Скрытие сообщений аудиоспектрограммы
Скрывайте секретные текстовые сообщения внутри аудиофайлов WAV в виде частотных шаблонов спектрограмм. Каждый символ кодируется уникальной частотой в диапазоне 300–1060 Гц, которая отображается в виде видимых горизонтальных полос при просмотре спектрограммы. Включает визуализацию спектрограмм в реальном времени, загрузку WAV, воспроизведение аудио и декодирование на основе Goertzel для извлечения скрытых сообщений из закодированных аудиофайлов. Вся обработка является локальной и частной.
Hide secret messages inside audio files as spectrogram patterns. Encode text into specific audio frequencies that appear as visible horizontal bars when viewing the audio spectrogram. Decode spectrogram-encoded audio to extract hidden messages.
Frequency Character Mapping Table
| Char | Code | Freq (Hz) |
|---|---|---|
| ␣ | 32 | 300 |
| ! | 33 | 308 |
| " | 34 | 316 |
| # | 35 | 324 |
| $ | 36 | 332 |
| % | 37 | 340 |
| & | 38 | 348 |
| ' | 39 | 356 |
| ( | 40 | 364 |
| ) | 41 | 372 |
| * | 42 | 380 |
| + | 43 | 388 |
| , | 44 | 396 |
| - | 45 | 404 |
| . | 46 | 412 |
| / | 47 | 420 |
| 0 | 48 | 428 |
| 1 | 49 | 436 |
| 2 | 50 | 444 |
| 3 | 51 | 452 |
| 4 | 52 | 460 |
| 5 | 53 | 468 |
| 6 | 54 | 476 |
| 7 | 55 | 484 |
| 8 | 56 | 492 |
| 9 | 57 | 500 |
| : | 58 | 508 |
| ; | 59 | 516 |
| < | 60 | 524 |
| = | 61 | 532 |
| > | 62 | 540 |
| ? | 63 | 548 |
| @ | 64 | 556 |
| A | 65 | 564 |
| B | 66 | 572 |
| C | 67 | 580 |
| D | 68 | 588 |
| E | 69 | 596 |
| F | 70 | 604 |
| G | 71 | 612 |
| H | 72 | 620 |
| I | 73 | 628 |
| J | 74 | 636 |
| K | 75 | 644 |
| L | 76 | 652 |
| M | 77 | 660 |
| N | 78 | 668 |
| O | 79 | 676 |
| P | 80 | 684 |
| Q | 81 | 692 |
| R | 82 | 700 |
| S | 83 | 708 |
| T | 84 | 716 |
| U | 85 | 724 |
| V | 86 | 732 |
| W | 87 | 740 |
| X | 88 | 748 |
| Y | 89 | 756 |
| Z | 90 | 764 |
| [ | 91 | 772 |
| \ | 92 | 780 |
| ] | 93 | 788 |
| ^ | 94 | 796 |
| _ | 95 | 804 |
| ` | 96 | 812 |
| a | 97 | 820 |
| b | 98 | 828 |
| c | 99 | 836 |
| d | 100 | 844 |
| e | 101 | 852 |
| f | 102 | 860 |
| g | 103 | 868 |
| h | 104 | 876 |
| i | 105 | 884 |
| j | 106 | 892 |
| k | 107 | 900 |
| l | 108 | 908 |
| m | 109 | 916 |
| n | 110 | 924 |
| o | 111 | 932 |
| p | 112 | 940 |
| q | 113 | 948 |
| r | 114 | 956 |
| s | 115 | 964 |
| t | 116 | 972 |
| u | 117 | 980 |
| v | 118 | 988 |
| w | 119 | 996 |
| x | 120 | 1004 |
| y | 121 | 1012 |
| z | 122 | 1020 |
| { | 123 | 1028 |
| | | 124 | 1036 |
| } | 125 | 1044 |
| ~ | 126 | 1052 |
Функции
Скрытая аудиостеганография с использованием технологии кодирования спектрограмм.
- Частотное кодирование: каждый символ вашего сообщения кодируется как уникальная звуковая частота в диапазоне 300–1060 Гц. Когда звук рассматривается как спектрограмма, каждый символ отображается как отдельная горизонтальная полоса на определенной частоте. В кодировке используются шаги 8 Гц между символами для четкого визуального разделения.
- Визуализация спектрограммы в реальном времени: мгновенно создавайте изображение спектрограммы в реальном времени, показывающее, как ваше сообщение выглядит в частотной области. Спектрограмма четко отображает маркеры начала, частоты символов и маркеры конца в виде цветных горизонтальных полос на темном фоне. Идеально подходит для демонстраций и проверок.
- Экспорт WAV и двунаправленное декодирование: экспортируйте закодированное сообщение в стандартный аудиофайл WAV, который можно воспроизводить в любом медиаплеере. Загрузите ранее закодированные файлы WAV, чтобы декодировать скрытое сообщение с помощью определения частоты Герцеля с оценкой достоверности. Каждый декодированный тон отображается в подробной таблице результатов.
- 100% локальная обработка в браузере: вся генерация звука, рендеринг спектрограмм и определение частоты полностью происходят в вашем браузере с использованием API веб-аудио и Canvas API. Ваши сообщения, аудиофайлы и спектрограммы никогда не покинут ваше устройство. Никакой регистрации, никаких загрузок, никакой обработки на сервере.
Варианты использования
Практическое применение стеганографии аудиоспектрограмм
Что такое спектрограмма?
Спектрограмма — это визуальное представление спектра частот аудиосигнала, изменяющегося со временем. Горизонтальная ось представляет время, вертикальная ось представляет частоту, а цвет или яркость представляет амплитуду (громкость) на каждой частоте. Спектрограммы обычно используются при анализе звука, обработке речи, визуализации музыки и наблюдении, чтобы выявить закономерности, которые не слышны человеческому уху.
