Встраивание данных в видео. Часть 2
Розглянуто перспективні наукові роботи про вбудовування цифрових водяних знаків у цифрове відео до проведення процедури кодування/стиску. Розглянуто методи, що використовують коефіцієнти цілочислового вейвлет-перетворення кадрів і специфіку відеосигналів, як послідовності повільно мінливих триколірн...
Saved in:
| Published in: | Проблемы управления и информатики |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
2013
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/207609 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Встраивание данных в видео. Часть 2 / Л.Л. Никитенко // Проблемы управления и информатики. — 2013. — № 2. — С. 148–156. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860181886150639616 |
|---|---|
| author | Никитенко, Л.Л. |
| author_facet | Никитенко, Л.Л. |
| citation_txt | Встраивание данных в видео. Часть 2 / Л.Л. Никитенко // Проблемы управления и информатики. — 2013. — № 2. — С. 148–156. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы управления и информатики |
| description | Розглянуто перспективні наукові роботи про вбудовування цифрових водяних знаків у цифрове відео до проведення процедури кодування/стиску. Розглянуто методи, що використовують коефіцієнти цілочислового вейвлет-перетворення кадрів і специфіку відеосигналів, як послідовності повільно мінливих триколірних зображень. Проведено короткий порівняльний аналіз розглянутих методів вбудовування цифрових водяних знаків.
The promising scientific papers that deal with video digital watermarks embedding before the coding/compression procedure will be used, are considered. The methods using integer wavelet transform factors of the frames and the video signals specificity, as sequences of the slowly varying three-colour images are considered. The short comparative analysis of the considered methods of embedding digital watermarks is performed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:02:29Z |
| format | Article |
| fulltext |
© Л.Л. НИКИТЕНКО, 2013
148 ISSN 0572-2691
ПРОБЛЕМЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ
УДК 004.415.24;519.22
Л.Л. Никитенко
ВСТРАИВАНИЕ ДАННЫХ В ВИДЕО. Часть 2
Защита цифровой информации с помощью цифровых водяных знаков (ЦВЗ)
применяется во всех видах цифровой информации, в том числе и видео. В первой ча-
сти обзора [1] проанализированы научные работы о встраивании ЦВЗ в цифровые ви-
деопоследовательности в процессе кодирования с использованием параметров коди-
рования (векторов движения), коэффициентов дискретного косинусного преобразо-
вания текстуры и движущихся объектов переднего плана. Во второй части обзора
рассматриваются работы, описывающие методы встраивания ЦВЗ до выполнения
процедуры кодирования видео, использующие коэффициенты целочисленного
вейвлет-преобразования (ЦВП) кадров и специфику видеосигналов, как последова-
тельности медленно меняющихся трехцветных изображений. Во всех рассматривае-
мых работах кадр видео рассматривается как обычное неподвижное изображение, к
которому могут применяться все виды встраивания ЦВЗ, созданные для изображений.
1. Слепая схема встраивания данных в наименьшие значащие биты
целочисленного вейвлет-преобразования
В [2] рассмотрена возможность встраивания дополнительной информации
в наименьшие значащие биты (НЗБ) целочисленных коэффициентов вейвлет-пре-
образования кадров видео. В качестве ЦВЗ выбиралась последовательность дво-
ичных чисел, которые побитово встраивалась в НЗБ коэффициентов ЦВП.
Перед встраиванием ЦВЗ каждый кадр цветного видео (в формате RGB) разде-
лялся на три кадра: красный, зеленый и синий. Из кадров одного цвета строился кас-
кад, т.е. рассматривались три видеопоследовательности. В каждую последователь-
ность встраивание производилось отдельно (рис. 1). Такой подход давал возмож-
ность сравнить незаметность встраивания дополнительной информации по цвету.
