音频信息隐藏

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。

第1篇一、实验目的1. 了解信息隐藏技术的基本原理和实现方法。

2. 掌握信息隐藏技术在图像、音频和视频等数字媒体中的应用。

3. 通过实验验证信息隐藏技术的有效性和安全性。

二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3. 库：OpenCV、scikit-image、numpy、matplotlib三、实验内容1. 图像信息隐藏2. 音频信息隐藏3. 视频信息隐藏四、实验步骤1. 图像信息隐藏（1）选择一幅图像作为宿主图像，并选择一幅图像作为水印图像。

（2）将水印图像转换为二值图像。

（3）对宿主图像进行分块处理，将每个块转换为二值图像。

（4）根据密钥对水印图像进行置乱，提高安全性。

（5）将置乱后的水印图像嵌入到宿主图像的对应块中。

（6）提取水印图像，并与原始水印图像进行对比。

2. 音频信息隐藏（1）选择一段音频作为宿主音频，并选择一段音频作为水印音频。

（2）对宿主音频和水印音频进行分帧处理。

（3）根据密钥对水印音频进行置乱，提高安全性。

（4）将置乱后的水印音频嵌入到宿主音频的对应帧中。

（5）提取水印音频，并与原始水印音频进行对比。

3. 视频信息隐藏（1）选择一段视频作为宿主视频，并选择一段视频作为水印视频。

（2）对宿主视频和水印视频进行帧提取。

（3）根据密钥对水印视频进行置乱，提高安全性。

（4）将置乱后的水印视频嵌入到宿主视频的对应帧中。

（5）提取水印视频，并与原始水印视频进行对比。

五、实验结果与分析1. 图像信息隐藏实验结果表明，嵌入水印后的图像与原始图像在视觉效果上几乎没有差异，水印的嵌入效果良好。

同时，提取的水印图像与原始水印图像完全一致，证明了信息隐藏技术的有效性。

2. 音频信息隐藏实验结果表明，嵌入水印后的音频与原始音频在音质上几乎没有差异，水印的嵌入效果良好。

同时，提取的水印音频与原始水印音频完全一致，证明了信息隐藏技术的有效性。

3. 视频信息隐藏实验结果表明，嵌入水印后的视频与原始视频在视觉效果上几乎没有差异，水印的嵌入效果良好。

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。

多媒体信息隐藏技术研究随着数字化时代的到来和信息传播的高速发展，隐私保护和数据安全成为广大用户和企业的重要关注点。

多媒体信息隐藏技术应运而生，为信息的安全传输提供了有效的解决方案。

本文将对多媒体信息隐藏技术进行研究，探讨其原理、应用和未来发展方向。

多媒体信息隐藏技术是指通过在图像、音频、视频等多媒体数据中嵌入附加信息的方法，从而实现信息的隐藏和传输。

该技术广泛应用于网络通信、版权保护、数字水印等领域。

其核心思想是利用多媒体数据的冗余部分来隐藏额外的信息，以保护隐私和确保数据的安全传输。

在多媒体信息隐藏技术中，图像隐藏是最常见的方法之一。

图像隐藏是将一幅隐秘的图像嵌入到载体图像中，使得人眼难以察觉到隐藏的内容。

常见的图像隐藏方法有最低有效位替换（LSB）和分块嵌入。

LSB方法将信息嵌入到载体图像的最低有效位中，而分块嵌入方法将信息分块后嵌入到不同图像块中，提高了隐藏效果。

音频隐藏技术是将信息隐藏到音频信号中，以实现信息的隐蔽传输。

音频隐藏技术可以分为频域隐藏和时域隐藏两种方法。

频域隐藏方法是利用傅里叶变换将信息嵌入到频域的频谱系数中。

时域隐藏方法则是将信息嵌入到声音波形中的某些特征中，如声音强度和频率。

视频隐藏技术是将信息隐藏到视频数据中，保证视频的观感不受到明显的影响。

视频隐藏技术可以分为时域隐藏和频域隐藏两种方法。

时域隐藏方法是利用视频序列的每一帧嵌入信息，而频域隐藏则是将信息嵌入到视频的频域域中。

多媒体信息隐藏技术不仅可以用于信息的隐蔽传输，还可以用于版权保护和数字水印。

数字水印是一种可见或不可见的信息嵌入技术，通过向多媒体数据中添加额外的信息，可以保护版权和防止盗版。

数字水印可以嵌入到图像、音频和视频中，并能从中提取出来，验证其真实性和完整性。

随着信息技术的发展，多媒体信息隐藏技术也在不断演进和改进。

当前的研究重点主要集中在抗攻击性和容量上。

抗攻击性是指信息隐藏技术对各种攻击手段的抵抗能力，如压缩、滤波和图像处理等。

