I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   8 ,   No .   4 A u g u s t   201 8 ,   p p .   2 4 6 8 ~ 2 4 7 6   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v8 i 4 . p p 2 4 6 8 - 2476          2468       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   Protect ing  Data   b y  I m pro v ing   Q ua lity  o St eg o  I m a g b a sed  o n   Enha nced  Re duc ed  d if fere n ce Ex p a nsio       M a urice  Nt a ho ba ri 1 T o ha ri  Ah m a d 2   1, 2 De p a rtm e n o f   In f o r m a ti c s,  In stit u T e k n o lo g S e p u l u h   No p e m b e r,   In d o n e sia     1 G ro u p e   S c o laire   d e   G ish u b i,   G isa g a ra   District,   S o u th e r n   P r o v in c e ,   Rw a n d a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   3 1 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   A p r   2 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   A p r   2 0 ,   2 0 1 8     In   th is  e ra   o f   in tern e d e v e lo p m e n t,   se c u rit y   o f   in f o r m a ti o n   sh a rin g   is  th e   m a in   p ro b lem   f a c e d   b y   h u m a n   b e in g .   Da ta  h i d i n g   tec h n i q u e   is   o n e   o f   th e   so lu ti o n s.  H o w e v e r,   h id in g   c re d e n ti a in f o rm a ti o n   w it h in   a   m u lt im e d ia  f il e   su c h   a i m a g e   re d u c e s   it v isu a q u a li ty .   T h e re f o re ,   u n a u th o rize d   u se rs  m a y   su sp e c th e   e x istan c e   o f   se c re d a ta  w it h in   th a im a g e .   In   th e   p a st  y e a rs,   v a rio u d a ta  h i d i n g   a lg o rit h m h a v e   b e e n   d e v e lo p e d   b y   re se a rc h e rs  to   o v e rc o m e   th e   p ro b lem   o f   h ig h   d isto rti o n   o f   im a g e   a f ter  d a ta  e m b e d d in g   p ro c e ss .   A c h iev in g   a   h ig h   q u a li ty   ste g o   im a g e ,   h o w e v e r,   is  stil a   c h a ll e n g in g   p ro b lem .   In   th is  p a p e r,   w e   p ro p o se d   a   n e w   d a ta  h i d in g   a lg o rit h m   b a se d   o n   d if fe re n e x p a n sio n .   It  a im to   e n h a n c e   th e   q u a li ty   o f   ste g o   im a g e   f o a   g iv e n   p a y lo a d   siz e .   T h e   n e w   a l g o rit h m   is  e v a lu a ted   o n   v a rio u m e d i c a i m a g e s.   T h e re a f ter,  th e   e x p e ri m e n tal  re su lt sh o w   th a th e   v isu a q u a li t y   is  im p ro v e d ;   a n d   in c re a sin g   th e   e m b e d d in g   c a p a c it y   lea d to   m o re   n o ise s.  Th e re f o re ,   a   b e tt e c h o ice   o f   b a se   p o in a n d   a   re d u c e d   d iff e re n c e   e x p a n sio n   a ff e c th e   q u a li ty   o f   ste g o   i m a g e .   K ey w o r d :   Data   h id in g   Data   p r o tectio n   I n f o r m a tio n   s ec u r it y   Secr et  d ata   Vis u a l q u alit y   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .     Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ma u r ice  Ntah o b ar i,   Dep ar t m en t o f   I n f o r m atic s ,   I n s tit u t T ek n o lo g i Sep u l u h   No p em b er ,   Su r ab a y a,   S u k o li lo ,   6 0 1 1 ,   J aw T im u r ,   I n d o n e s ia.   E m ail:  m n tah o b ar i@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     I n   th i s   in f o r m a tio n   tec h n o lo g y   ag e,   tr a n s f er r in g   f i les  b et wee n   u s er s   h a s   b ee n   n ee d   f o r   ev er y o n e,   an y t i m e   a n d   an y w h er e.   P u b li n et w o r k   t h at   is   n o r m a ll y   u s ed   f o r   s u c h   co m m u n icatio n   i s   h o w e v er   i n s ec u r e.   T h is   m ea n s   t h at  e v er y th in g   b ein g   tr a n s f er r ed   th r o u g h   t h in ter n e ca n   b i n ter ce p ted   a n d   ch a n g ed .   I f   t h e   m o d i f ied   m e s s a g i s   f o r w ar d e d   to   th r ec ei v er ,   t h m es s a g in te g r it y   an d   co n f id en tial it y   a r v io lated .   He n ce ,   d ata  s h o u ld   b p r o tecte d   d u r in g   th tr a n s m i s s io n   p r o ce s s .   As  o n o f   th e   m et h o d s   to   p r o tect  d ata ,   d ata  h id in g   tech n iq u h id es  s ec r et  in f o r m atio n   w it h i n   m u lti m ed ia  f il s u c h   as   i m ag e,   v id eo ,   au d i o   o r   tex [ 1 ] .   I n   th e   s i m p le s t f o r m ,   it  w as i m p le m e n ted   th o u s a n d s   y ea r s   a g o   b ef o r th in f o r m atio n   tech n o lo g y   w a s   d ev elo p ed   [ 2 ] .   Fu r t h er m o r e,   th i s   tech n iq u e   was a ls o   u s ed   i n   th Seco n d   W o r ld   W ar   [ 3 ] .     W ater m ar k i n g   tec h n iq u i s   k in d   o f   s p atial  d o m ai n - b ased   d ata  h id in g   ap p r o ac h   th at  u s e s   th s a m e   tech n iq u as   d ata  h id i n g .   I n   t h s p atial  d o m ai n ,   s ec r et  d ata  a r h id d en   w it h i n   t h r ed u n d an c y   i n f o r m atio n   i n   a   co v er   m ed ia.   T h is   is   d if f er e n t   f r o m   tr an s f o r m ed   d o m ai n   w h er s ec r et  in f o r m at io n   ar h id d en   in   co ef f icie n ts   o b tain ed   b y   tr an s f o r m in g   s p atial  v alu e s   to   f r eq u en c y   co e f f icien t s   b y   u s i n g   d i m en s io n al  tr an s f o r m   m et h o d s   s u c h   as  d is cr ete  co s in tr a n s f o r m   ( D C T ) ,   d is cr e te  w av ele t   tr an s f o r m   ( DW T )   o r   in teg er   w a v elet  tr a n s f o r m   ( I W T ) .   T h ese  co ef f icien ts   ar th e n   u tili ze d   f o r   h id in g   s ec r et  d ata  in   tr an s f o r m ed   d o m a in   d ata  h id i n g   [ 4 ] .   Nev er th e less ,   i n   w ater m ar k i n g - b a s ed   m et h o d   th h id d en   s ec r et  d ata  ar r elate d   to   th co v er   m ed ia  f o r   it s   co p y r i g h t   id en t if ica tio n   [ 5 ] .   I n   t h is   r e s ea r ch   f ield ,   h i g h   v is u al   q u ali t y   f o r   h ig h   e m b ed d in g   ca p ac it y   is   a   ch alle n g i n g   p r o b lem .