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信息技术２０１９年４月吴家菊等：交互式电子技术手册的技术发展与应用研究收稿日期：２０１８－０９－２５作者简介：靳莉亚（１９９３－），女，河南郑州人，硕士研究生，主要研究方向：信息安全。
文章编号：1005－1228（2019）02－0008－03Vol．27No．2Apr ．2019第２７卷第２期２０１９年４月电脑与信息技术Co mputer and Information Technology１绪论１．１概况信息隐藏是信息安全技术的一个重要分支，是信息安全技术研究的热点，在计算机、通讯、保密学等领域有着广阔的应用前景［１］。
随着多媒体技术的发展，数字化图像、音频、视频中的信息隐藏成为了研究信息隐藏的重点和难点。
近年来音频信息隐藏技术的研究工作发展迅猛，尤其在变换域音频信息的数据嵌入技术［２］方面取得丰硕的成果，但也存在弊端。
本文根据研究现状和个人的思考，提出了几种音频信息隐藏方法。
１．２音频作为载体的优点音频的类型包括语音、音乐、视频中的音频、流媒体音频等，尤其是可以隐藏在视频中，所以将音频文件作为载体，音频文件中进行信息隐藏具有非常高的隐蔽性。
因为音频文件可具有多声道这一特性，常用的音频文件的声道可以多达５声道和７声道，所以在多声道音频文件作为载体的隐藏容量可以达到传统单声道音频信息隐藏容量的数倍。
１．３目前的几种主流音频信息隐藏方法在现有的音频信息隐藏算法中，包括最不重要位ＬＳＢ算法、回声编码法、扩频跳频法、变换域算法（基于ＤＣＴ、ＤＷＴ等）。
这些方法对人耳的感知度都比较透明，但是有个统一的缺点，就是对于重新采样、重新编码、无线电广播传输、重新录制等有损传输或破坏时，音频信息隐藏方法靳莉亚（国际关系学院，北京１０００９１）摘要：随着多媒体技术的发展和普及，信息隐藏技术这个信息安全中的重要领域越来越多的应用到图像、音频、视频等载体之中。
音频信息隐藏作为其中的一个方面，对于秘密信息传递、个人信息保护、版权保护等等都具有非常大的实用性和研究价值。
音频信息隐藏方法靳莉亚【摘要】随着多媒体技术的发展和普及,信息隐藏技术这个信息安全中的重要领域越来越多的应用到图像、音频、视频等载体之中.音频信息隐藏作为其中的一个方面,对于秘密信息传递、个人信息保护、版权保护等等都具有非常大的实用性和研究价值.音频信息隐藏包括在语音、音乐、视频中的音频、流媒体音频等格式音频中进行信息隐藏.现在已经有了不少对音频文件进行信息隐藏的技术和算法,文章提出几个音频信息隐藏的方法,并讨论其安全性、鲁棒性、隐藏和提取数据的便捷性、隐藏的数据量等方面进行讨论.【期刊名称】《电脑与信息技术》【年(卷),期】2019(027)002【总页数】3页(P8-10)【关键词】音频;信息隐藏;时间戳;多声道音频【作者】靳莉亚【作者单位】国际关系学院,北京 100091【正文语种】中文【中图分类】TP309.11 绪论1.1 概况信息隐藏是信息安全技术的一个重要分支，是信息安全技术研究的热点，在计算机、通讯、保密学等领域有着广阔的应用前景[1]。
随着多媒体技术的发展，数字化图像、音频、视频中的信息隐藏成为了研究信息隐藏的重点和难点。
近年来音频信息隐藏技术的研究工作发展迅猛，尤其在变换域音频信息的数据嵌入技术[2]方面取得丰硕的成果，但也存在弊端。
本文根据研究现状和个人的思考，提出了几种音频信息隐藏方法。
1.2 音频作为载体的优点音频的类型包括语音、音乐、视频中的音频、流媒体音频等，尤其是可以隐藏在视频中，所以将音频文件作为载体，音频文件中进行信息隐藏具有非常高的隐蔽性。
因为音频文件可具有多声道这一特性，常用的音频文件的声道可以多达5 声道和7 声道，所以在多声道音频文件作为载体的隐藏容量可以达到传统单声道音频信息隐藏容量的数倍。
1.3 目前的几种主流音频信息隐藏方法在现有的音频信息隐藏算法中，包括最不重要位LSB 算法、回声编码法、扩频跳频法、变换域算法（基于DCT、DWT 等）。
这些方法对人耳的感知度都比较透明，但是有个统一的缺点，就是对于重新采样、重新编码、无线电广播传输、重新录制等有损传输或破坏时，鲁棒性极差，会损失大量的细节声音，而这些算法都是将信息隐藏在细节声音中。
信息隐藏技术在音频数据保护中的应用实践导论随着数码技术的迅猛发展，音频数据的获取和传播变得越来越便捷。
然而，随之而来的是音频数据的保护问题。
在信息时代，隐私保护成为了一个重要的议题。
信息隐藏技术作为一种隐蔽性强的数据保护方法，可以在音频数据中嵌入隐藏信息，确保隐私得到保护。
