Year 2020, Volume , Issue 18, Pages 683 - 694 2020-04-15

Yakın Histogramlar Temelli Yeni Bir Hibrit Veri Gizleme Yöntemi

Harun KURNAZ [1] , Mehmet Zeki KONYAR [2] , Adnan SONDAŞ [3]


Sayısallaşan dünyada veri aktarım hızlarının artması, iletişim yöntemlerinin çeşitlenmesi gibi özellikler sonucunda bilgi gizleme çalışmalarının önemi artmıştır. Gizli bilginin üçüncü şahıslar tarafından algılanamaması, sadece istenen kişilerin ilgili gizli veriyi ortaya çıkarabilmesi bu çalışmalardaki temel amaçtır. Gizlenen veri kapasitesinin artırmak, örtü görüntüsündeki değişimi azaltmak ve gizli verinin tespitini zorlaştırmak veri gizleme (steganografi) uygulamalarındaki en önemli hedeflerdir. Histogram, sayısal bir resmin renklerinin hangi tonlarda olduğunu gösteren bir dağılım grafiğidir. Verinin gizlenmesi farklı ortamlar üzerinde sıklıkla yapılmakta ve bu alanda ki çalışmalar oldukça ilgi görmektedir. Önerilen yöntem, histogram dağılımını kullanarak veri gizleme yapılacak piksel değerlerini tespit etmektedir. Veri üzerindeki değişimi minimize ederek histogram değerlerinin korunması sağlanmıştır. Önerilen yöntemde veri gizleme için kullanılacak görüntünün histogram dağılımındaki tepe noktası tespit edilmektedir. Tepe noktasının tek veya çift olmasına göre veri gizleme için kullanılacak komşu değer çiftleri belirlenmektedir. Görüntü taranarak ilgili piksel çiftlerine gizleme yapılmaktadır. Önerilen çalışmada kapasite ve dayanıklılık artırılarak görüntü üzerindeki değişikliğin minimize edilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaçla gizleme kapasitesinin daha fazla olması istendiğinde görüntüdeki kırmızı, mavi ve yeşil renk kanallarının tamamı kullanılabilmektedir. Veri gizleme işlemi sonucunda histogram dağılımının çok fazla değişmemesi oldukça önemlidir. Önerilen yöntem ile yapılan veri gizlemede elde edilen taşıyıcı (stego) görüntünün görsel kalitesi oldukça yüksektir. Görsel kalitenin bu kadar iyi olmasının en önemli sebebi geliştirilen yaklaşımdan kaynaklanmaktadır. Daha önceki histogram tabanlı yöntemler tepe noktasının etrafını boşaltmak için histogramda tepe değeri hariç tüm pikseller ötelenmektedir. Diğer bir deyişle geçmiş histogram temelli yöntemlerde bir harf bile gizlemek istendiğinde histogram da bir boşluk açılması ve tüm piksellere müdahale edilmesi gerekmektedir. Oysaki önerilen yöntemde herhangi bir ötelemeye ihtiyaç duyulmadığı için stego görüntülerin görsel kalitesi büyük oranda korunmaktadır. Önerilen yöntem görsel kalite, gizli mesajın çıkartımı, kapasite, görünmezlik ve dayanıklık açısından, literatürdeki benzer çalışmalara göre üstünlük sağlamaktadır.
Hibrit yöntem, Histogram, LSB, Stego Görüntü, Veri Gizleme
  • Chang C. C., Tai W. L. & Chen K. N. (2008). Lossless Data Hiding Based on Histogram Modification for Image Authentication, IEEE/IFIP International Conference on Embedded and Ubiquitous Computing, Shanghai, 506-511.
  • Chen, X., Sun, X., Sun, H., Xiang, L. & Yang, B., (2015). Histogram shifting based reversible data hiding method using directed-prediction scheme, Multimed Tools Appl, 74, 5747–5765.
  • Chrysochos E., Fotopoulos V., Skodras A. & Xenos M. (2007, May). Reversible Image Watermarking Based on Histogram Modification, 11th Panhellenic Conference on Informatics with international participation, Patras, Greece.
  • Gutub A., Ankeer M., Abu-Ghalioun M., Shaheen A. & Alvi A. (2008, March). Pixel Indicator High Capacity Technique for RGB Image Based Steganography, WoSPA 2008 – 5th IEEE International Workshop on Signal Processing and its Applications, University of Sharjah, Sharjah, U.A.E.
  • Hwang, J. H., Kim, J. W. & Choi, J. U. (2006). A reversible watermarking based on histogram shifting. In: Y.Q. Shi, B. Jeon. (Eds.) Digital Watermarking. IWDW 2006. Lecture Notes in Computer Science, (4283, 348-361) Berlin, Heidelberg: Springer
