RU2467486C1 - Method of embedding compressed message into digital image - Google Patents

Method of embedding compressed message into digital image Download PDF

Info

Publication number
RU2467486C1
RU2467486C1 RU2011133408/08A RU2011133408A RU2467486C1 RU 2467486 C1 RU2467486 C1 RU 2467486C1 RU 2011133408/08 A RU2011133408/08 A RU 2011133408/08A RU 2011133408 A RU2011133408 A RU 2011133408A RU 2467486 C1 RU2467486 C1 RU 2467486C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
message
digital image
embedding
embedded
bits
Prior art date
Application number
RU2011133408/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Вячеславович Захаркин (RU)
Сергей Вячеславович Захаркин
Александр Владимирович Юрлов (RU)
Александр Владимирович Юрлов
Александр Владичевич Болбенков (RU)
Александр Владичевич Болбенков
Дмитрий Александрович Кирюхин (RU)
Дмитрий Александрович Кирюхин
Михаил Юрьевич Конышев (RU)
Михаил Юрьевич Конышев
Александр Николаевич Люлин (RU)
Александр Николаевич Люлин
Иван Владимирович Иванов (RU)
Иван Владимирович Иванов
Original Assignee
Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) filed Critical Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России)
Priority to RU2011133408/08A priority Critical patent/RU2467486C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2467486C1 publication Critical patent/RU2467486C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Editing Of Facsimile Originals (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

FIELD: physics, communications.
SUBSTANCE: invention relates to steganography and specifically to methods of embedding a compressed message into a digital image and can be used to realise concealed storage and transmit confidential information over open communication channels, as well as digital watermarks. The technical result is achieved due to that the method of embedding a message into a digital image includes a procedure for compressing the embedded message compared to the digital image itself. The embedded message is compressed by searching for matching of fragments of the message and part of the digital image which does not contain the least significant bits via a sliding window technique, replacing the matching fragments of the message with address indicators of their position in the digital image, forming an ordered list of addresses and subsequent transmission of an address table which does not carry semantic information and whose volume is considerably less than that of the initial message.
EFFECT: possibility of storing and transmitting large volumes of confidential information with minimum adjustment of statistical characteristics.
5 dwg

Description

Изобретение относится к области стеганографии, а именно к способам встраивания сообщения в цифровые изображения, и может быть использовано для организации скрытого хранения и передачи конфиденциальной информации по открытым каналам связи, а также цифровых водяных знаков.The invention relates to the field of steganography, and in particular to methods of embedding messages in digital images, and can be used to organize hidden storage and transmission of confidential information through open communication channels, as well as digital watermarks.

Известны способы стеганографической защиты информации, основанные на внедрении дополнительной информации в растровые изображения путем замены младших значащих битов в байтах цветового представления исходного изображения битами добавляемой информации (См. Bender W., Gruhl D., Morimoto N., Lu A., Techniques for data hiding, IBM system journal, VOL 35 (3&4): pp. 313-336, 1996. Патент РФ №2002135272, опубл.10.07.2004).Known methods for steganographic protection of information based on the introduction of additional information in raster images by replacing the least significant bits in bytes of the color representation of the original image with bits of added information (See Bender W., Gruhl D., Morimoto N., Lu A., Techniques for data hiding, IBM system journal, VOL 35 (3 & 4): pp. 313-336, 1996. RF patent No. 2002135272, published July 10, 2004).

Другим вариантом организации стегоканала является способ внедрения дополнительной информации в цифровые изображения, в котором для противодействия статистическим методам анализа, используется только часть младших значащих битов в байтах цветового представления исходного изображения, а оставшиеся биты используются для последующей коррекции наиболее важных статистических параметров (См. Provos N. Defending Against Statistical Steganalysis, Proceeding of the 10 USENIX Security Symposium, 2001, pp. 323-335).Another option for organizing a stegochannel is a method of embedding additional information in digital images, in which to counteract statistical analysis methods, only a part of the least significant bits in bytes of the color representation of the original image are used, and the remaining bits are used for subsequent correction of the most important statistical parameters (See Provos N Defending Against Statistical Steganalysis, Proceeding of the 10 USENIX Security Symposium, 2001, pp. 323-335).

