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WAV音频LSB信息隐藏讲课课件

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经典声音信息隐藏PPT课件

经典声音信息隐藏PPT课件

在检测水印前，必须采用某种同步。假定 知道信号片段起点和序列长L，就可以计算DFT， 并得到相位φ0*（k），从而可以检测出水印.
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回声隐藏
内容：Echo Hiding是通过引入回声将秘密数据 嵌入到载体数据中，它利用了音频信号在时 域中的后屏蔽作用，即弱信号在强信号消失 之后变得无法听见。
方法： 回声隐藏方法在音频信号f(t)中引入回声
-
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水印嵌入过程改变第一个信号片段的相位如下：
由于两个连续信号片段间的相位变动很容 易被检测出来，因此他们的相位差需要在嵌入 水印的音频信号中保持不变。于是后面信号片
段的相位改变如下：
Φ’1（k）=φ’0（k）+（φ1（k）-φ0（k）） Φ’2（k）=φ’1（k）+（φ2（k）-φ1（k））
…
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式中，w为原始秘密信息，记为提取后的秘密信息， 它们的大小为M1*M2。
4 、嵌入容量
嵌入容量是指在单位时间内的音频信号内能嵌入 多少秘密信息，是评价一个隐藏算法的重要参数，通 常用bps作为单位。
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音频信息隐藏的主要方法
最不重要位（LSB）的方法
内容： • 一种最简单的数据嵌入方法 • 任何秘密数据都可以看做是一串二进制位流，
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其中，n为音频信号的采样点数，L为音频信号的 总长度，且0≤n<L，单位为dB。
2、误码率（BER）
对嵌入秘密信息的鲁棒性可以用误码率来度量。 BER反映的是提取出来的秘密信息与原来的秘密信息 的差别性。BER定义为：
3 、相关系数（NC）
如果在音频信号中嵌入的秘密信息为图像，则 为定量的评价提取的图像与原始图像的相似性，采 用归一化相关系数为评价标准，其定义为:

《信息隐藏技术》PPT课件

《信息隐藏技术》PPT课件
有鲁棒性。 (5) 嵌入和检测的计算代价要足够小以进行实时处理。 (6) 在大多数情形下，水印检测不应该需要原始音频，即进行盲检测，因为
寻找原始音频是十分困难的。 (7) 水印算法最好是公开的，即安全性应依赖于密钥的选择而不是对算法进
行保密。
设计一个水印系统满足以上全部要求是很困难的。有些性质如鲁 棒性、透明性和数据容量之间是相互矛盾的，因此，在这些要求 中寻找最佳平衡是水印系统设计的目标。
精选课件
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(6) 人类听觉系统对声音文件中附加的随机噪 声敏感，并能觉察出微小扰动。
(7) 人类听觉系统有很大的动态范围及较小的 分辨范围，HAS能察觉到大于100,000,000:1的 能量，也能感觉大于1000:1的频率范围，对加 性随机干扰也同样敏感。可以测出音频文件中 低于1/10,000,000(低于外界水平80dB)的扰动。 因此，较大的声音可屏蔽较小的声音。
时域掩蔽比较直观，它是指强音和弱音同时或几乎同时出现时， 强音屏蔽弱音的现象。时域掩蔽包括超前掩蔽与滞后掩蔽。超前 掩蔽是指在强掩蔽声音出现前，被掩蔽声音不可听见。滞后掩蔽 是指在强掩蔽声音消失后，被掩蔽声音不可听见。产生时域掩蔽 的主要原因是人的大脑处理信息需要花费一定的时间。一般来说， 超前掩蔽大约只有5~20ms，而滞后掩蔽可以持续50~200ms。
精选课件
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13.3音频水印分类及比较
13.3.1 经典的音频信息隐藏技术
音频信息隐藏技术之间的区别主要体现在数据嵌入 /提取方案的不同，早期的方法主要有以下四种[38]：最不重要位方法、扩展频谱方法、相位编码方 法、回声隐藏方法。分别介绍如下：
2
一个好的音频水印算法应该具备如下性质： (1) 水印必须嵌入到宿主音频数据中，否则很容易被修改或除去。 (2) 水印必须具有感知透明性，即不能对原始音频的质量产生明显的影响。 (3) 为保证水印的安全性，一般在嵌入过程和检测过程中要使用密钥。 (4) 水印应该对 MP3 有损压缩、低通滤波、噪声、重采样等音频信号处理具

lsb隐写详讲

lsb隐写详讲

lsb隐写详讲上周末给⼤家培训了lsb隐写，但由于时间仓促，讲得可能过快，导致部分同学未能领悟，故作此⽂，以帮助各位同学们领悟！⾸先，给⼤家讲讲什么叫位图我们不妨把冠希的照⽚放⼤看看放⼤后可以注意到，这个图⽚其实是由⼀个个不同颜⾊的格⼦从左到右从上到下排列组成的。

