计算机工程

作者：张天骐, 闻斌, 熊天, 吴超

单位：重庆邮电大学 通信与信息工程学院, 重庆 400065

关键词：视频水印,张量分解,场景分割,联合熵,奇异值分解

基金：国家自然科学基金(61671095); 国家自然科学基金(61702065); 国家自然科学基金(61701067); 国家自然科学基金(61771085); 重庆市自然科学基金(cstc2021jcyj-msxmX0836); 信号与信息处理重庆市市级重点实验室建设项目(CSTC2009CA2003); 重庆市教育委员会科研项目(KJ1600427); 重庆市教育委员会科研项目(KJ1600429)

数字技术的进步使得用户更便捷地在互联网上上传和下载数据，但是由此引发了盗取伪造、非法滥用等问题。数字水印技术可以有效遏制滥用数据的行为。针对现有视频水印算法在面对视频帧攻击时抵抗能力差的问题，提出一种结合张量分解与视频场景分割的鲁棒视频水印算法，提高嵌入水印图像后载体视频的不可见性。将载体视频分割为若干个视频场景，并将视频场景从RGB颜色空间转换到YCbCr颜色空间，根据视频场景中每帧的Y分量构造高阶张量，得到相应的张量特征图并进行不重叠分块处理。根据特征图子块联合熵确定嵌入水印的子块，利用奇异值分解对选定块分解得到U矩阵，并将水印信息嵌入到U矩阵中，通过对水印图像进行Arnold置乱处理，增加水印图像的安全性。实验结果表明，在载体视频“suzie.avi”的MPSNR值为55 dB以上时，该算法对不同攻击参数的高斯噪声、椒盐噪声、泊松噪声、模糊、帧丢失、帧平均以及帧交换等攻击都具有较强的鲁棒性，归一化互相关系数均在0.938之上。

来源：2023年第8期

《计算机工程》期刊编辑部

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