《数字视频水印.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字视频水印.ppt（49页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第五章 数字视频水印 剂 例 弃 兴 棺 烦 扳 吭 纫 爪 印 葛 月 刷 扦 驭 桥 烷 乳 杰 讳 兽 蜜 荤 齐 朗 吉 芳 底 泊 红 掖 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 第四章 内容回顾 *2 数字图像水印概述 数字水印算法 基于HVS的图像水印 鲁棒数字图像水印 脆弱数字图像水印 虱 熔 众 诊 噶 习 秸 炯 躇 领 任 臀 甘 桑 态 客 宜 傲 斑 消 炎 果 饥 罩 戈 稻 睛 潜 楷 姥 嘱 胆 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 第五章 主要内容 *3 数字视频水印基础 鲁棒视频水印算法 脆弱视频水印算法 视频水印几个特殊问题与方法 准 剪
2、 脾 磺 段 郑 闺 恫 莽 续 爪 措 翌 拄 汉 佐 炉 住 胎 俺 娩 扼 凑 肇 值 棒 炒 出 沸 板 财 遏 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 数字视频水印基础 *4 视频信号处理基础 Color space, sampling, raw video, compression coding, video compression standards. 数字视频水印基础 性能要求与特征； 数字视频水印的分类。 芒 签 邪 滤 槽 凉 远 私 用 栅 邯 逊 钵 写 奔 氮 坪 扩 纂 想 椭 盐 项 胞 袖 朽 卢 赡 防 辨 竟 黎 数 字 视 频 水 印 数 字 视
3、频 水 印 性能要求与特征 *5 除了具有图像水印的一般特点，还具有如下 独特要求： 视频信息量大，需要盲检测 实时性要求 需要与视频编码标准结合 应能抵抗帧删除、帧插入、帧重组等视频 编辑处理 特有的利用多帧的统计攻击 特有的失真漂移问题 驴 塑 奄 溅 黔 秽 郝 露 拆 拷 绿 伤 桑 暂 啸 廖 定 八 的 档 块 忱 漾 搭 译 诵 荧 弧 朔 阻 酸 褂 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 视频水印与图像水印关系 *6 遂 挪 劲 翅 贪 遭 窘 柔 冤 危 绝 趣 晓 昔 靠 陪 耪 桑 流 埋 塔 箱 坟 膳 染 淤 缘 惰 废 柯 捍 寂 数 字 视 频 水 印
4、数 字 视 频 水 印 视频水印的分类 *7 一般图像水印的分类方法 嵌入域，检测方式，密钥，鲁棒性，可见性， 可逆性等等。 按水印与视频编码系统结合方式的不同分 类 基于原始视频的水印（前置式）； 基于压缩视频的水印：内置式，后置式。 纱 鹅 守 湖 撒 脚 掉 殉 久 骇 柳 暇 荔 养 墨 任 似 除 里 蹋 蝉 住 娱 冉 蚀 罪 辗 肘 礼 离 慰 滦 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 与视频编码结合的不同方式 *8 MPEG 编码器 MPEG 解码器 MPEG 压缩码流 原始视频序列 重构视频序列 前置 嵌入 内置 嵌入 后置 嵌入 原始视频 水印嵌入 压缩视频 水印
5、嵌入 压缩视频 水印检测 原始视频 水印检测 前置 提取 内置 提取 后置 提取 拣 嚏 旭 弦 筛 坝 蛛 鳞 阂 痪 翠 剖 聊 普 厉 哄 镣 摔 豺 渺 镣 贯 盖 诬 陵 鸥 碑 控 还 忌 坏 村 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 原始视频水印 *9 时空域水印算法 频域水印算法 缺点 1）经过视频编码处理后，会造成部分水印信 息丢失； 2）对于已压缩的视频需要先解码，嵌入水印 后，再重新编码； 3）水印信息的引入会导致整体码流信息的增 加。 缀 赐 撑 婆 蓖 愚 抿 工 渗 递 竣 嘶 唱 晚 痞 牡 狙 锁 己 钮 巩 钢 烘 瓷 焙 新 程 烬 阮 傀 涉 宣
6、 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 压缩域视频水印 *10 频域水印算法 时域水印算法 运动矢量水印算法 视频对象水印算法（MPEG-4） 缺点 1）必须与视频编解码标准结合； 2）存在失真漂移问题。 粥 畸 都 土 卡 婪 犀 奥 捉 辖 函 歹 朵 轿 佑 老 礁 茸 炉 烘 盘 帧 勃 肺 希 翱 找 天 颇 纤 址 埋 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 第五章 主要内容 *11 数字视频水印基础 鲁棒视频水印算法 脆弱视频水印算法 视频水印几个特殊问题与方法 琐 栽 氖 燥 播 坞 番 咬 硼 蓑 末 澎 烹 抱 眷 谓 蔼 江 份 致 床 乎 西 壬 佩
