基于压缩传感的半脆弱水印的视频篡改检测算法

现针对目前的视频水印算法在篡改检测方面存在不足,提出一种基于压缩传感的半脆弱水印的视频篡改检测算法.通过压缩传感算法提取I帧的图像特征,生成半脆弱的内容认证水印,嵌入到I帧图像的中高频系数中,实现帧内篡改检测.通过对P帧的序号进行哈希运算,生成完整性水印,嵌入到P帧的运动矢量中,实现帧间篡改检测.仿真实验表明,算法对视...     

高清视频内容完整性技术的研究

随着视频编辑软件的日益强大,视频内容篡改问题时常发生,对视频数据的破坏(包括帧删除,剪切,编辑)造成了视频无法提供真实可靠的参考信息。课题针对视频内容完整性问题进行方案研究,利用视频邻近像素的时空相关特性,采用合适的嵌入算法,将视频相关信息(包含用户名,视频设备编号,时间戳,帧序列号,哈希值)隐藏在视频编码压缩域中。在视频解码阶段,按照嵌入方案对应的映射规则将隐藏信息提取出来,重新计算提取信息的哈希值,并与原始的哈希值比对,根据比对结果判断视频信息完整性是否遭到破坏。实验结果表明该方案不仅对视频质量没有观感上的影响,同时能够有效地检测帧编辑、删除、替换等视频完整性威胁,实现了高清视频内容完整性检测,具有良好的应用意义。     

一种基于H.264/AVC的视频可逆脆弱水印算法

结合H.264压缩编码标准的特性,该文提出一种新的基于H.264/AVC的视频可逆脆弱水印算法。算法先计算当前宏块预测残差块量化的离散余弦变换(DCT)系数的哈希值生成认证码,再把认证码作为水印信息嵌入到下一个相邻宏块活性最大的4′4块的最后一个非零量化DCT系数中。在解码端,通过比较认证码和提取的水印信息进行视频数据完整性的认证。实验结果表明,该算法对视频质量和码率的影响较小,并且能对认证通过的视频数据进行还原和对认证失败的视频Ⅰ帧遭篡改区域进行有效的定位。     

H.264压缩域安全型视频水印算法

针对已有的视频水印算法安全性较差的问题,本文结合H.264的编解码特性,提出一种H.264压缩域安全型视频水印算法。算法首先对宏块中的16个子块进行标记,然后利用Logistic混沌序列、帧内预测模式和边缘特征选出前8个子块并将其分成两组,最后利用子块间能量差来嵌入水印。算法利用混沌序列对子块分组进行置乱增加了攻击者对水印信息进行篡改的难度,从而提高了算法的安全性。仿真实验证明该算法具有高安全性,另外具有较好的鲁棒性和透明性。     

高清实时视频流脆弱性数字水印技术研究

为解决高清实时视频流完整性验证问题,文章提出了一种H.264脆弱性数字水印算法,并基于该算法提出了认证方案。通过对水印特征的分析,提出在H.264视频编码时根据I帧的低频DCT量化系数及密钥生成水印信息,嵌入到I帧的高频DCT量化系数中及P帧的DCT量化系数中,并在视频的解码阶段进行检测及验证,水印提取不需要原始视频的参与,属于盲检测。实验结果表明,该文中所提出的算法及验证方案对H.264视频的图像质量、输出码率及编码速度影响较小,并能有效的检测各类攻击,具有较强的实用性及有效性。     

融合时空域变化信息的视频感知哈希算法研究

感知哈希(Perceptual Hashing)是多媒体数据集到摘要集的单向映射,为多媒体数字内容的标识、检索、认证等应用提供了安全可靠的技术支撑.本文提出一种融合视觉感知及时空域特征的视频感知哈希算法.算法首先对视频序列每一帧进行随机可重叠分块,并计算每个分块以像素为单位的亮度均值,在某一步长下,以同一帧的分块亮度差作为视频帧空域特征,以不同视频帧相同位置的分块亮度差作为时域特征,通过哈希量化得到时空域感知哈希,通过时空域感知哈希融合,最后得到简洁的视频唯一标识——摘要哈希.实验结果表明,该算法表现出较好的鲁棒性与区分性,通过相似度拟合图算法分析,可以实现视频篡改的准确检测及定位.     

基于H.264比特流运动矢量的水印算法研究

针对水印质量和比特率增加的问题,该文设计两种直接在H.264比特流运动矢量中进行水印嵌入的脆弱性视频水印算法。算法I通过引入运动矢量误差补偿模块和优化水印嵌入位置选择方法提高重建视频质量;算法Ⅱ在其基础上,引入帧内-帧间误差补偿模块来消除由于帧内-帧间误差累积现象带来的重建视频失真,进一步提高了重建视频质量。实验结果表明,算法I可以取得较好的重建视频质量,且重建视频流的比特率增加比较小;算法Ⅱ保证重建视频质量的同时带来一定比特率增加。两种算法为H.264压缩视频的内容完整性认证提供了有效的解决方案。     

基于H.264帧内预测模式的信息隐藏算法

根据H.264标准编码的特点,提出一种较高性能的信息隐藏方案。文章分析H.264中I4×4亮度块的9种帧内预测模式,以及最优模式的选择策略,将I4×4亮度块的9种帧内预测模式作为备选宿主,利用信息嵌入算法将信息嵌入到视频中。这样降低了信息隐藏过程中预测模式调整对视频质量的影响,并能提高嵌入信息数据量。     

基于半脆弱水印的H.264/AVC视频流的内容级认证

针对低码率的H.264/AVC视频流,提出了一种基于半脆弱水印的内容级视频认证方案.利用I帧内块组之间能量不变的特点构建基于内容的特征码,并根据DCT系数特点,通过符号编码方式嵌入到幅值较小的DCT系数.为了保持嵌入前后视频流码率的基本恒定,引入了误差准则函数.此外,根据P帧中低频AC系数的正负符号统计特性,将帧号嵌入到AC系数.通过对提取出的水印信息和重构的认证码进行比较可实现篡改检测.仿真实验结果验证了本方案的有效性.     

基于H.264/AVC视频安全级别可分的加密方案

针对当前视频数据易复制、易篡改等特征,为了保护视频数据的安全,提出了一种基于H.264/AVC视频编码标准的视频加密方案.利用流密码加密简单、运算速度快等优点,采用高级加密标准(AES)的密码反馈模式(CFB)对H.264/AVC标准的序列参数集(SPS)、图像参数集(PPS)中能加密的语法元素和Ⅰ帧的码流进行加密.针对不同视频应用所需求的安全级别不同,在宏块级别选取一定数量的宏块进行选择性加密,得到安全级别可分的加密方案.最后,从算法的安全性、实时性、压缩率等方面进行分析.实验结果表明,该算法达到了视频内容安全的要求,满足实时性,并且减少了加密数据量.