СУЧАСНІ МЕТОДИ ЦИФРОВОГО ВОДЯНОГО МАРКУВАННЯ ЗОБРАЖЕНЬ: КЛАСИФІКАЦІЯ, АНАЛІЗ І ТЕНДЕНЦІЇ РОЗВИТКУ
DOI:
https://doi.org/10.32689/maup.it.2025.2.13Ключові слова:
цифрове водяне маркування, захист авторських прав, стійкість до атак, гібридні методи, глибоке навчання, сліпе маркування, цифрові зображенняАнотація
У статті представлено комплексний огляд сучасних методів цифрового водяного маркування зобра- жень, що використовуються для забезпечення авторських прав, перевірки автентичності та відстеження джерел розповсюдження цифрового контенту.Мета роботи полягає в систематизації підходів до цифрового маркування зображень, зокрема традиційних, гібридних і заснованих на глибокому навчанні, а також у виявленні їх технічних характеристик, сильних і слабких сторін, практичної ефективності та науково-технологічних викликів у контексті цифрової безпеки.Методологія дослідження базується на системному аналізі актуальних наукових джерел, включаючи рецен- зовані публікації, оглядові статті, експериментальні дослідження та прикладні реалізації алгоритмів цифрового водяного маркування. Для класифікації методів використано низку ключових технічних і функціональних критеріїв, зокрема: стійкість до атак, прозорість маркування, складність реалізації, обчислювальна ефективність, можли- вість сліпого виявлення (blind detection), адаптивність до типу зображень, а також широта сфер застосування.Порівняння методів здійснювалося з урахуванням їх здатності забезпечувати баланс між цими характеристиками, що дозволяє визначити оптимальні підходи для практичного застосування в умовах зростаючих вимог до цифрової безпеки, приватності та захисту інтелектуальної власності.Наукова новизна роботи полягає у цілісному узагальненні еволюції методів водяного маркування із фокусом на сучасні технологічні тенденції, серед яких виокремлюються: інтеграція глибокого навчання для підвищення ав- тономності алгоритмів; поєднання водяного маркування з криптографією та блокчейном; розробка адаптивних рішень, здатних масштабуватися під різні формати зображень і умови використання.Висновки. Цифрове водяне маркування залишається стратегічно важливим інструментом захисту цифрового контенту. Проаналізовані методи демонструють широкий спектр рішень із різним ступенем прозорості, стійко- сті до атак та обчислювальної ефективності. Традиційні підходи, засновані на обробці у просторі або частотній області, є добре вивченими, але мають обмежену адаптивність. Гібридні методи поєднують переваги класичних рішень, проте потребують оптимізації для протидії сучасним атакам. Методології на основі глибокого навчан- ня забезпечують новий рівень функціональності, зокрема можливість маркування без доступу до оригіналу (blind watermarking), однак стикаються з викликами, пов’язаними з високими ресурсними витратами та браком стан- дартів. У контексті цифрової трансформації суспільства актуальними стають дослідження, спрямовані на роз- робку надійних, масштабованих і нормативно врегульованих систем водяного маркування, здатних ефективно функціонувати в умовах зростаючих вимог до безпеки, приватності та інтероперабельності цифрових платформ.
Посилання
Гавриленко В. О. Дослідження методів побудови цифрових водяних знаків для захисту зображень. 2016. URL: https://dglib.nubip.edu.ua/handle/123456789/1868.
Лозинський С. С. Формування цифрового водяного знаку для захисту авторських прав на графічні об’єкти. Наукові праці НУХТ, 2020. URL: https://openarchive.nure.ua/handle/document/30248.
Сімонов С. О., Іванов С. М., Романенко О. В. Побудова цифрового водяного знака з використанням хаотичних перетворень. Східно-Європейський журнал передових технологій. 2021. № 6/9 (114), с. 6–16. DOI: 10.15587/1729-4061.2021.246641.
Чекан І. І., Піскорський В. В. Метод вбудовування водяного знака у зображення на основі логістичного хаотичного відображення. Інформація і керування. 2021. № 3, с. 121–127. DOI: 10.20998/2522-9052.2021.3.15.
A. F. Eldaoushy et al. Efficient Hybrid Digital Image Watermarking. Journal of Optics, 2023. DOI: 10.1007/s12596-023-01144-7.
Al-Dabbas H. M., Azeez R. A., Ali A. E. Digital Watermarking, Methodology, Techniques, and Attacks: A Review. Iraqi Journal of Science. 2023. Vol. 64, No. 8, pp. 4146–4160. DOI: 10.24996/ijs.2023.64.8.37.
Al-khafaji H., Al-Himyari B. A., Hussain N. F. Techniques for Digital Watermarking in Images: A Review. Journal of University of Babylon for Pure and Applied Sciences. 2024. DOI: 10.29196/ycdrt588.
Ben Jabra, S., Ben Farah, M. Deep Learning-Based Watermarking Techniques Challenges: A Review of Current and Future Trends. Circuits, Systems, and Signal Processing. 2024. 43, 4339–4368. DOI: 10.1007/s00034-024-02651-z.
Gaur S., Barthwal V. An Extensive Analysis of Digital Image Watermarking Techniques International. Journal of Intelligent Systems and Applications in Engineering. 2024. 12(1), 121–145. DOI: 10.31201/ijisae.2024.12145.
Mareen H., Antchougov L., Delvaux J., et al. Blind Deep-Learning-Based Image Watermarking Robust Against Geometric Transformations. arXiv preprint, 2024. 12 с. URL: https://arxiv.org/abs/2402.09062.
Padhi S. K., Ali S. S. DLOVE: A New Security Evaluation Tool for Deep Learning Based Watermarking TechniquesarXiv preprint, 2024. DOI: 10.48550/arXiv.2407.06552.
Rani S., Kaur P. Optimized and Secure Digital Image Watermarking Technique Using Henon Mapping in Redundant Domain. Multimedia Tools and Applications. 2024. 83, 81151–81166. DOI: 10.1007/s11042-024-18643-9.
Wadhera S., Kamra D., Bedi P., et al. A Comprehensive Review on Digital Image Watermarking. arXiv preprint, 2022. URL: https://arxiv.org/abs/2207.06909.
Wang X., Zhang Y., Li H., et al. A Brief, In-Depth Survey of Deep Learning-Based Image Watermarking. Applied Sciences, 2023, 13(21), 11852. DOI: 10.3390/app132111852.
Wang Z., Byrnes O., Bansal R., et al. Data Hiding with Deep Learning: A Survey Unifying Digital Watermarking and Steganography. arXiv preprint, 2021. URL: https://arxiv.org/abs/2107.09287.
Xie Y., Wang Y., Ma M. Design of a Hybrid Digital Watermarking Algorithm with High Robustness. Journal of Web Engineering. 2023. DOI: 10.13052/jwe1540-9589.19567.
Zhang J., Yu J., Ma J., Wang Y., Jiang H., Wu Z. A Robust Image Watermarking Method Based on Deep Neural Networks. arXiv preprint, 2020. 10 с. URL: https://arxiv.org/abs/2007.02460.
Zhao, L., Gui, X., Shao, Y., Dai, H. Survey on Multipurpose Digital Image Watermarking. Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics, 2024, 36(2), 195–222. DOI: 10.3724/SP.J.1089.2024.20078.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Євген ЛАНСЬКИХ, Олексій НАУМОВ

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.