基于关键帧的视频水印算法研究

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1、摘要IAbstractII第一章绪论11」课题研究的背景和意义11.2国内外发展现状11.3主要技术方向21.4论文的结构与主要内容3第二章数字视频水卬52」视频水印概述52.1.1视频水印的概念52.1.2视频水印的分类62.1.3视频水印算法方案82.1.2视频水印的主要应用领域102.2数字视频水印系统112.2.1'j***匕卩112.2.2视频水印的基本要求112.2.3视频水印的性能评价指标122.3人类视觉掩蔽特性142.4视频水印的攻击类型142.5本章小结15第三章视频关键帧提取技术163」视频关键帧概念163.2视频关键帧提取方法163.3基于帧间欧氏距离的关键帧提取

2、183.4本章小结19第四章基于关键帧和小波变换的盲视频水印算法204.1问题的提出204.2ArnoldS舌L204.3小波变换的理论基础214.3.1彳'214.3.2离散小波变换224.3.3小波变换的多分辨率分析234.4算法设计244.4.14.4.24.4.34.4.4水印图像预处理嵌入区域的选择水印的嵌入水印的提取4.6第五章5.15.22424242526262730313131••••••••313233333334353637373842434343454.5实验结果与分析4.5.1不可感知性测试4.5.2鲁棒性测试本章小结基于运动目标子块分割的视频零水印算法问题的提

3、出基木概念5.2.1冃攵弓玄5.2.2零水印技术视频运动目标提取531运动目标概念5.3.2运动目标提取算法设计5.4.1水印的嵌入5.4.2水印的提取实验结果与分析5.5.1不可感知性测试5.5.2鲁棒性测试本章小结总结与展望工作总结研究展望5.35.45.55.6第六章6.16.2参考文献第一章绪论1.1课题研究的背景和意义随着人们的生活日益多媒体化，及云计算、物联网等新一代信息技术的出现，多媒体信息越来越多的影响着人们生活。传统密码技术对数字多媒体内容的保护有很人的局限性,在实际应用中也显示岀其潜在安全隐患。虽然多媒体信息通过互联网或U盘等方式能迅速传播，但获取者继续传播与原始视频

4、完全一致的复本时，可能引发版权纷争、盗版等社会问题。数字水印(DigitalWatermarkingTechnology)11堤将数字、文本、图像、序列号等版权标志信息嵌入到数字作品自身的冗余屮，从而达到版权保护、数据完整性鉴定、秘密通信等目的〔"I。在图像、音频、视频等数字作品中嵌入水印，出现版权纠纷时，通过提取数字作品中标识版权所有者、发行者、合法消费者等信息的水印，就可进行版权合法认证，还可以通过提取的水印追溯非法盗版复本，解决了传统加密技术的弊端，是一种较为可靠的数字作品版权保护方案⑷。由于网络技术的迅速发展，促进了一些新的数字作品版权攻击策略和威胁手段的出现，信息安全面临的风险

5、也将不断地发生变化。同时，随着信息技术的进步和实际需求的变化，对信息安全技术也会提出新的要求，也必须认识到任何一种技术都不是万能的，需要配合多种技术一起使用，才能形成一个抵抗各种攻击的完整体系。数字水印前期研究的重点是图像水印［⑷，不仅获得了很大的发展，还推岀了一些实际应用产品。对于视频水印究方面，相对于图像水印技术发展滞后，主要原因有人眼视觉系统模型研究还不够完善，导致基于人眼视觉的掩蔽效应不够精确⑺；解决抵抗视频水印特有攻击的能力，如帧裁剪、压缩等；随着视频编码技术的发展，对视频水印提出了与最新压缩编码格式相兼容的要求；以及视频水印算法的实时性和盲检测等技术要求，这些问题使得视频水印

6、研究面临着挑战罔。随着网络视频产业的发展，视频网站成为视频主要的传播方式之一，为人们提供了丰富的视频资源，但版权纠纷问题也越来越严重。2007年3月，美国维亚康姆公司起诉谷歌及其旗下的YouTube网站视频版权侵犯，YouTube因版权问题删除超过10万个视频，2012年5月，腾讯视频与PPS之间爆发索赔金额达到上亿元的版权纠纷诉讼。视频侵权纠纷的争诉一次比一次严重，对于视频产品的版权保护需求将越来越迫切，视频水印技术必将成为关注的热点。1.2国内外发展现状视频水印技术发展的早期，重点研究时空域的视频水印算法，这类水印方案容易实现,算法简单。1993年Tirkel等人发表了题目为uAdi

7、gitalwatermark的文章，第一次提出数字水印概念及其可能的应用［9］o1995年Cox等人发表了题为aSecureSpreadSpectrumWatcnnarkingforMultimcdia，,的论文，提出了一种基于扩频通信思想的水印，推动视频水印技术发展［⑼。为了提高水印的稳健性，研究人员尝试在视频的变换域中嵌入水印，1996年Pitas提出了一种空间变换域的盲水印算法［⑴，因其稳健性一般，后面的研究人员在此算法的基础