基于自适应策略的盲视频水印算法

提出一种在MPEG-2视频流中嵌入水印的方法。将水印嵌入到所有B帧的运动矢量中,嵌入时对每帧中的运动矢量进行分组,每组嵌入1位水印信息,提高水印的鲁棒性。采用一种自适应策略,通过修改运动矢量幅值的奇偶性来嵌入水印,减少对运动矢量个数及其幅值大小的改变,提高水印在压缩视频中的不可见性。实验结果表明,该算法具有较好的抗多次编码及码率改变攻击的能力,能够满足水印的实时嵌入和提取。     

基于纹理复杂度和运动方向的3D视频水印算法

3D视频的编码方法在HEVC（high efficiency video coding）的基础上有了较大的改动.针对这些改变,提出了一种基于纹理复杂度和运动方向的3D视频水印算法.首先,采用灰度共生矩阵和梯度矩阵分别对I帧中CTU（coding tree unit）和8 CU×8 CU（coding unit）纹理复杂度进行统计分析,将分析结果作为阈值选出P帧和B帧中纹理复杂度较高的8 CU×8 CU;其次,选择帧间预测模式为对称分割的块作为嵌入块,结合同位纹理块的运动矢量分量大小来确定嵌入的水印;最后,通过调制当前块运动矢量的搜索范围或修改区域最优运动矢量的大小来嵌入水印.本算法对不同视频序列平均嵌入容量达到613字节/帧,在不同QPs（quantization parameters）（25、30、35、40）值的重编码攻击下的平均误码率为13.31%,PSNR值平均下降仅为0.007 5 dB,对合成视点质量几乎没有影响,同时鲁棒性好.     

基于运动目标检测的视频水印算法研究

摘要：为了提高视频水印的鲁棒性,提出一种基于运动目标检测技术的算法。通过相邻帧差法提取并标记视频图像序列中的运动目标,并采用图像局部奇异值分解(SVD)算法,实现水印的嵌入和盲提取过程。在仿真实验中,通过计算水印嵌入后图像的峰值信噪比,证明该水印算法具有很好的不可见性和隐蔽性;并使用strimark软件对嵌入水印后图像进行几何攻击,分析水印图像的相关系数,验证本算法具有很好的鲁棒性。     

基于H.264运动矢量域的脆弱水印算法研究

针对H.264/AVC的编码特征,提出一种基于H.264/AVC低比特率视频流的脆弱水印算法。该算法在视频编码端的P帧经过运动矢量搜索和运动矢量预测之后,提取运动矢量残差,将水印嵌入在运动矢量残差中。在视频的解码端进行水印提取和检测,检测不需要原始视频的参与。该算法具有较小的码率变化、视频失真,以及较强的脆弱性。     

基于能量差比率的DEW视频水印算法

提出了一种基于能量差比率的DEW视频水印算法,该算法选择在I帧视频图像块能量(纹理)分布均匀的区域嵌入水印,每个I帧中嵌入的水印相同。实验结果证明,该算法水印鲁棒性好,码率稳定,检测可靠性高。     

基于HVS的自适应鲁棒视频水印算法

视频水印与静止图像比较,包含有运动部分,具有变化的特性。根据人眼对快速运动的物体敏感度会下降的特点及DCT域视觉掩蔽模型,提出一种自适应的鲁棒视频水印算法。算法首先通过比较I帧与相邻帧的同一区域的DCT直流系数,得到一个快速运动图像块集,然后在该图像块集中根据视觉掩蔽模型计算图像块的DCT中频系数,选择区域自适应嵌入水印。仿真实验表明,该水印算法不仅能很好地抵抗MPEG压缩,而且能较好地协调不可见性和鲁棒性,并能抵抗一定的几何攻击。     

提升方案小波和HVS下的自适应视频水印算法研究

提出一种基于小波域与HVS特性的自适应视频水印盲提取算法.算法首先将视频流分割成一个个镜头,并通过密钥从中选取嵌入水印信息的若干镜头,镜头中的视频帧图像与灰度水印图像均被变换到小波域中,并将水印图像的小波域系数按照小波树结构重新进行分块并按位平面重要次序形成水印序列;水印的嵌入是按照子带到子带的顺序进行的,水印序列被嵌入到视频帧图像相应子带的重要系数中;此外,水印的嵌入充分考虑了HVS对图像纹理区域、运动区域的掩蔽特性,使得水印的嵌入强度具有自适应性,从而保证了所嵌入水印在不可见性前提下的极大鲁棒性.试验结果表明,所给出的算法对于诸如Gaussian噪声、丢帧、帧平均和MPEG-4压缩等常见攻击具有很好的鲁棒性.     

