Быстрая и точная техника стеганографии сочинение пример

ООО "Сочинения-Про"

Ежедневно 8:00–20:00

Санкт-Петербург

Ленинский проспект, 140Ж

magbo system

Сочинение на тему Быстрая и точная техника стеганографии

АВТОРЕФЕРАТ

В последние несколько лет коммуникационные технологии были усовершенствованы, что повышает требования к безопасной передаче данных и управлению информацией. По этой причине многие исследователи приложили немало времени и усилий, пытаясь найти подходящие способы сокрытия важной информации. Предлагаемая методика представляет собой эффективный механизм безопасности хранения для защиты цифровых медицинских изображений за счет улучшения предыдущих методов дискретного вейвлет-преобразования (DWT). Качество стего-изображения и восстановленного изображения показало приемлемое визуальное качество. Эффективность предложенной схемы будет доказана с помощью хорошо известного показателя незаметности взвешенного пикового отношения сигнал / шум (WPSNR), среднеквадратической ошибки (MSE) и нормализованного коэффициента взаимной корреляции (NCCC). Экспериментальные результаты были сопоставлены с предыдущими методиками. Рабочая среда для предлагаемой системы – MATLAB.

Ключевые слова —DWT, стеганография, расщепление, подизображения.

Введение

Защита авторских прав на цифровые мультимедиа, такие как изображения, аудио и видео, очень необходима для развития сетей и коммуникаций. В современном мире облачная среда стала очень популярной и важной для многих людей как платформа для хранения и извлечения огромных данных. Чтобы использовать это должно быть обеспечено. Стеганография – это способ сохранить конфиденциальность передаваемой информации. Многие методы, такие как криптография, нанесение водяных знаков, снятие отпечатков пальцев, а также методы шифрования и дешифрования были усовершенствованы для обеспечения защиты информации во время обмена данными. Криптографические вычисления и управление ключами ограничивают его использование, и поэтому восстановленное изображение имеет низкое качество. Водяные знаки и дактилоскопия в основном концентрируются на сохранении авторских прав и имеют разные алгоритмы. Как при водяных знаках, так и при снятии отпечатков пальцев может быть виден тот факт, что секретное сообщение, скрытое внутри носителя, может быть видно. Но в стеганографии то, что внутри самого файла скрыто секретное сообщение, будет секретом.

Наиболее распространенным форматом файлов для связи является Digital Image из-за его высокой частоты в Интернете. Изображение, полученное после скрытия, можно назвать стего-изображением.

Стеганография подразделяется на два типа: пространственная область и область преобразования. В методах пространственной области секретные данные скрываются непосредственно в интенсивности пикселей. Наиболее популярный и самый простой стеганографический метод в сокрытии данных – это замена младшего разряда (LSB). Процесс встраивания данных в область преобразования (частотная область) намного сильнее, чем методы встраивания, которые работают во временной области. Сегодня большинство сильных стеганографических систем работают в области трансформации. Различные приложения предъявляют различные требования к используемому методу стеганографии. Например, некоторые приложения могут требовать абсолютной невидимости секретной информации, в то время как другие приложения требуют, чтобы секретное сообщение большего размера было скрыто. Дискретное вейвлет-преобразование (DWT) будет представлено в деталях, и будут применены улучшения, чтобы дать предложенный алгоритм для решения проблемы длительного времени обработки, требуемого для существующих методов DWT.

Статья представлена ​​в пяти разделах. Раздел I дает введение в эту статью. В разделе II обсуждается анализ проблемы. Раздел III объясняет предложенный метод. Раздел IV показывает реализацию и результаты. Наконец, раздел V дает заключение этой статьи.

АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ

В стеганографии на основе изображений требуется, чтобы техника стеганографии могла скрывать в изображении как можно больше секретных битов сообщения таким образом, чтобы это не влияло на два важных требования, которые необходимы для успеха процесса сокрытия.

Безопасность / незаметность: это означает, что человеческий глаз не может различить исходное изображение и изображение стего.

Емкость: означает количество секретных данных, которые могут быть встроены в обложку.

Соотношение между этими двумя требованиями должно быть сбалансированным, иными словами, если мы увеличим емкость более чем до определенного предела, это повлияет на незаметность и т. д., поэтому параметры цифровой стеганографии следует выбирать очень тщательно.

Методы DCT и DWT подвергаются анализу области преобразования и являются наиболее распространенными в настоящее время. Оба метода имеют хорошую незаметность, а также устойчивость к статистическим атакам. Но, как мы знаем, главная цель стеганографии – повысить устойчивость к атакам, а также увеличить полезную нагрузку. В случае емкости и времени обработки DWT хорош по сравнению с DCT.

DWT очень подходит для идентификации двух важных областей на изображениях: области интереса (ROI) и области не интереса (RONI). Область, которая содержит наиболее важную информацию / данные, по существу диагностическую часть в случае рентгенографических изображений, называется ROI, которая имеет большую часть энергии изображения, и называется низкочастотным поддиапазоном (LL). Поэтому встраивание секретных сообщений в (LL) поддиапазоны может значительно ухудшить качество изображения. В то время как высокочастотные поддиапазоны (HH), (LH) и (HL) включают в себя края и текстуры изображения, классифицированные как (RONI), в которые секретное сообщение может быть эффективно встроено, а человеческий глаз менее чувствителен к изменения в таких поддиапазонах. Это позволяет встраивать секретное сообщение, не воспринимая человеческий глаз, поэтому большинство стеганографических методов используют RONI для встраивания данных.

