谷歌造了个「水印终结者」技术,但却是为更好保护图片版权

摘要

或者升级技术避免水印被破解,或者造出五彩斑斓的黑色或白色水印

现在给图片打上水印已经成为图片库和媒体通用的手法,一方面可以标注图片来源,避免图片被滥用,另一方面可以保护创作者合法权益。而谷歌研究院的科学家近日在谷歌博客上公开了一项能够去除图片水印技术,可以让静态图片中的水印全部消失。

虽然在国内许多媒体报道中,这项技术被报道成为盗图者提供便利,但实际上可能恰恰相反。从谷歌的发表的论文和做法来看,这项技术作为一项新技术并不是为盗图者提供便利,而是旨在推动原有水印版权保护技术的发展。


「水印终结者」是如何做到完美去水印的

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图片中的水印的确能起到保护版权的作用,但以前也并不是没有解决办法,最常见的就是用 Photoshop 将水印 P 掉。相比通过 Photoshop 去水印需要的时间长,效果受限于水印的位置和尺寸,谷歌开发的这项去水印技术则没有这样的担心。这种去除水印的算法不仅可以用来批量化去除图片水印,还可以无视图片的水印的位置和不透明度变化,将水印消除。

那么水印终结者是如何完美去除水印的呢?秘密在于水印本身。其实我们现在图片中的水印往往和图片本身有一定的区别,而水印本身却在不透明度、颜色、结构上具有一致性规律。

谷歌开发的这项技术就是利用这种水印的一致性规律来破除的水印。负责这项技术开发的科学家的 Dekel 和 Rubinstein 称「我们的研究表明,这种一致性可以用于反转水印过程,即估计水印图像及其不透明度,并恢复原始的无水印的图像。」

微信截图_20170821211220.png(「多图像消隐」算法消解水印的过程)

为了破解这种一致性,Dekel 和 Rubinstein 利用深度学习算法,使用大量的的图片案例来训练软件识别水印图案,再将水印从图片中剔除出去。

首先计算机会通过算法了解水印包含的各种元素,如其不透明度,结构和阴影或颜色渐变效应等具有一致性规律的元素。然后将这种水印独有的元素从原图片剥离出来(这个过程研究人员将之称为「多图像消隐」),再利用算法补充图片的细节,最终呈现的效果就是去除水印的图片。

为更好保护版权而生的「水印终结者」

虽然谷歌开发了这项技术,但是 Dekel 和 Rubinstein 并不是想用这些技术给盗图者行方便。相反,他们之所以公开这个技术,是因为经过他们的测试,目前世界上绝大部分图库都能被这种水印消除技术攻克。试想一个黑客掌握了同类技术并将此泄露,版权图片受到的损伤只会更加严重。

在发明「水印终结者」的技术之后,谷歌并没有向开放这项技术也可以证明谷歌并不是想助长盗图的恶习气。相反,谷歌在研究如何破解水印的同时也研究了如何反破解水印的技术,以期帮助版权图库适应和更好地保护其版权内容。

因为当前水印容易被攻破在于图像集合中水印的一致性规律,因此避免这种一致性就成为最直接的解决方法。Dekel 和 Rubinstein 团队发现只要让「多图像消隐」算法失效,就能让水印破解的算法失效。

在他们发表的研究论文中,他们提出了一种十分简单但却有效的应对办法。那就是在水印中引入随机几何扰动。将几何扰动嵌入到每个图像中后,能使图片中的水印发生变形,就能让水印产生细微的反规律性的变化。他们通过实验证明,即便只是微小的变动也能让水印终结者的技术失去效果。

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微信截图_20170822023054.png(即使是小小的改变也会让水印变得难以去除)

为什么一个小小的变动就能让不管水印位置大小的技术失效呢?这是因为从任意单个图像中去除随机扭曲的水印,需要软件算法进行针对该图像水印扭曲域进行额外的计算,这就给算法提出了新的挑战。而到目前为止,这方面的技术难关还很难被攻破。

另外,有趣的是,谷歌的研究人员也发现,虽然图片上加上色彩复杂的水印十分影响美观,但同样是避免水印被破解的办法之一。

一项新技术的发展,必然会破除旧技术的桎梏。旧的版权水印已经被证明很容易被攻破,而谷歌技术极客们创造的新技术,给图像的版权保护提供了一种新可能性。或许我们要做的不是恐惧水印破解技术可能会带来图片版权损害,而是思考如何抢在黑客之前提高原有水印的安全度。

本文文字和图片编译整理自:谷歌博客官网

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