视频水印特点和难点
视频动态水印技术的研究与应用
视频动态水印技术的研究与应用随着互联网的发展和视频产业的迅猛发展，视频流媒体已经成为了新一代互联网传媒的主流。
视频内容的保护已经成为了一项非常重要的任务。
而视频动态水印技术则成为了一种有效的保护手段。
1、视频动态水印技术的定义视频动态水印技术，顾名思义，是指在视频内容上加入非常难以被察觉的唯一标志符号，通过这些唯一标志符号实现对视频内容的保护。
相比于传统的静态水印技术，视频动态水印技术更加灵活和有趣，同时却也有其困难之处，即对水印识别算法的要求非常高，同时还需要在视频内容中保持其不断的改变和移动，以便于实现对盗版行为的打击和惩罚。
2、视频动态水印技术的分类视频动态水印技术根据其使用方式可分为离线视频动态水印技术和在线视频动态水印技术两种，同时还可以根据其应用方式和算法基础进行分类。
其中，离线视频动态水印技术是将水印嵌入到视频内容中，然后再进行存储和应用；而在线视频动态水印技术则是先将水印存储在服务器端，然后在播放时动态提取、嵌入和展示。
在线视频动态水印技术对带宽的要求非常高，但是却不会对原始视频内容产生任何影响，同时水印自身的修改、删除和拷贝都只需要在服务器端进行修改，相比于离线视频动态水印技术更加灵活。
此外，根据其应用方式不同，视频动态水印技术还可以分为视频帧间的水印嵌入技术、视频时间域的水印嵌入技术、视频特征域的水印嵌入技术、视频像素域的水印嵌入技术等多种类型。
3、视频动态水印技术的核心要素视频动态水印技术的核心要素包括了视频编解码器、数据嵌入器、数据提取器和水印算法四个方面。
其中，视频编解码器的主要作用是将视频数据压缩，在保证视觉质量不变的情况下减少视频带宽，提高视频网络传输的效率。
数据嵌入器的主要作用是将水印数据嵌入到视频数据中，同时在保证水印对原始视频数据完全不影响的情况下实现对其的保护。
数据提取器则主要是在视频解码的过程中提取并校验嵌入的水印，由于水印信息非常微弱，因此在数据提取过程中需要进行一系列的算法处理和优化，以保证抵御盗版攻击。
快手水印解析
快手水印解析快手是中国流行的短视频app之一，用户可以通过拍摄、剪辑和分享短视频来展示他们的才能和生活。
然而，当用户分享他们的快手视频时，视频上通常会有一个快手的水印标志，这让一些用户感到困扰。
本文将介绍快手水印的解析以及如何去除快手水印。
首先，让我们来了解一下快手水印的作用和意义。
快手水印是快手官方给快手用户添加的标志，它既可以增加品牌知名度，也可以宣传快手平台。
快手水印通常位于视频的右下角，上面标有“快手”字样和快手的标志。
水印还具有防止他人盗用和擅自转载视频的作用，因为水印表明该视频来源于快手平台。
此外，快手还通过水印为用户提供了在其他平台上获得曝光的机会，用户可以通过快手水印推广自己的快手账号。
然而，对于一些用户来说，快手水印可能有些影响他们自己的视频的美观度，尤其是如果他们想将视频上传到其他平台或者与他人分享。
因此，一些用户希望能够去除快手水印。
去除快手水印可以有以下几种方法：1.使用第三方工具：有一些专门的应用程序或网站可以帮助用户去除视频中的水印。
用户只需将快手视频导入到这些工具中，然后选择去除水印的功能即可。
然而，需要注意的是，使用第三方工具可能存在一定的风险，例如泄露个人信息或存在恶意软件的风险。
2.使用剪辑工具：快手本身提供了视频剪辑和编辑功能，用户可以选择将视频的一部分裁剪掉，包括水印在内。
这种方法相对来说较为简单，但缺点是可能会改变视频的完整性和连贯性。
3.与快手平台合作：如果用户希望在其他平台上分享快手视频并去除水印，可以与快手平台联系并得到授权。
用户需要向快手官方申请去除水印的权限，并遵守相关的使用规定和协议。
这种方法可能相对来说比较困难，需要一定的时间和纠纷。
需要注意的是，无论用户选择哪种去除快手水印的方法，都需遵守法律法规和平台政策，确保视频的合法性和合规性。
总结起来，快手水印是快手平台为用户视频添加的标志，具有品牌宣传和防止盗用的作用。
