專利名稱：基于數(shù)字水印的具有修復功能的視頻認證方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于多媒體內(nèi)容安全技術領域。具體講是一種基于數(shù)字水印的具有修復功能的視頻認證方法。
背景技術：
一個完善的多媒體內(nèi)容認證方法不但要具有抗壓縮性，在適當比例的壓縮下能實現(xiàn)精確地完整性認證，而且應具備自恢復能力。視頻序列每幀的重要性是不同的，可以由用戶選擇重要的幀加以保護(即可以被恢復)，也可以選擇對所有的幀加以保護。
經(jīng)文獻檢索發(fā)現(xiàn)，MICHAEL O.RABIN在文章“Efficient Dispersal ofInformation for Security Load Balancing，and Fault Tolerance”(《安全負載均衡和容錯中信息的高效分散》)(Journal of the Association for Computing Machinery，Vol.36.No.2，April 1989，pp.335-348)(計算機協(xié)會雜志)提出的Information DispersalAlgorithm(信息分散算法)是為分布式系統(tǒng)提供的一種安全可靠的信息存儲和傳輸技術。它是通過引入一定的冗余將數(shù)據(jù)源F分成n個子塊后分別傳輸。在數(shù)據(jù)接收端，利用n個子塊中的m個就可以重構(gòu)F(m≤n，假設n-m個子塊在數(shù)據(jù)傳輸中丟失)。其中每一個子塊的大小是|F|/m，所以這種方法是空間最優(yōu)的。傳輸?shù)目臻g負荷可以通過調(diào)節(jié)參數(shù)n和m的大小來控制。此圖像認證方法可用于視頻認證，但是視頻數(shù)據(jù)是三維的信息，具有與圖像數(shù)據(jù)不同的特點。
自認證和恢復算法由美國哥倫比亞大學計算機系Ching-Ying Lin在他的博士論文《Watermarking and Digital Signature Techniques for Multimedia Authenticationand Copyright Protection》(《多媒體認證和版權(quán)保護中的水印和數(shù)字簽名技術》)中提出，這是一種靜態(tài)圖像認證水印算法，這種算法使添加了水印的靜態(tài)圖像可以接受預定義質(zhì)量因子的JPEG有損壓縮，同時能檢測出對圖像內(nèi)容的惡意篡改。該算法中的認證器能定位出被篡改的圖像塊，并且利用嵌入的水印恢復出被篡改區(qū)域的粗略內(nèi)容。認證器利用了圖像有損壓縮中的兩個不變特性，這兩個不變特性是確定性的從而使認證系統(tǒng)不需要概率判決。第一個特性是如果將圖像的DCT系數(shù)調(diào)整為量化臺階的整數(shù)倍，其中量化臺階大于其后對圖像或視頻進行壓縮的量化臺階，那么在壓縮后這個DCT系數(shù)可以完全重構(gòu)。第二個特性利用了圖像的兩個DCT塊中對應的DCT系數(shù)在壓縮前后保持關系不變的特點?？梢岳玫诙€特性產(chǎn)生認證簽名，利用第一個特性將認證簽名嵌入到圖像信息中。采用這種方法處理后的圖像可以容忍保持內(nèi)容的圖像處理操作，同時能檢測出改變內(nèi)容的圖像處理操作。但是如果將靜止圖像認證技術直接用于視頻數(shù)據(jù)，一些針對時間的攻擊仍然可以輕易地破壞視頻數(shù)據(jù)的完整性，并且不能實現(xiàn)丟失幀的自動恢復。進一步檢索中，尚未發(fā)現(xiàn)具有自修復功能的視頻認證水印技術的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術的不足和缺陷，提供一種基于數(shù)字水印的具有修復功能的視頻認證方法。本發(fā)明可以檢測出專門針對視頻信號時間順序的攻擊，不但可以區(qū)分出合法的視頻處理(如一定壓縮比的MPEG4壓縮)和非法的視頻處理(惡意的內(nèi)容篡改如剪切、丟幀和交換幀等)，而且利用信息分散算法和水印技術可以恢復出丟失的重要視頻幀。