基于FPGA高速实时图像数据处理系统的研究

本文对在FPGA中嵌入Powerpc(hard IP Core),引入linux嵌入式操作系统用来开发嵌入式系统进行了研究,系统实现了高速数据采集、高速视频数据压缩、实时视频数据的网络传输和实时压缩图像数据存储功能,该方法采用linux嵌入式操作系统加FPGA中嵌入的Powerpc硬核处理器进行系统控制层面的处理,还根据FPGA的特点将视频处理等功能用高速硬件实时处理。系统适合于系统空间要求小且视频数据处理量大的应用。     

基于自适应奇异值调制的抗转码视频隐写算法

近年来,随着网络和多媒体处理技术的飞速发展,互联网视频用户数量呈爆炸性增长之势,目前视频流量已占网络总流量的一半以上,这为以视频为载体的隐蔽通信提供了很好的应用背景。但是另一方面,几乎所有的视频网站都会对上传视频进行转码处理,转码后载体视频的码率、图像组GOP （Group of Pictures）结构、量化参数QP （Quantization Parameters）等关键压缩参数都会受到无法预知的影响,这极大地限制了当前绝大多数基于压缩域嵌入的视频隐写算法的应用。要利用视频网站对应的有损转码信道进行隐蔽通信,关键在于设计能抵抗转码攻击的高鲁棒性,并具有足够安全性的隐写方法。针对这一问题,本文提出了一种面向小波变换域,结合奇异值分解SVD （Singular Value Decomposition）和量化索引调制QIM （Quantization Index Modulation）的自适应鲁棒隐写方法。该方法基于目标网站的转码特性仿真实现本地编码器,在编码的过程中完成嵌入。嵌入在视频帧亮度分量的DWT （Discrete Wavelet Transform）域进行,通过采用自适应量化步长QIM的方法对分块最大奇异值进行调制达到嵌入消息的目的。另外,提出一种间隔修正的嵌入策略,很好地抑制了嵌入引起的视频闪烁效应。实验结果表明,提出方法提升了含密载体视频经过不同程度的转码后的秘密消息生存率,同时很好地保持了视觉质量和压缩效率。     

基于编码的视频嵌入视频方法的研究

针对视频嵌入视频现有算法中所存在的嵌入帧数较少的问题,提出了一种新颖的视频嵌入视频的方法.该方法综合应用了编码和鲁棒信息隐藏技术,先利用编码预处理来增强秘密视频抗误码的性能,然后再将编码后的码流在宿主视频的频域中进行鲁棒嵌入,进一步提高算法的可靠性.仿真结果表明,应用本方法后,信道中传输的宿主视频具有透明性、不可觉察性和较高的安全性,且较之于以往算法,有效地提高了隐藏的帧数和接收端提取秘密视频的质量,实现了秘密视频的隐秘传输.     

基于码分多址的视频水印

应用通信领域的码分多址技术对视频水印方案进行一次探讨,将待嵌入的水印信息使用循环码编码以后,使用码分多址技术对视频每一帧中Blue分量进行水印嵌入操作。通过相关检测提取水印,不需要原始视频文件,嵌入和提取算法简单易懂。通过仿真实验,使用该方法嵌入水印信息不影响视频流的完整性和一致性,人的感官系统不能分辨出嵌入水印以后的视频和原始视频之间的区别。该水印系统可以应用在视频版权保护和监视特定视频是否播放的场合。     

基于视频关键帧的水印嵌入算法研究

现有视频水印技术需将水印同等嵌入到所有视频帧中进行版权保护,这大大增加水印嵌入负担。为减少资源浪费,提高水印嵌入效率,该文提出了一种在视频关键帧中嵌入水印的算法。该算法首先利用PCA方法提取出视频帧的主要特征,并根据此内容进行聚类,进而得到关键帧;然后在关键帧中嵌入水印图像。该算法思想简单,容易实现,实验表明该算法能够极大地提高视频水印嵌入的速度,视频水印的鲁棒性也得以加强。     

鲁棒视频水印研究进展

数字视频在当前通信世界中被认为是一种重要而有效的媒体,广泛应用于新闻、短视频和有线网络广播视频节目中。随着计算机与互联网技术的发展,数字视频内容容易被侵权使用者肆意复制和传播,如何保护视频版权日益成为人们关注的问题。鲁棒视频水印是实现视频版权保护的一种有效手段。作为数字视频水印的分支,鲁棒视频水印是一种通过特定算法在需要被保护的视频对象中嵌入秘密信息——水印来证明版权归属的技术。本文对当前的视频水印技术进行了概述,对视频水印的概念、应用场景、分类方式、设计要求、发展历程和相关经典方法进行了介绍和梳理。本文归纳总结了2016—2021年鲁棒视频水印相关研究工作,包括基于内容的、基于码流的、基于深度学习和其他类型视频水印,并对其中部分工作进行了相应的性能比较和分析。其中,基于内容的视频水印方法将视频看做帧序列,由于在每一帧上应用水印算法,不考虑视频的编解码过程,这类方法实现简单,计算效率高;基于码流的视频水印方法将水印嵌入到编码比特流中,该方案更快速,故可支持实时视频水印应用;基于深度学习的方法取代了依靠手工设计的特征来提高水印的性能。最后分析了鲁棒视频水印的未来发展趋势。     