Для организации скрытого хранения и передачи конфиденциальной информации по открытым каналам был предложен способ внедрения дополнительной информации в цифровые изображения (См. Патент РФ №2288544, опубл. 27.11.2006 г., Бюл. №33), заключающийся в том, что исходное цифровое изображение раскладывают на битовые слои, для записи дополнительной информации выбирают один из полученных битовых слоев, который представляют в виде битовой последовательности, запись дополнительной информации осуществляют с помощью кода, при этом в полученной битовой последовательности биты, расположенные на границах всех переходов одинаковых последовательностей нулей и единиц, заменяют в соответствии с битами записываемой дополнительной информации, оставшиеся биты нижележащих битовых слоев при необходимости используют для коррекции исходного изображения или для записи другой дополнительной информации.To organize the hidden storage and transmission of confidential information through open channels, a method was proposed for introducing additional information into digital images (See RF Patent No. 2288544, published November 27, 2006, Bull. No. 33), namely, that the original digital image decomposed into bit layers, to record additional information, select one of the obtained bit layers, which are presented in the form of a bit sequence, additional information is recorded using a code, while in the received bit after ovatelnosti bits located at the boundaries of transitions of identical sequences of zeros and ones are replaced in accordance with the recorded additional information bits, the remaining bits of the lower bit planes are used as necessary for correcting the original image or to record other additional information.

Недостатком перечисленных способов является необходимость коррекции статистических характеристик, которая приводит к увеличению времени обработки изображения, а также к снижению объема встраиваемой информации. При этом увеличение объема встраиваемой информации свыше некоторого порогового значения приводит к критическому изменению исходного изображения. Изменения, вносимые внедрением значительного объема дополнительной информации, приводят к искажениям цифрового изображения и могут быть обнаружены с использованием методов статистического анализа или даже быть заметны при проведении визуального анализа полученного изображения.The disadvantage of these methods is the need for correction of statistical characteristics, which leads to an increase in image processing time, as well as to a decrease in the amount of embedded information. Moreover, an increase in the amount of embedded information over a certain threshold value leads to a critical change in the original image. Changes introduced by the introduction of a significant amount of additional information lead to distortions of the digital image and can be detected using statistical analysis methods or even be noticeable during visual analysis of the resulting image.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению (прототипом) является способ встраивания сообщения в цифровое изображение (См. Патент РФ № 2407216, опубл. 20.12.2010г.), заключающийся в замене наименее значащего бита в байтах исходного цифрового изображения, при этом наименее значащему биту в байтах исходного цифрового изображения присваивают флаговое значение «единица» при совпадении части битов байта сигнала цифрового изображения и битов сигнала сообщения, либо флаговое значение «ноль» при несовпадении, при этом корректировку статистики распределения наименее значащих битов производят по оставшейся их части, не используемой в качестве флаговых значений.The closest in technical essence to the claimed invention (prototype) is a method of embedding a message in a digital image (See RF Patent No. 2407216, publ. 12/20/2010), which consists in replacing the least significant bit in bytes of the original digital image, while the least significant the bit in bytes of the original digital image is assigned a flag value of “one” when the part of the bits of the byte of the digital image signal and the bits of the message signal coincide, or the flag value is “zero” when the mismatch The statistics of the distribution of the least significant bits are produced for the remaining part that is not used as flag values.

Недостатком данного способа является ограниченность объема встраиваемой информации, а также возможность получения доступа к семантике встроенного сообщения при известном способе встраивания.The disadvantage of this method is the limited amount of embedded information, as well as the ability to access the semantics of the embedded message with the known embedding method.

Задачей изобретения является создание способа встраивания сжатого сообщения в цифровое изображение, позволяющего получить возможность хранения и передачи больших объемов конфиденциальной информации и усложнить процедуру получения третьими лицами доступа к семантике встроенного сообщения.The objective of the invention is to provide a method of embedding a compressed message in a digital image, which allows to store and transmit large amounts of confidential information and complicate the procedure for third parties to access the semantics of the embedded message.

