 |
49. А3. Алгоритм вбудовування ЦВЗ у вигляді блоків 8x8.
|
|
|
|
49. А3. Алгоритм вбудовування ЦВЗ у вигляді блоків 8x8.
Даний алгоритм також працює з блоками 8х8. Спочатку створюється псевдовипадкова маска нулів і одиниць такого ж розміру 
. Далі кожен блок 
ділиться на два підблоки 
і 
, залежно від значення маски. Для кожного підблоку обчислюється середнє значення яскравості, 
та 
. Далі вибирається деякий поріг 
, і біт ЦВЗ вбудовується таким чином:
(16)
Якщо умова (16) не виконується, змінюється значення яскравості пікселів підблоку . Для витягання біта ЦВЗ обчислюються середні значення яскравості підблоків - 
і 
. Різниця між ними дозволяє визначити шуканий біт:
(17)
50. Алгоритм вбудовування ЦВЗ у вигляді двохвимірного масиву біт розміром величини зображення.
ЦВЗ є двовимірним масивом біт розміром величини зображення, причому кількість одиниць в ньому дорівнює кількості нулів. Існує декілька версій алгоритму, запропонованого Пітасом. Спочатку вбудовувався біт ЦВЗ в кожен піксел зображення, але пізніше використали для цієї мети блоки розміром 2х2 або 3х3 піксела, що робить алгоритм більш робастним до стискання або фільтрації. ЦВЗ додається до зображення:
. (18)
При використанні для вбудовування блоків детектор ЦВЗ обчислює середнє значення яскравості цього блоку. Отже з'являється можливість нерівномірного вбудовування ЦВЗ в піксели, тобто величина 
. Таким чином, можна отримати ЦВЗ, оптимізований за критерієм робастності до процедури стискання алгоритмом JPEG. Для цього в блоці 8х8 елементів наперед обчислюють «ємність» кожного піксела (з урахуванням ДКП і матриць квантування JPEG). Потім ЦВЗ вбудовують відповідно до обчисленої ємності. Ця оптимізація проводиться один раз і знайдена маска застосовується для будь-якого зображення. На рис. 11 (а) і (б) показаний ЦВЗ до і після оптимізації.
|
|
|
|
а) б) рис. 10. Вигляд ЦВЗ: а) до оптимізації; б) після оптимізації |
51. Характеристика алгоритму Patchwork для вбудовування ЦВЗ.
У основі алгоритму Patchwork є статистичний підхід. Спочатку псевдовипадковим чином на основі ключа вибираються два піксели зображення. Потім значення яскравості одного з них збільшується на деяке значення (від 1 до 5), значення яскравості іншого – зменшується на таке ж значення. Далі цей процес повторюється велику кількість разів (~10000) і знаходиться сума значень всіх різниць. За значенням цієї суми роблять висновок про наявність або відсутність ЦВЗ в зображенні.
Для пояснення роботи алгоритму введемо ряд позначень. Нехай значення вибраних на кожному кроці пікселів 
і 
, величина приросту - 
. Тоді сума різниць значень пікселів
(19)
Маточікування величини 
(суми різниці значень пікселів в незаповненому контейнері) близьке до нуля при достатньо великому 
. Маточікування величини 
більше 
. має розподіл гауса. Таким чином, в стегодетекторі відповідно до ключа перевіряється значення і, якщо воно значно відрізняється від нуля, виноситься рішення про наявність ЦВЗ.
Існує можливість покращення основного алгоритму для підвищення його робастності. Замість окремих пікселів використовуються блоки, або patches. Використання блоків різного розміру може розглядатися як формування спектру внесеного ЦВЗ шуму. Оскільки найбільш ймовірною модифікацією стего є компресія JPEG, то доцільно, щоб спектр ЦВЗ знаходився в області низьких частот. З іншого боку, якщо характер можливих модифікацій стего заздалегідь невідомий, доцільне застосування сигналів з розширеним спектром. Від форми блоку залежить невидимість внесених спотворень.
|
|
|
Алгоритм Patchwork є достатньо стійким до операцій стискання зображення, його усікання, зміни контрастності. Основним недоліком алгоритму є нестійкість до афінних перетворень, тобто поворотам, зсувам, масштабуванню. Інший недолік полягає в малій пропускній спроможності.
|
|
|