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       P r o tectin g   Da ta   b I mp r o vin g   Qu a lity o f S teg o   I ma g e   b a s ed   o n   E n h a n ce d   R ed u ce d   …  ( Ma u r ice  N ta h o b a r i )   2469   T h h ig h   d i s to r tio n   o f   o r ig i n a m ed ia  ca u s e s   th s teg o   to   b s u s p ec ted   to   ca r r y   s ec r et  d a ta,   w h ich   m a y   p r o v o k t h a d v er s ar ie s   in   d o in g   t h eir   b est   to   b r ea k   th e m b ed d in g   al g o r ith m .   D u to   t h co m m o n   ap p ea r an ce   o f   o r ig in al  an d   s t eg o   m ed ia,   u n a u t h o r ized   u s er s   w h o   in ter ce p th d ata  m a y   n o r ea lize  th at  a   s ec r et  m e s s a g i s   b ein g   tr a n s m itted .   I n   g e n er al,   af ter   s ec r et  m es s ag e   h a s   b ee n   e m b ed d ed   to   th co v er ,   t h e   r esu lted   s te g o   m ed iu m   i s   s en o v er   p u b lic  n et w o r k   to   th d esti n atio n   w h er th s ec r e m es s ag a n d   th e   co v er   ar ex tr ac ted   an d   r ec o v er ed   ac co r d in g l y .   I n   liter at u r es,  d ata  h id in g   tech n iq u es  h a v b ee n   p r o p o s ed   b y   v ar i o u s   r esear ch er s   to   m a in ta i n   h ig h   q u alit y   o f   s te g o   i m ag e   f o r   g i v e n   e m b ed d in g   ca p ac it y   a f ter   s ec r et  d ata   e m b ed d in g ,   f o r   e x a m p le   in   [ 6 ]   an d   [ 7 ] .   I n   [ 8 ] ,   Di f f er e n ce   E x p an s io n   ( DE )   b ased   d ata  h i d in g   a lg o r it h m   w a s   p r o p o s ed .   A s   o n o f   s p atial  d o m ai n   tech n iq u e s ,   th is   alg o r ith m   e x p lo its   r ed u n d an c y   i n f o r m atio n   b et w ee n   p ix els  to   h id s ec r et  m es s a g e.   I n   [ 9 ] ,   h ig h   e m b ed d in g   ca p ac it y   f o r   lo w   d is to r tio n   o f   h o s i m ag e   w as   d ev elo p ed   w h er a n   R GB   i m a g w as  u s ed   a n d   s ec r et  b its   ar in s er ted   b ased   o n   p ix el  b lo c k   clas s i f icatio n .   I n   g en er al,   it  is   c h alle n g i n g   p r o b lem   to   d ev elo p   d ata  h id in g   m et h o d   th at  s u p p o r ts   b o th   h ig h   v i s u al  q u alit y   an d   p ay lo ad   ca p ac ity   b ec a u s th ese  t w o   f ac to r s   ar in v er s el y   p r o p o r tio n al  [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   I n   th i s   p ap er ,   w p r o p o s n e w   b ase  p o in i n   th e   co m p u tatio n   o f   d if f er e n ce s   b et w ee n   p ix els  o f   i m a g i n   co m b i n atio n   w it h   n e w   r ed u ce d   d i f f er e n ce   e x p an s io n   to   m i n i m ize  t h d i f f er en c b ef o r s ec r et  d ata   e m b ed d in g   p r o ce s s   ta k es p lac e.   Hen ce ,   th q u ali t y   o f   s te g o   im ag i s   en h a n ce d   f o r   g i v en   p ay lo ad   ca p ac i t y .   T h is   p ap er   is   o r g an ized   in   5   s ec tio n s .   I n   Sectio n   1 ,   w g iv a n   o v er v ie w   o f   t h r esear ch   p r o b le m s .   I n   Sectio n   2 ,   w d escr ib th l it er atu r s tu d y   o n   d ata  h id i n g   b ased   o n   d if f er en ce   e x p an s io n   m et h o d .   Sectio n   3   ex p lain s   th p r o p o s ed   m e th o d   w h ile  i n   Secti o n   4 ,   th ev al u atio n   o f   t h m et h o d   an d   its   r e s u lt s   ar p r esen ted   w h ic h   ar t h e n   co m p ar ed   w i th   p r ev io u s   m eth o d s .   W e   en d   u p   t h w o r k   i n   Sectio n   5   b y   p r o v id i n g   t h e   co n clu s io n   r e m ar k s   a n d   th f u tu r w o r k s .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   I n   [ 8 ] ,   d ata  h id in g   alg o r it h m   t h at  u s es  d if f er e n ce   ex p an s io n   w as  p r o p o s ed .   T h alg o r ith m   h id e s   s ec r et  in f o r m atio n   w it h in   th d if f er e n ce   b et w ee n   t w o   ad j ac en p ix el s .   Her e,   th d if f er en ce   an d   av er ag ar e   co m p u ted   th e n   m es s a g is   e m b ed d ed   w it h in   th d i f f er en c w h ile  t h a v er ag i s   u s ed   d u r in g   t h cr ea tio n   o f   s teg o   p i x els  a n d   i n   t h ex tr ac t io n   p r o ce s s .   T h alg o r ith m   is   p r esen ted   as  f o llo w .   S u p p o s e,   th co v er   i m a g i s   d iv id ed   in to   b lo ck s   co m p r is i n g   t w o   s u cc e s s i v p ix el s                       .   L et                 b th d if f er e n ce   w it h o u s ec r et  m es s ag a n d   d if f er e n ce   w it h   s ec r et  m es s ag e m b ed d ed ,   r esp ec tiv el y w h ile          is   t h p i x el  wh o s d if f er e n ce   co n tain s   th s ec r et  d ata      .   I n   th p ap er ,       tak es  t h v al u 0   to   1   b ec au s b lo ck   is   co m p o s e d   o f   t w o   p ix el s   an d   o n l y   s in g le  d i f f er e n ce   is   co m p u ted   w h ich   m ea n s        f o r   d if f er en ce   i s   s u b j ec ted   to   b 1 .     T h in d ex       is   a n   in d ex   f o r   s ec r et  m e s s a g th at  tak es  1   b ec au s o n l y   s i n g le  b it  f r o m   s ec r et  m ess a g is   e m b ed d ed   w i th i n   a   d if f er e n ce .   I n   ad d itio n ,     ̅   d en o tes  th a v er ag b e t w ee n   t h o s t w o   p i x els.  T h s te g o   p i x els  ar o b tain ed   th r o u g h   t h p r o ce s s es  f r o m   E q u atio n s   ( 1 )   to   ( 5 ) .                                           ( 1 )       ̅                                     ( 2 )                                            ( 3 )               ̅                                ( 4 )                     ̅                              ( 5 )     I n   t h ex tr ac tio n   p r o ce s s ,   t h d if f er e n ce   b et w ee n   s teg o   p i x e ls   is   co m p u ted .   T h en   t h lea s s ig n i f ica n t   b it  f u n ctio n   is   ap p lied   to   ex tr ac th s ec r et  m ess a g e.   T h er ea f ter ,   th o r ig in al  d if f er en ce   is   c alcu lated   w h ic h   in   tu r n   is   u s ed   to   co m p u te   o r ig in a p ix e ls .   