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的，本發(fā)明首先在視頻認證水印嵌入端，獲得視頻幀，將其讀入后利用自恢復和認證算法保護單幀，實現(xiàn)對單幀視頻的認證。然后使用均值量化水印嵌入方法將視頻幀的序號嵌入到對應的視頻幀中。采用信息分散算法保護需要恢復的重要視頻幀，將恢復信息嵌入到其它n幀中。在視頻認證接收端，利用自恢復和認證算法驗證每一幀，并使用均值量化水印提取方法提取出幀的序號信息，從而實現(xiàn)對視頻幀內(nèi)、幀間完整性認證并定位出篡改區(qū)域，最后采用信息分散算法恢復丟失的重要視頻幀。
以下對本發(fā)明作進一步的說明，具體內(nèi)容如下(一)在視頻認證水印嵌入端(1)利用自恢復和認證算法保護單幀采用自恢復和認證算法這種靜態(tài)圖像認證算法中描述的簽名和水印嵌入方式保護視頻序列中的每一幀。這種方法可以檢測出破壞視頻幀內(nèi)完整性的一些攻擊，如對象刪除、對象替換等，同時具有抗壓縮能力。在本發(fā)明中，首先產(chǎn)生DCT系數(shù)按ZIG-ZAG順序排列的前6個系數(shù)的簽名，然后以此為水印嵌入到后6個DCT系數(shù)中。
(2)使用均值量化水印嵌入方法嵌入幀序號信息前面使用的水印嵌入方法既要用來嵌入認證信息，后面又要用來嵌入其它幀的恢復信息，其容量是有限的，并且這種方法的抗壓縮性受到不影響視覺效果的制約。為了嵌入每一視頻幀對應的32比特序號，本發(fā)明采用了獨創(chuàng)的抗壓縮的均值量化水印嵌入方法。具體做法是在視頻幀的4個8×8DCT塊的4個直流系數(shù)中嵌入32比特序號的一個比特。設4個8×8DCT塊直流系數(shù)和其均值分別為dci和dc，則dc‾=Σi=14dci.]]>設均值量化水印的嵌入強度是Δ，Qdc是dc除以Δ的整數(shù)部分，Rdc是dc除以Δ的余數(shù)。如果Qdc的LSB與嵌入的序號比特相同，則修改后的 為dci-(Rdc-0.5)×Δ，i＝1...4；如果Qdc的LSB與嵌入的序號比特不同，則修改后的 為dci-(Rdc-1.5)×Δ(在Rdc大于0.5的情況下)或dci-(Rdc+0.5)×Δ(在Rdc小于0.5的情況下)。采用以上均值量化水印嵌入方法嵌入的水印具有很高的抗壓縮能力，同時利用自恢復和認證算法保護單幀中采用的自恢復和認證算法可以對8×8DCT塊的直流系數(shù)加以保護，攻擊者難以通過修改這些直流系數(shù)破壞視頻幀的序列號。從試驗效果來看，選取適當?shù)摩ぶ低耆梢赃_到即不破壞圖像的視覺效果又提供很高的水印穩(wěn)健性。視頻接收端的認證器可以提取出每一視頻幀的序號，從而檢測出針對視頻信息時間順序的攻擊。
(3)采用信息分散算法保護重要視頻幀使用JPEG2000算法壓縮視頻幀，有兩個條件限制壓縮比水印嵌入算法的總?cè)萘?；選取的重要視頻幀的數(shù)量。采用信息分散算法的具體做法是①幀視頻信號經(jīng)JPEG2000壓縮后的結(jié)果是大小為N個字符的數(shù)據(jù)F，設bi表示F中的第i個字符。在實際應用中bi可以被當作8比特的字節(jié)，從而0＜bi＜255并且所有的計算都是在Z257或者GF(28)內(nèi)完成。然后F按下面方式被劃分成長度為m的塊F＝(b1，...，bm)，(bm+1，...，b2m)，...，(bN-m+1，..，bN)。為了簡化以下的描述，設Si＝(b(i-1)m+1，...，bim)，1≤i≤N/m。
②選擇n個向量ai＝(ai1，...，aim)，1≤i≤n，使得任何由m個向量構(gòu)成的子集是線性獨立的。
③利用向量集合ai＝(ai1，...，aim)，1≤i≤n，按以下方式可以將F劃分成n個子塊Fi＝(ai.S1，ai.S2，...，ai.SNm)，i＝1，...，n，其中ai.Sk＝ai1.b(k-1)m+1+...+aim.bkm，從而|Fi|＝|F|/m。Ci，i＝1，...，n④用偽隨機序列產(chǎn)生n個幀序號，這些序號表示的n個幀用來嵌入F的n個子塊。嵌入的方法與利用自恢復和認證算法保護單幀中的嵌入方法相同。每一個幀嵌入F的一個子塊(這個幀還可能用來嵌入其它重要幀的子塊)。
