Аннотация: Предметом исследования является стеганографический метод встраивания информации в цифровые изображения. Стеганография способна скрывать не только содержание информации, но и сам факт ее существования. В работе представлен метод встраивания и извлечения информации в цифровые изображения с использованием хаотической динамической системы. Хаотические системы чувствительны к определенным сигналам и в то же время невосприимчивы к шуму. Эти свойства позволяют применять хаотические системы для встраивания информации с небольшими искажениями изображения в статистическом и визуальном плане. Методологической основой исследования являются методы теории динамических систем, математической статистики, а также теории обработки изображений. Новизна исследования заключается в разработке нового метода встраивания информации в статические изображения. Автором подробно рассматривается задача применения хаотической динамической системы Дуффинга для встраивания и извлечения информации в цифровые неподвижные изображения. Показано, что предложенный метод позволяет встроить информацию в цифровые изображения без их существенного искажения.

Abstract: The subject of the research is the steganographic method of embedding information in digital images. Steganography is able to hide not only the content of information, but also the fact of its existence. The paper presents a method of embedding and extracting information into digital images using a chaotic dynamic system. Chaotic systems are sensitive to certain signals and at the same time immune to noise. These properties allow the use of chaotic systems for embedding information with small image distortions in statistical and visual terms. The methodological basis of the study is the methods of the theory of dynamical systems, mathematical statistics, as well as the theory of image processing. The novelty of the study lies in the development of a new method of embedding information in static images. The author examines in detail the problem of using a chaotic dynamic Duffing system for embedding and extracting information in digital still images. It is shown that the proposed method allows you to embed information in digital images without significant distortion.

Аннотация: Предметом исследования является стеганографический метод встраивания информации в цифровые изображения. Стеганография способна скрывать не только содержание информации, но и сам факт ее существования. В работе рассматривается одна их важнейших проблем разработки стеганографических методов - скрытность передачи защищаемой информации. Под скрытностью понимается не только визуальная или слуховая неотличимость цифрового медиа ресурса от медиа ресурса со встроенной информацией, но и статистическая неотличимость. Особое внимание в работе уделяется сохранению пространственной статистической зависимости между пикселями изображения. Методологической основой исследования являются методы математической статистики и теории обработки изображений, а также метрики искажения изображений. Новизна исследования заключается в разработке нового метода встраивания информации в статические изображения. Авторами подробно рассматривается задача применения процесса авторегрессии скользящего среднего для представления статистической зависимости пикселей изображения. Показано, что предложенный метод позволяет встроить информацию в цифровые изображения без их существенного искажения.

Abstract: The subject of research is the steganographic method of embedding information in digital images. Steganography is capable of hiding not only the content of information, but also the very fact of its existence. The paper considers one of the most important problems in the development of steganographic methods - the secrecy of the transfer of protected information. Stealth is not only visual or auditory indistinguishability of a digital media resource from a media resource with embedded information, but also statistical indistinguishability. Special attention is paid to preserving the spatial statistical dependence between the image pixels. The methodological basis of the research is the methods of mathematical statistics and image processing theory, as well as image distortion metrics. The novelty of the research lies in the development of a new method of embedding information in static images. The authors consider in detail the problem of applying the moving average autoregression process to represent the statistical dependence of image pixels. It is shown that the proposed method allows you to embed information into digital images without significant distortion.