F ir s t,  t h d i f f er en ce   b et w ee n   s te g o   p ix e ls   i s   ca lcu lated   u s i n g                              .   Seco n d l y ,   th s ec r et  m es s ag is   ta k en   f r o m   ea ch   o f   th d if f er en ce s   as  s h o w n   i n                        .   Af ter   g etti n g   th s ec r et  m es s ag e,   t h o r ig i n al  d i f f er en ce   i s   o b tain ed   b y   u s i n g   E q u atio n   ( 6 )   w h er th d if f er en ce   co m p u te d   f r o m   t h s te g o   i m ag i s   r ig h s h if ted .   T h o r ig in al   p ix el  ar g iv en   b ac k   b y   u s i n g   E q u atio n s   ( 7 )   an d   ( 8 )   w h er th f o r m er   is   u s ed   to   co m p u te  t h o r ig in a f ir s p ix e w h ile  t h latter   is   u s ed   to   g et  th s ec o n d   o n e.   T h is   d e m o n s tr ate s   th at  d if f er en ce   ex p an s io n   i s   r ev er s ib le  d ata  h id in g   m et h o d   w h er b o th   s ec r et  m e s s a g an d   co v er   ar ex tr ac ted   an d   r ec o v er ed   r esp ec tiv el y   w it h o u t a n y   d a m a g e.                                        ( 6 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 1 8   :   2 4 6 8     2 4 7 6   2470               ̅                               ( 7 )                     ̅                           ( 8 )     T h m et h o d   s u f f er s   to   u n d er f l o w   o r   o v er f lo w   i s s u e.   I n   all  g r a y s ca le  i m ag e s ,   o v er f lo w   h ap p en s   if   t h e   r esu lted   p ix e v al u i s   g r ea ter   th a n   2 5 5                   ,   w h ile  u n d er f lo w   h ap p en s   if   it  is   les s   th a n   0               T o   en s u r t h at  th p r o b l e m   is   av o id ed ,   th E q u atio n   ( 9 )   is   v e r f ied .             ̅                            ̅                          ( 9 )     I n   th i s   m eth o d ,   p ix el  b lo ck   m a y   h a v o n o f   th r ee   p o s s ib l ch ar ac ter is tic s ex p a n d ab le,   ch an g ea b le   o r   n o n - c h a n g ea b le.   Her e,   b l o ck   is   co n s id er ed   as  ex p a n d ab le  if   E q u a tio n   ( 1 0 )   is   s at is f ied   an d   as  c h an g ea b le  if   eq u atio n   ( 1 1 )   is   f u lf i lled .   T h n o n - c h an g ea b le  b lo ck s   ar ig n o r ed   b ec au s th e y   ca u s ei th er   an   o v er f lo w   o r   u n d er f lo w   p r o b le m .   Ma n y   al g o r ith m s   h av b ee n   p r o p o s e d   to   im p r o v t h alg o r it h m   eith er   b y   i n cr ea s i n g   qu alit y   o f   s te g o   i m a g e   [ 1 0 ] ,   p a y lo ad   ca p ac it y   [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ]   o r   b o th   [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] .     |     h n   s i | m in (             x ̅   )     x ̅                   (1 0 )     |                 |     (   (         ̅ ) )       ̅                 ( 1 1 )     I n   [ 1 2 ] ,   A lattar   p r o p o s ed   d ata  h id i n g   m et h o d   b ased   o n   q u ad   p ix els  b lo ck   th at   ai m s   to   i m p r o v t h e   e m b ed d in g   ca p ac it y .   T o   m ak e   th i s ,   t h b lo ck   s ize  i n cr ea s es   f r o m   1   2   to   2   2   p ix els.   T h is   ti m e,   th m et h o d   is   ab le  to   ca r r y   t h r ee   s ec r et  b it s   i n   s in g le  p i x el  b lo ck   i n s tead   o f   o n s ec r et  b it.  T h d i f f er e n ce   in te g er   tr an s f o r m   is   co m p u ted   b y   u s i n g   E q u atio n   ( 1 2 )   w h er th f ir s d if f er en ce   is   co n s id er ed   as  th av er ag o f   all  f o u r   p i x el s   in   s i n g le  b lo ck .       {                                                                                                       ( 1 2 )     I n   h i s   m e th o d ,   th s ec r et   d ata  e m b ed d in g   i s   p er f o r m ed   i n   th e   s a m w a y   as i n   [ 8 ]   ex ce p t th a t th er ar e   th r ee   d i f f er e n ce s   to   ca r r y   th r ee   s e cr et  b its .   T h er ea f ter ,   t h i n v er s i n te g er s   tr an s f o r m   s ch e m e   to   o b tain   o r ig i n al  p i x els i s   ca lcu lated   u s in g   E q u atio n   ( 1 3 ) .     {                                                                                                       ( 1 3 )       I n   an o t h er   r esear ch   d o n to   i m p r o v t h v is u al  q u alit y   o f   s teg o   i m a g e,   L i u   et  a l   [ 1 6 ]    p r o p o s ed   to   r ed u ce   th d i f f er en ce   b e f o r t h e m b ed d i n g   p r o ce s s .   T h r e d u ctio n   i s   p er f o r m ed   if   an d   o n l y   i f   t h d i f f er e n ce   is   g r ea ter   t h an   2               ,   o th er w is it  is   n o t r ed u ce d ,   s ee   E q u a tio n   ( 1 4 )   w h er          is   th r ed u ce d   d i f f e r en ce .   Af ter   g e tti n g            ,   th e m b ed d in g   an d   ex tr ac tio n   p r o ce s s   h a v b ec o m t h s a m as  t h m eth o d   p r o p o s ed     in   [ 8 ] .   T h lo ca tio n   m ap   (     )   s p ec if ied   in   E q u a tio n   ( 1 5 )   w as  u s ed   f o r   th p u r p o s o f   r ev e r s ib i lit y .              {                                                                                                                            ( 1 4 )           {                                                                                                                                               ( 1 5 )     A th r ec ei v er   s id e,   t h s ec r e m e s s a g b its   ar e x tr ac ted   f r o m   th e m b ed d ed   d if f er e n ce s   b y   u s i n g   th e               f u n ctio n .   Ne x t,  t h o r ig i n al  d if f er en ce   i s   r ec o v er ed   b y   u s i n g   E q u atio n   ( 1 6 ) .   