相位編碼隱寫術（Phase Coding Steganography）

介紹

相位編碼（Phase Coding）是一種應用於音訊隱寫術（Audio Steganography）的技術，透過修改音訊訊號的相位（phase）來達成隱藏訊息的目的。由於人類聽覺對音訊相位的敏感度遠低於對振幅（amplitude）或頻率（frequency）的敏感度，因此相位編碼可以在不影響音質的情況下有效隱藏資料，並且相較於單純改變振幅或頻譜，這種方法更難被偵測。

原理

1. 相位訊號的特性

   • 音訊訊號可以透過傅立葉轉換（Fourier Transform）表示為頻率與相位的組合。
   • 人耳對相位變化的辨識度有限，尤其在複雜的音樂或語音訊號中更難察覺。

2. 編碼方式

   • 將音訊分割為多個段落（segments）。
   • 針對第一個段落進行相位調整，將欲隱藏的秘密訊息編碼進相位值中。
   • 其餘段落則依照第一段的相對相位進行調整，以保持整體音訊的連貫性，避免失真。

3. 訊息擷取

   • 接收端同樣進行傅立葉轉換，讀取第一段的相位資訊，即可還原出所隱藏的二進位訊息。

應用

1. 資訊安全

   • 用於在音樂、語音檔中隱藏文字或加密訊息，提升資料傳遞的隱密性。

2. 數位版權保護（Digital Rights Management, DRM）

   • 版權資訊、使用者識別碼可以隱藏在音訊檔中，作為數位浮水印的一種形式。

3. 軍事與政府通訊

   • 在高機密音訊通訊中嵌入隱藏指令或額外資訊，確保內容在傳輸過程中不易被竊聽或篡改。

4. 隱密標記（Covert Marking）

   • 在不改變音樂、演講檔案可聽效果的情況下，嵌入使用紀錄或隱藏標籤，以追蹤來源或防止非法散播。

小結

• 優點：隱蔽性強，不易被人耳察覺；音質失真度低；適用於多種音訊檔格式。
• 缺點：資料容量有限（因只能在首段嵌入主要訊息）；需要時頻分析工具進行編解碼；若音訊經過壓縮或轉檔，訊息可能受損。

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