面向AVS的數(shù)字視頻水印技術(shù)研究.pdf

1、隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的普及和信息技術(shù)的發(fā)展，視頻資源正逐步取代文字和靜止圖像成為網(wǎng)絡(luò)信息資源的主流。然而，全透明的數(shù)字化信息很容易被復(fù)制、修改和傳播，為了能夠有效地解決這些問題，數(shù)字水印技術(shù)作為一種新型的數(shù)字產(chǎn)品版權(quán)保護(hù)手段已成為信號(hào)與信息處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，而其中數(shù)字視頻水印技術(shù)又因其所具有的巨大商業(yè)潛在價(jià)值而備受各界關(guān)注。同時(shí)，AVS視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)作為由我國(guó)制定的具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，其涉及版權(quán)保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)部分正在制定過程之

2、中。基于數(shù)字視頻水印技術(shù)的保護(hù)方法將成為其一種主要技術(shù)模式。本文在詳細(xì)分析視頻水印技術(shù)特點(diǎn)以及AVS視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，提出了三種新穎的數(shù)字視頻水印算法。
　　 (1)提出了一種基于主觀試驗(yàn)的空域自適應(yīng)視頻水印算法。通過主觀試驗(yàn)確定視頻圖像中具有不同活動(dòng)性的像素點(diǎn)水印嵌入強(qiáng)度可覺察門限，并依此控制水印信息的嵌入強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與空域非自適應(yīng)水印算法和基于簡(jiǎn)單視覺模型的自適應(yīng)水印算法相比，基于主觀試驗(yàn)的自適應(yīng)水印算法在保證了

3、圖像具有高主觀質(zhì)量的同時(shí)，獲得了更高的水印信息檢測(cè)正確率。
　　 (2)提出了一種基于運(yùn)動(dòng)矢量的AVS數(shù)字視頻水印算法。在AVS編碼系統(tǒng)的幀間預(yù)測(cè)環(huán)節(jié)，調(diào)制AVS編碼中各種宏塊劃分模式下各子塊運(yùn)動(dòng)矢量的像素精度實(shí)現(xiàn)水印信息的嵌入，這種調(diào)制基于運(yùn)動(dòng)矢量像素精度與待嵌入水印信息之間的映射規(guī)則進(jìn)行。最后再由AVS編碼系統(tǒng)進(jìn)行當(dāng)前宏塊預(yù)測(cè)模式的選擇，從而保證當(dāng)前宏塊在嵌入水印信息的情況下，選擇一種最優(yōu)的預(yù)測(cè)模式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在獲得較高

4、嵌入率的同時(shí)，對(duì)視頻重建圖像主客觀質(zhì)量、碼率的影響都很小。
　　 (3)提出了一種用于AVS碼流復(fù)制控制的碼流域視頻水印算法。在AVS碼流中，基于哥倫布碼字與待嵌入比特之間的映射規(guī)則，采用等碼長(zhǎng)對(duì)碼調(diào)制算法，調(diào)制相應(yīng)的哥倫布碼字實(shí)現(xiàn)水印信息的嵌入。信息的提取過程不需要原始視頻內(nèi)容，也不需完全解碼，而只要對(duì)碼流中的哥倫布碼字進(jìn)行解碼即可。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出的復(fù)制控制算法在獲得較高嵌入率的同時(shí)，沒有改變碼流的比特率，并且基本不影響視