ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ УЛУЧШЕНИЯ РЕАЛИЗАЦИИ АЛГОРИТМА МЕТОДА КОЧА ДЛЯ ВСТРАИВАНИЯ ЦИФРОВЫХ ВОДЯНЫХ ЗНАКОВ В ИЗОБРАЖЕНИЯ

Алексей С. Гераськин, София Ю. Стрельникова, Максим П. Завенягин

Аннотация


В современном информационном обществе проблема контроля использования прав собственности на цифровые информационные ресурсы становится все более актуальной. Одним из наиболее эффективных способов решения этой проблемы является использование цифровых водяных знаков – цифровых меток, не видимых без специального программного обеспечения и секретного ключа. Цифровой водяной знак – технология, созданная для защиты авторских прав на мультимедийные файлы. Это может быть текст или логотип, однозначно идентифицирующий автора файла. Цифровые водяные знаки применяются в кодировании и декодировании акустической информации, в технологиях поиска и определения незаконных копий аудиоматериалов. В данной работе проводилось исследование алгоритмов встраивания цифровых водяных знаков именно в изображения. На практике чаще остальных для встраивания цифровых водяных знаков в изображения используют алгоритмы, основанные на дискретном косинусном преобразовании. В статье приводится исследование, которое позволяет заключить, что метод Коча (Koch) является наиболее эффективным для защиты авторских прав путем внедрения цифрового водяного знака в изображение. Проводится анализ недостатков метода. Вследствие двукратного применения дискретного косинусного преобразования к изображению при внедрении и извлечении цифрового водяного знака, а также применения обратного дискретного косинусного преобразования для возврата к целочисленным матрицам пикселей после внедрения соотношение коэффициентов частотной матрицы может нарушиться, а это недопустимо, так как от этого напрямую зависит результат работы алгоритма. Во избежание возникновения данной проблемы во время встраивания бита цифрового водяного знака предлагается проводить корректировку значений коэффициентов частотной матрицы. Приводится алгоритм реализации метода Коча и обосновывается его модернизация для встраивания цифровых водяных знаков. Описывается способ и алгоритм обратного преобразования. Приводятся результаты  исследования на предмет зависимости значения коэффициента силы встраивания  от яркости изображения-контейнера и размера встраиваемого цифрового водяного знака.


Ключевые слова


цифровой водяной знак, дискретное косинусное преобразование, метод Коча.

Полный текст:

PDF

Литература


1. Сагайдак Д. А., Файзуллин Р. Т. Способ формирования цифрового водяного знака для физических и электронных документов//Компьютерная оптика. 2014. Т. 38. № 1. С. 94 - 104

2. Bender W., Gruhl D., Morimoto N. Techniques for Data Hiding. Proc. SPIE. – 1995. – Vol. 2420. – P. 40.

3. Moller, S. Computer Based Steganography: How It Works And Why Therefore Any Restriction On Cryptography Are Nonsense, At Best / S. Moller, A. Pfitzmann, I. Stirand // Information Hiding: First International Workshop «InfoHiding'96», Springer as Lecture Notes in Computing Science. – 1996. – Vol.1174. – P.7 - 21.

4. Aura, T. Practical Invisibility In Digital Communication / T. Aura // Information Hiding: First International Workshop «InfoHiding'96», Springer as Lecture Notes in Computing Scienceю – 1996. – Vol.1174. – P. 265 - 278.

5. Хорошко, В. О. Основы компьютерной стеганографии: уч. пособие для студентов и аспирантов / В. О. Хорошко, О. Д. Азаров, М. Э. Шелест. – Винница: ВНТУ, 2003. – C. 143.

6. Белобокова, Ю. А. Модели и алгоритмы защитной маркировки для обеспечения аутентичности и целостности растровых изображений: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Белобокова, Ю. А. URL: http://mgup.ru/public/files/4596.pdf (дата обращения: 29.05.2018). Загл. с экрана. Яз. рус.

7. Bloom J., Alonso R., Smart Search Steganalysisю. Proc. SPIE – 2003. Vol. – 5020. P. 167.

8. Fridrich J., Goljan. M. Practical Steganalysis of Digital Images State of the Art. Proc. SPIE – 2002. – Vol. 4675. – P.13.

9. Harmsena, J., Pearlmana W. Steganalysis of additive noise modelable information hiding. Proc. SPIE – 2003. – Vol. 5020. – P. 131 - 142.

10. Колобова, Алена К. Разработка алгоритмов внедрения и извлечения цифрового водяного знака, устойчивого к сжатию JPEG. Безопасность информационных технологий, [S.l.], v. 22, n. 1, mar. 2015. ISSN 2074-7136. Доступно на: . Дата доступа: 10 oct. 2018.

11. Иваненко, Виталий Г.; Ушаков, Никита В. Защита изображений формата jpeg при помощи цифровых водяных знаков. Безопасность информационных технологий, [S.l.], v. 25, n. 2, p. 106 - 113, may 2018. ISSN 2074 - 7136. Доступно на: . Дата доступа: 10 oct. 2018. doi:http://dx.doi.org/10.26583/BIT.2018.2.09.

12. Pereira, S., Joseph, J., Deguillaume F. Template Based Recovery of FourierBased Watermarks Using Log-Polar and Log-Log Maps. IEEE Int. Conf. on Multimedia Computing and Systems, 1999, P. 5 – 15.

13. Koch, E., Zhao, J. Towards robust and hidden image copyright labeling, Proceedings of the IEEE International Workshop on Nonlinear Signal and Image Processing, P. 452-455, 1995.

14. Волосатова Т. М., Чичварин Н. В. Исследование и разработка алгоритма защиты проектной документации в CAD/CAM/CAE от несанкционированного доступа. Инженерный журнал: наука и инновации, 2014, вып. 2. URL: http://engjournal.ru/catalog/it/hidden/1201.html (дата обращения: 21.10.2018). Загл. с экрана. Яз. рус.

15. Земцов, А. Н. Робастный метод цифровой стеганографии на основе дискретного косинусного преобразования / Земцов, А. Н. Изд-во: ВолгГТУ, 2011. URL: https://vivliophica.com/articles/apsciences/441379 (дата обращения: 29.05.2018). Загл. с экрана. Яз. рус.




DOI: http://dx.doi.org/10.26583/bit.2018.4.08

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.