Применение стеганографических методов для занесения идентифицирующей информации в растровые изображения


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

Применение стеганографических методов для занесения идентифицирующей информации в растровые изображения Исполнитель: студент группы ИВТ-464 Попов Е. Ю.Научный руководитель: к.т.н., доцент кафедры САПР и ПК Садовникова Н. П. Волгоградский государственный технический университетКафедра «Системы автоматизированного проектирования и поискового конструирования» Актуальность работы Широкое развитие мультимедийных технологий.Проблема защиты прав собственности на информацию, представленную в цифровом виде.Ограничение на использование криптосредств в ряде стран мира. 1 Цель работы: минимизация визуальных искажений изображения при занесении в него идентифицирующей информации. Задачи:1) Анализ методов встраивания данных в растровые изображения2) Анализ программного обеспечения для встраивания данных в растровые изображения3) Разработка метода занесения данных в растровые изображения4) Реализация программного модуля занесения данных в растровые изображения. Реализация программного модуля извлечения данных из растровых изображений5) Оценка визуальных искажений, вносимых разработанным методом встраивания данных в растровые изображения 1 Обзор методов встраивания данных в растровые изображения Метод Область скрытия Максимальное отношение «сигнал/шум» Устойчивость к JPEG сжатию Устойчивость к JPEG2000 сжатию Метод НЗБ и его вариации пространственная 170 - 233 дБ неустойчивы неустойчивы Метод замены палитры пространственная 218 дБ неустойчив неустойчив Метод квантования пространственная 227 дБ неустойчив неустойчив Метод вариации яркости пространственная 90 дБ устойчив при малом коэффициенте сжатия (100% качество) устойчив при малом коэффициенте сжатия(100% качество) Методы, использующие ДКП частотная 52 – 120 дБ устойчивы при малом коэффициенте сжатия(100% качество) неустойчивы Методы, использующие вейвлет - преобразования частотная 35-70 дБ неустойчивы устойчивы при малом коэффициенте сжатия(100% качество) 1 Обзор программного обеспечения для встраивания данных в растровые изображения Название Поддерживаемые форматы файлов изображений Цена Используемый метод скрытия Steganos Privacy Suite 11 *.bmp 69,95$ НЗБ S-Tools 4 *.bmp, *.gif бесплатно НЗБ ImageSpyer 2009 *.bmp, *.tiff бесплатно Собственная реализация НЗБ JSTEG *.jpg бесплатно НЗБ в отличных от нуля квантованных коэффициентах блоков изображения Gifshuffle *.gif бесплатно Метод замены палитры 1 Двумерная версия дискретного косинусного преобразования (ДКП) C(x, y) – элементы оригинального изображения размерностью NxN;S(x, y) – элементы восстановленного по коэффициентам ДКП изображения размерностью NxN; x, y – пространственные координаты пикселей изображения; Ω(u, v) – массив коэффициентов ДКП; u, v – координаты в частотной области Прямое ДКП: Обратное ДКП: 1 Алгоритм скрытия данных в изображении Представить данные для встраивания в виде последовательности бит.Перевести изображение из цветовой модели RGB в модель YCbCr (YUV).Разбить матрицу яркости Y на блоки 8x8 пикселей.Выполнить ДКП над каждым блоком.Выбрать в каждом блоке две пары коэффициентов ДКП из низкочастотной или среднечастотной области. Встроить два бита данных в блок коэффициентов ДКП.Провести обратное ДКП над каждым блоком.Перевести изображение из цветовой модели YCbCr (YUV) в модель RGB. 1 Перевод изображения из цветового пространства RGB в пространство YCbCr (YUV) Выполнение ДКП над блоком 8x8 матрицы яркости Y 1 Встраивание бит данных в блок коэффициентов ДКП Выбор порогового значения P разности модулей коэффициентов ДКПЗанесение бита данных: - модуль 1-го коэффициента ДКП - модуль 2-го коэффициента ДКП - биты данных для встраивания - модуль 3-го коэффициента ДКП - модуль 4-го коэффициента ДКП , 1 Модификация блока коэффициентов ДКП - низкочастотные компоненты - среднечастотные компоненты - высокочастотные компоненты - первая пара коэффициентов ДКП - вторая пара коэффициентов ДКП - модифицированные коэффициенты ДКП Встраиваемые биты данных: 0 для первой пары коэффициентов ДКП;1 для второй пары коэффициентов ДКП.Пороговое значение разности коэффициентов ДКП P = 5 Исходный блок ДКП Модифицированный блок ДКП Блок матрицы Y 1 Функциональная структура модуля встраивания данных 1 Функциональная структура модуля извлечения данных 1 Структура программы 1 Экранные формы работы программы 1 Оценка визуальных искажений, вносимых разработанным методом встраивания данных в растровые изображения Мера вносимой ошибки:Максимальное отношение «сигнал/шум»: N – число пикселей в изображении; - значения пикселей исходного и восстановленного изображений соответственно 1 Оценка визуальных искажений, вносимых разработанным методом встраивания данных в растровые изображения P = 5; PSNR = 72,3 дБ Исходное изображение800x599 пикселейОбъем на диске: 287 259 байт Изображение со скрытым текстом объемом 113 байт800x599 пикселейОбъем на диске: 288 098 байт 1 Сравнение разработанного метода с проанализированными Метод Область скрытия Максимальное отношение «сигнал/шум» Устойчивость к JPEG сжатию Устойчивость к JPEG2000 сжатию Метод НЗБ и его вариации пространственная 170 - 233 дБ неустойчивы неустойчивы Метод замены палитры пространственная 218 дБ неустойчив неустойчив Метод квантования пространственная 227 дБ неустойчив неустойчив Метод вариации яркости пространственная 90 дБ устойчив при малом коэффициенте сжатия(100% качество) устойчив при малом коэффициенте сжатия(100% качество) Методы, использующие ДКП частотная 52 – 120 дБ устойчивы при малом коэффициенте сжатия(100% качество) неустойчивы Методы, использующие вейвлет - преобразования частотная 35-70 дБ неустойчивы устойчивы при малом коэффициенте сжатия(100% качество) Разработанный метод частотная ~70 дБ устойчив при среднем коэффициенте сжатия (75-100% качество) неустойчив 1 Основные результаты и выводы Произведен анализ методов встраивания данных в растровые изображения. Произведен анализ программного обеспечения встраивания данных в растровые изображения. Выявлен недостаток коммерческих продуктов с устойчивыми к JPEG сжатию алгоритмами работы.Разработан метод встраивания данных в растровые изображения, минимизирующий визуальные искажения.Реализован и апробирован программный модуль встраивания данных в изображения. Реализован и апробирован программный модуль извлечения данных из изображения.Проведена оценка визуальных искажений изображения, вносимых разработанным методом. 1 Перспективы дальнейшего развития Разработка алгоритма встраивания данных в видеофайлы на основе разработанной методики.Разработка алгоритмов занесения информации в аудиофайлы.Создание единой системы занесения данных в мультимедийные файлы. Применение разработанного метода для защиты программного обеспечения. 1 Спасибо за внимание! 1

Приложенные файлы


Добавить комментарий