遮罩與濾鏡（Masking & Filtering）隱寫術介紹

隱寫術除了 LSB 之外，還有一種經典的技巧是 遮罩與濾鏡（Masking & Filtering） 方法。這種方法與 LSB 不同，它不僅僅修改最低位元，而是將訊息嵌入圖片的「特定區域」或「不明顯的部分」，讓藏入的資訊更難被察覺。

什麼是遮罩與濾鏡法？

遮罩與濾鏡的概念，源自於人眼對圖片不同區域敏感度的差異。人眼對「亮度」與「平滑區域」變化非常敏感，但對「高亮度區」或「邊緣細節」中的小改動卻不太敏感。因此，我們可以將訊息藏在：

• 圖片的邊緣部分
• 細節較多的區域
• 亮度高或顏色變化劇烈的地方

這樣的設計使得隱藏的訊息幾乎不會影響整體視覺感受。

原理說明

1. 邊緣偵測：
   使用演算法（如 Sobel 或 Canny 邊緣偵測）找出圖片的邊緣區域。

2. 遮罩區域：
   將訊息嵌入在這些邊緣或紋理豐富的像素中。由於這些地方本身的像素變化大，即使修改一些位元也不容易被注意到。

3. 濾鏡處理：
   有些方法會在訊息嵌入前，對圖片加上濾鏡處理，例如調整對比或亮度，讓訊息更自然地融入其中。

與 LSB 的差異

• LSB：直接修改最低位元，適合無壓縮圖片（如 BMP、PNG）。
• 遮罩與濾鏡：利用圖片特徵選擇性嵌入，更適合有壓縮的圖片（如 JPEG），不容易因壓縮而丟失訊息。

優點

一般隱寫術多是在多媒體物件（如影像、音訊）中嵌入秘密訊息，然而這會產生統計特徵，容易被偵測，資料遮罩則是將加密後的隨機訊息「遮罩」處理，使其在統計分布上看起來就像一般的多媒體物件，藉此躲過自動化的統計分析。這種方法可以大幅提升隱蔽通道的容量，並且能有效對抗以統計為主的偵測工具與攻擊。

應用範例

1. 浮水印技術：
   常用於影像版權保護。將版權標記嵌入圖片的邊緣或高對比區域，即使圖片被重新縮放或稍微壓縮，浮水印依然能被偵測出來。

2. 數位證據隱藏：
   在司法取證或資訊保護中，可以用此法在圖片中嵌入驗證資訊，避免被惡意修改。

3. 高隱蔽性傳訊：
   適合需要在公開平台傳遞秘密訊息的人，例如將訊息藏在社群網站上傳的圖片中，不易引起注意。

小結

遮罩與濾鏡隱寫術充分利用了人眼的特性，將訊息藏在細節複雜或對比強烈的區域，使其不易被察覺。相比單純的 LSB，它更具隱蔽性，也更能抵抗圖片處理或壓縮帶來的破壞。因此，它被廣泛應用於數位浮水印與資訊安全領域，是隱寫術中一個重要的進階方法。

參考資料

https://digitnet.github.io/m4jpeg/about-steganography/image-steganography-techniques.htm
https://scispace.com/pdf/data-masking-a-new-approach-for-steganography-4o67sd50ok.pdf