Nos últimos anos o uso de mídias digitais tem aumentado de forma significativa, principalmente após o surgimento da internet, que possibilita a comunicação e a troca de informações entre pessoas de todo o mundo. Porém, este surgimento gerou alguns desafios, como a dificuldade de desenvolver técnicas na área de segurança, que garanta direitos autorais, proteção de propriedade, manutenção de integridade, etc. Uma solução adotada para enfrentar esses desafios tem sido a utilização de marcas d’água digitais, que é basicamente um código identificador, visualmente imperceptível, contida numa mídia digital que se pretende proteger. As marcas podem ser classificadas em marca d’água frágil ou robusta. A marca d’água frágil é usada principalmente para verificar se mídia marcada foi muito ou pouco alterada. A marca d’água robusta é utilizada com o intuito de assegurar a propriedade do produto. No caso de marca d’água robusta, a mesma deve permanecer na mídia mesmo após algum tipo de processamento (ataques) sobre a mídia marcada. Neste trabalho a mídia escolhida é imagem digital. O objetivo deste trabalho é explorar os conceitos de marcas d’água invisíveis em imagens digitais, explorando técnicas de inserção e extração no domínio da freqüência, tendo como meta, as técnicas mais robustas a ataques.

O que se deseja ao inserir uma marca d’água em uma imagem digital é que a marca inserida seja robusta e segura. Uma marca d’água inserida de forma perceptiva em regiões (ou componentes) insignificantes da imagem pode ser facilmente eliminada com uma pequena degradação da mesma. Para maior segurança, os algoritmos de inserção de marca d’água invisíveis e robustas se baseiam em analisar a estrutura da imagem e procurar definir regiões ou características dos dados que podem suportar mudanças de modo que o olho humano não consiga detectar e que sejam efetivas para poder verificar propriedades e veracidades de uma obra, documento, etc. Como estratégia de inserção de uma marca d’água robusta, em 1997, Cox, desenvolveu um método de inserção de marca d’água digital, onde a marca d’água é inserida nas componentes perceptivelmente mais importantes da imagem, pois estas componentes são menos afetadas por operações de processamento de imagens, obtendo assim uma maior robustez do sistema de marca d’água. Para inserir uma marca d’água na imagem, computa-se a DCT (Transformada Discreta do Co-seno) da imagem e coloca-se a marca nas componentes perceptivelmente mais importantes da mesma. Uma vez inserida a marca d’água na imagem, realiza-se diversos ataques sobre a imagem marcada, tais como Recorte, Rotação, Filtragem, etc, para avaliar a robustez do algoritmo usado. Tendo realizado o ataque, a marca d’água é extraída e analisada para determinar se o algoritmo é ou não robusto ao ataque.

Embora os requisitos a cumprir variem de acordo com o contexto ou finalidade a que se destina a marca d’água, é usual exigir que o método de inserção da marca escolhido seja robusto. Porém, na prática apesar de muitas pesquisas, parece que ainda é impossível obter uma marca d’água robusta a todos os tipos de ataques e que seja realmente segura, já que ataque é qualquer tipo de processamento aplicado sobre um dado marcado, seja este processamento intencional ou não, assim fica difícil até de imaginar a gama de ataques que temos disponíveis. Então o que pode ser feito é analisar onde e com qual finalidade o dado marcado vai ser utilizado e aplicar certas técnicas a certas aplicações.  Normalmente, técnicas de inserção de marca d’água no domínio da freqüência apresentam maior robustez a ataques. Finalmente, podemos dizer que a tecnologia de marca d’água é uma área de pesquisa extremamente ativa, e novas técnicas aparecem com grande freqüência, pois hoje muitos negócios são fechados por meio de comunicação multimídia, comercio eletrônico, etc, e segurança nunca é demais.