【文章內(nèi)容簡介】 “configure”，接著點擊“Generate”。程序完成“Generate Done”。圖2 3，將在D:\Program Files\| Solution File，完成以下操作：圖2 4，選擇“解決方案資源管理器”下的“解決方‘Opencv’”，點擊右鍵，運行“重新生成解決方案”，若編譯無錯，在選擇“INSTALL”項目，運行“生成”。圖2 5，選擇“解決方案資源管理器”下的“解決方‘Opencv’”，點擊右鍵，運行“重新生成解決方案”，若編譯無錯，在選擇“INSTALL”項目，運行“生成”。圖2 6此時，Opencv的*（for debug）和*.dll文件（for release）將出現(xiàn)在D:\Program Files\\vs2010\bin目錄中；Opencv的*adlib文件（for debug）和*.lib文件（for release）將出現(xiàn)在D:\Program Files\\vs2010\lib目錄；頭文件*.h出現(xiàn)在D:\Program Files\\vs2010\include\opencv中。 可以被VS C++ 2010調(diào)用的Opencv動態(tài)庫生成完畢 D:\Program Files\\vs2010\bin圖2 7：要將Opencv和VS2010配置好，必須先創(chuàng)建一個工程：注意 沒有創(chuàng)建工程是不能進行配置的。在包含目錄下添加D:\Program Files\\vs2010\include\opencv在庫目錄下添加D:\Program Files\\vs2010\lib。為項目的Debug配置增加依賴的庫： 為項目的Release配置增加依賴的庫： 第三章 三維立體視頻空間域水印的方案及結(jié)果分析 所謂數(shù)字水印技術(shù)，就是將數(shù)字水印嵌于一個宿主載體中，但不被覺察到或不易被注意到，而且不影響宿主載體的知覺效果和使用價值，它可以是圖像、聲音、文字、符號和數(shù)字等一切可以作為標(biāo)記和標(biāo)識的信息。數(shù)字水印技術(shù)實際利用了數(shù)字產(chǎn)品的信息冗余性，把與多媒體內(nèi)容相關(guān)或不相關(guān)的一些標(biāo)識信息直接嵌入多媒體內(nèi)容中，通過對水印的檢測和分析保證數(shù)字信息的完整可靠性，從而成為知識產(chǎn)權(quán)和數(shù)字多媒體防偽的有效手段。通常，可以定義水印為如下的信號: 式3 1其中，M為水印序列的長度，O代表值域。實際上，水印不僅可以為一維序列，也可以是二維陣列，甚至是三維或高維信號，這通常要根據(jù)載體對象的維數(shù)來確定，如音頻對應(yīng)一維，靜止圖像對應(yīng)二維，動態(tài)圖像對應(yīng)三維。常見的水印信號值域多為二值形式，如O={0，l}，o={l，l}，O={r，r}等。檢測器和嵌入器是數(shù)字水印系統(tǒng)所包含的兩大部分。嵌入器最少包括兩個輸入:一個是準(zhǔn)備進行水印嵌入的作品，稱為載體作品:另一個是對原始信息進行一系列變換后讓其作為準(zhǔn)備嵌入的水印信號。載體作品含有水印的最后結(jié)果就是水印嵌入器的輸出結(jié)果，這種含有水印的載體多用于進行傳輸。水印檢測器則將那些含有水印的載體作品作為輸入。大部分檢測器都在盡可能檢測出水印是否存在，如果有水印，則輸出原始嵌入的水印。水印系統(tǒng)包括嵌入器和檢測器。其基本系統(tǒng)框架可以描述為如下圖：圖3 1數(shù)字水印處理系統(tǒng)基本框架 視頻數(shù)字水印概述楊義先、[M].北京：高等教育出版社，2002年在自由視點視頻的實際應(yīng)用中，電視臺或視頻提供商需要向電視終端傳輸多路視頻，用戶通過接收端接收并可以自由選擇觀看的視點，系統(tǒng)接收端 根據(jù)用戶的視點相應(yīng)的渲染出新的場景出來。因此，F(xiàn)TV中的水印算法應(yīng)該對于對任意視點渲染出的場景都有效。常規(guī)的水印檢測算法只是對原有的視頻圖像上進行保護，無法從渲染所生成的新的場景中檢測出水印，因此必須考慮新的解決方案。 數(shù)字視頻水印的性能要求與特征視頻是由一幀幀圖像序列組成的，因此，視頻和靜止圖像有相類似的地方。把靜止圖像水印技術(shù)直接應(yīng)用于視頻水印是顯而易見的，但是視頻水印和靜止圖像水印又有一些重要差異。某些圖像水印算法可直接用于視頻水印中，甚至有人將視頻水印和圖像水印兩者結(jié)合或者等同考慮。實際上，視頻序列與靜止圖像之間存在著一定區(qū)別，使得視頻水印除了應(yīng)具有圖像水印的一般特點外，還必須具有下列獨特要求。1. 