Geheimtinte: Wasserzeichen in Bildern
Seite 4: Wie sich Wasserzeichen verstecken
Wie sich digitale Wasserzeichen im Bild verstecken
Der Charme digitaler Wasserzeichen liegt darin, dass sie sich als Textinformationen direkt in den Bilddaten einnisten. Für das menschliche Auge erscheinen die Copyright-Informationen oder Foto-Seriennummern als kaum wahrnehmbare Muster, für darauf spezialisierte Web-Crawler aus der Schmiede des Wasserzeichenherstellers hingegen klar und deutlich als Name oder E-Mail-Adresse des Urhebers oder einfach als Identifikationsnummer. Die Entwickler stehen vor der großen Herausforderung, den kodierten Text so in den Bildinformationen zu verstecken, dass der Betrachter die Veränderungen nicht bemerkt – oder zumindest nicht als störend empfindet. Da jedes Bild mehr oder weniger ausgeprägte Störungen (Filmkörnigkeit oder Sensorrauschen) enthält und der Mensch diese als natürlich empfindet, versuchen die Verfahren die Zusatzinformationen als Bildrauschen zu tarnen. Dabei werden Pixelwerte entweder direkt manipuliert oder per Umweg über einen geeigneten Frequenzraum (DCT- oder Wavelet-Koeffiezienten).
Da nicht jeder Bildbereich zum Wasserzeichenversteck taugt, entscheidet hinter jedem Verfahren ein Wahrnehmungsmodell, wo sich die Zusatzinformationen besonders unauffällig unterbringen lassen. Gerne suchen sich die Algorithmen etwa kontrastreiche Kanten, da sich an diesen Stellen auch die mittleren, weniger anfälligen Frequenzen manipulieren lassen. Ein angenehmer Nebeneffekt: Einige Bildbearbeitungsfilter wie die besseren Entrauscher arbeiten kantenschonend oder verstärken die Kanten gar (Unscharf Maskieren). In der Regel wiederholt sich das komplette Wasserzeichen mehrfach im Bild. Bei der DCT-basierenden Photopatrol-Implementierung zieht sich beispielsweise ein treppenartiges Muster aus quadratischen Blöcken durchs Bild, SignMyImage legt eiförmige Muster an, während man bei Digimarc keine spezifischen Regionen identifizieren kann. (rst)
Das Differenzbild aus Original und markiertem Bild zeigt, wie unterschiedlich digitale Wasserzeichen aussehen können (der Kontrast wurde zur Visualisierung jeweils stark angehoben). Von links oben nach rechts unten: Digimarc, Eikonamark und Icemark verteilen sich gleichmäßig im Bild, Photopatrol legt Muster aus quadratischen Blöcken an und SignMyImage erkennt man an den eiförmigen Gebilden.
