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基于运动矢量的AVS数字视频水印算法

作　者: 刘彧
导　师: 张春田
学　校: 天津大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 数字音视频编解码技术标准数字视频水印运动估值运动矢量
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 29次
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内容摘要

自20世纪末,数字水印技术作为一种新型的数字产品版权保护手段已成为信号与信息处理领域的研究热点,而其中数字视频水印技术又因其所具有的巨大商业潜在价值而备受各界关注。同时,AVS视频编码标准作为由我国制定的具备自主知识产权的新一代数字视频编码标准,其涉及版权保护的标准部分正在制定过程之中。基于数字视频水印技术的保护方法将成为其中一种主要技术模式。针对AVS视频压缩编码标准,利用其帧间预测编码技术,提出了一种基于运动矢量的AVS数字视频水印算法。该算法通过调制运动矢量的像素精度实现水印信息的嵌入,这种调制基于运动矢量像素精度与待嵌入水印信息之间的映射规则进行。同时,算法将嵌入过程设计在原始编码器运动估值过程的宏块预测模式确定之前,以保证水印嵌入给视频编码效率带来的影响最小。本文算法的水印信息提取过程不需要原始视频内容,也不需要完全解码视频流,而只须对码流中当前宏块的预测模式、宏块划分模式和运动矢量进行解码即可。嵌入和提取操作都不必进行大量复杂的运算,算法实现简单、快速。实验结果表明,在保证一定嵌入率的同时,对视频重建图像主客观质量、码率的影响都很小。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章前言  7-14
  1.1 研究背景  7-9
  1.2 数字水印技术概述  9-12
    1.2.1 数字水印技术的需求背景  9
    1.2.2 数字水印基本概念和分类  9-10
    1.2.3 通用数字水印系统的框架模型  10-12
  1.3 论文结构  12-14
第二章数字视频水印技术  14-26
  2.1 数字视频水印技术的特点和分类  14-16
    2.1.1 数字视频水印技术特点  14-15
    2.1.2 数字视频水印技术分类  15-16
  2.2 现有典型数字视频水印算法  16-18
    2.2.1 典型的前置式数字视频水印算法  16-17
    2.2.2 典型的内置式数字视频水印算法  17
    2.2.3 典型的后置式数字视频水印算法  17-18
  2.3 AVS 视频压缩编码技术  18-26
    2.3.1 AVS 编码标准制定背景  18-20
    2.3.2 AVS 视频编码技术特点  20-26
第三章基于AVS运动估值的数字视频水印算法  26-39
  3.1 AVS 帧间预测编码  26-30
    3.1.1 宏块划分  26-27
    3.1.2 参考图像选择  27
    3.1.3 运动矢量预测  27-28
    3.1.4 像素插值  28-29
    3.1.5 运动估值过程  29-30
  3.2 现有的基于运动矢量的数字视频水印算法  30-31
  3.3 基于AVS 运动估值的视频水印算法  31-39
    3.3.1 嵌入条件  32-34
    3.3.2 嵌入规则  34-35
    3.3.3 嵌入过程  35-37
    3.3.4 提取过程  37-39
第四章实验结果与分析  39-50
  4.1 实验环境和约定  39-40
  4.2 水印信息嵌入量  40-41
  4.3 水印嵌入对视频编码效率的影响  41-48
    4.3.1 水印嵌入在约束码率下对编码序列平均PSNR 的影响  41-44
    4.3.2 水印嵌入对视频图像质量的影响  44-47
    4.3.3 水印嵌入对编码时间的影响  47-48
  4.4 结论  48-50
第五章结束语  50-51
  5.1 本文的主要工作  50
  5.2 进一步的研究工作  50-51
参考文献  51-55
发表论文和科研情况说明  55-56
致谢  56

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