Protección de derechos de autor en imágenes digitales de color usando marca de agua híbrida y robusta

Abstract

En este trabajo se presenta un método de marcado de agua híbrido robusto e imperceptible con el fin de ser aplicado a imágenes digitales de color cuyo propósito es detectar copias ilegales, usando una autenticación de usuario. Con el objetivo de mejorar la robustez del método propuesto ante diversos ataques geométricos y de procesamiento de señal, se utilizan dos diferentes técnicas de marcado de agua para insertar un mismo patrón de marca de agua. Dicha marca de agua está compuesta por un patrón binario obtenido a partir de un hash criptográfico de los datos del usuario usando la función RIPEMD-160. La Transformada Discreta de Fourier (DFT) y un histograma bidimensional, ambos dentro del modelo de color YCbCr, son usados para añadir la misma secuencia de marca de agua. La calidad de la imagen marcada es medida usando las métricas de Relación Señal a Ruido Pico (PSNR) y el Índice de Similitud Estructural (SSIM). La diferencia de colores es medida usando la Diferencia de Color Normalizada (NCD). La Tasa de Bits Erróneos (BER) en conjunto con un umbral de decisión es utilizada en la etapa de detección para distinguir si una imagen está o no protegida. Se proponen mejoras para la determinación óptima de los parámetros críticos del algoritmo de marca de agua, tales como el factor de fuerza de inserción y la cantidad útil de la marca de agua (número de bits que la componen), así mismo también se evalúa el rendimiento del algoritmo de marcado en términos de robustez e imperceptibilidad con fines de proteger los derechos de autor en imágenes digitales de color. Los resultados experimentales muestran que el algoritmo propuesto es imperceptible y a su vez robusto ante distintos procesamientos de imagen digital de carácter intencional y no intencional, tales como distorsiones geométricas, compresión de datos, contaminación por ruido de canal y filtrado artístico.