Способ встраивания информации в цветное изображение Российский патент 2020 года по МПК H04L9/00 H03M13/00 

Изобретение относится к области защиты информации и может быть использовано для хранения и скрытой передачи конфиденциальной информации по открытым каналам связи.

Известен [1] способ встраивания сообщения в цифровое изображение заключается в присваивании флагового значения «ноль» или «единица» наименее значимому биту при совпадении или несовпадении части битов сигнала цифрового изображения и битов сигнала сообщения, а корректировку статистики распределения наименее значимых бит производят по оставшейся части.

Недостатком данного способа является слабая стойкость к стегоанализу и малый объем встраивания информации.

Известен [2] способ стеганографической защиты информации, заключающийся в том, что для записи бита секретной информации выбирают подмножество отсчетов цифрового сигнала, изменение значения которых на единицу приводит к установлению бита секретной информации в значении дискретной функции распределения значений отсчетов цифрового сигнала контейнера, причем из этого подмножества отсчетов для записи бита секретной информации выбирают тот отсчет, модуль разности которого между собственным значением и средним значением соседних отсчетов максимален.

К недостаткам следует отнести также малый объем встраиваемой информации и низкая надежность.

Техническим результатом изобретения является повышение пропускной способности стеганографического встраивания и усложнение обнаружения факта встраивания методами стегоанализа.

Технический результат достигается тем, что в способе встраивания информации в цветное изображение, заключающийся в замене малозначимых битов цифрового сигнала контейнера битами конфиденциальной информации, выбранный контейнер цифрового изображения разделяют на квадратные блоки пикселей определенного размера, выбирают значения пикселей в квадратных блоках, размер квадратных блоков выбирается исходя из детальности сокрытия, затем в каждом квадратном блоке вычисляют модуль детерминанта, ранжируют полученные значения модулей детерминантов квадратных блоков, производят встраивание информации в биты квадратных блоков с ненулевым значением модуля детерминанта.

Работу способа можно пояснить следующим образом. Выбранное цветное изображение, контейнер, представлено пикселями. Все пиксели состоят из трех компонент красная R, синяя В, зеленая G. Весь контейнер разбивают на квадратные блоки выбранного или характерного размера. Для более детального выбора пикселя необходимо квадратные блоки выбирать минимального размера. Например, два на два пикселя или три на три пикселя. В этом случае количество квадратные блоков n вычисляется по следующим формулам:

- для блоков 2×2 пикселя и

- для блоков 3×3 пикселя,

где h - длина изображения; w - ширина изображения.

Значение элементов квадратных блоков вычисляется по формуле:

где i∈0…1, j∈0…1 - применяется для случая, когда используются квадратные блоки размером 2×2 пикселя;

где i∈0…2, j∈0…2 - применяется для случая, когда используются квадратные блоки размером 3×3 пикселя;

R∈0…255, G∈0…255, B∈0…255 - цветовые компоненты пикселя, так как в каждом пикселе три компоненты цвета.

Теперь, имея численные значения каждого пикселя в квадратных блоках необходимо вычислить модуль детерминанта каждого квадратного блока. Для квадратных блоков два на два по формуле: det|D₂|, а для квадратных блоков три на три пикселя по формуле: det|D₃|, k∈0…n. Вычисленные значения модулей детерминантов квадратных блоков ранжируют по убыванию. В результате получаем ряд значений, которые в дальнейшем используются для выбора пикселей, в которые можно встраивать информацию.

Длина ряда варьируется в зависимости от выбора размеров квадратных блоков, в нашем случае два на два пикселя или три на три пикселя. Конфиденциальная информация вставляется в отсортированные пиксели квадратных блоков с ненулевым значением, причем встраивание осуществляется в три компоненты цвета: в красную, синюю и зеленую. Таким образом, объем максимальной информации, которую можно встроить в изображение, вычисляется следующим образом:

для случая 2×2 пикселя и по формуле:

для случая 3×3 пикселя. Результат округляется в меньшую сторону.

Изобретение повышает пропускную способность стеганографического встраивания и усложнение обнаружения факта встраивания методами стегоанализа.

Источники информации

1. Патент РФ №2407216, от 20.12.2010 г.

2. Патент РФ №2262805, от 20.10.2005 г.

3. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. М. Техносфера, 2005, 1072 с.

Изобретение относится к области защиты информации и может быть использовано для хранения и скрытой передачи конфиденциальной информации по открытым каналам связи. Техническим результатом изобретения является повышение пропускной способности стеганографического встраивания и усложнение обнаружения факта встраивания методами стегоанализа. В способе встраивания информации в цветное изображение, заключающемся в замене малозначимых битов цифрового сигнала контейнера битами конфиденциальной информации, выбранный контейнер цифрового изображения разделяют на квадратные блоки пикселей определенного размера, вычисляют значения пикселей в квадратных блоках, размер квадратных блоков выбирается исходя из детальности сокрытия, затем в каждом квадратном блоке вычисляют модуль детерминанта, ранжируют полученные значения модулей детерминантов квадратных блоков, производят встраивание информации в биты квадратных блоков с ненулевым значением модуля детерминанта.

Способ встраивания информации в цветное изображение, заключающийся в замене малозначимых битов цифрового сигнала контейнера битами конфиденциальной информации, отличающийся тем, что выбранный контейнер цифрового изображения разделяют на квадратные блоки пикселей определенного размера, вычисляют значения пикселей в квадратных блоках, размер квадратных блоков выбирается исходя из детальности сокрытия, затем в каждом квадратном блоке вычисляют модуль детерминанта, ранжируют полученные значения модулей детерминантов квадратных блоков, производят встраивание информации в биты квадратных блоков с ненулевым значением модуля детерминанта.