对，就是如此多不同颜⾊的格⼦这样排列组成了这张好看图⽚！这就叫位图！什么？你觉得我给你的这个解释太粗糙？那我来点⽐较学术的解释（已经知道什么叫位图的同学可以略过）：那么现在我们来说，假如我现在有⼀串信息⽐如说这么⼀串"JUST{Guan_xi_ge}"这串信息我们想要隐藏进冠希的这个照⽚，这样我们想要传递给别⼈的信息可以以图⽚为载体传给别⼈，即便被某个坏⼈截获了他也很难知道我们真的要传递的信息是什么，因为我们要传递的信息已经被隐藏或者说被隐写进了这个图⽚！！那么，怎么隐写呢？这次给⼤家讲解的隐写⽅式便是LSB(最低有效位)隐写。

在前⽂中，我们已经介绍了位图，⽽LSB隐写便是专门针对这种格式的图⽚的⼀种隐写⽅式。

前⽂中说到位图是由⼀个个密密⿇⿇的各种颜⾊的⼩⽅格⼀⾏⼀⾏的排列⽽成的精美图⽚。

这个⼩⽅格，我们称其为"像素点"。

⽽这些像素点的颜⾊各种各样才能组成我们眼前这副彩⾊的图，那么我们的计算机是怎么识别变化每个像素点的颜⾊的呢？⼤家应该都知道红（R）、绿（G）、蓝（B）三元⾊吧，通过调配这三种颜⾊，我们可以得到所有的颜⾊，⽽在计算机中，每个像素点的颜⾊便是通过调配其R、G、B的所占成分（值）从⽽得到的，也就是说，每个颜⾊的像素点，在计算机看来其实都是⼀组R、G、B的值。

如下图，我们选中⽩⾊，识别出其R、G、B的值分别为255、255、255。

在计算机看来，R、G、B这三种颜⾊中每个颜⾊对应的值都是⼀个8位⼆进制数，因此，在计算机读⼊时，实际上这三元⾊的值分别为11111111,11111111,11111111,所以，对于计算机⽽⾔，它看到的这么⼀个像素点实际上就是11111111 11111111 11111111这么⼀个⼆进制串，我们称其为该像素点的RGB码（⼆进制），为了⽅便⼈阅读，我们⼈常常将这串⼆进制串写作⼗六进制形式，也就是#ffffff，这也是这个像素点的RGB码（⼗六进制）。

WAV音频的LSB信息隐藏技术

WAV音频的LSB信息隐藏技术

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。

WAV音频LSB信息隐藏讲课课件

WAV音频LSB信息隐藏讲课课件

• 变换域信息隐藏技术的基本思想是对载 体信号进行相关的变换后，通过修改变 换系数实现秘密信息的嵌入，优点是秘 密信息的能量可以分布到时域的所有位 置，可以结合HAS的掩蔽特性隐藏信息。 与时域隐藏算法相比，缺点是计算复杂 度较高。目前变换域隐藏算法主要集中 在DFT、DCT域中进行。最近研究发现， 小波域隐藏算法具有良好的鲁棒性，在 经过加噪、滤波、重采样和有损压缩等 处理和攻击后仍能保持很高的可靠性， 因此变换域信息隐藏是当前的一个研究
时域信息隐藏方法
• 到目前为止，公认比较成熟的时 域音频信息隐藏技术有四种：最 不重要位法、回声隐藏法、相位 编码法、扩频法。
LSB
• 最不重要位（LSB）的隐藏算法是
最早应用于音频信息隐藏领域的算 法。它的基本思想是用秘密数据替 换原始音频信号采样值的最低几个 比特位，达到隐藏的目的。LSB算 法具有计算复杂度低、可实时实现 及通用性等优点，但其抵抗攻击的 能力较弱。
音频格式
• 音频格式日新月异，到2008年音频 格式包括：CD格式、WAVE （*.WAV）、AIFF、AU、MP3、 MIDI、WMA、RealAudio、 VQF、OggVorbis、AAC、APE。
WAV音频
• WAV是Microsoft Windows本 身提供的音频格式，该格式通常都 保存一些没有压缩的音频。对于数 字音频，其最低比特位或者最低几 个比特位的改变，对于整个声音没 有明显的影响，因此替换掉这些不 重要的部分，可以隐藏秘密信息。
扩频法
•
扩频法的基本思想是利用扩频调制 技术将秘密信息扩展到整个可听频 谱范围内，再将扩频后的秘密信息 叠加到原始的音频信号中完成隐藏。
变换域信息隐藏方法
• 基于变换域的信息隐藏技术往往采 用类似于扩频技术来隐藏秘密信息。 这类技术一般基于常用的音频变换， 这些变换包括傅氏变换（DFT或 FFT）、离散余弦变换(DCT)、离 散小波变换（DWT）等等。

