ЗАСТОСУВАННЯ ЙМОВІРНІСНИХ КАРТ ГРАДІЄНТІВ ЯСКРАВОСТІ ЦИФРОВИХ ЗОБРАЖЕНЬ ДЛЯ КОРЕГУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ СТЕГАНОГРАФІЧНОЇ ВСТАВКИ ДАНИХ

Анотація

В умовах прискорення темпів появи та розширення спектру нових кіберзагроз, стеганографія залишається важливим інструментом захисту чутливої інформації. На відміну від напряму криптографічного захисту, вона приховує сам факт передачі інформації у цифрових масивах даних. Стійке зростання обсягів, швидкості та номенклатури циркулюючої інформації в сучасних інформаційних системах, зумовлюють необхідність створення відповідних технологій обробки даних. В цьому сенсі, розробки адаптивних малоресурсних стеганографічних алгоритмів, що враховують статистичні властивості контейнерів переносників інформації й контенту, набуває особливої актуальності. Їх впровадження має ціллю забезпечити баланс «інтересів» між низькою суперечливих умов, вимог і властивостей, що притаманні процесу стеганографічної вставки даних. За сукупністю вирішуваних завдань, розв’язання вказаних протиріч є безумовно актуальним та має яскраво виражений прикладний характер. В досліджені проведено імітаційне моделювання процедур синтезу ймовірнісних карт перепадів яскравості для різних типів зображень (для умов глобальної й локальної - блочної статистики). У ході моделювання здійснено варіювання значеннями порогів «згладжування» й «подібності» (P_Z1 та P_Z2) та розмірності опорних блоків зображень N×N. Оцінка результатів проводилося: - за метрикою PSNR; - аналізом карт різниці; - кількістю та середньою довжиною формованих серій ОБ. Проведене моделювання підтвердило, що застосування адаптивного двоетапного згладжування (P_Z1 та P_Z2) в діапазоні їх значень від 7 до 14 градацій яскравості, дозволяє суттєво зменшити загальну кількість серій ОБ та збільшити їх середню довжину. Це покращує комбінаторику елементів масиву серій ОБ для цілей їх наступного мультиплексування та зменшує обчислювальну складність алгоритму. За результатами обробки, ключові структурні елементи зображень повністю зберігаються, а всі зміни локалізуються в їх малоінформативних областях. Отримувані значення PSNR у зазначеному діапазоні параметрів P_Z1 та P_Z2, залишаються стабільно високими. Інтеграція ймовірнісних карт перепадів яскравості в процедурний цикл передобробки вихідних даних забезпечує можливість експрес оцінки вихідних даних та дозволяє ефективніше визначати потрібні статистичні співвідношення у взаємодіючій парі «контент↔контейнер». Завдяки цьому покращуються стартові умови формування масивів серій ОБ та комбінаторність мультиплексування параметрів серій. Розглянутий підхід забезпечує баланс між візуальною якістю, оперативністю і обчислювальною ефективністю дослідного алгоритму. Це робить його перспективним для реалізації в складі мобільних платформ та/чи як способу для нівелювання наслідків ресурсного дефіциту, використовуваних програмно-апаратних платформ. Отримані результати забезпечують основу для подальшої автоматизації вибору поточних параметрів обробки приховуваних даних, залежно від статистичних властивостей взаємодіючої пари «контент↔контейнер»