摘要：介紹了數(shù)字水印技術(shù)的基本原理，以MPEG-4為例，提出并實現(xiàn)了一種改進的基于擴展頻譜的視頻水印方案。實踐證明，該視頻水印方案在不降低視頻質(zhì)量的基礎(chǔ)上，能夠抵抗多種干擾和攻擊，具有良好的穩(wěn)定性和魯棒性。 關(guān)鍵詞：數(shù)字水印 視頻 MPEG-4 擴展頻譜 隨著信息技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，人們不但可以通過互聯(lián)網(wǎng)和ＣＤ－ＲＯＭ方便快捷地獲得多媒體信息，還可以得到與原始數(shù)據(jù)完全相同的復(fù)制品，由此引發(fā)的盜版問題和版權(quán)紛爭已成為日益嚴重的社會問題。因此，數(shù)字多媒體產(chǎn)品的水印處理技術(shù)已經(jīng)成為近年來研究的熱點領(lǐng)域之一。 雖然數(shù)字水印技術(shù)近幾年得到長足發(fā)展，但方向主要集中于靜止圖像。由于包括時間域掩蔽效應(yīng)等特性在內(nèi)的更為精確的人眼視覺模型尚未完全建立，視頻水印技術(shù)的發(fā)展滯后于靜止圖像水印技術(shù)。另一方面，由于針對視頻水印的特殊攻擊形式的出現(xiàn)，為視頻水印提出了一些區(qū)別于靜止圖像水印的獨特要求。 本文分析了ＭＰＥＧ－４視頻結(jié)構(gòu)的特點，提出了一種基于擴展頻譜的視頻數(shù)字水印改進方案，并給出了應(yīng)用實例。１ 視頻數(shù)字水印技術(shù)簡介１．１ 數(shù)字水印技術(shù)介紹 數(shù)字水印技術(shù)通過一定的算法將一些標志性信息直接嵌入到多媒體內(nèi)容當中，但不影響原內(nèi)容的價值和使用，并且不能被人的感知系統(tǒng)覺察或注意到。與傳統(tǒng)的加密技術(shù)不同，數(shù)字水印技術(shù)并不能阻止盜版活動的發(fā)生，但可以判別對象是否受到保護，監(jiān)視被保護數(shù)據(jù)的傳播，鑒別真?zhèn)危鉀Q版權(quán)糾紛并為法庭提供認證證據(jù)。為了給攻擊者增加去除水印的難度，目前大多數(shù)水印制作方案都采用密碼學(xué)中的加密體系來加強，在水印嵌入、提取時采用一種密鑰，甚至幾種密鑰聯(lián)合使用。水印嵌入和提取的一般方法如圖１所示。１．２ 視頻數(shù)字水印設(shè)計應(yīng)考慮的幾個方面·水印容量：嵌入的水印信息必須足以標識多媒體內(nèi)容的購買者或所有者?！げ豢刹煊X性：嵌入在視頻數(shù)據(jù)中的數(shù)字水印應(yīng)該不可見或不可察覺?！敯粜?押在不明顯降低視頻質(zhì)量的條件下，水印很難除去?！っz測：水印檢測時不需要原始視頻，因為保存所有的原始視頻幾乎是不可能的?！ご鄹奶崾荆寒敹嗝襟w內(nèi)容發(fā)生改變時，通過水印提取算法，能夠敏感地檢測到原始數(shù)據(jù)是否被篡改。１．３ 視頻數(shù)字水印方案選擇通過分析現(xiàn)有的數(shù)字視頻編解碼系統(tǒng)，可以將目前ＭＰＥＧ－４視頻水印的嵌入與提取方案分為以下幾類，如圖２所示。（１）視頻水印嵌入方案一：水印直接嵌入在原始視頻流中。此類方案的優(yōu)點是：水印嵌入的方法較多，原則上數(shù)字圖像水印方案均可應(yīng)用于此。缺點是：·會增加視頻碼流的數(shù)據(jù)比特率；·經(jīng)ＭＰＥＧ－４有損壓縮后會丟失水印；·會降低視頻質(zhì)量；·對于已壓縮的視頻，需先進行解碼，然后嵌入水印，再重新編碼。
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