Diseño e implementación de un método de esteganografía en imágenes digitales basado en la descomposición en valores singulares por bloques, desarrollado mediante procesamiento numérico en python

Resumen

Este trabajo se orientó a desarrollar, implementar y ajustar analíticamente un procedimiento de ocultamiento de texto que actúa sobre los valores espectrales de regiones de una imagen anfitriona, mediante la descomposición en valores singulares por bloques. Para introducir cada bit, se aplicó un esquema de cuantización par-impar sobre el coeficiente espectral dominante de cada región, cuyo paso de cuantización se fijó mediante un criterio derivado de la desigualdad espectral de Weyl, sin requerir acceso a la imagen original durante la recuperación. El experimento se realizó en Python utilizando 12 imágenes monocromáticas de 512 × 512 píxeles. Durante su desarrollo, se probaron configuraciones al variar el tamaño del bloque, el número de coeficientes, el paso de cuantización y la longitud del mensaje. La configuración de referencia utilizó bloques de 8 × 8 píxeles, un valor singular modificado en cada bloque y un paso de cuantización equivalente a cuatro veces el tamaño del bloque. Con esta configuración se recuperaron todos los bits sin errores. La calidad visual media alcanzó los 55 decibelios y superó en 14 decibelios al esquema basado en el procesamiento de la imagen completa, mientras que la capacidad efectiva fue aproximadamente 68 veces mayor y los tiempos de inserción y extracción fueron entre 18 y 20 veces menores. Estos resultados indican que trabajar por regiones y modificar el coeficiente espectral más alto de cada una ofrece un fundamento matemático explícito, recuperación sin errores y menor costo computacional que el esquema global, bajo las condiciones experimentales evaluadas.