ЮЖНО-СИБИРСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК

ISSN 2304-1943
ЭЛ № ФС 77 – 52804

Об издании Выпуски Выпуски за 2017 год Выпуск 3 (19) - сентябрь 2017 ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ СТЕГАНОГРАФИЧЕСКИХ ПРИМИТИВОВ В ОБЛАСТИ ДИСКРЕТНОГО КОСИНУСНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

1Download PDF

ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ СТЕГАНОГРАФИЧЕСКИХ ПРИМИТИВОВ В ОБЛАСТИ ДИСКРЕТНОГО КОСИНУСНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

А.С. Кокурина
Ключевые слова:  защита информации, стеганография, цифровые изображения, дискретное косинусное преобразование
Аннотация:

Широкое распространение мультимедиа-данных, в частности изображений, позволяет использовать их в качестве контейнеров для стеганографического встраивания защищаемой информации и её последующей скрытой передачи. Существуют алгоритмы стеганографического встраивания в пространственную область изображений, когда изменениям подвергаются пиксели, а также алгоритмы встраивания в частотную область, которые требуют применения к значениям пикселей некоторого преобразования, например, дискретного косинусного преобразования, дискретного преобразования Фурье, дискретного вейвлет-преобразования и других. Встраивание в частотную область обеспечивает большую надёжность, однако проблемой является возникновение ошибок при извлечении встроенного сообщения, поскольку округление на этапе возврата от вещественных коэффициентов к целочисленным значениям пикселей ведёт к невосполнимой потери части информации. В статье рассмотрена проблема слабой устойчивости стеганографических примитивов к дополнительным преобразованиям при встраивании информации в несжатые цифровые изображения. Авторами работы приводится обзор и сравнение эффективности наиболее часто используемых стеганографических примитивов, используемых при встраивании секретного сообщения в область дискретного косинусного преобразования. Рассмотрены примитивы популярных методов LSB, PM1 и QIM. Результатом работы является подход, позволяющий повысить эффективность примитивов за счёт применения итеративного встраивания, заключающегося в корректировании ошибок, которые могут возникнуть при извлечении информации, на этапе встраивания. Применение данного подхода позволило уменьшить количество ошибок, а для метода QIM – добиться их отсутствия. Подход, предложенный авторами работы, может использоваться при разработке эффективных алгоритмов встраивания информации, основанных на дискретном косинусном преобразовании.

INVESTIGATION OF THE STABILITY OF STEGANOGRAPHIC PRIMITIVES IN THE DISCRETE COSINE TRANSFORM DOMAIN OF DIGITAL IMAGES

A.S. Kokurina
Index terms:  information security, steganography, digital images, discrete cosine transform
Abstract:

Ubiquitous use of the multimedia data, in particular the images, allows to use it as containers for steganographic embedding of the protected information and its subsequent hidden transfer. There are the algorithms of steganographic embedding into the images spatial domain, when pixels are exposed to changes, and also the embedding algorithms into the frequency domain, which demand application to the pixels values of some transformation, for example, of discrete cosine transformation, discrete Fourier transformation, discrete wavelet transformation and others. Embedding into the frequency domain provides big reliability, however there is a problem of the built-in message unmistakable extraction. Rounding at a return stage from the real coefficients to integer values of pixels leads to an irreplaceable loss of the information part. The problem of weak stability of the steganographic primitives to additional transformations in the process of the information embedding into the uncompressed digital images is considered in the paper. Authors provide the review and comparison of efficiency of the most often used steganographic primitives, which are applied in the process of the secret message embedding into the domain of the discrete cosine transformation. Primitives of the popular LSB, PM1 and QIM methods are considered. Result of the investigation is an approach that allows to increase the efficiency of primitives due to application of the iterative embedding consisting in a correcting of mistakes which can occur in the process of the information extraction or in the embedding process. Application of this approach allows to reduce mistakes quantity, and to achieve its absence for the QIM method. The approach proposed by the authors of the work can be used in the process of the developing of the information embedding effective algorithms based on the discrete cosine transformation.

  

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск, ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27 (ответственный секретарь - Голых Роман Николаевич)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Contacts

Russia, 659305, Altai region, Biysk, Trofimova Street, 27, room 404B
Tel. + 7-923-162-93-27 (executive secretary - Golikh Roman Nikolayevich)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Последний выпуск/ Current Issue

Свидетельство/ Certificate