《數(shù)字視頻水印》

第五章數(shù)字視頻水印

整理課件第四章內(nèi)容回顧數(shù)字圖像水印概述數(shù)字水印算法基于HVS的圖像水印魯棒數(shù)字圖像水印脆弱數(shù)字圖像水印2023/5/72整理課件第五章主要內(nèi)容數(shù)字視頻水印基礎(chǔ)魯棒視頻水印算法脆弱視頻水印算法視頻水印幾個特殊問題與方法2023/5/73整理課件數(shù)字視頻水印基礎(chǔ)視頻信號處理基礎(chǔ)

Colorspace,sampling,rawvideo,compressioncoding,videocompressionstandards.數(shù)字視頻水印基礎(chǔ)性能要求與特征；數(shù)字視頻水印的分類。2023/5/74整理課件性能要求與特征除了具有圖像水印的一般特點(diǎn)，還具有如下獨(dú)特要求：視頻信息量大，需要盲檢測實(shí)時性要求需要與視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合應(yīng)能抵抗幀刪除、幀插入、幀重組等視頻編輯處理特有的利用多幀的統(tǒng)計攻擊特有的失真漂移問題2023/5/75整理課件視頻水印與圖像水印關(guān)系2023/5/76整理課件視頻水印的分類一般圖像水印的分類方法嵌入域，檢測方式，密鑰，魯棒性，可見性，可逆性等等。按水印與視頻編碼系統(tǒng)結(jié)合方式的不同分類基于原始視頻的水?。ㄇ爸檬剑?；基于壓縮視頻的水印：內(nèi)置式，后置式。2023/5/77整理課件與視頻編碼結(jié)合的不同方式MPEG編碼器MPEG解碼器MPEG壓縮碼流原始視頻序列重構(gòu)視頻序列前置嵌入內(nèi)置嵌入后置嵌入原始視頻水印嵌入壓縮視頻水印嵌入壓縮視頻水印檢測原始視頻水印檢測前置提取內(nèi)置提取后置提取2023/5/78整理課件原始視頻水印時空域水印算法頻域水印算法缺點(diǎn)

1）經(jīng)過視頻編碼處理后，會造成部分水印信息丟失；

2）對于已壓縮的視頻需要先解碼，嵌入水印后，再重新編碼；

3）水印信息的引入會導(dǎo)致整體碼流信息的增加。2023/5/79整理課件壓縮域視頻水印頻域水印算法時域水印算法運(yùn)動矢量水印算法視頻對象水印算法（MPEG-4）缺點(diǎn)

1）必須與視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合；

2）存在失真漂移問題。2023/5/710整理課件第五章主要內(nèi)容數(shù)字視頻水印基礎(chǔ)魯棒視頻水印算法脆弱視頻水印算法視頻水印幾個特殊問題與方法2023/5/711整理課件魯棒視頻水印可采用一般魯棒圖像水印方法沿時間軸分布的抗幾何攻擊視頻水印算法

[1]JaapHaitsmaandTonKalker.Awatermarkingschemefordigitalcinema.ProceedingsofInternationalConferenceforImageProcessing,2001,487-489.[2]ZhaoYaoandReginaldL.Lagendijk.Videowatermarkingschemeresistanttogeometricattacks.Proceedingsoftheinternationalconferenceonimageprocessing,2002,Vol.2,II145-II1482023/5/712整理課件Niu算法NiuXiamu,SchmuckerMartinandBuschChristoph.Videowatermarkingresistingtorotation,scalingandTranslation.ProceedingoftheSPIESecurityandWatermarkingofMultimediaContentsIV,Vol.4675,2002,512-519.基本思想：1）利用模板來推斷所經(jīng)歷的RST變換；

