数码录像机水印嵌入技术的FPGA实现

本文用FPGA实现的基于水印的图像认证算法可用于数字视频录像机,一旦视频图像内容发生变化,嵌入图像的水印一定会被影响。该文介绍了一种新颖的基于MPEG-4的低比特率水印算法。该算法借鉴了Hartung基于MPEG-2压缩比特流水印算法,将空域扩展谱水印嵌入到MPEG-4码流中。视频录像机和水印嵌入的硬件功能全是由VHDL实现,并仿真、综合、载入到FPGA芯片。     

MPEG-4码流中的数字水印

基于视频码流内嵌入数字水印典型系统H&G算法的基础,提出了在MPEG-4码流中嵌入数字水印的一种新算法。该算法在MPEG-4视频流中,根据局部图像特性调整水印嵌入的局部强度以达到水印鲁棒性的最大化和视频质量影响的最小化;同时构造了具有纠错功能的水印信息并且在水印信息提取过程中采用了信号合并技术得到了较高的正确率。计算机试验表明此算法与嵌入水印前的原视频图像相比,嵌入水印后的视频图像信噪比损失很小.并证明信号合并技术具有很好的提取水印能力。     

用于内容认证的半脆弱可逆视频水印算法

提出了一种运用哈希函数进行MPEG-4内容认证的半脆弱可逆视频水印算法。在YUV视频进行MPEG-4编码的I帧中嵌入两个水印,一个运用哈希函数进行内容完整性验证并嵌入帧序号进行帧间篡改定位,另一个基于直流系数和低频系数用于帧内篡改定位。实验结果表明,算法能够对视频内容进行验证并实现篡改定位,且对MPEG-4压缩具有鲁棒性。另外,算法具有可逆性,能够在视频内容可信的前提下进行无损恢复。     

基于MPEG-4的视频水印技术的设计方法

针对较大容量的版权信息以及MPEG-4压缩格式下的视频水印强鲁棒性的需求,提出一种基于DCT（Discrete Cosine Transform,离散余弦变换）域的MPEG-4视频水印技术的设计方法。该方法综合小波变换、混沌理论及扩频技术对灰度水印图像进行预处理,并根据图像纹理特征复杂情况选择水印的嵌入域,采用改进后的LSB算法将水印信息嵌入到部分解码的MPEG-4视频I-VOP的色度子块的DCT直流系数（DC）中。实验证明,该方法保证了在视频效果不失真的前提下,水印具有很强的鲁棒性。     

提升方案小波和HVS下的自适应视频水印算法研究

提出一种基于小波域与HVS特性的自适应视频水印盲提取算法.算法首先将视频流分割成一个个镜头,并通过密钥从中选取嵌入水印信息的若干镜头,镜头中的视频帧图像与灰度水印图像均被变换到小波域中,并将水印图像的小波域系数按照小波树结构重新进行分块并按位平面重要次序形成水印序列;水印的嵌入是按照子带到子带的顺序进行的,水印序列被嵌入到视频帧图像相应子带的重要系数中;此外,水印的嵌入充分考虑了HVS对图像纹理区域、运动区域的掩蔽特性,使得水印的嵌入强度具有自适应性,从而保证了所嵌入水印在不可见性前提下的极大鲁棒性.试验结果表明,所给出的算法对于诸如Gaussian噪声、丢帧、帧平均和MPEG-4压缩等常见攻击具有很好的鲁棒性.     

一种基于位纠错的MPEG-4视频盲水印算法

提出一种MPEG-4盲视频水印算法：二值水印图像经Arnold变换扩频并与伪随机序列调制后得到的水印信息相同地嵌入到每一视频帧Y分量的DCT低中颊系数中,通过水印住来调整这些系数的大小,然后根据它们对嵌入强度的余数范围来提取水印位,该算法简单易实现。实验结果表明：本算法具有很好的不可见性,并对JPEG压缩、涂改、椒盐噪声和剪切等攻击都有很好的鲁棒性。     

面向MPEG-4未压缩域的DCT视频水印算法设计

本文简要介绍了视频水印技术和DCT的概念,以MatLab为平台,结合视频水印技术,提出了一种新的面向MPEG-4未压缩域的DCT变换域水印算法。实验证明该算法具有良好的鲁棒性、不可见性,且水印嵌入量较大。     

基于主观试验的自适应视频水印算法

借助主观试验,给出了一种主观自适应视频水印算法.通过主观试验确定图像中具有不同活动性的像素点水印嵌入强度可觉察门限,得到掩盖函数,并依此控制水印信息的嵌入强度,从而在确保图像具有高质量的同时,充分挖掘视觉潜力,提高水印信息的嵌入强度.实验结果表明,与空域非自适应水印算法和基于简单视觉模型的自适应水印算法相比,基于主观试验的自适应水印算法在保证图像具有高主观质量的同时获得了更高的水印信息检测正确率.     