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。     

基于压缩传感的视频水印算法

针对压缩域视频流的完整性认证问题,提出了一种基于压缩传感（CS）的视频水印算法。以H.264压缩视频流为研究对象,通过对视频序列的I帧进行压缩传感随机投影,得到少量的测量值,经过量化和置换加密,最后以水印的方式嵌入到P帧具有最大运动矢量幅值的宏块中。认证时,从含水印视频序列的P帧提取水印,并对I帧进行相同的压缩传感随机投影,通过比较测量值的差异,实现对视频的完整性认证。仿真结果表明,该算法具有较好的视频质量,对码率的影响较小,对帧删除、帧插入、重压缩等攻击具有较强的鲁棒性。     

基于H.264/AVC的快速半脆弱水印算法实现*

提出了一种基于H.264/AVC低比特率视频流的快速半脆弱水印算法。该算法一方面将I帧DCT量化残差矩阵能量值E的大小作为嵌入鲁棒水印的判决条件,以增强水印的鲁棒性和透明性,降低对编码比特率的影响;另一方面通过限制P帧运动矢量的搜索范围和估计精度嵌入脆弱水印,以提高水印嵌入的实时性。鲁棒水印与脆弱水印相结合有效地实现视频版权保护和内容完整性认证。实验结果表明,该算法实时性高、复杂度低,具有较好的率失真特性。     

基于平面拟合恢复运动矢量的错误隐藏算法

针对压缩视频码流在无线信道传输过程中由于运动矢量失配导致重构图像质量的问题,提出了一种基于平面拟合恢复运动矢量的错误隐藏算法。首先,根据H.264视频标准具有多参考帧且相邻宏块间的相关性的特点,通过把与受损宏块直接相邻的每个分块的运动矢量定义为一个点,采用平面拟合方法表征小范围内相邻运动矢量的变化趋势,对受损宏块运动矢量进行重建,然后利用改进的边界匹配函数,选取最优运动矢量对受损图像进行恢复。实验结果表明,该算法不仅避免了AIC算法产生的块效应,而且在不同的RTP丢包概率下,该算法比AIC算法得到的峰值信噪比有0.3~2.5 dB的提升。     

基于联合运动补偿的边信息预测算法

传统块运动补偿算法仅利用单一运动向量场,该运动向量场中总会存在一定的运动异常,而过多的运动异常会严重衰退内插帧质量。为了解决该问题,提出了一种基于联合运动补偿的边信息内插算法,该算法使用双向运动估计计算出内插帧的运动向量场,接着采用当前块和其八个邻域块的运动向量联合预测出目标块。由于运动向量场的局部平滑特性会使八邻域块的运动向量十分接近当前内插块的真实运动向量,实验结果表明提出算法比传统算法有更好的容错性能。     

基于运动估计的视频隐写检测算法

提出一种基于运动估计的的视频隐写检测算法。通过块均方误差的变化研究信息嵌入对运动估计的影响,发现运动矢量对隐写具有敏感性,且分块越小,对隐写越敏感。反映视频时变特性的运动矢量场被作为隐写检测中视频数据的表征,特征提取过程中,先取定分块大小,使用最小均方误差块匹配运动估计算法,得到运动矢量场。再提取运动矢量场3个方向相邻元素的共生矩阵,使用共生矩阵的主对角线及其相邻元素作为特征。使用支持向量机分类器实施检测,实验结果表明文中算法与Budhia的算法相比,具有更好的检测性能。     

结合运动矢量和像素递归的全局运动估计方法

全局运动估计是计算机视觉、视频处理等领域中一项重要研究课题。结合运动矢量和像素递归提出一种新的全局运动估计方法,该方法根据块运动矢量求出运动矢量直方图,找出主要块运动方向作为初始的全局运动方向,并初始化全局运动参数。利用运动矢量间距离及类间方差求出运动矢量分割阈值,自适应地去除外点块区域。根据背景块梯度和值的大小,在每个背景块中选择一到两个特征像素点进行运动参数估计。实验结果表明,该方法具有较快的计算速度,同时也具有较高的计算精度。     

