视频水印技术研究

视频水印技术是一个新兴的研究领域,也是多媒体数字水印技术研究方向中的重点和难点。本文首先分析了视频水印的技术难点,然后从扩频通信思想入手,深入探讨了视频水印技术的算法。     

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。     

视频水印技术综述

介绍了视频水印技术的原理和主要应用领域,分析了视频水印技术的特点和面临的挑 战,阐述了视频水印的模型及算法分类,探讨了视频水印的发展趋势。     

一种基于运动目标的视频水印方法

提出一种基于视频中运动目标的自嵌入水印方法,可以实现在视频信息接收端对运动目标的无损恢复。为保证在水印嵌入前后获取的目标完全一致,给出一种新的运动目标提取方式,即使用近似于原始视频帧的合成帧来提取视频中的运动目标。实验结果表明,在视频未被篡改或在一定程度上被篡改的情况下,该方法可以实现运动目标的完全恢复,具有一定的可行性。     

一种基于量化的H.264视频水印算法

由于H.264标准视频提供了极高的压缩效率和更好的视觉质量,很快在数字视频格式中流行起来,因此基于H.264的视频版权保护和认证在不断增加。本文提出了一种基于H.264视频标准的视频盲水印算法,算法针对H.264码流中I帧,通过读取码流数据得到原始宏块图像信息,在8*8的DCT块里选取中频的四个系数,以量化这四个系数的相对大小作为水印嵌入。这样的嵌入方式对系数的改动幅度小;同时系数之间关系相对稳定。这样不仅提高了不可见性,又保证了很强的鲁棒性。实验结果表明:本算法对多种攻击有很好的鲁棒性,同时能保持很高的视觉质量。     

适合在线商务环境的鲁棒性视频水印

该文首先介绍了在线商务环境下,对数字水印算法的一些特殊要求,然后基于这些要求,提出了一种数字水印嵌入方案,该方案在获得定购者ID之前,先对原始视频文件作一些预处理,然后,以定购者ID为水印信息,在对定购者ID作了一些加密,冗余验证处理后,按照处理后的定购者ID的0 1 序列依次选取相应的预处理帧来生成最终的文件.该水印方案不仅满足在线商务环境下的对水印嵌入方案的实时性需求,同时也具有很好的抵抗丢帧、帧重组以及帧间组合等攻击.该文给出了该方案的详细介绍,并给出了效率和鲁棒性分析.     

一种基于H.264的鲁棒视频水印算法

由于H.264标准视频的流行,对数字视频水的版权保护和认证的需求在不断增加。本文提出了一种基于H.264视频编解码标准的鲁棒视频水印算法。水印经过了增加帧同步信息,扩频编码和纠错编码的预处理后有着很强的鲁棒性。在嵌入过程中,选择了残差的DCT系数与参考块像素的DCT系数和作为嵌入载体,而不是通常的残差DCT系数,该处理可以很好的提高水印算法对视频攻击,如帧率攻击和码率攻击的鲁棒性,同时在嵌入的过程中,通过应用一个针对4*4的DCT的人类视觉系统来控制嵌入强度,使得水印算法对视频的视觉质量的影响降到最小。实验结果表明:本算法对多种攻击,如分辨率攻击、帧率攻击、码率攻击和重编码都有很好的鲁棒性,同时能保持很高的视觉质量。     

基于运动矢量域与DCT域的混合视频水印方案

提出了一种基于运动矢量域与DCT域的混合视频水印方案.在基于压缩域视频水印方案中,传统的基于DCT域视频水印方案与近几年来兴起的基于运动矢量域视频水印方案日渐成为研究的重点与热点.结合这两种水印方案提出了一种混合视频水印的算法.该算法能够在保证视频质量以及有效控制码率增加的情况下,将水印同时嵌入运动矢量域以及DCT域中,并且达到两种水印互相纠错的目的.实验结果表明,水印嵌入后,主客观视频质量都与原始序列相当,而码率的增加也被有效地控制在1%以内.     

视频水印技术研究综述

文章对视频水印技术作了较为全面的介绍。概括了视频水印的背景知识、定义、应用以及详细的算法分类情况。比较了几种有代表性的实用视频水印算法。然后介绍了对视频水印攻击的分类,并对未来视频水印技术发展的走势进行了展望。     

浅谈数字视频水印技术

对数字水印技术的基本原理进行了简要的介绍,分析了数字视频水印的特点、分类以及应用,阐述了视频水印的发展现状,并从三个方向探讨了视频水印未来的发展趋势。     

基于CDMA的多重数字水印

针对多用户共享版权时联合水印嵌入等需求,提出了基于CDMA的多用户多重数字水印算法。提出并实现了小波域直接嵌入(WD)和基于邻域线性预测值嵌入(WNLP)两种CDMA水印方案。分析了用户数量和嵌入深度对含印图像质量和提取水印质量的影响。实验结果表明,该算法能有效解决多重数字水印中水印碰撞和用户数量受限问题。     

