УДОСКОНАЛЕННЯ АЛГОРИТМУ ПРИХОВУВАННЯ ДАНИХ У ПРОСТОРОВУ ОБЛАСТЬ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ЗВАЖЕНОЇ ВЕКТОРНОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ ТА СИНГУЛЯРНОГО СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛІЗУ

Анотація

Сучасний стан розвитку інформаційних технологій вимагає впровадження високоефективних методів та засобів для забезпечення цілісності та конфіденційності цифрових даних. На сьогодні, разом з традиційними криптографічними методами захисту інформації особливого значення набувають стеганографічні підходи, основна перевага яких зумовлена здатністю приховувати не лише зміст даних, а й сам факт їхньої передачі. Серед стеганографічних методів найпоширенішими є методи вбудовування даних у просторову область растрових зображень, що пояснюється їхньою відносною простотою реалізації та низькою обчислювальною складністю. Разом з тим просторові стеганографічні методи є вразливими до різноманітних спотворень, таких як фільтрація, шумові атаки, ущільнення або інші операції обробки зображень, що призводить до зниження стійкості прихованої інформації та можливості її втрати. Це зумовлює необхідність удосконалення наявних методів з метою підвищення їхньої надійності та стійкості до зловмисних впливів. У зв’язку з цим, у роботі запропоновано модифікований стеганографічний алгоритм приховування інформації у просторову область із застосуванням зваженої фільтрації (Weighted Median Filter, WVF) та двовимірного сингулярного спектрального аналізу (2D-SSA), що дозволить ефективно виділити структурні компоненти зображення, підвищити стійкість вбудованих даних без суттєвого погіршення візуальної якості контейнерного зображення. До того ж запропонований метод розширено шляхом впровадження алгоритмів, спрямованих на зменшення впливу зашумлення (Gaussian, Salt & Pepper) та підвищення стійкості до ущільнення з використанням формату JPEG. Для оцінювання якості вбудованої інформації застосовано метрики PSNR і SSIM, які забезпечують можливість кількісного порівняння ефективності різних стеганографічних підходів, зокрема методів, що ґрунтуються на дискретному косинусному перетворенні (DCT) та заміні найменш значущих бітів (LSB). Додатково реалізовано механізм адаптивного вбудовування водяних знаків, що сприяє підвищенню надійності збереження прихованих даних в умовах реальних впливів.