RU2602670C1 - Method of embedding information in graphic file compressed by fractal coding - Google Patents

Method of embedding information in graphic file compressed by fractal coding Download PDF

Info

Publication number
RU2602670C1
RU2602670C1 RU2015137549/08A RU2015137549A RU2602670C1 RU 2602670 C1 RU2602670 C1 RU 2602670C1 RU 2015137549/08 A RU2015137549/08 A RU 2015137549/08A RU 2015137549 A RU2015137549 A RU 2015137549A RU 2602670 C1 RU2602670 C1 RU 2602670C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
image
domains
information
embedding
fractal
Prior art date
Application number
RU2015137549/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Алексеевич Иванов
Михаил Михайлович Снаров
Алексей Аркадьевич Двилянский
Иван Владимирович Иванов
Дмитрий Александрович Кирюхин
Марк Сергеевич Крюков
Алексей Андреевич Ксенофонтов
Константин Сергеевич Щуров
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего 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 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России) filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России)
Priority to RU2015137549/08A priority Critical patent/RU2602670C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2602670C1 publication Critical patent/RU2602670C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00Image enhancement or restoration
    • G06T5/10Image enhancement or restoration by non-spatial domain filtering
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/06Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/46Embedding additional information in the video signal during the compression process
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/99Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals involving fractal coding

Abstract

FIELD: data processing.
SUBSTANCE: invention relates to steganography and specifically to methods of embedding a message into a digital image. Proposed is a method of embedding information into a graphic file. Image file is compressed by fractal coding. Method includes the stages of formation of the vector of image compression parameters, input of hidden information, separation of domains and rank areas, correlation of rank areas and domains, forming of final archive. Herewith during image compression the hidden information bits are embedded in the initial image file by conversion of real domain coordinates into imaginary ones implemented due to introduction of correcting coefficients, values of which are calculated depending upon the position of input of additional information in the code structure created on the basis of virtual images.
EFFECT: technical result is the possibility of hidden transfer of confidential data using the container represented in the form of a fractal compressed image.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области стеганографии, а именно к способам встраивания информации в графический файл, и может быть использовано для организации скрытого хранения и передачи данных по открытым каналам связи.The invention relates to the field of steganography, and in particular to methods of embedding information in a graphic file, and can be used to organize hidden storage and data transfer through open communication channels.

Известен «Способ встраивания сообщения в цифровое изображение» (патент RU 2407216 С1, опубликован: 20.12.2010 г.), в котором встраивание осуществляют за счет замены 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.The well-known "Method of embedding messages in a digital image" (patent RU 2407216 C1, published: December 20, 2010), in which embedding is carried out by replacing the least significant bit in bytes of the original digital image, while the least significant bit in bytes of the original digital image assign a flag value of "one" when the coincidence of a part of the bits of the byte of the digital image signal and the bits of the message signal, or the flag value of "zero" when the mismatch.

Недостатком данного способа является невозможность его применения для графического файла, сжатого фрактальным методом.The disadvantage of this method is the impossibility of its use for a graphic file compressed by the fractal method.

Известен «Способ передачи дополнительной информации при фрактальном кодировании изображения» (патент RU2292662C2, МПК H04N 7/08, опубликовано: 27.01.2011), в котором встраивание производят в младшие разряды индексов доменов.The well-known "Method for transmitting additional information in fractal coding of an image" (patent RU2292662C2, IPC H04N 7/08, published: 01/27/2011), in which embedding is performed in the lower digits of domain indices.

Недостатком данного способа является искажение исходного изображения в результате переориентации доменов, связанной с необратимыми преобразованиями координат доменов.The disadvantage of this method is the distortion of the original image as a result of the reorientation of domains associated with irreversible transformations of the coordinates of the domains.