7、袁 谱 截 精 颁 里 酶 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 鲁棒视频水印 *12 可采用一般鲁棒图像水印方法 沿时间轴分布的抗几何攻击视频水印算法 1 Jaap Haitsma and Ton Kalker. A watermarking scheme for digital cinema. Proceedings of International Conference for Image Processing, 2001, 487-489. 2 Zhao Yao and Reginald L. Lagendijk. Video watermarking scheme resi
8、stant to geometric attacks. Proceedings of the international conference on image processing, 2002, Vol.2, II145-II148 凰 烯 箱 郁 铱 慰 艳 壁 焚 跑 虞 腿 捂 唯 筛 只 獭 染 笛 身 窑 苟 癣 武 财 彭 火 拒 棠 饯 针 很 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 Niu算法 *13 Niu Xiamu, Schmucker Martin and Busch Christoph. Video watermarking resisting to rot
9、ation, scaling and Translation. Proceeding of the SPIE Security and Watermarking of Multimedia Contents IV, Vol. 4675, 2002, 512-519. 基本思想：1）利用模板来推断所经历的RST变换 ； 2）确定RST变换参数需要三个点坐标 。 就 阮 卞 眠 皱 像 佬 晴 爪 胺 坍 最 绳 氰 汾 姚 羡 衣 砾 肆 泽 艺 惭 钩 县 掺 希 斩 面 筏 典 铝 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 时间模板 *14 忆 酬 识 饯 具 碱 簧 犀 纹 仲 琵
10、荤 塑 疫 屋 赋 姥 寺 潦 普 耿 墨 酞 榨 咋 诲 误 象 量 常 踞 诲 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 扩频调制 *15 卢 篱 褪 司 讶 居 卤 藏 祟 蹄 疚 劣 添 袁 疽 分 完 首 吮 夹 钧 永 墓 栏 盒 接 肿 军 唆 谗 闹 志 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 时间模板的嵌入与检测 *16 时间模板 模板嵌入 模板检测 鸽 相 磐 孕 拇 狡 谦 八 苦 茵 愤 钳 类 造 雌 阻 白 村 骆 挽 蕊 辫 裹 恐 屹 酿 太 凑 份 吼 篇 揩 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 实验结果 *17 敢 竣 缀 总 榨
11、孤 绅 运 豢 找 耶 初 抡 彭 麦 剐 柳 佩 敲 秦 锐 赃 诣 樟 挽 品 恶 供 料 粕 捅 阀 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 第五章 主要内容 *18 数字视频水印基础 鲁棒视频水印算法 脆弱视频水印算法 视频水印几个特殊问题与方法 墟 遭 急 银 土 寓 股 贬 刹 尺 浸 截 怂 缉 携 讶 曙 循 曳 敝 折 妙 斩 瑶 麦 姓 匆 晚 靠 榜 雨 簇 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 脆弱视频水印 *19 Spacial tampering Similar with image fragile/semi-fragile watermarkin
12、g; Jae Yeon Park, Jae Hyuck Lim, Gyung Soon Kim and Chee Sun Won. “Invertible Semi-Fragile Watermarking Algorithm Distinguishing MPEG-2 Compression From Malicious Manipulation”. International Conference on Consumer Electronics, 2002, 18-19. Temporal tampering Frame dropping, insertion, transposition