信息隐藏技术综述在当今数字化的时代，信息的交流和传输变得前所未有的便捷，但与此同时，信息的安全保护也面临着巨大的挑战。

信息隐藏技术作为一种新兴的信息安全保护手段，正逐渐引起人们的广泛关注。

信息隐藏技术，简单来说，就是将秘密信息隐藏在一个看似普通的载体中，使得第三方在未授权的情况下难以察觉和获取隐藏的信息。

这个载体可以是图像、音频、视频、文本等常见的多媒体文件。

与传统的加密技术不同，加密技术是通过对信息进行编码转换，使得未经授权的人无法理解其内容；而信息隐藏技术则是让秘密信息“隐形”于普通信息之中，不引起他人的注意。

信息隐藏技术的发展有着深厚的历史渊源。

早在古代，人们就已经开始使用一些简单的信息隐藏方法，比如在特殊的纸张上用隐形墨水书写，或者通过特定的符号和图案传递秘密信息。

随着计算机技术和数字多媒体的发展，信息隐藏技术也逐渐走向数字化和智能化。

图像信息隐藏是信息隐藏技术中的一个重要分支。

其基本原理是利用图像中像素的冗余性和人类视觉系统的特性，将秘密信息嵌入到图像中。

例如，可以通过修改图像像素的最低有效位来隐藏信息，这种方法对图像的视觉质量影响较小，但隐藏容量也相对有限。

还有一种常见的方法是基于变换域的信息隐藏，如离散余弦变换（DCT）和离散小波变换（DWT）。

在这些变换域中嵌入信息，可以提高隐藏的安全性和鲁棒性。

音频信息隐藏则通常利用音频信号的时域或频域特征来嵌入秘密信息。

在时域上，可以通过调整音频样本的幅度、相位等参数来隐藏信息；在频域上，可以选择在一些人耳不敏感的频段嵌入秘密数据。

然而，由于音频信号对失真较为敏感，因此在进行信息隐藏时需要更加小心，以避免对音频质量造成明显的影响。

视频信息隐藏相对图像和音频来说更为复杂，因为视频包含了图像和音频的双重信息，同时还有时间维度的特性。

常见的视频信息隐藏方法包括在视频帧内的图像部分进行隐藏，或者在视频的编码参数中嵌入信息。

文本信息隐藏的难度相对较大，因为文本的冗余度通常较低。

信息隐藏原理的举例 信息隐藏是指将一些敏感信息或重要信息嵌入在普通的数据中，让其在表面上看起来没有什么特殊之处，从而达到保护隐私或加密通信的目的。

在计算机科学和网络安全领域，信息隐藏被广泛应用于数据隐蔽传输、数字水印、身份认证等方面。

下面将从几个典型的例子出发，探索信息隐藏原理的具体运用。

1、文本隐写术 文本隐写术是一种将隐藏信息嵌入普通文本中的技术。

一个常见的例子是通过在文本中的空格、换行或注释字符等位置嵌入隐藏信息。

这种方法可以用于在社交媒体平台上传递秘密消息，或者在通信中进行隐蔽传输。

例如，在两段看似普通对话的文字中，通过修改字体或调整文字的粗细，可以隐藏一些特定的指令或敏感信息。

2、音频隐写术 音频隐写术是将隐藏信息嵌入音频数据中的技术。

一个著名的例子是数字音频水印技术，它在音频中嵌入一些特定的信号，用于版权保护或身份验证。

音频水印的嵌入过程是通过微调音频的频谱或改变声音的相位来实现的。

这种技术可以用于保护音乐、广播等领域的版权，并提供音频的身份认证。

3、图像隐写术 图像隐写术是将隐藏信息嵌入图像中的技术。

一个典型的例子是将隐藏信息嵌入像素值中，对人眼来说，嵌入的信息是不可见的。

这种技术常用于数字水印和隐蔽传输等领域。

通过在图像中嵌入信息，可以对图像进行身份认证、防伪和保护版权等。

4、视频隐写术 视频隐写术是将隐藏信息嵌入视频数据中的技术。

一个常见的例子是将数字水印嵌入视频帧中以保护版权。

这种技术通过对视频帧进行微小的修改或调整来实现。

视频隐写术可以被用于验证视频的完整性、身份认证和基于内容的检索等应用。

总结： 信息隐藏提供了一种保护隐私和加密通信的有效方式。

文本隐写术、音频隐写术、图像隐写术和视频隐写术都是信息隐藏的典型例子。

它们通过将隐藏信息嵌入普通的数据中，实现对敏感信息的保护和隐蔽传输。

随着技术的进一步发展，信息隐藏将在网络安全、版权保护和数字水印等领域发挥越来越重要的作用。

一、实验目的1. 了解信息隐藏的基本原理和方法。

2. 掌握数字图像、音频、视频等媒体中信息隐藏的实现技术。

3. 熟悉信息隐藏技术在实际应用中的重要性。

二、实验内容1. 数字图像信息隐藏2. 音频信息隐藏3. 视频信息隐藏三、实验原理信息隐藏是指将秘密信息嵌入到公开信息（如数字图像、音频、视频等）中，使得秘密信息在传输或存储过程中不易被发现。

