论文部分内容阅读
由于互联网具有很高的开放性和共享性，使得数字媒体产品的传播和分享变得非常方便，同时这些产品也更容易遭到非法版权侵犯和恶意信息篡改等攻击。常见的一种情况就是当一部电影刚上映，一些不法网站上就已经出现了该电影的盗版资源可供下载，这种现象严重损害了创作者的创作热情和经济利益。因此，视频内容原创信息的保护成为学术界讨论的热点和难点，而数字视频水印技术是解决视频内容版权问题最主要的手段之一。本文针对高清摄像设备录制视频这种攻击，分析和总结摄像机录制过程中带来的各种攻击形式，比如几何攻击、转码、亮度改变、帧组结构改变等，提出了以下能够抵抗摄像机录制的视频水印算法。1.针对数字视频的版权保护，提出了一种针对高清视频抗摄像机录制水印算法。根据视频相邻帧内容很接近的特性，通过微调相邻帧的亮度大小关系实现水印信息的嵌入和提取。其中，为了提高嵌入水印后视频的透明性和鲁棒性，嵌入水印时，使用分块水印模板减少像素改动的区域，并改进Watson感知模型，自适应计算出水印嵌入强度。同时，在检测水印的时候，根据待检测视频的尺寸自适应计算出检测区域，并利用方向经验模式算法(directional empirical modedecomposition，DEMD)分割镜头，以减小由录制误差和镜头转换带来的检测误差。实验结果表明，该算法有较好的不可感知性，对于摄像机录制、转码、几何攻击、重编码等攻击也有不错的鲁棒性。2.针对SIFT(Scale-invariant feature transform)、 SURF(Speed Up RobustFeature)特征计算速度不能满足实时性的缺点，提出了一种基于ORB(orientedFAST and rotated BRIEF)特征的抗录屏的视频零水印算法。为了提高特征点的鲁棒性，根据响应值筛选出稳定的特征点，同时为了使算法具备几何不变性，根据筛选后的特征点的方向构造出局部几何不变区域。对这些区域做DCT(DiscreteCosine Transform)变换，根据低频系数的大小关系构造出最终的零水印信息。为了使算法对时域攻击保持不变性，在水印信息中增加了一小段时间同步位。实验结果表明，该算法能做到实时处理，并对多种常规的视频攻击和几何攻击具有鲁棒性。当发生屏幕录制攻击时，算法也具备较高的鲁棒性。