基于数字水印的形状错误隐藏技术研究

摘要

基于任意形状对象编码的理念是MPEG-4标准的典型特点，其中描述视频对象形状的二值形状Alpha平面在整个视频对象编解码的过程中起着至关重要的作用。现有的形状错误隐藏技术大多是利用已正确接收到的形状信息按照一定的估计方法来恢复发生错误的形状信息。此类技术在形状信息遭到严重损害时不能有效恢复错误块的形状细节。 鉴于数字水印技术可以将重要信息作为水印不可感知的隐藏于宿主数据中，并且可依赖于宿主数据进行传输，本课题研究目的是把此技术应用于形状错误隐藏中，形成一种交互式的形状错误隐藏技术，有效恢复发生严重错误的形状信息细节。对本课题的研究主要做了如下几方面的工作。 (1)研究现存的各种形状错误隐藏技术，对其进行分类总结。通过深入了解数字水印技术的特性，提出利用水印技术进行形状错误隐藏的基本原理，并对其可行性进行分析。 (2)进一步提出基于空域水印算法的形状错误隐藏技术。针对实验中提取的水印形状信息受损，构造了四个方向性结构元素，采用数字形态学的开闭运算对其进行修整。利用修整后的水印形状信息对两种类型的错误进行恢复，恢复后的结果与利用现有方法恢复的结果进行比较和分析。 (3)针对基于空域水印算法的形状错误隐藏技术中存在的不足，进一步提出基于2×2DCT变换和基于奇偶嵌入的变换域水印算法的两种形状错误隐藏技术。对两种技术恢复的结果进行评价和分析。最后对本文涉及的所有形状错误隐藏技术进行比较和分类总结。 通过对本论文的研究表明，数字水印技术能够成功的应用于形状错误隐藏，可有效的恢复出发生严重错误的二值形状信息的细节信息，达到令人满意的恢复效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题背景

1.2课题的研究意义

1.3国内外研究现状

1.3.1基于水印的错误检测

1.3.2基于水印的交互纹理错误隐藏

1.4本文主要内容与结构

第2章数字水印与形状错误隐藏技术概述

2.1数字水印基本原理

2.1.1水印的嵌入

2.1.2水印的检测与提取

2.2数字水印的特性

2.3数字水印的类型

2.4数字水印的应用领域

2.5现有形状错误隐藏技术研究

2.5.1前向编码端抗误码技术

2.5.2后向解码端错误隐藏技术

2.5.3对现有方法的总结

2.6本章小结

第3章数字水印技术在形状错误隐藏中的应用

3.1应用帧类型的确定

3.2可行性分析

3.2.1水印形状信息的获取

3.2.1宿主的选取

3.3错误隐藏的基本原理

3.4水印技术的选取要求

3.4.1不可察觉性

3.4.2鲁棒性

3.4.3盲检测性

3.5本章小结

第4章基于空域水印技术的形状错误隐藏

4.1结合空域水印技术的实施方案

4.1.1背景编码端信息嵌入位置

4.1.2背景解码端信息提取位置

4.2基于模运算嵌入算法

4.2.1水印形状信息的嵌入

4.2.2水印形状信息的提取

4.2.3实验结果

4.3提取水印形状信息的修整

4.3.1修整的目标

4.3.2修整方案的确立

4.3.3结构元素的构造

4.3.4修整实验结果

4.4错误隐藏实验结果

4.5与现有形状错误隐藏方法的比较与分析

4.5.1现有方法的隐藏结果

4.5.2比较与分析

4.5.3存在的不足

4.6本章小结

第5章基于变换域水印技术的形状错误隐藏

5.1结合变换域水印技术的实施方案

5.1.1背景编码端信息嵌入位置

5.1.2背景解码端信息提取位置

5.1.3嵌入水印形状信息的采样预处理

5.2基于2×2DCT变换算法

5.2.1水印形状信息的嵌入

5.2.2水印形状信息的提取

5.2.3错误隐藏实验结果

5.2.4比较与分析

5.2.5存在的不足

5.3基于奇偶嵌入算法

5.3.1水印形状信息的嵌入

5.3.2水印形状信息的提取

5.3.3错误隐藏实验结果

5.3.4比较与分析

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

作者简介