Ведущая видеопоследовательность
f (x, y, z)
Разложение по цвету
Видеопоследовательность c ЦВЗ
),,( zyxf
),,( zyxR ),,( zyxG ),,( zyxR
),,( zyxRWi ),,( zyxRWi ),,( zyxRWi
),,( zyxRWi ),,( zyxRWi ),,( zyxRWi
),,( zyxR ),,( zyxG ),,( zyxB
ЦВП
НЗБ НЗБ НЗБ
Закодированное
сообщение
ОЦВП ОЦВП ОЦВП
Объединение по цвету
ЦВП ЦВП
Рис. 1
Международный научно-технический журнал
«Проблемы управления и информатики», 2013, № 2 149
Видеопоследовательность
Выполнение 2D-ЦВП
на каждом кадре
Кадр 1
LL LH
HL HH
LL LH
HL HH
LL LH
HL HH
LL LH
HL HH
Кадр 2 Последний
кадр
Рис. 3
Для встраивания использовались
одномерное, двухмерное и трехмерное
преобразование (lD-ЦВП, 2D-ЦВП, 3D-
ЦВП). Под lD-ЦВП подразумевалось
преобразование последовательности зна-
чений в одной и той же точке кадра для
последовательности видеокадров (рис. 2).
Под 2D-ЦВП подразумевалось
преобразование в плоскости каждого
кадра (рассматриваемого как изображе-
ние) (рис. 3). И, наконец, 3D-ЦВП по-
лучалось последовательным добавлением к преобразованию 2D-ЦВП преобразо-
вания 1D-ЦВП (рис. 4).
При непосредственном применении вейвлет-преобразования коэффициенты
редко бывают целыми числами, чаще для них нужны числа с плавающей запятой.
Для создания целочисленного вейвлет-преобразования было предложено использо-
вать S-преобразование, которое можно представить в виде четырех равенств:
,
2
)12()2(
)(
nxnx
ns ),12()2()( nxnxnd
,
2
1)(
)()2(
nd
nsnx ,
2
)(
)()12(
nd
nsnx
где )(ns и )(nd — выходы усредняющего и детализирующего фильтров, а )2( nx
и )12( nx — четный и нечетный элементы последовательности соответственно.
lD-ЦВП использовалось для встраивания битов дополнительной информации
во временную составляющую. А именно, к одномерной последовательности зна-
чений одного и того же пиксела в последовательности видеокадров одноразово
применялось lD-ЦВП, в полученные коэффициенты методом НЗБ встраивалась
информация и применялось обратное lD-ЦВП (ОЦВП).
2D-ЦВП использовалось для встраивания в пространственной области, каж-
дый кадр одного цвета рассматривался как изображение, к которому и применя-
лось 2D-ЦВП. В полученные коэффициенты встраивалась информация и приме-
нялось обратное 2D-ЦВП.
При использовании 3D-ЦВП сначала к каждому кадру применялось 2D-ЦВП,
а потом по временной оси — lD-ЦВП. Встраивание осуществлялось точно так же,
как и в предыдущих случаях.
Для проведения экспериментов использовались 32 цветные видеопоследова-
тельности длиной 512 цветных кадров, в каждом видео 1536 кадра. Размер кадра
256256 пикселов. Коллекция видео состояла из большого разнообразия шаб-
лонов видео с подробностями, текстурой и контурами. В качестве количественной
Видеопоследовательность
Применение
1D-ЦВП
по времени
Время
Рис. 2
Видеопоследовательность
Применение
1D-ЦВП
по времени
Время
Применение
2D-ЦВП
к каждому
кадру
Рис. 4
150 ISSN 0572-2691
оценки незаметности встраивания использовано пиковое отношение сигнал/по-
меха (PSNR):
,)),,(),,((
1
255log~PSNR
1
2
11
10 /
O
k
N
J
M
i
kjiXkjiX
MN
где X и X — ведущая и стеговидеопоследовательности, M и N — ширина и высо-
та каждого кадра в пикселах, O — число кадров в видеопоследовательности.
