A tecnologia atual não oferece prevenção contra cópia, adulteração ou plágio de uma imagem estática em meio digital sem autorização do verdadeiro autor. Dado que tais mal feitos não podem ser evitados, resta ao criador da obra original lutar a posteriori por seus direitos nos fóruns adequados (no tribunal, por exemplo). Na época da fotografia analógica com filme, o negativo poderia ser utilizado como prova. Hoje este recurso raramente está disponível e se faz necessária uma solução alternativa. A técnica de Marca d´Água é uma das possibilidades criptográficas existentes para apoiar o autor em sua defesa. O principio da Marca d´Água é o encapsulamento de informações relevantes, preferencialmente de forma imperceptível, na imagem a ser protegida. Tais informações, quando extraídas da imagem marcada, devem revelar o verdadeiro autor num processo de disputa. Soluções de Marca d´Água combinada com Criptografia Visual são encontradas na literatura. A principal vantagem deste caminho é a propriedade Imperceptível por segurança perfeita que a Marca d´Água assume quando tratada por Criptografia Visual. O segredo (neste caso, a Marca d´Água) é segmentado via Criptografia Visual em 2 transparências: uma delas é encapsulada na imagem a ser protegida e a outra é mantida pelo verdadeiro autor. Basta a sobreposição de tais transparências para que a Marca d´Água seja revelada. Nesta pesquisa propomos um novo método, denominado MACV, que combina Marca d´Água, Criptografia Visual e um algoritmo de hashing. O MACV apresenta, entre outras, as seguintes propriedades desejáveis de Marca d´Água: imperceptível por segurança perfeita, alta entropia, armazenamento na própria imagem e sem ambiguidade. Veremos em nossa pesquisa bibliográfica que há uma lacuna de soluções que apresentem, simultaneamente, todas estas propriedades. Esta lacuna torna o MACV único em sua categoria. / Current technology does not prevent copy, tamper or plagiarism of a still image in digital media without authorization of the true author. Since such misdeeds can not be avoided, the creator of the original work has to defend his rights a posteriori in the appropriate forum (in court, for example). A negative could be used as evidence in the era of analog photography. Currently this feature is rarely available and an alternative solution is needed. Watermark is one of the existing cryptographic possibilities to support the author in his defense. A Watermark is embedded into the image to be protected, preferably imperceptibly. Such information when extracted from the watermarked image should reveal the true author in a dispute process. Solutions using Watermark with Visual Cryptography are found in the literature. The main advantage of this way is the property Imperceptible by perfect secrecy that the Water- mark assumes when treated by Visual Cryptography. The key (in this case, the Watermark) is partitioned by Visual Cryptography in 2 transparencies: one is embedded in the image to be protected and the other is kept by the true author. The Watermark is revealed by overlapping such transparencies. In this research we propose a new method, called MACV, combining Watermark, Vi- sual Cryptography and a hashing algorithm. The MACV has, among others, the following desirable properties of Watermark: invisible by perfect secrecy, high entropy, stored into the image itself and unambiguously. We will see in our research that there is no solution that presents, simultaneously, all these properties. This fact makes the MACV the first one to show all these properties

A tecnologia atual não oferece prevenção contra cópia, adulteração ou plágio de uma imagem estática em meio digital sem autorização do verdadeiro autor. Dado que tais mal feitos não podem ser evitados, resta ao criador da obra original lutar a posteriori por seus direitos nos fóruns adequados (no tribunal, por exemplo). Na época da fotografia analógica com filme, o negativo poderia ser utilizado como prova. Hoje este recurso raramente está disponível e se faz necessária uma solução alternativa. A técnica de Marca d´Água é uma das possibilidades criptográficas existentes para apoiar o autor em sua defesa. O principio da Marca d´Água é o encapsulamento de informações relevantes, preferencialmente de forma imperceptível, na imagem a ser protegida. Tais informações, quando extraídas da imagem marcada, devem revelar o verdadeiro autor num processo de disputa. Soluções de Marca