基于脆弱水印的H.264/AVC视频认证技术研究

资料来自用户(Fabienne)上传,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请点击版权申明
导师姓名
王宏霞  
学科专业
密码学  
文献出处
西南交通大学   2014年
关键词
            
论文摘要

随着互联网技术和计算机技术的发展以及以H.264/AVC编码的视频的广泛应用,人们急需对H.264/AVC视频的内容完整性做认证。脆弱水印技术不允许认证对象有任何一点的篡改,可以用来对内容完整性认证。所以,研究H.264/AVC的脆弱水印技术非常有意义。本文提出并改进了两种用于H.264/AVC内容认证的脆弱水印算法,主要工作如下:第一种算法,将由Ⅰ帧重建帧的Hash值用流密码加密后,生成的一个具有同步功能的水印信息,嵌入到当前GOP组的P帧和B帧之中。嵌入方法的基本思想是根据嵌入信息修改16×16宏块的拖尾系数的个数,结合田和赵等人的算法能够实现每嵌入5比特水印信息至多修改一个4×4子宏块的拖尾系数。实验结果表明,将水印信息嵌入到P帧和B帧,能够减少失真漂移;本算法具有对Ⅰ帧完全级的保护能力,同时还具有对帧删除,帧增加的鉴别能力,对P帧和B帧的内容篡改具有一定的篡改定位能力;嵌入水印后并不会给视频带来较大的视觉失真和比特率增加。为了增强对P帧和B帧的认证能力以及避免失真漂移。本文又提出了一种H.264/AVC的可逆脆弱水印算法。该算法首先基于直方图特征函数质心原理计算一组滤波前重建视频帧的特征,然后把由特征、设备编号和时间戳生成的唯一认证水印信息,通过可逆的算法嵌入到下一个Ⅰ帧亮度分量残差的量化后DCT系数上。嵌入算法的基本思想是把待嵌入4×4子宏块的系数个数修改为所在宏块中最多,使之嵌入水印后具有两个特点之一:一是系数个数最多且最后一个非零系数为-1,二是最后一个系数为所有宏块最后一个系数中绝对值最大。验证时,只需把从待验证视频中提取的认证信息与重构的认证信息进行比对就能实现认证。实验结果表明,本文提出的算法能够成功地嵌入和提取出水印信息并正确地恢复系数;算法对帧内内容篡改、帧删除、帧插入、帧交换、重压缩、常规信号处理等篡改非常敏感;此外,嵌入容量大,同时对视频的质量和压缩比特率影响较小,能够对视频帧的所有颜色分量进行完整性认证。

论文目录
关闭目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要工作和安排

第2章 H.264/AVC脆弱水印技术

2.1 H.264编码标准

2.1.1 相关术语及约定

2.1.2 H.264编解码器结构

2.2 H.264脆弱水印技术简介

2.3 H.264关键技术点及其脆弱水印技术

2.3.1 帧内预测

2.3.2 帧间预测

2.3.3 变换和量化

2.3.4 熵编码

2.4 H.264脆弱水印主要攻击形式

2.5 脆弱水印性能评价

2.5.1 主观质量评价

2.5.2 客观质量评价

2.5.3 比特率影响

2.6 总结

第3章 基于残差DCT系数的脆弱水印算法

3.1 算法概述

3.2 水印生成及嵌入算法

3.3 提取算法

3.4 实验结果及分析

3.4.1 主客观质量评价

3.4.2 比特率影响

3.4.3 认证能力分析

3.4.4 对比实验

3.5 结论

第4章 基于直方图特征函数的可逆脆弱水印算法

4.1 算法概述

4.2 水印生成算法

4.2.1 脆弱特征生成算法

4.2.2 像素值置乱方式

4.2.3 认证水印生成算法

4.3 水印嵌入

4.4 水印提取

4.5 认证过程

4.6 实验结果及分析

4.6.1 脆弱性分析

4.6.2 主客观质量评价

4.6.3 比特率影响

4.6.4 算法可逆性分析

4.6.5 对比实验

4.7 结论

总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

在线阅读全文下载
在线阅读全文下载