基于小波变换的视频数字水印算法研究

论文摘要

多媒体技术和网络技术的发展,给人们带来了丰富多彩的视听娱乐的数字产品。但是由于数字产品复制不会引起质量下降,因此出现的大量盗版现象,严重地损害了生产商和著作者的积极性,数字产品市场迫切需要加强版权保护工作的手段。数字水印技术的出现,就是在不影响产品内容的前提下嵌入不易被察觉的信息,从而达到保护数字产品的目的。视频水印是当前数字水印技术研究方向中的一个热点和难点,本文的研究内容正是针对数字视频产品版权保护的应用背景而展开的,应用小波分析理论,提出了一种音视频结合的盲检测水印方案。本文提出的方案是在连续的不同的场景中嵌入独立的水印。在实现过程中,一方面,将水印分别嵌入到视频信道和音频信道中,另一方面,将待嵌入的水印信息分块,将信息块嵌入到原始视频中不同场景的视频帧中。同一场景中的视频帧,使用同一水印块。并对嵌入的水印块进行金字塔式多分辨率分解,相同的分辨率信息嵌入到视频帧小波分解对应的频带,使得水印具有良好的适应性,同时从水印中得出的纠错码作为鲁棒和脆弱双重水印嵌入到音频信道中。由于这些设置,使得此方案能够抵抗帧丢失、帧平均、帧交换和统计分析的攻击。增加的音频信道的双重水印保护机制能够克服水印遭到破坏,因而增强了对某些特定攻击的鲁棒性。最后对提出的水印方案进行了相关测试,并分析了今后的研究方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 视频水印技术发展现状
• 1.3.1 空间域视频水印
• 1.3.2 变换域视频水印
• 1.3.3 压缩域视频水印
• 1.4 本文的主要工作与结构安排
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 结构安排
• 第2章 信息隐藏技术概述
• 2.1 信息隐藏的历史
• 2.2 信息隐藏技术的术语和模型
• 2.3 信息隐藏技术的应用和分类
• 2.3.1 信息隐藏技术的应用
• 2.3.2 信息隐藏技术的分类
• 2.4 密码学和隐藏学的关系
• 2.5 本章小结
• 第3章 数字水印技术
• 3.1 水印的基本原理
• 3.2 数字水印分类
• 3.3 水印的基本特性
• 3.3.1 水印的基本特性
• 3.3.2 鲁棒性、保真度和水印容量关系
• 3.4 水印的性能评测
• 3.4.1 视觉质量评测
• 3.4.2 水印鲁棒性评测
• 3.5 本章小结
• 第4章 相关小波理论与技术基础
• 4.1 小波分析概述
• 4.2 连续小波变换
• 4.3 多分辨率分析
• 4.4 离散小波变换
• 4.4.1 离散小波函数
• 4.4.2 离散小波变换
• 4.4.3 二维离散小波变换
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于DWT 的视频水印算法
• 5.1 视频水印技术简介
• 5.1.1 视频水印典型算法回顾
• 5.1.2 数字视频水印的技术要求
• 5.2 鲁棒视频水印方案
• 5.3 水印预处理
• 5.3.1 视频水印处理
• 5.3.2 音频水印处理
• 5.4 视频处理
• 5.4.1 彩色模型
• 5.4.2 视频场景检测
• 5.5 水印嵌入
• 5.5.1 视频水印嵌入
• 5.5.2 音频水印嵌入
• 5.6 水印检测
• 5.6.1 视频水印检测
• 5.6.2 音频水印检测
• 5.6.3 水印信息优化
• 5.7 水印方案性能测试
• 5.7.1 StirMark4.0 测试结果
• 5.7.2 帧丢失实验
• 5.7.3 帧平均和统计分析实验
• 5.8 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 未来工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文