Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ по подписке
Изображение оригинального водяного знака [Устойчивость]

Устойчивая система цифровых водяных знаков для видео на основе сцен при использовании трехуровневого DWT: концепция, оценка, эксперимент

Д. Шукла, Маниша Шарма

Аннотация


Предложена устойчивая цифровая система водяных знаков для видео с целью защиты авторского права и защиты от копирования. Предложенный метод использует комбинацию дискретного вейвлет-преобразования DWT (discrete wavelet transform) и детектор изменения сцены. Для лучшего понимания данную концепцию можно представить в виде четырех этапов. Первый этап состоит в отыскании кадра, в который необходимо вставить водяной знак. Анализ технологии цифровых водяных знаков при использовании декомпозиции третьего уровня для поддиапазона LL (низкий–низкий) с помощью преобразования DWT описывается на втором этапе. На третьем этапе анализируются прозрачность и устойчивость при воздействии пятнадцати различных атак. На четвертом этапе производится расчет повышения устойчивости и прозрачности по сравнению с технологией цифровых водяных знаков при использовании различных уровней декомпозиции поддиапазона LL в терминах нормированной корреляции (NC) и структурированного индекса подобия. Результаты экспериментов показывают, что предложенный метод обеспечивает хорошее качество извлекаемого изображения водяного знака и хорошее качество видео с водяным знаком, и позволяет выдерживать атаки, связанные с различной обработкой изображений и сжатием JPEG, а также геометрические атаки. Эмпирические результаты доказывают улучшение рабочих характеристик при возрастании уровня декомпозиции от первого до третьего. Сравнительный анализ с существующими системами показывает улучшение устойчивости, улучшение скрытности и сокращение вычислительного времени предложенной системы.

Ключевые слова


водяной знак для видео; последовательная оценка статистической меры; поддиапазон; детектор изменения сцены; дискретное вейвлет-преобразование; DWT

Полный текст:

PDF

Литература


Copyright, 22 Jan. 2013. URI: http://en.wikipedia.org/wiki/Copyright.

Chung, Yuk Ying; Xu, Fang Fei. A secure digital watermarking scheme for MPEG-2 video copyright protection. Proc. of Int. Conf. on Video and Signal Based Surveillance, AVSS’06, 22-24 Nov. 2006, Sydney, Australia. IEEE, 2006, p. 84. DOI: https://doi.org/10.1109/AVSS.2006.12.

Тивари, А.; Шарма, М. Новый алгоритм нанесения цифровых водяных знаков для аутентификации изображений с помощью метода векторного квантования. Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 60, № 4, С. 206-221, 2017. DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347017040021.

Kim, Y.-W.; Moon, K.-A.; Oh, I.-S. A text watermarking algorithm based on word classification and inter-word space statistics. Proc. of Seventh Int. Conf. on Document Analysis and Recognition, 6 Aug. 2003, Edinburgh, UK. IEEE, 2003, pp. 775–779. DOI: https://doi.org/10.1109/ICDAR.2003.1227767.

Xuehua, J. Digital watermarking and its application in image copyright protection. Proc. of Int. Conf. on Intelligent Computation Technology and Automation, ICICTA, 11-12 May 2010, Changsha, China. IEEE, 2010, pp. 114–117. DOI: https://doi.org/10.1109/ICICTA.2010.625.

Lee, Y.-Y.; Park, S.-U.; Kim, C.-S.; Lee, S.-U. Temporal feature modulation for video watermarking. IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., Vol. 19, No. 4, p. 603–608, 2009. DOI: https://doi.org/10.1109/TCSVT.2009.2014011.

Wang, C.-X.; Nie, X.; Wan, X.; Wan, W. B.; Chao, F. A blind video watermarking scheme based on DWT. Proc. of Fifth Int. Conf. on Intelligent Information Hiding and Multimedia Signal Processing, 12-14 Sept. 2009, Kyoto, Japan. IEEE, 2009, pp. 434-437. DOI: https://doi.org/10.1109/IIH-MSP.2009.29.

Thangadurai, K.; Devi, G. Sudha. An analysis of LSB based image steganography techniques. Proc. of Int. Conf. on Computer Communication and Informatics, ICCCI, 3-5 Jan. 2014, Coimbatore, India. IEEE, 2014. DOI: https://doi.org/10.1109/ICCCI.2014.6921751.

Masoumi, Majid; Amiri, Shervin. A high capacity digital watermarking scheme for copyright protection of video data based on YCbCr color channels invariant to geometric and non-geometric attacks. Int. J. Computer Applications, Vol. 51, No. 13, pp. 13-20, Aug 2012. DOI: http://doi.org/10.5120/8101-1693.

