SCFformer: Eine binäre Datenverbergungsmethode basierend auf der räumlich-kanalintegrierten Transformer-Architektur zur Resistenz gegen JPEG-Kompression

Xintao DUAN ,  

Chun LI ,  

Bingxin WEI ,  

Guoming WU ,  

Chuan QIN ,  

Haewoon NAM ,  

Abstract

Zur Erhöhung der Informationssicherheit bei der Übertragung über öffentliche Kanäle werden Bilder häufig zur Verbergung binärer Daten verwendet. Aufgrund der Verwendung der Joint Photographic Experts Group (JPEG)-Kompression sind die Daten leicht verzerrt, was die Wiederherstellung der ursprünglichen binären Daten erschwert. Dieser Artikel schlägt eine neuartige Methode zur Verbergung binärer Daten vor, die ein Transformer-Modell mit räumlichen und Kanal-Attention-Mechanismen (SCFformer genannt) nutzt, um der JPEG-Kompression zu widerstehen. In der Verbergungsphase wird ein neuartiger Quantisierungs-Abschneidemechanismus der diskreten Kosinustransformation (DCT) eingesetzt, um die Resistenz des Bildes gegenüber JPEG-Kompression zu erhöhen, und Daten werden mithilfe räumlicher und Kanal-Attention in unauffälligen Bereichen versteckt, was die Widerstandsfähigkeit des Modells gegen Steganalyse steigert. In der Extraktionsphase minimiert der DCT-Quantisierungsmechanismus den Verlust des geheimen Bildes während der Kompression, was die Informationsentnahme erleichtert. Die Integration eines skalierbaren Moduls erhöht die Flexibilität, was das Verbergen von Daten mit variabler Kapazität erlaubt. Experimentelle Ergebnisse bestätigen, dass der vorgeschlagene Ansatz eine hohe Sicherheit, große Kapazität und hohe Flexibilität aufweist und gleichzeitig eine signifikante Verbesserung bei der Wiederherstellung binärer Daten nach JPEG-Kompression erzielt, was die Wirksamkeit der Methode demonstriert.

Keywords

binäre Datenverbergung; JPEG-Kompressionsresistenz; Quantisierung der diskreten Kosinustransformation; SCFformer

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