Метод аудиостеганографии для AAC-сжатых аудиосигналов на основе эхо-кодирования и адаптивного кепстрального анализа

Abstract

Статья посвящена разработке и исследованию метода аудиостеганографии, предназначенного для работы с аудиосигналами, подверженными AAC-сжатию. Предлагаемый метод основан на эхо-кодировании, при котором бинарная информация встраивается путем добавления к сигналу его ослабленной копии с одной из двух фиксированных временных задержек. Ключевым элементом является алгоритм извлечения данных, использующий адаптивный кепстральный анализ. Особенность анализа заключается в динамическом вычислении порога детектирования эха для каждого аудиоблока на основе статистических характеристик (медианы и стандартного отклонения) его кепстра в областях, свободных от ожидаемых пиков. Такой адаптивный подход обеспечивает надежность обнаружения скрытой информации в условиях значительных искажений, вносимых AAC-сжатием. При встраивании данных в «тихие» сегменты различных типов аудиоконтента и последующем сжатии кодеком AAC (256 кбит/с) достигнута высокая точность восстановления информации, характеризуемая коэффициентом битовых ошибок (BER) менее 6% для большинства тестовых сигналов. Проведен сравнительный анализ BER для сценариев извлечения из исходного сигнала, после сохранения в формате WAV без потерь и после AAC-сжатия. Обсуждается влияние характеристик сигнала на эффективность метода, анализируется характер возникающих ошибок и обосновывается необходимость применения кодов коррекции ошибок для обеспечения безошибочного извлечения