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题名	面向视频认证的媒体指纹技术研究
作者	牟伦田
答辩日期	2012-05-18
文献子类	博士
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	北京
导师	陈熙霖
关键词	视频认证，真实性和完整性认证，权属认证，媒体指纹，鲁棒性与区分性
其他题名	Mediaprinting Technology for Video Authentication
学位专业	其它专业
英文摘要	多媒体技术与互联网技术的快速发展导致人们可以获得的多媒体数据尤其是视频数据呈现爆发式的增长趋势。由于大量视频处理工具及网络攻击的存在，视频数据的可信性正遭受到日益严峻的挑战。其一，接收者需要验证获得的视频数据的真实性与完整性，确保视频数据来自宣称的发送者、在发送过程中未出差错且未被篡改。其二，接收者需要验证视频数据的权属，确保视频数据未侵犯版权。其三，安全多媒体系统需要同时具备机密性、完整性与可用性，确保多媒体内容既得到充分的保护又允许灵活的处理操作。针对上述三方面的需求，本文将主要研究面向视频认证的媒体指纹技术，以实现对开放网络环境下视频数据真实性、完整性与权属的认证，并结合加密与转码技术构建机密性、完整性与可用性相统一的安全多媒体系统。本文的主要创新点包括： 第一，提出了一种面向视频真实性和完整性认证的不变性媒体指纹方法，用于解决现有方法不能兼顾鲁棒性与区分性的问题。该方法以典型的视觉感知模型为基础，通过引入视频认证对真实性和完整性的约束，从模型中提取同时具有较强鲁棒性与区分性的稀疏特征，量化编码为表征视频内容的不变性媒体指纹，以实现对视频真实性和完整性的认证。实验表明，该方法在保证对常见信号处理操作鲁棒的前提下，有效地提高了对篡改和假冒攻击等操作的区分性，取得了较好的视频真实性和完整性认证准确率。 第二，提出了一种面向视频权属认证的多模态媒体指纹方法，用于解决现有单一特征只能对少数简单变形保持不变而无法抵抗各种复杂变形的问题。在分析归纳各种可能变形的基础上，该方法提出了融合局部视觉特征、全局视觉特征与音频特征的多模态媒体指纹及相应匹配方案，实现对视频权属的认证。在TRECVID10和TRECVID09基准测试数据集上的大量实验表明，相比已有单一特征方法，该方法能更好地抵抗各种复杂变形，显著提高了视频权属认证的准确率。基于该方法的拷贝检测系统在2010年TRECVID基于内容的拷贝检测国际比赛中获得了拷贝检测准确率第一的成绩。 第三，提出了一种结合加密、认证与转码实现安全流媒体系统的方法，用于解决传统的加密与认证技术只具备安全性不考虑灵活性的问题。该方法通过选择性加密实现对视频内容机密性保护，通过认证媒体指纹确保视频的真实性和完整性，并通过转码满足视频在不同网络和终端条件下的可用性。该方法提供了一个统一的安全多媒体系统框架，对各种需要兼顾安全性和灵活性的视频应用具有广泛的适用性。 第四，提出了一种将媒体指纹用于动态数字作品权属认证的方法，用于解决静态媒体指纹无法与动态数字作品内容同步的问题。该方法在用户每次发布或更新一个动态数字作品时，为其生成一个新的媒体指纹，根据该媒体指纹在媒体指纹库中的查询结果确定该数字作品及其内容项的权属，然后相应生成或更新其权属证书。该方法有效解决了动态数字作品的权属认证问题，为动态数字作品的版权保护提供了依据。进一步，本文还提出了一个综合加密、数字水印和媒体指纹的数字版权管理系统框架，利用各种技术优势互补实现有效的版权保护与网络侵权追踪。 综上所述，本文针对视频认证需求进行了深入的研究，提出了一种面向视频真实性和完整性认证的不变性媒体指纹方法，以及一种面向视频权属认证的多模态媒体指纹方法。并将加密、认证与转码相结合实现了一种既安全又灵活的流媒体系统。最后提出了一种将媒体指纹用于动态数字作品权属认证的方法，以及一个综合加密、数字水印与媒体指纹的数字版权管理系统框架。大量的实验验证了本文提出的方法的有效性。本论文的研究成果将为多媒体安全与数字版权管理领域开展更深入的视频认证方法研究提供有价值的参考。
语种	中文
学科主题	计算机应用
公开日期	2012-07-18
内容类型	学位论文
源URL	[http://ictir.ict.ac.cn/handle/311040/1540]
专题	中国科学院计算技术研究所学位论文_2012博士
推荐引用方式 GB/T 7714	牟伦田. 面向视频认证的媒体指纹技术研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2012.

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