Élaboration d'une technique de tatouage vidéo basée sur la perturbation des vecteurs de mouvement.

Development of a conditional access technique by video watermarking and video scrambling based on the disturbance of motion vectors

• Auteur / Autrice : Yann Bodo
• Direction : Jean-Luc Dugelay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Signal et images
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Paris, ENST

Mots clés

Mots clés libres

Tatouage vidéo

Embrouillage vidéo

Vision humaine

Tatouage

Protection information

Authentification

Signature électronique

Résumé

L'essor du multimedia et des supports numériques, qui permettentl'obtention d'une copie parfaite, conduisent de plus en plus lesfournisseurs de contenus à se poser le problème du piratage desdonnées. La protection et le tatouage des media numériques sontrapidement devenus un axe majeur de recherche dans le domaine dutraitement d'images. Nous proposons dans le chapitre 1, un état de l'art sur lestechniques d'embrouillage et les motivations amenant à développerde tels systèmes. Dans le chapitre 2, nous présentons lesprincipes généraux du tatouage ainsi qu'un aperçu des principalestechniques utilisées en tatouage vidéo. Ensuite, nous poursuivonsau chapitre 3 sur la présentation d'une solution d'embrouillage,basée sur la perturbation des vecteurs de mouvement d'un fluxvidéo compressé suivant la norme MPEG4. Nous poursuivons ensuitesur l'élaboration d'un algorithme de tatouage dans le domaine noncompressé, basé sur la perturbation locale des vecteurs demouvement, au sein de la vidéo. Dans le chapitre 4, nous examinonsla problématique de l'invisibilité de notre approche, en relationavec les problèmes soulevés au chapitre précédent. Dans cetteoptique, nous présentons un état de l'art sur les caractéristiquesdu système visuel humain, pour poursuivre sur un exposé desprincipales métriques utilisées en vidéo. Nous proposons en fin dechapitre les algorithmes que nous avons mis en place, permettantde minimiser l'impact visuel de notre système de tatouage. Enfin,dans le chapitre 5 nous concluons sur notre approche, etprésentons les différentes perspectives d'évolution de notrealgorithme.

The recent development of digital multimedia leads the providersto deal with the hacking of multimedia contents. The digitalprotection of the original media has become a major research issuein the image processing area. In order to protect a video, three main techniques could be used :- cryptography;- scrambling;- and watermarking. In this PhD-thesis, we focus essentially on scrambling andwatermarking techniques. Before introducing our algorithms of scrambling and watermarking,we first propose in chapter one an overview on scramblingtechniques. Then in chapter two, we expose the principles ofwatermarking, but also an outline of the main techniques used invideo watermarking. In chapter three, we present our solution ofvideo scrambling based on a visible disturbance of the motionvectors of a video stream, compressed using an MPEG4 codec. Thenin chapter three, we pursue on a novel watermarking algorithm inthe uncompressed domain, based on the local disturbance of themotion vectors and we present the drawbacks of the motion vectorsperturbation. This algorithm is mainly based on a definedreference grid applied in the insertion rules. In chapter four, weexplore the invisibility of our approach, in relation with theseveral issues raised in the previous chapter. Accordingly, wepresent a state of the art on the human visual system, and themain quality metrics applied in video. From this, we show how wedeveloped our specific algorithms, which allow minimizing thevisual impact of the watermarking procedure. At last, we concludein chapter five on our approaches, and presentthe possible evolutions and improvements of our algorithms. .