一种基于加密域可逆水印的H.265视频认证加密方案

轻量级视频加密技术和近年来兴起的加密域可逆水印技术为视频的认证加密提供了新的技术支撑,但现有的加密域可逆水印技术大多数局限于静态图像,而视频的认证加密不能直接使用传统静态图像的数字水印方案。在此背景下,提出一种加密域可逆数字水印方案,并利用它实现视频的认证加密。该方案基于H.265/HEVC视频编码标准,通过在DCT域对变换系数进行操作,能够把加密和可逆水印嵌入进行分离,进而可以实现在已经加密的视频中可逆地嵌入消息认证码(Message Authentication Code,MAC),最终同时实现内容安全性保护与完整性认证。实验表明该方案不仅能在加密的视频中嵌入可逆水印,还能对视频的篡改进行定位。     

广播监视中的安全视频水印算法

分析广播监视应用中对视频片段及水印的双重认证问题,基于三维离散小波变换,提出一种高安全性的鲁棒视频水印算法。该算法生成视频哈希值,并用私钥对版权信息和哈希值进行签名,由生成的签名和哈希值构建待嵌入的水印,以实现广播监视中对视频片段及水印的双重认证。理论分析和实验结果表明,该算法对于广播监视应用具有较好的安全性和鲁棒性。     

鲁棒视频水印研究进展

数字视频在当前通信世界中被认为是一种重要而有效的媒体,广泛应用于新闻、短视频和有线网络广播视频节目中。随着计算机与互联网技术的发展,数字视频内容容易被侵权使用者肆意复制和传播,如何保护视频版权日益成为人们关注的问题。鲁棒视频水印是实现视频版权保护的一种有效手段。作为数字视频水印的分支,鲁棒视频水印是一种通过特定算法在需要被保护的视频对象中嵌入秘密信息——水印来证明版权归属的技术。本文对当前的视频水印技术进行了概述,对视频水印的概念、应用场景、分类方式、设计要求、发展历程和相关经典方法进行了介绍和梳理。本文归纳总结了2016—2021年鲁棒视频水印相关研究工作,包括基于内容的、基于码流的、基于深度学习和其他类型视频水印,并对其中部分工作进行了相应的性能比较和分析。其中,基于内容的视频水印方法将视频看做帧序列,由于在每一帧上应用水印算法,不考虑视频的编解码过程,这类方法实现简单,计算效率高;基于码流的视频水印方法将水印嵌入到编码比特流中,该方案更快速,故可支持实时视频水印应用;基于深度学习的方法取代了依靠手工设计的特征来提高水印的性能。最后分析了鲁棒视频水印的未来发展趋势。     

一种应用于广播监视的视频水印方案

针对广播监视中的视频认证问题,提出一种基于宿主视频特征值的水印算法:首先结合三维小波变换和离散余弦变换变换提取视频特征值,并利用特征值和版权保护信息共同组成水印信息,然后根据人眼视觉特征自适应的选取嵌入区域,并利用扩频通信技术提高水印的鲁棒性。理论分析和实验结果表明,提出的水印算法抗攻击能力强,实时性好,可用于视频认证。     

命名数据网络中基于用户位置分组的广播加密访问控制方案

广播加密是命名数据网络中实现内容访问控制的一类重要方法,利用广播加密,可实现群组内内容的共享,但是现有随机分组策略导致缓存内容副本冗余增加,严重制约了网络性能。鉴于此,提出了基于用户位置分组的广播加密访问控制方案,通过修改兴趣包结构,加入TraceRouteTag字段确定用户在网络中的相对位置,将同一区域内的用户尽可能分到同一组,并针对不同的组进行基于广播加密的访问控制,提高了缓存利用率。ndnSIM仿真结果表明,相较于随机分组,基于用户拓扑位置分组的广播加密方案,提高了缓存利用率,降低了内容获取的时间开销。     

基于奇异值分解的同态可交换脆弱零水印研究

现有的水印和加密方案大多难以确保水印和加密过程的交换性以及受保护图像的视觉质量,这些方案的水印嵌入和加密过程固定且对受保护图像的内容进行了或多或少的修改,很少有方案在不影响受保护图像内容质量的前提下完成水印和加密过程的交换。因此,提出了一种基于奇异值分解的同态可交换脆弱零水印方案。在发送端,内容所有者采取同态加密对原始图像内容进行加密,加密和水印生成两个阶段互不影响,可以分别从加密图像和原始宿主图像生成零水印信息。在接收端,合法接收者先进行图像解密,再在解密的图像内容上进行水印检测,通过提取的水印信息可以检测和定位水印图像的蓄意篡改区域。实验结果表明,零水印的引入不会造成图像灰度值的改变,在确保交换性的同时可以完美定位图像篡改区域。     