  • Islamy, C. C. & Ahmad, T. (2019). Histogram-based multilayer reversible data hiding method for securing secret data, Bulletin of Electrical Engineering and Informatics, 8(3), 1128-1134.
  • Konyar, M. Z., Akbulut, O., & Öztürk, S. (2018, Sept). Matrix Encoding Based Data Hiding in HEVC, 2018 3rd International Conference on Computer Science and Engineering (UBMK), Sarajevo, 662-665.
  • Kuo, W. C., Jiang, D. J. & Huang, Y. C. (2008). A reversible data hiding based on block division, Congress on Image and Signal Processing, Sanya, Hainan, 365-369.
  • Kurnaz H. & Sondaş A. (2018, Nov). Histogram Temelli Bir Veri Gizleme Yönteminin Uygulanması, Uluslararası Marmara Fen ve Sosyal Bilimler Kongresi, Kocaeli, Türkiye.
  • Lin, Y. C. & Li, T. S. (2011). Reversible Image Data Hiding Using Quad-tree Segmentation and Histogram Shifting, Journal of Multimedia, 6(4), 349-358
  • Meiamai V., Minu A. & Anushia Devi R. (2013). Histogram Technique with Pixel Indicator For High Fidelity Steganography, International Journal of Engineering and Technology, 3(5), 0975-4024.
  • Mohammed A. & Al-Husainy F. (2015). Image Steganography Method Preserves the Histogram Shape of Image, European Journal of Scientific Research, 1(130), 101-106.
  • Ni Z., Shi Y.Q., Ansari N., Su W. (2006). Reversible Data Hiding, IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, 16(3), 354-362.
  • Pan, Z., Hu, S., Ma, X. & Wang, L., (2015). Reversible data hiding based on local histogram shifting with multilayer embedding, J. Vis. Commun. Image R., 31, 64-74.
  • Patel Z. V. & Gadhiya S. A. (2015). A Survey Paper on Steganography and Cryptography, International Multidisciplinary Research Journal (RHIMRJ), 2(5), 1-5.
  • Sencar H.T., Ramkumar M., & Akansu A.N. (2004). Data Hiding Fundamentals and Applications, New York: Elsevier, Academic Press.
  • Solak, S. (2019, April). Görüntü Histogramında Yer Alan En Yüksek Değere Verilerin Kayıpsız ve Geri Dönüşümlü Gizlenmesi, Uluslararası Marmara Fen ve Sosyal Bilimler Kongresi Bildiriler Kitabı, Cilt I, 323-327, Kocaeli, Turkiye.
  • StegSpy, Erişim Adresi: http://www.spy-hunter.com/stegspy (Son Erişim tarihi: 20.12.2019)
  • StegDetect, Erişim Adresi: https://stegdetect.apponic.com/ (Son Erişim tarihi: 20.12.2019)
  • Xuan G., Shi Y. Q., Chai P., Cui X., Ni Z. & Tong X. (2007, 3- 5 December). Optimum Histogram Pair Based Image Lossless Data Embedding, in Proc. Int. Workshop Digit. Watermarking Ser. Springer Lect. Notes Comput. Sci., Guangzhou, China.
  • Yalman, Y., Çetin, Ö., Ertürk İ. & Akar, F. (2014). Veri gizleme. İstanbul: Beta Yayınevi.
  • Yalman Y., Ertürk İ. (2009, February). İmge Histogramı Kullanılarak Geometrik Ataklara Dayanıklı Yeni Bir Veri Gizleme Tekniği Tasarımı ve Uygulaması, XI. Akademik Bilişim Konferansları, Harran Üniversitesi, Şanlıurfa.
  • Wu, H., Dugelay, J & Shi, Y. (2015). Reversible Image Data Hiding with Contrast Enhancement, IEEE Signal Processing Letters, 22(1), 81-85.
Primary Language tr
Subjects Engineering
Journal Section Articles
Authors

Orcid: 0000-0000-0000-0000
Author: Harun KURNAZ
Institution: KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
Country: Turkey


Orcid: 0000-0001-8914-5553
Author: Mehmet Zeki KONYAR (Primary Author)
Institution: Kocaeli üniversitesi Teknoloji Fakültesi Bilişim Sistemleri Mühendisliği Bölümü
Country: Turkey


Orcid: 0000-0003-4559-3463
Author: Adnan SONDAŞ
Institution: KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ, TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ
Country: Turkey


Dates

Publication Date : April 15, 2020

APA Kurnaz, H , Konyar, M , Sondaş, A . (2020). Yakın Histogramlar Temelli Yeni Bir Hibrit Veri Gizleme Yöntemi . Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi , (18) , 683-694 . DOI: 10.31590/ejosat.695672