本文将探讨信息隐藏技术在音频数据保护中的应用实践。
一、信息隐藏技术概述信息隐藏技术是一种通过在载体中嵌入隐藏信息的方法。
音频数据作为一种常见的载体，其特点是存储量大、传输速度快、隐蔽性高。
通过信息隐藏技术，可以将秘密信息嵌入到音频数据中，并且不影响音频的正常播放。
常见的信息隐藏技术包括数字水印和隐写术。
二、音频数据保护的需求和挑战在数字化时代，音频数据的传播范围广泛，涉及到个人隐私、商业保密等多个领域。
然而，音频数据在传输和存储中往往容易受到攻击和篡改。
因此，保护音频数据的隐私性和完整性成为了一个迫切的需求。
然而，音频数据保护也面临着一系列的挑战，如保证音频的质量、提高嵌入容量、提高算法的鲁棒性等。
三、信息隐藏技术在音频数据保护中的应用实践1. 数字水印技术的应用数字水印技术通过在音频数据中嵌入一些隐蔽信息，实现对音频数据的保护。
这些水印信息可以包含版权信息、加密密钥、身份认证等。
通过数字水印技术，可以对音频数据进行最小干扰的嵌入，使得音频数据仍然可以正常播放。
该技术在音频版权保护和数字取证等方面具有广泛的应用。
2. 隐写术技术的应用隐写术技术是一种通过修改载体音频数据的特定部分嵌入隐蔽信息的方法。
与数字水印技术相比，隐写术技术更加隐蔽，很难被察觉。
通过在音频数据中嵌入隐蔽信息，可以实现音频数据的隐私保护。
隐写术技术在情报传输、交流保密等领域具有重要的应用。
四、信息隐藏技术在音频数据保护中的挑战虽然信息隐藏技术在音频数据保护中具有广泛的应用前景，但仍然存在一些挑战。
首先，嵌入技术需要考虑音频数据的质量和感知度，以确保信息隐藏对音频数据的影响尽可能小。
信息隐藏技术在音频数据保护中的应用实践随着数字化时代的到来，我们生活中的各种信息也以前所未有的速度增长。
在这个信息爆炸的时代，保护个人隐私和敏感信息的重要性不言而喻。
信息隐藏技术正是应运而生，在音频数据保护领域发挥着重要作用。
信息隐藏技术，顾名思义，就是将秘密信息嵌入到非秘密载体中，使其在不影响原有数据的情况下隐藏起来。
音频数据隐藏便是信息隐藏技术的一种应用。
通过这项技术，我们可以将敏感信息嵌入到音频文件中，从而确保信息的安全性。
音频数据保护的应用场景广泛，例如商业竞争中的商业机密保护、版权保护等等。
以商业机密保护为例，一家公司拥有的商业方案和技术是其核心竞争力的来源，泄露出去将给公司带来巨大损失。
而音频数据隐藏技术可以将这些商业机密信息嵌入到音频文件中，使其在传输和存储过程中不容易被窃取。
只有知晓嵌入信息方法的接收者才能正确提取出隐藏的信息，起到了有效的保护作用。
信息隐藏技术的应用不仅仅局限于商业领域，也在日常生活中发挥着重要作用。
我们经常会在电视或广播中听到一些音频广告，而这些广告往往对我们造成了烦恼和打扰。
然而，通过音频数据隐藏技术，我们可以在这些广告中嵌入一些低音频或高音频的信号，这些信号对人耳来说是无法察觉的，但对录音设备来说是可以被检测到的。
当电视或广播接收到这些被隐藏的信号时，就可以通过相应的技术手段将广告屏蔽，减少对观众的干扰，提升观看体验。
当然，信息隐藏技术在音频数据保护中的应用远不止于此。
在司法领域，音频数据隐藏技术也发挥着重要作用。
有些犯罪分子利用音频文件作为传递犯罪信息的媒介，而法务人员则需要依靠信息隐藏技术提取隐藏的信息，以便追踪和掌握相关的犯罪线索。
同时，音频数据隐藏技术还可以在音频文件的数字签名和鉴别方面发挥作用，确保音频文件的真实性和完整性。
然而，信息隐藏技术也存在一些挑战和争议。
首先，技术的隐蔽性和抗攻击性是实现信息隐藏的关键。
在音频数据保护中，如果隐藏的信息太容易被提取，或者容易受到攻击者的攻击和破解，那么整个音频数据保护系统的安全性就无法得到保证。
信息隐藏技术在音频数据保护中的应用实践随着信息技术的迅猛发展，隐私和数据保护成为了人们关注的焦点。
在数码时代，许多个人和企业的敏感信息被存储在各种媒体中，包括音频数据。
因此，如何保护音频数据中的隐私信息成为了亟待解决的问题。
信息隐藏技术作为一种高效的保护手段，已经在音频数据保护方面得到了成功的应用。
一、信息隐藏技术简介信息隐藏技术（Information Hiding）是指将秘密信息嵌入到载体数据中，使得这种嵌入是难以被察觉的。
它广泛应用于数字信号处理领域，包括音频、图像和视频数据等。
信息隐藏技术的目的是实现保密传输和防伪。
在音频数据保护领域，信息隐藏技术通过嵌入水印（Watermark）的方式，可以实现版权保护和内容识别等功能。