В качестве встраиваемого сообщения использовались текстовые данные раз-
личной длины, закодированные в бинарные последовательности. Закодированные
данные встраивались в видеопоследовательности с различными конфигурациями.
Когда сравнение производилось с использованием одного цвета, PSNR рассчи-
тывалось только для одного цвета. Кроме того, для всех трех цветов предложенный
метод сравнивался с методом НЗБ, применяемым к видео непосредственно.
По результатам сравнения предложенной системы встраивания в данные ви-
део с методом НЗБ авторы [2] делают однозначный вывод о преимуществе своего
метода для всех цветов и всех размерностей ЦВП. Сравнение по размерностям
ЦВП показало преимущество lD-ЦВП, которое к тому же приводит к наименьше-
му количеству вычислений.
Использование 3D-ЦВП, которое на первый взгляд выглядело более перспек-
тивным, дало худшие результаты в смысле PSNR. Авторы высказывают предпо-
ложение, что такой результат объясняется использованием S-преобразования, вы-
зывающего большее количественное искривление исходного сигнала в 3D из-за
округления до целых чисел. На основе проведенных экспериментов авторы также
делают вывод, что наилучшим для встраивания является использование последо-
вательности синих кадров.
Из результатов публикации можно сделать вывод, что наиболее перспектив-
ным будет встраивание ЦВЗ в синюю составляющую видеокадров и с применени-
ем одномерного ЦВП по времени.
2. Сжатие изображений со встраиванием информации о цвете
В работе [3] предложена нетрадиционная методика сжатия изображений. Она
успешно может применяться к кадрам видео для встраивания дополнительной
информации.
Цветовое пространство RGB имеет существенную корреляцию между тремя
цветовыми составляющими (большая избыточность). Поскольку целью работы
было сжатие, осуществлен переход в пространство YIQ, где координата Y пред-
ставляет сигнал яркости ],,[ 21 nnY а I и Q — координаты информации о цвете.
Совместно ],[ 21 nnI и ],[ 21 nnQ информируют о насыщенности и оттенке.
Предложенная методика основывалась на том, что координата сигнала ярко-
сти Y содержит больше визуального информационного наполнения, чем две коор-
динаты информации о цвете (I и Q), и может использоваться как ведущее изобра-
жение для встраивания данных. Две цветовые составляющие сигнала с более низ-
кой энергией могут действовать как полезная нагрузка. Из-за более низкой
чувствительности визуальной системы человека к цвету можно произвести пере-
выборку данных о цвете (сжать с потерями), а затем снова интегрировать цвет
в изображение без какой-либо потери качества восприятия. Кроме того, компо-
нент сигнала яркости — по существу полутоновый компонент сигнала — позво-
ляет использовать известные для полутоновых изображений принципы встраива-
ния данных.
Международный научно-технический журнал
«Проблемы управления и информатики», 2013, № 2 151
Встраивание Сжатие
Разложение
на координаты
Y, I, Q
Двухуровневое
ДВП
Двухуровневое
ДВП
Многомасштабное
вейвлет-преобразование
Рис. 5
Встраивание выполнялось в области дискретного вейвлет-преобразования
(ДВП). Использовалось преобразование Добеши [4], которое применялось к бло-
ку, размером 88 пикселов. Блок-схема преобразования показана на рис. 5. Сна-
чала ко всему блоку применяется один шаг преобразования, который делит блок
на четыре части:
.
],[],,[
],,[],,[
],[
2121
2121ДВП
21
nnYnnY
nnYnnY
nnY
LYHL
HHLL
Низкочастотная ],[ 21 nnYLL и высокочастотная ],[ 21 nnYHH четверти оста-
ются без изменения. Среднечастотные четверти ],[ 21 nnYLH и ],[ 21 nnYHL снова
подвергаются вейвлет-преобразованию
,
],[],,[
],,[],,[
],[
21,21,
21,21,ДВП
21
nnYnnY
nnYnnY
nnY
HLlhHLhl
HLhhHLll
HL
.
