Multifractal detrended fluctuation analysis of steganograms

Authors

  • D. А. Progonov аспірант Фізико-технічного інституту Національного технічного університету України "КПІ", Україна, Київ, Ukraine
  • S. N. Kushch доцент Фізико-технічного інституту Національного технічного університету України "КПІ", Україна, Київ, Ukraine

Abstract

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 transform) and special (singular value decomposition) transforms for message hiding leads to significant changes of fractal parameters of pixel brightness of images (the width of the multifractal spectrum). Distinctive changes of the multifractal detrended analysis results for steganograms in comparison with unfilled cover images allow to determine the type of a transformation, which has been applied for message hiding in the transform domain of a container. It has been determined that applying the multifractal detrended analysis makes it possible to additionally estimate the level of detail of embedded 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.

Author Biographies

D. А. Progonov, аспірант Фізико-технічного інституту Національного технічного університету України "КПІ", Україна, Київ

Прогонов Дмитро Олександрович, аспірант Фізико-технічного інституту Національного технічного університету України "КПІ", Україна, Київ

S. N. Kushch, доцент Фізико-технічного інституту Національного технічного університету України "КПІ", Україна, Київ

Кущ Сергій Миколайович,

доцент, кандидат технічних наук, доцент Фізико-технічного інституту Національного технічного університету України "КПІ", Україна, Київ

References

Konakhovich G., Puzyrenko А. Komp’yuternaya steganografiya. Teoriya i praktika. — K.: MK-Press, 2006. — 288 s.

Ramkumar M. Data Hiding in Multimedia. Theory and Applications. — Doctoral Dissertation, Department of ECE, New Jersey Institute of Technology. — University Heights, 1999. — 70 p.

Katzenbeisser S., Petitcolas P. Information Hiding Techniques for Steganography and Digital Watermarking. — Boston: Artech House, 2000. — 237 p.

Cherepakhova K.V., Prohonov D.O., Kushch S.M. Aktyvnyy stehoanaliz povidomlen', prykhovanykh v tsyfrovomu zobrazhenni // Materialy XII Vseukrayins'koyi naukovo-praktychnoyi konferentsiyi studentiv, aspirantiv ta molodykh vchenykh "Teoretychni ta prykladni problemy fizyky, matematyky ta informatyky". — K.: VPK "Politekhnika", 2014. — S. 219–221.

Dey N.A., Roy A.B., Dey S. novel Approach of Color Image Hiding using RGB Color Planes and DWT. // International Journal of Computer Applications. — 2011. — 36, № 5. — P. 19–24.

Agarwal R., Santhanam M.S. Digital watermarking in the singular vector domain // International Journal of Image and Graphics. — 2008. — 8. — P. 351–362.

Gonsales R., Vuds R. TSifrovaya obrabotka izobrazheniy / Izd. 3-e, ispravlennoye i dopolnennoye. — M.: Tekhnosfera, 2012. — 1104 s.

Golyandina N.E. Metod "Gusenitsa"-SSA: Аnaliz vremennykh ryadov. — Ucheb. posobiye. — SPb., 2004. — 76 s.

Kantelhardt J., Zschiegner S., Koscielny-Bunde E., Bunde A., Havlin S., Stanley E. Multifractal Detrended Fluctuation Analysis of Nonstationary Time Series // Physica A. — 2002. — 316, Issue 1–4. — P. 87–114.

Prohonov D.O., Kushch S.M. Vyyavlennya stehanohram z danymy, prykhovanymy v oblasti peretvorennya tsyfrovykh zobrazhen' // Visnyk Natsional'noho tekhnichnoho universytetu Ukrayiny "Kyyivs'kyy politesnichnyy instytut". Seriya — Radiotekhnika. Radioaparatobuduvannya. — 2014. — # 57. — S. 128–142.

Published

2015-11-15

Issue

Section

Progressive information technologies, high-efficiency computer systems