抵抗幾何攻擊的視頻水印方法研究.pdf

1、海量數(shù)字視頻產(chǎn)品的涌現(xiàn),版權(quán)保護(hù)問(wèn)題成為多媒體領(lǐng)域亟待解決的熱點(diǎn)問(wèn)題,視頻水印是解決該問(wèn)題的有效手段之一。目前大多數(shù)視頻水印可以抵御各種噪聲等常規(guī)信號(hào)處理,但對(duì)幾何攻擊魯棒性差,幾何攻擊破壞了水印和視頻之間的同步,極大地影響了水印的魯棒性,是對(duì)視頻水印構(gòu)成致命威脅的攻擊手段之一,如何抵抗幾何攻擊成為當(dāng)前視頻水印領(lǐng)域研究的難點(diǎn),針對(duì)以上問(wèn)題,本文提出了兩種抵抗幾何攻擊的視頻水印方法。
　　 (一)提出了一種基于Surfacelet

2、變換的抵抗幾何攻擊視頻水印方法,根據(jù)視頻信號(hào)的時(shí)空三維特征,選擇Surfacelet變換對(duì)宿主視頻進(jìn)行三級(jí)分解；為了增強(qiáng)水印的隱蔽性,考慮到Surfacelet方向子帶變換系數(shù)的統(tǒng)計(jì)直方圖服從高斯分布,將具有版權(quán)標(biāo)識(shí)的二值水印加密調(diào)制為服從(0,1)高斯分布的偽隨機(jī)噪聲；將加密水印嵌入在Surfacelet變換域大能量方向子帶系數(shù)中；根據(jù)水印嵌入位置系數(shù)的方差自適應(yīng)調(diào)整水印嵌入強(qiáng)度。水印檢測(cè)時(shí),利用Surf算子提取視頻幀特征點(diǎn),通過(guò)匹配

3、特征點(diǎn)來(lái)估計(jì)幾何攻擊參數(shù),實(shí)施逆變換校正恢復(fù)受攻擊視頻,使得視頻和水印重同步；利用水印嵌入位置系數(shù)與水印之間的相關(guān)性進(jìn)行水印檢測(cè),通過(guò)Neyman—Pearson準(zhǔn)則計(jì)算檢測(cè)閾值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法對(duì)旋轉(zhuǎn)、平移、縮放、剪裁等幾何攻擊具有良好的魯棒性。
　　 (二)提出了一種能夠有效抵抗幾何攻擊的視頻雙水印方法,挖掘了一種幾何形變不變量-視頻低維流形,理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其幾何不變性。首先根據(jù)不同視頻鏡頭的低維流形實(shí)時(shí)生成零水印

4、及動(dòng)態(tài)水?。粸榱思骖欞敯粜院屯该餍?將水印嵌入在大能量AVS(Audio and Video coding Standard of China)預(yù)測(cè)殘差DCT中頻系數(shù)上；深入研究了視頻時(shí)空三維特性,利用低維流形有效量化表征了視頻運(yùn)動(dòng)信息,建立了包含運(yùn)動(dòng)特征、亮度特征及紋理特征的視覺(jué)動(dòng)態(tài)掩蔽模型,以自適應(yīng)控制水印嵌入強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本方法可以有效抵抗中心剪裁、不規(guī)則剪裁、行剪裁、旋轉(zhuǎn)、縮放、平移等大強(qiáng)度幾何攻擊及其聯(lián)合攻擊,如旋轉(zhuǎn)加邊