],[],,[
],,[],,[
],[
21,21,
21,21,ДВП
21
nnYnnY
nnYnnY
nnY
LHlhLHhl
LHhhLHll
LH
Низкочастотные подполосы ],[ 21, nnY HLll и ],[ 21, nnY LHll отбрасываются, а на
их место записывается информация о цвете. Для этого осуществляется перевыборка
цветовой информации. Для обеих цветовых составляющих выполняется двухуровне-
вое преобразование Добеши. Подполосы ],[ 212 nnI LL и ],,[ 212 nnQ LL являющиеся
низкочастотными точными копиями информации о цвете в самой грубой разреша-
ющей способности, записываются на место ],[ 21, nnY HLll и ],[ 21, nnY LHll
и используются для восстановления цвета изображения (рис. 6). Чтобы не ослабить
качество восприятия восстановленного изображения, до встраивания ],[ 212 nnI LL
и ],[ 212 nnQ LL должны быть нормализованы к величинам соответствующих под-
полос ведущего сигнала ].,[ 21 nnY Нормирующие величины, IN и QN необходи-
мы, чтобы должным образом восстановить цветовую информацию, они могут быть
внедрены в заголовок изображения.
Подполосы второго шага разложения ],[ 21, nnY HLll и ],[ 21, nnY LHll представ-
ляют более грубую разрешающую способность, полученную из среднечастотных
подполос ],[ 21 nnYLH и ],[ 21 nnYHL соответственно. Предполагалось, что вклад
их энергий является относительно меньшим по сравнению с энергией остающихся
подполос набора:
],[ 21 nnY }).,{},,.,{( LHHLhhlhhlll
Авторы утверждают, что проведенные эксперименты подтвердили их пред-
положение о том, что восстановление цветного изображения в этом случае проис-
ходит без какой-либо потери качества восприятия.
152 ISSN 0572-2691
ДВП
ДВП
ДВП
Q2LL
NI
NQ
I2LL
Нормирование
энергии
Нормирование
энергии
Yhl,HL
YLL
YHH
YHL
YLH
Yll,HL
Yhh,HL
Yll,LH
Ylh,HL
Ylh,LH
Yhh,LH
Yhl,LH
)(
2
n
LLI
)(
2
n
LLQ
YLL
)(
2
n
LLI
)(
2
n
LLQ
Yhh,LH
Yhh,LH
Yhh, LH
Yhh,LH Yhh,LH
Yhh,LH
Yemb(n1, n2)
Y (n1, n2)
YHH
Рис. 6
Для сравнения эффективности предложенного подхода встраивания данных с
уже известными методами авторы рассматривали метод расширения спектра [5] и
метод модуляции индекса квантования (МИК) [6]. По их мнению, метод встраи-
вания дополнительной информации расширением спектра ухудшается от вмеша-
тельства ведущего сигнала, что ограничивает пропускную способность встраива-
ния данных. Что касается МИК, то стойкие реализации этого метода требуют ис-
правления ошибок кодирования, что увеличивает полосу пропускания и делает ее
непрактичной для встраивания необходимого объема цветовой информации в со-
ставляющей сигнала яркости. Кроме того, метод МИК создан так, что надежное
встраивание бита дополнительной информации в информационные разряды про-
исходит без просмотра информации с точки зрения восприятия. Поэтому с этой
точки зрения могут быть допущены некоторые ошибки. Следовательно, предло-
женный метод встраивания данных имеет меньше ограничений и является луч-
шим решением задачи встраивания дополнительной информации. Эффективность
сжатия с помощью предложенной методики сравнивалась с эффективностью
JPEG и SPIHT [7]. Эксперименты, проведенные на разных изображениях и с раз-
ными битовыми нормами сжатия, подтвердили превосходство нового подхода.