二、音频数据中隐私信息的保护需求现实生活中，音频数据承载着许多个人和专业机密的信息，如医疗记录、语音指令和企业会议录音等。
这些信息一旦泄露或被非法篡改，将带来严重的后果。
因此，保护音频数据中的隐私信息成为了一项重要任务。
信息隐藏技术为解决这一问题提供了可行的方案。
三、音频数据保护的实际应用1. 音乐版权保护随着数字音乐的普及，音乐盗版也屡禁不止。
信息隐藏技术可在数字音频中嵌入隐藏信息，如数字签名或版权信息，从而实现音乐版权的保护。
这样一来，即使音频数据被非法传播，也可以通过隐含的信息识别出音乐的原版权。
此外，还可以利用信息隐藏技术追踪和追溯盗版音频，便于打击音乐盗版活动。
2. 语音指令安全语音助手技术的快速发展，如智能音箱和语音识别软件的普及，使得人们可以通过语音指令实现各种操作。
然而，这也带来了新的安全隐患。
通过信息隐藏技术，在语音指令中嵌入特定的标记，可以确保指令的安全性和可靠性。
这样一来，即使语音指令被第三方监听或截获，也能够识别出非法操作并采取应对措施。
3. 企业会议保密企业会议是商业活动中的重要环节，涉及到商业机密和敏感信息的讨论。
为确保企业会议的机密性，可以利用信息隐藏技术在录音过程中嵌入加密信息，只有具备相关密钥的人可以解析和访问这些信息。
本科毕业论文外文翻译外文译文题目（中文）：利用多级LSB信息隐藏的方法增加载体音频信号的承载容量学院: 信息科学与工程专业: 电子信息工程学号:学生姓名:指导教师:日期: 2014年3月24日Increasing the Capacity of the Cover Audio Signal by Using Multiple LSBs for Information HidingDr. H. B. Kekre，Archana Athawale，B.Swarnalata RaoUttara AthawaleThird International Conference on Emerging Trends inEngineering and Technology，IEEE.2010：196-201利用多级LSB信息隐藏的方法增加载体音频信号的承载容量Dr. H. B. Kekre，Archana Athawale，B.Swarnalata RaoUttara Athawale第三届国际新兴的势的工程和技术学术会议，IEEE.2010：196-201摘要信息隐藏是一门艺术也是科学，除了预期的接收人没有其他人知道隐藏信息的存在。
如果采用每个音频采样序列为16位，那么能用于LSB音频信息隐藏技术且不会造成明显的主机音频信号失真的最大位是4LSB。
本文提出两个能够嵌入额外数据提高音频承载容量的替代音频信息隐藏技术的新方法。
通过使用这些方法，信息位嵌入了多变量的LSB中。
这些方法被运用到7个LSB中进行数据嵌入。
结果表明，与使用4位嵌入数据的标准LSB方法相比，这两种方法都提高了35%至70%的音频载体的数据隐藏能力。
根据主观听音测试，提出的方法显示覆盖音频信号与载密音频信号没有显著的区别。
与现有方法相比，新提出的增大承载容量的新方法显现出了更好效果。
关键词信息隐藏，音频密写，最低有效位，最高有效位，人类听觉系统1、引言随着互联网与易于使用的软件的飞速发展，现在可以创建、编辑和交换多媒体数据。
信息隐藏技术在音频数据保护中的应用实践随着数字信息的爆炸式增长和数据传输的普及，信息的保护与隐私成为了当今社会亟待解决的问题。
在数字化时代，音频数据作为一种重要的信息载体，也面临着各种潜在的风险。
为了保护音频数据的机密性和完整性，信息隐藏技术应运而生。
信息隐藏技术是一种将秘密信息嵌入到载体数据中的方式，使得外界无法察觉到这种隐藏，并能在需要时提取出来。
在音频数据保护方面，信息隐藏技术可以通过将秘密信息嵌入到音频信号中，实现对音频数据的保护。
其应用实践主要包括音频水印和音频隐写术。
音频水印是一种将特定信息隐藏在音频信号中的技术。
通过对音频数据进行微小改动，可以嵌入特定的水印信息。
这些水印信息往往包含了一些关键信息，例如版权信息、数字签名等。
对于需要保护版权的音频文件来说，音频水印技术可以有效地避免盗版和篡改行为。
此外，音频水印还可以用于音频文件的溯源，通过提取嵌入的水印信息可以追踪音频文件的来源和传播路径。
音频隐写术则是一种将秘密信息隐匿地嵌入到音频信号中的技术。
与音频水印相比，音频隐写术更加注重隐蔽性和不可察觉性。
它可以通过在音频信号的频域、时域或编码域中进行一系列的变换和操作，将秘密信息隐藏起来。
音频隐写术的主要应用包括信息传输和隐蔽通信。
