基于运动矢量的视频信息隐藏算法分析

论文摘要

近年来,随着各种信息隐藏工具软件的出现,利用数字多媒体信息实现隐蔽通信开始冲击传统的信息安全体系,因此针对信息隐藏的对抗性技术——信息隐藏分析技术正悄然兴起。现有的信息隐藏分析技术研究主要是围绕静止图像隐藏技术进行,并取得了一些可喜的成果,与之相比针对视频信息隐藏系统的隐藏分析研究则尚未完全展开。但数字视频具有海量的数据资源,能够为大容量信息隐藏提供必要的载体空间,因此其针对性的隐藏分析研究必将成为该领域中的一个热点。本论文首先对现有公开的基于运动矢量的视频信息隐藏算法进行了全面分析,侧重其隐藏信息嵌入容量、嵌入信息的安全性以及系统抗检测能力等几个主要方面。其次,对已有的视频信息隐藏算法在MPEG-2平台上进行算法仿真,提取视频序列中的运动矢量,对其进行隐藏容量和安全性的分析。最后,根据分析结果本文提出了两种隐藏分析检测方法,一种是采用二次预测编码技术,其核心是对待测视频码流进行标准解码,并采用通用的帧间运动预测算法对重建后的运动图像序列进行二次预测编码,通过比较两次预测编码得到的运动信息,利用其区域运动一致性作为判据判断其运动矢量是否隐藏有特殊信息;另一种方法则是通过分析半像素运动矢量概率分布的统计规律,检测其是否存在因隐藏嵌入而出现明显的调制规律。通过大量视频序列仿真测试,充分验证上述隐藏分析算法的可行性和有效性。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 论文背景
• 1.2 本文的工作
• 1.3 论文的结构安排
• 第二章 信息隐藏技术
• 2.1 信息隐藏
• 2.2 数字水印系统的框架模型
• 2.3 数字水印系统的基本特性
• 2.4 数字水印技术的应用
• 2.4.1 版权保护
• 2.4.2 隐含标志
• 2.4.3 认证
• 2.4.4 隐蔽通信
• 2.5 数字水印技术的分类
• 第三章 视频信息隐藏技术
• 3.1 视频信息隐藏的特点
• 3.2 视频信息隐藏技术的原理
• 3.3 视频隐藏算法的分类
• 3.3.1 前置式视频隐藏算法简介
• 3.3.2 内置式视频隐藏算法简介
• 3.3.3 后置式视频隐藏算法简介
• 3.4 视频信息隐藏技术的应用及发展趋势
• 3.4.1 视频信息隐藏技术的应用
• 3.4.2 视频信息隐藏技术的发展趋势
• 第四章 基于运动矢量的隐藏算法及分析
• 4.1 MPEG-2 中的运动预测编码技术简介
• 4.2 基于运动矢量的视频信息隐藏技术的特点
• 4.3 基于运动矢量的隐藏算法设计
• 4.4 基于MPEG-2 的运动矢量隐藏算法仿真
• 4.5 基于MPEG-2 的运动矢量隐藏算法分析
• 4.5.1 隐藏容量分析
• 4.5.2 隐藏安全性分析
• 第五章 检测算法设计及分析
• 5.1 二次运动估值编码技术
• 5.1.1 基于二次预测编码技术的检测算法设计
• 5.1.2 实验系统概述
• 5.1.3 二次预测编码技术的检测算法结果及分析
• 5.2 对效应检测算法
• 5.2.1 基于对效应的检测算法设计
• 5.2.2 实验系统概述
• 5.2.3 对效应检测结果及分析
• 第六章 结束语
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 进一步的研究工作
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