回聲隱寫術（Echo Hiding Steganography）

介紹

回聲隱寫術（Echo Hiding）是一種音訊隱寫技術，透過在音訊訊號中嵌入極微弱的「回聲」來隱藏資訊。由於人耳對於細微延遲的回聲不敏感，因此這種方法可以在不影響音質的情況下，將秘密訊息藏入音檔之中。

與傳統的 LSB（Least Significant Bit）技術不同，回聲隱寫並不是直接修改音訊的位元，而是透過控制回聲的延遲參數來編碼資訊，因此更難以被察覺與移除。

原理

回聲隱寫的核心思想是 利用回聲延遲（Echo Delay）來表示資料位元：

• 假設設定兩種延遲參數：

  • 延遲時間 d1 → 表示二進位 0
  • 延遲時間 d2 → 表示二進位 1

• 當要嵌入的訊息是二進位字串時，就依序在音訊的特定片段加入對應的回聲延遲。

在數學模型上，音訊訊號 y(t) 可以表示為：

y(t) = x(t) + α x(t - d)
其中：
- x(t) = 原始音訊訊號
- α   = 回聲強度 (0 < α < 1)
- d   = 回聲延遲時間

由於人耳通常無法分辨小於 1 ms 的延遲差異，這種技巧能將資訊隱藏在聽覺幾乎無感的細節中。

應用

1. 數位水印（Digital Watermarking）

   • 可用於版權保護，在音樂或廣播內容中嵌入不可聽見的水印資訊。

2. 隱密通訊（Covert Communication）

   • 在音訊通話或音樂檔案中偷偷傳遞訊息，避免被一般監聽技術發現。

3. 音訊驗證

   • 在錄音檔中加入隱藏簽章，確保錄音未被竄改。

優點與缺點

優點：

• 不易被人耳察覺，音質幾乎不受影響。
• 較難以用傳統訊號處理手法移除隱藏資訊。
• 適合用於需要隱密性和抗檢測性的場合。

缺點：

• 容量有限，無法存放大量資料。
• 若音訊檔經過高壓縮（如 MP3 高壓縮率），可能破壞回聲資訊。
• 偵測與解碼需要專門的演算法與精確的參數控制。

小結

回聲隱寫是一種聰明的「以聲藏聲」方法，利用人耳對聲音延遲的鈍感特性，讓訊息在音樂或語音檔中悄悄傳遞，而不影響聽覺體驗。

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