音频信息隐藏和水印算法PPT讲稿

音频信息隐藏和水印算法PPT讲稿
n0
j2
nk N
)
2
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• 确定纯音和噪声成分。
• 如果某个频谱成分的局部极大值（S(k)>S(k+1)
且S(k) ≥S(k-1))满足下式：则是纯音
S(k) S(k j) 7 dB
j
j {2,2},if 2 {3,2,2,3},if
k 63 63 k
127
j {6, ,2,2, ,6}
22
• 四、转换： • 1）重采样 • 2）倒置 • 五、添加噪声： • 六、调制： • 1）和声； • 2）镶边； • 3）增强； • 七、时域拉伸和单调变化 • 1）音调变化； • 2）时间拉伸； • 八、样点置乱 • 1）零插值； • 2）样点复制； • 3）样点置换； • 4）样点剪切。23来自if 127 k 250
28
• 去除被掩蔽成分，分为以下两步。 • 1）根据绝对听阈曲线，把在绝对听阈以下
的纯音和噪声成分去除。
• 2）对相互间隔小于0.5Bark的多个纯音成分，
只保留其中的有最大值的那一个。
29
• 计算局部掩蔽阈值与整体掩蔽值。 • 对原始的N/2个频域采样点，只有其中的一部分采样点被
4
概述
• 4、数字音频水印系统的典型应用 • 便于对音频素材进行查找和检索 • 执行自动任务 • 知识产权保护
5
语音各个比特位的作用
• 原始语音信号（“床前明月光”）
6
语音各个比特位的作用（1）
• 去掉低2比特位的语音信号（声音信号听不
出差别）
7
语音各个比特位的作用（2）
• 去掉低4比特位的语音信号（声音信号听不
• 在实用性方面，研究数字水印的网络快

信号处理课件05音频信息隐藏与水印算法

回声信号的检测。
信息隐藏与数字水印
38
回声隐藏

如何隐藏多个比特？


2023/12/20
语音信号分为多个片段，每个分段加入对应不同回声
例：若回声延迟为0.5毫秒代表比特“1”，回声延迟
为1毫秒代表比特“0”，回声幅度衰减系数为0.5，
分段长度为2毫秒，请给出下面信号嵌入比特 “1,0”
以后所得信号
33
回声隐藏（深入讨论）
混合信号复倒谱自相关
混合信号复倒谱自相关（局部）
1
1.2
1.1
0.9
1
0.8
0.9
0.7
0.8
0.6
0.7
0.5
0.6
0.5
0.4
0.4
0.3
0.3
0.2
0.1
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0.2
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2023/12/20
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0
信息隐藏与数字水印
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46810 Nhomakorabea12
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回声隐藏（深入讨论）
回 声 延 迟 :8
回 声 延 迟 :12
1.6
0.9
1.4
0.8
0.7
1.2
0.6
1
0.5
0.8
0.4
0.6
0.3
0.4
0.2
0.2
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0.1
0
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35
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信息隐藏技术 第三章 隐写与隐写分析PPT课件


2020/11/6
2k if m 2k 2
m
0, w
1:
f
2k 2
if
m 2k 1and r 2
,
2
k
2
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f
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.
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k
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if
m 2k and
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1位
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2位
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4位
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5位
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4位+随机置乱
2020/11/6
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4位
2020/11/6
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LSB算法的特点
•LSB是一种大容量的数据隐藏算法 •LSB的鲁棒性相对较差
•Steganalysis
The goal of steganalysis is to identify suspected packages, determine whether or not they have a payload encoded into them, and, if possible, recover that payload.
2020/11/6
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2 分析
•以灰度图像为例
设图像灰度值为j的像素数为hj, j[0,255]。 那么隐写过程，相同：不变；不相同：2i 2i1。 完全替代：h2i和h2i1的值比较接近； 未经密写：h2i和h2i1的值相差得远一些。