Эта задача решается тем, что в способе встраивания сжатого сообщения в цифровое изображение, заключающемся в установке флагового значения наименее значащего бита в «единицу» при совпадении части битов байта сигнала цифрового изображения и битов сигнала сообщения, либо флагового значения в «ноль» - при несовпадении, дополнительно перед встраиванием сообщения осуществляют его сжатие относительно самого цифрового изображения путем поиска совпадений фрагментов сообщения и части цифрового изображения, не содержащей наименее значащие биты, методом «скользящего окна», замены совпавших фрагментов сообщения указателями на адреса их положения в цифровом изображении, формирования упорядоченного списка адресов и последующего встраивания таблицы адресов, которая не несет семантической информации и объем которой значительно меньше объема исходного сообщения.This problem is solved by the fact that in the method of embedding a compressed message in a digital image, which consists in setting the flag value of the least significant bit to “one” when part of the bits of the byte of the digital image signal and the bits of the message signal coincide, or the flag value is “zero” - if there is a mismatch , in addition, before embedding the message, it is compressed relative to the digital image itself by searching for matches of message fragments and the part of the digital image that does not contain the least significant bi s, the method of "sliding window", substitution of matched fragments posts pointers to the addresses of their position in the digital image, forming an ordered address list and subsequent embedding a table of addresses which does not bear the semantic information and the volume of which is significantly less than the volume of the original message.

Благодаря новой совокупности существенных признаков в способе обеспечена возможность встраивания больших объемов конфиденциальной информации, а также затруднена возможность получения доступа к семантике встроенного сообщения за счет преобразования встроенного сообщения в таблицу адресов совпадений.Thanks to the new combination of essential features in the method, it is possible to embed large volumes of confidential information, and it is also difficult to gain access to the semantics of the embedded message by converting the embedded message into a match address table.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art made it possible to establish that analogues that are characterized by a combination of features identical to all the features of the claimed technical solution are absent, which indicates the compliance of the claimed method with the condition of patentability “novelty”.

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность отличительных существенных признаков, обуславливающих тот же технический результат, который достигнут в заявляемом способе. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».Search results for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the claimed object from the prototype showed that they do not follow explicitly from the prior art. The prior art also did not reveal the fame of the distinctive essential features that determine the same technical result, which is achieved in the present method. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показано:The claimed method is illustrated by drawings, which show:

фиг.1 - структура памяти компрессора;figure 1 - memory structure of the compressor;

фиг.2 - блок-схема работы компрессора в процессе сжатия;figure 2 is a block diagram of the compressor in the compression process;

фиг.3 - структура ссылки в памяти словаря, содержащей фрагмент встраиваемого сообщения;figure 3 - link structure in the memory of the dictionary containing a fragment of an embedded message;

фиг.4 - структура ссылки после переупорядочивания;4 is a link structure after reordering;

фиг.5 - блок-схема работы декомпрессора в процессе извлечения сообщения.5 is a block diagram of the operation of the decompressor in the process of extracting messages.