例如，在情报领域，特工们可以利用音频隐写术将机密信息嵌入到音频文件中，通过公开渠道传输，以实现秘密通信的目的。
信息隐藏技术在音频数据保护中的应用不仅可以保护音频文件的完整性和机密性，还可以为数字鉴权和数字版权管理提供支持。
音频文件的数字鉴权是指通过对音频文件进行数字签名或加密，确保其真实性和不可篡改性。
通过嵌入数字签名或加密信息可以保证音频文件的完整性，并且可以防止盗版或非法传播。
然而，正如硬汉人格——约翰·韦恩所说：“没有绝对安全的系统。
”尽管信息隐藏技术在音频数据保护方面有着广泛的应用，但也并非是完美的解决方案。
信息隐藏技术有其自身的限制和局限性。
1 引言1.1课题背景加密技术是保护数字内容最常见的方法，它通过对需保护的对象进行加密然后再进行传输。
目前，已经出现了具有较高保密强度的加密算法，但在很多领域加密方法的应用已经越来越显现出它的局限性，因为绝大多数加密算法的强度严重依赖于计算机的计算能力，密码的可靠性往往由密钥的长度来保证，一旦传输的数据被非法劫取并解密后，加密的数据与普通数据一样不再受到任何保护。
同时，由于加密后的数字内容在公开信道的传输过程中，表现形式是没有任何意义的乱码或噪声，这很容易引起非法攻击者的注意和兴趣。
因此，随着计算机性能的提高，通过不断增加密钥长度来提高系统安全性的方法，是很难起到全面安全保障作用的。
信息隐藏是集多学科理论和技术于一身的新兴领域。
与传统加密技术不同，信息隐藏技术利用人类感官对数字信号的感觉冗余，将秘密信息隐藏在具有明确意义的公开载体（音频、视频及图像等）中，不但隐藏了秘密信息的内容而且隐藏了秘密信息的存在，因此攻击者无法直观地判断载体中是否含有秘密信息，也无法提取或去除所隐藏的秘密信息。
1.2相关概念WA V为微软公司(Microsoft)开发的一种声音格式，它符合RIFF(Resource Interchange File Format)文件规范,用于保存Windows平台的音频信息资源，被Windows平台及其应用程序所广泛支持，该格式也支持MSADPCM，CCITT A LAW等多种压缩运算法，支持多种音频数字，取样频率和声道，标准格式化的WA V文件和CD格式一样，也是44.1K的取样频率，16位量化数字，因此在声音文件质量和CD相差无几！ WAV打开工具是WINDOWS的媒体播放器。
LSB（LeastSignificant Bits）算法：将秘密信息嵌入到载体图像像素值的最低有效位，也称最不显著位，改变这一位置对载体图像的品质影响最小。
信息隐藏：信息隐藏指在设计和确定模块时，使得一个模块内包含的特定信息（过程或数据），对于不需要这些信息的其他模块来说，是透明的。
信息隐藏技术在音频数据保护中的应用实践引言随着数字技术的飞速发展，人们对数据安全的关注日渐增强。
在网络时代，音频数据的保护变得尤为重要，尤其是在涉密领域和个人隐私的保护中。
为了满足这一需求，信息隐藏技术应运而生。
本文将探讨信息隐藏技术在音频数据保护中的应用实践。
一、信息隐藏技术的概念和原理1. 概念信息隐藏技术，又称为隐写术，是利用数字媒体载体，如音频、图像和视频等，隐藏秘密信息的一种技术。
通过将秘密信息嵌入到载体中，可以实现对信息的隐蔽传输，不易被外界感知。
2. 原理信息隐藏技术主要基于两个原理：置换和修改。
置换原理是将秘密信息嵌入到载体的不重要部分中，例如利用音频文件中的低频部分，将秘密信息编码进去。
修改原理是在载体中进行微小的修改，以将秘密信息隐藏。
例如，给音频信号的声音波形添加微小的变化，以代表特定的二进制数据。
二、信息隐藏技术在音频数据保护中的应用实践1. 数字水印技术数字水印技术是一种常见的信息隐藏技术，可用于保护音频数据的版权和真实性。
它通过在音频信号中嵌入数字水印，实现对音频文件的标识和追踪。
数字水印技术不仅可以向音频文件添加不可见的水印信息，而且还可以对音频信号进行鲁棒性增强，以提高抗攻击性。
例如，将音频水印嵌入到高频部分，即使经过压缩或者加密，也能够较好地保持水印信息的可靠性。
2. 特定频率编码技术特定频率编码技术是一种将信息嵌入到特定频率段的信息隐藏技术。
在音频数据保护中，这种技术可以用于将隐秘信息隐藏在人耳无法察觉的频率范围内。
特定频率编码技术具有很高的隐蔽性，很难被攻击者检测到。
同时，由于信息被编码在特定频率段中，所以即使经过多次复制和传输，也不易受到干扰和失真。
3. 频谱扩展技术频谱扩展技术是利用扩展算法对音频信号进行扩频处理，将秘密信息嵌入到扩频信号中。
这种技术可以在音频数据保护中实现高效的信息隐藏。
