基于頻域水印嵌入方法的MPEG－4形狀錯(cuò)誤隱藏技術(shù)
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1 引言
隨著網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對視頻應(yīng)用提出了新的要求，基于內(nèi)容的交互編碼標(biāo)準(zhǔn)MPEG－4就是適應(yīng)這一要求而提出來的。MPEG－4視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)面向內(nèi)容編碼，視頻數(shù)據(jù)以基于內(nèi)容的方式進(jìn)行壓縮、傳輸、編輯、檢索，與以往視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的主要區(qū)別在于對象的概念，輸入的視頻不再足象素，而是視頻對象，以視頻對象作為操作的單位實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)編碼的所有功能。視頻對象按照時(shí)空關(guān)系組成的場景，但是場景的前景對象和背景對象得以獨(dú)立編碼，如圖1有兩種基本的基于視頻對象的視頻場景的組成方法，每個(gè)場景可以由直接從視頻序列中分隔的視頻對象組成((a)分隔場景)，也可以是現(xiàn)有的視頻對象進(jìn)行組合((b)組成場景)。另外也有可能場景是由上述的兩種方法結(jié)合組成。
MPEG－4視頻序列根據(jù)視頻對象進(jìn)行解釋和處理，這些視頻對象是由運(yùn)動(dòng)信息，紋理信息和形狀信息定義的。MPEG－4視頻包通常是基于數(shù)據(jù)分隔模式編碼的，形狀信息和運(yùn)動(dòng)信息是獨(dú)立于紋理信息的，是分別傳輸?shù)?。如果紋理信息發(fā)生了丟失，利用正確解碼的形狀信息和運(yùn)動(dòng)信息可以進(jìn)行紋理錯(cuò)誤隱藏。而如果形狀和運(yùn)動(dòng)信息都丟失了，則丟棄整個(gè)視頻包。
圖 1 分隔、組成場景的組成方式
形狀信息用Alpha掩模平面來表示，用二值定義(1表示不透明，0表示透明)，或用灰度級定義(象素的透明程度介于0～255之間，1表示不透明，0表示透明)。一般都是使用二值掩模平面，視頻對象的每個(gè)象素位置被定義為完全透明或完全不透明。二值的形狀信息對于網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生的錯(cuò)誤很敏感，并且會(huì)很容易發(fā)生錯(cuò)誤擴(kuò)散，將會(huì)影響連續(xù)幀的視頻對象解碼，現(xiàn)有的紋理和運(yùn)動(dòng)信息錯(cuò)誤隱藏技術(shù)都是在正確獲得形狀信息的基礎(chǔ)上得到的，這說明形狀錯(cuò)誤隱藏是很必要的。
2 形狀錯(cuò)誤隱藏技術(shù)回顧
MPEG－4編碼標(biāo)準(zhǔn)提出了例如插入同步碼，數(shù)據(jù)分割，可逆變長編碼等錯(cuò)誤隱藏技術(shù)。但是這些技術(shù)對于現(xiàn)在的通信是不能滿足要求的。隨著錯(cuò)誤隱藏技術(shù)的發(fā)展，并且形狀錯(cuò)誤隱藏漸漸引起了很多專家的關(guān)注，一些關(guān)于形狀的錯(cuò)誤隱藏技術(shù)也相繼的被提出。在文中提出了近年來的一些形狀錯(cuò)誤隱藏技術(shù)。
提出的這些技術(shù)不外乎是根據(jù)圖像的自然屬性進(jìn)行錯(cuò)誤隱藏的，分空間域的錯(cuò)誤隱藏和時(shí)間域的錯(cuò)誤隱藏，空間域的主要是針對I幀的視頻對象形狀信息，而時(shí)間域的主要是針對P幀和B幀的視頻對象的形狀信息。時(shí)間域的錯(cuò)誤隱藏技術(shù)也都是基于I幀的形狀信息正確解碼，所以空間錯(cuò)誤隱藏更具有意義。文獻(xiàn)提出的方法是利用了自適應(yīng)馬爾可夫域的最大后驗(yàn)估計(jì)(MAP)模型對圖像進(jìn)行預(yù)先的估計(jì)，馬爾可夫是為了二值形狀信息設(shè)計(jì)的，參數(shù)是根據(jù)相鄰塊的信息自適應(yīng)確定的。據(jù)試驗(yàn)表明此方法能夠很精確地恢復(fù)
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