Темы домашних заданий весна 2015

Темы домашних заданий по разделу «Стеганография и стегоанализ»
дисциплины «Обнаружение и распознавание сигналов».
Тема 1 Стегозапись и стегоанализ графических файлов при реализации
различных методов сокрытия сообщений.
Задача 1.1
1.1 Задание для двух студентов. В произвольно выбранном контейнере в
виде
файла управляемого объема записать цифровую голограмму
чертежа
методом,
реализованном
в
алгоритме
Брундокса
(Bruyndonckx). (см. конспект, материалы кафедральной энциклопедии и
описание алгоритма в метод. материалах)
1.2 Восстановить стего по известному ключу.
1.3 Промоделировать занесение шума в файл, содержащий стегосообщение
с помощью функции rnorm(*).
1.4 Качественно оценить влияние шума на восстановленное стего.
1.5 Оценить предельное соотношение объемов контейнера и стего
визуально и по спектру пространственных частот.
Задача 1.2.
1.1 Задание для двух студентов. В произвольно выбранном контейнере в виде
файла управляемого объема записать чертежи в форматах autoCAD и Компас
методом Patchwork (заплаток). (см. конспект и материалы кафедральной
энциклопедии, блога Н.В. Чичварина)
1.2 Восстановить стего по известному ключу.
1.3 Промоделировать дефокусировку путем фильтрации пространственным
фильтром с импульсным окликом ℎ(𝑥, 𝑦) = exp⁡{−
𝑥 2 +𝑦 2
𝑟2
}
1.4 Качественно оценить влияние дкфокусировки при различных значениях r
на восстановленное стего.
1.5 Оценить предельное соотношение объемов контейнера и стего визуально
и по спектру пространственных частот.
Задача 1.3. Задание для двух студентов.
1
1.1 В произвольно выбранном контейнере в виде файла управляемого
объема записать цифровую голограмму методом Ленгелаара (Langelaar) (см.
конспект, материалы кафедральной энциклопедии и блога).
1.2 Восстановить стего по известному ключу.
1.3 Промоделировать дефокусировку путем фильтрации пространственным
фильтром с импульсным окликом ℎ(𝑥, 𝑦) = exp⁡{−
𝑥 2 +𝑦 2
𝑟2
}
1.4 Качественно оценить влияние дкфокусировки при различных значениях r
на восстановленное стего.
1.5 Оценить предельное соотношение объемов контейнера и стего визуально
и по спектру пространственных частот.
Задача 1.4. Задание для двух студентов.
1.1 В произвольно выбранном контейнере в виде файла управляемого
объема записать цифровую голограмму чертежа методом Питаса (Pitas) (см.
конспект, материалы кафедральной энциклопедии и блога).
1.2 Восстановить стего по известному ключу.
1.3 Промоделировать дефокусировку путем фильтрации пространственным
фильтром с импульсным окликом ℎ(𝑥, 𝑦) = exp⁡{−
𝑥 2 +𝑦 2
𝑟2
}
1.4 Качественно оценить влияние дкфокусировки при различных значениях r
на восстановленное стего.
1.5 Оценить предельное соотношение объемов контейнера и стего визуально
и по спектру пространственных частот.
1.5 Оценить предельное соотношение объемов контейнера и стего визуально
и по спектру пространственных частот.
Задача 1.5.
1.1 В произвольно выбранном контейнере в виде файла управляемого
объема записать цифровую голограмму методом
Питаса (Pitas) (см.
конспект, материалы кафедральной энциклопедии и блога).
1.2 Восстановить стего по известному ключу.
2
1.3 Промоделировать дефокусировку путем фильтрации пространственным
фильтром с импульсным окликом ℎ(𝑥, 𝑦) = exp⁡{−
𝑥 2 +𝑦 2
𝑟2
}
1.4 Качественно оценить влияние дкфокусировки при различных значениях r
на восстановленное стего.
1.5 Оценить предельное соотношение объемов контейнера и стего визуально
и по спектру пространственных частот.
1.5 Оценить предельное соотношение объемов контейнера и стего визуально
и по спектру пространственных частот.
Задача 1.6.
1.1 В произвольно выбранном контейнере в виде файла управляемого
объема записать цифровую голограмму методом Роджена (Rongen) (см.
конспект, материалы кафедральной энциклопедии и блога).
1.2 Восстановить стего по известному ключу.
1.3 Промоделировать дефокусировку путем фильтрации пространственным
фильтром с импульсным окликом ℎ(𝑥, 𝑦) = exp⁡{−
𝑥 2 +𝑦 2
𝑟2
}
1.4 Качественно оценить влияние дкфокусировки при различных значениях r
на восстановленное стего.
1.5 Провести стегоанализ путем применения гистограммы.
Задача 1.7. Задание для двух студентов.
1.1 В произвольно выбранном контейнере в виде файла управляемого
объема записать цифровую голограмму чертежа методом Каттера (Kutter)
(см. конспект, материалы кафедральной энциклопедии и блога).
1.2 Восстановить стего по известному ключу.
