增加 jpg 输出质量的参数 & 一些问题

[Erimus-Koo]

感谢作者，感觉还挺好用的。
代码还没细看，先跑了点测试。然后有些问题请教一下。

加了个jpg压缩的参数

cv2.imwrite(output_filename, img_data, [int(cv2.IMWRITE_JPEG_QUALITY), 90])

png也有对应的IMWRITE_PNG_COMPRESSION，但那个有损得比较厉害，不太用到。
jpg的还是挺常用的。

做了一些测试

同水印大小不同源图大小

• plot_src256_wm32_block4_jpg60-100_mod16-32
  
• plot_src512_wm32_block4_jpg60-100_mod16-32
  
• plot_src1024_wm32_block4_jpg60-100_mod16-32
  

显然大图包含信息更多，还原更精准。(横坐标为jpg品质，纵坐标为mod)

水印刚好是图源1/8

• plot_src256_wm32_block4_jpg60-100_mod16-32
  
• plot_src512_wm64_block4_jpg60-100_mod16-32
  
• plot_src1024_wm128_block4_jpg60-100_mod16-32
  

大图有好一些，但优势不明显。(个人理解是承载信息的范围和信息本身在同比增加，压缩之后干扰程度也就差不多)
接合上一条，也许水印可以有一个上限，比如128的bitmap，足够承载较多的内容。

block的影响

同样源图用到最大水印 block4->1

• plot_src256_wm32_block4_jpg60-100_mod16-32
  
• plot_src256_wm128_block1_jpg60-100_mod16-32
  

这里都是256的原图，分别用了32的水印和128的水印，明显128的品质更好，但block少了。

同样源图/水印/仅改变block

• plot_src512_wm32_block2_jpg60-100_mod16-32
  
• plot_src512_wm32_block3_jpg60-100_mod16-32
  
• plot_src512_wm32_block4_jpg60-100_mod16-32
  
• plot_src512_wm32_block8_jpg60-100_mod16-32
  

我的理解是block越多，单个block就越小，能承载的信息越少，所以解码质量越低。
这里我源码还没细看，请问block在这里的作用是什么？从原图反解码的效果来看是越少品质越好，那block增加是能实现什么效果呢？防遮挡，多处采样比较吗？

其他一些问题

• 从多次保存等情况下看，jpg还是按60的标准来处理比较保险，那样的话貌似mod就只能取24-32这个范围。
• 请问block具体作用是什么？有没有所谓的上限，比如4就足够应付大部分场景了？

考虑自动根据源图生成参数

• 另外逆向出来水印的质量，除了除数，还是和图片/水印大小，block分区，压缩品质，源图大小及保护价值（源图太小就牺牲block）等各种因素相关。
• 我现在考虑能不能自动根据源图大小（锁定源图和jpg60这两个参数），自动判断所需的block/水印尺寸/除数，这三个参数，获得一个画质和保护的平衡。
• 解码的时候考虑方式一是通过上述的自动参数来做，二是固定水印大小（比如128/64/32/16）试个4次，变相自动。

读完源码自答一下

block有一个比较隐蔽的问题是配合dwt，要凑到8px，因为jpg是按8px来压缩的，也就是block*(2^dwt_deep)刚好。
block过小，运算量几何级数增加，效率过慢。而且block过细，会导致画面有明显噪点感。
block过大，解高压缩的jpg水印会出问题。
jpg60时，block数量的宽高，达到水印2倍后解水印质量不错。比如画布1024，dwt1次，有效画布512，block4，可记载宽度128，如果用来记载32的水印，就达到了4：1，解水印效果就很好。

[Erimus-Koo]

假设：

水印 = [32, 64, 128]  
block = [2, 4]  # 测试用1的话好像完全不能抗涂抹  
信息承载范围 = 源图 / block  
常数 = 信息承载范围 / 水印  

• 然后如果水印上限128，block上限4的话，就对源图小于1024以内的部分，写一点适配规则自动取水印大小和block。

• 再用这个 常数+jpg品质，出一套图，可能就能map出一个mod值。这样自动取mod也就有了。

• 大致的一个想法，不知道行不行得通。考虑在作者的基础上套一层自动参数的壳试试。

• 因为现在都是正方的在试，条状截图不知道会怎么样。现在block好像只接受两个相同的参数，不晓得条状图还原会不会有问题。有空我再试试。

[Erimus-Koo]

测了下超窄图，128x2048，像素同512x512。

• plot_src512_wm64_block4_jpg60-100_mod16-32
  
• plot_src128x2048_wm64_block4_jpg60-100_mod16-32
  

宽高1:16，看来条状图没什么问题。

[Erimus-Koo]

测试了一张白色背景的图

• 原图
  

• 使用的水印图
  

• 测试结果
  test_plot_src512_wm64_block4_jpg60-100_mod16-32
  

• 使用反色（黑底白字）水印的结果
  test_plot_src512_wm64b_block4_jpg60-100_mod16-32
  

• 使用纯黑白原图（接近bitmap）的测试结果
  testb_plot_src512_wm64_block4_jpg60-100_mod16-32
  

• 使用纯黑白原图（接近bitmap）且黑底白字的测试结果
  testw_plot_src512_wm64_block4_jpg60-100_mod16-32
  

• 使用纯黑白原图（接近bitmap）且黑底白字+黑底白字水印的测试结果
  testw_plot_src512_wm64b_block4_jpg60-100_mod16-32
  

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• 基本跟预想的差不多，在灰度图上比较容易混入信息，纯黑纯白就很难。
• 比较意外地是mod的有效性，跟之前的情况完全不同。
• 这样会导致在一些场景效果不佳，比如黑白漫画，或者大幅白色背景的产品图，等等。
• 主要问题还是mod的设置，又不可能全部导多份手动选图。
  多参数输出多份，然后用ncc或者ocr去判断水印有效性，最后择优选用虽然也可以，但比较绕。

[Erimus-Koo]

做了一张没有Y通道（Y只有纯白色）的图

好像在哪里看到一眼说明说主要取Y通道，就试了试。
LAB，其中L也是明度。明度通道空白，另外两个通道用了同样的图。
特地看了下YUV输出时的Y，的确也是纯白。

• 原图
  

• 测试结果
  noy_plot_src512_wm64_block4_jpg60-100_mod16-32
  

noy_plot_src512_wm32_block4_jpg60-100_mod16-32

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• mod=24表现最好，感觉可能和8位3通道有关。
• 但jpg70很奇怪地出现了断档。
• mod=28也出现了个断档。

[guofei9987]

我看懂了代码，个人理解是这样的：

1. block 越大，嵌入的图跟原图比较，变化越小，但水印越不稳定。
2. 水印只取第一通道，并且bit化，所以水印通道、反色什么的，意义不是很大。
3. 没测试，只是从代码中理解上是这样，不知道上面实际测试时候是不是这样
4. 你的测试结果，横纵坐标和标题都没看懂，希望解释一下（另外，乘号会被解析为斜体，用✖️）