MPEG-4码流中的数字水印

基于视频码流内嵌入数字水印典型系统H&G算法的基础,提出了在MPEG-4码流中嵌入数字水印的一种新算法。该算法在MPEG-4视频流中,根据局部图像特性调整水印嵌入的局部强度以达到水印鲁棒性的最大化和视频质量影响的最小化;同时构造了具有纠错功能的水印信息并且在水印信息提取过程中采用了信号合并技术得到了较高的正确率。计算机试验表明此算法与嵌入水印前的原视频图像相比,嵌入水印后的视频图像信噪比损失很小.并证明信号合并技术具有很好的提取水印能力。     

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。     

基于分形编码的数字水印攻击算法

本文提出了一种新的数字水印攻击算法。该算法对嵌入水印的图像运用分形编码,使含有特定水印信息的图像块被压缩映射后的其他块代替,压缩映射后的块和被代替块中的水印信息具有弱相关性。我们对一种基于多分辨率分解的数字水印嵌入方案进行了攻击实验,分析了攻击对图像质量的影响。结果表明,该算法使水印提取算子的相关性检测结果显著下降。     

置换DCT域中频系数的盲水印嵌入算法研究

介绍了一种基于离散余弦变换域(DCT)中频系数置换的盲水印算法,用该算法对数字水印进行了自适应嵌入方法研究.该算法突破了数字水印的加性算法、乘性算法等传统的水印嵌入方法;解决了被提取水印中含有原始图像DCT系数从而影响水印检测准确性的问题.该算法使用人类视觉模型对水印图像进行自适应嵌入,使嵌入的数字水印从根本上不可逆.实验证明该算法对数字水印的滤波、剪切、噪声等攻击有很强的鲁棒性.     

TURBO码在数字水印鲁棒算法中的应用

Turbo码在低信噪比时具有优异的纠错性能,已经成为通信研究的前沿。一个典型的数字水印系统从原理上可等效为一个通信系统。针对在图像中嵌入大容量水印难度大的问题,提出把Turbo码应用到数字水印系统中,用来提高水印系统的鲁棒性,在算法中采用标志位信息的增强方式,提取秘密信息;采用Turbo码译码方法,以恢复原始的水印。实验结果表明,改进后的方案明显优于原方案,特别是在高斯噪声影响下。     

应用于JPEG XR的半脆弱数字水印技术

对JPEG XR的编解码过程、频率结构和码流结构进行分析和研究,提出一种半脆弱数字水印技术实现图像的鲁棒性认证和内容认证.提取频率模式码流的DC系数和低通系数构造基于图像的二值数字水印,置乱后嵌入到JPEG XR解码后的图像对应像素的Y分量的最低有效位中,然后再对含有水印的图像进行JPEG XR编码实现水印嵌入.对基于图像的二值信息和嵌入在图像的二值水印信息比较实现篡改定位.通过篡改定位实验及压缩、噪声、剪切等常见攻击方式实验,结果表明该半脆弱数字水印具有较好的鲁棒性和内容认证能力.     

快速重同步的有意义视频水印随机检测算法

目前的视频数字水印缺乏有效的快速重同步和文本字节对齐方法,对此文章设计了一种快速重同步的视频水印随机检测算法。该算法先将需嵌入的水印数据经过信道编码并动态的封装成“水印包”;然后利用DCT块中的DC和低频AC系数的相对稳定的特性生成控制码;且通过该控制码将“水印包”按位且随机地嵌入到视频的DCT域中。在水印提取时,通过“水印包”中的标志码来提取有意义的水印信息。实验表明：该算法不仅能快速检测到有意义的文本数据,而且对外界攻击具有较强的稳健性。     

基于整数提升小波变换的多功能数字水印

针对大多数水印算法只具有单一的功能,提出了一种新的多功能数字水印算法。首先将图像进行整数提升小波变换,根据不同的嵌入算法调整自适应量化公式分别量化低频系数和水平方向的高频系数。然后将鲁棒水印嵌入到量化后的低频系数,用于版权保护,该水印嵌入方法并没有改变原图像内容,因此不影响第二个水印的嵌入和提取。采用系数抖动调制的方法将半脆弱水印嵌入到自适应量化后的水平方向的高频系数,用于内容认证。实验结果表明该算法能够很好地实现数字图像版权保护、篡改检测和定位。     