На фиг.1 представлена структура памяти 101 компрессии, используемая компрессором, которая включает встраиваемое сообщение 103, кольцевой буфер 105 и словарь 107. 103 буферизирует встраиваемое сообщение. Кольцевой буфер используется для хранения данных части цифрового изображения, соответствующей размеру встраиваемого сообщения, и поиска совпадений последовательностей битов, хранящихся в встраиваемом сообщении 103. Словарь 107 используется как «окно истории» компрессии, в котором хранятся данные, на которые может ссылаться декомпрессор для восстановления исходного сообщения. Словарь 107 состоит из частей 109, 111, 113, 115. Первая часть 109 словаря содержит номер бита совпадения, который определяет положение сжимаемого фрагмента встраиваемого сообщения 103. Размер части 109 зависит от размера встраиваемого сообщения в битах. Часть 109 используется только в алгоритме переупорядочивания ссылок в памяти словаря (фиг.2, 213) и не используется при извлечении сообщения. Вторая часть 111 словаря содержит флаговый бит, значение которого определяет значения третьей и четвертой частей словаря. При значении флагового бита, равном нулю, третья часть 113 словаря содержит номер бита, который определяет положение найденного совпадения сжимаемого фрагмента встраиваемого сообщения в кольцевом буфере 105, поскольку размер цифрового изображения в среднем составляет 3 мегабайта, то размер третьей части определен в 25 битов. Четвертая часть 115 словаря в этом случае содержит размер в битах найденного совпадения в части встраиваемого сообщения и части кольцевого буфера. Экспериментально установлено, что размер в битах совпадения части встраиваемого сообщения и части кольцевого буфера не превышает 256. Исходя из этого, размер четвертой части 115 словаря определен в 8 битов. Таким образом, размер частей 111, 113 и 115 словаря, которые используются при встраивании и извлечении сообщения, составляет 34 бита (1+25+8).Figure 1 shows the structure of the compression memory 101 used by the compressor, which includes an embedded message 103, an annular buffer 105 and a dictionary 107. 103 buffers the embedded message. The ring buffer is used to store data of the part of the digital image corresponding to the size of the embedded message and to find matches of the sequences of bits stored in the embedded message 103. Dictionary 107 is used as a “history window” of compression, which stores data that can be referenced by the decompressor to restore the original messages. Dictionary 107 consists of parts 109, 111, 113, 115. The first part 109 of the dictionary contains a match bit number that determines the position of the compressible fragment of the embedded message 103. The size of part 109 depends on the size of the embedded message in bits. Part 109 is used only in the algorithm for reordering links in the dictionary memory (Fig.2, 213) and is not used when retrieving the message. The second part 111 of the dictionary contains a flag bit, the value of which determines the values of the third and fourth parts of the dictionary. When the flag bit value is zero, the third part 113 of the dictionary contains the number of the bit that determines the position of the found match of the compressible fragment of the embedded message in the ring buffer 105, since the size of the digital image is 3 megabytes on average, the size of the third part is determined to be 25 bits. The fourth part 115 of the dictionary in this case contains the bit size of the found match in the embedded message part and the ring buffer part. It was experimentally established that the size in bits of coincidence of the part of the embedded message and part of the ring buffer does not exceed 256. Based on this, the size of the fourth part 115 of the dictionary is determined to be 8 bits. Thus, the size of the parts 111, 113 and 115 of the dictionary that are used when embedding and extracting the message is 34 bits (1 + 25 + 8).

Компрессор определяет совпадения в части встраиваемого сообщения и в цифровом изображении, хранящиеся в текущий момент времени в кольцевом буфере. Поиск совпадений возвращает положение и размер всех найденных совпадений на каждом шаге сдвига в кольцевом буфере и записывает их значения в виде ссылок (адресов и размеров совпадений) в словарь.The compressor determines the matches in the embedded message and in the digital image that are currently stored in the ring buffer. The search for matches returns the position and size of all found matches at each shift step in the ring buffer and writes their values in the form of links (addresses and sizes of matches) to the dictionary.

На фиг.2 показана блок-схема работы компрессора, используемого для осуществления настоящего изобретения.Figure 2 shows a block diagram of the operation of the compressor used to implement the present invention.

На первом шаге 201 осуществляется запись в память встраиваемого сообщения, подлежащего сжатию.At the first step 201, an embedded message to be compressed is written to the memory.

На шаге 203 компрессор загружает в кольцевой буфер часть цифрового изображения, соответствующую размеру встраиваемого сообщения.At step 203, the compressor loads into the ring buffer a portion of the digital image corresponding to the size of the embedded message.

На шаге 205 производится поиск в кольцевом буфере совпадений битовых последовательностей встраиваемого сообщения и части цифрового изображения.At step 205, a search is made in the ring buffer for matches of bit sequences of the embedded message and part of the digital image.

На шаге 207 для каждого совпадения формируется ссылка следующего вида: номер бита совпадения встраиваемого сообщения, флаговый бит, номер бита совпадения в цифровом изображении, размер совпадения (фиг.1, 109, 111, 113, 115). Этот выходной сигнал используется для формирования части сообщения сжатых данных, которые затем встраиваются в цифровое изображение.At step 207, a link of the following form is generated for each match: the number of the match bit of the embedded message, the flag bit, the number of the match bit in the digital image, the size of the match (Figs. 1, 109, 111, 113, 115). This output signal is used to form part of the compressed data message, which is then embedded in a digital image.

