数字视频技术论文数字电视论文

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1、数字视频技术论文数字电视论文基于BTBC区域和DCT变换的数字视频水印技术　摘要:抗压缩和水印不可见的数字视频水印技术是当前水印研究中的一个热点,该文提出一种数字视频水印新算法,该算法将水印信息嵌入到视频帧BTBC区域的DCT变换低频系数上,以提高水印的稳健性。实验表明该方案具有良好的抗MPEG-4有损压缩编码的稳健性,并保证了水印的不可见性。　　关键词:数字视频水印;离散余弦变换;BTBC区域;MPEG-4　　　　DigitalVideoWatermarkingTechniqueBasedonBTBCZoneandDCT　　WANGXue-yun　　(Shandon

2、gElectricPowerSchool,Taian271000,China)　　Abstract:Digitalvideowatermarkingtechnologywhichcanresistcompressionandwatermarkinvisibleisahottopicinpresentwatermarkingresearchingarea.Inthispaper,anewwatermarkingalgorithmforvideoimagesisproposed.Thisalgorithmembedswatermarkintolowfrequencycoe

3、fficientofDCTinBTBCzoneandthisschemecanmakewatermarkmorerobust.Accordingtotheexperimentresults,ourschemeisenoughrobustagainsttheattacksowingtoMPEG-4compression.thisschemealsocanmakewatermarkinvisible.　　Keywords:digitalvideowatermarking;DCT;BTBCzone;MPEG-4　　1概述　　近年来,数字水印技术作为数字产品版权保护的有效手段

4、,受到越来越多的重视[1]。数字水印首先在图像领域得到了广泛的研究,近几年来,随着网络多媒体的快速发展,大量消费类数字视频产品迅速普及,使得视频水印研究成为水印技术研究的一个热点。　　通过分析现有的数字视频编解码系统,可以得出以下几种视频水印的嵌入方案[2-3]:方案一:水印直接嵌入到原始视频流中;方案二:水印嵌入到编码阶段的变换域系数中;方案三:水印直接嵌入到MPEG压缩比特流中。方案一的优点是水印嵌入的方法比较多,可以充分利用HVS模型,原则上数字图像水印方案都可以应用于此。缺点是:1)会增加视频码流的数据比特率;2)经过MPEG压缩后,可能会造成水印丢失;3)降

5、低视频质量;4)对于已压缩的视频,需要先进行解码,然后嵌入水印后再重新编码。　　本文提出一种新的基于BTBC区域和DCT变换的视频数字水印算法,使用第一种嵌入方案,在原始视频帧中嵌入有意义的水印图像,同时该算法也可用于数字图像水印。该算法克服了原有方案稳健性差、视频质量低的缺点,对MPEG-4压缩、帧丢失等攻击有着不错的稳健性,视频失真度低,同时水印是不可见的。　　2视频帧BTBC区域及其检测　　2.1BTBC区域　　在视频流的前后两帧图像中,由于目标的运动出现背景将被覆盖或暴露的遮挡区域[4],遮挡区域可分为两种:将被覆盖的背景区域(BackgroundToBeCo

6、vered,BTBC)和即将暴露的背景区域(UncoveredBackground,UB),如图1所示。BTBC区域是即将在下一帧被覆盖的像素集合,以及将被其他运动物体遮盖的部分区域,主要是由于物体的全局运动或局部运动而产生在物体的边界或物体内部,该区域在下一帧即将消失,被覆盖像素在前后两帧图像中不存在对应关系。将水印信息嵌入在该区域中,可以有效地提高水印的不可见性。　　2.2BTBC区域的检测:　　根据输入的当前帧k帧和下一帧k+1帧的数据来计算出k帧中的BTBC区域。　　Step1:先求出这两帧视频图像中相同位置的像素值差值的绝对值di;　　Step2:然后将当前

7、帧亮度分量f(x,y)分成互不覆盖的H个8×8的像素块fh'(x',y'),分别计算每个块中每个像素的di值与该像素值ki的百分比;　　Step3:如果百分比大于10%,该像素就被认为是BTBC点;当一个8×8块中的BTBC点数大于24时,该块被认为是BTBC区域。并生成文件T记录判断结果。　　3基于BTBC区域和DCT变换的数字视频水印新方案　　3.1水印嵌入算法　　因为DCT变换直流系数代表了块的平均亮度,对直流系数的改变容易导致分块效应,所以选择在交流系数的低频系数中嵌入水印[5]。因为1)低频系数集中了图像的大部分能量,水印嵌入于此具有足够的