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基于H.264的数字视频水印方案研究

作　者: 夏丽娟
导　师: 冯桂
学　校: 华侨大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 视频水印 H.264/AVC标准 运动矢量 脆弱水印 双水印
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


媒体的数字化和网络技术的快速发展和广泛应用,使得各种数字信息产品被广泛传播,而数字产品极易被复制、修改和损毁等,由此引发的知识产权问题日益严重。数字水印技术作为数字产品版权保护及其内容认证的有效手段,现已成为国际学术界的一个研究热点。近年来大量的消费类数字音视频产品在市场上不断推出,使得视频水印的市场需求更为迫切。H.264/AVC作为新一代的视频压缩标准,与以往标准相比,有很多新特点,是当前最高效的压缩标准。本文针对H.264编码标准,研究了两种视频水印方案:基于运动矢量和模式选择的脆弱水印算法和基于帧内和帧间预测的视频双水印方案。基于运动矢量和模式选择的脆弱水印算法首先是利用I帧块组能量关系生成特征码,然后结合人类视觉系统把水印嵌入到P帧中具有小分割模式(8×8,8×4,4×8,4×4)的宏块内,最后通过最小化拉格朗日函数选择嵌入水印后具有最佳率失真性能的运动矢量作为嵌入点。算法简单,水印提取为盲提取,不需要原始视频。实验结果表明,该算法对视频的质量和码率影响较小,并且水印对视频的重量化编码和噪声攻击表现出易损性。基于帧内和帧间预测的视频双水印方案是通过在视频编码的不同位置同时嵌入鲁棒水印和脆弱水印。鲁棒水印嵌入到帧内预测的亮度分量中,每个宏块根据纹理复杂度参数选择一个4×4块,再根据块的预测模型从这4×4块中选择一对中频系数嵌入水印,利用拉格朗日函数选择一个具有最佳率失真性能的水印残差块。脆弱水印嵌入到P帧具有小分割模式的宏块的运动矢量中。实验结果表明,该算法简单,同时水印对视频质量和编码码率的影响很小,并且鲁棒水印对重量化和噪声等表现出较强的鲁棒性,脆弱水印则表现出敏感性。

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信 > 图像编码
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