На шаге 209 осуществляется сдвиг последовательности битов части цифрового изображения в кольцевом буфере.At step 209, the bit sequence of the digital image portion in the circular buffer is shifted.

На шаге 211 выполняется подсчет количества выполненных сдвигов последовательности битов в кольцевом буфере. Если количество сдвигов не больше размера в битах цифрового изображения, то этапы обработки данных повторяются с шага 203. В противном случае поиск в кольцевом буфере совпадений битов встраиваемого сообщения останавливается и формирование словаря завершено.At step 211, the number of shifts of the bit sequence in the ring buffer is counted. If the number of shifts is not larger than the size in bits of the digital image, then the data processing steps are repeated from step 203. Otherwise, the search in the ring buffer for matching bits of the embedded message is stopped and the dictionary formation is completed.

На шаге 213 осуществляется переупорядочивание ссылок в памяти словаря по следующему алгоритму:At step 213, the links are reordered in the dictionary memory according to the following algorithm:

Шаг 1. Ссылки записываются в порядке возрастания значений номеров битов совпадений встраиваемого сообщения.Step 1. Links are written in ascending order of the values of the bits of matches of the embedded message.

Шаг 2. Производится попарное сравнение ссылок следующим образом.Step 2. A pairwise comparison of links is performed as follows.

а) При одинаковом значении номеров битов совпадений встраиваемого сообщения и размеров совпадений у двух ссылок, одна из ссылок произвольно удаляется.a) With the same value of the numbers of bits of matches of the embedded message and the size of the matches of two links, one of the links is arbitrarily deleted.

б) При одинаковом значении номеров битов совпадений встраиваемого сообщения и разных значениях размеров совпадений у двух ссылок удаляется ссылка с меньшим значением размера совпадения.b) With the same value of the numbers of coincidence bits of the embedded message and different values of the sizes of matches, two links delete the link with a smaller value of the size of the match.

в) Если значение номера бита совпадения встраиваемого сообщения одной ссылки больше значения номера бита совпадения встраиваемого сообщения второй ссылки и при этом сумма (номер бита совпадения встраиваемого сообщения + размер совпадения) второй ссылки больше аналогичного значения первой, то ссылка с меньшим значением указанной суммы удаляется.c) If the value of the match bit number of the embedded message of one link is greater than the value of the match bit number of the embedded message of the second link and the amount (match bit number of the embedded message + match size) of the second link is greater than the same value of the first, then the link with a lower value of the specified amount is deleted.

г) Если значение номера бита совпадения встраиваемого сообщения одной ссылки больше аналогичного значения второй ссылки и при этом значение суммы (номер бита совпадения встраиваемого сообщения + размер совпадения) второй ссылки меньше аналогичного значения первой, то значению номера бита совпадения встраиваемого сообщения и номера бита совпадения в цифровом изображении первой ссылки присваивается новое значение, равное сумме (номер бита совпадения встраиваемого сообщения второй ссылки + размер совпадения второй ссылки), а значению размера совпадения первой ссылки присваивается новое значение, равное выражению (старое значение размера совпадения первой ссылки минус (-) новое значение номера бита совпадения встраиваемого сообщения минус старое значение номера бита совпадения встраиваемого сообщения).d) If the value of the match bit number of the embedded message of one link is greater than the same value of the second link and the value of the sum (the bit number of the embedded message + match size) of the second link is less than the same value of the first, then the value of the match bit number of the embedded message and the match bit number in the digital image of the first link is assigned a new value equal to the sum (match bit number of the embedded message of the second link + match size of the second link), and the value of pa measure matches the first reference is assigned a new value of the expression (old value matches the size of the first reference minus (-) the new value of the bit number matches the embedded messages minus the old value of the bit number matches the embedded message).

