视频水印技术研与应用.pdf

摘 要 互联网和数字技术的不断发展，促进了数字媒体产品及技术的应 用范围不断扩大，数字多媒体产品的生产、传播和获得也变得非常容 易，与此同时也出现了大量侵犯生产者和消费者合法权益的非法复 制、传播和篡改等侵权行为，因此数字产品的内容保护和版权问题引 起了人们的广泛关注，数字水印由此而诞生。数字水印通过在数字产 品中嵌入特有的数据信息的方法，保护数字产品内容的真实性和版权 归属性，同时此种技术在法律中提供的证据、医院中的光片以及票据 等领域也有着广泛的应用。它己经成为多媒体信号处理领域中的一个 研究热点。数字水印技术的研究和应用对确认版权信息、检验数据的 完整和真实性、控制广播的播放等方面都有非常重要的理论意义和应 用价值。 本文论述了数字视频水印技术的基础性问题，说明了视频水印的 研究背景、应用领域、分类、研究现状、特性及发展趋势等。分析研 究了几种可用于视频水印的算法。设计并实现了一种基于SURF视频 分割的SVD视频水印算法。主要的研究内容如下： (1)基于SURF特征点的视频分割算法的研究，深入研究SURF 特性，提取SURF特征点，并根据视频序列SURF特征点的分布特性 设计了一种分割算法。算法通过分析帧间的SURF特征点匹配数目随 时间变化的性质来检测镜头边界。一个镜头内视频帧之间视频内容变 化很少，而在两个镜头交界的视频帧之间就表现明显的变化，这个性 质可以通过相邻帧之间SURF特征点匹配对数的变化很好地体现。由 此，可通过分析SURF特征点对数在视频中随时间变化的过程，可精 确检测出镜头边界。由于SURF特征点具有几何失真不变性，在对视 频进行一般的视频处理及对视频内容进行攻击，都能准确的检测出边 界。 (2)基于ICA帧的奇异值视频水印算法的研究，分析了各种抗空 间上和时间上的同步攻击、共谋攻击的视频水印算法。针对现有大多 数视频水印技术不能很好的抵抗这几种攻击的问题，本算法通过分割 视频定格视频内容，进而提高了时间上的同步攻击的鲁棒性，将水印 信息嵌入到独立分量帧中，进一步提高了共谋攻击的鲁棒性，通过在 独立分量帧中的奇异值中嵌入水印算法，提高了水印方案对空间上的 同步攻击的鲁棒性。实验表明，本文算法能够对大多数的水印攻击都 有好的鲁棒性，尤其提高了对抗时间上和空间上的同步攻击、共谋攻 击的鲁棒性，分块奇异值方法充分利用了奇异值的三个特性，具有很 好的不可见性，并且实现了盲检测。 关键词视频水印，镜头分割，SURF算法，独立分量分析，奇异值 分解 Ⅱ ABSTRACT Asthefast ofnetworkandmultimedia development of and hasarisen．Andthe applicationrangedigitaltechnologyproducts hasbeen and ofvideomedia easy,at acquiring dissemination，production thesametimethenumerousviolationsof and illegal have violatetheinterestsand tamperingappeared，which legitimaterights of and thecontent and consumers，therefore producers protection