डिजिटल वॉटरमार्किंग

वॉटरमार्किंग जीवन-चक्र के चरण

जो सूचना अंतःस्थापित की जानी हो वह डिजिटल वॉटरमार्क कहलाती है, हालांकि कुछ संदर्भों में वाक्यांश डिजिटल वॉटरमार्क का अर्थ वाटरमार्क किए गए सिग्नल और कवर सिग्नल के बीच का अंतर है। सिग्नल जहां वॉटरमार्क को अंतर्स्थापित किया जाना हो, पोषक सिग्नल कहलाता है। आम तौर पर वॉटरमार्किंग प्रणाली तीन अलग चरणों में विभाजित होती है, अंतःस्थापना, हमला और पता लगाना. अंतःस्थापना में, एक एल्गोरिदम अंतःस्थापित किए जाने वाले पोषक और डेटा को स्वीकार करता है और एक वॉटरमार्क सिग्नल पैदा करता है।
इसके बाद वॉटरमार्क किया गया सिग्नल प्रसारित या संग्रहीत किया जाता है, आम तौर पर किसी अन्य व्यक्ति को संप्रेषित होता है। अगर वह व्यक्ति कोई संशोधन करता है, तो यह हमला कहलाता है। जबकि संशोधन दुर्भावनापूर्ण नहीं हो सकता है, शब्द हमला कॉपीराइट संरक्षण अनुप्रयोग से आया है, जहां पाइरेट संशोधन के माध्यम से डिजिटल वॉटरमार्क को हटाने के प्रयास करते हैं। कई संभावित संशोधन मौजूद हैं, उदाहरण के लिए, डेटा का हानिपूर्ण संपीड़न, एक छवि या वीडियो का दृश्यांकन, या जानबूझकर शोर जोड़ना.
संसूचन (अक्सर जिसे निष्कर्षण कहा जाता है) एक एल्गोरिदम है, जिसे आक्रमित सिग्नल पर लागू किया जाता है ताकि उससे वॉटरमार्क निकालने का प्रयास किया जाए. यदि प्रसारण के दौरान सिग्नल अपरिवर्तित था, तो वॉटरमार्क अभी भी मौजूद है और उसे निकाला जा सकता है। ठोस वाटरमार्किंग अनुप्रयोगों में, निष्कर्षण एल्गोरिदम सही ढंग से वॉटरमार्क उत्पादित करने में सक्षम होना चाहिए, भले ही संशोधन मज़बूत हों. नाज़ुक वॉटरमार्किंग में, निष्कर्षण एल्गोरिदम को असफल होना चाहिए यदि सिग्नल में कोई परिवर्तन किया जाए.

वर्गीकरण

एक डिजिटल वॉटरमार्क को परिवर्तनों के संबंध में ठोस कहा जाता है यदि अंतःस्थापित सूचना को चिह्नित सिग्नलों से विश्वसनीय तरीक़े से पहचाना जा सके, भले ही वह कितने ही परिवर्तनों के साथ विकृत हो। विशिष्ट छवि विकृतियां हैं JPEG संपीड़न, आवर्तन, दृश्यांकन, शोर संयोजन और क्वांटमन. वीडियो सामग्री अस्थायी संशोधन और MPEG संपीड़न अक्सर इस सूची में जुड़ जाते हैं। एक वॉटरमार्क को अगोचर कहा जाता है यदि कवर सिग्नल और चिह्नित सिग्नल उपयुक्त अवधारणात्मक मीट्रिक के मामले में अप्रभेद्य हैं. सामान्य तौर पर ठोस वॉटरमार्क या अगोचर वॉटरमार्क को तैयार करना आसान है, लेकिन ठोस और अगोचर वॉटरमार्क को तैयार करना काफ़ी चुनौतीपूर्ण साबित हुआ है। ठोस अगोचर वॉटरमार्क को डिजिटल सामग्री के संरक्षण के लिए साधन के रूप में प्रस्तावित किया गया है, उदाहरण के लिए, पेशेवर वीडियो सामग्री में एक अंतःस्थापित 'प्रतिलिपि अनुमत नहीं' ध्वज के रूप में.
डिजिटल वॉटरमार्किंग तकनीक को कई तरीक़ों से वर्गीकृत किया जा सकता है।

मज़बूती

अगर थोड़े से परिवर्तन के बाद पहचानने में विफल रहता है तो वॉटरमार्क को नाज़ुक कहा जाता है। नाज़ुक वॉटरमार्क को सामान्यतः छेड़छाड़ का पता लगाने (अखंडता सबूत) के लिए इस्तेमाल किया जाता है। सामान्यतः मूल कार्य के साथ परिवर्तन जो स्पष्ट रूप से दिखाई दें उन्हें वॉटरमार्क के रूप में निर्दिष्ट नहीं किया जाता, बल्कि आम तौर पर बारकोड कहा जाता है।
एक वॉटरमार्क को अर्द्ध-नाज़ुक कहा जाता है यदि वह सुसाध्य रूपांतरण का प्रतिरोध करता है, लेकिन असाध्य रूपांतरणों के बाद उन्हें पहचानने में चूकता है। अर्द्ध नाज़ुक वॉटरमार्क का इस्तेमाल सामान्यतः असाध्य परिवर्तनों का पता लगाने के लिए किया जाता है।
अगर वॉटरमार्क रूपांतरणों के नामित वर्ग का प्रतिरोध करता है तो उसे मज़बूत कहा जाता है। मज़बूत वॉटरमार्क का उपयोग कॉपी और अभिगम नियंत्रण सूचना वहन करने के लिए, प्रतिलिपि संरक्षण अनुप्रयोगों में किया जा सकता है।