数字音频信息隐藏


AAC先进音频隐藏标准 1 ACC和MP3都属于感知编码技术。 2 感知编码技术属于有损压缩编码技术，如MP3，其 主要原理在于人耳感知的隐蔽特性。 3 与MP3相比，ACC音质较好，也能节省存储空间与 带宽。
小值区（中高频段）一般采用H系数组成一组 index。 计算公式：
1.信息隐藏的原型和性能要求。 2.经典音频信息隐藏技术 3.其他音频隐藏技术（ACC、PST、GSM）
Alice
Bob
wendy
1.鲁棒性。 2.不可感知性 3.是否需要对原始声音进行提取 4.数据提取的误码率
5.嵌入的信息量
隐藏容量
不可感知性
鲁棒性
1.空间域信息隐藏技术 将秘密信息直接嵌入到音频载体的时域数据中。 代表算法：LSB算法， 回声隐藏算法 2.变换域信息隐藏技术 先对采样数据进行适当的变换，然后将保密信息嵌 入到音频载体中，然后通过相应的反变换恢复出保 密信息。 代表算法：相位编码算法，DCT域的相位隐藏
watermarkedaudio(44+k)=bitset(watermarkedaudio(44+k),1,wi(k));
end
%画图比较加水印前后的音频数据 figure; subplot(2,1,1);plot(a); subplot(2,1,2);plot(watermarkedaudio); %保存加水印后的音频数据 fid=fopen(‘2.wav’,’wb’); fwrite(fid,watermarkedaudio,’uchar’); fclose(fid)
1.将接收到的音频分段。 2.提取一段，对其进行傅立叶变换，计算相位值。 3.根据发送方分段的长度，傅立叶变换的点数，以 及分段间隔。 ，判断数据是“1”还是“0”，恢 复嵌入的秘密信息。

信息加密与解密实验11-2 LSB图像信息隐藏原理

上机实验报告一、实验目的：1、掌握LSB图像信息隐藏原理2、简单使用matlab工具二、实验环境计算机一台Matlab三、实验内容（一）预备知识1、信息隐藏信息隐藏( Information Hiding)又称为信息伪装，是指在不使信息载体本身发生显著变化的前提下，将需要保密传递的信息隐藏到载体中，从而达到隐蔽传递目的的技术。

信息隐藏原理图2、图像的数据表示对下图所示8×8（64个像素点）的图像，每一个像素点的灰度值量化时可以取值为0到255（用8bit表示）。

因此，分辨率为m×n的数字图像文件就可以用m×n×8的三维矩阵存储。

图中从高到低可分为8个位平面，分别对应着8个灰度值比特位所在的平面。

对于数字图像,这8个位平面在图像中所代表的重要程度是不同的，其最低的1至2个比特位基本上是噪声，所在的位平面没有太多图像的有用信息，对这些位平面信息的改变,对整个图像没有明显的影响。

3、LSB算法的原理图像的能量集中在高几层位平面，图像对高几层的修改比较敏感；图像的最低位平面甚至是最低的几层位平面几乎不含有信息量，对修改不敏感；可以用保密信息去替换原始载体的最低位平面或最低几层位平面，从而实现信息隐藏，而又不致使载体发生视觉上的可察觉性改变。

4、LSB算法描述用所要隐藏的二值图像去替换载体图像8层位平面中的最低层，这就是LSB (least-significant bits)嵌人算法的核心。

提取隐藏信息时，只需要将载体图像最低层位平面取出，恢复成二值图像即可。

（二）使用LSB算法实现图像信息隐藏1、安装matlab7.12、桌面上找到matlab7.1的快捷方式，打开lsb代码（代码可在lsb中找到），修改“Current Folder”的路径为代码路径。