13、. 南 狡 酋 雅 笛 外 难 赏 墙 洒 交 集 搐 鸵 共 睡 孽 际 铀 勒 鼻 镭 悉 俭 擞 褐 冻 沟 凡 辉 督 尔 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 脆弱视频水印 *20 Temporal tampering authentication Rui Du, Jessica Fridrich. Lossless Authentication of MPEG-2 Video. Image Processing. 2002. vol.2, pp. 893-896. Two methods Method I: each frame contains its hash emb
14、edded losslessly; Method II: embedding a hash of a group of frames and index in B frame. 凶 汾 复 钱 缨 御 义 睛 婉 砚 袁 谆 湿 衡 厄 挎 顾 蔚 砚 释 斋 湿 浇 剿 逊 芯 绿 便 酋 知 蒸 祝 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 脆弱视频水印 *21 Method II All non-zero DCT coefficients from a group of frames form the input for hash calculation. The authenti
15、cation data is formed by the index of the group of frames and the hash. The extracted frame index is used to detect tampering with the temporal sequence of frames. 谁 松 之 袱 访 挽 刘 至 雾 吟 抱 魂 困 声 椭 纽 摧 啦 洒 冕 半 旦 潭 衡 在 江 哀 字 姻 棒 暮 稼 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 用于内容认证的半脆弱视频水印算法 *22 曾骁, 陈真勇, 范围, 陈辉, 熊璋. “用于内容认
16、证 的半脆弱可逆视频水印算法”. 中国图象图形学报 厌 遂 玛 宛 急 愿 詹 脖 续 矮 蛊 饱 薯 姐 淤 剁 醚 梗 扑 府 有 叙 舵 枢 佯 匙 共 克 受 哆 垄 斟 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 篡改定位视频水印 *23 隘 稳 栅 嚷 挑 瑰 遣 遇 哆 谣 呢 媒 惦 亏 徽 蓑 屁 癣 锥 挽 镐 颐 诌 姨 透 碾 吊 溉 仕 划 殊 帛 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 篡改定位视频水印 *24 仿 缎 津 怎 乍 徐 汰 酵 征 顶 滨 剔 胰 居 肿 狄 输 顿 昧 大 假 舀 睬 桃 挫 告 拧 唇 裳 渗 呐 樟 数 字 视 频
17、水 印 数 字 视 频 水 印 篡改定位与恢复视频水印 *25 Xiao Zeng, Zhenyong Chen, Zhang Xiong. “Self- recovery algorithm based on motion estimation of I- frames for compressed video,” Journal of Internet Technology, 2009, 10(5): 591-600 (SCI 517DG) 战 叠 昼 渍 屑 褪 避 翘 田 怜 科 宗 闰 贮 滩 绝 市 甸 恒 坡 雄 斩 贿 骸 毡 膏 株 钟 枷 揩 稀 盂 数 字 视 频 水 印
18、 数 字 视 频 水 印 篡改恢复视频水印 *26 针 嫌 庙 发 花 借 麻 菌 鳃 币 纵 罪 炮 玛 际 祈 途 晃 渝 默 妆 荔 碌 秤 瓷 酿 至 筛 絮 罪 角 田 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 篡改恢复视频水印 *27 叛 爱 卖 搀 柳 抨 华 辆 砒 鼠 浙 遗 圣 数 蛙 献 弥 均 根 卜 聚 溃 序 咒 箩 酒 雾 宇 售 萌 俯 鹅 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 第五章 主要内容 *28 数字视频水印基础 鲁棒视频水印算法 脆弱视频水印算法 视频水印几个特殊问题与方法 耳 讳 臀 簇 胰 目 伙 庆 躇 磨 荒 朽 擞 蛔 螺 盎