Известен «Способ передачи дополнительной информации при совместном использовании векторного квантования и фрактального кодирования изображений с учетом классификации доменов и блоков из кодовой книги» (патент RU 2327301 C2, МПК H04N 7/08, G06T 9/00, опубликовано: 27.12.2007), в котором в вектор индекса доменов или блока из кодовой книги, состоящий из n разрядов, вводят m разрядов дополнительной информации, вместо младших разрядов данного вектора.The well-known "Method for transmitting additional information when sharing vector quantization and fractal coding of images, taking into account the classification of domains and blocks from the codebook" (patent RU 2327301 C2, IPC H04N 7/08, G06T 9/00, published: 27.12.2007), in which in the index vector of a domain or block from the codebook, consisting of n bits, m bits of additional information are entered, instead of the least significant bits of this vector.

Недостатком данного способа является искажение исходного изображения из-за переориентации доменов и их смещения относительно начального положения, вызванных преобразованием младших разрядов координат домена.The disadvantage of this method is the distortion of the original image due to the reorientation of the domains and their displacement relative to the initial position caused by the transformation of the least significant bits of the domain coordinates.

Наиболее близким по технической сущности и выполняемым функциям является «Способ встраивания информации в изображение, сжатое фрактальным методом, на основе сформированной библиотеки доменов» (патент RU 2530339 С1, МПК H04N 19/46, H04N 19/90, H04L 9/00, опубликовано: 10.10.2014), в котором библиотеку доменов делят на несколько равных частей для кодирования встраиваемой информации.The closest in technical essence and functions performed is the "Method of embedding information in an image compressed by the fractal method, based on the generated domain library" (patent RU 2530339 C1, IPC H04N 19/46, H04N 19/90, H04L 9/00, published: 10.10.2014), in which the domain library is divided into several equal parts for encoding embedded information.

Недостатком данного способа является низкая эффективность встраивания информации, выраженная в малом соотношении объема встраиваемой информации к размеру исходного файла.The disadvantage of this method is the low efficiency of embedding information, expressed in a small ratio of the volume of embedded information to the size of the source file.

Задачей изобретения является создание способа встраивания информации в графический файл, сжатый фрактальным методом, обеспечивающего возможность скрытой передачи большего по сравнению с прототипом объема данных, используя контейнер, представленный в виде фрактально сжатого изображения.The objective of the invention is to provide a method of embedding information in a graphic file compressed by the fractal method, which enables the hidden transfer of a larger amount of data compared to the prototype using a container presented in the form of a fractally compressed image.

Эта задача решается тем, что в способе встраивания информации в графический файл, сжатый фрактальным методом, включающем этапы формирования вектора параметров сжатия изображения, ввода скрываемой информации, выделения доменов и ранговых областей, соотнесения ранговых областей и доменов, формирования конечного архива, в процессе сжатия изображения биты скрываемой информации встраивают в исходный графический файл путем преобразования реальных координат домена в мнимые, реализуемого за счет введения корректирующих коэффициентов, значения которых вычисляют в зависимости от положения блока вводимой дополнительной информации в кодовой конструкции, созданной на основе мнимых изображений.This problem is solved in that in the method of embedding information in a graphic file compressed by the fractal method, which includes the steps of forming a vector of image compression parameters, entering hidden information, highlighting domains and ranking areas, correlating ranking areas and domains, forming a final archive, in the process of image compression bits of hidden information are embedded in the original graphic file by converting the real coordinates of the domain into imaginary, implemented by introducing correction factors, Niya which is calculated depending on the position of the block input additional information in the code construction that is based on virtual images.

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 set 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 влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемый способ 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 popularity of the impact provided for by the essential features of the claimed invention, the transformations to achieve the specified technical result. Therefore, the claimed method meets the condition of patentability "inventive step".

«Промышленная применимость» изобретения обусловлена тем, что устройство, реализующее предложенный способ, может быть осуществлено с помощью современной элементной базы, с достижением указанного в изобретении назначения."Industrial applicability" of the invention is due to the fact that a device that implements the proposed method can be implemented using a modern elemental base, with achievement of the destination specified in the invention.

