H.264码流下的数字视频水印算法探究

作者:王伟 刊名:现代盐化工 上传者:魏方艳

【摘要】鉴于近年来水印技术被大量运用到视频版权保护领域之中,文章提出一种H.264码流下的数字视频水印算法方案。依据经典的H&G算法之中部分解码的方法,运用视频纹理层面上的复杂度参数以及帧内预测趋向,在各宏块之中分别选取4×4块,依据DCT系数之特征,选取其中的一个中频系数嵌入到水印之中。结合目前最为常用的内置式水印嵌入法,可运用调制DCT系数之中的中频系数之奇偶性,从而实现水印之嵌入。在对实验结果进行测试后,可得出这一算法具备了H.264码流下可行性的结论。

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- 47 - 第1期 2018年2月 No.1 February,2018 H.264码流具备了非常广泛的发展前景,是由 ITU-T编码专家组与ISO/IEC编码专家组共同开发的新型编码标准。H.264与以往标准相同,均是 DPCM加变换编码之后的混合型编码。其运用的目标非常广,能够满足各类不一样速率的视频运用,具备了相当好的抗误码以及抗丢包处置能力。 H.264基本系统并不需要版权,是完全开放的性质,能够非常好地适应于IP以及无线网络之运用,这对于如今需要利用 网络来传输多媒体信息的用户来说显得更加便捷。 1 H.264框架概述 H.264主要有3个框架,每一框架均可支持多种编解码的功能,也会有相当多的运用,下面进行简要描述。(1)基线框架。该框架属于 H.264简化版本,使用面相当广。它能够广泛支持帧间以及帧内的编码,可以支持I帧、P 帧以及CAVLC,其实际运用包括了可视电话视频会议和无线通信。(2)主框架。主要是能够支持交错视频和 B帧,可用于帧间编码与熵编码,而且还能支持 CABAC。其运用领域包括了视频存储与电视广播等。可运用多项提高图像质量与加大压缩比的相关技术举措,用在 SDTV,HDTV或者DVD上。( 3)扩展框架。虽然并不支持交错视频以及CABAC,但是却加入了部分在比特流切换过程中有实际效果的帧模式,其主要运用是网络的视频流传输与运用。 2 H.264码流主要结构 H.263码流结构为分级结构,分为4层,分别是图像层、块组层、宏块层以及块层。H.264码流结构与之相比具有相当大的差别,它所运用的不仅仅是非常严格的分级结构,而是被分为视频编码层与网络提取层等两层。VCL数据就是被压缩编码之后的视频序列。只有在VC数据被封装至NAL单元以后,才能够进行传输或者存储。RBSP是指封装在网络抽象单元之中的数据,也被称为原始字节的序列载荷,属于NAL基本传输单元。RBSP还可被分成视频编码数据以及控制数据,其主要结构是在原始的编码数据之后加入了结尾比特,从而让字节得以对齐。 3 H.264码流下的数字视频水印算法 3.1 基于H.264码流的数字视频水印算法框架 在视频码流之中嵌入相应水印的算法主要是针对已经 编码的视频压缩码流所实施的数字水印嵌入式操作,这就不需要先实施完全的视频解码,其后再实施水印嵌入与再编码这么复杂了。于是研究者Hartung与Girod率先提出一种以码流为基础的数字水印算法,也就是H&G算法。应用部分解码之思想可以在H.264码流当中的相应运动矢量所嵌入的水印实现了对视频进行完整认证的运用。H&G算法在理论上能够支持MPEG1,MPEG4,H.261以及H.263等的运用,但是H.264的压缩标准在整体性能上已经有了非常大的提升,和以前的压缩标准比起来有新的转变。比如,DCT变换与熵编码等,所以,H&G算法在H.264的应用中有相当大的难度。为了能够实现在 H.264码流之中嵌入水印的目标,可以以解码思想为前提,全面结合内置型视频水印嵌入规则,所以也就需要运用H.264码流下的视频水印算法。 3.2 基于H.264码流的水印信息预处理方法 为了能够去掉水印图像具有的相关性,可以对水印的图像实施置乱。一样的道理,在数字视频水印后处理时期,整块错误像素往往会在置乱逆的过程之后分散于整个水印图像之中,从而提升水印具有的鲁棒性。本研究应用二维Amold变换对水印的信息实施置乱。使用水印图像为32×32 的二值图像开展Amold变换,即可得到所需要的水印图像。 3.3 基于H.264码流的水印嵌入方法 3.3.1 对水

参考文献

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