基于小波变换的视频水印研究与实现

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近年来,随着音视频数字产品的不断呈现,使得视频信息使用量将大于静态图像使用量,从而视频数字产品的安全问题如数字版权问题日益突出。通过数字水印技术可以有效起到版权保护的作用。到目前为止,大部分的水印研究和论文都集中在静止图像上。在深入研究数字水印技术与视频理论后,结合小波变换的特点,给出一种基于小波变换的彩色静止图像数字水印算法,并将静态数字水印算法扩展到视频文件中去。通过本视频水印系统的实现,可以起到对高清片源版权保护的作用。首先,给出一个基于小波变换的彩色静止图像数字水印算法。通过置乱加密对数字水印信息进行加密,保证水印的安全性;嵌入时将加密后的二维水印信息转化为一维数据块,采用比较邻域最值的方法将水印数据块嵌入到小波变换后的载体图像中来实现水印的盲提取。通过VC6.0编程以及借助其他的工具来对彩色图像水印系统进行测试,测试表明该算法具有较好的不可见性,较好的抗JPEG压缩、抗噪声、抗裁剪等攻击的鲁棒性。然后,在静止图像水印的算法的基础上,给出了一个基于小波变换的未压缩域的视频水印方案,并用VC6.0实现整个数字水印系统。该系统包括视频数字水印的嵌入与检测等模块。通过随机选取一定数量的关键帧作为嵌入帧来实现嵌入时间开销与抗攻击能力上的均衡。然后对该系统测试、比较得出最佳的嵌入强度参数,以达到较好的效果。实验表明,使用该方案嵌入的水印具有较好的不可见性和鲁棒性,还能有效抵抗帧的删除、插入以及帧的重新组合等视频编辑操作的攻击。
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