基于混合DWT-DCT与帧分组的视频双域水印算法

• Published in: 网络与信息安全学报 Vol. 11; no. 1; pp. 106 - 128
• Main Authors: 梁钰承, 钮可, 李军, 孟逸飞
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 信息工程大学,河南 郑州 450001 01.02.2025; 武警工程大学密码工程学院,陕西 西安 710086; 武警工程大学密码工程学院,陕西 西安 710086%武警部队信息安全重点实验室,陕西 西安 710086; 武警部队信息安全重点实验室,陕西 西安 710086
• Subjects: Y通道; hybrid DWT-DCT; 混合DWT-DCT; Y channel; scene smoothness; 视频双域水印框架; H.264 encoding; H.264编码; 场景平滑度; video dual-domain watermarking framework
• ISSN: 2096-109X
• DOI: 10.11959/j.issn.2096-109x.2025010

TP393; 针对现有视频水印算法的鲁棒性与可逆性的兼容问题,提出了一种基于混合DWT-DCT与帧分组的视频双域水印算法.该算法基于H.264视频编码标准,提出一种视频双域水印框架,以视频帧的场景平滑度为标准对视频帧进行分组,在各分组中决策出符合标准的可嵌入帧作为隐秘帧用于水印嵌入,同时对隐秘帧进行混合DWT-DCT生成水印嵌入域.通过鲁棒嵌入方法将鲁棒水印嵌入Y通道低频嵌入域中;在Y通道高频嵌入域,通过直方图迁移技术嵌入可逆水印.最终在解码端实现水印的提取与信息完整性认证及原始视频的无损恢复.通过实验结果表明,所提算法具有良好的不可见性,各实验视频的嵌入帧的平均峰值信噪比与平均结构相似度的均值分别为49.009 2 dB与0.984 0,对不同强度的失真噪声攻击与帧攻击均具有强鲁棒,提取水印与原始水印的平均归一化互相关系数均在0.993 3以上,平均误码率均在0.058 2以下,同时计算复杂度低,实验视频单位帧编码的时间差均小于0.033 s,单位帧解码时间差均小于0.025 s,具有较高的应用价值.