Исследователи из НИУ ВШЭ разработали алгоритм, позволяющий вставлять в изображения незаметные, но устойчивые водяные знаки. Этот метод предназначен для защиты цифровых изображений и повышения безопасности мультимедийных данных в интернете.
Созданный алгоритм, предложенный сотрудниками кафедры информационной безопасности киберфизических систем МИЭМ НИУ ВШЭ, включает несколько этапов. Сначала изображение разбивается на блоки размером 8×8 пикселей, к которым применяется дискретное косинусное преобразование (DCT). Это преобразование переводит значения пикселей в частотный спектр, что позволяет выделить особенности изображения и отделить их от шума.
На следующем этапе водяной знак встраивается путем изменения коэффициентов в среднечастотной области каждого блока. Цель состоит в том, чтобы сумма абсолютных значений одной половины коэффициентов была больше или меньше суммы другой половины в зависимости от бита встраиваемой информации.
Главное преимущество нового метода заключается в балансе между незаметностью и устойчивостью водяного знака. Это достигается благодаря использованию современного оптимизатора на основе градиентного спуска (GBO), который позволяет минимизировать искажение изображения и одновременно обеспечить высокую устойчивость водяного знака.
Экспериментальные результаты показали, что алгоритм эффективен как в плане незаметности, так и устойчивости к различным атакам, включая изменения яркости и контраста, а также применение различных фильтров. Исследователи рассматривают возможность использования этого алгоритма для различных типов цифровых данных, что может стать основой для создания надежных систем защиты авторских прав в интернете, обеспечивая сохранность и безопасность цифрового контента.