Искажения в цифровой голографии; устойчивость к искажениям скрытых водяных знаков
Представлены вариации устойчивости к искажением (robustness) при встраивании скрытых водяных знаков (СВЗ) в изображения.
Выполнены эксперименты с основными видами искажений изображений, содержащих голограмму Фурье с встроенными водяными знаками: поворот изображения, изменение масштаба, неравномерность освещенности (затенение), перекрытие другим объектом, сжатие в формате JPEG, воздействие низкочастотным (НЧ) фильтром (дефокусировка). Синтез голограмм выполнен без фазового диффузора. Продемонстрировано одно из основных свойств голограммы - возможность восстановления изображения объектов при потере части информации и при воздействии внешних атак. Робастность (robustness) СВЗ - реакция на воздействие на контейнер, которая не приводит к полной потере встроенного в контейнер СВЗ (сообщения).
Дословно Robustness = ошибкоустойчивость. Робастный алгоритм встраивания СВЗ - алгоритм устойчивый к воздейтвиям, атакам.
a)
|
|
b)
|
Рис.1. Слева - поворот изображения контейнера с СВЗ на 15o.
Справа - результат восстановления голограммы скрытых данных при произвольном повороте изображения контейнера.
a)
|
|
b)
|
Рис.2. Слева - изменение масштаба контейнера с СВЗ (увеличение на 10%)
Справа - восстановленный объект (СВЗ) уменьшен и смещен в строну более низких частот.
a)
|
|
b)
|
Рис.3. Слева - изображение-контейнер, искаженное тенью; подобные искажения возникают в условиях неравномерной освещенности.
Справа - результат восстановления голограммы СВЗ в случае искажения тенью.
a)
|
|
b)
|
Рис.4. Слева - пример перекрытия изображения-контейнера другим объектом на 50%.
Справа - восстановленная голограмма СВЗ.
a)
|
|
b)
|
Рис.5. Слева - перекрытие изображения-контейнера на 50% и размещение водяного знака в более высокочастотной части спектра.
Справа - восстановленная голограмма СВЗ.
a)
|
|
b)
|
Рис.6. Слева - искажение изображения контейнера с СВЗ в случае сжатия в формате JPEG; качество=30% (cжатие в 8 раз)
Справа - восстановленная голограмма после сжатия файла в формате JPEG. Разрушается текстура водяного знака.
a)
|
|
b)
|
Рис.7. Слева - изображение-контейнер с СВЗ, искаженное дефокусировкой (низкочастотная фильтрация фильтра)
Справа - восстановленная голограмма после дефокусировки. Наблюдается падение сигнала на высоких частотах.