Для данного обзора важна возможность встраивания ЦВЗ без изменения ка-
чества восприятия изображения и стойкость к атакам сжатия. Предложенный
подход встраивания данных в яркостную составляющую информации о цвете
можно использовать для встраивания ЦВЗ, преобразованного до удобного вида.
Например, для встраивания бита ЦВЗ в коэффициенты соответствующих подпо-
лос яркостной составляющей можно применять метод НЗБ или метод МИК.
Международный научно-технический журнал
«Проблемы управления и информатики», 2013, № 2 153
3. Встраивание ЦВЗ с усилением сжатия аудио-, видеопоследовательности
В работе [8] предложен метод усиления сжатия с использованием методи-
ки [3], но дополнительно в видеокадр встраивался аудиосигнал, помеченный во-
дяным знаком.
Исходный сигнал представлен последовательностью N цветных изображений
(кадров) и звуковым сигналом S. Рассматривается цветовое пространство .RBCYC
Составляющая яркости каждого i-го кадра iY подвергается одноуровневому
вейвлет-преобразованию, основанному на восьмиточечном фильтре Добеши. Так
же, как и в [3], среднечастотные полосы LHY и HLY используются для встраива-
ния информации о цвете. Они повторно подвергаются вейвлет-преобразованию,
и незначащие с точки зрения восприятия подполосы llHLY , и llLHY , i-го кадра
точно так же заменяются низкочастотными подполосами illC ,2B и illC ,2R двух-
уровневого вейвлет-преобразования цветовых составляющих iCB и
i
CR этого же
кадра.
Звуковая информация считается более важной, поэтому для встраивания зву-
ка используется .LLiY Точнее, звуковой информацией заменяются некоторые ко-
эффициенты высокочастотной четверти hhLLiY , вейвлет-преобразования LLiY по-
сле их обнуления.
Для встраивания аудиосигнал преобразуется с помощью следующей проце-
дуры. Сначала аудиосигнал длиной sN разделяется на N сегментов )(nxi
,,,1 Ni ,,,1 xNn равной длины .2
N
N
N x Затем каждый звуковой сег-
мент подвергается дискретному косинус-преобразованию (ДКП), полученные ко-
эффициенты )(nDi однородно квантуются (256 уровней). До 10 % квантованных
коэффициентов в конце каждого сегмента ДКП отбрасываются. После того, как
звуковой сегмент ,,,1, NiD
Q
i подготовлен для встраивания, он помечается
водяным знаком.
С помощью ключа 1K и некотого марковского процесса из сегмента xiN со-
здается высокочастотный случайный водяной знак ).(nWi Затем последователь-
ность водяного знака iW мультипликативно встраивается в соответствующий
квантованный сегмент ДКП аудио, формируя помеченный водяным знаком зву-
ковой сегмент
w
iD длинной
ixN . Наконец,
ixN вейвлет-коэффициентов соответ-
ствующей подполосы LLiY заменяются звуковыми коэффициентами с водяным
знаком. При этом используется псевдослучайный критерий и криптоключ .2K
У получателя последовательность яркостных кадров с водяным знаком ,e
iY
,...,,1 Ni восстанавливается с помощью обратного вейвлет-преобразования.
Кадры цветного видео восстанавливаются из битового потока яркостной состав-
ляющей сигнала с применением операции, обратной описанной ранее. Информа-
ция о цвете 1,2B
ˆ
llC и 1,2R
ˆ
llC изымается из подполос llHLY ,1
ˆ и llLHY ,1
ˆ соответ-
ственно. Выполняется расширение до размерностей оригинального изображения.
