[发明专利]一种抗几何攻击的实时视频水印方法

说明书

技术领域

本发明属于多媒体信息安全技术领域，具体涉及一种抗几何攻击的实时视频数字水印方法。

背景技术

随着信息技术和计算机网络的飞速发展，数字多媒体信息(图像、文本、音频、视频)的存储、复制与传播变得非常方便。人们不但可以通过互联网络和CD-ROM方便快捷地获得多媒体信息，还可以得到与原始数据完全相同的复制品。但是由此引发的盗版问题和版权纷争已成为日益严重的社会问题。

许多数字版权管理(DRM)框架采用端到端的加密来保护数字媒体的版权。但一旦加密媒体数据被解密后，这种保护机制就不再有效了。数字水印方法作为解决这类问题的一种有效和最具潜力的方法，已成为研究的热点。近年来，尽管鲁棒水印方法的研究与应用取得了很大的进展，但如何抵抗几何攻击仍然是这个领域所面临的最大困难，也是研究的热点之一。攻击者即使只对目标图像做轻微的几乎不可察觉的几何攻击如旋转、缩放、变换等。尽管水印信号还残留在水印图像中，但是大多数水印检测器却不能正确提取水印信息，这是因为几何攻击破坏了载体数据和水印的同步性。如果需要在图像中嵌入多比特水印信息，则这个问题显得更加突出。

目前，抗几何攻击的水印方法大致分为两类：全局水印方法主要是在像素、频率或者其他变换系数中嵌入信息，该类又可划分为基于图像校准的、基于穷举搜索的、基于同步模板的、基于自参考水印的和基于不变量的五类方法。其中有代表性的方法是基于不变量的方法，文献“Rotation，scale and translation invariant spread spectrum digital image watermarking”(O′Ruanaidh，J.and T.Pun.Signal Processing，1998，66(3)：303-317)提出一种基于Fourier-Mellin变换的水印方法，尽管能够抵抗RST(旋转、缩放和平移)攻击，但是依然不能同时抵抗裁剪、纵横比改变和RST联合攻击中常伴随的剪切等其它攻击，文献“Invariant Image Watermark Using ZernikeMoments”.(Kim，H.S.and H.-K.Lee.IEEE Transactions on Circuits andSystems for Video Technology，2003，13(8)：766-775)提出基于Zernike矩的抗几何攻击水印方法，该方法的缺陷是计算复杂度高，并且不能抵抗裁剪和纵横比改变等攻击。一般来说，全局数字水印方法存在以下缺陷：如果属于空间域方法，则对压缩、噪声、滤波等处理的鲁棒性差；如果属于频域方法，并且在整幅图像的频率中嵌入水印，则很难抵抗裁剪攻击(如中心裁剪)。因为如果只有部分图像，且在无法获得原始图像大小，以及这部分图像在原始图像的位置情况未知情况下，很难定位水印的嵌入位置。