⑤在④中嵌入的信息是不受保護的，為了檢測出對Fi的惡意篡改，分別計算Fi，i＝1，...，n的循環(huán)冗余校驗，產(chǎn)生的校驗字節(jié)Ci，i＝1，...，n嵌入到對應幀(嵌入Fi的幀)中，嵌入的方式與使用均值量化水印嵌入方法嵌入幀序號信息中相同。Ci和Fi采用不同的嵌入方法是出于兩點原因考慮利用自恢復和認證算法保護單幀中的嵌入方法嵌入的水印信息容量有限，應盡可能地減少嵌入的信息；使用均值量化水印嵌入方法嵌入幀序號信息中的嵌入方法比利用自恢復和認證算法保護單幀中的嵌入方法具有更高的穩(wěn)健性。和視頻幀每幀的序列號相同，校驗字節(jié)Ci，i＝1，...，n受到利用自恢復和認證算法保護單幀中嵌入方法的保護，因為DCT系數(shù)的直流分量受此方法的保護。
以上是本發(fā)明在視頻認證水印嵌入端的方法。在嵌入過程中多次用到了偽隨機序列發(fā)生器。將偽隨機序列發(fā)生器的種子做為密鑰傳送到視頻認證水印提取端。傳送的方法包括隨視頻信號同時傳送；經(jīng)公鑰數(shù)字簽名后發(fā)布等等。
(二)在視頻認證水印提取恢復端(1)利用自恢復和認證算法驗證每一幀采用自恢復和認證算法這種靜態(tài)圖像認證算法中描述的簽名和水印提取方法驗證視頻序列中的每一幀。在本發(fā)明中，首先產(chǎn)生DCT系數(shù)按ZIG-ZAG順序排列的前6個系數(shù)的簽名，從后6個DCT系數(shù)中提取出水印，將兩者加以比較得出該幀的認證結(jié)果，即是否被篡改，如果被篡改，定位出被篡改的8×8DCT塊。
(2)使用均值量化水印提取方法提取出幀的序號信息具體做法是在視頻幀的4個8×8DCT塊的4個直流系數(shù)中提取出32比特序號的1個比特，即提取Qdc的LSB。如果(1)的結(jié)果表明該幀被非法篡改過，則直接指出該幀的序號存在疑問；如果(1)的結(jié)果表明該幀未被篡改過，則將提取出的序號和該幀在視頻序列中的實際序號加以比較。從而檢測出針對時間的攻擊(丟幀，交換幀等)。
(3)采用信息分散算法恢復丟失的重要視頻幀如果(2)的結(jié)果表明丟失了重要的視頻幀，通過密鑰及偽隨機序列可以定位出丟失幀的信息被嵌入到那n個視頻幀中。這n個視頻幀中的一部分也可能被丟失，然而根據(jù)信息分散算法，只要其中m個視頻幀未丟失并且經(jīng)過認證，就可以恢復出丟失的重要幀。其中m個視頻幀應該符合以下條件該幀在步驟(1)中通過認證；該幀的序號是真實的，即通過步驟(2)；提取出的Fi通過循環(huán)冗余校驗。采用信息分散算法恢復視頻幀的具體做法是
①設在認證端得到了F1，...，F(xiàn)m子塊，采用m個子塊，則下式成立A·b1Mbm=a1·S1Mam·S1]]>其中A＝(aij)1≤i.j≤m是m×m的矩陣，第i行是ai。
②因為A中向量是線性獨立的，所以A是可逆矩陣，S1可以從下式得到S1=b1Mbn=A-1·a1·S1Mam·S1]]>③重復1、2過程，可以得到S2，...，SN′m，將這些數(shù)據(jù)串聯(lián)起來即可得到F。
④當重構(gòu)完成以后，將F經(jīng)JPEG2000解壓縮即可得到恢復出來的視頻幀。
以上過程描述了基于信息分散算法的視頻可修復認證水印的基本步驟。需要注意的是第一，重要幀的可恢復信息做為水印被嵌入到其它幀中，考慮到水印算法的容量，本發(fā)明使用了兩種降低信息量的方法1、利用JPEG2000對重要幀加以壓縮；2、利用信息分散算法IDA分散信息，前面已經(jīng)提到信息分散算法是空間最優(yōu)的，它把引入的冗余信息降低到了最小程度。可恢復的重要視頻幀的數(shù)量取決于水印算法的容量，如果對嵌入水印后視頻信息的視覺效果要求降低，可恢復的重要視頻幀的數(shù)量可以增加，甚至包含所有的視頻幀。本發(fā)明的用戶可以在視覺效果和可恢復的重要視頻幀數(shù)量之間做出權(quán)衡。
