Chương 3 MỘT SỐ THUẬT TOÁN GIẤU TIN TRÊN MIỀN THỜI GIAN
3.5. Thuật toán giấu điều chỉnh tiếng vọng
3.5.1. Thuật toán giấu của Rios Chavez
Trong [16] đề xuất một công thức để điều chỉnh dữ liệu chứa nhằm thực hiện giấu tin. Các bước của thuật toán như sau:
- Chia dữ liệu âm thanh thành các đoạn (frame) Si có cùng kích thước n. - Thực hiện giấu từng bit trên mỗi đoạn Si. Công thức điều chỉnh để giấu như
sau:
𝑆𝑖′(𝑛) = [ 0.99 ∗ 𝑆𝑖(𝑛) 𝑛ế𝑢 𝑛ℎư 𝑔𝑖ấ𝑢 𝑏𝑖𝑡 0
0.98 ∗ 𝑆𝑖(𝑛) + 0.1 ∗ 𝑆𝑖(𝑛 − 𝑑) 𝑛ế𝑢 𝑛ℎư 𝑔𝑖ấ𝑢 𝑏𝑖𝑡 1 (3.6) Để giải tin mật giấu trong tệp âm thanh cần phải có tệp âm thanh gốc. Việc giải tin được thực hiện bằng cách so sánh từng đoạn giữa dữ liệu gốc và dữ liệu mang tin để xác định tách bit 0 hoặc bit 1.
Có hai hạn chế trong kỹ thuật đề xuất bởi [16]. Trong công thức (3.6) nếu giá trị của 𝑆𝑖(𝑛) bằng với giá trị của 𝑆𝑖(𝑛 − 𝑑) thì tổng 0.98 ∗ 𝑆𝑖(𝑛) + 0.1 ∗ 𝑆𝑖(𝑛 − 𝑑) sẽ bằng 0.99 ∗ 𝑆𝑖(𝑛), tương ứng với trường hợp giấu bit 0. Mặc dù khả năng này ít xảy ra nhưng cũng có thể có, dẫn đến khi rút trích tin ta sẽ lấy lại tin khơng đúng. Ngồi ra, ta có thể giảm thời gian tính tốn bằng cách chép ngun nội dung đoạn khi giấu bit 0 mà khơng phải thực hiện tính tốn.
Để trích dữ liệu mật được giấu bằng phương pháp tiếng vọng, người ta dựa vào phân tích cepstrum của mỗi đoạn. Cepstrum của mỗi đoạn 𝑆
𝐶𝑒𝑝𝑠 = 𝑅𝑒( 𝐼𝐹 (ln(|𝐹(𝑆𝑖)|))) (3.7) Trong công thức trên F() ký hiệu phép biến đổi Fourier và IF() là phép biến đổi Fourier ngược, Re() là lấy phần thực của số phức.
Ví dụ S1 là tín hiệu sin gồm 200 mẫu được sinh như sau:
Fs = 100; t = 0:1/Fs:2.00; S1 = sin(2*pi*45*t);
Ta thêm echo cho S1 tại vị trí 80 và lưu vào S2.
S2 = S1 + 0.5*[zeros(1,80) S1(1:121)];
Hình 3.29. Biên đợ của âm thanh gớc và âm thanh được thêm echo
Hình 3.29 minh hoạ cho tín hiệu gốc và tín hiệu có thêm tiếng vọng. Khi phân tích cepstrum của S2 ta dễ dàng phát hiện echo được thêm vào ở vị trí 80.
Bị phát hiện khi phân tích cepstrum là điểm hạn chế của phương pháp giấu tin sử dụng phương pháp điều chỉnh tiếng vọng. Khi người thám tin biết kích thước mỗi frame dùng để giấu, bằng cách phân tích cepstrum, người thám tin có thể dị tìm được hoặc suy đốn một phần thơng tin của tin giấu [57].