本文關(guān)鍵詞：基于HEVC的視頻水印算法研究

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【摘要】：互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,數(shù)字視頻技術(shù)發(fā)展十分迅速,數(shù)字視頻已深入到了人們生活的各個(gè)角落。然而,數(shù)字視頻技術(shù)在發(fā)展的同時(shí),版權(quán)保護(hù)問題一直困擾著版權(quán)所有者。魯棒視頻水印技術(shù)是一種簡單、高效的保護(hù)版權(quán)方案。此外,可逆視頻水印技術(shù)擁有能夠無失真恢復(fù)宿主信息的特性,這在一些對于失真非常敏感的領(lǐng)域如醫(yī)療和軍事等能發(fā)揮重要作用。2013年,新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)——高效視頻編碼(High Efficiency Video Coding,HEVC)正式提出,其編碼效率相比于之前的編碼標(biāo)準(zhǔn)高出近一倍,必定會(huì)成為未來主流編碼標(biāo)準(zhǔn)。因此,對基于HEVC平臺(tái)的視頻水印算法進(jìn)行研究具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義�；诖�,本文提出了一種基于紋理方向的HEVC魯棒視頻水印算法以及一種用于消除幀內(nèi)誤差傳播的HEVC可逆視頻水印算法,主要工作與創(chuàng)新如下:(1)針對現(xiàn)有基于HEVC的視頻水印算法魯棒性不足的問題,提出一種基于紋理方向的魯棒視頻水印算法。算法將幀內(nèi)角度預(yù)測模式分為水平方向和垂直方向兩組,并與水印值建立映射關(guān)系。計(jì)算幀內(nèi)壓縮編碼過程中N×N分割時(shí)每個(gè)預(yù)測單元的紋理方向。當(dāng)紋理方向與水印值所表示的方向一致時(shí),將當(dāng)前預(yù)測單元的33種角度預(yù)測模式截?cái)酁樗椒较蚧蛘叽怪狈较虻念A(yù)測模式,隨后根據(jù)率失真代價(jià)函數(shù)決策出最優(yōu)的預(yù)測模式,并判斷水印是否嵌入。記錄最終水印嵌入位置作為密鑰,用于解碼端提取。所提算法具有較小的視頻失真同時(shí)維持較低的碼率增長,能夠有效抵抗高斯噪聲、高斯濾波以及重編碼等攻擊。(2)為了解決在I幀嵌入水印后的誤差傳播以及含水印視頻提取水印后不能無失真還原視頻內(nèi)容的問題,提出一種用于消除幀內(nèi)誤差傳播的可逆視頻水印算法。該算法充分考慮了幀內(nèi)預(yù)測編碼過程以及幀內(nèi)嵌入水印后的誤差傳播情況,分析出了在幀內(nèi)4×4預(yù)測單元中嵌入水印后不會(huì)引起誤差傳播的一些條件。根據(jù)所提出的條件,對編碼過程中的每一個(gè)4×4預(yù)測單元,判斷其是否全部滿足。對于滿足條件的預(yù)測單元,將其量化離散正弦變換系數(shù)作為水印載體,結(jié)合HEVC特有的符號數(shù)據(jù)隱藏以及系數(shù)掃描特性,采用“和不變”方法將水印自適應(yīng)地嵌入系數(shù)中。出于減小碼率增長的考慮,全0系數(shù)塊不嵌入水印。該算法能夠有效地消除幀內(nèi)由嵌入水印引起的誤差傳播,從而減小視覺失真,同時(shí)對碼率的影響也較小。在解碼端提取水印后能夠無失真的恢復(fù)原始視頻。
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN919.81
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本文編號：1275856