由于視頻信息量大，因而水印提取過程不應(yīng)該用到原始視頻信息，即需要實現(xiàn)數(shù)字視頻水印的盲檢測。2. 雖然視頻信號空間非常大，但視頻水印經(jīng)常有實時或接近實時的要求。與靜止圖像水印相比，降低水印算法的復(fù)雜度要求更重要，必須提出簡單易行的算法。3. 由于視頻是由一系列相關(guān)的靜止圖像聯(lián)合而成，所以視頻水印應(yīng)能抵抗幀 刪除、幀插入、幀重組等視頻編輯處理，以及統(tǒng)計平均和統(tǒng)計共謀等特有的攻擊。統(tǒng)計平均攻擊是對局部連續(xù)的幀 求平均，以消除水印。這種攻擊對于在各幀中 嵌入隨機的、統(tǒng)計獨立的水印的方案比較有效。在統(tǒng)計共謀攻擊中，從單幀中 估計出水印，并在不同的場景中求平均以取得較好的精確度，接著從每幀中減去估計的水印。這種估計對于在所有幀中 嵌入相同水印的方案比較有效。4. 要與視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合。視頻數(shù)據(jù)由于其數(shù)據(jù)量極大，在存儲、傳播中通常先要對其進行壓縮，現(xiàn)在最常用的視頻數(shù)據(jù)壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)是MPEG1//2//4。如果是在壓縮視頻中嵌入水印，很顯然要與視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合；如果是在原始視頻中嵌入水印，由于水印嵌入是利用視頻的冗余數(shù)據(jù)來攜帶信息，視頻壓縮編碼則需要除去視頻中的冗余數(shù)據(jù)，因此不考慮視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)而盲目地嵌入水印，則嵌入的水印很可能在編碼過程中丟失。5. 視頻信息作為大容量、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、信息壓縮等特征的載體，調(diào)整給定水印的信息和宿主信號的信息之間的比率，變得越來越不重要。6. 可用信號空間的不同。對于靜止圖像，信號空間非常有限，這就促使人們常常利用HVS模型，使嵌入水印達到可視門限而不影響圖像質(zhì)量。而對視頻來說，由于時間域掩蔽效應(yīng)等特性在內(nèi)的更為精確的人眼視覺模型尚未完全建立，在某些情況下甚至不能像靜止圖像那樣充分的使用基于HVS的模型，同時由于MPEG視頻編碼器和譯碼器中的運動補償模式，因此在嵌入I幀時 導(dǎo)致的一些失真也會破壞相鄰的P和B幀。這種因水印而導(dǎo)致的視覺失真更難以控制?；谝陨喜町?，視頻水印除了具有難以覺察性和魯棒性外，還有以下特征。1. 復(fù)雜度。在某些應(yīng)用中，水印嵌入和檢測的復(fù)雜度是不對稱的。水印嵌入應(yīng)當(dāng)復(fù)雜，以抵抗各種可能的攻擊，而水印提取和檢測基于實時應(yīng)用應(yīng)當(dāng)簡單。2. 壓縮域處理。視頻數(shù)據(jù)通常以壓縮的格式存儲。在以VOD服務(wù)器為代表的環(huán)境中，基于復(fù)雜度要求，更易將水印加入壓縮后的視頻碼流中。如果解碼后加入水印再進行編碼，計算量將相當(dāng)大。3. 恒定碼率。加入水印不應(yīng)該增加視頻流碼率。 [M].北京：人民郵電出版社，2007年對圖像水印的分類方法原則上也可以推廣到對視頻水印的分類。按嵌入策略，可把視頻水印分為空間域和變換域兩種；按水印特性，可分為魯棒性水印、脆弱性水印和半脆弱性水印；按嵌入位置，可分為在未壓縮域中嵌入、在視頻編碼器嵌入和視頻碼流中嵌入；按水印的嵌入與提取是否與視頻的內(nèi)容相關(guān)，可分為與視頻內(nèi)容無關(guān)的第一代視頻水印和基于內(nèi)容的第二代視頻水印方案；按視頻載體采用的壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，可分為基于MPEG1和MPEG2標(biāo)準(zhǔn)的視頻水印、基于MPEG4標(biāo)準(zhǔn)的視頻水印和基于其他壓縮標(biāo)準(zhǔn)的視頻水印。但是通過分析現(xiàn)在有的數(shù)字視頻編解碼系統(tǒng)，根據(jù)嵌入碼流 類型的不同可將視頻水印方案分為如圖所示的三類。圖3 2 水印嵌入1. 基于原始視頻的水印方案此類方案將水印信息直接嵌入到原始圖像碼流中，形成含水印的原始視頻信息，然后進行MPEG2視頻編碼。這類方案可以充分利用多種用于靜止圖像的數(shù)字水印技術(shù)和策略，同時不影響現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)MPEG2編解碼器的使用。