Оценка функции передачи модуляции (ФПМ) бумажных носителей при встраивании скрытых водяных знаков (СВЗ). Регистрация спектра мощности контейнеров изображений с СВЗ после встравания в бумажные носители

Функции передачи модуляции (ФПМ) сквозного тракта - бумажный носитель плюс фоторегистратор

Рис.1 Функции передачи модуляции (ФПМ) сквозного тракта - бумажный носитель плюс фоторегистратор. Для определения ФПМ использовались изображения края полуплоскости на Рис.2,
для двух типов бумаги. Характеристика ФПМ для бумаги klin_1 предпочтительнее, т.к. сохраняет приемлемый коэффициент передачи до ~8 линий на мм.

Изображения края полуплоскости

Рис.2 Изображения края полуплоскости, полученные вырезкой областей с резким перепадом яркости с картинок полутоновых клиньев klin_1.jpg и klin_2.jpg, соответственно.

Сечения спектров мощности контейнеров картинок

Рис.3 Сечения спектров мощности контейнеров картинок файлов goghland.jpg и Print_scanned_600dpi.jpg со встроенными СВЗ, соответственно.
Стрелкой обозначено положение СВЗ в области пространственных частот. В первом случае несущая трансформанта СВЗ k1=100. Во втором случае трансформанта СВЗ равна 128.
В обоих случаях СВЗ "удачно" расположен за пределами наиболее мощных гармоник спектров картинок. И при этом, положение СВЗ относительно ФПМ сквозного тракта (верхний график Рис.1) "удачно" обеспечивает
достаточную амплитуду для восстановления. Перемещение СВЗ в более высочастотную область спектра позволяет уменьшить влияние спектра изображения, но при этом подвергается более сильному воздействию ФПМ
тракта - бумажный носитель - фоторегистратор (БНФ).
Таким образом, задача оптимизации сведена к поиску значения несущей трансформанты СВЗ k1 за пределами спектра мощности и в пределах достаточных (для восстановления СВЗ) значений ФПМ сквозного тракта БНФ.
Для коррекции предельной частоты тракта БНФ нужно оценить спектр мощности шума сквозного тракта.

Пространственный спектр мощности контейнера

Рис.4 Пространственный спектр мощности контейнера картинки на холсте (canvas) со встроенным СВЗ. Файл Print_scanned_600dpi.jpg. k1=100.

Пространственный спектр мощности контейнера картинки со встроенными данными

Рис.4 Пространственный спектр мощности контейнера картинки со встроенными скрытыми данными. Файл goghland.jpg. k1=105.

Пространственный спектр мощности

Рис.4 Пространственный спектр мощности контейнера картинки со встроенным СВЗ. Файл goghland.jpg. k1=128. Хорошо заметно уменьшение видности (яркости) СВЗ вдоль диагонали в направлении увелечения пространственной частоты.
Последнее, в наибольшей степени, обусловлено быстрым спадом ФПМ (Рис.1) на частотах близким к предельно возможным.
Также оказывает влияние мощность шума тракта, вызванного мелкой фактурой бумаги и шумами фоторегистратора.