نهاننگاری صوتی شفاف و مقاوم با استفاده از همافزایی تجزیه LU و دنباله فیبونانچی در بستر تبدیلات GBT-DCT-DWT

تکنولوژی نهان‌نگاری دیجیتال به عنوان یکی از بهترین راه‌حل‌ها جهت حل مسئله کپی غیر مجاز، شناسایی محتوا و احراز هویت رسانه‌های دیجیتال ارائه شده است. نهان‌نگاری دیجیتال می‌تواند در حوزه تصویر، متن، صوت و ویدئو بکار گرفته شود. نهان‌نگاری صوت اخیرأ توجه بسیاری از محققین را به خود جلب کرده است چرا که سیستم شنوایی انسان‌‌ بسیار حساس‌تر از سیستم بینایی‌ می باشد. بنابراین درج داده‌ها در سیگنال‌های صوتی به شیوه‌ای شفاف، بسیار سخت‌تر از سایر گونه‌های نهان‌نگاری است. سیستم نهان‌نگاری صوت کارآمد می‌بایست قادر باشد سه معیار شفافیت، مقاوم‌پذیری و ظرفیت جادهی را بهبود بخشد. بهبود همزمان این سه معیار به عنوان مساله‌ای چالش برانگیز در حوزه نهان‌نگاری است چرا که افزایش ظرفیت جادهی باعث افزایش اعوجاج‌ سیگنال شده و این امر موجب کاهش شفافیت و مقاوم پذیری می‌گردد. در این مقاله رویکردی جدید به منظور نهان‌نگاری صوت پیشنهاد می‌گردد که قادر است سه معیار مقاوم‌پذیری، شفافیت و ظرفیت را به نحو مناسبی بهبود بخشد. به منظور بهبود مقاوم پذیری سیگنال نهان نگاره شده در برابر حملات پردازش سیگنال از هم افزایی سه تبدیل کارآمد در حوزه پردازش سیگنال به نام‌های تبدیل گراف محور(GBT)، تبدیل کسینوسی گسسته و تبدیل موجک گسسته (DWT) استفاده شده است. علاوه بر این، به منظور حفظ شفافیت سیگنال نهان‌نگاری شده، داده‌های نهان نگاره در ماتریس بالا مثلثی حاصل از تجزیه LU ضرایب تقریب تبدیل موجک گسسته، بر اساس دنباله فیبونانچی درج می‌شوند. رویه کار بدین صورت است که بر اساس مقدار بیت نهان‌نگاره، مقادیر غیر صفر ماتریس بالا مثلثی با نزدیکترین اعداد زوج و یا فرد در دنباله فیبوناچی جایگزین می‌شوند. عملیات استخراج نهان‌نگاره به صورت کاملا کور انجام می‌شود. نتایج حاصل از ارزیابی‌ روش پیشنهادی بر روی فایل‌های صوتی با سبک‌های Blue، Electronic، Classic و Jazz نشان می‌دهند که روش ارائه شده علیرغم مقاوم‌پذیری مناسب در برابر حملات مختلف پردازش سیگنال، به طور متوسط دارای نرخ سیگنال به نویز 13/45 دسی‌بل و نرخ جادهی 75/625 بیت بر ثانیه است.