第二，本發(fā)明并未對單幀圖像的認證水印嵌入算法做出嚴格限制，具有一定的通用性，除了自恢復和認證算法。還可以選擇其它的圖像和視頻認證半易碎水印算法。
第三，在實時性法方面，本發(fā)明的實時性取決于水印算法的實時性。就自恢復和認證算法而言，其水印提取方法可以完全達到實時性的要求。如果重要幀的恢復信息被嵌入到此幀前面的n幀中，視頻信息的接收端完全可以達到實時地恢復丟失幀，也就是說，可以達到實時地接收、認證和恢復。
現(xiàn)有視頻認證技術大多采用密碼學中嚴格意義的數(shù)字簽名技術來實現(xiàn)，這種方式有以下缺點附加的數(shù)字簽名會占用額外的傳輸帶寬；傳統(tǒng)數(shù)字簽名不允許一比特的錯誤，因此不具有抗壓縮性；只能檢錯，不能糾錯，不具有修復功能。在視頻信號中添加水印也有很多技術，但是添加水印的目的大多是用于版權(quán)保護，即強水印的功能。本發(fā)明在視頻信號中添加水印是用于提供一種基于數(shù)字水印的具有修復功能的視頻認證方法?？梢詸z測出專門針對視頻信號時間順序的攻擊，不但可以區(qū)分出合法的視頻處理(如一定壓縮比的MPEG4壓縮)和非法的視頻處理(惡意的內(nèi)容篡改如剪切、丟幀和交換幀等)，而且利用信息分散算法和水印技術可以恢復出丟失的重要視頻幀。在現(xiàn)有技術中，還沒有一種技術能同時具有以上所有特點。
具體實施例方式
下面結(jié)合本發(fā)明在“視頻內(nèi)容認證”中的應用，具體闡述其實施方式。在該實例中，用戶首先讀入一段視頻幀作為視頻認證水印嵌入端，經(jīng)過程序的處理，通過網(wǎng)絡傳輸?shù)浇邮斩?，在接收?作為視頻認證水印提取恢復端)對接收到的視頻數(shù)據(jù)，通過程序的處理，恢復原來的視頻幀。具體步驟如下(一)在視頻認證水印嵌入端(1)讀入視頻幀，采用自認證和恢復算法的水印嵌入算法來處理輸入視頻信號的每一幀，使視頻信號每一幀中嵌入的水印具有抗壓縮能力并能檢測定位出針對幀內(nèi)信息的惡意篡改。視頻幀中DCT系數(shù)的前6個被自認證和恢復算法加以保護；(2)針對視頻序列與靜止圖像不同的特點，采用抗壓縮的均值量化水印嵌入方法將表示視頻幀時間順序的32比特的幀序號嵌入到對應的視頻幀中，取均值量化水印嵌入強度的值為20，通過提取該序號可以檢測出破壞視頻序列時間完整性的攻擊。
(3)采用JPEG2000算法壓縮原始視頻數(shù)據(jù)的重要幀(需要被恢復的幀)，JPEG2000的壓縮比為14∶1，被壓縮后的重要視頻幀的PSNR為35dB。取信息分散算法的參數(shù)n＝64、m＝32，然后采用信息分散算法將壓縮后的數(shù)據(jù)信息劃分成64個子塊，將64個子塊以水印的方式嵌入到64個其它視頻幀中。由偽隨機序列確定這64個其它視頻幀的序號，非授權(quán)的用戶無法確定某個重要幀被嵌入到視頻序列的哪64個視頻幀中。
(二)在視頻認證水印提取恢復端(1)接收通過網(wǎng)絡傳輸?shù)降囊曨l數(shù)據(jù)，采用自恢復和認證算法驗證視頻序列中的每一幀。具體實現(xiàn)是產(chǎn)生每一幀DCT系數(shù)按ZIG-ZAG順序排列的前6個系數(shù)的簽名，從后6個DCT系數(shù)中提取出水印，將兩者加以比較得出該幀的認證結(jié)果，即是否被篡改，如果被篡改，定位出被篡改的8×8DCT塊。
(2)使用均值量化水印提取方法提取出幀的序號信息，具體實現(xiàn)是在視頻幀的4個8×8DCT塊的4個直流系數(shù)中提取出32比特序號的1個比特，如果(1)的結(jié)果表明該幀被非法篡改過，則直接指出該幀的序號存在疑問；如果(1)的結(jié)果表明該幀未被篡改過，則將提取出的序號和該幀在視頻序列中的實際序號加以比較。從而檢測出針對時間的攻擊(丟幀，交換幀等)。
