Pelo fato de marcas d’´agua de v´ıdeo n˜ao-cegas n˜ao serem muito comuns de serem encontradas na literatura ser´a realizada uma comparac¸˜ao com um dos m´etodos que originou este estudo: M´etodo h´ıbrido de marcac¸˜ao de v´ıdeo baseado em DWT-SVD (RAJAB et al., 2008). Devido ao uso de benchmarks ´e poss´ıvel realizar uma comparac¸˜ao seguindo o mesmo padr˜ao de crit´erios adotados por todos os m´etodos que os seguem.
Nesta comparac¸˜ao, ambos os m´etodos foram implementados no v´ıdeo Barcos.avi, de forma que compartilhem o mesmo cen´ario de testes:
A tabela 10 mostra uma comparac¸˜ao direta segundo diversos quesitos especificados no benchmark Stirmark. O sistema proposto, usando 640 marcas d’´agua, mostrou-se superior em todas as caracter´ısticas isto se deve a dois fatores que devem ser levados em considerac¸˜ao: Marcac¸˜ao em blocos, redundˆancia das marcas d’´agua e sub-banda da LWT em que a marca foi inserida.
Tabela 10: Comparativo entre m´etodos
Tipo de Ataque DWT-SVD Proposto (M´edia) Proposto (Moda)
Ru´ıdo Gaussiano σ2=0,1 0,6825 0,8785 0,8775
Ru´ıdo Gaussiano σ2=0,2 0,6797 0,8191 0,8204
Ru´ıdo Gaussiano σ2=0,33 0,6768 0,7799 0,7789
Ru´ıdo Sal & Pimenta σ2=0,1 0,6652 0,9713 0,9699 Ru´ıdo Sal & Pimenta σ2=0,2 0,6701 0,9490 0,9435 Ru´ıdo Sal & Pimenta σ2=0,33 0,6734 0,8995 0,8998
Filtro de Mediana 3x3 0,2344 0,9773 0,9686 Compress˜ao MPEG-1 0,9687 0,9746 0,9574 Compress˜ao MPEG-2 0,9535 0,9743 0,9571 Perda de Quadros 10% 0,8764 0,9840 0,9853 Perda de Quadros 30% 0,8693 0,9231 0,9194 Perda de Quadros 50% 0,8522 0,9512 0,9478 Transposic¸˜ao de Quadros 0,9011 0,9924 0,9915
Para a realizac¸˜ao destes experimentos o sistema de referˆencia foi reproduzido de acordo com a literatura. Entretanto, Neste m´etodo a marca d’´agua ´e inserida na banda da DWT (HL1- HL2), sendo que esta banda de frequˆencia est´a na m´edia frequˆencia e sofre consider´avel in- fluˆencia de ru´ıdo como gaussiano e sal & pimenta. Isto n˜ao ocorre quando s˜ao inseridos dados
na sub-banda LL2, pelo que foi verificado pelos resultados experimentais. Outro fator interes- sante foi a redundˆancia causada pelo maior n´umero de marcas no caso do filtro de mediana, causando uma grande diferenc¸a na correlac¸˜ao resultante. O processo de marcac¸˜ao faz com que quadros perdidos sejam repostos com outros marcados dos blocos posteriores, sem que ocorra perda da qualidade da marca d’´agua inserida. O experimento de transposic¸˜ao de quadros mostrou que independente da posic¸˜ao do quadro marcado, sua contribuic¸˜ao na marca d’´agua continua a mesma, com pequenas perdas. Isto de fato ´e a principal contribuic¸˜ao deste trabalho, apresentando uma nova forma para aumentar a robustez das marcas inseridas.
5 CONCLUS ˜AO
Neste trabalho foi proposto um sistema que insere diversas marcas d’´agua robustas em um v´ıdeo, implementando uma marcac¸˜ao em blocos de quadros usando a abordagem late- ral. O objetivo deste sistema de marcac¸˜ao ´e disponibilizar a seguranc¸a dos dados marcados, promovendo robustez contra diversos tipos de ataques e tamb´em n˜ao produzindo distorc¸˜oes percept´ıveis ao sistema visual humano (SVH). A marca d’´agua inserida n˜ao usa qualquer tipo de criptografia ou codificac¸˜ao, esta marca pode ser extra´ıda por qualquer agente n˜ao-confi´avel. Entretanto para realizar tal processo ´e necess´ario que este possua os dados originais da marca d’´agua, do v´ıdeo original, o local do espectro em que foi inserida e a quantidade de marcas.
