Эксперимент по встраиванию СВЗ в виде бинарного кода и воостановлению после печати и фотофиксации на смартфон. Процесс "print-cam".

М.В. Смирнов

Аннотация

Выполнены эксперименты по встраиванию и восстановлению цифровых голограмм Фурье скрытых водяных знаков (СВЗ) в обычные бумажные носители с помщью стандартных устройств. В качестве контейнеров СВЗ использовались художественные репродукции. Бумажными носителями служили листы формата A4 бумаги "KYM LUX CLASSIC". Устройство для печати - настольный лазерный принтер фирмы HP LaserJet 1022n, фоторегистратор - смартфон с камерой LG-E975W с цифровым разрешением 4128 x 3096. Встраивание осуществлялось в цветные и полутоновые картинки-контейнеры.


Методика и теоритические аспекты изложены в работах "Голографический подход к встраиванию скрытых водяных знаков в фотографии"[1-5]. В настоящей работе представлены результаты экспериментов с бумажными носителями в системе передачи изображений "print-cam"[6]. "Print-cam" - тракт передачи данных, включающий печать изображений на бумажном носителе, фоторегистрацию напечатного изображения, сжатие в формате JPEG. Изображениями - контейнерами послужили художественные репродукции с разрешение 300 dpi. В качестве скрытого водяного знака (СВЗ) использовалось бинарное поле (код) размером 120x120 пикселов.
Исходная цветная репродукция - контейнер

Рис. 1. Исходная цветная репродукция - изображение-контейнер

Биты бинарного кода для встраивания
Рис. 2. Биты бинарного кода для встраивания: 20 ÷ 28 ≤ 511

Фотография фрагмента изображения с СВЗ после печати

Рис. 3. Фотография фрагмента изображения с СВЗ после печати. Внизу показаны два варианта восстановления бинарного поля: 28 + 25 + 24 + 23 = 312 . Бинарные поля имеют высокую помехоустойчивость за счет многократного повторения значения бита. Поле одного бита СВЗ имеет размерность 40x40 пикселов. Пространственная трансформанта СВЗ k1=125.


Применение для печати черно-белого (полутонового) лазерного принтера оказывает наибольшее воздействие на устойчивость внедряемых СВЗ. Лучшие результаты могут быть получены при использовании струйных принтеров с цветными чернилами. Тестирование устойчивости при печати изображения контейнера с СВЗ с помощью принтера Epson WF 7620, процесс "print-cam".

Литература:
  1. Смирнов М.В. Голографический подход к встраиванию скрытых водяных знаков в фотографии - Оптический журнал, том.72, №6, 2005
  2. M.V. Smirnov Holographic approach to embedding hidden watermarks in a photographic image - Journal of Optical Technology Vol. 72, Issue 6, pp. 464-468 (2005)
  3. Смирнов М.В. Аналоговая защита фотоносителей информации в электронных документах - Тезисы международного научно-практического семинара "Системы комплексной безопасности и физической защиты", Санкт-Петербург, 2013
  4. Смирнов М.В. Моделирование и визуализация голограмм Фурье, Френеля, Адамара
  5. Смирнов М.В. Результаты экспериментов встраивания скрытых водяных знаков в фотоизображения на бумажной и пластиковой основе
  6. Keskinarkaus, Anja, Digital watermarking techniques for printed images.[PDF]. 28 февр. 2013 г.
  7. Эксперименты по восстановлению СВЗ с художественных репродукций на бумажных носителях. Процесс "print-scan".[HTML]
  8. Презентация DigiMarc 2005: Digital Watermarking Solution
  9. Смирнов М.В. Мультиплицирование цифровой голограммы как способ повышения отношения сигнал/шум, анонсирована IBMdevoloperWorks etc.
© 2005

Статьи:
1. Программное обеспечение. Цифровая голография. Скрытые водяные знаки. Распознавание образов.
2. Инвариантная оценка сходства двух строковых переменных методом "Трех-Множеств"
3. On-line вычисление коэффициента Джаккарда (javascript)
4. Регистрация и восстановление цифровых голограмм в традиционных носителях информации на бумажной и пластиковой основе
5. Распределение вероятностей частоты поисковых запросов