基于混沌和SVD的数字视频水印算法

研究版权保护优化数字水印设计,结合TD-ERCS混沌系统良好的安全特质和奇异值分解(SVD)抗几何攻击的优点,提出了一种改进的采用混沌置乱的SVD数字视频水印算法.首先利用TD-ERCS离散混沌系统产生的二维混沌序列对水印进行置乱,在视频帧的亮度分量上选择嵌入区域,然后对所选区域进行分块并作离散小波变化,对低频部分进行奇异值分解,最后通过修改分块的最大奇异值嵌入水印信息.实验结果表明,改进算法具有良好的性能,提取水印时不需要原始视频序列,具有盲检测性,而且对常见攻击具有较好的鲁棒性.     

Contourlet变换与生命游戏置乱相结合的视频零水印

为了达到版权保护的目的,提出一种Contourlet变换与生命游戏置乱相结合的视频零水印,Contourlet被誉为处理二维信号的最优解,算法利用其优势对关键帧处理得到低频系数,再经过核心算法处理,最后结合生命游戏规则生成特征图像,并运用加密算法对水印进行预处理以加强安全性。实验结果表明本算法较好地折中了数字水印的不可见性和鲁棒性,并能有效地抵抗常见的几何攻击和视频攻击。     

基于小波域和图像融合技术的视频水印算法研究

提出了一种基于三维小波变换的视频水印算法。算法以二值图像作为水印,并利用了三维小波变换和图像融合技术。首先对水印图像进行置乱预处理以增强其安全性;然后对宿主视频进行视频分割,提取视频关键帧,再将要加入水印的视频关键帧图像与水印图像均进行小波变换,并采用图像融合技术以及分块方法和重复嵌入,大大增强了水印的鲁棒性。     

基于DCT域交流系数的实时视频流水印算法

随着网络技术的迅速发展和视频压缩标准的不断提高,数字水印技术已经成为一种数字产品知识产权保护的有效方法.由于目前存在的视频流水印技术多数不具有实时嵌入的特性,针对视频流的实时性要求高问题,提出了一种基于AC系数嵌入的视频流水印算法.通过对水印进行二维Arnold图像置乱,然后通过计算视频帧的像素亮度值和纹理的均匀度把水印信息嵌入到量化后AC系数中,水印的提取和检测不需要原始视频流信号,具有盲检测性.算法实现简单,可满足实时性要求.实验结果表明,水印方案能有效的抵抗旋转,平移等基本几何攻击,有较好的安全性,并且对于帧剪切、帧丢失以及有损压缩等具有很好的鲁棒性.     

一种基于DCT和NCG的数字视频水印算法

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数字媒体知识产权保护的有效手段.提出一种基于DCT和NCG的数字视频水印算法.它根据NCG,对视频帧进行分类,选择具有复杂纹理特性的帧,进行分块DCT,然后比较DCT后的一对中频系数而嵌入水印.仿真实验表明,该算法具有较好的透明性,能实现水印盲检测,可抵抗常见的视频处理及攻击,如压缩、滤波、添加噪声、裁剪等.     

网格分割的3维网格模型非盲水印算法

目的 信息技术的发展使得面向3维模型版权保护的问题越来越突出,提出一种新的基于网格分割的3维网格模型非盲水印算法。方法 首先使用基于形状直径函数的网格分割算法对3维网格模型进行有意义的网格分割,然后计算每个分块的鲁棒重心并以此为中心将模型由直角坐标系转换到球面坐标系,最后通过调制每个顶点范数的分布来嵌入水印,在水印检测阶段使用非盲检测的方法提取水印。结果 针对目前基于网格分块的水印算法的网格分割不一致以及对分割边界依赖性过强等问题,引入基于形状直径函数的网格分割算法并在重对齐、重采样过程中加入待检测模型与原始模型分块匹配过程以保证网格分割的一致性,并且选取分块的顶点范数的分布作为水印嵌入基元,使得算法能够有效地减弱对分割边界的依赖性。结论 实验结果表明,该算法可以有效抵抗平移、旋转、缩放、噪声、细分、简化、剪切等常见的攻击以及多种攻击的联合攻击。     

基于离散余弦变换的自适应盲视频水印算法

设计了一种基于离散余弦变换的自适应盲视频水印算法,先用混沌序列对水印图像加密,再将视频序列进行分帧,提取亮度分量作二维8×8DCT变换,将水印嵌入到DCT分块的低频系数中。水印的提取不需要原始视频信号和原始水印,实现了水印的盲检测。实验结果表明,水印的不可感知性很好,在抵抗椒盐噪声、高斯噪声、帧删除、帧剪切及高斯低通滤波等多种攻击时具有良好的鲁棒性。     