去除快手水印可以通过使用第三方工具、剪辑工具或与平台合作等方式实现。
第7章 视频图像水印技术
(8) 水印容量： 对于视频水印， 我们规定水印容 量为在单位时间内嵌入水印信息的数据量。
第7章 视频图像水印技术
7.4 视频水印的模型
通过分析现有的数字视频编解码系统， 可以将目 前基于MPEG视频水印分为以下几种视频水印的嵌入 与提取方案模型， 如图 7 - 2 所示。
第7章 视频图像水印技术
7.6 MPEG压缩视频标准简要介绍
为了节约数据存储空间和便于传输， 视频的主要 存在模式是压缩格式的， 因此视频水印也在很大程度 上是与压缩编码标准紧紧联系在一起的。 当今视频压 缩的国际标准包括MPEG-1、 MPEG-2、 MPEG-4、 ITU-T 的H.261和H.263等， 都采用混合编码(Hybrid Coding)。
第7章 视频图像水印技术
第7章 视频图像水印技术
第7章 视频图像水印技术
7.1 视频水印的介绍
视频水印顾名思义就是加载在数字视频上的水印， 其目的主要是对数字视频作品进行版权保护， 从而确 保版权所有者的合法利益。 在现实生活中， 数字视频 (如VCD、 DVD、 VOD)已成为大众生活中不可或缺的 娱乐方式， 而相应的版权保护技术尚未发展成熟， 这 就使得以数字水印为重要组成部分的数字产品版权保 护技术的应用研究更为迫切。
图 7 – 7 VLC编码示意图
第7章 视频图像水印技术
通过以上对MPEG编码标准的简单介绍， 我们了 解到如果要在压缩过的视频上实时嵌入和提取水印， 最好是把水印算法与MPEG压缩标准紧紧联系在一起， 这样可以节约大量的计算时间(如DCT变换、 DCT逆变 换和运动矢量计算等)。 水印算法应设计在视频流的最 底层， 即8×8像素块的编码部分， 这样只需要对视频 流进行可变长编解码和重新量化这两步运算， 相应的 水印方案如图7 - 8所示。
水印的原理及应用大全
水印的原理及应用大全1. 什么是水印水印是一种在文档、图像或视频中添加隐蔽信息的技术。
它可以用于版权保护、内容认证和信息追踪等多种应用领域。
水印通常是以透明或半透明的形式嵌入到原始内容中，以防止未经授权的复制和篡改。
2. 水印的原理水印的原理可以分为两种类型：可见水印和不可见水印。
2.1 可见水印可见水印是指在内容上直接添加或叠加一个可见的标识，以明确显示其所有者或版权信息。
这种水印可以通过修改图像的亮度、对比度和颜色等属性来实现，从而与原始内容融为一体。
可见水印的优点是易于辨认和阅读，但缺点是可能影响内容的可视性和美观性。
2.2 不可见水印不可见水印是指在内容中嵌入一个不可见的信息，只有经过特定解码算法才能提取出来。
不可见水印通常利用图像或音频的频域特性来实现，可以通过调整图像或音频的频谱图、扩频、DCT变换等技术来嵌入水印信息。
不可见水印的优点是对原始内容影响较小，但缺点是提取水印需要特定的解码算法。
3. 水印的应用3.1 版权保护水印可用于保护照片、文档和视频等原创内容的版权。
通过在内容中嵌入可见或不可见的水印，可以追踪和证明作品的所有权，从而防止未经授权的复制和侵权行为。
3.2 内容认证水印可以用于验证文档的真实性和完整性。
通过在文档中嵌入不可见的水印，可以确保文档在传输或存储过程中没有被篡改，从而增加文档的可信度。
3.3 信息追踪水印可以用于追踪敏感信息的传播和使用情况。
通过在机密文件或图像中嵌入不可见的水印，可以跟踪泄露源和非法传播渠道，帮助保护机密信息的安全。
3.4 防止盗版水印可以用于防止盗版和非法传播。
通过在数字媒体中嵌入不可见的水印，可以追踪盗版者和非法传播渠道，从而维护数字内容的权益。
3.5 数字取证水印可以用于数字取证和溯源。
通过在数字图像或音频中嵌入可见或不可见的水印，可以提供独特的标识符，帮助追踪和定位非法活动。
4. 水印的未来发展随着数字媒体的广泛应用和盗版问题的日益严重，水印技术正不断发展和创新。
鲁棒数字视频水印技术研究
