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国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程

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伪三维变换的数字水印方法视频序列

Krishnamoorthi1,Anitha Devi医学博士2,Dr.M.Z.Kurian3,K。vishwanath2004 Reddy4
  1. PG学生(VLSI和嵌入式系统),斯里兰卡悉达多技术研究所、Tumkur,卡纳塔克邦,印度
  2. Asst.教授,ECE称,斯里兰卡悉达多技术研究所、Tumkur,卡纳塔克邦,印度
  3. 煤斗、ECE称,斯里兰卡,悉达多技术研究所、Tumkur,卡纳塔克邦,印度
  4. Asst.教授,EEE系,硕士Ramaiah高级研究学院,班加罗尔,印度卡纳塔克邦
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文摘

提出了实现数字水标记视频序列使用3维变换方法。在此方法中,水标(WM)是嵌入到DCT域的未压缩的视频序列通过修改3维变换系数在每个8×8块单独的帧。中档频率系数选择插入WM。在这方面,WM传播频率和空间域的视频因为每个块包含时间和空间信息的视频。密钥生成从二进制WM形象,也是在WM的提取使用。这个3维变换的优点是减少国际米兰帧数量的连续帧之间的冗余减少计算时间和编码器的复杂性

关键字
数字水印,3维变换

介绍
数字水印是信息隐藏的一个分支用于隐藏数字媒体的专有信息,水印提供了出色的见解。数字水印的兴趣不断增加由于增加版权保护的必要性。应用视频水印are-copy控制、广播监控视频认证和版权保护。有侵权由于交换数字内容的对等网络。因此这些数字内容必须有水印的。数字水印是嵌入一个额外的过程,识别信息在一个主机的多媒体对象,如文本、音频、图像或视频。通过添加一个透明水印的多媒体内容,可以检测至关重要的改变,以及验证完整性和数字媒体的所有权;数字视频WM技术广泛应用于各种视频应用程序。视频认证,WM可以确保原始内容没有改变。WM中使用指纹识别追溯恶意用户也在WM复制控制系统功能以防止未经授权的复制。 Due to commercial potential applications, present digital WM techniques have focused on multimedia content and in particular on video data. In this paper, digital watermarking for Video based on 3D-DCT coefficients modification is presented. 3D-DCT provides better energy economy, less memory consumption reduced redundancy with less computation time. Section 2 describes the related work. Section 3 describes the detail of the proposed method. Section 4 describes the performance measurement. Section 5 presents the experimental setting and results.

相关的工作
Sonjoy Deb罗伊et al。[1]提出了视频数字水印系统的硬件实现身份验证,可以插入半脆弱,隐形水印信息使用DCT压缩视频流。FPGA与管道和并行体系结构。毛罗·Barni et al。[2],提出新算法的PN序列实数是嵌入在一个选定的数字图像的DCT系数。作者得出的结论是这个系统是健壮的其他技术与实验结果。Yui-lam-chan等。[3],b博士。Nagabhushana[4]处理三维离散余弦变换(3 d DCT)和描述三维变换,如降低国际框架的优点很多连续帧之间的冗余,因此更好的比较与JPEG 2-DCT。Jin Li1 et al。[5],模拟三维变换zero-quantized DCT视频编码和它有强大的能量浓度。雷蒙德·西水et al。[6]提出XYZ视频压缩的三维离散余弦变换需要统计行为的优点的视频数据在空间和时间域。作者与结果表明,最优量化器算法优越MPEG标准与实验结果相比较。马克Servais et al。[7],介绍了基于软件技术涉及计算的三维变换连续8帧组。 Vivek Kumar Agrawal [8], dealt with variable length Cosine Transform. Where author proposed that water mark is spread both in spatial and temporal domain. Hence it is robustness is achieved against frame averaging, frame dropping, noise addition and lossy compression. Mehdi, Khalili, [9], proposed a approach where host image is converted into YCbCr channels; then embedding the watermark in the approximation coefficients of DWT of the host image. The experimental results show that the proposed method provides extra imperceptibility and robustness of watermarking against wavelet compression attacks compared to the traditional methods in RGB colour space. Prathik et al. [10], Introduced the frame adaptive algorithm, with the use of swarm optimization for selection of frames. BER is used to compare and find out the strength of water mark. Obtained PSNR values shows that proposed algorithm will serve as good WM agent. SD-BPSO is a novel algorithm serves as effective optimizer by selecting suitable frames for better imperceptibility. Hui-Yu Huang et al. [11] proposed Pseudo 3D-DCT, where inserting a WM into the uncompressed DCT domain by adjusting the correlation between the desired DCT blocks.
从文献调查发现,现有系统二维变换在运动补偿器冗余。它有更多的传输时间,内存消耗和复杂的编码器电路。更多的计算时间。因此三维变换提供更好的能源经济,减少内存消耗,减少冗余计算的时间更短。降低编码器复杂度比较与MPEG 2维变换。