基于分块DCT变换的抗旋转,缩放攻击零水印算法

大多数基于DCT、变换域的零水印算法没有抵抗几何攻击的能力,例如将图像旋转微小角度即可导致水印检测的失败.为了提高基于DCT变换域的零水印算法抵抗图像抗旋转,缩放攻击的能力,本文提出了一种基于分块DCT变换的抗旋转,缩放攻击零水印算法.对于旋转,缩放造成的几何攻击,我们可以通过对数极坐标系将笛卡尔坐标系中的旋转,缩放变换转换为循环平移的性质,对于循环平移后的图像,在水印检测时我们可以使用穷举遍历的方法来检测测试图像是否包含水印信息.实验结果证明,该方法可以获得良好的图象视觉效果,同时对于加噪,滤波,JPEG压缩,剪切攻击也具有有很好的鲁棒性.     

基于空间转换网络的视频盲水印方法

提出并实现了一种基于空间转换网络(STN)的视频盲水印方法。针对目前视频水印 不能同时抵抗噪声、压缩等信号处理攻击和缩放、剪切等几何攻击的问题,设计一个子块水印 嵌入机制,并依赖 STN 确定水印嵌入子块区域以及空间变换系数。选择变换域中的中频系数作 为嵌入通道,通过空间变换系数矫正旋转和缩放后的图像已获得鲁棒视频水印方法。实验结果 表明,基于 STN 的视频盲水印方法具有较高的视觉隐蔽性以及较强的稳定性和鲁棒性,同时嵌 入水印容量达到 256 位以上。     

一种基于DCT域特征块的抗几何攻击的视频水印

针对现有大部分抗几何攻击的水印技术不具有实时嵌入的特性,提出了一种新颖的基于DCT域特征块的抗几何攻击的视频水印方案。该算法在DCT域中通过选取一定的特征块作为水印嵌入点,再利用由特征块计算得到的同步块来在水印检测前进行几何校准,即在检测端首先定位特征块,再由此计算得到同步块,并对同步块采用邻域搜索方法精确估计视频帧的几何失真。视频帧校准后,系统再次通过提取特征块来进行水印检测。实验表明,该水印方案能够有效地抵抗旋转、平移、缩放等基本几何攻击,并具有较好的实时性和安全性。     

Real-time video watermarking system on the compressed domain for high-definition video contents: Practical issues

Everyday, we encounter high-quality multimedia contents from HDTV broadcasting, DVD, and high-speed Internet services. These contents are, unhappily, processed and distributed without protection. This paper proposes a practical video watermarking technique on the compressed domain that is real-time and robust against video processing attacks. In particular, we focus on video processing that is commonly used in practice such as downscaling resolution, framerate changing, and transcoding. Most previous watermarking algorithms are unable to survive when these processings are strong or composite. We extract low frequency coefficients of frames in fast by partly decoding videos and apply a quantization index modulation scheme to embed and detect the watermark. On an Intel architecture computer, we implement a prototype system and measure performance against video processing attacks frequently occur in the real world. Simulation results show that our video watermarking system satisfies real-time requirements and is robust to protect the copyright of HD video contents.     

A blind video watermarking scheme based on ICA and shot segmentation

With the development of network and multimedia techniques, the digital video copyright protection issues have become more and more important as digital video can be easily pro- duced, replicated, accessed and distributed. Digital video watermark is the ma…     

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。     

一种改进的伪3D-DCT域的视频零水印算法

为进一步提高视频水印算法的鲁棒性,提出了一种改进的伪三维离散余弦变换(3D-DCT)的视频零水印算法。该算法首先采用帧间欧氏距离法选取关键帧,然后,利用三帧差分法得到关键帧的运动目标,并对关键帧的运动目标图像进行分块,同时对运动目标的几何形心坐标所在块进行伪3D-DCT变换。将变换后的AC系数用于构造视频的特征值序列,并将混沌映射加密的水印嵌入特征值序列中构造零水印。最后将零水印在数据库中进行注册。实验表明,该算法对噪声、滤波攻击,帧剪切、旋转、缩放等攻击具有很强的不可见性和鲁棒性。     

A new robust video watermarking algorithm based on SURF features and block classification