Asikuzzaman, M.; Alam, M. J.; Lambert, A. J.; Pickering, M. R. A blind digital video watermarking scheme with enhanced robustness to geometric distortion. Proc. of Int. Conf. on Digital Image Computing Techniques and Applications, DICTA, 3-5 Dec. 2012, Fremantle, WA, Australia. IEEE, 2012, pp. 1–8. DOI: http://doi.org/10.5120/8101-1693.

Singh, Th. Rupachandra; Singh, Kh. Manglem; Roy, Sudipta. Robust video watermarking scheme based on visual cryptography. Proc. of World Congress on Information and Communication Technologies, WICT, 30 Oct.-2 Nov. 2012, Trivandrum, India. IEEE, 2012, pp. 872–877. DOI: https://doi.org/10.1109/WICT.2012.6409198.

Liu, Yan; Zhao, Jiying. A new video watermarking algorithm based on 1D DFT and Radon transform. Signal Processing, Vol. 90, No. 2, pp. 626–639, 2010. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sigpro.2009.08.001.

Masoumi, M.; Amiri, Shervin. A blind scene-based watermarking for video copyright protection. AEU - Int. J. Electron. Commun., Vol. 67, No. 6, p. 528-535, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aeue.2012.11.009.

Wassermann, Jakob. New robust video watermarking techniques based on DWT transform and spread spectrum of basis images of 2D Hadamard transform. Proc. of Int. Conf. on Multimedia Communications, Services and Security. Springer Berlin Heidelberg, 2013, pp. 298-308. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-38559-9_26.

Singh, Th. Rupachandra; Singh, Kh. Manglem; Roy, Sudipta. Video watermarking scheme based on visual cryptography and scene change detection. AEU - Int. J. Electron. Commun., Vol. 67, No. 8, p. 645-651, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aeue.2013.01.008.

Ko, Chien-Chuan; Kuo, Yung-Lung; Hsu, Jeng-Muh; Yang, Bo-Zhi. A multi-resolution video watermarking scheme integrated with feature detection. J. Chinese Institute Engineers, Vol. 36, No. 7, p. 878-889, 2013. DOI: https://doi.org/10.1080/02533839.2012.747057.

Zhu, X.; Ding, J.; Dong, H.; Hu, K.; Zhang, X. Normalized correlation-based quantization modulation for robust watermarking. IEEE Trans. Multimedia, Vol. 16, No. 7, p. 1888-1904, 2014. DOI: https://doi.org/10.1109/TMM.2014.2340695.

Agarwal, Charu; Mishra, Anurag; Sharma, Arpita; Chetty, Girija. A novel scene based robust video watermarking scheme in DWT domain using extreme learning machine. In Extreme Learning Machines 2013: Algorithms and Applications, Vol. 16, p. 209-225. Springer International Publishing, 2014. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-04741-6_15.

Venugopala, P. S.; Sarojadevi, H.; Chiplunkar, Niranjan N.; Bhat, Vani. Video watermarking by adjusting the pixel values and using scene change detection. Proc. of Fifth Int. Conf. on Signal and Image Processing, ICSIP, 8-10 Jan. 2014, Bangalore, India, South Korea. IEEE, 2014, pp. 259-264. DOI: https://doi.org/10.1109/ICSIP.2014.47.

Kelkoul, H.; Zaz, Y. Digital cinema watermarking state of art and comparison. Int. J. Computer, Electrical, Automation, Control Inf. Eng., Vol. 11, No. 2, p. 287-292, 2017. URI: http://scholar.waset.org/1307-6892/10006722.

Shukla, D.; Sharma, M. A novel scene-based video watermarking scheme for Copyright Protection. J. Intelligent Syst., pp. 1-20, 2017. DOI: https://doi.org/10.1515/jisys-2017-0039.

Adhikari, P.; Gargote, N.; Digge, J.; Hogade, B. G. Abrupt scene change detection. Int. J. Computer, Electrical, Automation, Control Inf. Eng., Vol. 2, No. 6, pp. 1-6, 2008. URI: http://scholar.waset.org/1307-6892/9318.

Leelavathy, N.; Prasad, E. V.; Kumar, S. S. A scene based video watermarking in discrete multiwavelet domain. Int. J. Multidisciplinary Sci. Eng., Vol. 3, No. 7, p. 12-16, 2012. URI: http://www.ijmse.org/Volume3/Issue7/paper3.pdf.

Shukla, D.; Sharma, M. Performance evaluation of video watermarking system using discrete wavelet transform for four subbands. Proc. of Int. Conf. on Cyber Security, ICCS, 13-14 Aug. 2016, Kota, India. Rajasthan Technical University, 2016.




DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347018010016

Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.





© Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 2004–2018
При копировании активная ссылка на материал обязательна
ISSN 2307-6011 (Online), ISSN 0021-3470 (Print)
т./ф. +38044 204-82-31, 204-90-41
Условия использования сайта