С помощью того же криптоключа 2K и применения того же псевдослучайного
критерия, что и для встраивания, для каждого звукового сегмента вычисляются
154 ISSN 0572-2691
оценки помеченных водяными знаками коэффициентов ДКП ),(ˆ nDi ,...,,1 Ni
....,,1
1xNn После этого применяется обратное ДКП и получается временно-
пространственный сегмент аудио: ),(ˆ nxi ....,,1 Ni Наконец, каскадным сцепле-
нием восстанавливается звуковой сигнал .Ŝ
После обнуления подполос ,ˆ
,1 llHLY llLHY ,1
ˆ и
ixN коэффициентов hhLLiY ,
с помощью одноуровневого обратного вейвлет-преобразования реконструируются
подполосы .,, LLiLHiHLi YYY Аналогично получаются окончательные оценки яр-
костных кадров ,ˆiY . ....,,1 Ni
Процедура обнаружения водяного знака выполняется на сегментах tiD
)...,,1( Ni длиной
ixN оцениваемого звукового сигнала Ŝ с применением датчика
корреляции: .)()(
1
0
xiN
k
tii
xi
i kDkw
N
C Для объединения N индивидуальных датчи-
ков корреляции iC и достижения глобального решения о наличии или отсутствии во-
дяного знака используется стратегия взвешенного усредненного объединения.
Работа предложенной схемы встраивания данных и оценка ее эффективности
как в отношении сжатия, так и в отношении стойкости обнаружения водяного зна-
ка, проверялась на распакованном видеосигнале RGB длиной 2 с, содержащем во-
сьмиточечный (в кГц) речевой монозвуковой сигнал (8 бит на образец). Авторы [8]
утверждают, что применение предложенной методики привело к сокращению при-
близительно 66 % от средней битовой нормы для данных, обеспечило эффективное
речевое воспроизводство и очень хорошее качество восприятия изображения.
В другом наборе экспериментов к видеопоследовательности авторы применили
сжатие JPEG с различными нормами сжатия. Информация о водяном знаке остава-
лась обнаруживаемой для приемлемых коэффициентов качества (т.е. для 90 %-го
сжатия корреляционный датчик давал коэффициент качества 0,95). Фактически,
сжатие JPEG авторы рассматривают как дополнительное сжатие, обеспечивающее
поиск речи приемлемого качества.
Попытка увеличить эффективность представленной схемы относительно сжа-
тия приводит к неправильному обнаружению наличия водяного знака, к невоз-
можности точно восстановить аудио и информацию о цвете.
Выводы, сделанные авторами работы [8], подтверждают целесообразность
встраивания битов ЦВЗ в незначащие подполосы с точки зрения восприятия вто-
рого уровня вейвлет-преобразования яркостной составляющей видеокадра.
4. Сравнительный анализ методов встраивания ЦВЗ в видео
В настоящем обзоре (в двух частях) рассмотрены шесть методов встраива-
ния ЦВЗ.
1. Встраивание в параметры кодирования, а именно в параметры блоков для
записи вектора движения.
2. Встраивание в АС коэффициенты ДКП текстуры методом модуляции ин-
декса квантования (встраивание информации о форме и векторе движения тексту-
ры) при кодировании сигнала МРЕС-4 видео.
АС коэффициенты — это все коэффициенты блока 88, кроме самого верхнего правого (сред-
него значения).
Международный научно-технический журнал
«Проблемы управления и информатики», 2013, № 2 155
3. Встраивание блочным методом расширения спектра, применяемым к сред-
ним частотам ДКП (блок )88 яркостной составляющей видеосигнала; исследо-
вались объекты, движущиеся на переднем плане.
4. Встраивание в наименьшие значащие биты целочисленного вейвлет-преоб-
разования; предпочтительно использовать синий цвет и одномерное вейвлет-
преобразование по последовательности кадров.
5. Встраивание заменой коэффициентов в средних частотах вейвлет-преобра-
зования яркостной составляющей видеокадра.
6. Встраивание помеченного ЦВЗ аудиосигнала в средненижние частоты яр-
костной составляющей видеокадра.