一种新的自适应半脆弱水印算法

提出了一种基于图像内容的自适应半脆弱数字水印算法．该算法首先结合梯度分割阈值选取策略, 自适应抽取图像内容特征并作为水印信息；然后利用载体图像邻域特性自适应确定量化步长,并通过量化调制小波系数嵌入数字水印；最后通过比对提取出的水印信息与重新抽取出的图像内容特征,实现对待检测图像的完整性检验和篡改定位．仿真实验证明, 该自适应半脆弱图像水印算法不仅具有较好的篡改检测与定位能力,而且具有较强的抗攻击能力.     

基于图像边缘的自适应互补水印算法

对图像数字水印的鲁棒性和不可见性进行了研究,提出了一种在图像边缘处嵌入数字水印的思想.利用Sobel算子新灰度值提取边缘特征点并自适应地确认水印嵌入强度.同时根据人类视觉系统的特性,在小波变换后的细节子带上嵌入互补性水印.实验结果表明,嵌入水印后的图像无明显质量下降,并且可以有效地抵抗压缩,滤波、噪声等各种攻击.证明了该基于图像边缘的自适应互补水印算法同时具有较好的鲁棒性和不可见性.     

可抵抗共谋攻击的H．264／AVC压缩域数字视频水印算法

针对H．264／AVC编码标准的新特性,提出一种可抵抗共谋攻击的压缩域鲁棒数字水印算法。对Noorkami等算法进行改进,水印的安全性是基于水印嵌入位置的随机性,通过DC系数的相关改变量产生密钥从而确定水印的嵌入位置。通过改变每个宏块的一个4×4块的非零量化系数嵌入水印。仿真试验表明,本算法在保证视频的视觉质量的前提下,水印的嵌入量有很大的提高。此外,水印提取时不需要对压缩码流完全解码,并能满足实时盲检测的要求。     

Hiding depth information in compressed 2D image/video using reversible watermarking

In this paper, a novel joint coding scheme is proposed for 3D media content including stereo images and multiview-plus-depth (MVD) video for the purpose of depth information hiding. The depth information is an image or image channel which reveals the distance of scene objects’ surfaces from a viewpoint. With the concern of copyright protection, access control and coding efficiency for 3D content, we propose to hide the depth information into the texture image/video by a reversible watermarking algorithm called Quantized DCT Expansion (QDCTE). Considering the crucial importance of depth information for depth-image-based rendering (DIBR), full resolution depth image/video is compressed and embedded into the texture image/video, and it can be extracted without extra quality degradation other than compression itself. The reversibility of the proposed algorithm guarantees that texture image/video quality will not suffer from the watermarking process even if high payload (i.e. depth information) is embedded into the cover image/video. In order to control the size increase of watermarked image/video, the embedding function is carefully selected and the entropy coding process is also customized according to watermarking strength. Huffman and content-adaptive variable-length coding (CAVLC), which are respectively used for JPEG image and H.264 video entropy encoding, are analyzed and customized. After depth information embedding, we propose a new method to update the entropy codeword table with high efficiency and low computational complexity according to watermark embedding strength. By using our proposed coding scheme, the depth information can be hidden into the compressed texture image/video with little bitstream size overhead while the quality degradation of original cover image/video from watermarking can be completely removed at the receiver side.     

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.     

基于小波变换和人类视觉系统的盲数字水印算法

随着因特网的发展,数字水印技术被广泛应用于数字图像、音频、视频等多媒体产品的版权保护。按照水印检测的方式可把数字水印分为盲水印和明文水印。文中提出了一种基于小波变换和人类视觉系统的盲数字水印算法,首先将水印图像利用Arnold混沌映射进行置乱,对宿主图像进行小波分解,然后通过改变两个小波子带相应系数的大小关系来嵌入水印信息。其中对相应小波系数修改权值的设置,利用了基于小波域的人眼视觉系统的特点。提取水印不需要原始图像。实验表明该算法在抵抗JPEG压缩、剪切和盐椒噪声等攻击有比较好的鲁棒性。     

A Framework for Robust Watermarking of H.264-Encoded Video With Controllable Detection Performance

