基于音視頻特征的數(shù)字水印技術研究.pdf

1、近年來，隨著計算機網(wǎng)絡和多媒體技術的迅速發(fā)展，多媒體版權保護與內容保護已成為一個亟待解決的問題。數(shù)字水印技術提供了解決這一問題的有效方法，已成為多媒體信息安全領域的一個研究熱點，受到越來越多的關注。數(shù)字水印技術首先在圖像領域得到了廣泛的研究，但是今天越來越多的水印方案致力于保護新的數(shù)字多媒體數(shù)據(jù)，如音頻、視頻、文本及3D網(wǎng)格等。由于數(shù)字水印技術與載體數(shù)據(jù)緊密相關，如果能充分挖掘音頻和視頻特征，設計出來的水印將具有更好的安全性和實用價值。

2、在數(shù)字水印技術快速發(fā)展的過程中，內容認證和版權保護的應用扮演了兩個最主要的驅動力。本文的研究正是基于此方面的應用展開的。 本文首先討論了數(shù)字水印技術的基礎性問題，說明了用于保護多媒體信息安全的數(shù)字水印的研究現(xiàn)狀、應用、特性、面臨的挑戰(zhàn)以及發(fā)展趨勢等。然后著重介紹數(shù)字水印技術的關鍵問題，在分析數(shù)字水印技術基本框架、性能參數(shù)及特有的攻擊的基礎上，研究了現(xiàn)有的典型音頻和視頻水印算法。 接著研究了MPEG-2視頻編碼器，在視頻的

3、靜態(tài)特征和動態(tài)特征方面對現(xiàn)有的算法進行了仿真實驗，在對其進行詳細的性能分析的基礎上提出了改進的方法。同時在時間同步方面，提出了一種簡單可行的方案。 隨后，本文詳細分析了音頻信號的幾個重要特征，研究了經(jīng)典的基于相位的音頻水印算法，仿真結果發(fā)現(xiàn)該方法魯棒性較差。于是，在深入研究音頻的短時能量特征的基礎上，本文提出了一種有效的魯棒性水印算法。 當前多媒體應用更多的是將音頻和視頻結合在一起進行傳輸、存儲和處理，如VCD、VOD點

4、播、電視會議等應用。而目前的研究大多是針對其中一種媒體，現(xiàn)有的水印技術在多種媒體的交叉方面的研究還很少?；诖朔矫娴目紤]，本文在最后研究了魯棒性和半脆弱的兩種交叉水印方案。本文提出的魯棒性算法經(jīng)實驗表明，這種方法對于針對多媒體序列的攻擊具有很強的魯棒性，并且該算法對于一些常見的信號處理操作，如MPEG壓縮以及信道污染如高斯白噪聲也同樣具有較強的魯棒性。此外，如果攻擊只針對單一的流，可以很容易地從另一多媒體流中恢復出嵌入的版權信息。而另一