基于运动矢量的视频水印应用研究

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1、密级桂林电子科技大学硕士学位论文（全日制专业学位硕士）题目基于运动矢量的视频水印应用研究（英文）ResearchandApplicationofVideoWatermarkingBasedonMotionVector研究生学号:1108521117研究生姓名:谭华忠指导教师姓名、职务:王鑫副教授申请学位门类:工程硕士学科、专业名称:计算机技术提交论文日期:2014年4月论文答辩日期:2014年6月万方数据万方数据摘要摘要随着互联网技术和多媒体技术的迅猛发展，各种信息的相互共享也越来越便利，但随之而来出现了数据的信息安全、个人的隐私保护、作品的版权保护以及信息自身内容的完整性认证等问题。数

2、字水印技术提供一种有效地解决上述问题的方法，通过把版权信息等数据以某种特定方式加入到载体数据中，从而起到版权保护和内容完整性认证等作用。当中，数字视频水印技术逐渐成为了多媒体信息安全研究的热点和重点。本文依据对数字视频水印技术及视频压缩编码标准的广泛而深入的调查研究，并结合比较流行的视频压缩编码标准，针对现有视频水印算法大多存在的片面性，设计了基于运动矢量的混合视频水印方案，并从理论和实验对其进行分析及评价，主要的工作和创新如下：1）运动区域定位研究。先是对基本人工蜂群自身存在的缺陷进行改进，然后基于改进的人工蜂群算法提出了一种运动区域定位方法，为视频水印方案提供视频运动信息主要区域，可

3、以减少水印嵌入点的搜索时间以及提高嵌入信息的安全性。2）设计了基于运动矢量的混合视频水印。对于鲁棒性水印，首先，为了提高水印信息的安全性，通过研究混沌理论了解了混沌序列的特性，并将其应用于水印信息的混沌置乱预处理当中。然后，把预处理后的水印嵌入到B帧运动矢量幅值较大的运动分量中，这些运动矢量位于定位的运动区域中。最终，现实了一种基于混沌和运动矢量的鲁棒性视频水印方案。而对于脆弱性水印，则是把水印信息利用易变的修改精度方法嵌入到P帧运动矢量中，整个视频只嵌入一个完整的脆弱性水印，且嵌入位置由关联规则确定，这样进一步增加了信息的易损性。从而实现在一个视频中同时嵌入了鲁棒性水印和脆弱性水印。3

4、）通过仿真实验测试和分析视频水印方案的性能。首先是对水印嵌入进行测试。简单介绍鲁棒水印和脆弱水印的预处理过程，并对水印方案的实时性、码率影响和不可见性进行了实验分析。然后是抵抗攻击的性能测试。随机帧删除、帧重排、重压缩、重量化、缩放和剪裁以及其它常见的攻击的实验结果，都体现了嵌入到B帧中的鲁棒性水印受攻击影响不大，而P帧中嵌入的水印信息则在攻击后无法得到真实地还原。实验的仿真和分析，证明该方案不仅能提供视频数据的版权保护信息，也能有效地认证视频数据的完整性。关键字：运动矢量；人工蜂群算法；混沌；鲁棒性；脆弱性；混合视频水印I万方数据AbstractAbstractWiththerapid

5、developmentofthetechnologyofInternetandmultimedia,manykinds ofinformation-sharingisbecomingmoreandmoreconvenient.Andasaresult,the problemaboutinformationsecurityofthedata,protectionofthepersonalprivacy,the copyrightprotectionofdigitalworksandauthenticationoftheintegrityoftheinformation havebecome

6、moreandmoreserious.Thedigitalwatermarkingtechnologyprovidesan effectivemethodtosolvetheseproblems,itaddscopyrightinformationintothecarrier datathroughacertainway,anditplaysaroleascopyrightprotectionandcontent authentication.Amongthem,thedigitalvideowatermarkingtechnologyhasalsobecome thefocusofth

7、eresearchofthemultimediainformationsecurity.Inthispaper,basedontheextensiveandin-depthinvestigationandstudyaboutthe digitalwatermarkingtechnologyandvideocodingstandard,forthemostoftheexisting videowatermarkingalgorithm