On ce   t h v al u h as   b ee n   o b tain ed ,   th o r ig i n al  p ix el  is   r ec o v er ed   u s i n g   t h s a m ex p r ess io n   i n   [ 8 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       P r o tectin g   Da ta   b I mp r o vin g   Qu a lity o f S teg o   I ma g e   b a s ed   o n   E n h a n ce d   R ed u ce d   …  ( Ma u r ice  N ta h o b a r i )   2471           {                                                                                                                                                       ( 1 6 )       I n   [ 1 7 ] ,   an   im p r o v ed   q u ad   an d   R ed u ce d   Dif f er e n ce   E x p an s io n   ( R DE )   d ata  h id in g   alg o r ith m   w a s   p r esen ted .   I n   th i s   m et h o d ,   th q u alit y   o f   s te g o   i m ag e   h a s   in cr ea s ed   d u e   to   f u r th er   r ed u ctio n   o f   d i f f er e n c e   b et w ee n   ad j ac en p ix els.  I n   a d d itio n ,   h ig h   p a y lo ad   ca p ac ity   is   m ai n tai n ed .   Di f f er e n f r o m   i n teg er   tr a n s f o r m   s ch e m in   [ 1 2 ]   an d   [ 1 8 ] ,   th f ir s d if f er e n ce   w a s   p r o p o s ed   to   b e   0   an d   th in teg er   tr an s f o r m   f u n ctio n   w as   p er f o r m ed   u s i n g   E q u atio n   ( 1 7 ) .       {                                                                           ( 1 7 )     In   o r d er   to   r ed u ce   i m a g d is to r tio n   af ter   e m b ed d in g   p r o ce s s ,   d if f er e n ce   r ed u ctio n   f o r m u la   p r o p o s ed   in   [ 1 6 ]   is   i m p r o v ed   to   g e s m all er   d if f er en ce s ,   a s   d ep icted   i n   E q u atio n   ( 1 8 )   w h er     v ar ies   f r o m   0   to   3 .   T h at   is ,   th e   r ed u ctio n   i s   p er f o r m ed   f o r   b o th   n e g ati v a n d   p o s iti v d if f er e n ce   v alu e s   e x ce p th e   d if f er e n ce   t h at  i s   eq u al  to   0   o r   1   w h ic h   m a y   ca u s eith er   o v er f lo w   o r   u n d er f lo w .               {                                                                                                                                                                                 ( 1 8 )     T h e   ca teg o r y   o f   p i x el  b lo c k   is   s li g h tl y   d i f f er e n f r o m   t h p r ev io u s   o n e   [ 1 6 ]   b ec au s e   h er e,   t h ex p an d ab le  is   cla s s i f ied   i n to   eith er   R DE   ex p an d ab le  o r   R D E   n o n - ex p a n d ab le.   I n   th i s   ca s e,   if   b lo ck   is   R D E   ex p an d ab le,   th d i f f er en ce   i s   r ed u ce d   b ef o r th e m b ed d in g   p r o ce s s b u i f   it  i s   R DE   n o n - e x p an d ab le,   t h e n   th e m b ed d in g   i s   p er f o r m ed   d ir ec tl y   to   th o r ig i n al  d i f f er en ce s .   T h d r a w b ac k   o f   th m et h o d   is   th at  t h e   s i m ilar it y   b et w ee n   th h o s i m ag a n d   s teg o   i m a g is   s ti l l   lo w .   I n   th n e x s ec tio n ,   w illu s tr ate  n e ap p r o ac h   to   im p r o v th i s   m eth o d .       3.   I M P RO VING   T H E   Q U AL I T O F   ST E G O   I M AG E     I n   t h is   p ap er ,   to   i m p r o v e   th e   q u alit y   o f   s te g o   i m a g w e   p r o p o s ed   n e w   d ata   h id in g   ap p r o ac h   b ased   o n   th p r ev io u s   m et h o d s ,   esp ec iall y   t h at  o f   Ah m ad   et  a l   [ 1 7 ] .   A   n e w   b ase  p o in i s   d ef i n ed   an d   r ed u ce d   d if f er e n ce   f o r m u la  i s   p r o p o s ed .   T h at  is ,   t h d ata  h id i n g   a p p r o ac h   is   p er f o r m ed   i n   t w o   s u cc e s s i v e   p h ase s :   e m b ed d in g   a n d   ex tr ac tio n   p r o ce s s es.      3 . 1 .   T he  e m b eddi ng   pro ce s s   Si m i lar   to   o th er   r ed u ce d   d if f er en ce   e x p an s io n   al g o r ith m s   p r o p o s ed   in   [ 1 2 ] ,   [ 1 6 ]   an d   [ 1 7 ] ,   th e   e m b ed d in g   p r o ce s s   s tar ts   b y   s p litt in g   i m a g i n to   p ix el  b lo ck s .   A l s o ,   as  in   [ 1 2 ]   an d   [ 1 7 ] ,   w u s th b lo ck   o f   4   p ix els  an d   d if f er en ce s   b et w ee n   ad j ac en p ix els  ar co m p u te d   b ased   o n   f ix ed   p ix el  v al u in   ea ch   b lo ck .   I n   th i s   w o r k ,   t h f i x ed   p ix el  i s   lo ca te d   at  th to p   r ig h i n   ea c h   b lo ck .   I n   2   2   p ix el  b lo ck ,   th u s e d   f ix ed   p i x el  is   at  th s ec o n d   p o s itio n   o n   t h e   to p   r ig h t   co r n er .   T h p r o p o s ed   in teg e r   tr an s f o r m   s c h e m i s   s h o w n   i n     E q u atio n   ( 1 9 ) .   Her e ,   th d if f e r en ce s   ar co m p u ted   b y   s u b tr ac tin g   th f i x ed   p ix el  f r o m   ea ch   p ix el  in   b lo ck .   T h er ea f ter ,   th d if f er e n ce s   ar s av ed   in to   v ec to r   as:                              .   I n   E q u atio n   ( 1 9 ) ,   th s ec o n d   d if f er e n ce   is   eq u al  to                     b ec au s th p ix e l i s   f i x ed                     {                                                                           ( 1 9 )     Af ter   co m p u tin g   t h d if f er en ce s ,   th ch ar ac ter is t ic  o f   b lo ck s   is   co n s id er ed   in   o r d er   to   r ed u ce   th e   d if f er e n ce   b ef o r e m b ed d in g o th er w i s e,   th p a y lo ad   is   em b ed d ed   d ir ec tly   to   th d if f er e n ce   w it h o u t   r ed u ctio n .   P o s s ib le  ch ar ac ter is tics   ar ex p an d ab le,   ch a n g ea b le  o r   n o n - ch a n g ea b le.   A   d if f er en ce   is   r ed u ce d   i f   it  is   ca teg o r ized   as  ex p a n d ab le  w h ich   i s   s u b d iv id ed   in to   R DE   ex p an d ab le  an d   n o n - R DE   ex p an d ab le.   Her e,   R DE   ex p a n d ab le  is   r ed u ce d   f o r   p o s itiv an d   n e g ati v v al u e   u s i n g   E q u atio n   ( 2 0 )   w h ile  n o n - R DE   e x p an d ab le  is   n o r ed u ce d .   T h is   is   s i m il ar   to   ch an g ea b le  p ix el  b lo ck s ,   w h er th e m b ed d in g   is   d o n at  th o r ig in al   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 1 8   :   2 4 6 8     2 4 7 6   2472   d if f er e n ce o n   th o t h er   h an d ,   n o n - ch a n g ea b le  p ix el  b lo ck s   a r ig n o r ed   d u to   o v e r f lo w   an d   u n d er f lo w   is s u e s .   