什么是音频隐写术?


音频隐写术是一种将信息隐藏在音频信号中的方法。由于数据嵌入在信号中,因此信号会发生变化。这种修改应该对人耳来说是无法分辨的。

图像也可以作为媒介,但由于人类听觉系统 (HAS) 的特性,如强大的功率、强大的听力范围和高频听觉范围,音频隐写术更令人印象深刻。

密码学包括消息的加密。它并不试图隐藏加密的消息。在隐写术中,原始消息不会改变,但通过将消息嵌入到选择的媒介中,其存在本身对入侵者来说是秘密的。

音频环境由两个因素决定:一是其数字描述,二是其传输介质。数字音频文件有两个主要特征:

  • **采样量化率** - 这是 16 位线性量化,定义了高质量的数字音频,包括 WAV 文件使用的那些音频。

  • **时间采样率** - 这可以确定频率范围可用区域的上限。众所周知的采样率包括 8 kHz、9.6 kHz 等,最高可达 44.1 kHz。

音频信号的传输通道定义了信号从编码器到解码器过程中可能经历的环境。这可能是端到端的数字传输、模拟传输以及增加或减少重采样或“空中”环境。

一种著名的音频隐写术方法是 LSB(最低有效位)算法。在此方法中,覆盖信号的最低有效位可以用来隐藏消息。这是一种非常简单的方法。对 LSB 位进行的更改不会反映在最终的隐写信号中。

为了增强安全性,对现有的 LSB 方法进行了修改。本研究中定义了一些这样的方法。除了安全性之外,还有一些其他参数,例如时间复杂度、计算负载、信噪比 (SNR)、误码率 (BER)、效率等,也需要考虑音频隐写术。

LSB 具有计算负载低和简单的优点,但安全性方面存在缺点。因此,可以执行具有更多加密和解密层的增强型音频隐写术 (EAS)。在此方法中,在编码信息之前,会先对其进行加密。

EAS 的主要特点是文件大小在编码后不会改变,并且没有软件可以确定位级操作产生的声音变化。

数据以这样一种方式嵌入,每个字符需要 8 个 254/255 字节。频率图表分析显示,该算法在安全性方面的有效性是该方法的优点,而缺点是声音质量取决于所选音频的大小和嵌入消息的长度。这也提供了一些音频格式。

更新于:2022年3月11日

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