 |
63. Використання дизеризованих пристроїв квантування для вбудовування інформації.
|
|
|
|
63. Використання дизеризованих пристроїв квантування для вбудовування інформації.
В схемі МІК може використовуватися, так званий дизеризований пристрій квантування. Дизеризація полягає в тому, що перед квантуванням до сигналу додається деяке число, яке віднімається після квантування:
. (42)
|
Рис. 16. Відображення точки зображення в найближче кодове слово |
Таким чином, сімейство дизеризованих пристроїв квантування утворюється на основі одного пристрою квантування 
і вектору дизеризації 
довжиною 
. Прикладом може бути бінарний скалярний рівномірний пристрій квантування з кроком 
. Сімейство дизеризованих пристроїв квантування може бути отримане, наприклад, шляхом генерації як вектора 
випадкової рівномірно розподіленої послідовності довжиною L, члени якої набувають значення з діапазону 
. Вектором 
вибирається
. (43)
Особливістю розглянутого дизеризованого пристрою квантування є те, що похибка квантування не залежить від вхідного сигналу.
Дизеризований пристрій квантування може застосовуватися для розширення спектру сигналу в стеганографії. Зміна звичайного методу вбудовування з розширенням спектру полягає в заміні додавання операцією квантування. Вбудовування інформації за допомогою сигналів з розширенням спектру може бути представлене так
, (44)
де 
- нормалізований псевдовипадковий вектор. Цей вираз може бути переписаний у вигляді
, (45)
де 
- проекція сигналу 
на вектор : 
. Далі замінюється операція додавання 
операцією квантування. Тоді формула для вбудовування ЦВЗ матиме вигляд
. (46)
|
|
|
64. Алгоритми вбудовування ЦВЗ із використанням скалярного квантування.
А1. В одному з алгоритмів до кольорового зображення спочатку застосовується п'ятирівневе цілочисельне вейвлет-перетворення. ЦВЗ є послідовністю 
. Модифікуються лише високочастотні коефіцієнти синьої компоненти, оскільки людське око найменш чутливе до спотворень в цій області спектру. Перед вбудовуванням ЦВЗ двійкове представлення коефіцієнтів зсувається вправо, а після вбудовування – вліво. За рахунок цього досягається робастність до можливого подальшого квантування. Коефіцієнти вбудовуються відповідно до такої формули:
, (47)
де 
визначає потужність ЦВЗ, а яскравість відповідного піксела зображення - 
.
Витягання ЦВЗ відбувається при відсутності початкового зображення, а спотворений коефіцієнт синього каналу оцінюється на основі довколишніх коефіцієнтів. При цьому знаходиться різниця між прийнятим коефіцієнтом і його оцінкою, а біт ЦВЗ визначається за її знаком:
(48)
65. Вбудовування залишкових і різницевих ЦВЗ в зображення.
В цьому алгоритмі ЦВЗ – це бінарне зображення розміру вдвічі меншого початкового. Обидва зображення кратномасштабно розкладають: контейнер декомпонується за допомогою вейвлет-перетворення, а ЦВЗ перетворюється за допомогою функції, що знижує розрізняльну здатність (описана в стандарті JBIG (Joint Binary Image Group)). Таким чином, до кожного зображення застосовується відповідне йому перетворення. ЦВЗ із зменшеною розрізняльною здатністю називається залишковим. Залишковий ЦВЗ інтерполюється (між всіма пікселами вставляються нулі) і віднімається від початкового ЦВЗ. В результаті виходить різницевий ЦВЗ, енергія якого значно менша залишкового.
і різницеві, і залишкові ЦВЗ вбудовуються у вейвлет-образ початкового зображення. При цьому вбудовування здійснюється тільки у ВЧ-НЧ і НЧ-ВЧ області. Область НЧ-НЧ не використовується, оскільки значення коефіцієнтів великі, тому великий шум зображення, а область ВЧ-ВЧ не використовується, оскільки в ній великим є шум обробки: коефіцієнти в ній малі і будуть видалені після стискання. Для більшої робастності вбудовування ЦВЗ виконується «через стовпець» в кожну з областей: в одну вбудовуються парні стовпці, а в іншу – непарні. Перед вбудовуванням біти ЦВЗ перемішуються за псевдовипадковим законом. Процес вбудовування показаний на рис. 17. Залишковий ЦВЗ вбудовується в більш енергетично значущі області зображення, ніж різницевий. Тим самим досягається узгодження між зображенням-контейнером і ЦВЗ.
|
|
|
|
Рис. 17. Вбудовування залишкового і різницевого ЦВЗ |
Цей алгоритм не є стійким до операцій обробки сигналу: оскільки вейвлет-перетворення концентрує енергію зображення в НЧ-областях, ВЧ-коефіцієнти будуть малі. Тому вони будуть видалені алгоритмом стискання разом з вбудованою інформацією. Іншим недоліком алгоритму є те, що для декодування ЦВЗ потрібна наявність в декодері початкового зображення.
|
|
|