T h r ed u ctio n   is   d o n as  f o llo w .   I f   t h d if f er e n ce   b et w ee n   t w o   p ix el s   is   g r ea ter   th a n   1               ,   th en   th f ir s ex p r ess io n   o f   E q u atio n   ( 2 0 )   is   u s ed if                 ,   th e n   t h s ec o n d   ex p r ess io n   is   co n s id er ed .   Af ter   th e   d if f er e n ce   r ed u cti o n ,   s ec r et  d a ta  ar em b ed d ed .     {                (                                           )                                             (            |     |         |     |          |     |   )                          ( 2 0 )                                   T h lo ca tio n   m ap   is   d e f in ed   t o   id e n tify   e m b ed d ed   p ix el  b l o ck s   as:                                                 w h er th b it s   0 ,   1 ,   - 1   ar ass ig n ed   to   th p i x el  b lo ck   ca te g o r ies:   ex p an d ab le,   ch a n g ea b le  an d   n o n - c h an g ea b l e   r ep ec tiv el y .   A s   s tated   p r ev io u s l y ,   an   e x p an d ab le  p ix el  b lo ck   is   class if ied   as  e x p an d a b le  R DE   an d   n o n - ex p an d ab le  R DE .   Fo r   ex p an d ab le  R DE ,           is   ass ig n ed   th v al u e       (           ) ,   w h ile  f o r   ex p an d ab le  n o n - R DE ,   it  is   g iv e n   th v alu 0   (           ) .   Her e,   th e m b ed d in g   is   p er f o r m ed   u s i n g   ( 2 1 )   f o r   ex p an d ab le  p ix el  b lo ck .   T h en ,   th lo ca tio n   m a p   f r o m           u n til          ar as s ig n ed   th v alu e     ,   if   an d   o n l y   i f   th f ir s p ar o f   E q u atio n   ( 2 2 )   is   v er if ied   f o r   p o s itiv d if f er en ce s   g r ea ter   th an       (         ) .   Mo r e o v er ,   th lo ca tio n   m ap   f r o m           to           is   g iv e n   th v al u 0 ,   if   an d   o n l y   if   th s ec o n d   p ar t   is   v er if ied .   T h is   is   d o n f o r   n eg ati v e   d if f er e n ce s   t h at  ar less   t h a n   - 1   (             .   T h ese  lo ca tio n   m ap   v al u es   ar u s ed   to   id en tify   t h b lo ck   ca r r y i n g   s ec r et  d ata.   Fo r   t h e x p an d ab le  n o n   R DE ,   t h e m b ed d in g   is   p er f o r m ed   o n   th e   o r ig i n al  d if f er e n ce   w i th o u t   r ed u ctio n   an d   t h lo ca tio n   m a p                 ar g iv e n   th v al u 1   an d   0   r esp ec tiv el y .     {                                                                                  ( 2 1 )     {                (          (      )                                )                (                                                )           ( 2 2 )     Fo r   ch an g ea b le  p ix el  b lo ck s ,   t h s ec r e d ata  e m b ed d in g   i s   d o n u s i n g   E q u atio n   ( 2 3 ) .   T h e n ,   th p ix e l   b lo ck   is   id en tif ied   u s in g   th l o ca tio n   m ap   b y   co n s id er i n g   th o r ig in al  d if f er e n ce   as  f o llo w.   I f         is   o d d ,   th en   th lo ca tio n   m a p   f r o m         to           is   ass i g n ed   t h v al u 1 i f   t h o r ig i n al  d i f f er e n ce         is   e v en ,   t h lo ca tio n   m ap   f r o m           u n til           is   as s i g n ed   th v al u 0 .   Di f f er en t   f r o m   [ 1 2 ] ,   th o v er f lo w   o r   u n d er f lo w   is s u e   is   allev iated   b y   u s i n g   th E q u a t io n   ( 2 4 )   w h ic h   m u s b ch ec k ed   b ef o r th co n s tr u ctio n   o f   n e w   p i x el  ( s te g o   p ix el)   u s i n g   ( 2 5 )   w h ich   later   g iv es  s te g o   i m ag e.   Her e,   th p i x el  at  th e   s ec o n d   p o s itio n   i s   n o ch an g ed   a n d   it  i s   ad d ed   to   ea ch   e m b ed d ed   d if f e r en ce .     {                                                                                                   ( 2 3 )     Af ter   e m b ed d in g   p h a s e,   t h r e m ai n in g   s tep   i s   to   co n s tr u ct   th f u ll  s te g o   i m ag e   w h ic h   i s   th e n   s en to g eth er   w it h   lo ca tio n   m ap   to   th r ec eiv er   th r o u g h   p u b lic   n et w o r k   w h er th s ec r et  m e s s a g is   ex tr ac ted   an d   co v er   i m a g is   r esto r ed .     {                                                                       ( 2 4 )     {                                                                                              ( 2 5 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       P r o tectin g   Da ta   b I mp r o vin g   Qu a lity o f S teg o   I ma g e   b a s ed   o n   E n h a n ce d   R ed u ce d   …  ( Ma u r ice  N ta h o b a r i )   2473   3 . 2 .   T he  ex t ra ct io n pro ce s s   I n   th ex tr ac tio n   p r o ce s s ,   t w o   en titi e s   ar co n s id er ed .   T h ese  ar th d if f er e n ce   b et w ee n   t wo   p ix els  o f   s teg o   i m a g an d   lo ca tio n   m ap .   T h ex tr ac tio n   p r o ce s s   s tar ts   b y   d iv id i n g   s te g o   i m ag in to   b lo ck s   o f   t h s a m e   s ize  as  t h s ize  o f   b lo c k   u s e d   in   t h e m b ed d in g   p r o ce s s .   Af ter   t h at,   t h d if f er en ce   b etw ee n   t h p ix el s   t h at   m ak e s   s te g o   p ix el  b lo ck   is   c o m p u ted .   T h en ,   th s ec r et  m ess a g ex tr ac tio n   i s   p er f o r m e d   d ir ec tly   f r o m   th e   d if f er e n ce   b y   ta k i n g   th least  s ig n i f ica n b it  ( L SB )   f r o m   ea c h   d if f er en ce   u s in g   eq u a tio n                          [ 1 2 ]   w h er     tak es  v a lu e s   0 ,   1 ,   2   ( th r ee   b its   to   b e   ex tr ac ted ) .   T h o b tain ed   d if f er en ce   f r o m   s te g o   im a g is   t h o n e   th at  h as  t h s ec r et  m e s s a g e.   