Một phương pháp giấu tin thuận nghịch có khả năng nhúng cao sử dụng kỹ thuật ảnh kép và hệ tính toán cơ số 13.

A Reversible Steganography with High Embedding Capacity using Dual Image Technique and Base 13 Calculation System

  • Thái Phạm Minh Trường Đại học Kinh tế Kỹ Thuật Công Nghiệp
  • Lê Kinh Tài Đại học Công đoàn.
  • Nguyễn Hiếu Cường
  • Nguyễn Quang Chánh
##plugins.pubIds.doi.readerDisplayName##: https://doi.org/10.32913/mic-ict-research-vn.v2025.n1.1364
Keywords: giấu tin thuận nghịch, ảnh kép, hệ tính toán cơ số 13, PSNR, ER

Abstract

Phương pháp Chen và cộng sự [22] đề xuất một lược đồ RDH mới dựa trên khai thác biến đổi theo hướng (EMD) với hình ảnh kép. Nhờ khai thác các đặc điểm của ma trận EMD, một bít và một chữ số cơ số 5 có thể được giấu vào trong một điểm ảnh gốc để tạo ra một cặp điểm ảnh chứa tin. Dữ liệu sẽ nhúng trên 1 trong 4 hướng, do đó các tác giả nhúng thêm được 1 bít ngoài việc nhúng 1 hệ cơ số 5, nên tỷ lệ nhúng (log25+1)/2 =1.66 bpp. Để tăng khả năng nhúng, chúng tôi đề xuất một phương pháp nhúng dữ liệu dựa trên hệ cơ số 13. Vì vậy tỷ lệ nhúng có thể xấp xỉ bằng: (log213)/2 = 1.8502 bpp. Ngoài ra độ biến đổi ảnh trong phương pháp đề xuất nhỏ hơn, nên chất lượng ảnh tốt hơn phương pháp của  Chen và cộng sự.

Author Biographies

Thái Phạm Minh, Trường Đại học Kinh tế Kỹ Thuật Công Nghiệp

Phạm Minh Thái tốt nghiệp đại học chuyên ngành Công nghệ thông tin tại Trường Đại học Nha Trang vào năm 2008. Ông nhận bằng Thạc sĩ chuyên ngành Khoa học máy tính tại học viện Kỹ thuật Quân sự năm 2011, bằng Cử nhân Tiếng Anh tại Đại học Thái Nguyên vào năm 2023 và đang làm nghiên cứu sinh chuyên ngành Công nghệ thông tin tại trường Đại học Giao thông vận tải. Hiện công tác tại khoa công nghệ thông tin, Trường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật Công nghiệp. Các lĩnh vực quan tâm của ông bao gồm giấu tin và an ninh thông tin.

Lê Kinh Tài, Đại học Công đoàn.

Lê Kinh Tài đã nhận bằng Cử nhân từ Học viện Tài chính vào năm 2006, bằng Thạc sĩ Quản trị Nguồn nhân lực từ Đại học Công đoàn vào năm 2012, và bằng Cử nhân Tiếng Anh từ Đại học Mở Hà Nội vào năm 2014. Hiện tại, ông đang công tác tại Đại học Công đoàn. Các lĩnh vực quan tâm của ông bao gồm giấu tin và an ninh thông tin.

Email: tailk@dhcd.edu.vn

Nguyễn Hiếu Cường

Nguyễn Hiếu Cường nhận bằng Đại học và Thạc sỹ ngành Đảm bảo toán học cho máy tính và các hệ thống tính toán tại trường Đại học khoa học tự nhiên (Đại học quốc gia Hà Nội) tương ứng vào năm 1995 và 1999. Ông nhận bằng Tiến sĩ ngành Tin học tại trường Đại học công nghệ Darmstadt (CHLB Đức) năm 2013. Các lĩnh vực quan tâm của ông bao gồm giấu tin và phát hiện ảnh giả.

Email: cuongnh@utc.edu.vn

Nguyễn Quang Chánh

Nguyễn Quang Chánh nhận bằng đại học chuyên ngành Toán-Tin tại Đại học Sư phạm Hà Nội 2 vào năm 2003. Ông nhận bằng thạc sỹ chuyên ngành công nghệ thông tin tại trường Đại học Sư phạm Kỹ Thuật Hưng Yên vào năm 2022. Các lĩnh vực quan tâm của ông bao gồm bảo mật và an ninh mạng.

Email: nqchanh@uneti.edu.vn

References

X. Chen and C. Hong, “An efficient dual-image reversible data hiding scheme based on exploiting modification direction,” Journal of Information Security and Applications, vol. 58, pp. 1–9, 2021.

N. H. Cường, P. M. Thái, M. M. Trừng, T. Hạnh, N. T. Tuyết, and P. V. Ất, “Sử dụng kỹ thuật mã hóa dữ liệu để

nâng cao chất lượng ảnh trong giấu tin thuận nghịch,” in Kỷ yếu Hội nghị Khoa học công nghệ Quốc gia lần thứ XVII về Nghiên cứu cơ bản và ứng dụng Công Nghệ thông tin, pp. 766–775, 2024.