人眼视觉特性与SIFT相结合的视频双水印算法

针对视频水印容易遭受几何攻击以及水印的鲁棒性与透明性的平衡问题,提出一种基于人眼视觉特性与尺度不变特征变换（SIFT）相结合的抗几何攻击视频双水印算法。首先获取视频序列中人眼视觉掩蔽阈值作为水印的最大嵌入强度。其次,将视频帧进行离散小波变换（DWT）,对中高频子带系数提出基于视频运动信息的自适应水印算法;针对低频子带,提出基于小波低频系数统计特性的抗几何攻击视频水印算法。最后,以SIFT作为触发器判断视频帧是否遭受几何攻击,对遭受几何攻击的视频帧利用SIFT的尺度与方向不变性进行校正,并对校正后的视频帧提取水印信号;针对非几何攻击的视频帧,直接利用中高频提取算法。所提算法与实时性视频水印算法——基于小波域直方图的视频水印（VW-HDWT）算法比较,峰值性噪比值（PSNR）提高了7.5%;与基于特征区域的水印算法相比,水印嵌入容量提高约10倍。实验结果表明,在保证水印透明度较好的情况下,所提算法对常规几何攻击具有较强的鲁棒性。     

基于H．264／AVC视频流的双水印算法

针对H．264／AVC编码标准的新特性,提出一种基于H．264／AVC低比特率视频流的双水印算法,将鲁棒水印嵌入DCT域中,把脆弱水印嵌入运动矢量残差中,达到对视频版权保护和视频内容完整性认证的双重目的。实验结果表明,该算法对视频质量和码率的影响较小,鲁棒水印能有效抵抗高斯噪声、低通滤波、重编码以及轻微的抖动失真等常见的视频攻击,脆弱水印对视频内容的轻微修改具有较强的敏感性。     

H.264标准中基于感知加密算法的视频加密方案

针对多媒体视频传输的安全性与实时性的要求,提出一种基于H.264感知加密算法的视频加密方案。该方案将视频数据分为VLC(Variable Length Code)和FLC(Fix-Length Code)两类,只选择FLC中对重构图像比较重要的元素进行加密操作。理论分析和仿真结果表明,该加密方案具有安全性高,低成本系统开销的特性。     

多功能水印摄像机

提出了一种基于压缩域数字视频水印概念的新型摄像机-多功能水印摄像机.它由视频采集设备(包括摄像头和视频采集卡)、视频压缩及水印嵌入设备和压缩码流存储及网络传输设备(包括USB串口、移动硬盘、触摸屏和以太网口)组成.摄像机在执行视频压缩的同时以内置方式嵌入用于版权保护、内容认证和保密通信的多功能数字水印信息.由于摄像机执行实时的视频采集、压缩和水印嵌入,极大提高了视频内容的完整性和版权的置信度.测试数据表明了该摄像机的有效性.     

数字水印技术在视频压缩格式中的研究与实现

随着信息技术的发展,数字媒体得到了空前广泛的应用,版权维护也成了数字出版商所关心的最大问题。基于当前数字版权维护中水印技术的发展现状和数字水印技术在视频压缩格式中的应用研究,提出一种以MPEG-4视频水印嵌入的方案,以期对相关数字版权保护工作提供一定的参考价值。     

具备上下文依赖及鲁棒性的视频水印算法

数字水印技术可用于内容的鉴定及防止伪造，被看作是对已发布内容避免其受到未经授权的复用的重要技术。所有权信息以水印的方式嵌入至数字内容中，从而能够提供版权保护、所有权声明、数码内容完整性核查及其在遭受攻击时提供版权侵害的证据，因而水印技术成为构造数字媒体版权备选的方案。本文介绍了水印方法与有信编码与嵌入的关联性，设计了一个有效的方法，使用码字子集来代表预插入的0或1数据位。此外，还提出了一个码字生成方案，能控制码间距，从而保证了水印的鲁棒性与信号的保真度。通过比较测试可以看出，我们提出的方法在视频压缩方面具备出色的稳健性。     

基于三维整数小波变换的视频水印算法

随着计算机和网络技术的快速发展,数字水印技术正成为一种保护数字作品知识产权的有效方法.针对数字视频的版权保护,提出一种基于三维整数小波变换的视频水印算法.利用视频场景分割将视频信号切分成不同场景,然后随机选择一场景中视频序列进行三维整数小波变换.采用对小波系数进行均值量化的方法嵌入水印信息,水印提取过程中不需要原始视频信号.该算法实现简单,可满足实时性要求.实验结果表明,该水印方案对于帧丢失、帧插入等时间域去同步攻击以及MEPG有损压缩等具有很好的鲁棒性.     