Заявленный способ встраивания информации в графический файл, сжатый фрактальным методом, поясняется чертежами, на которых показаны:The claimed method of embedding information in a graphic file compressed by the fractal method is illustrated by drawings, which show:

фиг. 1 - метод формирования мнимых доменов, отвечающих за значение встраиваемой информации, где i, j - индексы блоков в кодовой конструкции;FIG. 1 - a method of forming imaginary domains responsible for the value of embedded information, where i, j are the block indices in the code structure;

фиг. 2 - алгоритм, обобщенно отображающий предлагаемый способ встраивания информации;FIG. 2 - an algorithm that summarizes the proposed method of embedding information;

фиг. 3 - функциональная схема предлагаемого способа встраивания информации.FIG. 3 is a functional diagram of the proposed method of embedding information.

В соответствии с функциональной схемой (фиг. 3), процесс формирования фрактально сжатого графического файла с параллельным встраиванием информации основан на пяти блоках. Первый блок реализует ввод параметров сжатия вместе со встраиваемой информацией. Второй и третий блоки предназначены для поиска в структуре исходного графического файла доменов и ранговых областей соответственно. Действия, выполняемые с первого по третий блок, описаны в (Y. Fisher, Fractal Image Compression - Theory and Application: New York: Springer, 1994). Этап соотнесения доменов и ранговых областей с параллельным встраиванием информации выполняет четвертый блок, что представлено в источнике (А.Е. Jacquin, “Fractal image coding based on a theory of iterated contractive image transformations” in Proceedings of SPIE Visual Communications and Image Processing ′90, vol. 1360, 1990). Конечный этап формирования файла-архива осуществляет пятый блок. Особенности функционирования описанных блоков указаны в (Y. Fisher, Fractal Image Compression - Theory and Application: New York: Springer, 1994).In accordance with the functional diagram (Fig. 3), the process of generating a fractally compressed graphic file with parallel embedding of information is based on five blocks. The first block implements the input of compression parameters along with embedded information. The second and third blocks are designed to search in the structure of the source graphic file of domains and ranking areas, respectively. The steps 1 through 3 are described in (Y. Fisher, Fractal Image Compression - Theory and Application: New York: Springer, 1994). The fourth block, which is presented in the source (A.E. Jacquin, “Fractal image coding based on a theory of iterated contractive image transformations” in Proceedings of SPIE Visual Communications and Image Processing ′90, performs the stage of correlating domains and ranking areas with information embedding) Vol. 1360, 1990). The final stage of forming the archive file is carried out by the fifth block. The functional features of the described blocks are indicated in (Y. Fisher, Fractal Image Compression - Theory and Application: New York: Springer, 1994).

Реализация предлагаемого способа состоит в преобразовании процесса сжатия графического файла, выраженном в параллельном включении процедуры встраивания информации в этап соотнесения доменов и ранговых областей изображения.The implementation of the proposed method consists in converting the compression process of a graphic file, expressed in parallel inclusion of the procedure for embedding information in the stage of correlation of domains and ranking areas of the image.

Первый блок в соответствии с общим алгоритмом фрактального сжатия предназначен для ввода параметров сжатия, среди которых минимальный размер домена, минимальный шаг домена, значение порога среднеквадратического отклонения (СКО), глубина квадродерева и встраиваемая информация, что рассмотрено в (Т. Laurencot, А.Е. Jacquin, Hybrid image block coders incorporating fractal coding and vector quantization, with a robust classification scheme, AT&T Tech. Memo., February 1992).The first block, in accordance with the general fractal compression algorithm, is designed to enter compression parameters, including the minimum domain size, minimum domain pitch, root-mean-square deviation (RMS) threshold value, quadro tree depth and embedded information, which are discussed in (T. Laurencot, A.E. Jacquin, Hybrid image block coders incorporating fractal coding and vector quantization, with a robust classification scheme, AT&T Tech. Memo., February 1992).