As H.264 digital video becomes more prevalent, the need for copyright protection and authentication methods that are appropriate for this standard will emerge. This paper proposes a robust watermarking algorithm for H.264. We employ a human visual model adapted for a 4 times 4 discrete cosine transform block to increase the payload and robustness while limiting visual distortion. A key-dependent algorithm is used to select a subset of the coefficients that have visual watermarking capacity. Furthermore, the watermark is spread over frequencies and within blocks to avoid error pooling. This increases the payload and robustness without noticeably changing the perceptual quality. We embed the watermark in the coded residuals to avoid decompressing the video; however, we detect the watermark from the decoded video sequence in order to make the algorithm robust to intraprediction mode changes. We build a theoretical framework for watermark detection based on a likelihood ratio test. This framework is used to obtain optimal video watermark detection with controllable detection performance. Our simulation results show that we achieve the desired detection performance in Monte Carlo trials. We demonstrate the robustness of our proposed algorithm to several different attacks     

基于压缩传感的视频水印算法

针对压缩域视频流的完整性认证问题,提出了一种基于压缩传感（CS）的视频水印算法。以H.264压缩视频流为研究对象,通过对视频序列的I帧进行压缩传感随机投影,得到少量的测量值,经过量化和置换加密,最后以水印的方式嵌入到P帧具有最大运动矢量幅值的宏块中。认证时,从含水印视频序列的P帧提取水印,并对I帧进行相同的压缩传感随机投影,通过比较测量值的差异,实现对视频的完整性认证。仿真结果表明,该算法具有较好的视频质量,对码率的影响较小,对帧删除、帧插入、重压缩等攻击具有较强的鲁棒性。     

用于MP3作品版权保护的数字水印新算法

以MP3压缩攻击特点与听觉掩蔽特性为基础，提出了一种可用于MP3音乐作品版权保护的混合域数字音频盲水印算法．首先，结合MP3压缩等攻击特点，对原始数字音频进行自适应的分段处理；再对每个音频数据段进行DWT和DCT；最后，结合听觉掩蔽特性与MP3压缩攻击特点，自适应确定量化步长，并将水印信号嵌入到音频数据段的低频分量中．仿真实验表明，所提出的算法不仅具有较好的透明性，而且对诸如重新采样、重新量化、叠加噪声、低通滤波等攻击均具有较好的鲁棒性．特别地，该算法对于最为普通的MP3压缩攻击具有极强的抵抗能力（尤其是高压缩比下）．     

基于H.264与新一代视频编码标准的压缩域视频水印综述

数字水印技术为视频传输、视频共享以及一些扩展视频服务中存在的诸多问题提供了一种有效的解决途径,属于信息隐藏领域,它的基本思想是通过在数字媒体信号中嵌入一定量的附加信息,例如作品的所有权、使用权或者公司的标识等,实现信息管理或保护的目的。H.264是当前广泛使用的视频编码标准,它采用混合编码框架,包括帧内预测、帧间预测、变换、量化、自适应熵编码等模块。视频信号的数据量庞大、带宽高、冗余信息多,基本上都是以压缩的格式存储的特性,使得在视频中嵌入数字水印更为困难。这些特征使得视频水印在水印容量、水印复杂度以及结合压缩域处理操作等方面的要求比其他多媒体信号更高,因此,视频水印除了要满足数字水印的一般要求,如安全性、鲁棒性、隐藏性等特性之外,还有一些独特的技术要求。本文对压缩域视频水印相关技术进行了分析并对研究方法进行了讨论,提出了目前存在的问题及未来研究的方向。     

基于CIF-to-QCIF变换的压缩域视频水印算法

现有视频水印算法的设计目标主要是对有损压缩、重量化编码等处理具有鲁棒性,但很少考虑视频帧格式变换因素,使水印对这类处理不具有鲁棒性。论文结合视频帧格式由CIF到QCIF的变换设计了一个压缩域的视频盲水印算法,水印被嵌入到CIF格式的视频流中,既可以从CIF视频中提取也可以从QCIF视频中提取,实验结果表明提出的算法对MPEG重编码以及CIF到QCIF的视频格式变换具有鲁棒性,而且整个嵌入提取过程都基于DCT域,具有较低的计算复杂度。