д) Если значение номера бита совпадения встраиваемого сообщения одной ссылки больше аналогичного значения второй ссылки и при этом значение суммы (номер бита совпадения встраиваемого сообщения + размер совпадения) второй ссылки меньше значения номера бита совпадения встраиваемого сообщения первой ссылки, то между первой и второй ссылками вставляется новая ссылка, в первой части которой (фиг.3, 301) записывается номер первого несовпавшего бита встраиваемого сообщения, вторая часть ссылки - флаговый бит 303 устанавливается в «единицу», при этом третья часть ссылки 305 размером 5 битов определяет размер несовпавшего фрагмента встраиваемого сообщения с цифровым изображением, а четвертая часть ссылки 307, длина которой 28 битов, заполняется несовпавшими фрагментами встраиваемого сообщения. При этом, если размер несовпавшего фрагмента встраиваемого сообщения больше 28 битов, используются несколько ссылок с флаговым битом, установленным в единицу. При размере несовпавшего фрагмента встраиваемого сообщения менее 28 битов, оставшаяся часть заполняется нулями. Таким образом, суммарный размер частей 303, 305 и 307 ссылки в данном случае также составляет 34 бита (1+5+28).e) If the value of the match bit number of the embeddable message of one link is greater than the same value of the second link and the value of the sum (the number of the match bit of the embeddable message + match size) of the second link is less than the value of the match bit number of the embeddable message of the first link, then the first and second links a new link, in the first part of which (FIGS. 3, 301) the number of the first mismatched bit of the embedded message is recorded, the second part of the link — the flag bit 303 is set to “one”, when The third part of the link 305 with a size of 5 bits determines the size of the mismatched fragment of the embedded message with a digital image, and the fourth part of the link 307, the length of which is 28 bits, is filled with mismatched fragments of the embedded message. Moreover, if the size of the mismatched fragment of the embedded message is more than 28 bits, several links with the flag bit set to one are used. If the size of the mismatched fragment of the embedded message is less than 28 bits, the rest is filled with zeros. Thus, the total size of the parts 303, 305, and 307 of the link in this case is also 34 bits (1 + 5 + 28).

Шаг 3. Работа алгоритма заканчивается при достижении суммы (номер бита совпадения встраиваемого сообщения + размер совпадения) значения, равного количеству битов встраиваемого сообщения. Таким образом, ссылки таблицы совпадений упорядочены по встраиваемому сообщению. При этом первые части всех ссылок удаляются.Step 3. The operation of the algorithm ends when the sum (the bit number of the embedded message matches + the size of the match) reaches the value equal to the number of bits of the embedded message. Thus, match table links are sorted by embed message. In this case, the first parts of all links are deleted.

На шаге 215 осуществляется встраивание данных словаря в виде ссылок (фиг.4) в передаваемое цифровое изображение. При этом встраивание заключается в установке флагового значения наименее значащего бита в «единицу» при совпадении части битов байта сигнала цифрового изображения и битов сигнала сообщения, либо флагового значения в «ноль» - при несовпадении.At step 215, embed dictionary data in the form of links (Fig. 4) in the transmitted digital image. In this case, embedding consists in setting the flag value of the least significant bit to “one” when the part of the bits of the byte of the digital image signal and the bits of the message signal coincide, or the flag value to “zero” - if there is a mismatch.

На фиг.5 показана блок-схема работы декомпрессора в процессе декомпрессии.Figure 5 shows a block diagram of the operation of the decompressor in the process of decompression.

На первом шаге 501 осуществляется прием цифрового изображения и извлечение из него встроенной таблицы совпадений по способу, описанному в патенте РФ №2407216 опубл. 20.12.2010 г.At the first step 501, the digital image is received and the built-in match table is extracted from it according to the method described in RF patent No. 2407216 publ. December 20, 2010

На шаге 503 декомпрессор загружает в буфер памяти ссылки словаря (таблицу совпадений).At step 503, the decompressor loads dictionary links into the memory buffer (match table).

На шаге 505 производится обработка ссылок таблицы совпадений. При флаговом бите ссылки, установленном в «ноль», осуществляется поиск фрагмента в буфере памяти, хранящем исходное цифровое изображение с использованием ссылки словаря, содержащей параметры положение/длина. При флаговом бите ссылки, установленном в «единицу», осуществляется считывание сообщения из самой ссылки.At step 505, match table link processing is performed. With the flag bit of the link set to “zero”, a fragment is searched in the memory buffer storing the original digital image using the dictionary link containing the position / length parameters. With the flag bit of the link set to "one", the message is read from the link itself.

