ICA和镜头分割结合的盲视频水印方案

ICA和镜头分割结合的盲视频水印方案

中国科学 E辑 信息科学 2005, 35(12): 1266~1276 1266

ICA和镜头分割结合的盲视频水印方案*

刘 琚1,2** 孙建德1

(1. 山东大学信息科学与工程学院, 济南 250100; 2. 北京大学视觉与听觉信息处理国家重点实验室,

北京100871)

摘要 视频数字水印是解决数字视频版权问题的主要方法. 提出一种独立分量分析(independent component analysis, ICA)和镜头分割相结合的盲视频水印方案, 它先通过全局直方图比较的方法将视频进行分段, 然后对这些段进行ICA分解, 在得到的主独立分量帧中采用SWE(single watermark embedding)方案嵌入版权信息. 该方案利用视频序列镜头分割的方法, 从内容上对视频进行定位, 提高水印方案对于时间不同步的鲁棒性; 通过在主独立分量帧中嵌入水印增强了方案对于视频内部共谋攻击的鲁棒性; 采用SWE方案, 实现盲检测. 实验结果表明这个方案对于常见的基于帧的和基于视频的处理都有很好的鲁棒性; 能够实现盲检测; 对于时间不同步和视频内部的共谋攻击有较好的鲁棒性.

关键词 数字水印 视频水印 版权保护 独立分量分析 镜头分割

随着网络和多媒体技术的迅猛发展, 数字视频的生产、复制、获得、传播等变得越来越容易, 这在方便了合法用户的同时, 使得数字视频的版权保护成为亟待解决的问题. 数字视频水印就是现在解决这个问题的主要方法. 为了适合实际的应用, 视频水印一般需满足以下要求[1,2]: 不可见性、盲检测性、对于MPEG压缩的鲁棒性、对于时间不同步的鲁棒性、对于视频共谋攻击的鲁棒性. 时间同步的问题在大多数的视频水印方案中是不可回避的. 例如, 在数字电视或广播监控中, 水印应该能够从任意的时间点上开始进行检测; 另外, 待检测的视频由于被损坏或由于网络的拥塞发生中断, 而使得在检测端失去同步信息时, 都要求水印必须能够正确的提取, 即使是有很多视频帧已经丢失了. Deguillaume[3]通过嵌入表征时间信息的模板来实现视频在水印检测端时间上的同步; Lin[4]通过类周期循2004-12-30收稿, 2005-10-20收修改稿

*山东省优秀中青年科学家奖励基金(01BS04), 教育部留学回国人员科研启动基金([2005]55), 北京大 学视觉与听觉国家重点实验室基金(0403)和北京邮电大学网络与交换国家重点实验室开放课题(07)资 助项目

** Email: juliu@

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