In this paper, we propose a robust block classification based semi-blind video watermarking algorithm using visual cryptography and SURF (Speed-Up Robust Features) features to enhance the robustness, stability, imperceptibility and real-time performance. A method of selecting the best frames in each shot and the best regions or blocks within best frames is proposed to avoid employing frame–by-frame method for generating owner’s share in order to enhance robustness as well as reducing time complexity. In our method, Owner’s share is generated using the classification of selected robust blocks within the chosen frames along with corresponding watermark information. In extraction process, the SURF features are employed to match the feature points of selected frames with all frames to detect selected frames. Moreover, we resynchronize the embedded regions from distorted video to original sequence using SURF feature points matching. Afterwards, based on these matched feature points, rotation and scaling parameters are estimated next, selected blocks are retrieved using side information being stored eventually, watermark information is reconstructed successfully. Selecting Best frames, best regions, and employing surf features make our method to be highly robust against various kinds of attacks including image processing attacks, geometrical attacks and temporal attacks. Experimental results confirm the superiority of our scheme in case of being applicable in the real world, enhancing robustness and exploiting idea imperceptibility, over previous related methods.     

抗几何攻击的量化鲁棒视频水印技术研究

能有效抵抗信号处理又能抵抗几何攻击是当今数字水印研究的热点和难点之一,提出一种能够抵抗信号处理、旋转、缩放和平移的鲁棒视频水印.嵌入方案中,提出几何不变量--基于圆区域内的统计特征不变性;再依据离散余弦变换域(DCT)系数特性,自适应地在DCT域量化嵌入有意义的水印.提取方案中,利用同步信息定位,若发生几何形变则先矫正形变,然后在DCT域中盲提取水印.结果表明,该方案具有较好的透明性,同时具有较强的抗几何形变能力,对MPEG压缩和去帧等攻击具有很强的鲁棒性.     

面向网关版权保护的抗几何攻击视频水印方法

为了解决网关视频的版权保护问题,提出了一种网关视频水印快速嵌入和提取方法。该方法在视频帧内,首先以近线性时间检测和挑选仿射协变区域,然后采用基于最小生成树的区域选择算法消除重叠区域,最后以线性时间在离散小波变换域内嵌入水印;在视频帧间,利用视频场景的连续性基于场景边界仿射协变区域预测场景内部仿射协变区域以达到整体加速的目的。攻击实验表明：对测试序列嵌入水印后,针对几何攻击和格式变换压缩攻击,水印检测准确率分别达到93%和83%以上。仿真实验表明：在400在线主机局域网内,该方法能在10帧以内成功阻断网关水印视频的传输。     

Adaptive video watermarking integrating a fuzzy wavelet-based human visual system perceptual model

An adaptive Fuzzy Inference Perceptual model has been proposed for watermarking of video streams. The model is designed to be adaptive to the human visual characteristics to attest the owner identification and discourage the unauthorized copying. The proposed model integrates the human visual characteristics of video motion sub-regions, in the frequency multi-resolution wavelet domain, with multi-dimensional fuzzy inference perceptual model. The designed fuzzy multi-variable input system inherits luminance, texture and gradient to generate an adaptive watermark embedding strength factor. Interacting motion estimation is applied for the selection of the candidate frames and sub-blocks. A fuzzy-based scheme has been proposed to generate a perceptual membership degree for strength watermark embedding factor for the selected candidate motion blocks. Experiments have been carried out with different benchmark test videos of different sizes, visual characteristics and sampling rates. Various sizes of watermark signatures have been applied on the model. Several experimental attacks have been applied such as frame dropping, frame averaging, JPEG compression, Gaussian noises. It manifests considerable robustness against various geometric and signal processing attacks. Several attacks have been applied to the proposed scheme and the experiments revealed promising results in terms of visual quality and extracted watermark distortion. In addition, the model has been compared with different other watermarking schemes in literature. The proposed model showed superior performance in terms of fidelity, robustness to attacks and high level of imperceptibility.     

Novel robust image watermarking based on subsampling and DWT

This paper presents a robust digital image watermarking scheme based on subsampling and DWT. Subsampling is firstly used to construct a subimage sequence as a video segment. Then, a random watermark sequence satisfied with Gaussian distribution is block-wised embedded into the DWT domain of these subimages repeatedly using the video watermarking technique. And watermark is detected through computing correlation between watermark and watermarked frames. The experiment results demonstrate that the proposed scheme achieves good robustness against JPEG compression, common image processing operation and geometric distortions. Furthermore, the proposed watermarking scheme is also robust against linear collusion and other video watermarking attacks.     

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。