Учебно-методическое пособие по выполнению курсовой работы по дисциплине Технологии стеганографии в системах инфокоммуникаций

2.Нормированная среднеквадратичная ошибка

(NormalizedMeanSquareError - NMSE) (Ф.4):

NMSE = ∑ = ( − )

3. Отношение сигнал/шум (SignaltoNoiseRatio - SNR) является математически улучшенной формулой MSE и выражается в децибелах :

SNR= ∑ = ( − )

4.Пиковое отношение сигнал/шум (PSNR) отражает логарифмическое отношение сигнал-шум, которое используется также для оценивания качества встраивания информации:

PSNR = 20*log10 (√ ),

где mA — максимально возможная амплитуда сигнала.

Для оценки качества встраивания информации в контейнер и подсчета искажений по метрикам используется программа, написанная на языке программирования С#, позволяющая сравнивать исходный контейнер и контейнер с информацией по следующим алгоритмам метрик:

MSE

publicstaticdouble MSE(byte[] audio1, byte[] audio2)

{

double result = 0; double addition;

int Length = audio1.Length;

for (inti = 0; i< Length; i++)

{

addition = Math.Pow(audio1[i] - audio2[i], 2); result += addition;

}

result = result / audio1.Length; return result;

}

NMSE

31

publicstaticdouble NMSE(byte[] audio1, byte[] audio2)

{

double result = 0; doubledivident = 0, divider = 0; int Length = audio1.Length;

for (inti = 0; i< Length; i++)

{

divident += Math.Pow(audio1[i] - audio2[i], 2); divider += audio1[i] * audio1[i];

}

result = divident / divider * 100; //*100% return result;

}

SNR

publicstaticdouble SNR(byte[] audio1, byte[] audio2)

{

double result = 0; doubledivident = 0, divider = 0; int Length = audio1.Length;

for (inti = 0; i< Length; i++)

{

divident += audio1[i] * audio1[i];

divider += Math.Pow(audio1[i] - audio2[i], 2); ;

}

result = 10 * Math.Log10(divident / divider); //Db return result;

}

PSNR

publicstaticdouble PSNR(byte[] audio1, byte[] audio2)

{

int MaxVal16b = 65535;// 16 bit int MaxVal8b = 255; // 8 bit

if (audio1[34] == 16)

{

32

return 20 * Math.Log10(MaxVal16b / Math.Sqrt(MSE(audio1, audio2)));//Db

}

else

{

return 20 * Math.Log10(MaxVal8b / Math.Sqrt(MSE(audio1, audio2)));//Db

}

}

Текстовые файлы сравниваются по следующему алгоритму:

classCompareText

{

publicstaticdouble Metric(byte[] text1, byte[] text2)

{

doublesumErrors = 0, N = text1.Length; for (inti = 0; i< N; i++)

{

if (text1[i] != text2[i]) sumErrors++;

}

returnsumErrors / N * 100; //результат выражен в процентах

}

}

Результаты

Первый тип аудиоконтейнера – музыка.

В результате анализа были получены следующие значения, приведенные в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Результаты стеганографического скрытия при использовании в первого типа аудиоконтейнера.

Второй тип аудиоконтейнера – речь.

В результате анализа были получены следующие значения.

33

Таблица 2.Результаты стеганографического скрытия при использовании второго типа аудиоконтейнера.

На рисунке 8 представлены графические зависимости показателей качеств стеганографического скрытия текстовой информации в аудио контейнерах двух типов методом расширения спектра.

Рис. 8 . а) характеристики MSE; б) характеристики NMSE;

в) характеристики SNR; г) характеристики PSNR.

34

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Конахович Г.Ф., Пузыренко А.Ю. Компьютерная стеганография Теория

ипрактика - Киев: МК-Пресс, 2006. - 288 с.

2.Основы компьютерной стеганографии: учеб. пособие для вузов / А.В. Аграновский и др.; под общей редакцией А.В. Аграновского. – М.: Радио

исвязь, 2003. – 152 с.

3.Грибунин, В.Г. Цифровая стеганография / В.Г. Грибунин, И.Н. Оков, И.В. Туринцев. – М.: СОЛОН-Пресс, 2002. – 272 c.

4.Cox, I., Miller, M., Bloom, J., Fridrich, J., Kalker, T.: Digital Watermarking and Steganography. 2ndedn. Morgan Kaufmann, Burlington,MA (2007).

5.Fridrich, J.: Steganography in Digital Media. Principles, Algorithms,and Applications. Cambridge University Press. – 2010 – 322p.

6.Садов В.С. Компьютерная стеганография (Конспект лекций), БГУ,

Минск, 2010, 232 с.

7.Shih F. Y. Digital watermarking and steganography: fundamentals and techniques. CRC Press., FL – 2008 – 321 с.

35

План УМД на 2015/16 уч. г.

Олег Иванович Шелухин Тауфик Бен Камель Бен Режеб

Учебно-методическое пособие

по выполнению курсовой работы

Подписано в печать . . г. Формат 60x90 1/16 Объем усл. п.л. Тираж 100 экз. Изд. № . Заказ № .

ООО «». Москва, ул. , д..

36