Встраивание в параметры кодирования допускает слепую схему встраивания–
обнаружения, не затрагивает визуальное качество видео, допускает большую ем-
кость встраивания и при правильном управлении параметрами конспирации не за-
трагивает эффективность кодирования. Утверждается, что обнаружить данные в де-
кодере чрезвычайно трудно, что увеличивает невидимость скрытого сообщения.
Во втором методе использование параметров кодирования формы для встра-
ивания ЦВЗ, по мнению авторов, обеспечивает лучшую защиту качества видео
(возможность самодекодирования) при искажении информации о форме, на кото-
рую опирается декодирование текстуры.
Что касается теоретической стойкости к дополнительному сжатию, то оно за
счет более сильного квантования коэффициентов ДКП текстуры не затронет па-
раметры кодирования вектора движения текстуры или параметры кодирования
формы. Уменьшение битовой нормы формы в целях дополнительного сжатия мо-
жет изменить параметры кодирования. В целом оба метода не обеспечивают
стойкости к перекодированию, дополнительные плюсы второго метода аннули-
руются квантованием коэффициентов ДКП текстуры.
Исследования, проведенные в третьем методе, опираются на эксперимен-
тальную информацию о порогах (максимальном и минимальном) скорости дви-
жения объектов на переднем плане, позволяющую обеспечить невидимость
встроенной информации для визуальной системы человека. Полученная экспери-
ментальная информация важна сама по себе для любого метода встраивания до-
полнительных данных.
В последних трех методах используется встраивание в средние и средненизкие
частоты вейвлет-преобразования разных составляющих сигнала (в цвет и в яркость
соответственно). Такое встраивание будет стойким к кодированию видеосигнала
без потерь. Кодирование на основе ДКП с потерями, вызванными квантованием,
может испортить/уничтожить встроенную информацию. Кодирование видеосиг-
нала с использованием вейвлет-преобразования может осуществляться на основе
алгоритма сжатия и прогрессивной передачи информации. В этом алгоритме за-
кодированная информация передается таким образом, что промежуточный вари-
ант передаваемого изображения содержит полное приближение к конечному
изображению, но с меньшим количеством деталей. В алгоритме организована по-
следовательная передача наивысших значимых разрядов коэффициентов. Оборвав
передачу закодированной последовательности на уровне приемлемого качества
изображения, можно испортить (или даже полностью выкинуть) встроенную ин-
формацию (и методом НЗБ, и методом МИК). Кроме того, предложенный нечет-
но-четный метод МИК ничем не отличается от метода НЗБ, поскольку именно
они отвечают за четность целого числа. Замена средне- и средненизкочастотных
коэффициентов вейвлет-преобразования яркостной составляющей видеокадра
156 ISSN 0572-2691
может обеспечить большую стойкость встроенной информации к атакам сжатия
видеосигналов.
Л.Л. Нікітенко
ВБУДОВУВАННЯ ДАНИХ У ВІДЕО. Частина 2
Розглянуто перспективні наукові роботи про вбудовування цифрових водяних
знаків у цифрове відео до проведення процедури кодування/стиску. Розглянуто
методи, що використовують коефіцієнти цілочислового вейвлет-перетворення
кадрів і специфіку відеосигналів, як послідовності повільно мінливих триколі-
рних зображень. Проведено короткий порівняльний аналіз розглянутих методів
вбудовування цифрових водяних знаків.
L.L. Nikitenko
VIDEO DATA EMBEDDING. Part II
The promising scientific papers that deal with video digital watermarks embedding
before the coding/compression procedure will be used, are considered. The methods
using integer wavelet transform factors of the frames and the video signals specifici-
ty, as sequences of the slowly varying three-colour images are considered. The short
comparative analysis of the considered methods of embedding digital watermarks is
performed.
1. Никитенко Л.Л. Встраивание данных в видео. Часть 1 // Международный научно-техни-
ческий журнал «Проблемы управления и информатики». — 2013. — № 1.— С. 145–154.
