容量計算の解説 — どれだけのデータが隠せるか

隠せるデータ量の計算

1ビット LSB steganography の理論容量は計算が簡単ですが、メタデータのオーバーヘッドや検出可能性の制約により、実用容量は常に低くなります。

基本の計算式

容量（ビット） = 幅 × 高さ × チャンネル数 × チャンネルあたりビット数

標準的な RGB 画像で1チャンネルあたり 1 LSB を使用する場合：

容量（ビット） = 幅 × 高さ × 3 × 1
容量（バイト） = 容量（ビット） / 8

一般的な解像度の容量テーブル

解像度	ピクセル数	生容量（1 bpp）	実用容量（約90%）
640 × 480	307,200	112.5 KB	約101 KB
1280 × 720	921,600	337.5 KB	約303 KB
1920 × 1080	2,073,600	759.4 KB	約683 KB
3840 × 2160	8,294,400	3.04 MB	約2.73 MB
4000 × 3000	12,000,000	4.39 MB	約3.96 MB

「実用容量」の列は、長さヘッダー、終端マーカー、パディングによる約10%のオーバーヘッドを考慮しています。

オーバーヘッドの内訳

1. メッセージ長ヘッダー — 通常は先頭に32ビット（4バイト）でペイロードサイズを符号化し、デコーダーが何ビット抽出すべきか知らせます。
2. 終端マーカー — 一部の実装では長さヘッダーの代わりに null バイト列を使用します。
3. 暗号化オーバーヘッド — XOR などの暗号化を適用した場合、鍵ネゴシエーションのメタデータが追加ビットを消費することがあります。

埋め込み率と検出可能性

1チャンネルあたり1ビットが標準ですが、ビット数を増やすと容量は増える代わりに視覚品質が低下します：

チャンネルあたりビット数	容量倍率	チャンネル最大変化	視覚的影響
1	1×	±1	知覚不能
2	2×	±3	ごくわずか
3	3×	±7	グラデーションに軽微なノイズ
4	4×	±15	平坦な領域で目立つ

実用上の推奨

このツールでは、生容量の約25%以下のペイロードを推奨します。1920×1080 の画像（容量 約759 KB）では、隠しデータは約190 KB 以下に抑えると、容量と検出回避のバランスが取れます。