Введенные данные поступают на вход второго блока, на второй вход которого загружают исходное изображение, предназначенное для сжатия. На базе второго блока реализуют разбиение изображения на домены, минимальный размер которых указан в параметрах сжатия. Также выделяют группы домены большего размера, и для более эффективного расчета, каждые следующие группы доменов больше предыдущих в два раза. Максимально возможный размер домена выбирают в соответствии с размерами исходного изображения. После выделения доменов, осуществляют их классификацию на основе значений математических ожиданий интенсивности пикселей «колец» сегментов, что представлено в (патент RU 2541203 С2, МПК H04N 19/90, G06T 9/00, опубликовано: 10.02.2015).The entered data goes to the input of the second block, the second input of which is loaded with the original image intended for compression. On the basis of the second block, the image is divided into domains, the minimum size of which is specified in the compression parameters. Groups of larger domains are also distinguished, and for a more efficient calculation, each subsequent domain group is twice as large as the previous ones. The maximum possible domain size is selected in accordance with the size of the original image. After the domains are allocated, they are classified based on the values of the mathematical expectation of the pixel intensity of the “rings” of the segments, which is presented in (Patent RU 2541203 C2, IPC H04N 19/90, G06T 9/00, published: 02/10/2015).

Далее, загруженное изображение поступает на третий блок, который выделяет ранговые области в графическом файле. Ранговые области полностью заполняют все изображение, в отличии от доменов не пересекаются друг с другом и меньше доменов по ширине в два раза, что указано в (А.Е. Jacquin, “Fractal image coding based on a theory of iterated contractive image transformations” in Proceedings of SPIE Visual Communications and Image Processing ′90, vol. 1360, 1990).Next, the downloaded image enters the third block, which selects the ranking areas in the graphic file. Ranked areas completely fill the entire image; unlike domains, they do not overlap with each other and two times less than the width of domains, as indicated in (A.E. Jacquin, “Fractal image coding based on a theory of iterated contractive image transformations” in Proceedings of SPIE Visual Communications and Image Processing ′90, vol. 1360, 1990).

После формирования библиотеки доменов и определения ранговых областей, данные с третьего блока поступают на вход четвертого блока, который осуществляет основной этап соотнесения ранговых областей и доменов с параллельным встраиванием информации. Данную процедуру реализуют путем подбора соответствующих рассматриваемой ранговой области доменов. Классификация позволяет уменьшить сложность выполняемой задачи в несколько раз, так как соотнесение проводят для сегментов, принадлежащих одному классу.After the formation of the domain library and the determination of rank areas, the data from the third block is input to the fourth block, which carries out the main stage of correlation of rank areas and domains with the parallel embedding of information. This procedure is implemented by selecting the appropriate domain rank domain under consideration. Classification can reduce the complexity of the task by several times, since the correlation is carried out for segments belonging to the same class.

Схожесть доменов и рангов определяют по методу наименьших квадратов (МНК). Исследуемый домен подвергают аффинным преобразованиям для обеспечения максимального сходства с рангом, после чего по значению, полученному по МНК, принимают решение о продолжении поиска соответствия. Аффинные преобразования подразумевают под собой такие операции над сегментами изображения, как зеркальное отображение, поворот на углы в 90, 180, 270 градусов и масштабирование (Кроновер P.M. Фракталы и хаос в динамических системах. Основы теории. М., 2000. - 352 с.). В параметрах сжатия заранее указывают минимальный порог СКО, получаемый при расчете значения по МНК. В случае определения значения порога необходимо искать компромисс между длительностью компрессии графического файла и качеством его сжатия, так как данные параметры имеют взаимообратную зависимость. В случае если для ранговой области не будет найден подходящий домен, используют метод квадродерева, при котором ранговую область разбивают на четыре равные части и с ними проводят аналогичные действия по поиску соответствующих доменов, что показано в (Y. Fisher, Fractal Image Compression - Theory and Application: New York: Springer, 1994).The similarity of domains and ranks is determined by the least squares method (OLS). The domain under study is subjected to affinity transformations to ensure maximum similarity with rank, after which, according to the value obtained by the least-squares method, a decision is made to continue the search for correspondence. Affine transformations mean operations on image segments such as mirror image, rotation at angles of 90, 180, 270 degrees and scaling (Kronover PM Fractals and chaos in dynamic systems. Fundamentals of the theory. M., 2000. - 352 p.) . In the compression parameters, the minimum SDE threshold obtained in the calculation of the value using OLS is indicated in advance. In the case of determining the threshold value, it is necessary to find a compromise between the duration of the compression of the graphic file and the quality of its compression, since these parameters have a reciprocal relationship. If a suitable domain is not found for the rank domain, the quad tree method is used, in which the rank domain is divided into four equal parts and they perform similar actions to find the corresponding domains, as shown in (Y. Fisher, Fractal Image Compression - Theory and Application: New York: Springer, 1994).

