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高度保护和无失真视频水印利用DCT和DWT变换

Nithiyaa米1,Jeevitha.S。2
  1. 我的学生(应用电子技术),部门的ECE Muthayammal工程学院,Rasipuram Tamilnadu、印度
  2. Asst.教授,部门的ECE、Muthayammal工程学院Rasipuram Tamilnadu、印度
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文摘

“水印”是计算机辅助信息隐藏在一个载波信号的过程。数字水印可以用来验证载波信号的真实性和完整性。在视频水印,水印可以添加未压缩的数据或压缩视频流。实用的视频存储和分销系统存储和传输压缩格式的视频序列,如使用视频点播(VoD)服务来避免完全解码和编码的过程。大多数视频水印应用程序需要嵌入水印和实时检测。视频水印方案应健壮的几何失真,包括与种植旋转、缩放、纵横比变化、帧删除,和交换。实时性能和抗几何失真是重要的需求。离散小波变换是不变的旋转、缩放,和其他几何扭曲和离散余弦变换随后用于构造一级DWT系数。这减少了计算成本和满足实时的要求。一个额外的加密和解密密钥是用来提高安全提出了在不影响视频质量。

关键字

水印、离散余弦变换、离散小波变换,几何扭曲,加密、解密。

介绍

水印是一种保护技术保护(声称)作者的产权,供一些隐藏的水印图像。根据域嵌入水印或机密数据,两个类别可以进一步分为时域方法和频域方法。
空间域水印方法,处理是直接应用于图像像素值。水印是嵌入在图像通过修改像素值。这种类型的水印的优点是简单、快速计算。缺点是它的低能力承担一些信号处理或噪音。
对频域方法,第一步是将图像数据转换为频域系数通过一些数学工具(例如FFT、DCT或DWT)。然后,根据这些转换所产生的不同的数据特性,将水印嵌入到频域的系数。有水印的系数转换后回到空间域,整个嵌入过程完成。这种类型的水印的优点是高能力面临一些信号处理或噪音。

相关的工作

在视频水印,水印可以添加未压缩的数据或压缩视频流。实用的视频存储和分销系统存储和传输压缩格式的视频序列,比如使用一个视频点播(VoD)服务体系。在这些情况下,水印应该嵌入到压缩视频数据以避免完全解码和编码的过程[1]。
没有必要完全解码压缩视频流的嵌入和提取过程。。该方法还提供了一个便宜的时空分析,选择适当的子宏块嵌入,提高水印的鲁棒性,同时降低它对视觉质量的影响。[2]。
一个实时的视频水印算法基于奇异值分解(计算)。嵌入过程结合了DCT和圣言。应用奇异值分解的低频交流系数块DCT框架的邻居的关系系数的奇异值中间频段是修改后的[3]。
鲁棒水印在视频提出了根据微分能量理论。该地区应该嵌入水印根据能量可调阈值之间的关系及其微分能量[4]。
不同于静态图像,视频水印技术必须满足实时的要求。微分使用水印(DNW)数量。标签部分嵌入两个子区域之间的差异数量的模式有选择地去除高频组件[5]。
视频水印的实时要求,提出了一种新的基于改进的露水算法是解决。两个措施来改善露水算法的性能是使用能量差和总能量的比例RD取代能量差D标签模式嵌入比特和嵌入其他的选择是截止指数。在水印改进算法性能更好的视觉质量的影响,能力和鲁棒性比原来的算法[6]的甘露。
数字视频数据分布通过互联网越来越普遍。这些材料需要被保护以避免侵犯版权的问题。差分能量水印(露)算法用于低码率操作[7]。
差分能量水印(露)算法对JPEG / MPEG流。露水算法嵌入标签部分通过选择性丢弃高频离散余弦变换(DCT)系数在某些图像区域[8]。

