Esnek resim damgalama: Blok tabanlı damgalama analizi, vektör damgası kullanımı ve doğrulama damgalamasının geliştirilmesi

Dijital bir çağda yaşamakla beraber verilerin korunması, başkası tarafından sahiplenilmesinin engellenmesi, dosyanın orijinali ile aynı olduğunun, bize gönderilen dosyanın iletim ortamında değiştirilmediğinin teyidi daha önem kazanmıştır. Dijital ortamdaki resimlerin ve videoların telif haklarının korunması, değişikliğe uğrayıp uğramadığının kontrol edilebilmesi amacıyla dijital damgalama tekniği geliştirilmiştir. Sahiplik ispatı veya orijinalliğin teyidi amacıyla yapılan damgalama işlemlerinde resim bir bütün olarak ele alınıp başka bir uzaya çevrilmekte, yeni uzayda damgalanmakta, uzay dönüşümünün ters işlemi ile tekrar piksel uzayına dönülüp damgalı resim elde edilmektedir. Bu tez kapsamında yapılan bir çalışmada, resmi bütün olarak diğer uzaya alma ile bloklara ayırdıktan sonra diğer uzaya alma arasında ne gibi farklar olduğu, blok büyüklüğünün dayanıklı damgalamaya etkisi araştırılmış ve ortaya konmuştur. Buna göre, blok tabanlı çalışmaların dayanıklı damgalamada daha başarılı sonuçlar verdiği ancak işlemci kaynağını daha fazla kullandığı ve damga ekleme ve çıkarma işleminin daha uzun sürdüğü tespit edilmiştir. Mevcut çalışmalar incelendiğinde damgalama işlemlerinde damga olarak resmin özet değeri, sözde rastgele sayı dizisi, siyah beyaz resim logosu v.b. kullanıldığı görülmektedir. Damgalama işleminde vektör resmi formatındaki firma logosunun damga olarak uygulanması bilindiği kadarı ile bu çalışmadan önce denenmemiştir. Vektör resmi, siyah beyaz resimden farklı olarak, piksel değerlerinden oluşan bir matris değil, nokta, çizgi, bezir eğrisi, poligon gibi geometrik şekillerin pozisyon ve özelliklerinin girildiği dosya biçimidir. Vektör resimlerinin özelliği, resmin büyüme ve küçültülmesinde kalite kaybına uğramamasıdır. Bu tez çalışması kapsamında yapılan çalışmada, ana resme damga olarak vektör resmi dayanıklı damgalama yaklaşımı ile DWT uzayında damgalanmış, kesme ve döndürme saldırıları hariç kayıplı sıkıştırma, histogram eşitleme, 3x3 alçak geçirgen filtreleme gibi birçok saldırıya karşı dayanıklı olarak damgalama yapılabildiği gösterilmiştir. Resmin orijinalliğini ispatlamak için yapılan damgalama işlemlerine doğrulama amaçlı damgalama denir. Resme yapılan her türlü değişikliğe karşı hassas olan, yapılan değişikliği masum veya kötü niyetli olarak ayırmayıp doğrulama işleminin neticesini olumsuz olarak neticelendiren damgalama işlemlerine kırılgan damgalama işlemleri denir. Bu tezde DWT uzayında damgalama yapan kırılgan bir doğrulama yöntemi geliştirilmiştir. Söz konusu yöntem, resimde değişikliğe uğramış bölümleri başarılı bir şekilde ortaya çıkarması, uygulama kolaylığı getirmesi ile öne çıkmaktadır. İdeal doğrulama damgalama algoritması masum resim işleme operasyonlarına karşı dayanıklı, kötü niyetli resim hilelerine karşı kırılgan olmalıdır. Resmin kayıplı sıkıştırmaya uğraması, büyüklüğünün değiştirilmesi, keskinleştirme veya alçak geçirgen filtreye maruz kalması, histogram eşitleme v.b. işlemler masum işlemlere örnek verilebilir. Resimdeki bir kişinin resimden çıkarılması, kişinin yüzünün değişmesi, aracın plakasının değiştirilmesi, araya girme saldırı yöntemi ile gönderilen asıl resmin yerine başka resim gönderilmesi v.b. işlemler kötü niyetli işlemlere örnek verilebilir. Yarı kırılgan damgalama yöntemleri masum resim işlemlerine uğramış resimleri doğrulayacak, kötü niyetli olan işlemleri ortaya çıkaracak olan ideal yarı kırılgan yönteme yaklaştığı ölçüde başarılı sayılır. Tez çalışması kapsamında DWT ve DCT uzayını kullanan, doğrulama ve telif hakkı damgalama amaçlarının ikisini de gerçekleştiren yarı kırılgan bir damgalama yöntemi geliştirilmiştir. Geliştirilen yarı kırılgan yöntem, kötü niyetli değişiklikleri başarılı şekilde tespit etmekle beraber, kayıplı %75 kalitede jpeg sıkıştırmasına maruz kalmış resmi başarılı olarak doğrulamakta, diğer mevcut yarı-kırılgan yöntemlerden üstün olarak, histogram eşitleme, şiddet ayarlama, gamma düzeltmesi işlemlerine maruz kalmış resimleri de doğrulayabilmektedir. Geliştirilen yöntem, kolaj saldırılarına karşı da dayanıklıdır.