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随着电子集成技术、计算机网络技术、数字多媒体技术等多项技术的快速发展,数字多媒体信息(文本、图像、音频和视频等)尤其可视化电子信息在互联网中得到了广泛传播和应用。但是数字多媒体信息的可编辑、复制性,使得越来越多的人在享受数字多媒体信息给人们带来便利的同时,也给出于不同目的的盗版和侵权行为有可乘之机,导致数字多媒体产品受到了前所未有的冲击。数字水印技术作为保护数字多媒体信息安全的有效手段,已经成为多媒体信息安全领域研究不可缺少的部分,也是非常重要的部分。然而视频数字水印研究,尤其与H.264相结合的视频水印技术的研究相对较少。同时H.264不仅具有优异的压缩性能,而且具有良好的网络亲和力,因此以H.264编码视频为水印载体对象,设计了基于UCL的视频双水印算法具有一定的应用价值。
本文从视频保护技术的角度出发,从视频数字水印的分类、性能要求、性能指标及水印的评价标准方面,概述了视频水印的相关技术;从H.264的档次划分、基本编码框架、帧内预测编码、帧间预测编码、整数变换、量化和熵编码等方面分析了H.264编码标准。本文的主要工作主要体现在以下两个部分:
(1)利用UCL(Uniform Content Locator)视频标引规范对H.264视频信息语义标引,得到的UCL语义信息作为鲁棒水印嵌入在I帧DCT变换的中频系数中;同时通过转化、加密中频系数,可得到脆弱水印,然后将此脆弱水印嵌入在P帧的运动矢量中。
(2)介绍了JM14.0软件基本流程并实现了基于UCL的视频双水印算法,分别对其不可感知性、基于UCL水印的鲁棒性、脆弱水印的认证性、双水印对码率的影响以及算法的复杂度等方面进行仿真测试。实验仿真数据表明,该水印算法可以在不影响视频质量及码率的情况下,UCL水印信息能够抵抗各种常见的视频水印攻击,脆弱水印可以保证UCL信息的安全、可靠。