Du to   t h d if f er en ce   r ed u c ti o n   th at  h as  b ee n   p er f o r m ed   d u r in g   e m b ed d in g   p r o ce s s   w h en   th b lo ck   w as   ex p an d ab le  R DE ,   t h is   d i f f e r en ce   is   r i g h s h if ted   to   r etu r n   to   th r ed u ce d   d if f er e n ce .   T h o r ig in al  d if f er en ce s   ar r ec o v er ed   u s i n g   E q u atio n   ( 2 6 ) .           {                     |        |                                             o                                 |        |                                           o                       ( 2 6 )     Fo r   n o n - R DE   e x p an d ab le,   w e   h av e   ad ap ted   th f o r m u la  p r o p o s ed   b y   A lattar   i n   [ 1 2 ]   to   r ec o v er   th e   o r ig in al   d if f er en ce s   u s i n g   E q u atio n   ( 2 7 ) .   I f   th e   b lo ck   i s   c h an g ea b le  a n d   d if f er en ce   v a l u i s   e v en ,   t h e n   t h e   o r ig in al  d i f f er e n ce   is   r ec o v er e d   u s i n g   t h f ir s e x p r ess io n   o f   E q u atio n   ( 2 8 ) ,   w h i le  f o r   th o d d   d if f e r en ce   v alu e   th s ec o n d   p ar o f   E q u atio n   ( 2 8 )   is   u s ed .   Her e,           is   th e m b ed d ed   d if f er en ce   co m p u ted   f r o m   s teg o   i m ag e.     Nex t,  th o r i g in a l i m a g is   r ec o n s tr u cted   u s i n g   E q u atio n   ( 2 9 ) .                                     ( 2 7 )     {                                                                      ( 2 8 )         {                                                                                               ( 2 9 )     I n   g e n er al,   th co m p ar is o n   b et w ee n   o u r   p r o p o s ed   m eth o d   an d   th p r ev io u s   m eth o d   [ 1 7 ]   is   illu s tr ated   in   T ab le  1 .   T h s tag es   o f   e m b ed d in g   a n d   ex tr ac t io n   p r o ce s s es f o r   ea c h   p ix e l b lo ck   ar d ep icted   in   Fig u r 1 ,   i n   th f o r m   o f   al g o r ith m .       T ab le  1 .   C o m p ar is o n   b et w ee n   th p r o p o s ed   an d   th p r ev io u s   M eth o d   o f   [ 1 7 ]   M e t h o d     B a se   p o i n t   I n t e g e r   t r a n sf o r sch e me   R e d u c e d   d i f f e r e n c e   e x p a n s i o n     N e w   p i x e l   O v e r f l o w   / u n d e r f l o w     p r e v e n t i o n   A h mad   e t   al   [ 1 7 ]   d y n a - mi c   {                                                                  {                                                                                     {                                                                                  ---   P r o p o se d   me t h o d   st a t i c   {                                                                      {       (                                           )                        (                                           )                      {                                                                              {                                                                     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 1 8   :   2 4 6 8     2 4 7 6   2474       Fig u r 1 .   T h p r o p o s ed   em b ed d in g   a n d   ex tr ac tio n   p r o ce s s e s       4.   E XP E R I M E NT A L   RE SUL T S AN D I SC USS I O   I n   th i m p le m e n tatio n   o f   o u r   alg o r ith m ,   w u s ed   8   b its   g r ay s ca le  m ed ical  i m a g es  o f   r eso lu tio n   512   5 1 2   tak en   f r o m   [ 1 9 ] .   I n   ad d itio n ,   to   ev alu ate  t h p er f o r m an ce   o f   th p r o p o s ed   m eth o d ,   w also   i m p le m en ted   th e   m e th o d   i n   [ 1 7 ] .   Fu r th er m o r e,   i n   t h ex p er i m e n t,  w e   u s M A T L A B   p r o g r a m m i n g .   T h er ea f ter ,   r an d o m   b in ar y   b i ts   o f   d if f er en s ize s   ( 5 Kb ,   1 0 Kb   a n d   2 0 Kb )   a r g en er ated   u s in g   r an d o m   f u n ctio n .   T h v i s u a q u ali t y   is   m ea s u r ed   u s i n g   P ea k   Si g n al  to   No is R at io   ( P SNR )   an d   Me an s   Sq u ar E r r o r   ( MSE )   in   o r d er   to   ev alu ate  h o w   m u c h   t h o r ig in a i m a g i s   d is to r ted   af ter   s ec r et  m e s s a g e m b ed d in g .   T h f o r m u la  to   co m p u te  P SNR   a n d   MSE   ar illu s tr ated   in   E q u atio n s   ( 3 0 )   an d   ( 3 1 )   r esp ec tiv el y   w h er     is   th n u m b er   o f   p ix el s ,         is   th o r i g i n al  i m ag a n d           is   th s teg o   i m ag e.                                                            ( 3 0 )                                                       ( 3 1 )     T h r esu lts   o f   t h e x p er i m e n ca n   b p r esen ted   i n   T ab le   2 ,   T ab le  3 ,   T a b le  4   ac co r d in g   to   th s ize  o f   s ec r et  m es s ag e.   T h at  is ,   w u s 5 Kb ,   1 0 K b ,   an d   2 0 Kb   w h o s co r r esp o n d in g   P S NR   v al u es  ar d ep icted   in   T ab le   2 ,   T ab le  3   an d   T a b le  4 ,   r esp ec tiv el y .   D u to   d i f f er en p ix el  in te n s it y   ( b r ig h t n es s ) ,   s m o o th n e s s   a n d   tex t u r e,   th v is u al  q u alit y   o f   s t eg o   i m a g ar d if f er en t f o r   t h e   s a m p a y lo ad   ca p ac it y .   I n   s o m ca s e s ,   th co v er   ar r elativ el y   s i m ilar   to   t h s t eg o   i m a g es,  a s   in d icate d   b y   t h eir   P SNR   v al u es.  I n   T ab le  2 ,   w h er th s ec r et  m es s ag i s   s m aller   ( 5 Kb ) ,   th p er f o r m a n ce   is   b etter   th a n   th a t   o f   b ig g er   s ize,   as  s h o w n   i n   T ab le  3   an d   T a b le  4 .   T h is   s h o w s   t h at  m o r p ay lo ad   lead s   to   d ec r ea s in g   v is u al  q u al it y .                 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       P r o tectin g   Da ta   b I mp r o vin g   Qu a lity o f S teg o   I ma g e   b a s ed   o n   E n h a n ce d   R ed u ce d   …  ( Ma u r ice  N ta h o b a r i )   2475   T ab le  2.   P SNR   V alu e s   w h e n   Kb   o f   s ec r et  m es s ag is   e m b ed d ed   I mag e s   A h mad   e t   a l .   [ 1 7 ]   P r o p o se d   me t h o d   P S N R ( d B )   P S N R ( d B )   A b d o mi n a l   4 0 . 1 5 5 9   4 0 . 8 6 8 4   L e g   4 0 . 0 8 7 5   4 0 . 6 1 7 1   H e a d   3 3 . 6 5 0 7   3 4 . 7 4 2 8   H a n d   3 9 . 8 5 7 0   4 0 . 6 4 7 6   C h e st   4 0 . 7 3 9 6   4 2 . 4 5 6 4   A v e r a g e   3 8 . 8 9 8 1 4   3 9 . 8 6 6 4 6     T ab le  3.   P SNR   V alu e s   w h e n   1 0   Kb   o f   s ec r et  m es s ag i s   e m b ed d ed   I mag e s   A h mad   e t   a l .   [ 1 7 ]   P r o p o se d   me t h o d   P S N R ( d B )   P S N R ( d B )   A b d o mi n a l   3 7 . 6 8 0 5   3 8 . 1 7 4 5   L e g   3 8 . 0 5 3 7   3 8 . 9 3 1 3   H e a d   3 1 . 9 0 5 0   3 2 . 7 2 7 2   H a n d   3 7 . 5 6 0 9   3 8 . 0 3 3 6   C h e st   3 8 . 0 6 3 4   3 9 . 1 5 3 2   A v e r a g e   3 6 . 6 5 2 7   3 7 . 4 0 3 9         T ab le  4.   P SNR   V alu e s   w h e n   20   Kb   o f   s ec r et  m es s ag i s   e m b ed d ed   I mag e s   A h mad   e t   a l .   [ 1 7 ]   P r o p o se d   me t h o d   P S N R ( d B )   P S N R ( d B )   A b d o mi n a l   3 7 . 6 7 8 1   3 8 . 1 7 1 8   L e g   3 8 . 0 0 8 8   3 8 . 8 3 2 3   H e a d   3 1 . 9 0 4 8   3 2 . 7 2 6 3   H a n d   3 7 . 5 5 6 3   3 8 . 0 3 1 0   C h e st   3 8 . 0 6 1 7   3 9 . 0 5 2 4   A v e r a g e   3 6 . 6 4 1 9   3 7 . 3 6 2 7             Fig u r 2 .   P SNR   ( av er ag e)   co m p ar i s o n   b et w ee n   th p r o p o s ed   an d   [ 1 7 ]       I n   b o th   p r o p o s ed   an d   p r ev io u s   m et h o d   in   [ 1 7 ] ,   th v is u al  q u alit y   i s   b etter   f o r   c h est  i m a g th an   o th er   m ed ical  i m ag e s ,   w h ile  t h lo wer   p er f o r m a n ce   is   o b tain ed   f o r   th h ea d   i m a g e.   T h r ea s o n   o f   t h is   p h en o m en o n   ca n   b d escr ib ed   as  f o llo w .   So m i m a g e s   h a v lar g w h ite  co lo r   an d   s o m d o   n o t,  w h ich   m ea n s   th h i g h e s t   an d   th lo w e s v al u o f   p ix els.   Me an w h ile,   g r a y   s ca le  i m a g e s   h av t h p ix el  v al u es  b et w ee n   w h ite  a n d   b lack .   T h er ef o r e,   in   ca s m a n y   p ix esl  ten d s   to   b w h ite  ( h ea d )   o r   b lack   ( ch est),   th is   ch ar a cter is tic  af f ec ts   t h e   co m p u ted   d if f er en ce ,   w h ic h   a l s o   in f lu e n ce s   t h v is u al  q u ali t y   o f   s te g o   i m a g a f ter   th e m b ed d in g   p r o ce s s .   T h p er f o r m ac o f   t w o   al g o r ith m s   f o r   all  f i v m ed ical  i m a g es  i s   ev al u ated   b ased   o n   th av er ag o f   P SNR   f o r   ea ch   s ec r et  s ize,   wh o s r es u lt s   ar p r ese n ted   i n   Fig u r 2 .   Her e,   t h r e s u lt s   p r o v t h at  t h p r o p o s ed   m et h o d   p er f o r m s   b etter   f o r   e ac h   s ize  o f   s ec r et  m e s s a g u s ed .     I n   ad d itio n ,   alo n g   w it h   t h i n cr ea s i n g   o f   th e   p ay lo ad   s ize,   t h v is u al  q u a lit y   d ec r ea s es.  A s   s h o w n   i n   t h o s tab les,  th a v er a g o f   P SN R   is   3 9 . 8 6 6   d B   an d   3 8 . 8 9 8   d B   f o r   th p r o p o s ed   a n d   th at  o f   [ 1 7 ] ,   r esp ec tiv el y .   I f   t h s ec r et  m ess a g o f   1 0 Kb   i s   h id d en ,   w o b tain   3 7 . 4 0 3   d B   o n   av er ag e,   w h ile   [ 1 7 ]   is   3 6 . 6 5 2   d B .   Nex t,  o u r s   is   3 7 . 3 6 2   d B ,   an d   [1 7]   is   3 6 . 6 4 1 f o r   2 0 Kb   o f     s ec r et  d ata.       5.   CO NCLU SI O AND  F U T U RE   WO RK   I n   th i s   p ap er ,   w h a v d ev elo p ed   n e w   d ata  h id i n g   alg o r it h m   b ased   o n   en h a n ce d   r ed u ce d   d if f er e n ce   ex p an s io n   a n d   f ix ed   p i x el  v a lu f o r   ea ch   b lo ck   o f   f o u r   p i x els  to   s o lv e   t h p r o b lem   o f   h i g h   d is to r tio n   o f   o r ig in al  i m ag a f ter   b its   e m b ed d in g .   Secr et  m es s ag o f   d if f er en s ize s   ( 5 Kb ,   1 0 Kb   an d   2 0   Kb )   w a s   u s ed   to   ev alu a te  th p r o p o s ed   ap p r o ac h .   T h ex p er i m en tal  r es u lt s   s h o w   th a o u r   p r o p o s ed   m et h o d   p er f o r m s   b etter   in   ter m s   o f   th v is u al  q u a lit y   o f   s te g o   i m ag e.   Mo r eo v er ,   b y   in cr ea s i n g   th p a y lad   s ize,   t h q u alit y   o f   s te g o   i m a g d ec r ea s es  g r ad u al l y .   Acc o r d in g   to   th r es u lts ,   w al s o   n o tice  th at  t h e m b ed d in g   ca p ac it y   an d   v i s u al   q u alit y   co u ld   b af f ec ted   b y   th p r o p er ties   o f   im a g li k s m o o t h n e s s ,   b r ig h t n es s   an d   tex tu r e s   in   ad d itio n   to   th ch o ice  o f   t h b asep o in t o f   i m a g p ix el  b lo ck s .     Fo r   f u r th er   r esear c h ,   t h is   m et h o d   ca n   b i m p r o v ed   i n   ter m s   o f   e m b ed d in g   ca p ac it y   b y   c o n s id er in g   th i m a g p r o p er ties   d u r in g   d if f er en ce   co m p u tatio n   b ef o r th e m b ed d in g   p r o ce s s .   So ,   m o r s ec r et  b its   ca n   b h id d en   s ev er al  ti m e s   in   ea c h   b lo ck   b ased   o n   th e m b ed d i n g   le v el  o f   ea c h   p ix el  b lo ck .         RE F E R E NC E S   [1 ]   A .   K.   S a h u   a n d   G .   S w a in ,   " R e v ie w   o n   L S S u b stit u t io n   a n d   P V Ba se d   Im a g e   S teg a n o g ra p h y   T e c h n iq u e s,"   In d o n e sia n   J o u r n a o El e c trica En g i n e e rin g   a n d   Co mp u ter   S c ien c e ,   v o l.   2 ,   n o .   3 ,     p p .   7 1 2   - 7 1 9 ,   2 0 1 6 .     [2 ]   C. - H.  Hu a n g ,   S . - C.   Ch u a n g   a n d   J. - L .   W u ,   " Dig it a in v isib le - In k   d a ta  h id in g   b a se d   o n   sp re a d - sp e c tru m   a n d   q u a n t iza ti o n   tec h n i q u e s,"   IEE T ra n sa c ti o n o n   m u lt ime d i a v o l.   1 0 ,   n o .   4 ,   p p .   5 5 7 - 5 6 9 ,   2 0 0 8 .     