Data hiding techniques for biomedical signals: A comprehensive review of steganography and watermarking approaches - 04/09/26

Doi : 10.1016/j.neuri.2026.100292 
Bambang Ari Wahyudi a, b , Tohari Ahmad a, , Royyana Muslim Ijtihadie a , Ntivuguruzwa Jean De La Croix c, d , Kambombo Mtonga e
a Department of Informatics, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Kampus ITS Keputih Sukolilo, Surabaya, 60111, Indonesia 
b School of Computing, Telkom University, Bandung, 40257, Indonesia 
c Faculty of Computing and Information Sciences, University of Lay Adventists of Kigali (UNILAK), Kigali, 6392, Rwanda 
d Department of Technology and Innovation, SecureAI Labs, Kigali, 6100, Rwanda 
e Mathematical Sciences Department, Malawi University of Business and Applied Sciences, Private Bag 303, Chichiri, Blantyre, 3, Malawi 

Corresponding author.

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
Article gratuit.

Connectez-vous pour en bénéficier!

Highlights

A PRISMA-based systematic literature review screened 594 identified records, resulting in 54 papers for analysis.
Presenting a structured taxonomy that classifies biomedical signal data hiding methods into classical and advanced categories, with advanced approaches based on optimization or machine learning.
Trend analysis for biomedical signals and data hiding methods is conducted using linear trend analysis by estimating the slope and its corresponding confidence interval.
Discusses the evaluation methods used to assess the imperceptibility, robustness, and capacity of biomedical signal data hiding techniques.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical abstract




Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abstract

Biomedical signals such as electrocardiography (ECG), electroencephalography (EEG), electromyography (EMG), and photoplethysmography (PPG) contain sensitive clinical information that requires robust protection during storage and transmission. Data hiding techniques, including steganography and watermarking, have been widely investigated to ensure confidentiality, integrity, and authentication while preserving the diagnostic quality of the original signal. This study presents a systematic literature review of biomedical signal data hiding research published between 2015 and 2025. Following the PRISMA methodology, 54 peer-reviewed journal articles were selected for detailed analysis. The reviewed studies were organized into a structured taxonomy comprising Classical and Advanced approaches. Classical methods, which include Time Domain, Transform Domain, and Hybrid Classical techniques, represent the dominant methodological group throughout the observed period. Advanced methods, encompassing Optimization-based, Intelligent, and Hybrid Advanced strategies, demonstrate a higher growth rate, reflecting an emerging shift toward more adaptive and learning-based data hiding solutions. Trend analysis of biomedical signal usage reveals that ECG is the most extensively investigated signal, followed by EEG, PPG, and EMG, suggesting a clear research growth hierarchy across signal modalities. Evaluation practices are primarily centered on imperceptibility, robustness, and capacity, which are most frequently assessed using Percentage Root-mean-square Difference (PRD), Bit Error Rate (BER), and payload-related metrics. Furthermore, security enhancement strategies integrating cryptographic techniques and blockchain-based frameworks are identified as promising directions for strengthening the protection of Patient Health Records (PHR). By consolidating existing taxonomies, trend findings, and evaluation strategies, this review highlights key research gaps, particularly the under exploration of non-ECG signal modalities and the limited adoption of intelligent methods, and provides a structured foundation to guide future developments in biomedical signal data hiding.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Biomedical signal, Medical patient record, Patient health record, Cybersecurity, Information hiding, Information security, ICT infrastructure


Plan


© 2026  The Author(s). Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 6 - N° 4

Article 100292- décembre 2026 Retour au numéro
Article suivant Article suivant
  • Identifying the irritative network in magnetoencephalography based on clustering and independent component analysis
  • Aurore Semeux-Bernier, Francesca Bonini, Maria Fratello, Samuel Medina Villalon, Matthieu Gilson, Jean-Michel Badier, Fabrice Bartolomei, Frédéric Richard, Christian-George Bénar

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.

Elsevier s'engage à rendre ses eBooks accessibles et à se conformer aux lois applicables. Compte tenu de notre vaste bibliothèque de titres, il existe des cas où rendre un livre électronique entièrement accessible présente des défis uniques et l'inclusion de fonctionnalités complètes pourrait transformer sa nature au point de ne plus servir son objectif principal ou d'entraîner un fardeau disproportionné pour l'éditeur. Par conséquent, l'accessibilité de cet eBook peut être limitée. Voir plus

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2026 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.