Мультифрактальный флуктуационный анализ стеганограмм

Abstract

Рассмотрено использование мультифрактального флуктуационного анализа для определения типов преобразований, использованных при встраивании стегоданных в цифровые изображения. Показано, что применение как стандартных (дискретное вейвлет преобразование), так и специальных (сингулярное разложение) преобразований цифровых изображений при скрытии сообщений приводит к существенным изменениям фрактальных параметров флуктуаций яркости пикселей (ширины мультифрактального спектра). Характерные изменения результатов мультифрактального флуктуационного анализа стеганограмм по сравнению с незаполненным контейнером дают возможность определять тип преобразований, использованных при встраивании стегоданных в области преобразования контейнера. Установлено, что в случае использования стандартных преобразований, применение мультифрактального флуктуационного анализа позволяет дополнительно оценить степень детализации встроенных стегоданных. Полученные результаты могут быть использованны для повышения эффективности современных методов активного стегоанализа изображений.

Розглянуто використання мультифрактального флуктуаційного аналізу для визначення типів перетворень, які були використано у вбудовуванні стегоданих у цифрові зображення. Показано, що застосування як стандартних (дискретне вейвлет перетворення), так і спеціальних (сингулярний розклад) перетворень цифрових зображень у прихованні повідомлень призводить до значних змін фрактальних параметрів флуктуацій яскравості пікселів (ширини мультифрактального спектру). Характерні зміни результатів мультифрактального флуктуаційного аналізу стеганограм дають можливість визначати тип перетворень, використаних у ході вбудовування стегоданих в області перетворення контейнеру. Встановлено, що у випадку використання стандартних перетворень, застосування мультифрактального флуктуаційного аналізу дозволяє додатково оцінити ступінь деталізації вбудованих стегоданих. Отримані результати можуть бути використаними для підвищення ефективності сучасних методів активного стегоаналізу зображень.

The paper investigates the multifractal de trended fluctuation analysis usage for identification the transformations, which have been employed for embedding the stego data in digital images. It is shown that applying both the standard (the discrete wavelet trans form) and special (singular value decomposition) transforms for message hiding leads to significant chan ges of fractal para me ters of pixel brightness of images (the width of the multi fractal spect rum). Distinctive changes of the multifractal detrended analysis results for steganograms in comparison with un filled cover images allow to determine the type of a transformation, which has been appli ed for message hiding in the transform domain of a container. It has been determined that apply ing the multi fractal de trended analysis makes it possible to additionally estimate the level of detail of em bedded stegodata in case of using the standard transformations. Obtained results can be used for increasing the efficiency of modern methods of the active steganalysis of digital images.