Algorithms and software tools for human-machine processing of digital watermarks in video sequences
Authors: Морковин С.В. 
Published: July 2024

Глобальная информатизация современного общества и непрерывный научно-технический прогресс способствуют стремительному увеличению объемов видео контента в глобальной компьютерной сети. В определенных случаях, при распространении уникальной авторской мультимедийной информации возникает задача однозначной идентификации источника или подтверждение подлинности контента. Одним из основных подходов, решающих данную проблему, является маркирование цифрового графического изображения посредством встраивания цифрового водяного знака. С целью минимизации искажений исходных графических данных, а также для скрытия факта наличия какой-либо защиты мультимедийной информации используется невидимый цифровой водяной знак. Цифровая стеганография является одним из решений, предоставляющих функционал встраивания невидимых робастных графических меток в цифровые изображения. В данном контексте применения цель стеганографии меняется – скрываемая информация становится «водяным знаком», с помощью которого возможно идентифицировать автора или владельца маркированного контента. Широко распространенным способом внедрения цифрового водяного знака является процедура последовательных преобразований в спектральной области изображения, с последующим внедрением цифрового водяного знака в спектр Фурье. При этом становится очевидным факт, что любые модификации данных в частотном спектре приводят к искажению исходного изображения и появлению демаскирующих признаков в виде артефактов. В статье рассматриваются алгоритмы и программные средства человеко-машинной обработки цифровых водяных знаков в видеопоследовательности, особенностью которых является непрерывное изменение координат и угла поворота внедряемого цифрового водяного знака.

The global informatization of modern society and continuous scientific and technological progress contribute to a rapid increase in the volume of video content in the global computer network. In some cases, the tasks of unambiguous identification of the source and content authentication arise when distributing unique author's multimedia information. One of the main approaches to solving this problem is to mark a digital graphic image with a digital watermark. In order to minimize the distortion of the original graphic data as well as to hide the presence of any protection of multimedia information, an invisible digital watermark is used. Digital steganography is one of the solutions that provide the means for embedding invisible robust graphic labels in digital images. In this context of application, the purpose of steganography changes – the hidden information becomes a "watermark" whereby it is possible to identify the author or owner of the labeled content. A widespread method of introducing a digital watermark is the procedure of successive transformations in the spectral region of the image followed by the introduction of a digital watermark to the Fourier spectrum. At the same time, it is obvious that any modifications of the data in the frequency spectrum lead to the distortion of the original image and the appearance of unmasking features in the form of artifacts. The article discusses algorithms and software tools for human-machine processing of digital watermarks in a video sequence, which is characterized by continuous change in the coordinates and rotation angle of the digital watermark being implemented.