频谱扩展技术可以将音频信号从原来的窄带信号扩展到宽带信号，以掩盖隐藏信息的存在。
基于信号处理的音频信息隐藏与保护技术研究音频信息隐藏与保护技术是一种通过在音频信号中隐藏和保护信息的方法。
随着数字技术的不断发展，音频信息隐藏与保护技术已经成为大家关注的热点之一。
本文将讨论基于信号处理的音频信息隐藏与保护技术的研究进展。
音频信息隐藏是指在音频信号中嵌入隐藏信息的过程，目的是使隐藏信息在不影响音频质量的前提下难以被察觉。
音频信息隐藏技术主要有两种方法：时间域隐藏和频域隐藏。
时间域隐藏是将隐藏信息嵌入到原始音频信号的时间域内。
一种常用的时间域隐藏方法是最低有效位（LSB）替换。
该方法将隐藏信息的二进制表示中的每一位嵌入到音频信号中的最低有效位中。
由于人类听觉系统的掩盖效应，替换最低有效位不会引起明显的感知变化。
另一种时间域隐藏方法是采用矩阵编码代替LSB替换。
在这种方法中，隐藏信息通过一组矩阵与音频信号进行乘法运算来实现。
频域隐藏是将隐藏信息嵌入到音频信号的频域内。
频域隐藏方法利用了音频信号的频谱特性，在频域中嵌入隐藏信息。
离散余弦变换（DCT）是一种常用的频域隐藏方法。
在DCT领域中，隐藏信息被嵌入到音频信号的DCT系数中。
另一种频域隐藏方法是小波变换。
与DCT不同，小波变换可以提供更好的频率分辨率，并且在嵌入过程中更加灵活。
除了音频信息隐藏，音频信息保护也是研究的重点之一。
音频信息保护的主要目标是提高音频的安全性，防止未经授权的访问和修改。
其中一个常见的音频信息保护技术是数字水印技术。
数字水印是一种特殊的隐藏信息，可以在音频信号中嵌入并提供音频的身份验证和所有权保护。
数字水印可以容忍一定程度的信号处理、失真和攻击，仍能保持其稳定性和可靠性。
数字水印技术主要有频域水印和时域水印两种。
频域水印是通过将数字水印嵌入到音频信号的频域系数中实现的，而时域水印是通过修改音频信号的时间域样本来嵌入的。
音频信息隐藏与保护技术的应用领域十分广泛。
其中一个重要的应用是音频版权保护。
通过在音频信号中嵌入数字水印，可以对音频进行身份认证和追溯，确保版权的完整性和可靠性。
信息隐藏技术在音频数据保护中的应用实践概述：随着数字技术的快速发展，音频数据的保护变得越来越重要。
信息隐藏技术作为一种有效的保护手段，在音频领域得到了广泛应用。
本文将探讨信息隐藏技术在音频数据保护中的应用实践，并着重介绍其中的几个常见应用，包括音频水印、语音验证码和音频加密。
1. 音频水印技术的应用音频水印技术是一种将隐藏的信息嵌入到音频文件中的方法。
通过嵌入特定的音频特征或数据，可以追踪和识别未经授权的复制、传播行为。
音频水印可以分为可感知和不可感知两种形式。
可感知的水印会对音频质量产生一定的影响，而不可感知的水印则几乎无法察觉到。
在音频版权保护中，可感知的水印技术常被应用于音乐、录音等领域，而不可感知的水印技术则常用于实现音频的身份认证和完整性验证。
2. 语音验证码技术的应用随着网络技术的迅速普及，语音验证码技术成为了一种广泛应用的身份验证方法。
语音验证码是一种将随机数字或文字以语音形式呈现的安全机制，它通过识别用户的语音反馈来确认其身份。
信息隐藏技术在语音验证码中的应用主要是对语音特征进行隐藏和提取，以实现信息的安全传输和验证。
通过随机嵌入的语音特征，语音验证码可以在一定程度上防止恶意攻击者的模拟行为，提高身份验证的可靠性。
3. 音频加密技术的应用音频加密技术是一种保护敏感音频数据安全的方法。
通过对音频信号进行加密转换，只有拥有正确密钥的用户才能解密和播放音频。
音频加密技术通常采用对称密钥和公钥密码体制，其中对称密钥加密算法速度快，但密钥管理较为困难，而公钥密码体制则能够提供更高的安全性，但加解密过程相对较慢。
针对音频加密技术中的密钥管理问题，信息隐藏技术可以应用于密钥安全传输和存储，提高音频加密系统的安全性和可操作性。
结论：信息隐藏技术在音频数据保护中的应用实践丰富多样，其中包括音频水印、语音验证码和音频加密等。
这些技术的应用有效地保护了音频数据的安全性和完整性，对音频版权保护、身份验证和敏感数据保护都具有重要意义。
信息隐藏技术在音频数据保护中的应用实践随着数字化时代的到来，大量音频数据的产生和传播给我们的生活带来了便利，然而，同样也带来了信息泄露的风险。
为了保护敏感信息的安全性，研究人员开始探索使用信息隐藏技术在音频数据中进行保护。
本文将介绍信息隐藏技术在音频数据保护中的应用实践，并探讨其优势及未来发展。
信息隐藏技术利用了人类感知系统的有限性，将隐藏信息嵌入到音频数据中，使得普通听众无法察觉到信息的存在。
