В связи с широким распространением глобальных и локальных сетевых технологий в нашу жизнь возникла проблема защиты авторских прав на различные материалы, выставляемые в сети. Так для защиты авторских прав на аудио и видео файлы используется внедрение в них скрытых объектов "Водяных знаков". Что достигается путём незаметного для человеческого глаза или уха изменения файла.
Наибольший интерес представляют невидимые ЦВЗ и устойчивые к различным воздействиям (атакам) ЦВЗ.
Обычно цифровой водяной знак используется в следующих случаях.
ЦВЗ могут содержать некоторый аутентичный код, т.е. закодированную информацию о собственнике либо управляющую информацию. Наиболее подходящими объектами защиты при помощи ЦВЗ являются неподвижные изображения.
В отличие от печатного водяного знака, который представляет собой что-либо видимое, цифровой водяной знак создается так, чтобы быть невидимым, или в случае с аудио клипами - неслышимым. Более того, биты, представляющие водяной знак, должны быть разбросаны внутри файла так, чтобы они не могли быть идентифицированы или изменены. Цифровой водяной знак должен быть устойчивым, чтобы выдерживать такие изменения файла, как масштабирование, вращение, компрессия с потерями (lossy compression) и др.
Невидимые ЦВЗ анализируются специальным декодером, который призван выносить решение об их корректности.
В современных системах формирования ЦВЗ используется принцип встраивания метки, являющейся узкополосным сигналом, в широком диапазоне частот изображения-контейнера. Указанный метод реализуется при помощи двух алгоритмов, которые заключаются в следующем:
Относительно исходного изображения метка является некоторым дополнительным шумом, но так как шум в сигнале присутствует всегда, его незначительное возрастание за счет внедрения метки не дает заметных глазу искажений. Кроме того, метка рассеивается по всему исходному изображению, в результате чего становится более устойчивой к вырезанию.
Существует много компаний, предлагающих конкурирующие технологии и соответствующие программы для нанесения (внедрения) цифровых водяных знаков. Все эти программы работают на основе использования шума для создания водяного знака - случайных данных, которые существуют в большинстве цифровых файлов. Чтобы увидеть водяной знак, необходима специальная программа для восстановления данных водяного знака.
Рис.1. Пример внедрения ЦВЗ в статические изображения
Наиболее продвинутой, в маркетинговом отношении, является технология PictureMark фирмы Digimark. PictureMarc представляет собой встраиваемый модуль (plug-in) для основных графических пакетов как например, Adobe Photoshop и Corel PhotoPaint.
Технология допускает достаточно большой диапазон трансформаций с изображениями с встроенными цифровыми водяными знаками. Другие технологии см. в таблице ссылок "Технологии и программы для работы с цифровыми водяными знаками".
Анализ устойчивости многих систем встраивания цифровых водяных знаков в цифровые изображения показывает, что современные технологии ещене готовы для публичного использования в Internet, так как существуют очень простые методы удаления цифровых водяных знаков.