d´Água combinada com Criptografia Visual são encontradas na literatura. A principal vantagem deste caminho é a propriedade Imperceptível por segurança perfeita que a Marca d´Água assume quando tratada por Criptografia Visual. O segredo (neste caso, a Marca d´Água) é segmentado via Criptografia Visual em 2 transparências: uma delas é encapsulada na imagem a ser protegida e a outra é mantida pelo verdadeiro autor. Basta a sobreposição de tais transparências para que a Marca d´Água seja revelada. Nesta pesquisa propomos um novo método, denominado MACV, que combina Marca d´Água, Criptografia Visual e um algoritmo de hashing. O MACV apresenta, entre outras, as seguintes propriedades desejáveis de Marca d´Água: imperceptível por segurança perfeita, alta entropia, armazenamento na própria imagem e sem ambiguidade. Veremos em nossa pesquisa bibliográfica que há uma lacuna de soluções que apresentem, simultaneamente, todas estas propriedades. Esta lacuna torna o MACV único em sua categoria. / Current technology does not prevent copy, tamper or plagiarism of a still image in digital media without authorization of the true author. Since such misdeeds can not be avoided, the creator of the original work has to defend his rights a posteriori in the appropriate forum (in court, for example). A negative could be used as evidence in the era of analog photography. Currently this feature is rarely available and an alternative solution is needed. Watermark is one of the existing cryptographic possibilities to support the author in his defense. A Watermark is embedded into the image to be protected, preferably imperceptibly. Such information when extracted from the watermarked image should reveal the true author in a dispute process. Solutions using Watermark with Visual Cryptography are found in the literature. The main advantage of this way is the property Imperceptible by perfect secrecy that the Water- mark assumes when treated by Visual Cryptography. The key (in this case, the Watermark) is partitioned by Visual Cryptography in 2 transparencies: one is embedded in the image to be protected and the other is kept by the true author. The Watermark is revealed by overlapping such transparencies. In this research we propose a new method, called MACV, combining Watermark, Vi- sual Cryptography and a hashing algorithm. The MACV has, among others, the following desirable properties of Watermark: invisible by perfect secrecy, high entropy, stored into the image itself and unambiguously. We will see in our research that there is no solution that presents, simultaneously, all these properties. This fact makes the MACV the first one to show all these properties

Orientador: Alexandre César Rodrigues da Silva / Resumo: Com a crescente evolução dos equipamentos eletrônicos, muitos dados digitais têm sido produzidos, copiados e distribuídos com facilidade, gerando uma grande preocupação com a sua segurança. Dentre as várias técnicas usadas para proteger os dados digitais, tem-se as técnicas de inserção e extração de marca d'água em imagens digitais. Uma marca d'água pode ser qualquer informação como, por exemplo, um código, um logotipo, ou uma sequência aleatória de letras e números, que vise garantir a autenticidade e a proteção dos direitos autoriais dos dados. Neste trabalho, estudou-se sobre as técnicas existentes de inserção e extração de marca d'água digital, abordando desde seu conceito até o desenvolvimento de algoritmos de inserção e extração de marca d'água em imagens digitais. Desenvolveu-se um método para aumentar a robustez de técnicas de marca d' água digital pela decomposição da imagem em duas partes: estrutural (áreas homogêneas) e de detalhes (áreas com ruídos, texturas e bordas). Contudo, a marca d'água é inserida na parte de detalhes por se tratar de áreas menos afetadas por operações de processamento digital de imagens. Os resultados mostraram que o método proposto aumentou a robustez das técnicas da marca d'água testadas. Baseado nos resultados obtidos, desenvolveu-se uma nova técnica de marca d'água digital, utilizando a transformada discreta de wavelets, a decomposição de imagens e a transformada discreta do cosseno. / Abstract: With the increasing evolution of technological equipment, many digital data have been easily produced, copied and distributed by generating a great concern for their security. Among the various techniques used to protect the digital data, there are