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基于运动矢量的视频水印算法

作　者: 李玲慧
导　师: 周毅刚
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 视频水印运动矢量 Arnold置乱 MPEG-2
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 38次
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内容摘要

网络和多媒体技术的发展使数字视频的应用越来越广泛,随之而来的数据安全、版权保护、真实性认证等问题已成为重要的研究课题。视频水印技术将标志性信息通过某种特定方案嵌入到视频媒体中,是一种保护作品版权和防止作品被恶意篡改的有效方法。本文在探讨数字产品版权保护技术的基础上,结合视频水印的要求及MPEG-2编解码特点,设计了一种基于运动矢量的视频水印算法。它采用置乱和扩频相结合的方式对二值水印图像进行预处理,使得生成的水印信息序列能抵御常见的攻击。在编码过程中选取B帧中幅值较大的运动矢量,通过修改其奇偶性嵌入水印信息。每个图像组(GOP Group of Pictures)中嵌入一个完整的水印信息,这种数据重复技术可以有效地抵抗帧删除和帧重排等视频攻击。水印提取在解码过程中进行,对各GOP中提取出的水印信息进行按位的多数判决,确定最终的水印信息后送入水印图像恢复的输入端进行后续处理,以保证水印图像的准确性。实验结果表明,该算法能满足视频编码的实时性要求,与MPEG-2视频压缩标准有较好的兼容性;水印的嵌入不影响视频质量;水印的提取可实现盲检测和随机检测。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-13
  1.1 课题背景及意义  8-9
  1.2 信息隐藏技术概述  9-10
  1.3 国内外在该方向的研究现状及分析  10-12
    1.3.1 数字水印的研究现状  10-11
    1.3.2 典型数字水印算法  11-12
  1.4 本文的主要工作  12-13
第2章数字水印技术与MPEG-2 标准简介  13-26
  2.1 数字水印概述  13-18
    2.1.1 数字水印基本框架  13-14
    2.1.2 数字水印的分类  14-15
    2.1.3 数字水印的基本要求  15-16
    2.1.4 数字水印技术的应用  16-18
  2.2 视频水印  18-22
    2.2.1 视频数字水印特殊要求  18-19
    2.2.2 视频水印嵌入的三种模型  19-22
  2.3 MPEG-2 的基本概念  22-25
    2.3.1 MPEG-2 视频流的数据结构  23-24
    2.3.2 MPEG-2 图像的类型及其编码  24-25
  2.4 本章小结  25-26
第3章基于运动矢量的视频水印算法  26-38
  3.1 涉及本算法的MPEG-2 相关技术  26-29
    3.1.1 运动补偿  26-27
    3.1.2 运动估计  27-28
    3.1.3 预测  28-29
  3.2 基于运动矢量的视频水印算法的特点  29-30
  3.3 水印预处理  30-33
    3.3.1 水印信息的选择  30-31
    3.3.2 置乱  31-32
    3.3.3 扩频  32-33
  3.4 水印嵌入及提取方案设计  33-36
    3.4.1 水印嵌入方案  33-34
    3.4.2 水印提取方案  34-35
    3.4.3 方案的具体实现  35-36
  3.5 水印图像的恢复  36-37
  3.6 本章小结  37-38
第4章仿真与实验结果  38-49
  4.1 引言  38
  4.2 水印嵌入实验  38-42
    4.2.1 实时性实验  38-39
    4.2.2 不可见性实验  39-42
  4.3 水印提取与水印图像恢复  42-48
    4.3.1 重压缩攻击  42-43
    4.3.2 变码速压缩攻击  43-44
    4.3.3 视频制式改变  44-45
    4.3.4 视频纵横比改变  45-46
    4.3.5 帧删除攻击  46-47
    4.3.6 帧重排攻击  47-48
  4.4 本章小结  48-49
结论  49-50
参考文献  50-54
攻读学位期间发表的学术论文  54-56
致谢  56

基于运动矢量的视频水印算法

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