关于拟合作申报2018年度国家科学技术奖项目的公示

根据国家科学技术奖励工作办公室《关于2018年度国家科学技术奖提名工作的通知》（国科奖字〔2017〕44号）的规定，现将拟合作申报2018年度国家科学技术奖项目（见附件）予以公示。若对拟申报的项目有异议，请于2018年1月10日至1月16日向科研处或监察审计处反映情况。

联系电话：22865068（监审处），22863077（科研处）

    E-mail：cgk@fjut.edu.cn

附件：拟合作申报2018年度国家科学技术奖项目

福建工程学院科研处

                                 2018年1月10日

附件:

一、项目名称：多媒体内容保护的基础理论与关键技术

二、提名单位意见

提名单位：中国自动化学会

提名单位意见：

    随着计算机科学和网络技术的飞速发展，以图像、视频为代表的多媒体应用和传播极其广泛。多媒体内容一方面带给人们更多的信息和娱乐享受；另一方面，也引发了版权纠纷、内容不真实等诸多问题。多媒体内容安全机制及关键技术的研究，将有助于数字内容产业的发展，保护内容真实性和可靠性，促进国家安全与社会稳定。

针对多媒体内容保护的关键技术――数字水印的容量-质量-鲁棒性和数字取证的检测准确性，该项目和研究团队持续开展了十多年的研究，提出了基于高维直方图的可逆水印方法、一般化的基于直方图修改的可逆水印嵌入提取框架、基于遗传算法的鲁棒水印方法、基于对比度增强检测的图像取证算法等新理论和新方法，发展了相关领域的理论方法，有效提升了版权保护和真假鉴别的性能。相关成果发表在IEEE Transactions系列等国际主流期刊上，8篇代表性论文被累计引用达1400余次，其中他引1100余次，部分成果已在实践中得到应用。

提名该项目申报国家自然科学奖二等奖。

三、项目简介

随着信息科学和网络技术的飞速发展，图像、视频等多媒体的应用越来越广泛，其自身价值和社会效应也随之凸显。然而，多媒体所具有的拷贝无失真、修改容易等特点极易带来版权纠纷和内容篡改等问题，不仅严重制约数字内容产业的发展，更关乎国家的安全与社会稳定。多媒体内容保护成为信息领域的研究热点。

数字水印技术和数字取证技术是近年提出的多媒体内容保护的关键技术。数字水印技术通过在发布数字媒体前预嵌入一些信息（水印），并在出现版权纠纷等问题时提取水印，实现版权验证、真假验证等目的。而数字取证技术无需预嵌入信息，通过分析内容上的不一致性及篡改痕迹，实现鉴别来源、经历的处理操作，以及内容真实性等目标。本项目研究了可逆水印技术、鲁棒水印技术和数字取证技术。

可逆水印是指在提取数字水印并完成水印功能后还能够无失真地恢复原始载体的一类水印技术。本项目针对容量-失真最优化问题开展研究，充分挖掘图像内部的相关性，提出了基于高维直方图、像素对和值不变性与差值调节、自适应嵌入与嵌入位置选择等可逆水印方法，开拓了利用高阶相关性实现高保真可逆水印的新方向。鲁棒水印方面，本项目重点研究了鲁棒性和透明性之间的制约机制。提出了基于遗传算法优化的鲁棒水印方案，获得了更好的视觉质量，而且实现了更高的鲁棒性。数字取证方面，本项目重点研究了针对图像处理操作的取证和视频编辑操作的定位。开拓性地提出了基于对比度增强检测的图像取证算法，克服了传统方法不能有效检测低质JPEG图像、多幅源图像同时调节对比度的拼接问题。提出基于帧融合的视频拷贝检测算法，首次将拷贝检测中的帧融合问题转化为HMM解码问题，克服了传统融合方法不能有效检测连续查询视频流中拷贝的问题。

