基于小波变换和混沌的数字视频水印模型

论文摘要

数字视频水印技术是当前数字化产品的版权保护研究中的一个热点和难点。该技术将数字产品所有者的版权信息作为数字水印，通过在数字视频流中嵌入和提取数字水印，实现所有者识别和所有权验证的功能，从而很好地起到对所有者版权的保护作用。在维护信息安全和打击盗版犯罪等方面，该技术有着广泛的应用前景。本文主要通过研究小波变换和混沌的相关理论及应证，同时结合当前主流数字视频水印技术，实现了一种前置式的数字视频水印系统模型。首先，本文对小波变换和混沌在数字水印上的应用进行了研究和验证。通过对视频帧图像进行小波变换的方式嵌入水印，含水印的视频帧图像能很好的满足水印的逼真度的要求并较好的保证了还原后的视频流质量。由于混沌序列有很好的初值敏感性，本文将序列的初值作为密钥利用混沌算法和hash表散列法对水印图像进行置乱，使水印的安全性得到了增强。其次，本文对数字视频水印技术进行了研究，实现了一个前置式视频水印模型。通过对AVI视频流帧进行分解和合成，在视频帧图像中嵌入水印，从而得到含水印的视频流。该方法对视频水印技术要求的抗掉帧和抗帧剔除有良好的效果。最后，为了实现水印的盲提取，本文采用了中值抖动的算法嵌入水印信息，成功的实现了在无原始视频流参与的情况下对水印进行提取，方便了对水印信息的检测。本文通过MATLAB和VC++等实验平台，对小波变换、混沌理论和中值抖动这些关键技术进行了做出了仿真实验，得到了实验数据并进行了实验分析。实验证明本文提出的数字视频水印模型在增强数字视频水印的安全性、鲁棒性和实现盲提取上取得了一定的效果，为进一步的理论研究和技术创新奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 发展现状和相关研究分析
• 1.2.1 前置视频水印技术
• 1.2.2 内置式视频水印技术
• 1.2.3 后置式视频水印技术
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 小波变换和混沌理论在数字水印中的应证
• 2.1 小波变换
• 2.1.1 小波变换的定义和特点
• 2.1.2 离散小波变换
• 2.1.3 离散小波变换的计算
• 2.2 小波变换在数字水印中的应证
• 2.2.1 多分辨率分析
• 2.2.2 小波变换在数字水印中的应证
• 2.2.3 实验结果
• 2.3 混沌理论在数字水印中的应证
• 2.3.1 混沌理论的基本概念
• 2.3.2 Logistic混沌映射在数字水印中的应证
• 2.3.3 实验结果
• 第三章 数字视频水印技术研究
• 3.1 数字水印技术简介
• 3.1.1 信息隐藏的概念和相关术语
• 3.1.2 数字水印的概念和基本框架
• 3.1.3 通信系统中的数字水印模型
• 3.2 数字视频水印的应用
• 3.2.1 数字视频水印算法分类
• 3.2.2 数字视频水印系统的技术要求
• 3.2.3 前置式视频水印模型
• 3.3 数字视频水印的研究现状
• 3.4 中值抖动算法实现水印盲提取
• 3.4.1 基于量化的嵌入方式
• 3.4.2 中值抖动调制方法
• 第四章 基于小波变换和混沌的数字视频水印系统模型
• 4.1 系统模型
• 4.2 系统实现
• 4.2.1 Logistic混沌序列水印的生成和恢复
• 4.2.2 数字视频水印的嵌入
• 4.2.3 数字视频水印的提取
• 4.2.4 AVI视频的分解与合成
• 4.2.5 小波变换
• 4.3 实验与分析
• 4.3.1 实验结果
• 4.3.2 实验分析
• 第五章 总结和展望
• 5.1 研究工作总结
• 5.2 挑战与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 攻读学位期间发表论文目录