自适应视频水印算法研究

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随着网络和多媒体技术的迅猛发展,数字视频的生产、复制和传播越来越容易。然而,在便利了合法使用者的同时,数字视频的版权保护也日益严重。数字视频水印技术作为一种有效的版权保护技术,已成为信息安全领域的一个研究热点。  本文在概述数字水印技术基本理论的基础上,主要介绍了视频水印技术,深入研究了其主要特征、分类方法、关键问题以及常见的攻击。针对原始视频和压缩视频的自适应嵌入等问题,提出了两种能够有效地进行自适应嵌入的水印算法。  从水印生成方法的角度出发,提出了一种基于变长位平面分解的视频水印算法。该算法根据8位灰度水印图像的各位平面在重构水印图像时的权值不同,对较高4位进行变长位平面扩展,将不同的位平面嵌入在不同数量的DCT分块中低频系数中,并利用HVS和Watson视觉模型的掩蔽特性自适应地调整水印嵌入的强度从而实现了自适应地嵌入水印。  在分析人类视觉系统对视频运动区域感知特性的基础上,提出了一种基于运动区域分割的自适应视频水印算法。该算法首先对每个场景中连续的8帧视频进行3重时间轴小波变换,变换得到低频帧和高频帧,利用高频帧提取视频运动区域,根据人类视觉特性和运动区域掩模自适应地将水印嵌入到低频帧的 DCT分块的中低频系数中,从而有效地平衡了水印的鲁棒性和不可见性。  本文提出了两种自适应视频水印算法,实验结果表明:算法能够很好的协调不可见性和鲁棒性,并能够有效地实现自适应嵌入水印,因此本文的工作具有一定的理论基础研究和实际应用价值。
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