अवगम्यता

एक वॉटरमार्क को अगोचर कहा जाता है यदि मूल कवर सिग्नल और चिह्नित सिग्नल (लगभग) प्रत्यक्ष रूप से अप्रभेद्य हों.
एक वॉटरमार्क को प्रत्यक्ष कहा जाता है अगर चिह्नित सिग्नल में उसकी उपस्थिति सुस्पष्ट है, लेकिन अनुचित हस्तक्षेप संभव नहीं।

अंतःस्थापन पद्धति

यदि चिह्नित सिग्नल को योगात्मक संशोधन द्वारा प्राप्त किया जाता है, तो ऐसी वॉटरमार्किंग पद्धति को स्प्रेड-स्पेक्ट्रम के रूप में संदर्भित किया जाता है। स्प्रेड-स्पेक्ट्रम वॉटरमार्क साधारणतः मज़बूत के रूप में जाने जाते हैं, लेकिन पोषक हस्तक्षेप के कारण इनमें न्यून सूचना क्षमता भी होती है।
यदि परिमाणीकरण द्वारा चिह्नित सिग्नल प्राप्त हो, तो ऐसी वॉटरमार्किंग पद्धति को क्वान्टाइज़ेशन टाइप माना जाता है। क्वान्टाइज़ेशन वॉटरमार्क कम मज़बूत होते हैं, लेकिन पोषक हस्तक्षेप की अस्वीकृति के कारण इनमें उच्च सूचना क्षमता होती है।
वॉटरमार्किंग पद्धति को एम्प्लीट्यूड मॉड्यूलेशन के रूप में संदर्भित किया जाता है यदि चिह्नित सिग्नल को योगात्मक संशोधन द्वारा अंतःस्थापित किया जाए, जो स्प्रेड स्पेक्ट्रम पद्धति के समान ही है लेकिन यह विशेष रूप से स्थानिक डोमेन में अंतःस्थापित होता है।

मूल्यांकन/निर्देश मानक

डिजिटल वॉटरमार्किंग योजनाएं एक वॉटरमार्क डिज़ाइनर या अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए विस्तृत जानकारी प्रदान कर सकते हैं। इसलिए, विभिन्न मूल्यांकन रणनीतियां मौजूद हैं। अक्सर एक वॉटरमार्क डिज़ाइनर द्वारा प्रदर्शनार्थ एकल गुणों का मूल्यांकन प्रयुक्त होता है, उदाहरण के लिए, सुधार. अंतिम उपयोगकर्ता ज़्यादातर विस्तृत जानकारी में दिलचस्पी नहीं रखते हैं। वे जानना चाहते हैं कि क्या डिजिटल वॉटरमार्किंग एल्गोरिदम का उपयोग उनके अनुप्रयोग परिदृश्य में किया जा सकता है और यदि हां, तो कौन-से पैरामीटर सेट सबसे अच्छे लगते हैं।

सुरक्षित डिजिटल कैमरा

2003 में मोहंती और अन्य द्वारा एक सुरक्षित डिजिटल कैमरा (SDC) प्रस्तावित किया गया, जो जनवरी 2004 में प्रकाशित किया गया।
ब्लिथ और फ़्रिडरिच ने एक ऐसे डिजिटल कैमरा के लिए 2004 में SDC पर भी काम किया जो क्रिप्टोग्राफ़िक हैश के साथ एक बॉयोमीट्रिक पहचानकर्ता को अंतःस्थापित करने के लिए हानिरहित वॉटरमार्किंग का इस्तेमाल करे.

पूर्वगामी कैमरा

Epson और Kodak ने Epson PhotoPC 3000Z और Kodak DC-290290 जैसी सुरक्षा सुविधाओं के साथ कैमरा बनाए हैं। दोनों कैमरों ने छवि में न हटाए जा सकने वाली सुविधाओं को जोड़ा है जो मूल छवि को विकृत करते हैं, जिसने उसे अदालत में न्यायिक साक्ष्य जैसे कुछ अनुप्रयोगों के लिए अस्वीकार्य बना दिया है। ब्लिथ और फ़्रिडरिच के अनुसार,"दोनों कैमरा मूल छवि या उसके निर्माता का अविवादित सबूत उपलब्ध [नहीं] करा सकते हैं".

प्रतिवर्ती डेटा छिपाना

प्रतिवर्ती डेटा छुपाना एक ऐसी तकनीक है जो छवियों को प्रमाणीकृत करने और फिर वॉटरमार्क हटाते हुए उसके मूल स्वरूप को बहाल करने तथा ऊपर-लिखित छवि डेटा को प्रतिस्थापित करने में सक्षम बनाता है। यह क़ानूनी प्रयोजनों के लिए छवियों को स्वीकार्य बनाता है। अमेरिकी सेना भी टोही छवियों के प्रमाणीकरण के लिए इस तकनीक में रुचि रखती है।