Метод Дармстедтера-Делейгла-Квисквотера-Макка

Нетрадиционный блочный метод встраивания в пространственную область контейнера предложили Дармстедтер (V. Darmstaedter), Делейгл (J.-F. Delaigle), Квисквотер (J.J. Quisquater) и Макк (В. Macq) [100]. Разработанный ими метод позволяет достичь компромисса между устойчивостью стеганосистемы к искажениям, качеством встраивания и, конечно же, вычислительной сложностью алгоритма. Метод базируется на элементарном перцепционном (ощущаемом) восприятии и позволяет приспосабливать встраивания относительно текущего содержимого блоков контейнера.

Перед встраиванием, конфиденциальная информация преобразуется в вектор двоичных данных. Каждый бит встраивается в отдельный блок. В рассмотренном авторами варианте размерность блоков составляла 8x8 пикселей. Главная причина такого выбора, очевидно, — соразмерность с блоками, которые используются при JPEG-компрессии. Таким образом, действие компрессии будет одинаково распространяться на каждый встроенный бит. Кроме того, при этом информация встраивается с избыточностью, что увеличивает общую устойчивость стеганосистемы.

В общем случае процесс встраивания бит сообщения выполняется в четыре этапа:

1. Разбиение массива изображения-контейнера на блоки 8x8 пикселей.

2. Классификация пикселей отдельного блока на зоны с приблизительно однородными значениями яркости.

3. Разбиение каждой зоны на категории в соответствии с индивидуальной (псевдослучайной) маской.

4. Встраивание бита в зависимости от соотношения между средними значениями категорий каждой зоны путем модификации значений яркости каждой категории в каждой зоне.

Рассмотрим последние три этапа более подробно.

Классификация на зоны.

Цель состоит в том, чтобы разбить пиксели внутри блока на группы, которые имели бы приблизительно одинаковую яркость. Такая классификация принимает во внимание особенности блока, представляющие интерес с точки зрения невидимости и стойкости. При классификации авторы выделяют три типа контраста:

• резко выраженный контраст (рис. 5.17 а), когда можно различить две зоны, разделенные заметным скачком яркости;

• постепенный контраст (рнс. 5.17 б), когда две однородные зоны разделены участком с постепенным изменением яркости;

• шумовой (нечеткий) контраст (рис. 5.17 в) с яркостью, распределенной наподобие случайного шума (в предельном случае шумовой контраст вырождается в однотонное изображение — контраст отсутствует, все пиксели блока имеют одинаковую яркость).

Рис. 5.17. Классификация на зоны: а— резко выраженный контраст; б — постепенный контраст; в — шумовой контраст

Отсортированные по возрастанию значения яркости пикселей блока можно представить возрастающей функцией F(i), где F(1) — наименьшее значение яркости среди всех присутствующих в данном блоке, a F(N²) — наибольшее среди присутствующих в блоке значений яркости (N — размерность квадратного блока). Тип контраста блока определяет крутизна функции F(i), которую обозначим через S(i).