На шаге 507 производится запись в память считанной последовательности либо из цифрового изображения, либо непосредственно из ссылки. Этот выходной сигнал используется для формирования части сообщения данных после декомпрессии.At step 507, the read sequence is written to the memory either from a digital image or directly from a link. This output signal is used to form part of the data message after decompression.

На шаге 509 производится проверка обработки всех ссылок таблицы совпадений. Если все ссылки обработаны, работа останавливается. В противном случае этапы обработки данных повторяются с шага 505, пока не будут обработаны все ссылки словаря.At step 509, the processing of all matches in the match table is checked. If all links are processed, work stops. Otherwise, the data processing steps are repeated from step 505 until all dictionary references have been processed.

На шаге 511 осуществляется формирование сообщения данных после декомпрессии.At step 511, a data message is generated after decompression.

Следует отметить, что вариантами осуществления настоящего изобретения могут управлять аппаратные средства, программное обеспечение или любая комбинация аппаратных и программных средств.It should be noted that embodiments of the present invention may be controlled by hardware, software, or any combination of hardware and software.

Также надо отметить, что наряду с приведенным выше описанием, иллюстрирующим варианты осуществления настоящего изобретения, существуют другие варианты и модификации раскрытых решений, которые могут быть сделаны в объеме изобретения, определенном в формуле изобретения.It should also be noted that along with the above description illustrating embodiments of the present invention, there are other options and modifications of the disclosed solutions that can be made within the scope of the invention defined in the claims.

Для оценки эффективности предлагаемого способа встраивания сжатого сообщения в цифровое изображение были проведены испытания, суть которых сводилась к следующему. Сначала была сформирована выборка, состоящая из 100 фотореалистичных цифровых изображений, размер которых находился в пределах от одного до трех мегабайт. Затем осуществлялось встраивание сообщения размером 300 килобайт в цифровые изображения по описанному выше способу. Относительный объем внедренных данных варьировался от 10 до 30% от объема исходного цифрового изображения при полном сохранении визуального качества последнего.To assess the effectiveness of the proposed method of embedding a compressed message in a digital image, tests were carried out, the essence of which was as follows. First, a sample was formed, consisting of 100 photorealistic digital images, the size of which ranged from one to three megabytes. Then, a 300 kilobyte message was embedded in digital images using the method described above. The relative volume of embedded data ranged from 10 to 30% of the volume of the original digital image, while maintaining the visual quality of the latter.

Claims (1)

Способ встраивания сжатого сообщения в цифровое изображение, заключающийся в установке флагового значения наименее значащего бита в «единицу» при совпадении части битов байта сигнала цифрового изображения и битов сигнала сообщения, либо флагового значения в «ноль» - при несовпадении, отличающийся тем, что перед встраиванием сообщения осуществляют его сжатие относительно самого цифрового изображения путем поиска совпадений фрагментов сообщения и части цифрового изображения, не содержащей наименее значащие биты, методом «скользящего окна», замены совпавших фрагментов сообщения указателями на адреса их положения в цифровом изображении, формирования упорядоченного списка адресов и последующего встраивания таблицы адресов, которая не несет семантической информации и объем которой значительно меньше объема исходного сообщения. A method of embedding a compressed message in a digital image, which consists in setting the flag value of the least significant bit to “one” when the bit part of the digital image signal byte and the message signal bits coincide, or the flag value to “zero” - if there is a mismatch, characterized in that before embedding messages compress it relative to the digital image itself by searching for matches of message fragments and the part of the digital image that does not contain the least significant bits using the “rolling” method windows ”, replacing the matching message fragments with pointers to the addresses of their position in the digital image, forming an ordered list of addresses and then embedding the address table, which does not carry semantic information and the volume of which is much less than the volume of the original message.
RU2011133408/08A 2011-08-09 2011-08-09 Method of embedding compressed message into digital image RU2467486C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011133408/08A RU2467486C1 (en) 2011-08-09 2011-08-09 Method of embedding compressed message into digital image