Аннотация: Предметом исследования являются стеганографические методы защиты информации, которые способны скрывать не только содержание передаваемой информации, но и сам факт ее передачи. В работе рассматривается важная проблема создания стеганографических систем защиты информации (ССЗИ) – передача информации с высокой скрытностью, которая является наиболее важным свойством данных систем. Под скрытностью понимается не только визуальная или слуховая неотличимость цифрового медиа ресурса от медиа ресурса со встроенной информацией, но и статистическая неотличимость. Методологической основой исследования является объективная метрика искажения изображений, к которой относится общепринятая величина – пиковое отношение сигнал/шум. Новизна исследования заключается в том, что предложен метод увеличения скрытой передачи информации за счет минимально возможного искажения изображений с максимальным его заполнением встроенными данными. Были проанализированы основные наиболее часто используемые в настоящее время ССЗИ. В результате анализа было установлено, что наиболее перспективным в плане использования в стеганографии является метод на основе прямого расширения спектра, поскольку он обладает рядом преимуществ по сравнению с другими рассмотренными методами. Проблема высокой скрытности передачи информации вызванная недопустимо большими искажениями контейнера при встраивании информации была решена предложенным методом. С помощью пикового отношения сигнал/шум было исследовано искажение цифровых изображений со встроенной разными методами информацией. В результате установлено, что наилучшие результаты показал предложенный метод.

Abstract: The research subject is the steganographic methods of data protection, able to hide not only the contents of the transmitted information, but also the very fact of transmission. The authors consider an important problem of creation of steganographic systems of information protection – the high secrecy of information transmission, which is the most important characteristic of such systems. The secrecy is understood not only as a visual or sound indistinguishability of a digital media file from the media file with embedded information, but also the statistical indistinguishability. The research methodology is based on the objective metric of image distortion, including the generally accepted figure – peak signal to noise ratio. The scientific novelty of the study consists in the proposed method of increase of the hidden transmission of information using the minimal possible image distortion with its maximal filling with embedded data. The authors analyze the most widely used steganographic systems of information protection. The authors ascertain that the most promising method of steganography is the method of direct spectrum broadening, since it has particular advantages compared with other methods. The problem of a high level of secrecy of information transmission, connected with the unacceptably high level of a container distortion upon the hidden data embedding is solved using this method. Based on the peak signal to noise ratio, the authors study the distortion of digital images with hidden information, embedded using different methods. The proposed method demonstrates the best results. 

Аннотация: Предметом исследования является стеганографическая система защиты информации (ССЗИ) на основе метода прямого расширения спектра с минимально возможным изменением пикселей изображения и его максимальном заполнении. Особое внимание в статье уделяется проблеме создания ССЗИ со слепым декодером, поскольку оригинальное изображение сильно влияет на возможность правильного извлечения встроенной информации. Авторами подробно рассматриваются такие аспекты темы как применение процесса авторегрессии и корректирующих кодов для уменьшения количества ошибок извлечения встроенной информации. Методологической основой исследования являются методы теории помехоустойчивого кодирования, методы обработки цифровых изображений, методы математической статистики. Новизна исследования заключается в том, что определен оптимальный размер блока (32х32 пикселя), при котором двумерный процесс авторегрессии (АР) позволяет получить максимальный прирост в количестве правильно извлеченных встроенных бит. Кроме того исследована эффективность применения БЧХ кода, кода Рида-Соломона и LDPC кода для восстановления встроенных данных. Показано, что LDPC код с алгоритмом «мягкого» принятия решения Belief propagation является наиболее эффективным для уменьшения количества ошибок извлечения встроенной информации стеганографическим методом на основе прямого расширения спектра.

Abstract: The subject of the research is the steganographic information protection system (SIPS) based on the method of the direct spectrum spread with minimum change of image pixels and maximum image fill. Special attention is paid to the problem of creating a SIPS with a blind decoder because the original image strongly influences the correct extraction of in-built information. The authors examine such aspects of the topic as the application of the autoregression process and error-correcting codes in order to reduce the number of errors during extraction of in-built information. The methodological basis of the research involves methods from the theory of noise-resistant coding, methods of digital image processing, and methods of mathematical statistics. The novelty of the research is caused by the fact that the author defines the optimum block size (32x32 pixels) that enables the two-dimensional autoregression process (AP) to provide the maximum number of correctly extracted in-built bits. Moreover, the authors analyze efficiency of applying BCH Code, Reed-Solomon code and LDPC code for restoration of in-built data. They demonstrate that LDPC code combined with the algorithm of 'soft' decision making 'Belief propagation' option is the most efficient for reducing the number of errors when extracting in-built information by the stenographic method on the basis of the direct spectrum spread.