Devido ao uso de transformadas no processo de inserc¸˜ao, foi poss´ıvel controlar a regi˜ao de frequˆencia que a marca foi inserida, por´em com o artif´ıcio da abordagem lateral apenas uma ´unica marcac¸˜ao consegue proteger um bloco inteiro de quadros. O uso da transformada LWT em vez da DWT diminui a complexidade do processo, transformando os coeficientes reais em inteiros, assim como sugest˜oes de propostas futuras a implementac¸˜ao do sistema em hardware. O processo de inserc¸˜ao coloca uma quantia definida de marcas d’´agua no v´ıdeo, essas quando extra´ıdas s˜ao usadas nos m´etodos de m´edia ou moda para recuperar a marca d’´agua original. Para isso ambos os m´etodos realizam um c´alculo pixel a pixel na respectiva posic¸˜ao de cada marca d’´agua extra´ıda, sendo que no caso do primeiro m´etodo ´e realizada a m´edia dos pixels e no segunda caso ´e computada a moda.
Os testes realizados seguiram os padr˜oes do benchmark Vidmark e Stirmark, os quais determinam tipos de experimentos e m´etricas padr˜oes para a realizac¸˜ao do experimento. Os testes demonstraram que o m´etodo proposto produz marcas robustas contra diversos tipos de ataques efetuados e tamb´em tem uma resiliˆencia contra filtros de m´edia e mediana. Neste quesito o n´umero de marcas d’´agua inseridas mostrou-se um diferencial, entretanto nos outros casos a diferenc¸a entre poucas e muitas marcas inseridas foi m´ınima.
A principal limitac¸˜ao do m´etodo proposto ´e o fato de ser n˜ao cego, isto causa uma diminuic¸˜ao nas aplicac¸˜oes destas marcas d’´agua, podendo ser usadas apenas para autenticac¸˜ao
e verificac¸˜ao de violac¸˜ao. Esta limitac¸˜ao causa um grande inconveniente, pois o receptor deve obrigatoriamente possuir a marca d’´agua e o v´ıdeo original. Na verdade, para a restaurac¸˜ao da marca d’´agua isto n˜ao ´e um fator negativo, pois limita a quantidade de agentes n˜ao confi´aveis consigam obter os dados da marca inserida.
As principais contribuic¸˜oes deste trabalho est˜ao relacionadas a seguir:
• Mudanc¸a de referˆencia de v´ıdeo para realizar a marcac¸˜ao(abordagem lateral). • Marcac¸˜ao de um bloco de quadros por vez
• Multi-marcac¸˜ao de v´ıdeo para redundˆancia.
Verificando todos os requisitos iniciais do projeto, os resultados finais e contribuic¸˜oes, ´e poss´ıvel considerar que o m´etodo proposto cumpriu seu objetivo. Ap´os a comparac¸˜ao de m´etodos fundamentada pelos benchmarks ficou claro que este m´etodo pode servir como base para novos projetos no ˆambito desta pesquisa.
Como trabalhos futuros v´arios pontos podem ser melhorados. O primeiro ´e a marcac¸˜ao n˜ao cega. O pr´oximo passo da evoluc¸˜ao do m´etodo ´e inserir uma marca d’´agua cega. Al´em disso para aumentar a seguranc¸a, pode-se implementar algum algoritmo conhecido de criptografia sobre a marca d’´agua. Outro ponto que pode ser explorado ´e o impacto de se aumentar o bloco marcado, pois com este aumento ´e poss´ıvel a inserc¸˜ao de marcas maiores, ou seja, mais dados podem ser inseridos no v´ıdeo. Por ´ultimo, analisar a possibilidade de embarcar o algoritmo em algum hardware program´avel, pois os coeficientes da LWT s˜ao inteiros, por isso a complexidade desta implementac¸˜ao ´e muito menor.
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ANEXO A -- ALGORITMOS DE EXTRAC¸ ˜AO