其中，最常见的方法是使用隐写术将信息隐藏在声音信号的频谱或时域中。
通过细微的改变音频信号的特性，如改变声音的振幅、频率或相位等，可以将信息嵌入到音频中。
这种处理对于人耳来说几乎是无法察觉的，从而保证了信息的隐蔽性。
在音频数据保护中的应用实践中，信息隐藏技术发挥了重要作用。
首先，音频数据中常含有大量的敏感信息，如语音指令、银行卡号码等。
通过使用信息隐藏技术，可以将这些敏感信息嵌入到音频中，并防止未授权人员的获取。
其次，信息隐藏技术还可以用于音频数据的水印标记。
通过将标识信息嵌入到音频数据中，可以对音频文件进行身份认证和版权保护。
这对于音乐产业和广播电台等领域而言尤为重要。
在实际应用中，信息隐藏技术在音频数据保护中具有一定的优势。
首先，它可以实现隐蔽性，普通听众很难发现音频中隐藏的信息，从而增强了保密性。
其次，信息隐藏技术具有较强的鲁棒性。
即使在经过压缩、加噪音等处理后，嵌入的信息仍能被提取出来。
这使得它在实际应用时更具有可靠性。
此外，信息隐藏技术还可提供多样性。
它可以根据不同场景和需求选择不同的嵌入方法，使得嵌入的信息更加难以被检测到。
然而，信息隐藏技术在音频数据保护中也存在一些挑战和限制。
首先，随着技术的不断发展，检测隐藏信息的方法也在不断进步。
针对特定的隐藏方法，已经有一些检测技术能够有效检测出隐藏的信息。
因此，在设计隐藏技术时需要考虑对抗检测的方法。
其次，信息隐藏技术对音频数据的处理也会引入一定的失真。
一种用音频作载体的信息隐藏算法
李跃强;孙星明
【期刊名称】《计算机应用研究》
【年(卷),期】2006(23)5
【摘要】提出了一种利用数字音频作载体、高嵌入量的信息隐藏算法,将音频信号划分为若干个包含相同采样点的片段,对每个片段前两个采样点的振幅进行比较,根
据机密信息的比特位,结合人类听觉系统的掩蔽效应,采取不改变或缩小音频信号振
幅的方法嵌入机密信息.实验证明,该算法听觉相似性好、稳健性较强、嵌入数据量大,能自恢复提取机密信息,可抵抗常见的信号处理及攻击,如重采样、添加高斯噪声、低通滤波等.
【总页数】3页(P29-30,33)
【作者】李跃强;孙星明
【作者单位】怀化医学高等专科学校,湖南,怀化,418000;湖南大学,计算机与通信学院,湖南,长沙,410082
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.一种用于图像信息隐藏反取证技术的算法EIP的设计 [J], 刘琦
2.基于奇异谱分析的音频信息隐藏算法 [J], 陆全昊;高勇
3.基于音频载体的特定信息隐藏算法研究 [J], 姚远; 白天皓; 李亚伟
4.基于频带扩展的DCT域音频信息隐藏算法 [J], 方润智
5.基于码分复用的音频文件大容量可逆信息隐藏算法 [J], 马宾;侯金程;王春鹏;李健;施云庆
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
音频信号载体信息隐藏摘要：隐写术就是以难以识别的方法将秘密信息进行编码的一种做法。
音频隐写技术是用不易察觉的方式通过修改音频信号来传输秘密信息的行为。
它主要用于提升传输和音频文件归档安全性的需要。
隐写术不是信息加密技术的替换，而是通过增加另一个安全层来补充信息加密技术，使得如果不知道有秘密信息，那么解密秘密信息就会更加困难。
本论文的基本内容是介绍使用最低有效位（LSB）的编码方法，将隐藏信息（音频，图像和文本）隐藏到载体音频信号中，同时进行加密，以便增加安全性。
在该论文中，还提出了两种新方法，一种是考虑载体音频信号数字化采样的奇偶校验，另一个是考虑音频信号异或操作。
一种新的方法是一个扩展的异或操作方法，该方法提出使用多个LSB来进行数据嵌入。
实验结果列在本文中用以证明该方法的有效性。
此外，执行主观听音测试，发现隐写音频信号的感知质量高。
关键词：信息隐藏，隐写音频，加密，最低有效位（LSB）的编码，人类听觉系统（HAS）1.简介随着计算机技术的发展及其在生活和工作的不同领域的使用规模的扩大，使得信息安全的问题具有重要意义。
一个信息安全领域相关的概念是信息的隐藏交换。
隐写术是信息隐藏学科下的一个门类，专注于隐藏消息[2]的存在。
术语隐藏指的是使信息不易察觉或保持的信息秘密存在的过程。
隐写术是由古希腊文的词steganos，这意味着掩盖和隐写，派生词这反过来又意味着编写。
公式（1）提供了隐写过程的最一般描述:cover_medium +hidden_data + stego_key = stego_medium (1) 在该公式中，cover_medium是指将秘密信息隐藏的载体文件，该文件还将用隐写秘钥被加密。