Как работает кодирование спектрограммы
Каждому печатному символу ASCII присвоена уникальная частота в диапазоне 300–1060 Гц с интервалом 8 Гц. Сообщение кодируется как последовательность синусоидальных тонов — каждый тон воспроизводится на частоте, соответствующей его символу, в течение примерно 0,4 секунды. Маркер начала (2000 Гц) и маркер конца (2500 Гц) обрамляют сообщение. Если рассматривать его в виде спектрограммы, сообщение выглядит как серия горизонтальных полос на разных уровнях частоты, создавая читаемый шаблон.
Алгоритм Герцеля для декодирования
Наш декодер использует алгоритм Герцеля — метод цифровой обработки сигналов, который эффективно обнаруживает определенные частоты в аудиосигналах. В отличие от полного быстрого преобразования Фурье (БПФ), которое вычисляет все частоты, Герцель нацелен на определенные частотные элементы, что делает его более быстрым и точным для обнаружения дискретных частотных тонов, используемых в нашей схеме кодирования. Каждая обнаруженная частота сопоставляется с соответствующим ей символом.
Практические соображения
Сообщения, закодированные с помощью спектрограммы, достаточно надежны, чтобы выдержать сжатие MP3 при умеренной скорости передачи данных, хотя более высокое сжатие может повлиять на точность обнаружения. При кодировании используются частоты слышимого диапазона (300–2500 Гц), поэтому во время воспроизведения сигналы слышны в виде коротких звуковых сигналов. Емкость сообщения зависит от продолжительности звука — для каждого символа требуется примерно 0,5 секунды (тон 0,4 с + заполнение 0,1 с), поэтому 30-секундный аудиоклип может закодировать примерно 60 символов.
Часто задаваемые вопросы
Стеганография аудиоспектрограмм — это практика сокрытия сообщений внутри аудиофайлов путем кодирования их в виде определенных частотных шаблонов. Когда звук рассматривается как спектрограмма (визуальное представление частот во времени), скрытое сообщение отображается в виде горизонтальных полос в разных положениях частот. В отличие от традиционной аудиостеганографии (кодирование LSB), сообщения спектрограммы видны любому, кто смотрит на спектрограмму, но не очевидны во время обычного воспроизведения звука.
Каждый печатаемый символ ASCII (коды 32–126) сопоставлен с уникальной частотой от 300 до 1060 Гц. Соответствие является линейным: символ пробела соответствует частоте 300 Гц, восклицательный знак — 308 Гц и т. д. до тильды (~) при частоте 1060 Гц. Расстояние между символами в 8 Гц обеспечивает четкое разделение на спектрограмме, благодаря чему частота каждого символа визуально различима в виде отдельной горизонтальной полосы.
Декодер предназначен для извлечения сообщений, закодированных с помощью нашей специальной схемы частотного кодирования (диапазон 300–1060 Гц, интервал 8 Гц, с начальным маркером 2000 Гц и конечным маркером 2500 Гц). Случайные аудиофайлы не будут содержать эти конкретные частотные характеристики и, скорее всего, не будут возвращать никакого сообщения или тарабарщины. Декодер выдает оценку достоверности для каждого обнаруженного тона, чтобы помочь оценить надежность.
Частично. Наше кодирование на основе WAV использует частоты в слышимом диапазоне, а умеренное сжатие MP3 (192 кбит/с и выше) может сохранить достаточно частотного содержимого для успешного декодирования. Однако сильное сжатие, понижающая дискретизация или агрессивное шумоподавление могут исказить частотные характеристики и снизить точность декодирования. Для достижения наилучших результатов используйте формат WAV как для кодирования, так и для декодирования.
На каждый символ требуется примерно 0,5 секунды (0,4 секунды тона + 0,1 секунды заполнения). Сообщение из 20 символов создает 10-секундный аудиофайл. Жестких ограничений на длину сообщения не существует, но очень длинные сообщения создают соответственно длинные аудиофайлы. Короткие сообщения (до 100 символов) лучше всего подходят для четкого чтения спектрограммы.
При кодировании используются частоты в диапазоне 300–2500 Гц, что находится в пределах диапазона человеческого слуха (20–20 000 Гц). Каждый символ представлен синусоидальным сигналом длительностью 0,4 секунды, поэтому звук будет звучать как последовательность звуковых сигналов или свистков различной высоты. Это ожидаемое поведение — сообщение должно быть видимым на спектрограмме, а не неслышимым.
Алгоритм Герцеля — это метод цифровой обработки сигналов, который эффективно обнаруживает наличие определенных частот в аудиосигнале. В отличие от БПФ (быстрого преобразования Фурье), которое вычисляет весь частотный спектр, Герцель может ориентироваться на определенные интересующие частоты, что делает его более быстрым и точным для обнаружения частот дискретных символов, используемых в нашей схеме кодирования.
Хотя этот инструмент может кодировать и декодировать сообщения в аудиоспектрограммах, он предназначен в первую очередь для образовательных и демонстрационных целей. Шаблон кодирования является детерминированным и легко распознаваемым, если известен метод. Для серьезных приложений безопасности рассмотрите возможность использования традиционных инструментов шифрования в сочетании с более сложными методами стеганографии.
Да, полностью. Вся обработка — генерация звука, рендеринг спектрограммы и определение частоты — происходит полностью в вашем браузере с использованием JavaScript, API веб-аудио и Canvas API. Ваши сообщения, аудиофайлы и сгенерированные спектрограммы никогда не отправляются ни на какой сервер. Помимо загрузки страницы, не требуется никакой учетной записи, регистрации или подключения к Интернету.