Görsel objelere bilgi gizleme (steganografi) defarklı tekniklerin karşılaştırılması

Abstract

Steganografi son yıllarda verileri bir objeye gömme ve saklama konusunda önemli bir araştırma alanı haline gelmiştir. Steganografi ilgili ortamda fakedilebilir herhangi bir etki veya bozulma yaratmaksızın, kapak ortamda bilgi gizleme bilimdir. Bununla birlikte bir çok modern araştırma, populeritesine göre değişik görsellere bilgi gizleme konusuna yoğunlaşmıştır. Bu tez çalışmasında görsellere metin mesaj saklanmasında kullanılan üç farklı tekniğin etkinlikleri karşılaştırılmıştır. Literatürde başka tekniklerin de bulunmasına rağmen çalışmada seçilen üç teknik şunlardır. Tek renk ve RGB renk bileşimi ile En Önemsiz Bit (LSB), (1-LSB, 2-LSB and 3-LSB) alternatifleri, , değişik eşik değerleri ile Ayrılık Kosinüs Dönüşümü (DCT), farklı kalite katsayıları ile Bit Düzlem Karmaşıklığı Segmentasyonu (BPCS). LSB ve BPCS algoritmalarında altlık olarak mekansalkodlamalı24 bitlik Bitmap görüntüler kullanılmıştır.. Öte yandan DCT algoritmasında ise frekans kodlamalı JPEG görüntüler kulanılmıştır. Burada atlık oalarak kullanılan görüntüler mekansal kodlamadan frekens kodlamasına dönüştürülmüş ve gizli mesaj bu görüntüye gömülmüştür. Bu tezin amacı değişik görüntü steganografi tekniklerinin uygulaması ve değişik görüntüler üzerinde her bir algoritmanın görsel etkinlik karşılaştırmasını yapmaktır. Bu bağlamda, bu tez çalışmasında, seçilen algoritmalar detaylı şekilde tartışılmıştır. Stego görsellerin etkinliği stego ve altlık görüntü histogramlarının karşılaştırılması ile ölçülmüştür. Güçlü ve tarafsız bir tartışma yürütebilmek adına, karşılaştırmalarda MSE hesaplama tekniği kullanılmıştır. Buna ilave olarak, bahse konu algoritmaların uygulama detaylarııca tartışılmış, ve yaptığımız örnek çalışmalardan elde edilen her bir sonucun açıklamaları da sunulmuştur.

Steganography is an important field of research in recent years to embed a range of data. It is the science that hide information in cover medium without being accompanied by any detectable effect or distortion in that medium. Nevertheless, most of the modern researches focus on hiding information in image according to its popularity. This thesis compares the efficiency of three techniques in embedding text in an image file. Although there are several others, the selected techniques in this study are Least Significant Bit (LSB) (1-LSB, 2-LSB and 3-LSB) with one or RGB color, Bit Plane Complexity Segmentation (BPCS) with various threshold values and Discrete Cosine Transform (DCT) with varying quality factors. The LSB and BPCS algorithms have experimented in spatial domain on Bitmap 24 bits format as cover image to generate a stego images while DCT algorithm is implemented in frequency domain on JPEG image format in which the stego image is transformed from spatial domain to the frequency domain and secret bits are concealed into the frequency modules of the original image. The aim of this thesis is to carry out various types of image steganography techniques for purpose of identifying various principles of image steganography in terms of visual effectiveness and efficiency of the selected algorithms on different images visual characteristics. However, the algorithms that had been chosen for this purpose are discussed in details in this thesis. The visual affectivity of the stego images were measured by comparing the histograms of the stego and cover images. In order to implement a sound and unbiased discussion, we used MSE calculation in comparisons In addition, we discussed the implementation of these algorithms in detail with an explanation on the obtained results in all cases.