stego_medium为所得文件，即含隐载体。
任何隐写的技术必须满足两个基本要求。
第一个要求是感性的透明度，即载体对象（对象不包含任何额外的数据）和隐秘对象（包含秘密信息的对象）必须是不可感知的。
第二个约束条件是嵌入式数据的高数据速率。
不像加密，只是隐藏了消息的内容或含义，隐写术掩盖了信息的存在。
计算机，通信和信号处理等现代技术的进步使得隐写的尖端技术的出现。
这些进步已经拓宽隐写技术的使用领域，主要包括各种类型的信息介质和各种信息形式发展的技术允许文本，音频，视频，图形，或代码中包含文字，图形，图像的电子文档，甚至在电子音频或视频文件中被隐藏。
隐写术有许多应用，如数字版权管理，访问控制，隐蔽通信，注释等。
在隐写技术的所有方法中，最常用的一种就是用图像进行隐写。
图像隐写的各种方案已经被广泛地探讨。
由于时下，音频文件都可以无处不在，而且，目前的技术允许以非常低或几乎没有成本复制互联网上的音频文件进行再分配。
所以，有必要限制访问这些音频文件，保证其信息安全性。
音频隐写术是解决方案之一。
在音频隐写术中，人类听觉系统感知的音频薄弱点（HAS）被用来隐藏信息。
也就是说，当使用图像作为载体时利用人眼对颜色的感知困难，而使用数字音频作为载体涉及到低和高强度的声音时，人耳有不同的感知灵敏度；通常，更高的声音比低音的感知更好，因此更容易在低音中隐藏数据，而不会被人耳察觉其改变。
音频隐写术比隐秘图像更具挑战性，因为人类听觉系统（HAS）具有比人类视觉系统（HVS）更精确[1]。
音频隐写有广泛的应用，如隐蔽通信，数字水印，访问控制，数字版权管理等。
有效的音频隐写方案应具备以下三个特点：失真不可感知性（感知透明度），数据速率（容量）和稳健性。
这些特性（要求）是所谓的数据隐藏三大特性，是互相矛盾的。
在过去的几年中，已经提出了在音频序列中嵌入和提取信息的若干算法。
为了以感知透明的方式隐藏数据到宿主信号，所有开发的算法都利用了人类听觉系统（HAS）的特性。
本文提出的方法相结合音频信息隐藏和密码学的技术，可使信息更加安全。
在这些方法中，载体媒体可以是音频，图像或视频，秘密信息媒体可以是音频，图像，视频或文本。
在本文中，载体是一种音频，所使用的秘密信息是音频，图像和文本。
2.音频隐写方法下面列出并简要讨论的一些常用的音频隐写术的方法。
●最低有效位（LSB）编码●奇偶校验编码●相位编码●扩频●回波数据隐藏最低有效位（LSB）编码：在数字音频中隐藏数据领域研究最早的技术之一就是LSB编码。
在这种技术中，数字音频文件的每个样本的二进制序列的LSB被替换为等效秘密信息的二进制。
例如，如果我们想隐藏的字母“A”（二进制等效1000001）到一个数字音频中，其中每个样本被表示为16位，那么连续7个样品（每个16比特大小）的LSB被替换为相当于字母“A”的每一比特二进制。
优点：它是在数字音频文件中嵌入信息的最简单方法。
它允许大量的数据要在音频文件中所掩盖，仅使用主音频样本的一个LSB给出的等价采样频率，从8 kbps 到44.1 kbps的（所使用的所有样本）。
这种方法被更广泛地用作修改LSB，通常不会对音频文件产生影响或改变。
缺点：它具有抗攻击相当低的稳健性。
奇偶编码：不同于将信号分解成单个的样品，所述奇偶编码方法将信号分解成分离的样品的区域，并在样品区域的奇偶校验位对秘密信息的每个比特进行编码。
如果待编码的选择的区域与秘密比特的奇偶校验位不匹配，则处理该区域的样品之一的最低位。
优点：发送者在秘密信息编码是有更多的选择，并且该信号可以以不唐突的方式来改变。
缺点：这种方法跟LSB编码一样不稳健。
相位编码：相位编码依据声音的相位成分不为人耳所能感知。
它的工作原理是用隐秘信息调制声音信号的绝对相位，而相对相位尽量保持不变。
缺点：它是一种复杂的方法，并且数据传输速率低。
扩频（SS）：它试图扩展编码数据跨越尽可能多的可用频率。
这类似于在整个声音文件随机散布的消息比特使用LSB编码实现的系统。
然而，不同于LSB编码，SS方法传播的秘密信息通过声音文件“S频谱，使用一个独立于实际的信号的代码。
其结果是，最终的信号占用带宽超过实际需要用于传输的带宽。
优点：它提供了中等的数据传输速率，同时保持鲁棒性高性能。
缺点：它会引入噪音到声音文件。
回声隐藏数据：文本可以通过引入一个回波到原始信号嵌入到音频数据。
该数据然后通过改变回声三个参数来隐藏，分别是：初始振幅，衰减率，和抵消。
