Исследователи из Google Research разработали алгоритм для автоматического удаления водяных знаков с изображений из фотобанков. Поскольку, как правило, на такие изображения наложен один и тот же водяной знак, алгоритм на основе множества таких изображений может вычислить его контуры с высокой точностью, а затем вырезать его без следов. Вместе с этим исследователи предложили защиту от такого нелегального получения изображений — создавать для каждого изображения уникальный водяной знак с небольшими различиями. Об исследовании сообщается в блоге компании.

Многие сайты, в том числе средств массовой информации не нанимают собственных фотографов, а пользуются услугами фотобанков — специальных сайтов, собирающих миллионы фотографий на самые различные темы. Чтобы пользователь мог оценить фотографию перед покупкой, многие из таких сайтов показывают фотографии в уменьшенном разрешении с нанесенным водяным знаком. Он не сильно мешает при выборе изображения, но удалить его из-за полупрозрачности бывает непросто.

Пример работы алгоритма. Tali Dekel / YouTube

Исследователи из компании Google показали фундаментальную уязвимость большинства фотобанков. Дело в том, что обычно сайт-фотобанк использует для всех изображений один и тот же водяной знак. Поскольку водяные знаки часто состоят из множества символов и линий, качественно определить его по одному изображению довольно проблематично. Разработчики из Google решили эту проблему, дав алгоритму множество изображений. Он находил совпадения в изображениях, и превращал их в сигнал, а остальную часть изображения в шум. Таким образом на основе сотен изображений алгоритм получал точные контуры водяного знака и его прозрачность. Имея эти данные удаление водяного знака в автоматическом режиме не представляет проблем.

Исследователи продемонстрировали успешное действие алгоритма на популярных фотобанках, таких как Adobe Stock или Fotolia. Но цель работы заключалась в создании защиты от такого способа получения изображений. Для этого исследователи попробовали несколько вариантов. Случайное перемещение водяного знака или его прозрачности практически не меняло эффективность алгоритма. Однако выяснилось, что даже практически незаметное глазу случайное искривление контуров водяного знака, к примеру контуров шрифтов, вызывает появление множества заметных дефектов на конечном изображении. Чем сильнее были вносимые изменения, тем более трудным для алгоритма становилось удаление водяного знака. Исследователи надеются, что их работа поможет владельцам фотобанков более эффективнее бороться с пиратством.

Исследователи из Google — не первые, кто предложил использовать случайность для защиты от пиратства или подделок. К примеру, британские ученые решили защищать документы, превращая случайное распределение волокон целлюлозы в бумаге в цифровой ключ, уникальный для каждого листа в мире. А корейские ученые предложили использовать случайные процессы на микроуровне для создания уникальных и неподделываемых идентификаторов.

Автор: Григорий Копиев