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数字水印是近几年提出的一种版权保护手段。通过检测和提取水印,可以鉴别数字化图像、视频和音频作品的作者、拥有者、发行者或授权消费者的信息,还可以追溯数字作品的非法传播过程。数字视频水印具有广泛的应用前景,如版权保护、拷贝控制、广播监控、数字指纹、视频认证、安全隐蔽通信和增强视频编码等等。鲁棒性是版权保护水印的重要指标。因此,如何找到一种鲁棒的视频水印算法,成为了研究的热点。
在数字视频水印的研究中,几何攻击(包括比例缩放、旋转、移位、裁剪、移去或加入像素矩阵等等)是水印技术所面临的最大挑战之一。通常几何攻击都会破坏水印空域上的同步关系,从而使水印提取失败。本文就抗几何攻击的水印算法展开研究,并提出了一种既能抵抗空域几何攻击,又能抵抗时域攻击的鲁棒视频水印算法。
本文首先介绍了视频水印技术的相关理论和研究现状,然后以基于Fourier-Mellin变换和离散对数极坐标映射或离散对数映射的水印算法为重点,对已有的抗几何攻击的鲁棒水印算法进行了深入的研究。针对以往算法的不足,提出了一种基于DFT变换和离散log-log映射的数字视频水印算法。经过相关参数的适当选取,该算法对各种针对视频帧的空域攻击,如加噪,纵横比变换,裁剪,平移等,具有良好的鲁棒性。在基于DFT变换和离散log-log映射的数字视频水印算法的基础上,本文利用纠错编码以及交织技术,对待嵌入的有意义信息进行预处理,使视频水印算法能够同时抵抗几何攻击和时域攻击。实验结果表明,与现有的算法相比,本文所提出的视频水印算法计算复杂度较低,具有较好的鲁棒性。