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一种量化误差补偿的压缩域H.264-AVC视频水印算法

计算机研究与发展ISSN1000—1239]CN11-1777/TPJournalofComputerResearchandDevelopment46(Suppl.):43—47,2009

一种量化误差补偿的压缩域H.264/AVC视频水印算法

王小静杨高波刘争艳杜青松

(湖南大学计算机与通信学院长沙410082)

(gbyang—hunu@hotmail.corn)

ACompressed—DomainVideoWatermarkingAlgorithmforH.264/AVCwithQuantizationErrorCompensation

WangXiaojing,YangGaobo,LiuZhengyan,andDuQingsong

(CollegeofComputerandCommunication,HunanUniversity,Changsha410082)

AbstractAcompressed—domainvideowatermarkalgorithmforH.264/AVCisproposedinthispaper.TheDCTblocksareclassifiedaccordingtocodeblockpattern(CBP)andthenumberofnonzeroDCTcoefficients。andthoseblockswithmorenon-zeroDCTcoefficientsareselectedforwatermarkembedding.Tokeepthebit—ratestable,watermarkisonlyembeddedintothenon—zeroDCTcoefficients.Moreover,acompensationmechanismforquantizationerrorisproposed.ItdefinesanerrornormfunctionfordifferentDCTcoefficientstodynamicallychoosetheembeddingposition,andadaptivelyembedwatermarkofdifferentstrengthaccordingtothedegreeofmodification.Experimentalresultsdemonstratethattheproposedapproachcanembedandextractthewatermarkinformationefficientlywithhighembeddingcapacity,andtheembeddingcompensationmechanismeffectivelydecreasestheerrorintroducedbyquantizationandwatermarkembedding.

Keywordserrornormfunction;adaptive;H.264/AVC;videowatermarking

摘要提出一种基于H.264的压缩域视频水印方法.根据块编码模式参数CBP和非零DCT系数个数,对DCT块分类,选取非零DCT系数较多的块作为嵌入区域.为了保持嵌入前后视频流码率基本恒定,水印只嵌入到非零DCT系数.此外,提出了一种量化误差补偿机制,它对不同的DCT系数定义了一个误差准则函数,根据该函数的值动态地选择水印的嵌入位置,并根据视频的修改程度,自适应地嵌入不同强度的水印.仿真实验结果表明,该算法能快速地嵌入和提取水印信息,水印嵌入容量较大,且嵌入补偿杌带】有效降低了量化和水印引起的误差.

关键词误差准则函数;自适应;H.264/AVC;视频水印

中图法分类号TP391

随着计算机网络和通信技术的飞速发展,数字媒体已得到了广泛的应用.众所周知,数字化多媒体信息.在编辑、存储、拷贝、传输和使用等方面有着明显的优势.但由于其易于修改的特性,使得数字媒体变得很不安全.当前视频和图像更多的是以压缩的

收稿日期:2008—11—03

基金项目:国家自然科学基金项目(60702065)形式存在和传播的,对于压缩图像和视频的数字水印实际应用,计算复杂性和水印容量等特性显得比较重要.因此,水印算法应具有较低复杂度,并且易于在终端实现.另一方面,对于一些水印应用(如视频认证),水印容量要求越大越好.

万方数据

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