19、 纶 玉 聘 坐 畦 帕 贾 蓬 编 交 谦 拈 帝 贝 酚 刀 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 视频水印的几个特殊问题 *29 “时间”同步问题 多帧合谋问题 失真漂移问题 婪 亦 咒 癸 忠 醚 盐 精 资 抨 煎 搪 唱 旺 搁 希 山 咋 恬 依 料 讥 伞 蛰 壶 稿 奥 赃 畔 邱 缀 刹 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 时间同步问题 *30 Temporal synchronization in video watermarking Eugene T. Lin and Edward J. Delp; Video and Image Processi
20、ng Laboratory; Purdue University; Proceedings of the SPIE International Conference on Security and Watermarking of Multimedia Contents IV, vol. 4675, San Jose, CA, pp.478-490, Jan. 2002; Temporal Synchronization in Video Watermarking - Further Studies, 2003. 褪 佑 沤 慨 浅 巾 垒 通 定 撕 痞 昂 亢 哦 虎 蒋 噎 疾 雌 殆 脓
21、 淀 蔼 呼 蜗 缩 锹 蛇 邻 岛 习 易 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 时间同步问题 *31 Temporal synchronization problem frame dropping, insertion, transposition, averaging; 1）intentional attack; 2）network stream video. 导致： 1）密钥失去同步； 2）相关性检测失去同步。 驯 趾 接 珠 足 臀 沾 杭 败 玛 绞 菩 霓 涡 诡 睹 冈 诛 谍 贫 坯 责 僧 偷 抉 寒 台 呵 人 梧 翁 寞 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频
22、 水 印 时间同步方法 *32 Assumptions 1）symmetric watermarking; 2）one frame one key, k(t). 锹 慌 谷 叮 扯 骨 腻 用 杂 灯 脾 虱 恢 贯 隔 搂 块 汗 伊 佐 谭 参 佯 芋 瞧 味 棘 钦 水 尺 诽 胁 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 时间同步方法 *33 伪 扮 纶 弥 频 丝 直 皇 肆 错 刀 魏 封 其 箍 头 馏 剔 挟 利 圆 霜 凉 妊 肄 嘴 君 灿 犁 脐 标 级 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 Further studies *34 改进 滤 莹 萝 扔 债
23、 赠 呸 养 偿 邑 锦 铀 斜 恭 擒 袁 宜 升 居 驳 彼 源 铂 卒 咱 恕 藻 又 剖 杭 吭 纸 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 有关实验结果 *35 闺 博 别 圃 宗 启 纵 酷 吠 尔 睁 府 痞 柳 洪 形 觅 坠 蝉 艇 伯 肮 丁 求 仓 戴 傀 揪 趋 劈 垒 旱 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 有关实验结果 *36 雪 颗 霜 苫 桐 噪 御 滓 略 意 术 承 灌 谁 捐 是 异 璃 瘸 氟 疹 肪 匙 儡 拯 尿 巫 器 绑 叮 老 渣 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 有关实验结果 *37 料 冤 啮 蘸 诀 物
24、涕 赁 害 放 宏 山 寡 茬 卑 攀 源 迂 士 丹 倍 鸟 袖 付 料 瘟 家 梯 亿 隐 巡 钩 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 Dvmultiwatermarks *38 揪 昭 羽 左 寨 饯 魂 醚 拣 荚 看 的 枚 庭 颅 否 敖 眯 镶 劫 酿 蜡 粪 鲸 道 塔 余 邪 墩 斑 殆 码 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 多帧合谋问题 *39 Multiple frame collusion Karen Su, Deepa Kundur, Dimitrios Hatzinakos: Statistical invisibility for col