基于运动矢量投影的帧率转换算法

提出一种基于运动矢量投影的帧率转换算法。在运动估计阶段，采用连续消除算法SEA，将该算法与全搜索相结合，对块匹配准则的计算过程进行优化，可以在保证图像质量的同时减小计算复杂度。在运动矢量场投影过程中，定义一个新的运动矢量选取标准，在匹配准则的基础上添加了块的位置信息，相对于传统标准，本标准更能代表内插块的真实运动，准确性更高。在运动补偿阶段，针对投影过程中产生的重叠现象，采用自适应加权补偿插值算法，考虑所有重叠投影块的运动信息。对于产生的空洞现象，采用运动矢量中值滤波的算法来填充。实验结果表明，该算法可以减少运动信息的丢失，插值效果更加准确。     

Improved FFSBM Algorithm and Its VLSI Architecture for AVS Video Standard

The Video part of AVS （Audio Video Coding Standard） has been finalized recently. It has adopted variable block size motion compensation to improve its coding efficiency. This has brought heavy computation burden when it is applied to compress the HDTV （high definition television） content. Based on the original FFSBM （fast full search blocking matching）, this paper proposes an improved FFSBM algorithm to adaptively reduce the complexity of motion estimation according to the actual motion intensity. The main idea of the proposed algorithm is to use the statistical distribution of MVD （motion vector difference）. A VLSI （very large scale integration） architecture is also proposed to implement the improved motion estimation algorithm. Experimental results show that this algorithm-hardware co-design gives better tradeoff of gate-count and throughput than the existing ones and is a proper solution for the variable block size motion estimation in AVS.     

一种结合空间预测和CDS的快速块匹配算法

运动估计是根据视频序列中时间上相关的信息估计场景或目标的二维运动向量场的过程. 因为块运动估计的简单性和有效性, 它已经成为目前使用最广泛的运动估计方法. 本文设计了一种结合空间预测和CDS的快速块匹配算法. 若当前块和相邻块的运动相似, 则选择相邻块的运动向量中使当前块的匹配误差最小的一个作为当前块运动向量的预测估计, 再以该预测值为中心, 比较SDSP上搜索点的块匹配误差. 若当前块和相邻块的运动不相关, 则采用CDS算法从原点开始搜索运动向量. 实验结果表明, 本文设计的算法兼顾了搜索速率和精度, 相比N3SS、DS、HEXBS、CDS、CDHS算法, 更好地适用于超分辨率图像复原.     

视频图像运动估计中的一维块匹配算法

运动估计是视频图像压缩和视频图像修复等领域的基础问题,传统的块匹配法搜索质量较好,但搜索速度不够快.针对传统块匹配法搜索速度上的不足,提出一种快速的一维块匹配运动估计算法.首先对运动矢量正交分解,使用特殊权重系数矩阵对二维匹配块做降维处理,得到2组一维特征矩阵;然后选择一维三步搜索法作为搜索策略,最小绝对误差和准则作为...     

视频标准帧速率上变换的自适应运动补偿方案

提出了一种自适应的运动补偿方案，首先利用预测三步搜索算法进行运动估计，由于此运动估计算法能够很好地利用运动向量的时空相关性．从而能得到更加平滑的运动向量场。其次．为了能够抑制运动向量场中个别奇异向量以及块匹配算法所固有的块效应问题，对向量场进行中值滤波，并采用了一种特殊的向量分配算法。方案的最后一个环节是运动补偿插值，它综合考虑插值帧的局部图像质量以及全局图像质量，利用一种白适应性较强的中值滤波操作来达到一定的综合效果。实验结果证明，此算法与运动补偿时间插值(MCTI)算法相比，插值得到的图像更加平滑，而且，两者的信噪比指标对比也充分说明了本算法的优越性。     

H.266/VVC中一种改进的仿射运动估计算法

通用视频编码标准H.266/VVC通过引入多种新的编码技术,如仿射运动补偿预测、自适应运动矢量精度、多核变换等,以支持360°视频和HDR视频的编解码,从而为用户提供最优的视频质量,但是在H.266/VVC帧间预测过程中,仿射运动估计计算复杂度高导致编码时间显著增加。针对该问题,提出一种改进的仿射运动估计算法。通过对仿射高级矢量预测（AAMVP）候选列表的构建过程进行改进,并构建一种AAMVP候选列表候选项筛选准则,使得列表的候选项更接近编码块真实的运动矢量,从而缩短编码时间。同时对仿射运动估计中迭代搜索最优仿射运动矢量的迭代过程进行优化,以加快迭代搜索速度。实验结果表明,在低时延的编码器配置下,相比VVC原始算法,当BD-BR增加了0.023%时,该算法的总体编码时间平均缩短13%,在保证编码质量的前提下能够有效降低编码的计算复杂度。