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011133408/08A RU2467486C1 (en) 2011-08-09 2011-08-09 Method of embedding compressed message into digital image

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2467486C1 true RU2467486C1 (en) 2012-11-20

Family

ID=47323411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011133408/08A RU2467486C1 (en) 2011-08-09 2011-08-09 Method of embedding compressed message into digital image

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2467486C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2584454C1 (en) * 2015-07-05 2016-05-20 Борис Юрьевич Гайворонский Method of coding information
RU2646362C1 (en) * 2016-12-27 2018-03-02 Акционерное общество "Воронежский научно-исследовательский институт "Вега" (АО "ВНИИ "Вега") Transmission technique of an image by communication line
RU2681360C1 (en) * 2017-12-20 2019-03-06 Акционерное общество "Воронежский научно-исследовательский институт "Вега" (АО "ВНИИ "Вега") Transmission technique of an image by communication line
RU2714741C1 (en) * 2019-07-29 2020-02-19 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" Method of forming color qr-code based on images of faces and device for its implementation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2208301C2 (en) * 1998-05-20 2003-07-10 Макровижн Корпорейшн Method and device for detecting watermark for definite scales and arbitrary shifts
RU2392765C2 (en) * 2005-06-30 2010-06-20 Нокиа Корпорейшн Signalling message compressor
RU2407216C1 (en) * 2009-06-29 2010-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method for message integration into digital image

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2208301C2 (en) * 1998-05-20 2003-07-10 Макровижн Корпорейшн Method and device for detecting watermark for definite scales and arbitrary shifts
RU2392765C2 (en) * 2005-06-30 2010-06-20 Нокиа Корпорейшн Signalling message compressor
RU2407216C1 (en) * 2009-06-29 2010-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method for message integration into digital image

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2584454C1 (en) * 2015-07-05 2016-05-20 Борис Юрьевич Гайворонский Method of coding information
RU2646362C1 (en) * 2016-12-27 2018-03-02 Акционерное общество "Воронежский научно-исследовательский институт "Вега" (АО "ВНИИ "Вега") Transmission technique of an image by communication line
RU2681360C1 (en) * 2017-12-20 2019-03-06 Акционерное общество "Воронежский научно-исследовательский институт "Вега" (АО "ВНИИ "Вега") Transmission technique of an image by communication line
RU2714741C1 (en) * 2019-07-29 2020-02-19 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" Method of forming color qr-code based on images of faces and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2467486C1 (en) Method of embedding compressed message into digital image
CN101807208B (en) Method for quickly retrieving video fingerprints
US20120254559A1 (en) Method and Apparatus For Detecting The Presence of Subblocks in a Reduced Redundancy Storing System
RU2407216C1 (en) Method for message integration into digital image
US8688621B2 (en) Systems and methods for information compression
US9348832B2 (en) Method and device for reassembling a data file
US20060244639A1 (en) Data compression system and method
EP2186275A1 (en) Generating a fingerprint of a bit sequence
US7171561B2 (en) Method and apparatus for detecting and extracting fileprints
EP3931712A1 (en) System and method for statistics-based pattern searching of compressed data and encrypted data
Hernandez et al. Improving data hiding by using convolutional codes and soft-decision decoding
KR20170040343A (en) Adaptive rate compression hash processing device
US20110119284A1 (en) Generation of a representative data string
CN117278056B (en) Social security information processing method and system
WO2020258942A1 (en) Data compression method and device
Hadi Reviewing and evaluating existing file carving techniques for JPEG files
CN111755018A (en) Audio hiding method and device based on wavelet transformation and quantized embedded key
CN116405201A (en) Electrocardiosignal dynamic steganography method and system based on CEEMD and convolution error correction code
US11569841B2 (en) Data compression techniques using partitions and extraneous bit elimination
Murthy et al. A block-wise histogram shifting based reversible data hiding scheme with overflow handling
RU2584454C1 (en) Method of coding information
Rahmani et al. High hiding capacity steganography method based on pixel indicator technique
RU2288544C2 (en) Method for embedding additional information into digital images
CN114422608A (en) Data transmission method, device and equipment
CN116405293B (en) Data encryption storage method of safe operation and maintenance system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130810