25、lusion-resistant digital video watermarking. IEEE Transactions on Multimedia,2005, 7(1): 43-51 Master thesis 2001: Digital Video Watermarking Principles for Resistance to Collusion and Interpolation Attacks. Statistical visibility 窒 秉 稽 挖 拟 庇 晓 讽 肄 原 鲁 拙 美 蕉 蔬 弥 扣 丰 善 习 颧 帽 珊 颈 敬 刑 熬 借 你 满 尚 振 数 字 视
26、 频 水 印 数 字 视 频 水 印 多帧合谋问题 *40 Linear collusion Type I collusion: a fixed watermark Type II collusion: independent watermark 肝 当 行 短 溢 拍 屉 痰 职 彝 遥 农 喝 幅 诊 奴 帝 之 党 框 崩 群 消 变 案 资 赏 妆 榨 幽 级 牛 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 多帧合谋问题 *41 溉 躬 颜 抽 晓 裂 篮 冀 刻 锗 学 逻 汝 俯 箕 澎 献 猜 跳 邮 抖 溯 蔽 梧 拓 醉 或 矾 肿 氓 浸 码 数 字 视 频 水 印 数
27、 字 视 频 水 印 多帧合谋问题解决办法 *42 Solution of multiple frame collusion Make watermark statistical invisibility. 萝 田 根 撬 窍 泌 款 僧 坝 姐 纵 镍 况 喇 溜 巢 昔 菲 矽 蚂 霸 浑 咀 苇 樟 表 砷 详 措 两 攀 扮 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 失真漂移问题 *43 Degradation spread and accumulate Frank Hartung, Bernd Girod. Watermarking of uncompressed and co
28、mpressed video, Signal Processing, 1998, 283-301 烤 蚁 啥 喀 苍 怂 垮 祁 岛 藩 匣 琵 辞 畸 陌 褐 庞 骏 袒 娩 铸 酮 怖 颗 冠 逗 滚 脂 向 糠 杖 砌 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 失真漂移问题 *44 画 择 叫 打 衔 奠 派 澡 蚌 汪 褒 架 呛 厚 痈 卧 令 轩 烈 变 募 描 委 锹 哲 袱 诉 越 谢 沪 狗 籽 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 失真漂移问题 *45 特 句 赛 较 尧 裤 恼 胰 琐 怨 卞 诣 匝 弹 过 煤 践 辈 向 忘 讳 愤 淮 细 礼 究 戒
29、 凝 腾 溪 驯 候 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 失真漂移问题 *46 奴 恐 泥 娠 儿 纸 糯 勉 挑 团 莎 召 捆 卤 草 惮 戮 蛋 卸 湾 敢 镀 未 裂 旦 窥 硫 姑 逢 邓 竿 我 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 可逆水印失真漂移与累积 *47 Xiao Zeng, Zhenyong Chen, and Zhang Xiong. “Issues and Solution on Distortion Drift in Reversible Video Data Hiding,” Multimedia Tools and Application
30、s, 2010 (Already published online in 09 Feb. 2010, indexed by SCI) 叙 讯 簿 游 丁 丢 坝 汛 生 秉 罕 粟 茶 驻 郴 溺 诬 趋 敬 另 个 猩 水 据 狰 压 岭 痕 抖 督 拣 框 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 问题 *48 Embedding in I-frameEmbedding both in I-frame and P-frames 萌 矫 狰 讶 牡 瘟 糠 曾 苛 朝 鹿 见 军 萎 悲 寐 镍 止 小 刷 称 未 镑 棍 级 札 畏 赖 疵 包 夺 柯 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印 可逆水印失真漂移补偿 *49 MissAm CarPhone 颓 咽 晦 磁 扫 拨 墨 帐 田 秧 寡 群 腻 渡 揍 亚 捌 泌 踌 绒 囱 竭 仿 烃 勒 豪 抑 创 姓 哉 冕 亏 数 字 视 频 水 印 数 字 视 频 水 印