34 36 38 40 42 5 Kb 1 0 K b 2 0 K b P SNR   ( d B )   Secr et  s ize  ( Kb )   Ah m a d   e t a l. [1 7 ] P ro p o se d Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   4 A u g u s t 2 0 1 8   :   2 4 6 8     2 4 7 6   2476   [3 ]   L .   Y.  P o a n d   B .   De li n a ,   " In f o rm a ti o n   h id i n g A   n e w   a p p ro a c h   in   t e x ste g a n o g ra p h y , "   in   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   A p p li e d   C o mp u ta ti o n a S c ien c e ,   Ha n g z h o u ,   C h i n a ,   2 0 0 8 .     [4 ]   V .   A .   Ku m a ,   C.   Dh a r m a ra j   a n d   C.   S .   Ra o ,   " A   H y b rid   Dig it a W a term a rk in g   A p p ro a c h   Us in g   Wav e lets  a n d   L S B, "   In ter n a t io n a J o u rn a o E lec trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin ,   v o l.   7 ,   n o .   5 ,   p p .   2 4 8 3 - 2 4 9 5 ,   2 0 1 7 .     [5 ]   R.   T h a n k a n d   K.  Bo risa g a ,   " S e c u rit y   o Bio m e tri c   Da ta   Us in g   Co m p re ss e d   Wate r m a r k i n g   T e c h n iq u e , "   In ter n a t io n a J o u rn a o E lec trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g ,   v o l.   4 ,   n o .   5 ,   p p .   7 5 8 - 7 6 6 ,   2 0 1 4 .     [6 ]   K. - H.  Ju n g ,   " A   h ig h - c a p a c it y   re v e rsib le  d a ta  h i d in g   sc h e m e   b a s e d   o n   so rt in g   a n d   p re d ictio n   i n   d ig it a im a g e s,"   M u lt ime d ia   T o o ls  a n d   Ap p li c a ti o n s ,   v o l.   7 6 ,   n o .   1 1 ,   p p .   1 3 1 2 7 - 1 3 1 3 7 ,   2 0 1 7 .     [7 ]   F .   Y.  S h i h   a n d   X.  Z h o n g ,   " In telli g e n W a ter m a r k in g   f o Hig h - Ca p a c it y   L o w - Di sto rti o n   Da ta  Em b e d d in g In tern a ti o n a l, "   J o u rn a o P a tt e rn   Rec o g n it i o n   a n d   Arti f ic ia In telli g e n c e ,   v o l.   3 0 ,   n o .   5 ,   2 0 1 6 .     [8 ]   J.  T ian ,   " r e v e rsib le  d a ta  e m b e d d in g   u sin g   d if fe re n c e   e x p a n sio n , "   IEE T ra n s a c ti o n o n   Circ u i ts  a n d   S y ste ms   fo r   Vi d e o   T e c h n o lo g y ,   v o l.   1 3 ,   n o .   8 ,   p p .   8 9 0 - 8 9 6 ,   A u g   2 0 0 3 .     [9 ]   M .   S .   A r y a ,   M .   R a n a n d   C.   S .   Be d i,   " Im p ro v e d   Ca p a c it y   I m a g e   S teg a n o g ra p h y   A lg o rit h m   u sin g   1 6 - P ix e l   Diff e r e n c in g   w it h   n - b it   L S S u b stit u t io n   f o RG Im a g e s, "   In t e rn a ti o n a l   J o u rn a o E lec trica l   a n d   C o mp u ter   En g i n e e rin g ,   v o l.   6 ,   n o .   6 ,   p p .   2 7 3 5 - 2 7 4 1 ,   2 0 1 6 .     [1 0 ]   H.  Yi,   S .   W e a n d   H.  Jia n ju n ,   " Im p ro v e d   re d u c e d   d iff e re n c e   e x p a n sio n   b a se d   re v e rsib le  d a ta  h id i n g   sc h e m e   f o r   d ig it a im a g e s,"   in   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   El e c tro n ic M e a su re me n &   In stru me n ts,   Beiji n g ,   C h in a ,   2 0 0 9   [1 1 ]   Z.   Hu a ,   D.  S h o u ji a n   a n d   Z.   Da o z h e n ,   " A   r e v e rsib le  w a ter m a rk in g   sc h e m e   f o v e c to d ra w in g b a se d   o n   d if fe re n c e   e x p a n sio n , "   in   Co m p u ter - A id e d   I n d u str ial  De sig n   &   Co n c e p t u a D e sig n ,   Yiw u ,   Ch in a ,   2 0 1 0 .     [1 2 ]   A .   M .   A lattar,  " Re v e rsib le  w a t e r m a rk   u sin g   d if fe re n c e   e x p a n s io n   o f   q u a d s,"   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   Ima g e   Pro c e ss in g ,   v o l .   1 3 ,   n o .   8 ,   p p .   1 1 4 7 - 1 1 5 6 ,   2 0 0 4 .     [1 3 ]   A .   A rh a m ,   H.  A .   Nu g ro h o   a n d   T .   B.   A d ji ,   " M u lt ip le  lay e d a ta  h id i n g   sc h e m e   b a se d   o n   d if f e re n c e   e x p a n sio n   o f   q u a d , "   S ig n a l   Pro c e ss in g ,   v o l.   1 3 7 ,   p p .   5 2 - 6 2 ,   A u g u st 2 0 1 7 .     [1 4 ]   M .   L iu ,   H.  S .   S e a h ,   C.   Z h u ,   W .   L in   a n d   F .   T ian ,   " Re d u c in g   lo c a t io n   m a p   in   p re d ictio n - b a se d   d if f e re n c e   e x p a n sio n   f o re v e rsib l e   i m a g e   d a ta e m b e d d in g , "   S ig n a l   Pro c e ss in g ,   v o l.   9 2 ,   n o .   3 ,   p p .   2 0 2 - 2 0 6 ,   2 0 1 5 .     [1 5 ]   H. - C.   W u ,   C. - C.   Lee ,   C. - S .   Tsa i,   Y. - P .   Ch u   a n d   H. - R.   Ch e n ,   " A   h ig h   c a p a c it y   r e v e rsib le  d a ta  h id in g   sc h e m e   w it h   e d g e   p re d ictio n   a n d   d if f e re n c e   e x p a n sio n , "   J o u rn a l   o S y ste ms   a n d   S o ft w a re ,   v o l.   8 2 ,     n o .   1 2 ,   p .   1 9 6 6 - 1 9 7 3 ,   A u g u st  2 0 0 9 .     [1 6 ]   C. - L .   L iu ,   D. - C.   L o u   a n d   C. - C.   L e e ,   " Re v e rsib le  d a ta  e m b e d d i n g   u sin g   re d u c e d   d if f e r e n c e   e x p a n sio n , "   i n   In telli g e n I n fo rm a t io n   Hid in g   a n d   M u lt ime d i a   S ig n a Pro c e ss in g ,   Ka o h si u n g ,   T a iw a n ,   2 0 0 7   [1 7 ]   T .   A h m a d ,   M .   Ho li l,   W .   W ib iso n o   a n d   R.   M .   Ijt i h a d ie,  " A n   i m p ro v e d   q u a d   a n d   RDE - b a se d   m e d ica d a ta  h id in g   m e th o d , "   i n   Co m p u t a ti o n a I n telli g e n c e   a n d   Cy b e rn e ti c s,  Y o g y a k a r ta ,   I n d o n e sia ,   2 0 1 3   [1 8 ]   M .   Ho li a n d   T .   A h m a d ,   " S e c re Da ta  Hid in g   b y   Op ti m izin g   Ge n e ra S m o o th n e ss   Diff e re n c e   E x p a n sio n - Ba se d   M e th o d , "   J o u r n a o T h e o re ti c a a n d   Ap p li e d   In f o rm a ti o n   T e c h n o l o g y ,   v o l .   7 2 ,   n o .   2 ,   p p .   1 5 5 - 1 6 3 ,   2 0 1 5 .     [1 9 ]   " P a rtn e rs  i n f e c ti o u d ise a se   im a g e s -   e m i c ro b e Dig it a L ib ra r y , "   A p ril   2 0 1 7 .   [ On li n e ] .   A v a il a b le:  ww w . id i m a g e s.o rg .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.