一种数字电视广播系统中的版权保护方案

本文研究了数字电视广播中的版权保护方案,提出从视频接口和节目内容传输两个环节中进行版权的保护。针对视频接口提出一种安全认证加密机制。在接收或录制设备端,提供授权的解密方法,实现加密数据流的播放和录制。针对内容传输提出应用基于频域的主动水印算法进行广播监视,讨论了数字电视网络系统中基于水印的访问控制模型,以及数字水印的嵌入与提取原理。     

SNMPv3代理在网络视频监控终端的嵌入式实现

网络视频监控是未来安防监控领域的主流技术.SNMPv3是简单网络管理协议的第3版,在原有SNMP协议基础上增添了基于用户的安全模型和基于视图的访问控制模型,加强了协议的安全性.通过在网络视频监控终端中嵌入SNMPv3代理,实现了对网络视频监控系统的统一、安全、有效管理.     

基于流媒体相关的视频安全组播协议(MSMP)研究

随着无线网络的快速发展和Internet中流媒体视频的巨大成功,无线网络中的视频服务有望在不久的将来得到大规模部署,无线网络上的实时流媒体传输技术已成为研究热点,而其中视频安全组播协议是一个关键问题。但是,由于无线网络中有限的带宽和有限的存储空间,外部的攻击与自适应机制带来的安全性问题在无线流媒体视频中是不可避免的。一个精心设计的密钥管理算法不仅可以明显地提高流媒体视频的性能,还能够保证可靠的数据嵌入以及实时视频应用提供安全支持。如何设计一个高效的密钥管理算法,是当前流媒体视频应用中一个备受关注的问题。针对无线视频应用,针对一个处于开放和不安全的网络环境中的自适应视频应用的密钥管理算法进行了研究,并进行了算法评价。     

基于Arnold置乱的小波变换数字视频水印

提出了一种结合小波变换和Arnold变换的数字水印算法。首先用Arnold变换将水印图像置乱,然后将置乱后的水印图像,通过对视频关键帧图像的小波变换将其嵌入到视频的关键帧图像中,以完成水印的嵌入。Arnold变换是图像置乱常用的一种方法,对水印图像进行置乱处理能够提高其信息安全性,而且对于嵌入水印之后的视频帧来说,其抗剪切攻击等能力也会得到提高。将Arnold变换应用到视频水印中,可以使视频水印的安全性、可靠性以及水印嵌入的鲁棒性都得到有效提高。     

相似动画视频片段探测方法

为了实现相似视频片段的快速探测,以动画视频片段为研究对象,提出一种建立在视频单元层上的动画视频片段探测方法.在视频特征描述阶段,采用更符合动画图像的Markov平稳特征来描述动画视频帧的视觉特征,并利用视频距离轨迹(VDT)来挖掘视频片段特征,同时采用线性拟合特征的描述方法来描述VDT的特征;在特征匹配阶段,将视频片段匹配问题转换为网络流优化的问题,通过将视频单元的时间一致性嵌入到匹配网络中来寻找最佳对齐方式,大幅度减少了匹配的数据量.实验结果表明,该方法极大地改善了相似视频片段的探测效果,与传统的视频匹配方法相比,其具有更好的鲁棒性以及更高的效率.     

基于DWT和DCT的视频数字双水印方法

针对单水印算法存在功能单一的问题,提出一种基于DWT和DCT的视频数字双水印方法,通过嵌入鲁棒性水印和脆弱性水印实现视频版权和完整性认证的双重目的。利用DWT和DCT变换、多重嵌入等方法,在同一视频序列中先后嵌入两种不同类型的数字水印,后嵌入的脆弱性水印服务于先嵌入的鲁棒性水印。实验结果表明,该方法不仅能有效地保护视频信息的版权,还能抵抗一些常见攻击,以达到防止被篡改的目的,具有较好的鲁棒性和不可见性。     

基于空间转换网络的视频盲水印方法

提出并实现了一种基于空间转换网络(STN)的视频盲水印方法。针对目前视频水印 不能同时抵抗噪声、压缩等信号处理攻击和缩放、剪切等几何攻击的问题,设计一个子块水印 嵌入机制,并依赖 STN 确定水印嵌入子块区域以及空间变换系数。选择变换域中的中频系数作 为嵌入通道,通过空间变换系数矫正旋转和缩放后的图像已获得鲁棒视频水印方法。实验结果 表明,基于 STN 的视频盲水印方法具有较高的视觉隐蔽性以及较强的稳定性和鲁棒性,同时嵌 入水印容量达到 256 位以上。     

