Улучшенный алгоритм встраивания информации в сжатые цифровые изображения на основе метода PM1

Евсютин Олег Олегович; Кокурина Анна Сергеевна; Шелупанов Александр Александрович; Шепелев Илья Игоревич; Evsutin Oleg Olegovich; Kokurina Anna Sergeevna; Shelupanov Alexandr Alexandrovich; Shepelev Ilya Igorevich

doi:10.18287/0134-2452-2015-39-4-572-581

Научные статьи \ Общие вопросы науки и культуры \ Информационные технологии. Вычислительная техника. Обработка данных \ Прикладные информационные (компьютерные) технологии. Методы основанные на применении компьютеров

Улучшенный алгоритм встраивания информации в сжатые цифровые изображения на основе метода PM1

Автор: Евсютин Олег Олегович, Кокурина Анна Сергеевна, Шелупанов Александр Александрович, Шепелев Илья Игоревич

Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics

Рубрика: Обработка изображений: Восстановление изображений, выявление признаков, распознавание образов

Статья в выпуске: 4 т.39, 2015 года.

Бесплатный доступ

В статье предлагается и исследуется новый алгоритм встраивания информации в JPEG-изображения, основанный на известном стеганографическом методе «плюс/минус один». Показывается, что при частичном заполнении стегоконтейнера предложенный алгоритм превосходит аналоги за счёт оригинального подхода к определению порядка обхода ДКП-коэффициентов при встраивании в них битов сообщения. В качестве метрики качества используется пиковое отношение сигнал/шум.

Защита информации, стеганография, встраивание информации, цифровые изображения

Короткий адрес: https://sciup.org/14059398

IDR: 14059398 | DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-4-572-581

An improved algorithm for data hiding in compressed digital images based on PM1 method

In this paper a novel algorithm of information embedding in JPEG images based on the known steganography method «plus minus 1» is proposed and researched. It is shown that the cover image partial filling allows the algorithm to surpass its counterparts due to an original approach to the determination of the DCT coefficients traverse order for message bits embedding. The peak signal-to-noise ratio is used as a quality metric.

Список литературы Улучшенный алгоритм встраивания информации в сжатые цифровые изображения на основе метода PM1

