Методы сокрытия информации в неподвижных изображениях

• Необходимость защиты цифровых изображений от несанкционированного копирования и тиражирования.

• Относительно большой размер файла.

• Фиксированный контейнер.

• Наличие в большинстве реальных изображений участков с шумовой структурой.

• Слабая чувствительность человеческого глаза к малым изменениям цветов изображения, яркости, контрастности, содержанию шумов, границам вблизи контуров.

• Наличию хорошо разработанных методов.

• Методы замены пространственной области.

• Методы скрытия в частотной области изображения.

• Широкополосные методы.

• Статистические (стохастические) методы.

• Методы искажения.

• Структурные методы.

11. Скрытие данных в пространственной области изображения:

• Цветное изображение представляется как дискретная функция, определяющая вектор цвета c(x,y) в трехмерном пространстве (интенсивность каждого из цветов, традиционно RGB).

• Сообщения встраиваются за счет манипуляций цветовыми составляющими.

• Для извлечения необходимо знать алгоритм, по которому заменялись биты информации.

1.1.1. Метод наименьшего значащего бита (НЗБ, LSB):

• НЗБ – шум.

• Контейнер – растровый графический файл.

• Последовательно заменяются все младшие биты файла.

• Высокая пропускная способность (до 30%, изображение в градациях серого до 1/8 информации – 512х512 примерно 32 килобайта).

• Низкая стеганографическая стойкость, чувствительность к искажениям контейнера.

1.1.2. Метод псевдослучайного интервала:

• Биты секретного сообщения случайно распределяются по контейнеру, расстояние между двумя встроенными битами распределяется псевдослучайно.

• Эффективно для случаев, когда длина скрываемого сообщения в битах существенно меньше длины контейнера.

• Недостаток – сохраняется последовательность битов сообщения.

1.1.3. Метод псевдослучайной перестановки:

• Для фиксированных контейнеров осуществляется перестановка битов сообщения по псевдослучайной функции.

• Диффузия.

1.1.4.Метод блочного скрытия:

• Изображение-оригинал разбивается на непересекающиеся блоки произвольной конфигурации. Для каждого блока вычисляется бит четности – XOR всех младших битов.

• В каждом блоке скрывается один бит сообщения. Если бит четности совпадает со скрываемым, то инвертируется один из НЗБ блока, чтобы совпадали.

• Выбор блока происходит произвольно, возможно, с использованием стегоключа.

• Стойкость, как и у остальных, но можно обеспечить минимальное искажение контейнера и обеспечить статистику за счет увеличения размера блока.

1.1.5.Методы замены палитры:

• Используется палитра цветов, присутствующих в формате изображения.

• Так как порядок цветов в палитре не важен для восстановления общего изображения, информация может быть скрыта перестановкой цветов в палитре.

1.1.6. Метод квантования изображения:

• Основан на межпиксельной функциональной зависимости.

• Книжка!

1.1.7. Метод Куттера-Джордана-Боссена:

• Встраивание данных в синий канал RGB-изображения

1.1.8. Другие варианты методов:

• Основаны на копировании блоков из одной случайно выбранной текстурной области в другую, имеющую подобные статистические характеристики.

1.2. Скрытие данных в частотной области изображения:

Изображение предварительно подвергается одному из преобразований:

• Дискретное косинус-преобразование.

• Дискретное преобразование Фурье.

• Вейвлет-преобразование и т.д.

1.3. Другие методы:

• Статистические

• Структурные (семаграммы – сообщения, состоящие из любого набора символов, шифрограммой являются любые, кроме букв и цифр, например, код азбуки Морзе).