3、找到readme.txt可以查看.m文件里的大概内容，在左侧分别双击lsbmain.m，submain.m，先后运行程序。

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秘密信息在最低位平面和次底位 平面连续嵌入，同时嵌入到最低 位平面和次底位平面； 秘密信息在最低位平面嵌入，等 最低位平面完全潜入后，再开始 嵌入到次底位平面； 秘密信息在最低位平面随机嵌入； 实验采用的是在最低位进行替换
插入水印
• 找到LSB后，用水印信息位替换 载体的LSB（最低有效位）
第四章
音频信息隐藏
孙丽杰 2011年11月2日
引言
• 当前的数字水印研究中,以图像水印研究 最为深入,而对于音频水印的研究相对较 少,一方面因为音频单位时间内的采样点 较少,可嵌入水印信息就要少,另一方面由 于人耳听觉系统（HAS） 较之视觉系统 （HVS）具有较宽的动态范围和较高的 灵敏度，因此相对于图像和视频的信息 隐藏而言，音频载体的信息隐藏技术更 具有挑战性。目前主要的音频信息隐藏 技术分为时域和变换域音频信息隐藏方 法两类。
扩频法
•
扩频法的基本思想是利用扩频调制 技术将秘密信息扩展到整个可听频 谱范围内，再将扩频后的秘密信息 叠加到原始的音频信号中完成隐藏。
变换域信息隐藏方法
• 基于变换域的信息隐藏技术往往采 用类似于扩频技术来隐藏秘密信息。 这类技术一般基于常用的音频变换， 这些变换包括傅氏变换（DFT或 FFT）、离散余弦变换(DCT)、离 散小波变换（DWT）等等。
时域信息隐藏方法
• 到目前为止，公认比较成熟的时 域音频信息隐藏技术有四种：最 不重要位法、回声隐藏法、相位 编码法、扩频法。
LSB
• 最不重要位（LSB）的隐藏算法是
最早应用于音频信息隐藏领域的算 法。它的基本思想是用秘密数据替 换原始音频信号采样值的最低几个 比特位，达到隐藏的目的。LSB算 法具有计算复杂度低、可实时实现 及通用性等优点，但其抵抗攻击的 能力较弱。
音频格式
• 音频格式日新月异，到2008年音频 格式包括：CD格式、WAVE （*.WAV）、AIFF、AU、MP3、 MIDI、WMA、RealAudio、 VQF、OggVorbis、AAC、APE。
WAV音频
• WAV是Microsoft Windows本 身提供的音频格式，该格式通常都 保存一些没有压缩的音频。对于数 字音频，其最低比特位或者最低几 个比特位的改变，对于整个声音没 有明显的影响，因此替换掉这些不 重要的部分，可以隐藏秘密信息。
回声隐藏法
• 回声隐藏法是通过引入回声来将秘 密信息嵌入到载体中。与其他方法 不同，回声隐藏法对载体音频信号 的改变，考虑的是环境条件而不是 随机噪声的特性，因而具有较强的 抵抗主动攻击的能力。但信道噪声、 任何形式的篡改都会直接影响算法 的正确提取率。
相位编码
• 相位编码则是利用HAS对人耳对绝 对相位的不敏感性及对相对相位的 敏感性，将代表秘密信息的参考相 位替换原始音频段的绝对相位，并 对其他音频段进行相应调整，以保 持各段之间的相对相位不变。
• 从网上文献中可看出，由于时域水 印算法稳健性不强，鲁棒性差，所 以近几年变换域水印算法发展很快。 常见的变换域水印算法有傅立叶变 换、离散余弦变换和离散小波变换， 这几种变换算法各有优缺点。
几种音频信息隐藏方法
• 1.依据奇偶性隐藏 • 2.区分主次时频结合隐藏 • 3.DCT+DWT
WAV文件头
WAV数据块
怎样找LSB
• 根据音频格式的不同，LSB位置也 不同，wav格式LSB通常在字节的 最低位或最低几位。 • 不同音频，位置的选取也不同，比 如舒缓音乐，激昂音乐。
LSB信息隐藏替换技术
3.LSB信息隐藏替换技术可分为五种 处理情况： 秘密信息在最低位平面连续嵌入 至结束，余下部分不作任何处理； 秘密信息在最低位平面连续嵌入 至结束，余下部分随思想是对载 体信号进行相关的变换后，通过修改变 换系数实现秘密信息的嵌入，优点是秘 密信息的能量可以分布到时域的所有位 置，可以结合HAS的掩蔽特性隐藏信息。 与时域隐藏算法相比，缺点是计算复杂 度较高。目前变换域隐藏算法主要集中 在DFT、DCT域中进行。最近研究发现， 小波域隐藏算法具有良好的鲁棒性，在 经过加噪、滤波、重采样和有损压缩等 处理和攻击后仍能保持很高的可靠性， 因此变换域信息隐藏是当前的一个研究
判别依据
• 视觉看音频波形图 • 听觉听音差 • NC：如果在音频信号中嵌入的水印 为图像，则评价提取的水印与原始 水印的相似性，可采用归一化相关 系数（NC）作为评价标准，其定义 为：
NC
• 其中，W为原始水印， 为提取的水 印，它们的大小为
来自论文
• 目前，音频水印技术也逐渐发展起 来了，它是利用了人类听觉模型 （即HAS），运用各种技术将水印 嵌入到人耳所不能感知的位置，以 达到水印数据的隐藏。水印技术根 据水印嵌入位置的不同，可分为时 域水印算法和变换域水印算法，早 期的水印算法通过修改原音频信号 最不重要位以达到嵌入水印的目的。