VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Стеганографическая система (стегосистема) — объединение методов и средств, используемых для создания скрытого канала для передачи информации (рисунок 1) [1].

Рисунок 1

Чтобы эффективно использовать изображения для передачи скрытой информации, необходимо дать оценку их пригодности и определить возможную степень искажения. Самым надежным способом оценки качества искаженных изображений является использование экспертного подхода. Для создания стегосистемы необходимо использование математических оценок, дающих наиболее приближенные к экспертным результаты.

Для реализации адаптивного алгоритма выбрано среднеквадратическое отклонение (1). Данная оценка позволяет судить о перепадах яркости на определенной области изображения и, следовательно, о количестве бит, которые можно скрыть в данной области [2]. Для исследования было отобрано несколько образцов с разными сюжетами: от однотонных и имеющих небольшие плавные переходы, до пестрых, с мелкими деталями.

, где (1)

В работе был сделан вывод о необходимости рассмотрения не изображения целиком, а фрагментов изображения с использованием «скользящего окна» для выделения областей, наиболее пригодных для встраивания информации. Было определено, что при искажении 4-х бит изображения безоблачного неба во всех трёх цветовых слоях значение σувеличилось почти в 5 раз, что говорит о наличии сильных искажений. На изображении моря при таких же искажениях среднеквадратичное отклонение изменилось менее чем на единицу. Следовательно, σ можно считать приемлемым параметром для оценки как пригодности изображения для встраивания информации, так и качества искаженного изображения.

Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод о том, что информационная емкость контейнера для передачи скрытой информации в стегосистеме изменяется в зависимости от сюжета изображения. Граница видимости искажений соответствует σ =1,5.

Рисунок 2

На основе данных выводов можно построить стегосистему с использованием адаптивного алгоритма, в котором число модифицируемых разрядов определяется (1) для областей изображения. Такой подход будет эффективен с точки зрения максимальной скорости передачи скрытой информации. Так как мы имеем дело со случайными изображениями, передаваемыми по каналу связи, наилучшим вариантом будет анализ отдельных строк исходного изображения с выделением областей с различным числом модифицируемых разрядов. Процесс работы алгоритма представлен на рисунке 2. В процессе анализа строки исходного изображения выполняется разделение на относительно равномерные области и каждой области ставится значение n, равное количеству бит, подлежащих модификации для передачи срытой информации без внесения видимых искажений в исходное изображение.

Список литературы Конахович Г.Ф., Пузыренко А.Ю. «Компьютерная стеганография. Теория и практика.» - «МК-Пресс», 2006. – 288 с.Сальников И.И. «Растровые пространственно-временные сигналы в системах анализа изображений.» - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. – 248 c.

Код для цитирования: Скопировать