基于I幀圖像點(diǎn)特征的MPEG-2視頻水印方案.pdf

1、隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，圖像、視頻等數(shù)字多媒體產(chǎn)品越來越多被創(chuàng)作出來并在網(wǎng)絡(luò)上傳播。這也使得數(shù)字多媒體領(lǐng)域需要一種安全有效的版權(quán)保護(hù)技術(shù)。作為信息隱藏領(lǐng)域里的一個(gè)重要分支，數(shù)字水印技術(shù)在這個(gè)背景下產(chǎn)生，并為多媒體的版權(quán)保護(hù)提供了一種嶄新的思路。數(shù)字水印技術(shù)將包含特殊信息的水印嵌入在數(shù)字多媒體中，并在需要的時(shí)候通過對水印提取辨別來確認(rèn)版權(quán)等信息。
　　 本文以目前流行的MPEG-2視頻為研究對象，介紹了數(shù)字水印技術(shù)

2、的基本框架，并對視頻水印技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析。本文對MPEG-2中I幀的提取并解碼和圖像點(diǎn)特征提取這兩個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了重點(diǎn)研究，最終在此基礎(chǔ)上提出了一種基于I幀圖像點(diǎn)特征的MPEG-2視頻水印方案，將水印嵌入在I幀的角點(diǎn)上。最后對方案進(jìn)行仿真測試。本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新如下：
　　 （1）由于水印要嵌入在I幀上，因此提取I幀是水印系統(tǒng)的必需技術(shù)環(huán)節(jié)。本文對MPEG-2視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，結(jié)合MPEG-2視頻的基本碼流結(jié)構(gòu)

3、，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種在視頻壓縮域中提取I幀碼流的算法；然后對MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)文檔中的解碼算法進(jìn)行裁剪，使之僅僅適用于對I幀碼流進(jìn)行解碼。這兩個(gè)過程完成以后就實(shí)現(xiàn)了只對MPEG-2視頻的I幀進(jìn)行解碼。相對于解碼整個(gè)MPEG-2視頻后再提取I幀，顯然前者的效率要高得多。
　　 （2）水印比特要嵌入在I幀圖像的角點(diǎn)上，因此本文對圖像點(diǎn)特征進(jìn)行了分析，重點(diǎn)研究了Harris算子，首先實(shí)現(xiàn)了一種基于Harris算子的角點(diǎn)提取方法，然后對其進(jìn)

4、行改進(jìn)，采用矩陣的行列式和跡來計(jì)算角點(diǎn)檢測算子，以避免復(fù)雜的矩陣特征值分解，以適應(yīng)對大量I幀進(jìn)行角點(diǎn)檢測的需要。視頻的數(shù)據(jù)量通常是很大的，對Harris算子進(jìn)行簡化能明顯提高水印系統(tǒng)的效率。
　　 （3）根據(jù)提出的基于I幀圖像角點(diǎn)的MPEG-2視頻水印算法，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的數(shù)字水印系統(tǒng)，并進(jìn)行隱蔽性和抗攻擊性測試。結(jié)果表明，在人類的視覺范圍內(nèi)，很難分辨視頻在嵌入水印前后的變化；在沒有受到任何攻擊和干擾的情況下，嵌入在視頻載體中的