2. Abbass A.S., Soleit E.A., Ghoniemy S.A. Blind video data hiding using wavelet transforms //
Ubiquitous Computing and Communication Journal. — www.ubicc.org.
3. Campisi P., Kundur D., Hatzinakos D., Neri A. Compressive data hiding: An unconventional ap-
proach for improved color image coding // EURASIP Journ. of Appl. Signal Proces. — 2002. —
2. — P. 152–163.
4. Daubechies I. Ten lectures on wavelets // SIAM. Philadelphia. — 1992. — 357 р.
5. Cox I.J., Kilian J., Leighton T., Shamoon T. Secure spread spectrum watermarking for multimedia
// IEEE Trans. Image Proces. — 1997. — 6, N 12. — P. 1673–1687.
6. Chen B., Wornell G.W. Quantization index modulation: a class of provably good methods for dig-
ital watermarking and information embedding // IEEE Transact. on Inform. Theory. — 2001. —
47, N 4. — P. 1423–1443.
7. Said A., Pearlman W.A. A new, fast and efficient image codec based on set partitioning in hierar-
chical trees // IEEE Transact. Circuits and Systems for Video Technology. — 1996. — 6, N 3. —
P. 243–250.
8. Giannoula A., Hatzinakos D. Integrating compression with watermarking on video sequences //
Proc. of the Intern. Conf. on Inform. Technology: Coding and Computing (ITCC’04). — 2004. —
2. — P. 159–161.
Получено 26.12.2011
Статья представлена к публикации чл.-корр. НАН Украины В.К. Задиракой.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-207609 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0572-2691 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:02:29Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Никитенко, Л.Л. 2025-10-10T11:11:56Z 2013 Встраивание данных в видео. Часть 2 / Л.Л. Никитенко // Проблемы управления и информатики. — 2013. — № 2. — С. 148–156. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 0572-2691 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/207609 004.415.24; 519.22 10.1615/JAutomatInfScien.v45.i4.80 Розглянуто перспективні наукові роботи про вбудовування цифрових водяних знаків у цифрове відео до проведення процедури кодування/стиску. Розглянуто методи, що використовують коефіцієнти цілочислового вейвлет-перетворення кадрів і специфіку відеосигналів, як послідовності повільно мінливих триколірних зображень. Проведено короткий порівняльний аналіз розглянутих методів вбудовування цифрових водяних знаків. The promising scientific papers that deal with video digital watermarks embedding before the coding/compression procedure will be used, are considered. The methods using integer wavelet transform factors of the frames and the video signals specificity, as sequences of the slowly varying three-colour images are considered. The short comparative analysis of the considered methods of embedding digital watermarks is performed. ru Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України Проблемы управления и информатики Проблемы защиты информации Встраивание данных в видео. Часть 2 Вбудовування даних у відео. Частина 2 Video Data Embedding. Part II Article published earlier |
| spellingShingle | Встраивание данных в видео. Часть 2 Никитенко, Л.Л. Проблемы защиты информации |
| title | Встраивание данных в видео. Часть 2 |
| title_alt | Вбудовування даних у відео. Частина 2 Video Data Embedding. Part II |
| title_full | Встраивание данных в видео. Часть 2 |
| title_fullStr | Встраивание данных в видео. Часть 2 |
| title_full_unstemmed | Встраивание данных в видео. Часть 2 |
| title_short | Встраивание данных в видео. Часть 2 |
| title_sort | встраивание данных в видео. часть 2 |
| topic | Проблемы защиты информации |
| topic_facet | Проблемы защиты информации |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/207609 |
| work_keys_str_mv | AT nikitenkoll vstraivaniedannyhvvideočastʹ2 AT nikitenkoll vbudovuvannâdanihuvídeočastina2 AT nikitenkoll videodataembeddingpartii |