现有的方法

答:离散小波变换
DWT,是小波变换的小波离散采样。可以使用小波来提取信息从许多不同种类的数据包括音频和图像。转换生成部分波段LL, LH,霍奇金淋巴瘤,HH每个。这里的大多数精力都集中在你,代表了原始图像的低分辨率版本。在各种类型的Haar小波变换变换使用。
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1)Haar小波:
最简单的DWT Haar-DWT。一个二维Haar-DWT包含两个操作:一个是水平操作,另一个是垂直的。第一步:首先,从左到右扫描像素在水平方向。然后,执行加法和减法操作在邻近的像素。存储和左边和右边的区别。重复这个过程,直到行处理。像素数目代表低频部分,而像素差异代表了原始图像的高频部分。步骤2:其次,扫描像素在垂直方向从上到下。
执行加法和减法操作在邻近的像素,然后存储在顶部和底部的区别。重复这个过程,直到列处理。最后我们将obtain4分解后表示会,霍奇金淋巴瘤,LH, HH分别。会副环带是低频部分,因此看起来非常类似于原始图像。
b .离散余弦变换
DCT广泛部署了现代视频编码标准,例如,MPEG, JVT等等。像其他变换,离散余弦变换(DCT)试图关联图像数据。后德相关每个变换系数可以独立编码而不丧失压缩效率。
1)一维DCT:
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b .水印方案
1)水印嵌入:
图2显示了水印嵌入过程。在一个视频序列,选择连续帧形成水印嵌入的基本载体单元,我们称之为水印序列(WMS)最小。oneWMS中的每一帧所对应的,我们直接从块dct计算DWT系数。
然后,我们将水印嵌入到低频子带的直方图计算比特的DWT域。水印W分成大小相等的部分,每个嵌入一帧的直方图形状在每个WMS,。嵌入过程的步骤如下。
步骤1。对于每个WMS,我们计算每一帧的一个水平的DWT系数矩阵块dct。
步骤2。我们在DWT域计算直方图的形状,获得每一位系数的数量。
步骤3。我们每个水印嵌入到两个相邻位重新分配系数在两位的数量。这些信息包括《gq》(j)和《gq》(j + 1)系数,分别。
我们控制的相对关系的两位为了嵌入一个比特的信息:
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在T是一个阈值控制系数的数量修改。我们选择阈值通过考虑水印鲁棒性性能和扭曲。后来,我们在连续两个垃圾箱嵌入一个比特。首先,我们考虑的情况下是1。如果《gq》(j) /《gq》(j + 1)≥T,不需要操作。
否则,如果《gq》(j) /《gq》(j + 1) < T,一些随机选择系数将会搬到E1和E2,满足《gq》(j) /《gq》(j + 1)≥T .我们重复这个过程,直到水印比特嵌入到相应的框架在一个世界媒体峰会。
步骤4。所有DWT系数的修改差异是反向转换为块DCT系数的修改后的差异,其次是增加他们原来的块DCT系数生成新的有水印的框架。这个过程可以降低计算成本,降低复杂性,因为大多数的修改差异DWT系数为零。
第5步。低比特水印可以嵌入一个WMS,重复步骤2到步骤4。
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2)水印检测:
水印的检测不需要重新编码帧压缩数据。还可以轻松快速地压缩视频数据解码采用一些编码或解码芯片。因此,我们可以执行水印检测解码后的视频数据。
图3显示了watermark-detection过程。检测过程包括四个步骤。
步骤1:我们选择连续的帧作为一个WMS滑动窗口。在每个WMS,我们计算每一帧的一级DWT系数矩阵RW Haar小波变换在空间域。
步骤2:作为水印嵌入过程中,我们计算低频子带系数DWT域的每一帧的WMS和生成柱状图大小相等的垃圾箱。
步骤3:系数的数量连续两个箱子是《gq》(j)和《gq》(j + 1)。我们可以提取隐藏通过比较它们的值:
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我们可以从相应的帧中提取水印比特的WMS通过重复这个过程。
步骤4:通过重复步骤2到步骤3,我们可以从所有的帧中提取Lw-bits水印在世界媒体峰会。提取的水印序列表示我们={小薇|我= 1,2,..... Lw}。然后我们可以决定与原始水印鲁棒性通过比较序列W。
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图3水印检测过程

提出的方法

我们提出一个方案涉及安全的视频水印方案。获得视频水印过程包括额外的加密和解密计划额外的水印嵌入和检测过程。该方案提供了高度安全的数字水印技术。
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结果和讨论

整个水印嵌入过程包括部分解码,它由可变长度的解码和量化,国米DWT系数之间的转换和块dct系数修改,和部分编码。
我们实现鲁棒性使用直方图的形状不变性的低频子带系数的DWT域的一个水平。水印嵌入调制的相对关系设计的每个连续两个箱子的数量低频DWT系数。
使用MATLAB 7.10仿真结果。仿真结果到嵌入和检测过程。连续的视频序列被转换为帧,然后嵌入和检测过程模拟和显示在无花果。
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结论和未来的工作

摘要实时视频提出了具有高安全性和高鲁棒性的水印。未来的工作包括水印随着时间进一步减少。

确认

作者要感谢博士。吧,部门负责人的电子和通信,Muthayammal工程学院对她持续的支持。特别感谢是由于裁判做出几点建议能够显著提高纸和审稿人的宝贵意见。

引用