鲁棒数字视频水印技术研究互联网的高速发展使得视频的传输和观看变得越来越方便,视频日益成为人们日常工作和生活中不可缺少的一部分。
同时,视频的盗版现象也日渐增多,这将损害视频创作者们的经济利益与创作热情,产生版权纠纷,因此如何确定视频的版权归属是一个重要的研究课题。
数字视频水印技术将版权相关信息嵌入到视频中或提取视频特征在第三方备案,通过技术手段可以从盗版视频中提取该信息,证明视频的版权归属,达到版权保护的目的。
数字视频水印是数字水印技术研究方向的难点,本文对鲁棒数字视频水印技术进行研究,首先介绍了数字视频水印的基本概念和技术分类,总结了各种视频水印的攻击形式,例如帧复制、帧删除、码率改变、几何攻击等以及视频水印的的技术要求,然后提出了相应的视频水印算法。
首先提出一个抗几何攻击的视频零水印算法,将视频分为固定长度的帧组,对每一组中的帧计算时域上的一维离散余弦变换,取变换后的第一个系数（低频分量）构建特征矩阵,统计特征矩阵中大于8的元素个数<sub>1</sub>n和小于-8的元素个数<sub>0</sub>n,把<sub>1</sub>n与<sub>0</sub>n的大小关系作为这一组帧的特征,整个视频的特征由每一组帧特征的连接构成。
实验结果表明该算法对旋转、裁剪、尺度缩放攻击具有很强的鲁棒性,也对加噪声和均值滤波攻击具有很好的鲁棒性。
提出一种基于分块DCT的视频水印算法。
将视频帧分为8?8的块,分别做DCT,根据水印信息比特控制一帧中所有的块做相同的变换,使得变换域中的系数满足由水印信息比特确定的大小关系。
为提高水印算法的鲁棒性,一个水印信息比特将被嵌入到长度为T时间内的视频中。
在水印提取阶段,统计视频帧内每一块中系数的大小关系,使用多数判断来得到该帧对应的信息比特,然后对得到的比特串进行译码,最后在译码结果中检测水印信息。
数字视频水印
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篡改恢复视频水印
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篡改恢复视频水印
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第五章 主要内容
•数字视频水印基础 •鲁棒视频水印算法 •脆弱视频水印算法 •视频水印几个特殊问题与方法
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视频水印的几个特殊问题
•“时间”同步问题 •多帧合谋问题 •失真漂移问题
2019, 18-19. •Temporal tampering
Frame dropping, insertion, transposition.
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脆弱视频水印
•Temporal tampering authentication
Rui Du, Jessica Fridrich. Lossless Authentication of MPEG-2 Video. Image Processing. 2019. vol.2, pp. 893-896.
•视频信号处理基础 Color space, sampling, raw video,
compression coding, video compression standards. •数字视频水印基础
性能要求与特征； 数字视频水印的分类。
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性能要求与特征
除了具有图像水印的一般特点，还具有如下 独特要求：
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时间同步方法
•Assumptions
1）symmetric watermarking; 2）one frame one key, k(t).