2）確定RST變換參數(shù)需要三個點(diǎn)坐標(biāo)。2023/5/713整理課件時間模板2023/5/714整理課件擴(kuò)頻調(diào)制2023/5/715整理課件時間模板的嵌入與檢測時間模板模板嵌入模板檢測2023/5/716整理課件實(shí)驗(yàn)結(jié)果2023/5/717整理課件第五章主要內(nèi)容數(shù)字視頻水印基礎(chǔ)魯棒視頻水印算法脆弱視頻水印算法視頻水印幾個特殊問題與方法2023/5/718整理課件脆弱視頻水印SpacialtamperingSimilarwithimagefragile/semi-fragilewatermarking;JaeYeonPark,JaeHyuckLim,GyungSoonKimandCheeSunWon.“InvertibleSemi-FragileWatermarkingAlgorithmDistinguishingMPEG-2CompressionFromMaliciousManipulation”.InternationalConferenceonConsumerElectronics,2002,18-19.TemporaltamperingFramedropping,insertion,transposition.2023/5/719整理課件脆弱視頻水印TemporaltamperingauthenticationRuiDu,JessicaFridrich.LosslessAuthenticationofMPEG-2Video.ImageProcessing.2002.vol.2,pp.893-896.TwomethodsMethodI:eachframecontainsitshashembeddedlosslessly;MethodII:embeddingahashofagroupofframesandindexinBframe.2023/5/720整理課件脆弱視頻水印MethodIIAllnon-zeroDCTcoefficientsfromagroupofframesformtheinputforhashcalculation.Theauthenticationdataisformedbytheindexofthegroupofframesandthehash.Theextractedframeindexisusedtodetecttamperingwiththetemporalsequenceofframes.2023/5/721整理課件用于內(nèi)容認(rèn)證的半脆弱視頻水印算法曾驍,陳真勇,范圍,陳輝,熊璋.“用于內(nèi)容認(rèn)證的半脆弱可逆視頻水印算法”.中國圖象圖形學(xué)報2023/5/722整理課件篡改定位視頻水印2023/5/723整理課件篡改定位視頻水印2023/5/724整理課件篡改定位與恢復(fù)視頻水印XiaoZeng,Zhenyong

Chen,ZhangXiong.“Self-recoveryalgorithmbasedonmotionestimationofI-framesforcompressedvideo,”JournalofInternetTechnology,2009,10(5):591-600(SCI517DG)2023/5/725整理課件篡改恢復(fù)視頻水印2023/5/726整理課件篡改恢復(fù)視頻水印2023/5/727整理課件第五章主要內(nèi)容數(shù)字視頻水印基礎(chǔ)魯棒視頻水印算法脆弱視頻水印算法視頻水印幾個特殊問題與方法2023/5/728整理課件視頻水印的幾個特殊問題“時間”同步問題多幀合謀問題失真漂移問題2023/5/729整理課件時間同步問題TemporalsynchronizationinvideowatermarkingEugeneT.LinandEdwardJ.Delp;VideoandImageProcessingLaboratory;PurdueUniversity;ProceedingsoftheSPIEInternationalConferenceonSecurityandWatermarkingofMultimediaContentsIV,vol.4675,SanJose,CA,pp.478-490,Jan.2002;TemporalSynchronizationinVideoWatermarking-FurtherStudies,2003.2023/5/730整理課件時間同步問題Temporalsynchronizationproblemframedropping,insertion,transposition,averaging;1）intentionalattack;2）networkstreamvideo.

導(dǎo)致：

1）密鑰失去同步；

2）相關(guān)性檢測失去同步。2023/5/731整理課件時間同步方法Assumptions1）symmetricwatermarking;2）oneframeonekey,k(t).2023/5/732整理課件時間同步方法2023/5/733整理課件Furtherstudies改進(jìn)2023/5/734整理課件有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果2023/5/735整理課件有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果2023/5/736整理課件有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果2023/5/737整理課件Dvmultiwatermarks2023/5/738整理課件多幀合謀問題Multipleframecollusion

KarenSu,DeepaKundur,DimitriosHatzinakos:Statisticalinvisibilityforcollusion-resistantdigitalvideowatermarking.IEEETransactionsonMultimedia,2005,7(1):43-51Masterthesis2001:DigitalVideoWatermarkingPrinciplesforResistancetoCollusionandInterpolationAttacks.Statisticalvisibility2023/5/739整理課件多幀合謀問題LinearcollusionTypeIcollusion:afixedwatermarkTypeIIcollusion:independentwatermark2023/5/740整理課件多幀合謀問題2023/5/741整理課件多幀合謀問題解決辦法SolutionofmultipleframecollusionMakewatermarkstatisticalinvisibility.2023/5/742整理課件失真漂移問題DegradationspreadandaccumulateFrankHartung,BerndGirod.Watermarkingofuncompressedandcompressedvideo,SignalProcessing,1998,283-3012023/5/743整理課件失真漂移問題2023/5/744整理課件失真漂移問題2023/5/745整理課件失真漂移問題2023/5/746整理課件可逆水印失真漂移與累積XiaoZeng,ZhenyongChen,andZhangXiong.“IssuesandSolutiononDistortio