如果只有一个回波是从原始信号产生，信息则只有一位可被编码。
3.提出的方法3.1考虑奇偶校验考虑奇偶校验：此方法使用LSB编码技术用于数据隐藏在音频。
而不是直接替换数字化采样的最低有效位与所述消息比特然而，它首先检查样本的奇偶性，然后进行数据嵌入。
数据嵌入和数据检索的过程描述如下：数据嵌入步骤：1.读取载体音频信号。
2.读取要被嵌入的该音频信号，其尺寸小于所述载体音频信号的大小，并把它转换成信息比特的二进制序列。
3.根据要被嵌入的信息比特流的值（0/1），载体音频信号样本的LSB被修改或改变。
4.如果消息位要被嵌入的是0，则载体音频信号的样本的LSB被修改或改变，使得这个嵌入后的样品的消息位的奇偶是偶数。
5.如果消息位要被嵌入是1，则载体音频信号的样本的LSB被修改或改变，使得嵌入后的样品的这个消息位的奇偶为奇数。
6.修改的载体音频样本随后将被写入到文件形成隐写音频信号。
数据提取/检索步骤：1.隐秘音频文件被读取。
2.隐秘的每个样本的奇偶性被检查。
3.如果校验是偶数，则检索到的信息位为0。
4.如果校验是奇数，则检索到的信息位为1。
5.在每一个这样的16位消息比特流被检索后，它们将转换为十进制等效。
6.最后秘密消息被重建。
3.2使用LSB的的异或运算此方法对LSB执行异或操作，然后根据XOR操作的结果和被嵌入信息，样品的LSB被修改或保持不变。
以下描述的方法对前2个LSB 执行XOR操作。
异或操作可以进一步扩展到3个LSB，4个LSB高达16个LSB以便提高加密水平。
XOR操作的主要优点是，它易于实施，并且在计算上实现成本低。
数据嵌入和数据检索的步骤说明如下，以及嵌入过程用表格表示时，如表1所示。
数据嵌入步骤：1.读取载体音频信号。
2.读取被嵌入音频信号，其文件大小小于所选载体音频信号的大小，并把它转换成二进制比特序列。
3.每比特的信息被嵌入到加工后的载体音频的最低有效位。
4.加工实现如下：如果消息比特被嵌入为0，然后调整或翻转LSB使得LSB异或，下一个LSB为0。
如果消息比特被嵌入为1，则调整或翻转的LSB使得异或LSB和下一个的最低位为1。
5.修改的载体音频样本随后将被写入到文件形成隐写音频信号。
步骤数据提取/检索：1.隐秘音频文件被读取。
2.消息的检索是通过LSB异或操作和下一个异或操作实现的。
如果异或的结果为0，则消息位是0。
如果异或的结果为1，则该消息位是1。
3.每一个这样的16位消息比特检索后，它们被转换为十进制等值。
4.最后秘密信号重建。
表1. 数据嵌入过程4.结果讨论提出的方法是对音乐片段和语音样本进行测试。
剪辑具有不同频率的取样，单声道音频文件，由每个样本用16比特表示。
剪辑的片段持续时间为2〜8秒。
用于嵌入秘密信息是音频剪辑片段，图像和文字。
作为秘密信息的图像Lena尺寸是64 * 64和128 * 128。
用于嵌入用途的文本文件都是从2知名人士那里取得。
第一个文本写的是亚伯拉罕·林肯给他的儿子的老师的信，另一个文本文件是阿卜杜勒·卡拉姆·阿扎德博士鼓舞人心的讲话。
所提出的方法的性能在MSE（均方误差），PSNR （峰值信噪比）和SNR（信号噪声比）方面进行分析。
这些方法的主观质量评价也已经进行了通过执行涉及10人听力测试。
从主观测试的结果来看，在原始音频文件和其相应的隐写音频文件的感知质量中没有发现差别。
表2给出了该方法基于奇偶校验的结果。
在秘密信息序列中的前三项都是隐藏两个文本信息的隐秘音频片段和Lena的图像。
图1表示在奇偶方法中使用的秘密信号中的一个。
图2表示从隐秘检索到的秘密信息。
从两个图中看到，原始信息和检索出的信息之间没有差别，从而确保了信息恢复率为100％。
图3表示当隐写信号的LSB被直接提取检索的信息。
这表明，如果嵌入采用奇偶校验的方法进行，直接提取的LSB只会产生噪音，从而提高了安全性。
图4表示Lena用于隐藏信息原始秘密图像。
图5表示恢复出的图像和图6是个LSB直接从隐写它看起来像噪音被提取的情况。
表2.改方法的测试结果（考虑奇偶校验）图1.使用奇偶校验方法中使用的秘密信息图2.使用奇偶校验方法中秘密信息恢复情况图3.直接从LSB中提取类似噪声的信号图4.原始秘密图像图5.用奇偶校验方法恢复的出的秘密图像图6.直接从LSB中提取出的类似噪声的图像表3给出了基于LSB的异或操作方法的结果。
从这些结果以及奇偶方法的结果可以看出，该性能参数的值是非常相似的。
表3.提出的方法的结果（使用最低有效位异或）在这两种所提出的方法中，只有最低位已被用于嵌入目的或者考虑载体样本的奇偶性或通过在LSB的执行XOR操作。