该方法
图像
在建议的方法如图1所示,水印是嵌入在所需的DCT系数的视频序列(240 x320)。水印生成和执行嵌入在实验室垫。
伪三维变换:考虑到连续8帧作为一个群体。每一帧分成1200块8×8。应用二维变换应用于所有块的每一帧。1维变换应用于直流值出现在同一位置的每一帧对应于所有1200块,这使1-DC和7-AC值。这就是所谓的伪三维变换[11]。
水印生成:考虑二进制标志图像(wd: 19 x40)水位标志。编码所需的760位元的WM图像如下。
图像
水印嵌入:最初在8 3维变换系数,考虑6中心频率系数。这6系数分为2组Aodd和环境[12]。D是Aodd样本均值之间的差异和环境对应于每一块。D =平均(Aodd)——平均(环境)
修改6的3维变换系数8帧如下。F (p, q, m) = desireddct (p, q, m) -0.0001 q (m) wtemp (a, b) | desireddct (p, q, m) |所有F (p, q, m)†Aodd。F (p, q, m) = desireddct (p, q, m) + 0.0001 q (m) wtemp (a, b) | desireddct (p, q, m) |所有F (p, q, m)†环境。
在哪里
图像
术语desireddct原始三维变换系数;F是修改后的三维变换系数
图像
人工智能,Ao, Bi,薄熙来是常数Ai = Ao = 255, Bi = 0.0001, Bo = 10。
它可以指出,特区第一和AC系数系数8帧后保持不变WM嵌入由于中频系数是WM嵌入的选择。这个WM嵌入过程之后,倒数3维变换应用于每个块的修正系数。图2显示了流程图对应于建议的方法。
图像
透明性和鲁棒性可以测量通过PSNR(峰值信噪比)和数控(归一化相关)。
PSNR值计算从原始和WM框架如下。
图像
PSNR = 10 log10 (R / MSE)
P = 240 Q = 340和R = 1被认为是在这种情况下。Iw (p, q)和Io (p, q)分别有水印和原始帧。
水印的鲁棒性是衡量标准化相关(NC)。原始之间的相似度并提取水印可以计算如下。
图像
W (i, j)和W”(i, j)是原始和提取水印。m和n是水标即的大小。m = 19日在这个背景下,n = 40。

实验结果
在此建议的方法,与114年240 x320原始视频序列帧与8帧作为一个群体。水标标志的大小或19 x40编码成伪随机序列。图3显示了水标标志,原始帧和水标记帧。
图像

鲁棒性的攻击:
1。帧平均:在这种攻击中,平均2、3或4帧计算这些框架取代合成平均帧。这5、6和7帧平均
2。帧删除:在这种攻击中,一个或多个帧从有水印的视频序列。这是6日从水印序列帧将被丢弃
3所示。连续帧的帧置换:订单修改这种攻击。在这个实验中,第四和第三帧交换。
4所示。随机噪声:伪随机噪声分布在8帧的攻击。
5。缩放:几何翻译在空间和时间域扩展。
图像
图像
从上面的图和表1可以观察到,建议的方法使用3维变换实现更好的PSNR和数控即PSNR值约大于或等于20 db和数控约40%的有或没有攻击时比较传统的二维变换方法。

结论
要克服的一些缺点2维变换方法,介绍了新技术,基于三维变换系数的数字水印方法修改视频。这个3维变换的优点是减少数量的连续帧之间的帧间冗余,减少计算时间和编码器的复杂性。但退化对复杂场景的运动三维变换编码。获得更好的PSNR值42岁到55分贝连续8帧比较二维变换方法。未来的增强可以通过硬件实现该算法。鲁棒性可以增加了将整个WM标识嵌入到视频帧;同时可以添加复杂性在密钥生成提高安全级别。

引用
  1. Yonatan·索珊Sonjoy Deb罗伊,鑫Li)亚历山大鱼,“硬件Implementaion数字水印的视频认证”,IEEE电路和系统视频技术,vol.23,不。2013年2月2日,
  2. 卡佩里尼维托Mauro Barni,佛朗哥Bartolini Alessandro Piva,频率域鲁棒图像水印系统,信号处理,不。66 - 357 - 372页,1998年12月。
  3. Yui-lam-chan。部门的电子engg。,香港大学,香港。“变量时间长度3维变换”,创新的计算,194 - 197页,2007年
  4. 博士,Anitha b S。Nagabhushana”3 d离散余弦变换的图像压缩”,《信息工程和应用程序”,1卷,2224 - 5758页。ISSN(印刷)ISSN 2224 - 896 x,第三,2011
  5. Jin Li1 Jarmo Takala1发表Gabbouj1己菌素Chen2al,“建模三维DCT系数的快速视频编码”,ISCCSP 2008, pp 12 - 14, 2008年3月
  6. 雷蒙德·西水和Borko Furht”3 d DCT视频压缩基于自适应量化器”,IEEE信号处理、pp 8186 - 7614/96
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  8. Vivek Kumar Agrawal“知觉的数字视频水印使用VARIABL时间长度3 ddct”, Proc。Euromicro会议,第460 - 457页,2007年7月
  9. 迈赫迪,哈利利的国家科学院埃里温,亚美尼亚,“对比数字图像水印在两个不同的颜色空间使用DWT2 *”, IAPR应用机器视觉应用程序中,pp强对流,2009年5月
  10. 克里希纳Prathik P,拉胡尔,Shreedarshan K。,“An Adaptive Blind Video Watermarking Technique based on SP-BPSO and DWT-SVD”, ICCCI-2013, pp. Jan 04-06, Jan 2013
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  15. Neetha Deshpande,马赫什•认可Archnana Rajurkar,”一个援助工具评估视频水标记算法的鲁棒性”,IJITCS, 5卷,页10-51,2013年5月
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  17. 优素福首脑,Firoz首脑,阿西夫·首脑,“Adptive水标记为数字图像和数字图像的版权保护”,IJMA,第4卷,2012年4月2号
  18. Sudhanshu年代Gonge Jagadish W Bakal,“鲁棒数字水标记技术通过使用DCT和扩散光谱”,1卷,没有。2,页2320 - 2084,2013年4月
  19. 莫娜·m·“对比2水标记使用DCT系数和LSB替换算法”,JTAIT, 3卷,不。1,2008。
  20. 阿里阿勒-哈吉,“DWT-DCT数字水印相结合”,JCS,卷。3、740 - 746年,2007页。
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