1.3 Промоделировать дефокусировку путем фильтрации пространственным
фильтром с импульсным окликом ℎ(𝑥, 𝑦) = exp⁡{−
𝑥 2 +𝑦 2
𝑟2
}
1.4 Качественно оценить влияние дкфокусировки при различных значениях r
на восстановленное стего.
1.5 Провести стегоанализ путем применения гистограммы.
3
Задача 1.8.
1.1 В произвольно выбранном аудиофайле записать изображение
электронной схемы, разработанной в среде любого пакета САПР. Метод и
алгоритм выбирается произвольно. (см. конспект, материалы кафедральной
энциклопедии и блога).
1.2 Восстановить стего по известному ключу.
Задача 1.9 Разработать программу скремблирования речи координатным
методом
(во
временной
области).
Разработать
программу
дескремблирования.
Задача 1.10 Разработать программу скремблирования речи частотным
методом
(во
временной
области).
Разработать
программу
дескремблирования.
Задача 1.11
Разработать программу скремблирования речи путем
амплитудной
модуляции несущей речевым сообщением. Разработать
программу дескремблирования.
Задача 1.12 Разработать программу скремблирования речи путем частотной
модуляции несущей речевым сообщением. Разработать программу
дескремблирования.
Задача 1.13.
1.1В произвольно выбранном контейнере в виде сэмпла звукового файла
управляемого объема записать произвольно выбранное стего методом
втраивания
данных
в
коэффициенты
дискретного
косинусного
преобразования (см. конспект и материалы кафедральной энциклопедии).
Cтадартная процедура ДКП есть в библиотеке MathCAD и описана в Help
MathCAD – e-bookLocal Cosine Transforms (LCT) оконное дискретное косинусное
преобразование (ОДКП):
lct(a, n, f), ilct(w, n, b, f), cpt(a, n), icpt(w, n, b))
1.2 Качественно и по спектру оценить влияние растущего объема стего на
качество сокрытия стего.
Задача 1.14.
4
Разработать программу спектрального анализа
звуковых файлов с
помощью оконного преобразования Фурье и вейвлет-преобразования.
Программу
испытать
для
проведения
стегоанализа
заполненных
контейнеров. Исходные данные получить у коллег, занимающихся
стеганографией в звуковых файлах.
2. Темы домашних заданий по разделу «Распознавание сигналов»
дисциплины «Обнаружение и распознавание сигналов».
2. Задания для коллектива из трех студентов.
2.1 Разработать программу для поиска и распознавания объекта на фотографии,
содержащей похожие объекты (например, групповое фото).
2.1.1 Необходимо предусмотреть подпрограмму компенсации дефокусировки.
2.1.2 Необходимо предусмотреть подпрограмму компенсации смаза.
2.1.3 Задачу решить корелляционным методом.
2.2 Разработать программу для обнаружения «похожих» фрагментов в тексте на
русском языке.
2.2.2 Необходимо предусмотреть подпрограмму компенсации дефокусировки.
2.2.3 Необходимо предусмотреть подпрограмму компенсации смаза.
2.2.3 Задачу решить путем применения разностей Хемминга.
2.3. Разработать программу для поиска и распознавания музыкальной фразы в
музыкальном произведении.
2.3.1 Необходимо предусмотреть подпрограмму устранения шумов.
2.3.2 Задачу решить корелляционным методом.
2.4 Разработать программу для поиска и распознавания объекта на фотографии,
содержащей похожие объекты (например, групповое фото).
2.4.1 Необходимо предусмотреть подпрограмму компенсации дефокусировки.
2.4.2 Необходимо предусмотреть подпрограмму компенсации смаза.
2.4.3 Задачу решить путем применения преобразования Карунена - Лоева.
5
2.3. Разработать программу для поиска и распознавания музыкальной фразы в
музыкальном произведении.
2.3.1 Необходимо предусмотреть подпрограмму устранения шумов.
2.3.2 Задачу решить путем применения преобразования Карунена - Лоева.
2.4 Задание для двух студентов. Разработать программу распознавания
объектов по 2.5 D изображениям. Иззображение формируется путем регистрации
объекта, на который поецируется сетка из периодических полос. (метод «Консайт»)
3. Темы домашних заданий по разделу «Цифровая обработка сигналов»
дисциплины «Обнаружение и распознавание сигналов».
Задания для коллектива из двух студентов.
3.1 Разработать программу для нелинейной фильтрации изображений с
аддитивным шумом.
3.1.1 С применением оконтуривания.
3.1.2 С применением трешолдинга.
Примечание: методы реализованы в библиотеке стандартных программ
MathCAD.
3.2 Разработать программу для нелинейной фильтрации изображений с
аддитивным шумом.
3.2.1 С применением медианной фильтрации.
3.3 Разработать программу для выделения на снимках объектов (сегментация) с
целью последующего слежения за выбранными объектами в видеопотоке.
3.4 Слежение за выделенным объектом на протяжении видеоряда. «Слежение»
означает выделение условных координат на каждом кадре. (Например – центр
кадра).
3.5. Задание для двух студентов. Разработать программу составления таблицы
признаков заданных объектов и распознавание на их основе предъявляемых
объектов.
3.6 Задание для трех студентов. Разработать программу восстановления
изображений, искаженных смазом, дефокусировкой и вибрациями.
6
7