基于CDMA扩频技术的图象水印算法

为了增强水印的稳健性和提高运算速度,提出了一种应用直接序列扩频的码分多址通信技术(DS-CDMA)的图象离散小波变换域水印算法.该算法先采用m序列优选对来生成正交的Gold序列集,然后将改进后的Gold序列对水印信息进行扩频,并形成互相叠加的.CDMA编码,最后将其嵌入到原始图象的DWT变换域.在水印提取时,则利用正交码的自相关函数特性来检测出扩频到Gold码的水印信息,从而实现了隐藏信息的盲检测.与已报道的同类算法的性能比较表明,应用该算法隐藏的水印信息量较大,且水印稳健性好.     

基于CDMA技术的多水印算法

将码分多址（CDMA）思想引入水印系统以实现多水印方案。在水印嵌入过程中，每一用户以自己的密钥作为种子生成一个伪随机分布的地址码，并用该地址码将自己的欲嵌入信息调制为载波信号，然后以相加的方式把载波信号叠加入载体。在提取时，该用户使用相同的地址码，通过计算地址码和载体之间的相关系数，从载体中提取自己的嵌入信息。实验证明该算法可以实现多个用户独立嵌入和检测自己的水印信息，完全能满足多水印的要求。     

CDMA岸标无线视频监控系统的设计与应用

介绍了基于CDMA/CDMA1X 的岸标无线视频监控系统的构成,描述了该系统的功能特点和工作流程,并着重说明了岸标上监控站的构建方式。实验测试结果表明该系统可以满足岸标所处重点航道的视频监控需求。     

基于椭圆曲线密码体制的CDMA网络鉴权设计

由于我国并未掌握蜂窝鉴权与话音加密算法（CAVE）的实现,使得CDMA网络并未实现真正的安全。提出了一种基于椭圆曲线的CDMA网络鉴权方案,通过公钥签名机制完成对用户身份的识别和管理。与CAVE算法相比,该方案除具备自主知识产权外,还减轻了鉴权中心的负担。最后通过实验证明这种鉴权方案是完全可行的。     

基于CDMA和HVS的彩色图像数字水印算法的研究

提出一种基于CDMA（码分多址）和HVS（人类视觉系统）的彩色图像数字水印算法。该算法对原始水印进行CDMA扩频处理以提高安全性。水印嵌入过程中,充分考虑了HVS的特点,将原始图像进行分块后,将水印信息嵌入原始图像的纹理块的DCT中频系数中。实验表明该方法能够有效地抵抗多种图像处理操作,具有良好的不可见性和鲁棒性。     

基于离散余弦变换的可移除数字视频水印算法

在视频水印的评价标准中,鲁棒性和透明性是一对非常重要的性能指标,同时也是一对相互制约的指标。已有的视频水印算法对上述2个指标都采用折衷的方法,为保证透明性通常不能兼顾水印的鲁棒性。为解决上述问题,提出一种可移除数字视频水印算法。在嵌入水印时,不限制水印嵌入的强度,以保证水印信息的鲁棒性,而嵌入后的视频在播放时,需要经过一个水印移除的过程,移除水印后的视频在视觉效果上与原视频接近或完全一致,以满足水印的透明性。同时,用户需提供合法的密钥,以保证水印移除的正确性,并提高水印算法的安全性。测试结果表明,该算法对分辨率放缩、视频重编码及码率压缩的操作具有较强的鲁棒性。     

数字视频水印技术研究

为防止越来越多的电子信息产品的盗版、恶意攻击和非法篡改问题,数字视频水印技术应运而生。它能够很好地解决电子信息产品的知识产权保护问题。本文介绍了数字视频水印技术的定义、原理和主要应用领域,阐述了数字视频水印分类,最后探讨了数字视频水印的发展趋势。     

一种新的移动Ad Hoc网络的按需同步码分多址协议

针对Ad Hoc网络提出了一种新的多址接入协议——按需同步码分多址协议（ODS-CDMA）。协议仅在通信时在收发节点间建立临时的同步，综合了同步与异步MAC协议的优点，通过时隙预留，功率控制和CDMA技术来提高网络的性能。并通过使用混沌序列和修正因子来克服CDMA组网时的多址干扰，提高了系统的容量。     

异步CDMA系统中的无迹粒子滤波盲多用户检测

针对异步CDMA系统盲多用户检测误码率较高的问题,通过分析Unscented 粒子滤波与异步CDMA系统特点,提出了在该背景下的基于Unscented 粒子滤波盲多用户检测方法,在平坦瑞利衰减信道下进行仿真。结果表明Unscented 粒子滤波与传统粒子滤波检测方法相比具有更高的检测精度,在用户数量增多以及干扰用户能量发生变化时仍能保持较好的检测精度,具有很强的检测稳定性和抗干扰能力。