四、客观评价

8篇代表性论文发表在IEEE Trans. on Image Processing（IEEE TIP）、IEEE Trans. on Information Forensics and Security（IEEE TIFS）、IEEE Trans. on Circuits and Systems for Video Technology（IEEE TCSVT）、IEEE Signal Processing Letters（IEEE SPL）、Pattern Recognition（PR）等国际著名期刊上。8篇代表性论文被累计引用1415次，其中他引1152次（据Google学术搜索引擎统计，2017年12月4日，下同），被SCI引用702次，SCI他引518次（据Web of Science统计）。8篇代表性论文中包含一篇ESI高被引论文。得到多位IEEE Fellow如IEEE TIFS主编M. Barni教授、IEEE TIFS前任主编N. D. Memon教授、IEEE Signal Processing Society前任主席K. J. Ray Liu教授、国际著名学者Y. Q. Shi教授、国际著名学者H. J. Kim教授、国际著名学者O. C. Au教授、国际著名学者Y. Y. Tang教授、国际著名学者W. C. Fang教授、国际著名学者C. C. Chang教授、国际著名学者P. Shi教授、国际著名学者中国工程院院士高文教授等人的正面评价和肯定。相关成果获得2008年教育部自然科学二等奖、2009年北京市科学技术奖一等奖和2015年教育部自然科学二等奖。相关博士学位论文获得2010年北京市优秀博士学位论文奖和2011年中国计算机学会优秀博士论文奖。项目第一完成人获得教育部长江学者特聘教授和国家杰出青年基金，部分成果已在实践中得到应用。

五、代表性论文专著目录

六、主要完成人情况

赵耀，排名第1，技术职称：教授，工作单位：北京交通大学，完成单位：北京交通大学。项目负责人，负责组织本项目的研究工作，确定总体研究方向和整体研究方案，直接参与科学研究的一线工作。开创性地提出了基于高维预测误差直方图的可逆信息嵌入框架，为可逆水印领域提供了新的思路；提出新的可逆整数变换，并有效压缩了图像无损恢复的辅助信息，提高了无损水印算法的有效容量；利用时空一致性，提出了基于帧融合思想检测视频拷贝和编辑操作。本人对第1、2、7、8项科学发现做出贡献,见代表作1、2、7、8。

李晓龙，排名第2，技术职称：教授，工作单位：北京交通大学，完成单位：北京大学。项目的主要参与者，负责本项目的具体实施工作，直接参与科学研究的一线工作。提出根据像素点本身的特点，自适应地调节每个像素点的嵌入容量，实现高容量嵌入。提出多种二维预测误差直方图水印嵌入方法。研究成果获得多项国家发明专利。本人对第1、3、4、5项科学发现做出贡献，见代表作1、3、4、5。

潘正祥，排名第3，技术职称：教授，工作单位：福建工程学院，完成单位：福建工程学院。项目的主要参与者，负责本项目的具体实施工作，直接参与科学研究的一线工作。提出利用遗传算法联合优化水印系统的鲁棒性和透明性，达到系统最优。提出基于新的整数变换的可逆水印方法。研究成果获得国内外多位知名学者的积极评价。本人对第2、6项科学发现做出贡献，见代表作2、6。

倪蓉蓉，排名第4，技术职称：教授，工作单位：北京交通大学，完成单位：北京交通大学。项目的主要参与者，负责本项目的具体实施工作，直接参与科学研究的一线工作。提出二维预测误差直方图可逆水印。提出差值减半的水印嵌入方法。研究成果获得多项国家发明专利。本人对第1、2、8项科学发现做出贡献,见代表作1、2、8。

韦世奎，排名第5，技术职称：教授，工作单位：北京交通大学，完成单位：北京交通大学。项目的主要参与者，负责本项目的具体实施工作，直接参与科学研究的一线工作。提出将拷贝检测中的帧融合问题转化HMM（隐马尔科夫）解码问题，并提出了一种Viterbi-Like算法来实现参考帧的在线融合，从而克服了传统融合方法不能有效检测连续查询视频流中拷贝的问题，并成功地定位视频片段，实现基于帧融合思想检测视频拷贝和编辑操作。本人对第7项科学发现做出贡献，见代表作7。

七、完成人合作关系说明

完成人赵耀、李晓龙、倪蓉蓉、韦世奎均为北京交通大学教师，是北京交通大学数字媒体信息处理研究中心的核心成员，已经进行了长期的合作，赵耀、李晓龙、倪蓉蓉合著本项目中的代表作1。赵耀、倪蓉蓉合著本项目中的代表作8，赵耀、韦世奎合著本项目中的代表作7。完成人赵耀是国家自然科学基金项目“数字水印关键技术研究”、“分布式多描述视频编码的研究”的负责人，倪蓉蓉是以上项目的主要参与人。

完成人潘正祥，是福建工程学院教师，与完成人赵耀、倪蓉蓉进行了多年的合作研究，合著本项目中的代表作2。