基于I幀圖像點特征的MPEG-2視頻水印方案.pdf

1、隨著信息技術和計算機網絡技術的飛速發(fā)展，圖像、視頻等數(shù)字多媒體產品越來越多被創(chuàng)作出來并在網絡上傳播。這也使得數(shù)字多媒體領域需要一種安全有效的版權保護技術。作為信息隱藏領域里的一個重要分支，數(shù)字水印技術在這個背景下產生，并為多媒體的版權保護提供了一種嶄新的思路。數(shù)字水印技術將包含特殊信息的水印嵌入在數(shù)字多媒體中，并在需要的時候通過對水印提取辨別來確認版權等信息。
　　 本文以目前流行的MPEG-2視頻為研究對象，介紹了數(shù)字水印技術

2、的基本框架，并對視頻水印技術進行詳細分析。本文對MPEG-2中I幀的提取并解碼和圖像點特征提取這兩個環(huán)節(jié)進行了重點研究，最終在此基礎上提出了一種基于I幀圖像點特征的MPEG-2視頻水印方案，將水印嵌入在I幀的角點上。最后對方案進行仿真測試。本文的主要研究內容和創(chuàng)新如下：
　　 （1）由于水印要嵌入在I幀上，因此提取I幀是水印系統(tǒng)的必需技術環(huán)節(jié)。本文對MPEG-2視頻壓縮標準進行詳細的分析和研究，結合MPEG-2視頻的基本碼流結構

3、，設計并實現(xiàn)了一種在視頻壓縮域中提取I幀碼流的算法；然后對MPEG-2標準文檔中的解碼算法進行裁剪，使之僅僅適用于對I幀碼流進行解碼。這兩個過程完成以后就實現(xiàn)了只對MPEG-2視頻的I幀進行解碼。相對于解碼整個MPEG-2視頻后再提取I幀，顯然前者的效率要高得多。
　　 （2）水印比特要嵌入在I幀圖像的角點上，因此本文對圖像點特征進行了分析，重點研究了Harris算子，首先實現(xiàn)了一種基于Harris算子的角點提取方法，然后對其進

4、行改進，采用矩陣的行列式和跡來計算角點檢測算子，以避免復雜的矩陣特征值分解，以適應對大量I幀進行角點檢測的需要。視頻的數(shù)據(jù)量通常是很大的，對Harris算子進行簡化能明顯提高水印系統(tǒng)的效率。
　　 （3）根據(jù)提出的基于I幀圖像角點的MPEG-2視頻水印算法，實現(xiàn)了一個完整的數(shù)字水印系統(tǒng)，并進行隱蔽性和抗攻擊性測試。結果表明，在人類的視覺范圍內，很難分辨視頻在嵌入水印前后的變化；在沒有受到任何攻擊和干擾的情況下，嵌入在視頻載體中的