信息隐藏技术广泛应用于网络安全、数字版权保护、隐私保护等领域。

四、实验步骤1. 数字图像信息隐藏（1）选择一幅数字图像作为公开信息，如图1所示。

（2）选择一幅与公开信息大小相同的数字图像作为载体图像，如图2所示。

（3）在载体图像中嵌入秘密信息，采用空域方法，如图3所示。

（4）提取嵌入的秘密信息，如图4所示。

2. 音频信息隐藏（1）选择一段音频作为公开信息，如图5所示。

（2）选择一段与公开信息时长相同的音频作为载体音频，如图6所示。

（3）在载体音频中嵌入秘密信息，采用时域方法，如图7所示。

（4）提取嵌入的秘密信息，如图8所示。

3. 视频信息隐藏（1）选择一段视频作为公开信息，如图9所示。

（2）选择一段与公开信息时长相同的视频作为载体视频，如图10所示。

（3）在载体视频中嵌入秘密信息，采用空域方法，如图11所示。

（4）提取嵌入的秘密信息，如图12所示。

五、实验结果与分析1. 数字图像信息隐藏实验结果表明，采用空域方法嵌入秘密信息后，嵌入秘密信息的图像与原始图像在视觉效果上基本一致，且提取的秘密信息与原始秘密信息完全相同。

2. 音频信息隐藏实验结果表明，采用时域方法嵌入秘密信息后，嵌入秘密信息的音频与原始音频在听觉效果上基本一致，且提取的秘密信息与原始秘密信息完全相同。

3. 视频信息隐藏实验结果表明，采用空域方法嵌入秘密信息后，嵌入秘密信息的视频与原始视频在视觉效果上基本一致，且提取的秘密信息与原始秘密信息完全相同。

六、实验总结通过本次实验，我们了解了信息隐藏的基本原理和方法，掌握了数字图像、音频、视频等媒体中信息隐藏的实现技术。

常用的信息隐藏技术有哪些（一）引言概述：信息隐藏技术是一种用于保护数据隐私和确保信息安全的重要方法。

随着互联网的迅猛发展，隐私泄露和数据安全成为了一个日益严重的问题，因此，探索和应用常用的信息隐藏技术变得愈发重要。

本文将介绍一些常用的信息隐藏技术，以帮助人们更好地了解和应对数据隐私和安全问题。

正文内容：一、隐写术（Steganography）1. 图像隐写术：通过在图像中隐藏数据，例如隐藏在图像的像素值、颜色、像素位置等。

2. 文本隐写术：通过在文本中嵌入信息，例如将数据隐藏在文本的单词、字母、空格等位置。

3. 音频隐写术：通过在音频文件中隐藏信息，例如在音频的音轨、频率谱等位置嵌入数据。

二、水印技术（Watermarking）1. 数字水印：通过将数据嵌入到数字媒体（例如图像、视频、音频等）中，以提供源数据的认证和保护。

2. 视频水印：通过在视频中嵌入标识符号或其他区别于背景的信息，以保护视频的版权和真实性。

3. 数字音频水印：通过在音频中嵌入数字签名或相关信息，用于版权保护和数据完整性验证。

三、加密算法（Cryptography）1. 对称加密算法：使用相同的密钥进行加密和解密，例如AES、DES等。

2. 非对称加密算法：使用不同的密钥进行加密和解密，例如RSA、ECC等。

四、拟态技术（Obfuscation）1. 代码混淆：通过对程序代码进行转换和重组，使其难以理解和分析，以保护知识产权和防止代码逆向工程。

2. 数据混淆：通过改变数据的结构和形式，使其难以被恶意使用者识别和解析。

五、数据备份与恢复技术（Backup and Recovery）1. 数据备份：将数据复制到其他存储介质中，以防止数据丢失和灾难性故障。

2. 数据恢复：通过从备份中恢复数据，将其还原到原始状态。

总结：本文介绍了常用的信息隐藏技术，包括隐写术、水印技术、加密算法、拟态技术以及数据备份与恢复技术。

这些技术在保护数据隐私和信息安全方面起到了重要作用。