[論文レビュー] A Novel Approach of Color Image Hiding using RGB Color planes and DWT

Nilanjan Dey, Anamitra Bardhan Roy+1 more|arXiv (Cornell University)|Aug 3, 2012

Advanced Steganography and Watermarking Techniques参考文献 1被引用数 38

ひとこと要約

本稿では、カバー画像と秘密画像をそれぞれR、G、B平面に分解し、DWTのサブバンドに秘密データを埋め込むことで、色画像を隠すための新しいDWTベースのステガノグラフィー手法を提案する。この手法は、高 perceptibility と高いセキュリティを達成しており、実験結果から歪度が低く、アルファパラメータに依存した効果的な秘密画像の回復が示された。

ABSTRACT

This work proposes a wavelet based Steganographic technique for the color image. The true color cover image and the true color secret image both are decomposed into three separate color planes namely R, G and B. Each plane of the images is decomposed into four sub bands using DWT. Each color plane of the secret image is hidden by alpha blending technique in the corresponding sub bands of the respective color planes of the original image. During embedding, secret image is dispersed within the original image depending upon the alpha value. Extraction of the secret image varies according to the alpha value. In this approach the stego image generated is of acceptable level of imperceptibility and distortion compared to the cover image and the overall security is high.

研究の動機と目的

• カバー画像内に色画像を安全かつ視認できない方法で隠すための手法を開発すること。
• 色カバー画像に秘密画像を埋め込む際の視覚的品質を維持する課題に対処すること。
• RGB平面のDWTサブバンドにわたり秘密データを分散させることで、セキュリティを強化すること。
• アルファブレンドパラメータに応じた柔軟な秘密画像抽出を可能とすること。

提案手法

• カバー画像および秘密色画像がそれぞれのR、G、B色平面に分解される。
• 各色平面が離散ウェーブレット変換（DWT）を用いて4つのサブバンドに分解される。
• アルファブレンドを用いて、秘密画像データがカバー画像の対応するサブバンドに埋め込まれる。ここでブレンド要因が埋め込み強度を制御する。
• アルファ値は、秘密画像データがカバー画像のサブバンドに混合される割合を決定し、埋め込みおよび抽出の調整が可能になる。
• 逆DWTを用いて埋め込み後にステガノ画像が再構成され、視覚的品質が保持される。
• 同じアルファ値を用いて埋め込みプロセスを逆転させることで、秘密画像の抽出が行われる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 視覚的視認性とセキュリティの観点から、色画像ステガノグラフィーはどのように改善できるか？
• RQ2 RGB色平面の分解とDWTサブバンド埋め込みの使用が、ステガノグラフィック性能に与える影響は何か？
• RQ3 アルファブレンドは、埋め込み容量と画像歪度のトレードオフを効果的に制御できるか？
• RQ4 PSNRおよび視覚的品質の観点から、本手法は既存手法と比較してどのように異なるか？

主な発見

• 本手法は高い視認性を達成しており、ステガノ画像とカバー画像間の歪度が最小限であることを示すPSNR値が得られた。
• 埋め込み時に選択されたアルファ値に依存して、良い品質の秘密画像が正常に回復された。
• DWTサブバンドの使用により、秘密データの効果的な分散が可能となり、統計的攻撃に対する耐性が向上した。
• 埋め込みおよび抽出プロセスがアルファパラメータによって調整可能であるため、本手法は耐障害性と柔軟性を示した。