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基于MPEG-4的视频水印技术的研究与实现

作 者: 李逸
导 师: 蒋朝惠
学 校: 贵州大学
专 业: 通信与信息系统
关键词: 版权保护 视频水印 MPEG-4视频流 运动矢量 离散余弦变换 离散小波变换
分类号: TP309
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 16次
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内容摘要


随着多媒体技术和计算机网络的快速发展,数字媒体的制作和传播变得更加方便和快捷,同时盗版和侵权的问题也日益严重。数字水印技术是一种解决版权保护问题的有效手段。本文首先介绍了数字水印的研究背景,描述了视频数字水印的种类、主要特点和常见的攻击形式。在分析现有的视频水印算法的基础上,紧密结合MPEG-4视频编解码原理,提出了一种基于离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT)与运动矢量(Motion Vector,MV)相结合的MPEG-4视频水印嵌入与提取算法。该算法的基本思路是:先将原始水印图像信息经二值化处理后进行1层离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT)分解,然后将分解后的水印信息的低频系数嵌入到视频序列I帧DCT变换后的低频系数中,将中频系数嵌入到视频序列P帧的MV中。对该算法的设计背景、设计出发点以及该算法中的水印图像预处理算法、视频水印的嵌入和提取算法本文给予了着重阐述。利用XviD开源MPEG-4 CODEC编解码体系,本文给出了在VC++平台下通过C/C++编程实现本文提出算法的技术方案和流程图。通过实验结果对水印的不可见性、抗噪声攻击鲁棒性等性能指标进行了评估,并对水印图像是否进行预处理在水印提取时候的稳健性进行了对比分析。论文最后分析了本文所提算法存在的不足,并指出了今后的改进方向。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
第一章 前言  7-9
  1.1 课题背景及研究意义  7-8
  1.2 研究内容  8
  1.3 论文结构  8-9
第二章 MPEG-4视频数字水印技术概述  9-22
  2.1 视频数字水印概述  9-14
    2.1.1 数字水印的概念和模型  9-10
    2.1.2 数字水印的分类  10-11
    2.1.3 视频数字水印及其特点  11-13
    2.1.4 视频数字水印的攻击  13-14
  2.2 MPEG-4运动图像压缩编码标准  14-22
    2.2.1 MPEG-4视频格式  15-16
    2.2.2 MPEG-4编码核心思想  16
    2.2.3 MPEG-4视频编码原理  16-19
    2.2.4 MPEG-4关键算法  19-20
    2.2.5 MPEG-4的框架/级及其应用  20-22
第三章 一种基于DCT与运动矢量相结合的MPEG-4视频水印算法设计  22-38
  3.1 现有视频数字水印算法介绍  22-28
    3.1.1 原始视频水印  23-25
    3.1.2 压缩视频水印  25-28
  3.2 算法的设计  28-38
    3.2.1 算法设计背景  28-29
    3.2.2 算法设计出发点  29-32
    3.2.3 水印图像预处理算法  32-33
    3.2.4 水印嵌入算法  33-36
    3.2.5 水印提取算法  36-38
第四章 基于DCT与运动矢量相结合的MPEG-4视频水印算法实现方案和实验结果分析  38-65
  4.1 算法实现详细方案  38-39
  4.2 XviD中重要的应用编程接口介绍  39-52
    4.2.1 xvid_global()函数  39-40
    4.2.2 xvid_decore()函数  40-47
    4.2.3 xvid_encore()函数  47-52
    4.2.4 XviD API函数总结  52
  4.3 算法的具体实现  52-57
    4.3.1 水印信息预处理的实现  54-55
    4.3.2 水印嵌入算法的实现  55
    4.3.3 水印提取算法的实现  55-57
  4.4 实验结果及分析  57-65
    4.4.1 水印不可感知性性能评估  60-61
    4.4.2 水印鲁棒性性能评估  61-65
第五章 总结与展望  65-67
  5.1 论文总结  65
  5.2 论文展望  65-67
致谢  67-68
主要参考文献  68-71
附录  71-72
图版  72-73

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 一般性问题 > 安全保密
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