论文摘要
海量数字视频产品的涌现,版权保护问题成为多媒体领域亟待解决的热点问题,视频水印是解决该问题的有效手段之一。目前大多数视频水印可以抵御各种噪声等常规信号处理,但对几何攻击鲁棒性差,几何攻击破坏了水印和视频之间的同步,极大地影响了水印的鲁棒性,是对视频水印构成致命威胁的攻击手段之一,如何抵抗几何攻击成为当前视频水印领域研究的难点,针对以上问题,本文提出了两种抵抗几何攻击的视频水印方法。（一）提出了一种基于Surfacelet变换的抵抗几何攻击视频水印方法,根据视频信号的时空三维特征,选择Surfacelet变换对宿主视频进行三级分解;为了增强水印的隐蔽性,考虑到Surfacelet方向子带变换系数的统计直方图服从高斯分布,将具有版权标识的二值水印加密调制为服从（0,1）高斯分布的伪随机噪声;将加密水印嵌入在Surfacelet变换域大能量方向子带系数中;根据水印嵌入位置系数的方差自适应调整水印嵌入强度。水印检测时,利用Surf算子提取视频帧特征点,通过匹配特征点来估计几何攻击参数,实施逆变换校正恢复受攻击视频,使得视频和水印重同步;利用水印嵌入位置系数与水印之间的相关性进行水印检测,通过Neyman-Pearson准则计算检测阈值。实验结果表明,该方法对旋转、平移、缩放、剪裁等几何攻击具有良好的鲁棒性。（二）提出了一种能够有效抵抗几何攻击的视频双水印方法,挖掘了一种几何形变不变量—视频低维流形,理论推导和实验验证了其几何不变性。首先根据不同视频镜头的低维流形实时生成零水印及动态水印;为了兼顾鲁棒性和透明性,将水印嵌入在大能量AVS（Audio and Video coding Standard of China）预测残差DCT中频系数上;深入研究了视频时空三维特性,利用低维流形有效量化表征了视频运动信息,建立了包含运动特征、亮度特征及纹理特征的视觉动态掩蔽模型,以自适应控制水印嵌入强度。实验结果表明,本方法可以有效抵抗中心剪裁、不规则剪裁、行剪裁、旋转、缩放、平移等大强度几何攻击及其联合攻击,如旋转加边角剪裁、中心剪裁加旋转等,对于常规信号处理及多种视频水印攻击也具有强鲁棒性。最后论文对本文研究内容进行了总结,提出了下一步研究工作的方向。