基于音視頻特征的數(shù)字水印技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，多媒體版權(quán)保護(hù)與內(nèi)容保護(hù)已成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。數(shù)字水印技術(shù)提供了解決這一問(wèn)題的有效方法，已成為多媒體信息安全領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，受到越來(lái)越多的關(guān)注。數(shù)字水印技術(shù)首先在圖像領(lǐng)域得到了廣泛的研究，但是今天越來(lái)越多的水印方案致力于保護(hù)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(shù)與載體數(shù)據(jù)緊密相關(guān)，如果能充分挖掘音頻和視頻特征，設(shè)計(jì)出來(lái)的水印將具有更好的安全性和實(shí)用價(jià)值。

2、在數(shù)字水印技術(shù)快速發(fā)展的過(guò)程中，內(nèi)容認(rèn)證和版權(quán)保護(hù)的應(yīng)用扮演了兩個(gè)最主要的驅(qū)動(dòng)力。本文的研究正是基于此方面的應(yīng)用展開(kāi)的。 本文首先討論了數(shù)字水印技術(shù)的基礎(chǔ)性問(wèn)題，說(shuō)明了用于保護(hù)多媒體信息安全的數(shù)字水印的研究現(xiàn)狀、應(yīng)用、特性、面臨的挑戰(zhàn)以及發(fā)展趨勢(shì)等。然后著重介紹數(shù)字水印技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題，在分析數(shù)字水印技術(shù)基本框架、性能參數(shù)及特有的攻擊的基礎(chǔ)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(dòng)態(tài)特征方面對(duì)現(xiàn)有的算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，在對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的性能分析的基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)的方法。同時(shí)在時(shí)間同步方面，提出了一種簡(jiǎn)單可行的方案。 隨后，本文詳細(xì)分析了音頻信號(hào)的幾個(gè)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(jié)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(shí)能量特征的基礎(chǔ)上，本文提出了一種有效的魯棒性水印算法。 當(dāng)前多媒體應(yīng)用更多的是將音頻和視頻結(jié)合在一起進(jìn)行傳輸、存儲(chǔ)和處理，如VCD、VOD點(diǎn)

4、播、電視會(huì)議等應(yīng)用。而目前的研究大多是針對(duì)其中一種媒體，現(xiàn)有的水印技術(shù)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(shí)驗(yàn)表明，這種方法對(duì)于針對(duì)多媒體序列的攻擊具有很強(qiáng)的魯棒性，并且該算法對(duì)于一些常見(jiàn)的信號(hào)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(qiáng)的魯棒性。此外，如果攻擊只針對(duì)單一的流，可以很容易地從另一多媒體流中恢復(fù)出嵌入的版權(quán)信息。而另一