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数字视频水印
数字视频水印
1.4 数字视频水印的研究方向
视频水印还是非常活跃的领域，远未成熟。 随着视频水印技术的发展，新的攻击算法也在 不断地提出，对水印的鲁棒性构成了很大的挑 战。有关水印算法的复杂度、水印的鲁棒性和 不可感知性、水印的随机检测等关键技术和相 关问题亟待研究和解决。
数字视频水印
1.4 数字视频水印的研究方向
大类：在原始视频中嵌入水印和在压缩视频流 中嵌入水印。 1. 在原始视频中嵌入水印 该方法又可以分为在空间域嵌入水印和在 变换域（频率域）嵌入水印。
数字视频水印
1.2 数字视频水印的嵌入算法 2．在压缩视频流中嵌入水印 几种典型的去除空间域冗余技术和去除时
间域冗余技术： 1）在DCT系数嵌入水印 2）在运动向量中嵌入水印 3）在脸部运动参数中嵌入水印 4）在VLC域嵌入水印
数字视பைடு நூலகம்水印
1.4 数字视频水印的研究方向
（5）目前的许多视频水印系统，还缺乏可靠的密码 分析，算法的鲁棒性还有待提高。由于现在的水印 算法能抵抗复合攻击的数字水印技术有待进一步的 研究。
（6）水印性能分析的国际标准将会随着其他多媒体 国际标准一起不断更新和发展。
（7）IPTV（网络电视）是目前研究的热点，它将 视频与网络相结合，在诸多领域将有广泛的应用前 景。其应用特点要求加密算法具有更高的实时性和 错误鲁棒性，而且要与IP相结合，这是值得研究的方 向。
数字视频水印
1.3 视频水印攻击
视频水印攻击是指在不破坏水印载体内容 的前提下，通过处理，使得水印检测系统不能 正确恢复水印信号或者无法检测到水印的存在， 或者使得水印无法提供法律上的可证明性，从 而导致水印无效。
目前视频水印的攻击主要有以下4种情况： 1．简单攻击 2．检测失效攻击 3．混淆攻击 4．移去水印攻击
《数字视频水印》PPT课件
2020/11/7
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整理ppt
时间同步问题
•Temporal synchronization problem
frame dropping, insertion, transposition, averaging; 1）intentional attack; 2）network stream video. 导致： 1）密钥失去同步； 2）相关性检测失去同步。
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多帧合谋问题
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整理ppt
多帧合谋问题解决办法
•Solution of multiple frame collusion
Make watermark statistical invisibility.
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X k ( m ,n ) U k ( m ,n ) k ( m ,n ) W k ( m ,n )
•基本思想：1）利用模板来推断所经历的RST变换；
2）确定RST变换参数需要三个点坐标。
xyac dbxyef
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时间模板
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扩频调制
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时间模板的嵌入与检测
•时间模板
vi , v j ij vi 2 ,
[2] Zhao Yao and Reginald L. Lagendijk. Video watermarking scheme resistant to geometric attacks. Proceedings of the international conference on image processing, 2002, Vol.2, II145-II148
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12.1 概论 12.2 数字视频特点 12.3 数字视频水印要求 12.4 视频水印的分类 12.5 国内外视频水印介绍
12.6 DEW视频水印算法实例 12.7 小结
12.1 概论
早期的数字水印研究主要面向静态的数字图像 对象。如今，作为互联网信息环境下的主要多 媒体对象——视频数据越来越多地被考虑以数 字水印技术手段来实现保护。 视频水印可以理解为以视频为载体对象，加入 可识别的数字信号或模式，且不影响视频数据 的视觉质量，又能达到用于视频数据对象的版 权和内容保护等目的技术手段。 视频水印发展的两个主要源动力来自视频的版 权保护问题和内容真实性和完整性保护问题。
12.1 概论
就目前所提出的应用情况来看，可包括以下范 围：