Другая проблема заключается в том, что в процессе встраивания секретного изображения в изображение обложки время процесса встраивания и извлечения отличается в зависимости от размера секретного изображения. Время увеличивается с размером. Эта проблема была решена с помощью предложенного алгоритма.

ПРЕДЛАГАЕМЫЙ МЕТОД

Предлагаемая методика зависит от применения DWT на четырех этапах, а не сразу. Это экономит время обработки, тогда как общее время внедрения меньше, чем время внедрения одностадийного процесса внедрения.

Алгоритм встраивания

Предлагаемая система алгоритма встраивания имеет следующие пять модулей.

     

  • Нарезка
  •  

  • Применение DWT
  •  

  • Процесс встраивания

 

  • Применение IDWT
  •  

  • Слияние
  • В модуле 1 процесс разделения разделяет как обложку, так и секретные изображения на четыре подизображения одинакового размера, каждое из которых имеет четверть исходного размера изображения. В модуле 2 DWT наносится на каждое из обложек и секретных субизображений (восемь субизображений). В модуле 3 каждое из преобразованных секретных подизображений внедряется в преобразованные подизображения обложки, и это приводит к подизображениям стего (четыре подизображения). В модуле 4 IDWT наносится на каждое из подизображений стего. В модуле 5 окончательное стегоизображение создается путем объединения четырех подизображений в одно изображение.

    Аналогичным образом алгоритм извлечения имеет ту же последовательность алгоритма встраивания, за исключением того, что в модуле 3 применяется процесс извлечения. В модуле 1 процесс разделения разделяет изображение стего на четыре подизображения одинакового размера, каждое из которых имеет четверть размера изображения стего. В модуле 2 DWT применяется к каждому из подизображений стего изображения (четыре подизображения). В модуле 3 процесс извлечения применяется к подизображениям стегоизображения для извлечения секретных подизображений. В модуле 4 IDWT наносится на каждое из секретных субизображений. В модуле 5 окончательное секретное изображение создается путем объединения четырех подизображений в одно изображение.

    Эффективность предложенного алгоритма оценивалась тремя эталонными методами. Среднеквадратичная ошибка (MSE) и взвешенное пиковое отношение сигнал-шум (WPSNR), которые используются для измерения искажения между исходным изображением обложки и стего-изображением после встраивания секретной информации в обложку. А также с помощью нормализованной меры коэффициента взаимной корреляции (NCCC), которая используется для измерения сходства между обложкой и изображением стего.

    Среднеквадратическая ошибка (MSE)

    MSE = 1 / (M * N) ∑_ (J = 1) ^ (M-1) ▒∑_ (K = 1) ^ (N-1) ▒ 〖(X_ (J, K) -X_ (J, K) ^ ‘)〗 ^ 2 (1)

    Принимая во внимание, что X_ (J, K) – это изображение обложки, содержащее M * N пикселей, а X_ (J, K) ^ ’- изображение стего.

    Нормализованный коэффициент взаимной корреляции (NCCC) определяется как (2).

    NCCC = ∑_ (J = 1) ^ M▒ 〖∑_ (K = 1) ^ N▒ 〖(X_ (J, K). X_ (J, K) ^ ‘〗) 1 / (∑_ (J = 1) ^ M▒∑_ (K = 1) ^ N▒ 〖〖(X〗 _ (J, K))〗 ^ 2)〗 (2)

    NCCC может измерять сходство до некоторой величины. Чем больше значение NCCC между обложкой и стего-изображением, тем выше производительность техники.

    Взвешенное пиковое отношение сигнал / шум (WPSNR) определяется как (3).

    WPSNR = 10log_10 〖(L_max / (RMSE × NVF))〗 ^ 2 (3)

    , NVF (i, j) = 1 / (1 + θσ_x ^ 2 (i, j))

    WPSNR использует дополнительный параметр, называемый функцией видимости шума (NVF), который является функцией маскирования текстуры. WPSNR использует значение NVF в качестве фактора штрафа. Где σ_x ^ 2 (i, j) обозначает локальную дисперсию изображения в окне с центром в пикселе с координатами (i, j), а θ является параметром настройки, соответствующим конкретному изображению. Для плоских областей NVF близка к 1. В то время как для краевых или текстурированных областей NVF ближе к 0. Это означает, что для гладкого изображения WPSNR приблизительно равен PSNR. Но для текстурированного изображения WPSNR немного выше, чем PSNR.

    Заключение

    Был предложен новый алгоритм стеганографии и проведено сравнительное исследование с существующими методиками. Предлагаемый метод не дает никаких статистических или визуальных изменений в изображениях, быстрая и безопасная система для приложений телемедицины. Алгоритм энергичен против любых атак. Результаты реализации показали, что предлагаемый способ дает изображения высокого качества и требует гораздо меньшего времени обработки, чем предыдущие методики. Алгоритм подходит для любого вида изображений. В дальнейшем система может применяться к различным типам файлов, таким как аудио, видео и т. Д.

    Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы

      Поделиться сочинением
      Ещё сочинения
      Нет времени делать работу? Закажите!

      Отправляя форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и обработкой ваших персональных данных.