Метод встраивания информации в видео, стойкий к ошибкам потери синхронизации
Митекин В.А., Федосеев В.А.

Аннотация:
В работе представлен новый метод стеганографического встраивания информации в цифровые видеопоследовательности. Отличительной особенностью предлагаемого метода является тот факт, что для извлечения информации не требуется временная (по номерам кадров) синхронизация исходной видеопоследовательности и видеопоследовательности со встроенной информацией, что обусловливает высокую устойчивость метода к ошибкам пропуска и замены кадров. Кроме того, данный метод обладает более высокой, по сравнению с другими методами данного класса, информационной ёмкостью. На основе предложенного метода разработана система встраивания информации в видео, использующая методы модуляции с расширением спектра. Приведены результаты экспериментальных исследований данной системы, показавшие её стойкость к атаке с приближённым вычислением ЦВЗ и к искажениям видеопоследовательности (сжатие с потерями, кадрирование и др.), а также высокую кодовую скорость в сравнении с наиболее известным методом данного класса (метод Дэйви и МакКея).

Ключевые слова :
сокрытие информации, цифровой водяной знак (ЦВЗ), ЦВЗ для видео, стойкий ЦВЗ, ошибка потери синхронизации.

Литература:

  1. Pavel, G. Embedding, Extraction and Detection of Digital Watermark in Spectral Images: PhD Thesis / G. Pavel. – Lappeenranta: Lappeenranta University of Technology, 2005.
  2. Doërr, G. Security pitfalls of frame-by-frame approaches to video watermarking / G. Doërr, J.L. Dugelay // IEEE Transactions on Signal Processing. – 2004. – V. 52(10). – P. 2955-2964.
  3. Chen, C. Temporal statistic based video watermarking scheme robust against geometric attacks and frame dropping / C. Chen, J. Ni, J. Huang // Digital Watermarking. – Springer, 2009. – P. 81-95.
  4. Sun, S.W. Video watermarking synchronization based on profile statistics / S.W. Sun, P.C. Chang // Proceedings of IEEE 37th Annual 2003 International Carnahan Conference on Security Technology. – 2003. – P. 410-413.
  5. Holliman, M.J. Robust frame-dependent video watermarking / M.J. Holliman, W.W. Macy, M.M. Yeung // Proceedings of SPIE 3971, Security and Watermarking of Multimedia Contents II. – 2000. – P. 186-197.
  6. Lin, E.T. Temporal synchronization in video watermarking / E.T. Lin, E.J. Delp // IEEE Transactions on Signal Processing. – 2004. – V. 52(10). – P. 3007-3022.
  7. Delannay, D. Classification of watermarking schemes robust against loss of synchronization / D. Delannay, B. Macq // Proceedings of SPIE 5306, Security, Steganography, and Watermarking of Multimedia Contents VI. – 2004. – P. 581-591.
  8. Delannay, D. Digital watermarking algorithms robust against loss of synchronization. PhD Thesis / D. Delannay. – Louvain: Universite catholique de Louvain, 2004.
  9. Herrigel, A. Watermark template attack / A. Herrigel, S.V. Voloshynovskiy, Y.B. Rytsar // Proceedings of SPIE 4314, Security and Watermarking of Multimedia Contents III. – 2001. – P. 394–405.
  10. Lin, E.T. Spatial synchronization using watermark key structure / E.T. Lin, E.J. Delp // Proceedings of SPIE 5306, Security, Steganography, and Watermarking of Multimedia Contents VI. – 2004. – P. 536-547.
  11. Tsai, D.M. Fast normalized cross correlation for defect detection / D.M. Tsai, C.T. Lin // Pattern Recognition Letters. – V. 24(15). – 2003. – P. 2625-2631.
  12. O'Ruanaidh, J.J.K. Rotation, scale and translation invariant digital image watermarking / J.J.K. O'Ruanaidh, T. Pun // Proceedings of International Conference on Image Processing. – V. 1. – 1997. – P. 536-539.
  13. Barni, M. Watermarking Systems Engineering: Enabling Digital Assets Security and Other Applications / M. Barni, F. Bartolini. – Marcel Dekker, 2004.
  14. Ponomarenko, N. On between-coefficient contrast masking of DCT basis functions / N. Ponomarenko, F. Silvestri, K. Egiazarian, M. Carli, J. Astola, V. Lukin // Proceedings of the Third International Workshop on Video Processing and Quality Metrics. – 2007. – V. 4. – 4 p.
  15. Davey, M.C. Reliable communication over channels with insertions, deletions, and substitutions / M.C. Davey, D.J.C. MacKay // IEEE Transactions on Information Theory. – V. 47(2). – 2001. – P. 687-698.
  16. Глумов, Н.И. Модифицированный метод защиты цифровых изображений с помощью стойких ЦВЗ с повышенными информационной емкостью и устойчивостью к искажениям изображений / Н.И. Глумов, В.А. Ми­те­кин // Доклады 9-й Международной конференции «Ин­теллектуализация обработки информации». – 2012. – С. 320-323.
    © 2009, IPSI RAS
    Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20