После выполнения этапа соотнесения ранговых областей и доменов, данные с четвертого блока поступают на пятый блок. Данный блок формирует архив, состоящий из заголовка, в котором указаны параметры сформированного сжатого файла, и поля данных, содержащего координаты соответствующих доменов, коэффициенты аффинных преобразований и значения яркости и контрастности.After the stage of correlation of rank areas and domains, the data from the fourth block is sent to the fifth block. This block forms an archive consisting of a header, which indicates the parameters of the generated compressed file, and a data field containing the coordinates of the corresponding domains, affine transformation coefficients, and brightness and contrast values.

В разработанном способе предлагается использование мнимых доменов, которые формируют на основе исходного изображения. В процессе соотнесения доменов и ранговых областей, соответствующему ранговой области домену присваивают координаты из мнимой области, в зависимости от положения в кодовой конструкции того блока информации, который необходимо встроить в графический файл. Кодовую конструкцию формируют на базе исходного изображения путем его дублирования по осям x и y, где каждое мнимое изображение (выделены пунктирной линией), а соответственно и домен мнимого изображения (заштрихованные области), отвечает за различные значения встраиваемой информации, представленные в двоичном виде (фиг. 1). Размер кодовой конструкции зависит от задаваемой при вводе параметров сжатия размерности блоков n, на которые делят встраиваемую информацию. В случае если длина блока четное число, то размерность кодовой конструкции s рассчитывают по формуле

Figure 00000001
, иначе по формуле
Figure 00000002
, где n≥2. Разбитую по блокам встраиваемую информацию на каждой итерации при поиске соответствия ранг - домен соотносят с составленной кодовой конструкцией, после чего рассчитывают значения мнимых координат домена, с учетом расположения этого блока в кодовой конструкции. Расчет значений мнимых координат происходит по формулам
Figure 00000003
и
Figure 00000004
, где fx, fy - корректирующие коэффициенты, соответствующие порядковому номеру расположения мнимого изображения в кодовой конструкции по осям x и y соответственно; h, v - ширина и высота изображения, x, y - координаты реального домена, соответствующего конкретной ранговой области (фиг. 2).The developed method proposes the use of imaginary domains, which are formed on the basis of the original image. In the process of correlating domains and ranking areas, the corresponding ranking area is assigned the coordinates from the imaginary area, depending on the position in the code structure of the information block that needs to be embedded in the image file. The code structure is formed on the basis of the original image by duplicating it along the x and y axes, where each imaginary image (marked with a dashed line), and accordingly the domain of the imaginary image (shaded areas), is responsible for various values of the embedded information presented in binary form (Fig. . one). The size of the code structure depends on the dimension of blocks n specified when the compression parameters are entered, into which the embedded information is divided. If the block length is an even number, then the dimension of the code construction s is calculated by the formula
Figure 00000001
otherwise by the formula
Figure 00000002
where n≥2. The embedded information broken down into blocks at each iteration when searching for a rank-domain correspondence is correlated with the compiled code structure, after which the imaginary domain coordinates are calculated taking into account the location of this block in the code structure. The imaginary coordinates are calculated using the formulas
Figure 00000003
and
Figure 00000004
where fx, fy are correction factors corresponding to the ordinal number of the location of the imaginary image in the code structure along the x and y axes, respectively; h, v is the width and height of the image, x, y are the coordinates of the real domain corresponding to a specific rank area (Fig. 2).

