Analysis of alteration the chi-squared divergence for pixels brightness distributions by cover and stego images filtering
Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування.
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Analysis of alteration the chi-squared divergence for pixels brightness distributions by cover and stego images filtering
Анализ изменений хи-квадрат расстояния между распределениями яркости пикселей при фильтрации изображений-контейнеров и стеганограмм Аналіз змін хі-квадрат відстані між розподілами яскравості пікселів при фільтрації зображень-контейнерів та стеганограм |
|
| Creator |
Progonov, D. O.
|
|
| Description |
Information protection of government agencies, organizations as well as private corporations is topical task today. Great attention is given to prevention of confidential information leakage by data transmission in global and local communication systems. Revealing and destruction of covert channels require investigation of information flows in communication systems with usage of steganalysis methods. Providing a high detection accuracy (more than 95 %) of formed stego files requires a priory information about features of steganographic methods, used for message embedding into cover files, such as digital images. It leads to significantly decrease the performance of widespread steganalysis in case of stego image formation according to unknown embedding methods. Therefore, it is required a development of universal (blind) stegdetectors, that allow reliable revealing stego images even in case of limited a priory information about used steganographic algorithm. One of the toughest challenges for known universal stegdetectors is revealing of stego images, formed according to advanced adaptive embedding methods. Feature of these methods is minimization of cover image parameters distortions by message hiding. The work is devoted to investigation the effectiveness of preliminary processing (filtering) of cover as well as stego images for improving the accuracy of blind stegdetectors. The case of usage the median and wiener filters for cover/stego image processing is analyzed. Based on the results of research it is revealed that preliminary processing of analyzed images with median and wiener filters gives opportunity to detect weak alterations of cover image’s pixels brightness distributions, caused by stego data embedding according to HUGO and WOW adaptive methods. It is shown that analysis of χ2-divergences between distributions for initial and processed cover as well as stego images allows increasing detection accuracy of universal stegdetectors. Obtained results allow improve stegdetector’s performance even in case of low payload a cover image (less than 10 %), when standard detection methods are inefficient.
В работе исследованы изменения распределения значений яркости пикселей при фильтрации изображений-контейнеров и стеганограмм. Установлено, что применение медианного и винеровского фильтров при стегоанализе цифровых изображений позволяет выявлять слабые различия в распределениях яркости пикселей контейнера и стеганограмм, сформованных согласно адаптивным методам HUGO и WOW. Показано, что анализ изменений χ2-расстояния между распределениями яркости пикселей исходных и обработанных изображений позволяет повысить вероятность обнаружания стеганограмм. Полученные результаты дают возможность повысить точность стегоанализа даже в случае слабого заполнения контейнера стегоданными (менее 10 %), для которого использование стандартных методов обнаружения стеганограмм является неэффективным. Забезпечення надійного захисту конфіденційних даних державних установ та приватних компаній є важливою та актуальною задачею. Особлива увага при вирішенні даної задачі приділяється попередженню витоку конфіденційних даних при передачі повідомлень з використанням глобальних інформаційно-комунікаційних систем. Виявлення прихованих повідомлень (стеганограм) потребує комплексного дослідження потоків даних в інформаційно-комунікаційних системах з використанням методів стегоаналізу. Забезпечення високої точності виявлення стеганограм (більше 95 %) потребує використання апріорних даних щодо способу вбудовування повідомлень до файлу-контейнеру, зокрема цифрового зображення. Це суттєво обмежує застосування стандартних методів стегоаналізу для виявлення стеганограм, сформованих згідно невідомих стеганографічних методів. Тому становить інтерес розробка універсальних стегодетекторів, здатних надійно виявляти стеганограми в умовах обмеженості даних щодо особливостей застосованого стеганографічного методу. Для виявлення слабких змін зображення-контейнеру, обумовлених прихованням повідомлень згідно новітніх адаптивних стеганографічних методів, в роботі запропоновано проводити попередню обробку (фільтрацію) досліджуваних зображень. Досліджено зміни розподiлів значень яскравостi пiкселiв зображення-контейнеру та сформованих стеганограм при використанні медіанного та вінеровського фільтрів. За результатами проведених досліджень встановлено, що застосування зазначених фільтрів при стегоаналізі цифрових зображень дозволяє виявити слабкі відмінності в розподілі значень яскравості пікселів контейнерів та стеганограм, сформованих згідно адаптивних методів HUGO та WOW. Показано, що аналіз змін χ2-відстані між розподілами яскравості пікселів вихідних та оброблених зображень дозволяє підвищити імовірність виявлення стеганограм. Отримані результати дають можливість підвищити точність стегоаналізу навіть у слабкого заповнення контейнеру стегоданими (менше 10 %), для якого застосування стандартних методів виявлення стеганограм є неефективним. |
|
| Publisher |
National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
|
|
| Date |
2018-12-22
|
|
| Type |
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
//radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1534
10.20535/RADAP.2018.75.54-60 |
|
| Source |
Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia; No 75 (2018); 54-60
Вестник НТУУ "КПИ". Серия Радиотехника, Радиоаппаратостроение; № 75 (2018); 54-60 Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування; № 75 (2018); 54-60 2310-0389 2310-0397 |
|
| Language |
ukr
|
|
| Relation |
//radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1534/1397
|
|
| Rights |
Авторське право (c) 2018 Progonov D. O.
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
|