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随着移动互联时代的到来,用户物理空间行为和网络空间角色发生巨大变化。首先,在物理空间由静到动:用户的上网习惯由有线固定向无线移动转变,如何保证无线移动环境下良好的视频体验,对于促进移动互联网视频产业链的发展至关重要;其次,在网络空间由静到动:用户逐渐由被动内容消费者向内容生产者和传播者转变,尤其是随着YouTube、Twitter、Pinterest等新兴社交媒体的兴起极大地加快视频传播的速度和广度,新媒体新应用在丰富网络视频内容和加快视频传播的同时也隐含了视频内容版权问题。因此,如何有效保护制作者对视频内容的版权和权益,对于激发文化创意产业、稳定互联网商业秩序有着举足轻重的意义。
针对如上阐述的需求趋势与难点,其关键核心问题:如何保护移动无线环境下视频内容与版权问题。首先,分析无线移动环境下视频内容与版权所面临的挑战,然后,借鉴信息隐藏思想针对无线移动环境下研究视频容错编码和视频水印版权保护问题,最后通过实验验证所提算法的有效性和实用性。
论文主要研究内容和创新点如下:
1.提出了一种基于信息隐藏的视频容错编码算法。首先,设计一种易扩展双边可逆信息隐藏方案,提高了信息的嵌入量,且对视频载体本身不会造成任何损害,实现容错的同时保证视觉质量。其次,实现了信息隐藏与冗余技术有机结合,兼具两者优点可实现对视频的分级保护,本方案提供一种可分级、低码率扩张的视频容错编码解决方案。
2.提出了一种基于秘密共享的量化索引调制视频水印算法。首先,将秘密共享的思想引入水印生成方案中,可将需要嵌入的水印信息变为原水印的1/n,有效降低了水印的嵌入量,从而在保证视频质量的前提下,节省出更多的嵌入空间用于增强水印稳健性。论证了此水印生成方案不影响水印认证的有效性和完备性。在此基础上提出一种改进的QIM视频水印嵌入方案,并在嵌入过程中利用充分的冗余空间对水印信息进行了双重纠错编码。实验表明,该水印方案在保持高的视频质量的前提下,对于删帧、加椒盐噪声及高斯噪声等攻击具有较强的鲁棒性。
3.提出了一种基于秘密共享与运动矢量的视频水印算法。首先,在“压缩嵌入联合编码”框架下,提出一种基于秘密共享和信息分级保护的水印生成算法,与用算术编码压缩水印相比,本文的秘密共享方案保证水印可认证性的前提下大幅度减少了信息嵌入量,同时对嵌入的信息依其重要程度进行分级保护,有效地增强了水印的鲁棒性,在此基础上,利用当前宏块与其周围宏块的运动矢量的相关性,提出一种基于运动矢量的自适应视频水印算法,可有效控制运动矢量的修改幅度,保证视频质量。实验表明该方案能保持很小的峰值信噪比损失和较好的视觉效果,且对于删帧攻击具有较强的鲁棒性。