Watermarking in multimedia

Cieľom úlohy je vyskúšať si obe strany digitálneho vodoznaku: vloženie viditeľných aj neviditeľných vodoznakov do obrazu a pokus o ich odstránenie alebo poškodenie. Cvičenie spája grafickú prácu v GIMPe, spracovanie obrazu v Pythone a meranie odolnosti LSB a DCT watermarkov.

Viditeľné vodoznaky sa odstraňujú ručne v GIMPe aj automaticky pomocou rozmazania, inpaintingu a farebnej masky; výsledky sa vyhodnocujú metrikami PSNR a SSIM pre celý obraz aj pre oblasť pôvodného vodoznaku (ROI). Neviditeľné vodoznaky sa vkladajú do najmenej významných bitov (LSB) a do frekvenčnej oblasti (DCT) a následne sa vystavia útoku JPEG kompresiou.

Čo sa naučíte v tejto úlohe

• Rozdiel medzi viditeľným a neviditeľným vodoznakom a medzi watermarkingom a steganografiou.
• Kompromis medzi neviditeľnosťou, robustnosťou a kapacitou vodoznaku.
• Vytvorenie viditeľného vodoznaku a vplyv priehľadnosti a umiestnenia.
• Odstránenie vodoznaku v GIMPe nástrojmi Clone Tool, Healing Tool a Resynthesizer (Heal Selection).
• Automatizované odstránenie vodoznaku – Gaussian blur, Telea inpainting, farebná maska a morfologické operácie.
• Hodnotenie kvality obrazu pomocou metrík PSNR a SSIM.
• Vloženie a extrakcia správy metódou LSB, bitové roviny obrazu.
• DCT watermark a jeho odolnosť voči JPEG kompresii v porovnaní s LSB.

Prebiehajúce úlohy sú

• Prvý funkčný pokus
• GIMP – Vytvorenie vodoznaku a experiment s Opacity
• GIMP – Clone Tool
• GIMP – Healing Tool
• GIMP – Resynthesizer / Heal Selection
• GIMP – Vyhodnotenie výsledkov z GIMPu
• Automatizované odstránenie a metriky – Jeden a opakovaný viditeľný watermark
• Automatizované odstránenie a metriky – Kontrolný obraz pre tri metódy
• Automatizované odstránenie a metriky – Simple – Gaussian blur
• Automatizované odstránenie a metriky – Medium – Telea inpainting
• Automatizované odstránenie a metriky – Farebná maska, morfológia a Expert
• LSB, DCT a robustnosť – LSB správa a kapacita
• LSB, DCT a robustnosť – Bitové roviny
• LSB, DCT a robustnosť – JPEG útok na LSB
• LSB, DCT a robustnosť – DCT watermark a JPEG

Na úlohu sú k dispozícii pracovné stanice

• Používateľ (XU) – OS Xubuntu

Maximálny čas potrebný na laboratórnu úlohu je 70 minút.