طراحی الگوریتم مخفی‌سازی پیام اصلاح‌شده در نهان‌نگاری تصویر مبتنی بر فشرده‌سازی روش AMBTC

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشگاه امام حسین (ع)

چکیده

امروزه نهان‌نگاری تصویر، از راه‌های مهم حفاظت از امنیت اطلاعات در شبکه‌های الکترونیکی و بخصوص اینترنت است. برای کاهش بار ترافیکی در شبکه‌ها سعی می‌شود از فنون فشرده‌سازی تصویر در کنار نهان‌نگاری استفاده شود. یکی از شیوه‌های نهان‌نگاری در حوزه‌ی تصاویر فشرده، نهان‌نگاری مبتنی برAMBTC بهبود یافته است. این الگوریتم مبتنی بر روش‌های پیشرفته ریاضی طراحی شده است، اما برای مخفی‌سازی بیت‌های پیام درهر سطح بیتی، از کدهای فشرده هر تصویر، از جایگزینی مستقیم استفاده می‌کند، که احتمال تخریب هر بیت در این روش 1/2 است. در این مقاله، بجای جایگزینی مستقیم در سطوح بیتی کدهای فشرده، از عملگر xor برای مخفی-سازی بیت‌های پیام پیشنهاد شده است، که این احتمال را به 1/4 کاهش می‌دهد. نتیجه این اصلاح، بهبود کیفیت بصری تصاویر نهانه، بدون تاثیر بر هیستوگرام آن‌ها است. ارزیابی طرح پیشنهادی با آزمایش معیارهایی چون PSNR، MSE و SSIM، بهبود طرح اصلاح شده را برای 1000 تصویر طبیعی نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Designing a Modified Version of the Message Hiding Algorithm in Image Steganography, Based on the AMBTC Compression Method

چکیده [English]

Today, image steganography is one of the most important ways to protect information security in electronic networks, especially the Internet. To reduce the traffic load in the networks, we try to use image compression techniques along with steganography. One of the methods of steganography in the field of compressed images is the AMBTC-based image steganography. This algorithm is based on advanced mathematical methods, but uses a direct replacement to hide the message bits at each bit level of the compressed code of each image. The probability of destroying each bit in this method is %50. In this paper, instead of directly replacing the compressed code bit levels, the xor operator is suggested to hide message bits, which reduces this probability to %25. The result of this correction is the improvement of the visual quality of the hidden images, without affecting their histograms. Evaluation of the proposed design by the testing criteria such as PSNR, MSE and SSIM on 1000 natural images, shows the superiority of the modified design.     

کلیدواژه‌ها [English]

  • AMBTC-Based Compression
  • AMBTC-Based Steganography
  • Minimal Degradation
  • Message Hiding
  • Xor Operator

مراجع

  1.  Bohem, R. “Advanced Statistical Steganalysis”; Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010.##
  2.  Shamalizadeh Baei, M. A. “Designing a Combinatorial Image Steganography Algorithm Based on Game Theory”; Adv. Defence Sci. & Technol. 2020, 2, 133-145, (In Persian).##
  3.  Guo, J. M.; Lin, C. Y. “Parallel and Element-reduced Error-Diffused Block Truncation Coding”; IEEE Trans. Commun. 2010, 58, 1667–1673.##
  4.  Lema, M.; Mitchell, O. “Absolute Moment Block Truncation Coding and Its Application to Color Images”; IEEE Trans. Commun. 1984, 32,1148–1157.##
  5.  Hong, W.; Chen, T. S.; Shiu, C. W. “Lossless Steganography for AMBTC-Compressed Images”; Int. Cong. Image Signal Processing 2008, 2, 13–17.##
  6.  Chang, C. C.; Lin, C. Y.; Fan, Y. H. “Lossless Data Hiding for Color Images Based on Block Truncation Coding”; Pattern Recog. 2008, 41, 2347–2357.##
  7.  Liao, X.; Yu, Y.; Li, B.; Li, Z.; Qin, Z. “A New Payload Partition Strategy in Color Image Steganography”; IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., in press, 2019.##
  8.  Chen, J.; Hong W.; Chen, T. S.; Shiu, C. W. “Steganography for BTC Compressed Images Using no Distortion Technique”; Imaging Sci. J. 2010, 58, 177–185.##
  9.  Sun, W.; Lu ZM.; Wen Y. C.; Yu F. X.; Shen RJ. “High Performance Reversible Data Hiding for Block Truncation Coding Compressed Images”; Signal, Image Video Process 2013, 7, 297–306.##
  10. Chin-Chen, C.; Tung-Shou, C.; Yu-Kai, W.; Yan-Jun, L. “A Reversible Data Hiding Scheme Based on AMBTC compression using xor Operator”; Multimed. Tools Appl. 2017, 2019, 3, 113–124.##
  11. Jung-Yao, Y.; Chih-Cheng, C.; Po-Liang, L.; Ying-Hsuan, H. “High-Payload Data-Hiding Method for AMBTC Decompressed Images”; MDPI, 2020, 1, 212–219.##
  12. Ou, D.; Sun, W. “High Payload Image Steganography with Minimum Distortion Based on Absolute Moment Block Truncation Coding”; Multimed Tools Appl. 2014, 74, 9117–9139.##

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 12 مهر 1399
  • تاریخ بازنگری: 28 اردیبهشت 1400
  • تاریخ پذیرش: 25 اردیبهشت 1400
  • تاریخ انتشار: 01 مرداد 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار