Jeden Tag werden auf der ganzen Welt Hunderttausende von digitalen Mediendateien, von Bildern über Videos bis hin zu Audio, produziert. Und weil das Internet für fast jeden leicht zugänglich ist, sind es diese digitalen Medien auch. Mit dem Aufkommen der sozialen Medien werden sie sehr schnell geteilt und reproduziert. In den meisten Fällen werden digitale Daten gestohlen oder ohne ordnungsgemäße Zuordnung oder Identifizierung verwendet. Wie schützen wir unsere Daten? Was sind digitale Wasserzeichen und wie lösen sie dieses Problem?
Was ist ein Wasserzeichen?
Wussten Sie, dass ein Wasserzeichen ein Identifikationselement ist, das einem Bild, Video oder Dokument überlagert wird, um seine Originalität zu bewahren und unbefugte Verwendung zu verhindern? Eine der prominentesten Anwendungen von physischen Wasserzeichen ist die Authentifizierung von Banknoten. Wasserzeichen werden verwendet, um echtes Geld von Fälschungen zu unterscheiden.
Was ist ein digitales Wasserzeichen?
Ein digitales Wasserzeichen ist eine Markierung oder in vielen Fällen ein Stück Code, das in digitale Daten (Videos, Bilder oder sogar Audio) eingebettet ist. Digitale Wasserzeichen, auch als forensische Wasserzeichen bekannt, können entweder wahrnehmbar oder nicht wahrnehmbar sein und verändern die Informationen, die diese Daten enthalten, nicht.
Digitale Wasserzeichen schützen das Urheberrecht eines digitalen Mediums und verhindern Urheberrechtsverletzungen. Sie werden auch verwendet, um die Gültigkeit digitaler Medien sicherzustellen, da mit digitalen Wasserzeichen gestohlene Medien zurückverfolgt werden können. Auf diese Weise wird die Piraterie digitaler Medien reduziert und die Sicherheit verbessert.
Welche Arten von digitalen Wasserzeichen gibt es?
Digitale Wasserzeichen können nach Sichtbarkeit oder Unwahrnehmbarkeit, Robustheit, Reversibilität, Kapazität und Einbettungsmethode klassifiziert werden. Robustheit bezieht sich hier auf die Fähigkeit eines digitalen Wasserzeichens, auch nach einer Transformation erkennbar zu bleiben.
1. Sichtbare digitale Wasserzeichen
Sichtbare digitale Wasserzeichen sind, wie der Name schon sagt, Wasserzeichen, die mit dem menschlichen Auge gesehen werden können. Sie werden auch wahrnehmbare digitale Wasserzeichen genannt. Sichtbare Wasserzeichen sind Logos oder transparente Bilder und Texte, die auf den zu schützenden digitalen Medien platziert werden. Sie sind auch sehr einfach zu erstellen. Du kannst Versehen Sie Ihre Videos mit Wasserzeichen mit Video-Editoren oder sogar Fügen Sie einem Bild mit Canva ein Wasserzeichen hinzu.
Sichtbare Wasserzeichen sind möglicherweise einfach zu erstellen, aber sie sind wirkungslos. Beispielsweise kann ein sichtbares digitales Wasserzeichen, das auf Medien wie Bildern oder Videos platziert ist, überlagert oder sogar zugeschnitten werden. Hier sind einige Möglichkeiten Entfernen Sie ein sichtbares Wasserzeichen von einem Foto.
2. Unsichtbare digitale Wasserzeichen
Unsichtbare digitale Wasserzeichen sind Wasserzeichen, die das menschliche Auge nicht sehen kann. Sie sind normalerweise Codeteile, die verdeckt in digitale Medien eingebettet sind, um Eigentumsrechte zuzuweisen und Urheberrechte zu schützen. Wenn unsichtbare Wasserzeichen verwendet werden, ist es nahezu unmöglich, zwischen dem mit Wasserzeichen versehenen Medium und seinem Original zu unterscheiden. Die unsichtbaren digitalen Wasserzeichen und die darin enthaltenen Informationen können nur von einer speziellen Software mit einem Computer verarbeitet werden.
3. Zerbrechliche und robuste Wasserzeichen
Fragile Wasserzeichen sind Wasserzeichen, die ihre Wirksamkeit verlieren, wenn sie einer Transformation unterzogen werden. Wenn fragile digitale Wasserzeichen Änderungen wie Größenänderung oder Komprimierung unterzogen werden, werden sie zerstört. Aus diesem Grund werden sie verwendet, um zu erkennen, wenn digitale Medien manipuliert wurden.
Robuste digitale Wasserzeichen sind Wasserzeichen, die einer Transformation und Manipulation standhalten oder widerstehen können. Robuste digitale Wasserzeichen bleiben auch bei geometrischen Manipulationen wie Scheren, Filtern, Resampling oder Rotation intakt. Sie werden hauptsächlich beim Eigentumsschutz von digitalen Medien verwendet.
4. Räumliche und Frequenz-Wasserzeichen
Spatial (Domain) Watermarking ist eine digitale Wasserzeichentechnik, bei der das digitale Wasserzeichen in das Titelbild oder die Videopixel eingebettet wird. Bei dieser Technik wird der die Information tragende Code in die Pixel eingefügt, indem sein Farbwert oder seine Intensität geändert werden. Die zwei Hauptwasserzeichenformen im räumlichen Bereich sind das niederwertigste Bit und das additive Wasserzeichen.
Frequency Digital Watermarks verwenden die Technik des Einfügens von Codes in bestimmte Frequenzbänder eines digitalen Mediums. Wenn die Frequenzen des Bildes getrennt werden, wird das Wasserzeichen sichtbar. Diese Technik ist komplexer als das räumliche digitale Wasserzeichen und daher effektiver.
Beide Techniken werden verwendet, um unsichtbare Wasserzeichen zu erstellen.
Wie funktionieren digitale Wasserzeichen?
Digitale Wasserzeichen funktionieren in zwei Teilen: Einbetten und Extrahieren. Das digitale Wasserzeichen wird zunächst in das Medium eingebettet und bei Bedarf extrahiert.
Einbettung
Wie wir oben festgestellt haben, sind digitale Wasserzeichen Markierungen oder Codes, die in digitale Medien eingebettet sind, um das Eigentum zu beanspruchen und Diebstahl zu verhindern. Aber wie funktioniert das?
Digitale Wasserzeichen verwenden Steganografie zum Einbetten von Wasserzeichen. Steganographie ist eine Technik zum Verbergen von Daten in einem anderen Medium. Es sendet und empfängt geheime Nachrichten in aller Öffentlichkeit, ohne entdeckt zu werden. Mithilfe von Steganografie können beispielsweise die Pixel oder die Frequenz eines Bildes oder Videos geändert werden, um einen Geheimcode einzufügen. In den meisten Fällen werden Medien mit Steganografie verschlüsselt, um die Sicherheit zu gewährleisten.
Der Hauptunterschied zwischen Steganografie und digitalen Wasserzeichen besteht darin, dass das Hauptziel der Steganografie darin besteht, die geheime Botschaft verborgen zu halten vom ahnungslosen Benutzer, während beim digitalen Wasserzeichen das Ziel darin besteht, das Wasserzeichen sehr robust zu machen, das heißt immun gegen Änderungen.
Extraktion
Die Extraktion von digitalen Wasserzeichen kann als die Umkehrung des Einbettungsprozesses für digitale Wasserzeichen bezeichnet werden. Die mit Wasserzeichen versehenen digitalen Medien werden durch eine Software geleitet, die den Algorithmus entschlüsselt, der verwendet wird, um sie mit einem Wasserzeichen zu versehen und die Informationen zu extrahieren.
Was sind die Eigenschaften eines guten digitalen Wasserzeichens?
Damit ein Wasserzeichen wirksam ist, muss es folgende Eigenschaften aufweisen:
- Es muss robust sein. Es sollte nicht leicht entfernt oder unbrauchbar gemacht werden, wenn es geändert wird.
- Es sollte reversibel sein.
- Sie sollte den Zweck oder die Qualität der Daten nicht beeinträchtigen. Es sollte in der Lage sein, den Inhalt zu schützen, ohne ihn vollständig zu blockieren.
- Es sollte sicher sein und nicht leicht brechen oder entfernt werden.
Sind digitale Wasserzeichen beim Urheberrechtsschutz wirksam?
Ja, sehr sogar. Digitale Wasserzeichen sind für die Erkennung und Beseitigung von Datenpiraterie unerlässlich und werden zum Schutz digitaler Vermögenswerte verwendet. Die Originalwerke des Autors sind geschützt, und wenn sie manipuliert werden, werden die Wasserzeichen als Beweis verwendet. Mit dem schnellen Aufstieg von NFTs in unserer Welt sind digitale Wasserzeichen mehr als notwendig.