基于Ontology的视频描述信息抽取系统

网络视频信息包括视频内容和视频描述信息。鉴于效率问题,网络视频监管主要考虑视频描述信息。结合本体论和成熟的Java字符处理规则,提出基于Ontology的网络视频描述信息抽取方法。建立网络视频领域内的本体模型,自定义启发式抽取规则,并应用Java编程将该方法应用于某部委国家级视频监管项目中。实验结果表明,该方法在抽取的准确率和覆盖率上取得了较好的效果。     

视频挖掘机Orbit Downloader

现在网上嵌入式音乐和视频普遍流行,如国外的YouTube和国内六间房等。我们一般在线观看嵌入视频,但有时受带宽限制或网络状况不好,频繁缓冲,看起来很痛苦。因此将视频下载到本地观看是一个不错的选择。普通的下载工具对嵌入视频无能为力,现在向朋友推荐一款极其好用的嵌入视频下载工具——Orbit Downloader。     

基于直方图对的MPEG-4格式视频无损数据隐藏

针对视频中的无损数据隐藏问题,提出了基于直方图对数据嵌入的方法,在I帧的离散余弦变换(DCT)域中,通过选择合理的起伏值、频段和区域来进行数据嵌入,达到了MPEG-4视频高质量的嵌入效果。通过选择在图像空域的最优局部区域的宏块(8×8),在DCT宏块内部最优频率范围内,在最优DCT幅度上嵌入数据,来达到视频的最优直方图对无损嵌入。在6个常用的测试视频序列的实验中,得到比过去方法更高的峰值信噪比（PSNR）。如akiyo视频,I帧嵌入PSNR,分别达到了45.33dB（1000b/帧）、43.58dB（2000b/帧）和40.28dB（4000b/帧）。在大嵌入量的情况下,依旧保持了较低的比特率的增加,平均约6%。在DCT系数上嵌入数据,所提算法比“基于DCT量化表”上嵌入数据得到的PSNR更高。嵌入I帧比嵌入B帧好,形成了比较完备的视频无损数据隐藏方法。     

高清IP网络摄像机及其智能化的解决方案

要使网络视频监控系统智能化,其最重要的产品形态就是使网络摄像机智能化。这样,所监控的视频图像,经过前端智能网络摄像机的分析识别后,可只将有异常的图像传输到后端去记录与显示,因而可大大减轻网络的负担。但如何使高清网络摄像机（1280×1024）的富余CPU资源,嵌入哪些智能视频分析与识别的软件算法到网络摄像机中,是目前国内外安防学者研究的重点之一。本文介绍一种新的单路高清IP网络摄像机的功能模块方案、并在此基础上嵌入智能功能组成智能网络摄像机,文中还介绍了其组成方案、设计原则与要点,以及应具备的合适的智能化功能等。     

FFT通信模式嵌入环形光网络及其性能分析

在分析互连网络的性能时常常利用一些特殊的通信模式。而快速傅立叶变换(FFT)在数字信号处理、概率论等领域中具有非常广泛的应用。因此,该文针对FFT的Cormen并行迭代算法中的通信模式,提出两种嵌入算法,将其嵌入环形光网络中。并且分析了在这两种嵌入方式下,FFT算法在环形光网络中的拥挤度和时间复杂度。并对这两种算法进行了比较。最后,得到利用上面的嵌入算法将蝶形网络嵌入环形光网络的嵌入方法并分析了其嵌入拥挤度。     

一种压缩域视频的实时高效率数据嵌入方法

基于压缩视频,提出了一种低时间复杂度,满足嵌入式实时性要求的高效率数据嵌入方法,可以在压缩视频的VLC域中快速、高效地进行机密数据嵌入.该方法不修改原视频码率,引入的视频失真小,且提取数据不需要原宿主视频,算法具有较低的时间复杂度.基于此方法给出了一种MPEG-2视频完整性验证方法,取得了较好的实验结果.     

多媒体网络:从内容分发网络到未来互联网

从二十世纪九十年代到今天,网络以惊人的速度不断发展、变化、进步着。而最近今年,互联网流量逐渐趋于视频化,而且这种趋势越来越明显。但是网络视频在应用过程中却面临着诸多难题。内容分发网络建立网络间的覆盖网时,是在各个网络应用之间进行的,这就使得网络视频的应用难题得到了相应的解决。网络的视频应用在各个方面的需求性是不断增长的,例如网络的移动性对视频应用有着严格要求,网络的交互性对视屏应用的技术性需求不断增长,网络的异构性加大了视频应用的难度,网络的可扩展性又对视频的质量要求较为严格等等。本文就从内容分发网络在发展中面临的各种技术性的难题说起,进一步阐述如今的互联网结构研究及技术的核心和多媒体网络在设计方面的方法。