視頻水印在高清數(shù)字電視中的研究及應(yīng)用.pdf

1、信息時(shí)代的飛速發(fā)展,使得數(shù)字技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,因而數(shù)字圖像,視頻等等對(duì)人們來(lái)說(shuō)變得唾手可得。數(shù)字視頻以其特有的數(shù)字特征更加方便傳播。伴隨著下一代廣播電視網(wǎng)的建設(shè),高清視頻正逐步取代普通視頻成為高清廣播電視系統(tǒng)的主要播放來(lái)源,而以往的視頻水印多由圖片水印發(fā)展而來(lái),沒(méi)有與壓縮編碼充分結(jié)合,在高清視頻中應(yīng)用有諸多弊端,加上高清視頻自有的數(shù)據(jù)量大,清晰度高等特點(diǎn),研究適于高清視頻的水印算法有一定的研究意義和應(yīng)用意義。
　　近年來(lái),電視

2、系統(tǒng)發(fā)生了翻天覆地的變化,從原來(lái)的模擬電視,到機(jī)頂盒接收過(guò)渡,到現(xiàn)在出現(xiàn)的IPTV,一體機(jī)等等,人們已經(jīng)不僅僅是單純的看電視而是向用電視轉(zhuǎn)變。而傳統(tǒng)的CA系統(tǒng)也不能滿足現(xiàn)有系統(tǒng)的要求,對(duì)高清節(jié)目的保護(hù)引入了DRM版權(quán)保護(hù)等保護(hù)機(jī)制,但還存在許多問(wèn)題:CA條件接收通過(guò)加擾對(duì)節(jié)目進(jìn)行加密,但節(jié)目一經(jīng)接收便無(wú)法再對(duì)其進(jìn)行保護(hù),非法用戶可以任意復(fù)制分發(fā)視頻;電視處于開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)中,任意用戶可以上傳分發(fā)自己的視頻等等,如何有效監(jiān)管用戶的各種惡意行為,

3、依據(jù)傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn);版權(quán)保護(hù)中需在同一視頻數(shù)據(jù)中加入不同信息,信息之間互相干擾,增加節(jié)目碼流,給節(jié)目的傳輸播放等帶來(lái)困難。
　　將視頻水印應(yīng)用于高清數(shù)字電視系統(tǒng),從水印的不可見(jiàn)性方面出發(fā),引入門(mén)限秘密方案進(jìn)行水印的壓縮,改進(jìn)經(jīng)典的DCT算法,從減少嵌入量和充分利用視覺(jué)掩蔽效應(yīng)兩方面滿足高清視頻水印方案的要求。提出一種混合域雙水印方案,解決高清電視系統(tǒng)版權(quán)保護(hù)中不同信息嵌入的要求,且通過(guò)水印嵌入,不增加節(jié)目視頻的碼流,既可以

4、繼續(xù)保護(hù)解擾后的高清電視節(jié)目,在出現(xiàn)侵權(quán)行為時(shí)進(jìn)行節(jié)目認(rèn)證,又可以在發(fā)生用戶非法的分發(fā)上傳行為進(jìn)行有效的追蹤排查。本文一共做了以下四點(diǎn)具體的工作:
　　1、詳細(xì)地研究了H.264壓縮編碼的理論知識(shí),編碼算法的核心技術(shù),包括預(yù)測(cè)模式,變換量化等。
　　2、文章分別以視頻水印的理論研究方面和應(yīng)用領(lǐng)域方面作為出發(fā)點(diǎn),對(duì)視頻水印的特質(zhì)和算法進(jìn)行了研究,重點(diǎn)對(duì)經(jīng)典的視頻水印算法剖析。分別研究了以下幾種經(jīng)典算法:基于原始視頻的水印算法;

5、基于壓縮編碼的水印算法;基于壓縮視頻的水印算法。重點(diǎn)研究與H.264相結(jié)合的水印算法,歸納總結(jié)了幾種嵌入方式,詳細(xì)分析了基于DCT系數(shù)的水印算法與基于運(yùn)動(dòng)矢量的水印算法。
　　3、在深入研究視頻水印的基本原理前提下,深入研究了各種算法的特性和應(yīng)用與高清視頻的可行性?？偨Y(jié)并分析出三種不同算法的核心思想,嵌入提取過(guò)程及其它們之間的異同,并圍繞一種DCT算法進(jìn)行了深入研究。通過(guò)改進(jìn)經(jīng)典的DCT算法,從減少嵌入量和充分利用視覺(jué)掩蔽效應(yīng)兩方