基于视频流的数字隐藏技术

论文摘要

近年来,大量数字视频产品的出现,不仅对视频数字产品版权保护的市场需求日益迫切,也对特殊视频的安全通信提出了要求。目前虽有一些关于视频隐藏技术的应用研究出现,但绝大部分的工作都集中在版权保护,也就是数字水印方面.然而数字水印由于其本身的特性限制,使得一般的隐藏量都很少,无法满足一些大数据量的秘密通信和信息获取控制方面的要求.因此,如何实现一种高数据隐藏量的视频算法对这些应用需求具有重要的意义。本文在详细分析了现有的三大类视频隐藏技术后,根据MPEG系统中第一代MPEG-2编码技术和第二代MPEG-4编码技术的特点,以及MPEG系统码流的结构特性,提出了一种实用的基于视频流的隐藏算法,并进行了实验验证分析。实验结果表明该算法在不对视频质量造成较大的影响的基础上,实现了隐藏量上的较大改进及隐藏数据的精确提取。在对已有水印算法的分析基础上,我们吸收了基于运动矢量进行隐藏算法中的嵌入思想,为避免因运动矢量的不当操作对视频中的预测图象造成的较大影响,所以在运动矢量的选择上我们进行了适当调整,以确保同一对象运动矢量的变化一致性。同时根据MPEG系统的图象结构特点,在不同图像类型的DCT块中自适应藏入数据。因为每个数据的嵌入都会带来码流长度的变化,为尽可能降低这种变化,本文利用了系统中码流结构的灵活性,将DCT数据块的码流大小变化和运动矢量的码流大小变化共同控制在一个局部码流约束条件下,实现了在满足视频压缩码流一致性的基础上,增大信息隐藏量的效果。最后,为实现隐藏算法中的精确提取,引入了标志位的概念,使得提取算法能更为简单、迅捷,不影响提取视频的正常解码播放速度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 绪论
• 1. 课题选题背景
• 2. 本文的工作与意义
• 3. 论文结构安排
• 第一章 信息隐藏、隐写术和数字水印
• 1.1 信息隐藏系统框架模型
• 1.2 信息隐藏技术的应用
• 1.3 信息隐藏技术的基本特性
• 1.4 信息隐藏技术与密码技术
• 第二章 信息隐藏技术的发展
• 2.1 静止图像数字隐藏技术
• 2.1.1 基于空间域的隐藏法
• 2.1.2 基于变换域的隐藏法
• 2.2 数字视频水印技术
• 2.3 其它多媒体隐藏技术
• 2.3.1 文本信息隐藏
• 2.3.2 音频信息隐藏
• 第三章 数字视频隐藏技术
• 3.1 视频隐藏技术应用
• 3.2 数字视频压缩编码技术介绍
• 3.3 视频隐藏技术特点
• 3.4 视频隐藏技术分类
• 3.5 视频隐藏技术研究现状
• 3.5.1 前置式隐藏技术研究
• 3.5.2 内置式隐藏技术研究
• 3.5.3 后置式隐藏技术研究
• 第四章 基于视频流的隐藏方案
• 4.1 MPEG系统特点
• 4.1.1 MPEG-2视频标准
• 4.1.2 MPEG-2视频编解码过程
• 4.1.2.1 MPEG高层编解码
• 4.1.2.2 MPEG图像压缩技术分析
• 4.1.2.3 图像编解码
• 4.1.2.4 运动补偿预测
• 4.1.3 MPEG-4
• 4.2 MPEG的特点对隐藏算法的影响
• 4.3 衡量视频隐藏算法的标准
• 4.4 基于视频流的隐藏算法
• 4.4.1 运动矢量的统计处理
• 4.4.2 帧中的动态信息嵌入控制
• 4.4.3 为精确提取算法所设的标志位
• 第五章 算法模型的实验系统
• 5.1 实验系统概述
• 5.2 信息隐藏算法与实现
• 5.2.1 信息嵌入
• 5.2.1.1 DCT块的数据嵌入
• 5.2.1.2 运动矢量的嵌入方案
• 5.2.2 信息提取
• 5.2.2.1 DCT块数据提取算法
• 5.2.2.2 运动矢量的信息提取算法
• 5.3 隐藏结果和分析
• 第六章 结束语
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 进一步的研究工作
• 在学期间发表的论文
• 参考文献
• 致谢