基于轉(zhuǎn)碼的數(shù)字視頻水印研究.pdf

1、互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展與數(shù)字視頻媒體的廣泛應(yīng)用在給人們帶來(lái)便利的同時(shí)也帶來(lái)了數(shù)字內(nèi)容的非法復(fù)制和盜版等版權(quán)保護(hù)問(wèn)題，傳統(tǒng)的密碼學(xué)對(duì)此無(wú)能為力，因此，新的視頻水印技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生了，它為解決這一問(wèn)題提供了有效的技術(shù)手段。所謂視頻水印是指將能夠證明所有者身份的版權(quán)信息不可見(jiàn)地隱藏到視頻文件中的技術(shù)，它是信息隱藏的一種，近年來(lái)逐漸成為信息安全領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。與此同時(shí)，由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)狀況和終端處理能力的不同，各種轉(zhuǎn)碼諸如碼率、幀率、空間分辨率、編碼格

2、式的轉(zhuǎn)碼相繼出現(xiàn)，這又給視頻水印技術(shù)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，視頻水印能不能有效地抗轉(zhuǎn)碼攻擊成為一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。本文以MPEG2編解碼標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，在深入分析各種轉(zhuǎn)碼技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合視頻水印的不可見(jiàn)性和魯棒性，分別提出了抗空間分辨率縮減轉(zhuǎn)碼和比特率縮減轉(zhuǎn)碼的視頻水印技術(shù)。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.對(duì)數(shù)字水印技術(shù)的研究現(xiàn)狀、特點(diǎn)、主要應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述。闡述了視頻水印技術(shù)自身的技術(shù)特點(diǎn)，全面介紹了各種類(lèi)型的視頻水印技術(shù)及其相

3、關(guān)算法，并對(duì)各種水印算法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了討論。
　　2.提出了一種抵抗空間分辨率縮減轉(zhuǎn)碼的視頻水印算法。首先將水印擴(kuò)頻，然后將原始視頻序列的每個(gè)88塊進(jìn)行DCT變換，并根據(jù)紋理特性將其分為三類(lèi)：紋理、邊緣和平滑區(qū)，再根據(jù)空間分辨率縮減轉(zhuǎn)碼算法的特點(diǎn)，再將擴(kuò)頻后的水印序列嵌入到每個(gè)DCT塊的三個(gè)低頻系數(shù)中。嵌入時(shí)，根據(jù)人類(lèi)視覺(jué)模型和塊的分類(lèi)決定嵌入強(qiáng)度，自適應(yīng)地嵌入。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法不僅可以抵抗空間分辨率縮減轉(zhuǎn)碼的攻擊，還取得了良

4、好的視覺(jué)效果，同時(shí)對(duì)噪聲攻擊、壓縮攻擊、幀刪除和幀交換攻擊等都具有較好的魯棒性。
　　3.提出了一種抵抗比特率縮減轉(zhuǎn)碼的視頻水印算法。根據(jù)比特率縮減轉(zhuǎn)碼算法的特點(diǎn)，結(jié)合人眼對(duì)高速運(yùn)動(dòng)區(qū)域失真不敏感的特點(diǎn)，將水印嵌入到較大的運(yùn)動(dòng)矢量中去?？紤]到B幀參考P幀，P幀的改變將會(huì)進(jìn)一步影響到B幀，產(chǎn)生漂移誤差，因此水印只嵌入到B幀的運(yùn)動(dòng)矢量中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水印具有良好的視覺(jué)效果，可以抵抗比特率縮減轉(zhuǎn)碼的攻擊，并對(duì)幾種常見(jiàn)的攻擊方法具有較好