(3)采用信息分散算法恢復丟失的重要視頻幀。如果(2)的結(jié)果表明丟失了重要的視頻幀，通過密鑰及偽隨機序列定位出丟失幀的信息被嵌入到哪64個視頻幀中。然后判斷其中是否有32個視頻幀未丟失并且經(jīng)過認證，如果有就通過它們采用信息分散算法重構(gòu)出丟失的重要幀的信息，再經(jīng)JPEG2000解壓縮得到恢復出來的重要幀。
在以上的實施例中，所有的視頻幀都可以檢測出是否被惡意竄改過，三分之一的重要視頻幀都能夠被恢復，當MPEG4的壓縮率較高時(如300kbit/s)，本發(fā)明仍然保持良好的穩(wěn)健性。從而證明了本發(fā)明的有效性。
權(quán)利要求
1.一種基于數(shù)字水印的具有修復功能的視頻認證方法，其特征在于，首先在視頻認證水印嵌入端，獲得視頻幀，將其讀入后利用自恢復和認證算法保護單幀，實現(xiàn)對單幀視頻的認證，然后使用均值量化水印嵌入方法將視頻幀的序號嵌入到對應的視頻幀中，采用信息分散算法保護需要恢復的重要視頻幀，將恢復信息嵌入到其它n幀中；在視頻認證接收端，利用自恢復和認證算法驗證每一幀，并使用均值量化水印提取方法提取出幀的序號信息，從而實現(xiàn)對視頻幀內(nèi)、幀間完整性認證并定位出篡改區(qū)域，最后采用信息分散算法恢復丟失的重要視頻幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字水印的具有修復功能的視頻認證方法，其特征是，所述的利用自恢復和認證算法保護單幀，具體如下采用自恢復和認證算法這種靜態(tài)圖像認證算法中描述的簽名和水印嵌入方式保護視頻序列中的每一幀，首先產(chǎn)生DCT系數(shù)按ZIG-ZAG順序排列的前6個系數(shù)的簽名，然后以此為水印嵌入到后6個DCT系數(shù)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字水印的具有修復功能的視頻認證方法，其特征是，所述的使用均值量化水印嵌入方法嵌入幀序號信息，具體如下在視頻幀的4個8×8DCT塊的4個直流系數(shù)中嵌入32比特序號的一個比特設4個8×8DCT塊直流系數(shù)和其均值分別為dci和dc，則dc‾=Σi=14dci,]]>設均值量化水印的嵌入強度是Δ，Qdc是dc除以Δ的整數(shù)部分，Rdc是dc除以Δ的余數(shù)，如果Qdc的LSB與嵌入的序號比特相同，則修改后的 為dci-(Rdc-0.5)×Δ，i＝1...4；否則則修改后的 為dci-(Rdc-1.5)×Δ，在Rdc大于0.5的情況下，或dci，-(Rdc+0.5)×Δ，在Rdc小于0.5的情況下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字水印的具有修復功能的視頻認證方法，其特征是，所述的采用信息分散算法保護重要視頻幀，具體如下①幀視頻信號經(jīng)JPEG2000壓縮后的結(jié)果是大小為N個字符的數(shù)據(jù)F，設bi表示F中的第i個字符，在實際應用中bi被當作8比特的字節(jié)，從而0＜bi＜255并且所有的計算都是在Z257或者GF(28)內(nèi)完成，然后F按下面方式被劃分成長度為m的塊F＝(b1，...，bm)，(bm+1，...，b2m)，...，(bN-m+1，...，bN)，設Si＝(b(i-1)m+1，...，bim)，1≤i≤N/m；②選擇n個向量ai＝(ai1，...，aim)，1≤i≤n，使得任何由m個向量構(gòu)成的子集是線性獨立的；③利用向量集合ai＝(ai1，...，aim)，1≤i≤n，按以下方式將F劃分成n個子塊Fi＝(ai.S1，ai.S2，...，ai.SN/m)，i＝1，...，n，其中ai.Sk＝ai1.b(k-1)m+1+...+aim.bkm，從而|Fi|＝|F|/m，Ci，i＝1，...，n；④用偽隨機序列產(chǎn)生n個幀序號，這些序號表示的n個幀用來嵌入F的n個子塊，嵌入的方法與利用自恢復和認證算法保護單幀中的嵌入方法相同，每一個幀嵌入F的一個子塊；⑤為了檢測出對Fi的惡意篡改，分別計算Fi，i＝1，...