А,В,Соколов, 0,М, Степанюк - Скачать документы

Глава 5. Компьютерная стенография 441
Проблема отыскания разумного компромисса между частотой взятия отсчетов сигнала
и расходованием ресурсов трактов преобразования и передачи информации возникла
задолго до того, как на свет появились первые звуковые карты. В результате
исследований было сформулировано правило, которое в отечественной научно-технической
литературе принято называть теоремой Котельникова. Если поставить перед
собой задачу обойтись без формул и использования серьезных научных терминов типа
«система ортогональных функций», то суть теоремы Котельникова можно объяснить
следующим образом. Сигнал, представленный последовательностью дискретных отсчетов,
можно вновь преобразовать в исходный (непрерывный) вид без потери информации
только в том случае, если интервал между соседними отсчетами не превышает
половины периода самого высокочастотного колебания, содержащегося в спектре сигнала.
Из сказанного следует, что восстановить без искажений можно только сигнал, спектр
которого ограничен некоторой максимальной частотой (теоретически все реальные
сигналы имеют бесконечные спектры). Для того чтобы при дискретизации избежать
искажений, вызванных этим обстоятельством, сигнал вначале пропускают через фильтр,
подавляющий в нем все частоты, которые превышают заданное значение максимальной
частоты, и лишь затем производят дискретизацию. Если учесть некоторые реальные
свойства сигналов, свойств человеческого слуха (окно слышимости) и устройств
преобразования, то частоту дискретизации следует выбирать не менее 20 кГц. Так в
стандарте CD частота дискретизации равна 44,1 кГц, для цифровых звуковых магнитофонов
стандартная частота дискретизации составляет 48 кГц, звуковые карты, как
правило, способны работать в широком диапазоне частот дискретизации.
Заменив микрофон на устройство преобразования
светового сигнала в электрический
можно провести с ним те же преоб-
Амплитуда, S(t)
разования, что и со звуковым сигналом.
Поэтому мы лишь кратко поясним суть использования
младших разрядов применительно
к изображениям.
Время, t
В 8-битном изображении (RGB кодирование)
цвет каждой точки кодируется 8 битами
или байтом, например — 00010001.
Каждая цветовая комбинация тона (пиксела
— точки) — это комбинация трех основных
цветов: красного R, зеленого G и
Амплитуда, S(n)
синего В, которые занимают каждый по
1 байту (итого по 3 байта на каждую точку).
При кодировании стеганографического
изображения изменяется последний
Время, п
(младший) бит каждой точки (или, допустим,
с определенным шагом) — что приводит
к незаметному для большинства
людей изменению изображения - цвет
рис
^
Дискретизация сигнала
части точек, составляющих изображение,
во времени