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【6h】

面向实用型的数字水印算法研究与实现

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摘要

随着多媒体及网络技术的飞速发展,音视频作品非法复制、修改及传播等盗版侵权问题也越演越烈。音、视频数字水印技术正因为其能提供一种新的有效且可靠的版权保护的方案而受到广泛的关注。如何设计实用性强的音、视频水印框架,除了需考虑经过压缩的音、视频数据本身的数据量大,冗余度小的特点之外,还需结合人类的心理声学模型,使算法在同步性、鲁棒性、不可见性、实时性及安全性等方面能达到平衡。
　　 本文在分析国内外大量有关音、视频水印算法的基础上,分别设计了基于DCT量化的同步音频水印算法和基于Watson感知视觉模型的差分能量DEW压缩域视频水印算法,并且将两种算法运用到实际的版权保护系统中。
　　 基于DCT量化的同步音频水印算法研究,首先利用能量阈值,消除“静音”区域,以此选定音频水印嵌入区域、再在准备嵌入水印的音频段内,将载体音频信号分割成指定长度的音频帧段,并在每一帧的时域内嵌入同步码,以抵制同步攻击,然后结合DCT变换系数特点动态选定水印嵌入的具体系数,最后采用双极性抖动调制算法进行水印信息的嵌入。
　　 基于Watson感知视觉模型的差分能量DEW压缩域视频水印算法,在水印嵌入帧的选取方面,选取基于双阈值的镜头分割算法,并根据特征值的大小再在每一镜头中选取相应的关键帧进行水印信号的嵌入,而在水印具体嵌入过程中,深入研究Watson视觉模型,并在此基础上动态协调相应DCT系数,以此计算相应块的JND值,并利用JND的值来最大程度的在不影响视频视觉效果的前提下保证水印的嵌入容量,并且在基于传统DEW水印嵌入算法的基础上进行改进,不再只选择单一的高频系数,而选取次低频系数进行相应的幅度修改,其次还简化了相应的能量计算公式,进一步降低了算法的复杂度,也从侧面提高了算法的实时性。
　　 对设计好的算法框架进行实验验证,并给出了相应的试验结果以及与相关文献的对比数据。从实验结果分析可知,音视频水印算法均具有很强的健壮性,能抵抗相应的同步攻击及各种压缩攻击。

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