，n的循環(huán)冗余校驗，產(chǎn)生的校驗字節(jié)Ci，i＝1，...，n嵌入到Fi的幀中，嵌入的方式與使用均值量化水印嵌入方法嵌入幀序號信息中相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字水印的具有修復功能的視頻認證方法，其特征是，所述的利用自恢復和認證算法驗證每一幀，具體如下采用自恢復和認證算法中描述的簽名和水印提取方法驗證視頻序列中的每一幀，首先產(chǎn)生DCT系數(shù)按ZIG-ZAG順序排列的前6個系數(shù)的簽名，從后6個DCT系數(shù)中提取出水印，將兩者加以比較得出該幀的認證結(jié)果，即是否被篡改，如果被篡改，定位出被篡改的8×8DCT塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字水印的具有修復功能的視頻認證方法，其特征是，所述的使用均值量化水印提取方法提取出幀的序號信息，具體如下在視頻幀的4個8×8DCT塊的4個直流系數(shù)中提取出32比特序號的1個比特，即提取Qdc的LSB，如果利用自恢復和認證算法驗證每一幀的結(jié)果表明該幀被非法篡改過，則直接指出該幀的序號存在疑問，否則則將提取出的序號和該幀在視頻序列中的實際序號加以比較，從而檢測出針對時間的攻擊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字水印的具有修復功能的視頻認證方法，其特征是，所述的采用信息分散算法恢復丟失的重要視頻幀，具體如下如果使用均值量化水印提取方法提取幀的序號信息的結(jié)果表明丟失了重要的視頻幀，通過密鑰及偽隨機序列定位出丟失幀的信息被嵌入到那n個視頻幀中，只要其中m個視頻幀未丟失并且經(jīng)過認證，就恢復出丟失的重要幀，具體做法是(1)設在認證端得到了F1，...，F(xiàn)m子塊，采用m個子塊，則下式成立A·b1Mbm=a1·S1Mam·S1]]>其中A＝(aij)1≤i，j≤m是m×m的矩陣，第i行是ai(2)因為A中向量是線性獨立的，所以A是可逆矩陣，S1可以從下式得到SI=b1Mbn=A-1·a1·S1Mam·S1]]>(3)重復(1)、(2)過程，可以得到S2，...，SN/m，將這些數(shù)據(jù)串聯(lián)起來即可得到F；(4)當重構(gòu)完成以后，將F經(jīng)JPEG2000解壓縮即可得到恢復出來的視頻幀。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于數(shù)字水印的具有修復功能的視頻認證方法，其特征是，其中m個視頻幀應該符合以下條件1)該幀在利用自恢復和認證算法驗證每一幀中通過認證，2)該幀的序號是真實的，即通過使用均值量化水印提取方法提取幀的序號信息，3)提取出的Fi通過循環(huán)冗余校驗。
全文摘要
一種基于數(shù)字水印的具有修復功能的視頻認證方法，用于多媒體內(nèi)容安全技術領域。本發(fā)明首先在視頻認證水印嵌入端，獲得視頻幀，將其讀入后利用自恢復和認證算法保護單幀，然后用均值量化水印嵌入方法將視頻幀的序號嵌入到對應的視頻幀中，采用信息分散算法保護重要視頻幀，將恢復信息嵌入到其它n幀中；在視頻認證接收端，利用自恢復和認證算法驗證每一幀，并使用均值量化水印提取方法提取出幀的序號信息，從而實現(xiàn)對視頻幀內(nèi)、幀間完整性認證并定位出篡改區(qū)域，最后采用信息分散算法恢復丟失的重要視頻幀。本發(fā)明可檢測出專門針對視頻信號時間順序的攻擊，不但區(qū)分出合法和非法的視頻處理，還能恢復出丟失的重要視頻幀。
文檔編號H04N1/32GK1561090SQ20041001686
公開日2005年1月5日 申請日期2004年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月11日
發(fā)明者楊樹堂, 李建華, 陸松年, 須澤中, 任橋偉, 陳健寧, 張仲華 申請人:上海交通大學