压缩域视频水印及演示系统开发

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近年来随着互联网和数字视频技术的飞速发展,数字视频的制作,复制,编辑,拷贝和传输变得越来越容易。在这种情况下,人们很难区分原始视频和非法拷贝的视频。在基于互联网的多媒体应用中,这些问题更为严重。和传统的模拟视频相比,数字形式的视频信息更容易受到不法盗版者的侵犯,因此数字视频的版权保护和内容认证就变得尤为重要。数字水印技术为上述问题的解决提供了行之有效的方法。数字水印技术通过在数字媒体中嵌入特定信息,如所有者身份,版权信息,交易数据等,来保证多媒体信息的安全。对含水印的数字媒体,人们可通过水印的提取来确定数字媒体的版权所有者或进行交易跟踪。  由于视频数据量巨大,数字视频一般都要经过压缩后进行存储和传输。因此研究压缩域视频水印更具现实意义。在现有的压缩标准中,H.264/AVC因其良好的压缩性能,高质量的图像效果,以及良好的网络亲和力,而被认为是当今最优秀的视频编解码器之一。故本文结合了H.264/AVC压缩标准来研究压缩域视频水印。  本文主要研究压缩域视频水印算法及其理论。首先介绍了数字视频水印系统的要求以及其特点,阐述了视频水印的嵌入方案并对其优缺点进行了分析,并总结了视频水印算法设计中常用到的技术。然后简要阐述了H.264/AVC的基本框架和编解码流程。介绍了H.264中用到的正交变换—整数离散余弦变换(IntDCT)。最后简述了几种基于H.264的压缩域视频水印算法。  在总结前人工作的基础上,本文提出了一种基于粒子群优化(Particle Swam Optimization,PSO)的H.264鲁棒视频水印算法。它通过修改量化后的IntDCT系数来嵌入水印。为了满足水印的鲁棒性和不可见性的要求,本文通过PSO优化一个同时反映水印鲁棒性和不可见性的目标函数来分析最佳的水印嵌入位置。当嵌入位置确定后,通过抖动调制的思想进行水印的嵌入。仿真实验结果表明,该方法提高了水印的鲁棒性和不可见性,从而证明了该算法的有效性。
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