基于量化调制的鲁棒视频水印研究

【摘要】：多媒体信息的数字化转变和网络化普及无疑为人们提供了极大的便利,数字视频作为一种广受欢迎的多媒体形式发展喜人。但由于其本身的易复制性和传播迅速等特点,视频盗版侵权案件时有发生,版权保护问题令人担忧。数字视频水印方法,为版权保护提供了全面可靠的解决方案,现已发展成数字水印以及信息安全方向的一项重要内容。本文针对未压缩的数字视频,改进了角度量化索引调制方法,提出一种基于角度正切值量化的水印嵌入算法,主要内容有以下三个方面:(1)由于直接对视频处理计算量大、复杂度高,这里只选取关键帧进行处理,关键帧根据关键帧提取方法获得。本文的关键帧提取方法是两种方法联合的结果,即离散余弦变换和高斯混合模型、离散小波变换和人类视觉系统,从视频的内容和特性两方面分别挑选共同作为关键帧。(2)在关键帧的基础上,采用重要点选择算法,得到重要点作为最优的水印嵌入位置。本文的重要点选择算法利用小波域内的最小可视觉误差模型,同时借助置乱和分块技术,使选出的重要点既具有良好的掩蔽特性又能够相关性小、错误率低。(3)选出关键帧和重要点之后,本文基于前期内容提出了一种水印嵌入算法——基于角度正切值量化的水印嵌入算法。算法改进了角度量化索引调制中角度不连续的问题,对角度正切值进行研究,设计了量化函数、水印嵌入规则、小波系数的修改量等。经过实验证实,本文算法在水印不可感知性、鲁棒性方面较其他算法有明显优势,效果提升显著。