Максимальный размер кодовой конструкции зависит от битовой размерности поля, выделенного под параметр координаты домена в сжатом файле. В используемом алгоритме сжатия графических файлов размер области координат, плавающий с крайним значением в 12 бит (от 0 до 4095 пикселей). В зависимости от исходного изображения существует возможность создания кодовой конструкции с размерностью около 10 на 10, то есть около 6 бит встраиваемой информации на одну ранговую область. Для повышения эффективности стеганографического алгоритма возможно расширение области координат, в зависимости от целей разработчика.The maximum size of the code construction depends on the bit dimension of the field allocated for the domain coordinate parameter in the compressed file. In the used algorithm for compressing graphic files, the size of the coordinate area, floating with an extreme value of 12 bits (from 0 to 4095 pixels). Depending on the source image, it is possible to create a code structure with a dimension of about 10 by 10, that is, about 6 bits of embedded information per rank area. To increase the efficiency of the steganographic algorithm, it is possible to expand the coordinate range, depending on the goals of the developer.

Обратная операция извлечения встроенной информации основана на получении частного от деления заданных координат на ширину и высоту графического файла соответственно. Полученные целые значения указывают на блок встроенной информации в кодовой конструкции и на соответствующие встроенные данные. Сам процесс декомпрессии основан на перерасчете мнимых координат доменов реальным путем взятия модулей от мнимых координат по ширине и высоте соответственно. Дальнейшая декомпрессия реализуется по стандартному алгоритму.The inverse operation of extracting embedded information is based on obtaining the quotient of dividing the specified coordinates by the width and height of the graphic file, respectively. The obtained integer values indicate a block of embedded information in the code structure and the corresponding embedded data. The decompression process itself is based on recalculating the imaginary coordinates of the domains in a real way by taking the modules from the imaginary coordinates in width and height, respectively. Further decompression is implemented according to the standard algorithm.

Эффективность функционирования предлагаемого способа по сравнению с прототипом состоит в увеличении объема встраивания дополнительной информации при отсутствии структурных изменений в формируемом файле.The effectiveness of the proposed method compared to the prototype is to increase the volume of embedding additional information in the absence of structural changes in the generated file.

Реализация предложенного способа встраивания информации подтвердила эффективность его применения. Наиболее популярные программные продукты, предназначенные для стеганографического анализа, не позволяют выявить факт встраивания информации при использовании данного способа, так как статистика распределения битов не изменяется. Потенциальный объем передаваемой информации в процентном соотношении составляет в зависимости от исходного файла 6% и более от общего объема файла-контейнера в отличии от прототипа, где аналогичное значение достигало 1%. Полученный процент высчитывается на основе отношения произведения количества ранговых областей в изображении с количеством бит, описываемых одним мнимым доменом к общему размеру файла. В ходе эксперимента использовалось изображение, размером 617 кБ, в котором было сформировано около 50000 ранговых областей, при 6 битах на домен. Соответственно, объем встроенной информации составляет 300000 бит (37500 байт), что составляет 37500/617000=0,06 (6%) от общего размера исходного файла.The implementation of the proposed method of embedding information has confirmed the effectiveness of its application. The most popular software products designed for steganographic analysis do not reveal the fact of embedding information when using this method, since the statistics of the distribution of bits does not change. The potential amount of information transmitted as a percentage is, depending on the source file, 6% or more of the total volume of the container file, unlike the prototype, where the same value reached 1%. The resulting percentage is calculated based on the ratio of the product of the number of ranking areas in the image with the number of bits described by one imaginary domain to the total file size. During the experiment, an image of 617 kB in size was used, in which about 50,000 ranking regions were formed, with 6 bits per domain. Accordingly, the amount of embedded information is 300,000 bits (37500 bytes), which is 37500/617000 = 0.06 (6%) of the total size of the source file.