网络出版中版权保护技术——文本数字水印的研究

数字版权管理体系中,采用技术手段(数字水印)保护数字产品的版权,阻止盗版、侵权行为日益重要。论文针对eBook网络出版中的版权保护问题,首先讨论了数字水印的必要性及文本数字水印的现状,然后针对网络传播中的关联性和继承性问题,设计了参考模型,提出了一个应用于网络出版各个流程的版权保护解决方案,并对该方案从关联性、继承性、健壮性、实用性等方面进行了评价。     

VRML animated model watermarking scheme using geometry and interpolator nodes

Distinct from image and video watermarking, a watermarking scheme for 3D animation content is required in the 3D industry market for various applications. This paper develops a watermarking scheme for copyright protection and authentication of 3D animation content. A 3D animated model generally has a hierarchical structure with a number of transform nodes of a geometry node and an interpolator node for the timeline in contrast to a 3D polygon mesh model. The proposed scheme embeds not only a robust watermark into the geometry node for copyright protection but also a fragile watermark into the position and orientation interpolators for content authentication. We named the former “robust geometry watermarking” and the latter “fragile interpolator watermarking”. The proposed scheme performs the two watermarking schemes independently to realize simultaneously robust and fragile watermarked 3D animated model. Experimental results confirm that a watermark embedded by geometry watermarking robust to many attacks from commercial 3D editing tools while a watermark embedded by interpolator watermarking fragile to the same attacks.     

A novel CRT-based watermarking technique for authentication of multimedia contents

Digital watermarking techniques have been proposed as a solution to the problem of copyright protection of multimedia data. In this paper, we propose a novel Chinese remainder theorem (CRT)-based technique for digital watermarking. The use of CRT for this purpose provides additional security along with resistance to some familiar attacks. We have shown that this technique is quite resilient to addition of the noise. We have compared performance of the proposed technique with recently reported two singular value decomposition (SVD)-based watermarking techniques and shown its superior performance in terms of tampering assessment function (TAF), computational efficiency and peak signal to noise ratio (PSNR). For example, the embedding time of the proposed CRT-based scheme is 6 and 3 times faster than the SVD-based Schemes 1 and 2, respectively. This technique can also be applied to document, audio and video contents.     

视频水印的关键技术研究

随着网络技术和多媒体技术的飞速发展和视频媒体数据的广泛应用,视频媒体的内容保护和版权问题引起了人们的广泛关注。视频水印技术作为保护视频媒体版权的最有效的方法之一,受到了专家和学者们的深入研究。介绍视频水印技术的研究内容,对视频水印技术的典型算法和攻击技术进行了探讨,展望视频水印技术的发展趋势。     

基于小波变换的数字水印及Matlab实现

数字水印技术作为一门有效的多媒体版权保护技术受到越来越多的关注.提出了一种基于小波变换的图像数字水印算法.依据人眼视觉特性,将数字水印信息嵌入到经过小波变换后的图像的高频子带纹理区内,人眼不易察觉,再利用含水印图像和原始图像提取出嵌入的水印.采用多幅图进行实验,结果表明,该数字水印算法具有较好的隐蔽性,而且对常见的图像处理操作攻击具有较好的鲁棒性.     

基于自适应策略的稳健视频水印算法

稳健的视频水印算法对数字视频产品的版权保护具有重要意义。在先前提出的脆弱数字水印算法的基础上,通过采用自适应策略对视频序列中的不同图片根据其特点采用不同的嵌入算法,使得水印的嵌入对视频码流的改动最小,同时结合纠错编码技术,给出了一种较为稳健且简单、快速的视频数字水印算法。经仿真测试后,实验结果显示提出的视频水印新算法具有较强的抗二次编码攻击和噪声污染的能力,具有较好的稳健性。     

Robust H.264/AVC video watermarking without intra distortion drift

Multimedia Tools and Applications - A robust H.264/AVC video watermarking algorithm without intra distortion drift is proposed in this paper for the copyright protection of digital videos. The...