H.-K. Pan, Y.-Y. Chen, and Y.-C. Tseng, “A secure data hiding scheme for two-color image"s,” in Proceedings ISCC 2000. Fifth IEEE Symposium on Computers and Communications, pp. 750–755, 2000.

D.-C. Wu and W.-H. Tsai, “A stego method for images by pixel value differencing,” Pattern Recognition Letters,

vol. 24, no. 9, pp. 1613–1626, 2003.

X. Zhang and S. Wang, “Efficient steganographic embedding by exploiting modification direction,” IEEE Communications Letters, vol. 10, no. 11, pp. 781–783, 2006.

J. Mielikainen, “LSB matching revisited,” IEEE Signal Processing Letters, vol. 13, no. 5, pp. 285–287, 2006.

J. Tian, “Reversible data embedding using a difference expansion,” IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol. 13, no. 8, pp. 890–896, 2003.

A. Alattar, “Reversible watermark using the difference expansion of a generalized integer transform,” IEEE Transactions on Image Processing, vol. 13, no. 8, pp. 1147–1156, 2004.

D. Thodi and J. Rodríguez, “Expansion embedding techniques for reversible watermarking,” IEEE Transactions on Image Processing, vol. 16, no. 3, pp. 721–730, 2007.

I. Dragoi and D. Coltuc, “Local-prediction-based difference expansion reversible watermarking,” IEEE Transactions on Image Processing, vol. 23, no. 4, pp. 1779–1790, 2014.

Z. Ni, Y. Shi, and N. Ansari, “Reversible data hiding,” IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol. 16, no. 3, pp. 354–362, 2006.

C. Lin, W. Tai, and C. Chang, “Multilevel reversible data hiding based on histogram modification of difference images,” Pattern Recognition, vol. 41, pp. 3582–3591, 2008.

Y. Li, C. Yeh, and C. Chang, “Data hiding based on the similarity between neighboring pixels with reversibility,” Digital Signal Processing, vol. 20, pp. 1116–1128, 2010.

X. Li, B. Yang, and T. Zeng, “Efficient reversible watermarking based on adaptive prediction-error expansion and pixel selection,” IEEE Transactions on Image Processing, vol. 20, no. 12, pp. 3524–3533, 2011.

X. Ma, Z. Pan, S. Hu, and L. Wang, “High-fidelity reversible data hiding scheme based on multi-predictor sorting and selecting mechanism,” Journal of Visual Communication and Image Representation, vol. 28, pp. 71–82, 2015.

X. Li, J. Li, B. Li, and B. Yang, “High-fidelity reversible data hiding scheme based on pixel-value-ordering and predictionerror expansion,” Signal Processing, vol. 93, no. 1, pp. 198– 205, 2013.

F. Peng, X. Li, and B. Yang, “Improved PVO-based reversible data hiding,” Digital Signal Processing, vol. 25,

pp. 255–265, 2014.

B. Ou, X. Li, Y. Zhao, and R. Ni, “Reversible data hiding using invariant pixel value-ordering and prediction-error expansion,” Signal Processing: Image Communication, vol. 29, no. 7, pp. 760–772, 2014.

J. Li, Y. Wu, C. Lee, and C. Chang, “Generalized PVO-k embedding technique for reversible data hiding,” International Journal of Network Security, vol. 20, no. 1, pp. 65–77, 2018.

N. Sao, N. Hoa, and A. P.V., “An effective reversible data hiding method based on pixel-value-ordering,” Journal of Computer Science and Cybernetics, vol. 36, no. 2, pp. 139– 158, 2020.

C. Lee and Y. Huang, “Reversible data hiding scheme based on dual stegano-images using orientation ombinations,” Telecommunication Systems, vol. 52, pp. 2237–2247, 2013.

X. Chen and W. Guo, “Reversible data hiding scheme based on fully exploiting the orientation combinations of dual stego-images,” International Journal of Network Security, vol. 22, no. 1, pp. 126–135, 2020.

C. Chang, T. D. Kieu, and Y. Chou, “Reversible data hiding scheme using two steganographic images,” in Proceedings of IEEE Region 10 International Conference (TENCON), pp. 1–4, 2007.

C. Chang, Y. Chou, and T. D. Kieu, “Information hiding in dual images with reversibility,” in Proceedings of the

Third IEEE International Conference on Multimedia and Ubiquitous Engineering, pp. 145–152, 2009.

C. Chang, T.-C. Lu, G. Horng, Y. Huang, and Y. Hsu, “A high payload embedding scheme using dual stego-images with reversibility,” in Proceedings of the Third International Conference on Information, Communication and Signal Processing, pp. 1–5, 2013.

Published
2025-05-22