Ученые НИУ ВШЭ создали и представили алгоритм, с помощью которого можно помечать изображения незаметными для глаза водяными знаками. Как рассказывают на новостном портале организации, этот способ позволит защитить цифровые изображения и повысить безопасность мультимедийных данных в интернете.
Новый алгоритм защиты изображений предложили сотрудники кафедры информационной безопасности киберфизических систем МИЭМ НИУ ВШЭ. Он состоит из нескольких этапов – сначала изображение разбивается на блоки 8×8 пикселей, к которым применяется дискретное косинусное преобразование (DCT). Значения этих пикселей преобразуются в частотный спектр для выделения особенностей картинки и отделения их от шума.
Следующим этапом встраивается водяной знак, делается это путем изменения коэффициентов в среднечастотной области блока. В процессе требуется достичь того, чтобы сделать сумму абсолютных значений одной половины коэффициентов больше или меньше суммы абсолютных значений другой половины коэффициентов в зависимости от бита встраиваемой информации.
Встраивание водяных знаков в изображение. Источник (здесь и далее): НИУ ВШЭ
Преимущество нового способа заключается в балансе между незаметностью и устойчивостью водяного знака. Этот эффект создается благодаря использованию современного оптимизатора на основе градиентного спуска (GBO). GBO используется для нахождения такого вектора изменений коэффициентов, который обеспечивает минимальное искажение изображения и высокую устойчивость водяного знака.
Сверху – изображение без водяного знака, снизу – с водяным знаком
Экспериментальные результаты показали эффективность предложенного алгоритма по таким показателям, как незаметность и устойчивость к атакам. В частности, водяной знак оставался видимым даже после изменения яркости и контраста или после применения различных фильтров. Исследователи рассматривают возможность применения алгоритма для разных типов цифровых данных. Разработанный метод может стать основой для создания надежных систем защиты авторских прав в интернете, обеспечивая безопасность и сохранность цифрового контента.
Комментарии