ICA和镜头分割结合的盲视频水印方案(7)

ICA和镜头分割结合的盲视频水印方案

1272 中国科学 E辑 信息科学 第35卷

其中round(·), %和||·||2分别表示四舍五入、模2运算和二范数.

在水印嵌入之后, 用嵌入了水印的主独立分量帧代替原始的主独立分量帧, 然后进行ICA反变换, 再将各个嵌入水印的视频段按照原始时序组合起来, 就可以得到嵌入水印的视频了.

3.2 水印提取

先提取待检测视频的主独立分量帧, 再从每个主独立分量帧中检测水印. 检测准则如下:

wi′=roundYi′,Ki(i%2, (11) )

wi′是提取出来的水印.

检测的结果通过下面的准则来衡量

:

Sw=(2 w 1) (2 w′ 1)

N(2 wi 1) (2 wi′ 1). (12)

=1N

将每个段中检测到的最大的Sw值作为这个段的检测结果. 如果Sw值超过设定的阈值就判定这个段中嵌入了水印. 如果视频中有一个段嵌入了水印, 就判定整个视频嵌入了水印.

4 仿真试验

仿真试验中我们选用一段广告作为试验视频, 帧率为25fps, 帧大小为272×352, 帧数为73帧. 水印是有山东大学字样的二值图像, 大小为32×32. 图2描述了这段视频的直方图差异率, 其中第i个值是第i和i+1帧的直方图差异, 图中可以明显看出存在三个不同的场景. 根据直方图差异, 设定分割阈值为0.2, 将这段视频分为三段. 图3是各个段中任意提取出来的视频帧及主独立分量帧. 其中(a)~(c)是原始视频中的帧, (d)~(f)是各段中表示背景的主独立分量帧, (g)~(i)是从各段中任取的表示运动的主独立分量帧.

我们在每个提取出来的主独立分量帧上都嵌入相同的水印, 并且进行了下面的10个攻击试验, 这些试验都是在视频经过了MPEG2压缩后进行的: 基于帧的攻击(a)3×3中值滤波, (b)帧尺寸缩小2倍, (c)帧旋转0. 5度, (d)密度为0. 02的椒盐噪声, (e)均值为0, 方差为0. 001的Gauss噪声; 基于视频的攻击(f)各视频段内部的帧交换, 每5帧中任选2相邻帧进行交换, (g)帧丢失, 每6帧中任意丢失一帧, (h)帧率25~30 fps, 持续时间不变, 帧数从73增为85, (i)帧率25~24 fps, 持续时间不变, 帧数从73减为69, (j)各视频段内部的共谋攻击. 这里没有选用帧数不变而持续时间变化的帧率变化, 是因为这种帧率变化对于视频帧没有任何的影

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