版权保护（copyright protection） 视频指纹（fingerprinting） 拷贝保护（copy protection） 广播监测（broadcast monitoring） 数据认证（data authentication） 标题和注释（indexing） 安全的隐秘通信（covert communication）
Smart card
Digital fingerprinted MPEg-2 data
图12.3 视频点播系统中具有加指纹功能的机顶盒方案
Analog fingerprintedvideo
12.1 概论
Copy Protection Scheme
Watermark present? Y N Add Watermark Store Video
12.2.1视频信息的编码标准
MPEG是活动图像专家组(Moving Picture Exports Group)的缩写， 成立于1988年。目前MPEG已颁布了多个活动图像及其伴音编码 的正式国际标准，MPEG-1和MPEG-2是其中的两个。 MPEG视频编码系统原理及关键技术概括地说，就是利用了图像 中的两种特性：空间相关性和时间相关性。 MPEG-1和2都采用了基于离散余弦变换/运动补偿(DCT/MC)的混 合编码方案（图12.6）。这种编码方案使用到了三项基本技术。
I帧或称为帧内编码帧，这种图像不参考任 何其他图像进行编码（图12.7）； P帧或称为前向预测编码帧，这种图像用到 了前面的I或P帧的运动补偿； B帧或称为双向预测编码帧，这种图像编码 时用到了来自前面和后面的工或P帧的运动 补偿。
12.2.1视频信息的编码标准
图12.7 8X8像素块的编码过程
Discard Video Data
图12.4 数字视频录制设备的拷贝保护方案
Watermarked Video Data
Video Data
12.2 数字视频特点
视频水印是数字水印技术中的热点和难点。由于视频 信息的复杂性，且在存储和传输过程中往往以压缩的 形式出现，所以视频水印算法的设计也要考虑到视频 信息的这些特点。 视频信息可分为原始视频数据和压缩视频数据两大类。 一般可以这样认为，原始视频相当于时间轴上的连续 图像序列(如图12.5)；压缩后的视频数据则是以特定的 压缩标准而存在的比特数据流。 为更好地研究视频水印算法，必须首先了解视频信息 的特点。这里主要介绍视频信息的编码标准和视频时 空掩蔽效应。
12.2.1视频信息的编码标准
图像内的编码单元是宏块，在每个图像内，宏块按顺序编码，从 左到右且从上到下。每个宏块由6个8x8大小的块组成：4个亮度 块，一个Cr色度块和一个Cb色度块。编码的过程如下：
第一步，为给定的宏块选择编码方式，这依赖于图像类型、局部区 域中运动补偿的有效性和块中的信号特性。 第二步，根据编码方式的不同，使用过去的参考图像或将来参考图 像来估计运算运动补偿预测值，从当前宏块中的实际数据中减去这 个预测值得到帧间预测误差信号。 第三步，把误差信号分成8x8块，并对每个块完成离散余弦选变换 (DCT)，对经过DCT变换后的DCT系数进行量化，对两维块按“之” 形顺序进行扫描，以形成一维量化系数串。 第四步，对每个宏块的附加信息和量化系数进行编码。最后对量化 系数数据进行变长编码。最后得到的MPEG视频流分层语法表示如图 12.8所示。
12.2 数字视频特点
图12.5原始视频序列信号
12.2.1视频信息的编码标准
数字视频信号，是指由运动信息连接在一起的 数字图像。由于原始数字视频信号数据量较大， 在传输和存储遇到困难，所以视频压缩技术一 直是多媒体技术工作者的研究对象。 压缩技术种类繁多，目前国际标准化组织的 MPEG工作组和ITU-T分别对视频压缩技术进行 了标准化，从而诞生了MPEG视频编码标准系 列以及H.261和H.263等系列标准。由于基本原 理一致，本文主要以MPEG编码标准为研究对 象。
12.2.1视频信息的编码标准
参考帧
IDCT
逆量化
视频输入
预处理
运动 估计 图像
编码器
预测器
DCT
量化
变长 编码
输出视频
后处理 参考帧 图像 预测器
IDCT
逆量化
变长 解码
解码器
图12.6 MPEG视频编码原理框图
12.2.1视频信息的编码标准
视频数据中，动态图像的每一帧有三种 基本编码类型：
12.1 概论
Hale Waihona Puke 图12.1 视频广播数字水印版权保护与追踪方案
12.1 概论
图12.2 视频指纹原理
12.1 概论
Set-top box
Digital encrypted MPEG-2 data
Decrypt
Add Watermark MPEGdecorder
Smart card reader
Digital recorder interface
第一项是运动补偿，这是因为视频中的动态图像的每一帧和它的前 帧都很多相似之处，可以近似地从前一帧来构造。 第二项技术是变换编码，它基于以下两个事实：一是人眼对高频可 视信息不敏感；二是变换编码能够把图像的能量相对集中，从而可 以用较少的数据位来表示图像。DCT的压缩技术可以减少空间域的冗 余度，它不仅用于帧内压缩，也用于帧间残差数据的压缩； 第三项技术是熵编码，在运动补偿和变换编码后，对得到的数据进 行哈夫曼编码。