基于参考帧的多视点视频信息隐藏方法-陈明.docx
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1、基于参考帧的多视点视频信息隐藏方法 A New Multi-view Video Steganography Algorithm Based on Reference Frames 学科专业:信息与通信工程 研 究 生 :陈 明 指导教师:苏育挺教授 天津大学电子信息工程学院 2013年 11月 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作和取得的 研宄成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研宄成果,也不包含为获得 天津大学 或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中 作了明确
2、的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名: 签字日期: 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 天津大学 有关保留、使用学位论文的规定。 特授权 天津大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 (保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名: 导师签名: 签字日期: 年 月 日 签字日期: 年 月 日 摘要 随着互联网技术的快速发展,数字化媒体的传播达到了前所未有的普及程 度。由此带来严重的内容篡改、非法使用等侵权问题。数字水印作为信
3、息隐藏技 术的一个分支,是一种解决版权保护问题的有效途径,目前已成为信息安全领域 的研宄热点。 H.264/AVC引入了多参考帧技术,在参考帧选择环节可以隐藏信息。 其第四个扩展标准为多视点视频编码,在多视点视频中,可以使用其他视点中已 编码重建的帧作为参考帧,因此有更多参考帧可供选择。 本文针对多视点视频提出了基于参考帧的信息隐藏方法。在运动估计中,各 个参考帧被选为最优参考帧的概率各不相同。其中,第一个前向参考帧和第一个 后向参考帧被选中的概率最高,远远超过其他参考帧。本文统计了各参考帧被选 为最优参考帧的概率,对参考帧序号与待嵌入比特之间的分组映射规则作了优 化,使得嵌入信息前后该概率分
4、布规律基本不变。在嵌入信息时需要强行改变编 码块的参考帧,此时希望这种改变是从 最优参考帧变为次优参考帧,或其他与最 优参考帧相似的帧。分组优化可将相似的参考帧分入不同的分组,因此有助于抑 制信息嵌入带来的码率增长。另外,在场景切换等场合,嵌入信息仍将引起码率 明显上升,这是由于场景切换时,最优参考帧与其他参考帧相似度低。因此,算 法在嵌入前进行了相似度预判,如果第一个前向参考帧和第一个后向参考帧的相 似度低于一定阈值则不进行嵌入,以抑制码率上升。算法不需要原始视频即可提 取隐藏的信息。 采用标准测试序列对算法进行实验,并从隐藏性、嵌入量、视频质量等方面 作对比分析。结果表明算法没有带 来码率
5、的显著上升,对视频质量没有造成明显 影响,嵌入量较为可观,且保持了最优参考帧分布规律基本不变,可以抵抗统计 分析攻击。 关键词:信息隐藏;多视点视频;参考帧;分组;相似度 ABSTRACT With the rapid development of Internet technology, digital media has been more and more popular, which brings serious copyright infringement. Digital watermarking, as a branch of information hiding technol
6、ogy, is an effective way to solve this problem. Information hiding has received much attention. H.264/AVC introduces multiple reference frames technique and secret information can be embedded in reference index. Multi-view video coding standard is one of H.264/AVC5s extensions. In multi-view video,
7、a frame from other views that has been encoded and reconstructed can also be used as a reference frame, so there are more reference frames to choose from. This paper presents a multi-view video information hiding method based on the reference frames. Different reference frames have different probabi
8、lity to be optimal frame. In order to maintain the probability distribution, the mapping rule of the embedding system is optimized. The optimization of mapping rule also helps reduce the bit rate increase by mapping similar reference frames into different groups. In addition, similarity of the first
9、 forward reference frame and the first backward reference frame is calculated and if the similarity is below a certain threshold, information will not be embedded. This is supposed to suppress the rate increase. The algorithm does not require the original video to extract hidden information. In the
10、end, this paper takes experiments using standard test sequences and makes comparative analysis of security, embedded volume, video quality and other aspects. The results show that the algorithm does not bring significant increase in bit rate and does not cause significant effect on the video quality
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- 基于 参考 视点 视频 信息 隐藏 方法
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