Claims (1)

Способ встраивания информации в графический файл, сжатый фрактальным методом, включающий этапы формирования вектора параметров сжатия изображения, ввода скрываемой информации, выделения доменов и ранговых областей, соотнесения ранговых областей и доменов, формирования конечного архива, отличающийся тем, что в процессе сжатия изображения биты скрываемой информации встраивают в исходный графический файл путем преобразования реальных координат домена в мнимые, реализуемого за счет введения корректирующих коэффициентов, значения которых вычисляют в зависимости от положения блока вводимой дополнительной информации в кодовой конструкции, созданной на основе мнимых изображений. A method of embedding information in a graphic file compressed by the fractal method, which includes the steps of generating a vector of image compression parameters, entering hidden information, highlighting domains and ranking areas, correlating ranking areas and domains, forming a final archive, characterized in that the hidden information bits are compressed during image compression embed in the source image file by converting the real coordinates of the domain into imaginary, implemented by introducing correction factors, the values of which s is calculated in dependence on the position of the block input additional information in the code construction that is based on virtual images.
RU2015137549/08A 2015-09-02 2015-09-02 Method of embedding information in graphic file compressed by fractal coding RU2602670C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015137549/08A RU2602670C1 (en) 2015-09-02 2015-09-02 Method of embedding information in graphic file compressed by fractal coding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015137549/08A RU2602670C1 (en) 2015-09-02 2015-09-02 Method of embedding information in graphic file compressed by fractal coding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2602670C1 true RU2602670C1 (en) 2016-11-20

Family

ID=57760127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015137549/08A RU2602670C1 (en) 2015-09-02 2015-09-02 Method of embedding information in graphic file compressed by fractal coding

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2602670C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
RU2530339C1 (en) * 2013-05-21 2014-10-10 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method for incorporation of information into image compressed by fractal method based on formed library of domains
RU2546558C2 (en) * 2013-06-03 2015-04-10 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method of information embedding into image compressed by fractal method in view of power of domain pixels

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
RU2530339C1 (en) * 2013-05-21 2014-10-10 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method for incorporation of information into image compressed by fractal method based on formed library of domains
RU2546558C2 (en) * 2013-06-03 2015-04-10 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method of information embedding into image compressed by fractal method in view of power of domain pixels

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
статья M. Mishra "High security image steganography with modified Arnold's cat map", опубликовано 30.01.2012, 5 стр. [он-лайн] [найдено 2016-04-22], найдено в Интернет: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1408/1408.3838.pdf. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang Reversible data hiding with optimal value transfer
CN110310343B (en) Image processing method and device
CN109993678B (en) Robust information hiding method based on deep confrontation generation network
US10311757B2 (en) Data hiding method and data hiding system
JP2003209678A (en) Information processing unit and its control method
Abadi et al. Reversible watermarking based on interpolation error histogram shifting
Gulve et al. A high capacity secured image steganography method with five pixel pair differencing and LSB substitution
CN103414840A (en) Data hiding method based on image set
Wang et al. An encoding method for both image compression and data lossless information hiding
CN105404817A (en) (k,n) threshold based user-friendly visual secret sharing method
CN109684857A (en) A kind of information concealing method, terminal device and storage medium
Benedict Improved file security system using multiple image steganography
GNDU RC State-of-the-art Review on Steganographic Techniques
Nilizadeh et al. Information Hiding in RGB Images Using an Improved Matrix Pattern Approach.
Kumar et al. A reversible high capacity data hiding scheme using combinatorial strategy
CN110677552B (en) Carrier-free information hiding method based on complete packet bases
Bhardwaj Efficient separable reversible data hiding algorithm for compressed 3D mesh models
Niu et al. Image steganography via fully exploiting modification direction
CN110430335B (en) Information disguising and recovering method, equipment and storage medium
RU2546558C2 (en) Method of information embedding into image compressed by fractal method in view of power of domain pixels
RU2602670C1 (en) Method of embedding information in graphic file compressed by fractal coding
CN115631330B (en) Feature extraction method, model training method, image recognition method and application
Sadeghzadeh et al. A new method for watermarking using genetic algorithms
Qian et al. Steganography by constructing marbling texture
Cheng et al. A reversible data hiding scheme for VQ indices using histogram shifting of prediction errors

Legal Events

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

Effective date: 20170903