Грибунин, В.Г. Цифровая стеганография/В.Г. Грибунин, И.Н. Оков, И.В. Туринцев. -М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2009. -272 с.
Salomon, D. Data compression: the complete reference, 4th Edition. -London: Springer-Verlag, 2007. -1111 p.
Yu, L. PM1 steganography in JPEG images using genetic algorithm/L. Yu, Y. Zhao, R. Ni, Z. Zhu//Soft Computing. -2009. -Vol. 13(4). -P. 393-400. -ISSN 1433-7479.
Fridrich, J. Steganography in Digital Media: Principles, Algorithms, and Applications/J. Fridrich. -Cambridge: Cambridge University Press, 2010. -437 p.
Nikolaidis, A. Low overhead reversible data hiding for color JPEG images/A. Nikolaidis//Multimedia Tools And Applications. -2014. -P. 1-13. -ISSN 1573-7721.
Huang, F. New channel selection rule for JPEG steganography/F. Huang, J. Huang, Y.-Q. Shi//IEEE Transactions on Information Forensics and Security. -2012. -Vol. 7(4). -P. 1181-1191. -ISSN 1556-6013.
Li, F. Adaptive JPEG steganography with new distortion function/F. Li, X. Zhang, J. Yu, W. Shen//Annals of Telecommunications. -2014. -Vol. 69(7-8). -P. 431-440. -ISSN 0003-4347.
Almohammad, A. High capacity steganographic method based upon JPEG/A. Almohammad, R.M. Hierons, G. Ghinea//Proceedings of the 3-th International Conference on Availability, Reliability and Security (ARES 2008). -Spain, Barcelona. -2008. -P. 544-549.
Vongurai, N. Frequency-based steganography using 32×32 Interpolated quantization table and Discrete Cosine Transform/N. Vongurai, S. Phimoltares//Proceedings of the 5-th International Conference on Computational Intelligence, Modelling and Simulation (CIMSiM). -Malaysia, Kuantan. -2012. -P. 249-253.
Wang, K. A high capacity lossless data hiding scheme for JPEG images/K. Wang, Z.-M. Lu, Y.-J. Hu//The Journal of Systems and Software. -2013. -Vol. 86(7). -P. 1965-1975. -ISSN 0164-1212.
Velasco, C. Adaptive JPEG steganography using convolutional codes and synchronization bits in DCT domain/C. Velasco, M. Nakano, H. Perez, R. Martinez, K. Yamaguchi//Proceedings of the 52-nd IEEE International Midwest Symposium on Circuits and Systems (MWSCAS ‘09). -Mexico, Cancun. -2009. -P. 842-847.
Chen, B. Quantization index modulation: a class of provably good methods for digital watermarking and information embedding/B. Chen, G.W. Wornell//IEEE Transactions on Information Theory. -2001. -Vol. 47(4). -P. 1423-1443. -ISSN 0018-9448.
Глумов, Н.И. Алгоритм встраивания полухрупких цифровых водяных знаков для задач аутентификации изображений и скрытой передачи информации/Н.И. Глумов, В.А. Митекин//Компьютерная оптика. -2011. -Т. 35, № 2. -С. 262-267. -ISSN 0134-2452.
Глумов, Н.И. Алгоритм поблочного встраивания стойких ЦВЗ в крупноформатные изображения/Н.И. Глумов, В.А. Митекин//Компьютерная оптика. -2011. -Т. 35, № 3. -С. 368-372. -ISSN 0134-2452.
Веричев, А.В. Система встраивания цифровых водяных знаков на триангуляционной сетке опорных точек изображения/А.В. Веричев, В.А. Федосеев//Компьютерная оптика. -2014. -Т. 38, № 3. -С. 555-563. -ISSN 0134-2452.
Zhao, J. Embedding robust labels into images for copyright protection/J. Zhao, E. Koch//Proceedings of the International Congress on Intellectual Property Rights for Specialized Information, Knowledge and New Technologies (KnowRight'95). -Austria, Vienna. -1995. -P. 242-251.
Burgett, S. Copyright labeling of digitized image data/S. Burgett, E. Koch, J. Zhao//IEEE Communications Magazine. -1998. -Vol. 36(3). -P. 94-100. -ISSN 0163-6804.
Holliman, M. Adaptive public watermarking of DCT-based compressed images/M. Holliman, N. Memon, B.-L. Yeo, M. Yeung//Proceedings of SPIE -The International Society for Optical Engineering. -1998. -Vol. 3312. -P. 284-295.
Fujimura, M. New data hiding scheme using method of embedding two bits data into two DCT coefficients/M. Fujimura, T. Takano, S. Baba, H. Kuroda//Proceedings of the International Conferences on Signal Processing, Image Processing and Pattern Recognition (SIP 2010) and Multimedia, Computer Graphics and Broadcasting (MulGraB 2010). -Korea Jeju, Island. -2010. -P. 156-164.
Chen, B. Recursive code construction for reversible data hiding in DCT domain//Multimedia Tools and Applications. -2013. -Vol. 72(2). -P. 1985-2009. -ISSN 1380-7501.
Xuan, G. Reversible data hiding for JPEG images based on histogram pair/G. Xuan, Y.Q. Shi, Z. Ni, P. Chai, X. Cui, X. Tong//Proceedings of the International Conference on Image Analysis and Recognition (ICIAR 2007). -Canada, Montreal. -2007. -P. 715-727.
Sakai, H. Adaptive Reversible Data Hiding for JPEG Images/H. Sakai, M. Kuribayashi, M. Morii//Proceedings of the International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA2008). -New Zealand, Auckland. -2008. -P. 1-6.
SIPI Image Database . -URL: http://sipi.usc.edu/database/(дата обращения 1.08.2015).
Крайнов, А.Ю. Модель надёжности передачи информации в защищённой распределённой телекоммуникационной сети/А.Ю. Крайнов, Р.В. Мещеряков, А.А. Шелупанов//Известия Томского политехнического университета. -2008. -Т. 313, № 2. -С. 60-63. -ISSN 1684-8519.
Исхаков, С.Ю. Гибридная система встраивания интерактивных услуг в цифровой телевизионный поток/С.Ю. Исхаков, А.А. Шелупанов, Р.В. Мещеряков, К.О. Беляков, В.А. Ширшин, А.Л. Шум, В.К. Сарьян//Телекоммуникации. -2015. -№ 1. -С. 11-19. -ISSN 1684-2588.

Еще