Error Correcting H.266/VVC Discrete Wavelet Video Watermarking

Abstract

Verndun höfundarréttar og upprunaefnis verður sífellt mikilvægari þar sem verkfæri til fölsunar eykst stöðugt í takt við tækniþróun. H.266 er nýr myndbandsstaðall en það eru fáar rannsóknir til sem snúa aðferðafræðum að hinum nýja staðli. Þá er rannsakað hvort BCH-leiðréttingakóði gæti hjálpað við að leiðrétta og endurheimta höfundamerki. Höfundarmerki geta orðið fyrir villum af ýmsum ástæðum og BCH er einn möguleiki fyrir réttun. Fjallað verður um leiðréttingakóða í földu höfundamerki í H.266-myndböndum. Í rannsókninni er aðferðafræðin endurgerð eftir forskrift VW-MGSA-rannsókninnar og svo reynt á að sníða leiðréttingakóða fyrir þá aðferðafræði. Höfundarmerkið er falið með ofaukinni stakrænni bylgjuskiptingu (OSB) og þverhnit fundin með hámarksóreiðu. Höfundamerki er varpað með Schur-færslu ásamt því að nýta yfirleitar algrím, breyttan þyngdaraflsleitaralgrím til bestunar á þverhnitum. Höfundarmerki er náð til baka í óblindu fyrirkomulagi og niðurstöðurnar eru að kerfisvillur vegna ferla í aðferðinni gerir BCH-leiðréttingakóða ómögulega. Hægt er að nota MGSA ásamt OSB/Schur í að búa til höfundarvarið H.266 myndbönd. Myndband með miðlungs til mikilli þjöppun: PSNR 32.990 dB, SSIM 0.92122, NC 0.99621. Höfundamerki: PSNR 31.937 dB, SSIM 0.86484, NC 0.98688.

The protection of copyright and original material is becoming increasingly important as tools for forgery are constantly increasing in line with technological development. H.266 is a new video standard, but there are few studies available on methodologies for the new standard. It is investigated whether the BCH error correction code could help to correct and recover watermarks. Watermarks can be subject to errors for various reasons, and BCH is one possibility for correction. Following study is about error correction codes in an embedded watermark in H.266 video. In the study, the methodology is reproduced according to the specification of the VW-MGSA study, and then an attempt is made to tailor an error correction code for that methodology. The watermark is hidden using a redundant discrete wavelet transform (RDWT), and the transform coefficients are found using maximum entropy. The watermark is projected using a Schur decomposition along with utilizing a metaheuristic algorithm, a modified gravitational search algorithm, for optimizing alpha of the transform coefficients.The watermark is retrieved in a non-blind scheme, and the results show that systematic errors due to processes in the method make the BCH error correction code impossible, but it is possible to use MGSA along with RDWT/Schur to create watermarked H.266 videos. Video under medium-heavy compression: PSNR 32.990 dB, SSIM 0.92122, NC 0.99621. Watermark: PSNR 31.937 dB, SSIM 0.86484, NC 0.98688.