techniques for inserting and extracting a watermark into digital images. A watermark can be any information, such as a code, a logo, or a random sequence of letters and numbers, aiming to ensure the authenticity and copyright protection. In this work are studied, existing insertion and extraction techniques in digital watermarking, by covering from its concept to the development of watermark insertion and extraction algorithms, in digital images. A method was developed to increase the robustness of digital watermarking techniques by decomposing the image into two parts: structural (homogeneous areas) and details (areas with noises, textures and edges). However, the watermark is inserted in the detail area due to be less affected areas by digital image processing. The results showed that the proposed method increased the robustness of the tested watermarking techniques. Based on the results obtained, we developed a new digital watermark technique using discrete wavelet transform, image decomposition and discrete cosine transform. / Doutor

Submitted by Ivan Oliveira Lopes (io.lopes@ifsp.edu.br) on 2018-09-22T02:34:15Z No. of bitstreams: 1 MARDI_Marca dagua Robusta via Decomposicao de Imagens.pdf: 69551246 bytes, checksum: 895274cb196d7f5075a7bf92bba60e9f (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-09-25T19:59:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lopes_io_dr_ilha.pdf: 69617454 bytes, checksum: 7a93538756770bc0935aa4b85b95f4b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-25T19:59:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lopes_io_dr_ilha.pdf: 69617454 bytes, checksum: 7a93538756770bc0935aa4b85b95f4b7 (MD5) Previous issue date: 2018-07-27 / Com a crescente evolução dos equipamentos eletrônicos, muitos dados digitais têm sido produzidos, copiados e distribuídos com facilidade, gerando uma grande preocupação com a sua segurança. Dentre as várias técnicas usadas para proteger os dados digitais, tem-se as técnicas de inserção e extração de marca d'água em imagens digitais. Uma marca d'água pode ser qualquer informação como, por exemplo, um código, um logotipo, ou uma sequência aleatória de letras e números, que vise garantir a autenticidade e a proteção dos direitos autoriais dos dados. Neste trabalho, estudou-se sobre as técnicas existentes de inserção e extração de marca d'água digital, abordando desde seu conceito até o desenvolvimento de algoritmos de inserção e extração de marca d'água em imagens digitais. Desenvolveu-se um método para aumentar a robustez de técnicas de marca d' água digital pela decomposição da imagem em duas partes: estrutural (áreas homogêneas) e de detalhes (áreas com ruídos, texturas e bordas). Contudo, a marca d'água é inserida na parte de detalhes por se tratar de áreas menos afetadas por operações de processamento digital de imagens. Os resultados mostraram que o método proposto aumentou a robustez das técnicas da marca d'água testadas. Baseado nos resultados obtidos, desenvolveu-se uma nova técnica de marca d'água digital, utilizando a transformada discreta de wavelets, a decomposição de imagens e a transformada discreta do cosseno. / With the increasing evolution of technological equipment, many digital data have been easily produced, copied and distributed by generating a great concern for their security. Among the various techniques used to protect the digital data, there are techniques for inserting and extracting a watermark into digital images. A watermark can be any information, such as a code, a logo, or a random sequence of letters and numbers, aiming to ensure the authenticity and copyright protection. In this work are studied, existing insertion and extraction techniques in digital watermarking, by covering from its concept to the development of watermark insertion and extraction algorithms, in digital images. A method was developed to increase the robustness of digital watermarking techniques by decomposing the image into two parts: structural (homogeneous areas) and details (areas with noises, textures and edges). However, the watermark is inserted in the detail area due to be less affected areas by digital image processing. The results showed that the proposed method increased the robustness of the tested watermarking techniques. Based on the results obtained, we developed a new digital watermark technique using discrete wavelet transform, image decomposition and discrete cosine transform.