基于矩阵置乱的自适应视频水印算法

视频数字水印技术是当前水印研究中的一个热点。为了更好的保证视频水印的鲁棒性,提出了一种基于MPEG-2运动分量的自适应数字水印算法。该算法首先利用矩阵置乱来确定水印片段的目标图像组,然后结合人眼视觉系统选择水印比特嵌入的运动分量。实验结果表明,该算法不仅对于针对视频水印的特殊攻击具有高鲁棒性,且水印嵌入前后图像的峰值信噪比仅有微弱差异。     

一种抗几何变换攻击的MPEG-4视频对象水印方案

基于对象的视频水印在几何变换的攻击下将丧失同步信息．采用图像规范化的方法，比较水印嵌入和检测时的规范化信息来达到同步检测，并进一步校正了由于插值误差产生的波动点．同时为了抵抗MPEG-4压缩，通过分析水印嵌入量、鲁棒性和视频质量三者的关系，使用编码阶段量化后的四个SA—DCT系数来嵌入一个水印分量．算法可方便地并入到MPEG-4基于对象的编码框架中．实验结果表明本方案具有失真小、鲁棒、简单易行及可操作性强等优点．     

一种基于MPEG-4的帧间差分能量视频水印算法

针对视频水印的盲检测特性和对时间轴上帧操作的鲁棒性,论文提出了一种基于相邻帧间相关性的视频水印算法,即在预测帧的编码过程中,根据编码器的运动估计和补偿模块提供的运动向量和宏块的编码模式,在残差中嵌入水印数据。在该算法中,用能量替换函数保证嵌入数据不影响视频质量,用重同步策略来保证水印提取时的鲁棒性,并且在水印提取的过程中不需要任何附加信息,是一种盲检测算法。水印的嵌入和提取是在视频的编、解码过程中直接利用编码器提供的信息进行的,因此该算法具有计算复杂性低的特点。实验证明这种方法能够抵抗重编码操作,并且对于帧删除、帧插入和帧置换等攻击也有一定的鲁棒性,而且由于该算法是在预测帧的残差中进行,水印的隐藏效果比较好,生成码流的信噪比也较高。     

A real-time video watermarking system with buffer sharing for video-on-demand service

Real-time watermarking for streaming video (such as VOD service) requires significant amounts of computing resources. To address this issue, we present a scalable watermarking scheme integrated in a parallel MPEG-2 engine. A content-based block selection algorithm is proposed to efficiently embed the pseudo-random watermark signatures into DCT blocks. Our watermark scheme also provides a robust way to synchronize the watermarked video to the original source at detectors and is very resilient against cumulative and temporal attack.We optimize the parallel watermark engine to achieve real-time watermarking performance. We found that the system throughput could suffer significant degradation when processing high-level MPEG-2 video (such as HDTV) due to inefficient management of memory space. Therefore, we investigated an efficient buffer management scheme consisting of two methods: First we reduced the transmission buffer in slave nodes by frames sharing between frames in the Group-of-Picture (GOP) level. Then we further reduce the buffer space by a dynamic on-demand allocation on the slave side. By solving the memory-shortage bottleneck, the proposed system can support real-time watermarking for multiple high-resolution (up to 1404 × 960) video.     

数字水印技术在视频压缩格式中的研究与实现

随着信息技术的发展,数字媒体得到了空前广泛的应用,版权维护也成了数字出版商所关心的最大问题。基于当前数字版权维护中水印技术的发展现状和数字水印技术在视频压缩格式中的应用研究,提出一种以MPEG-4视频水印嵌入的方案,以期对相关数字版权保护工作提供一定的参考价值。     

图像数字水印容量分析

图像水印容量分析是研究在图像中究竟可以隐藏多少信息的问题,研究如何在满足水印不可感知性和鲁棒的前提下传递尽可能多的水印信息。为了研究水印容量,一般把水印的嵌入和提取视为一次通信过程。该文认为应在满足水印不可感知性的前提下,基于图像的内容自适应地限制水印的嵌入功率。该文分析了现有水印容量分析方的不足,提出了一种内容自适应的水印嵌入算法,在此基础上,提出了一种利用噪声可见性函数对水印嵌入功率进行适应限定的水印容量分析方法,并讨论了盲检测和非盲检测情况下的水印容量问题。