但水印信息的引入會導(dǎo)致整體碼流 信息的增加，而經(jīng)過MPEG2編解碼處理以及水印信息的再編碼后，可能會造成部分水印信息的丟失。此類方案的優(yōu)缺點如下。優(yōu)點是：水印嵌入方法多（原則上圖像水印方案均可應(yīng)用于此）、算法成熟、有魯棒性水印和脆弱性水印等，可用于多種目的。缺點是：經(jīng)過視頻編碼處理后，會造成部分水印信息丟失，給水印的提取和檢測帶來不便，增加數(shù)據(jù)比特率；經(jīng)MPEG2壓縮后會丟失水印；降低視頻質(zhì)量；對于已壓縮的視頻需先解碼，嵌入水印后，再重新編碼，算法運算量大，效率低，防攻擊能力差?，F(xiàn)在已經(jīng)有一些新興視頻水印，他們增強了防攻擊能力，具有智能特性。按照水印嵌入域的不同，此類水印又可分成空域水印和變換域水印兩種方案。（1） 空域水印空域水印是指直接將水印嵌入在原始視頻數(shù)據(jù)中，一般是嵌入在亮度分量上，也有的是嵌入在色度分量中?？沼蛩〉膬?yōu)點是復(fù)雜度低，計算簡單，但魯棒性和不可感知性較之變換域水印要差些。（2） 變換域水印這種方法一般是將視頻流看成一個三維信號，水印嵌入在三維變換域中。常用的變換域有DCT/DFT/DWT、分形域、哈達瑪 變換域等。 三維變換的一個缺點是運算量大。當(dāng)然，隨著處理器速度的提高，在實時性要求不大高的情況下是可以滿足速度要求的。2. 基于視頻編碼的水印方案此類方案中，一般是通過修改編碼階段的DCT域中的量化系數(shù)，結(jié)合人類視覺特性嵌入水印。水印的嵌入和提取過程是在視頻編解碼器中進行，適用于可以直接介入視頻編碼過程的情況。例如，采用自己的編碼器，對攝像頭捕捉的原始視頻流進行編碼。這一方案雖然增加了引入水印算法的局限性，一旦水印信息嵌入到編碼 碼流中，在上述的編解碼過程后可能對視頻信號質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，但是由于該法案一般是通過調(diào)制DCT或量化之后的系數(shù)完成信息嵌入過程，因此便于通過自適應(yīng)的機制分配隱藏信息到視頻信號中，并依據(jù)人的視覺特性進行調(diào)制，在得到較好的主觀視覺質(zhì)量的同時得到較強的抗攻擊能力。此類方案的優(yōu)點是水印僅嵌入在DCT洗漱中，不會增加數(shù)據(jù)比特率；容易設(shè)計出抗多種攻擊的水印。缺點是會降低視頻的質(zhì)量，因為一般他也有一個解碼、嵌入、再編碼的過程；存在誤差積累，嵌入的水印數(shù)據(jù)量低，沒有成熟的三維時空視覺隱蔽模型。3. 基于壓縮視頻的水印方案直接將水印信息嵌入到MPEG2壓縮碼流中，適用于不能直接介入視頻編碼過程、只能得到編碼視頻流的場合。例如，在第三方制作的編碼視頻流中嵌入版權(quán)信息。這種方案最大的優(yōu)點在于不需完全解碼和再編碼的過程，對視頻信號造成的影響較小，提高了水印嵌入和提取的效率。但視頻系統(tǒng)對視頻壓縮碼率的約束將限制作為水印的嵌入信息量，同時可能對運動補償環(huán)路產(chǎn)生影響，為抵消這一影響采取措施會明顯增加算法的復(fù)雜度。此外，嵌入水印的強度還收視頻解碼誤差的約束，嵌入后的效果可能有可覺察的變化?；趬嚎s視頻的水印設(shè)計策略受相應(yīng)視頻壓縮算法和視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的限制（如恒定碼率的約束等），因此算法設(shè)計具有一定的難度。該類視頻水印算法應(yīng)具備的基本條件包括：（1） 水印信息的嵌入不能影響視頻碼流的正常解碼和顯示；（2） 嵌入水印的視頻碼流 仍滿足原始碼流的碼率約束條件；（3） 內(nèi)嵌水印再 體現(xiàn)視覺不易察覺性的同時，能夠抗有損壓縮編碼。上面介紹的視頻水印都是基于幀的視頻水印方案。實際應(yīng)用中，非法使用者常常并不使用整幅圖像（幀），而只是剪切圖像（幀）中某些有意義的對象來 非法使用。由此，產(chǎn)生了一種新的基于對象的視頻水印思想。為了進一步提高視頻壓縮的效率，人們還提出了基于對象的視頻壓縮算法，如MPEG4。它是一種高效的基于對象的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，有著廣泛的應(yīng)用前景，例如移動通信中的聲像業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的多媒體數(shù)據(jù)的集成以及交互式多媒體服務(wù)等。本課題的基本原理是基于原始視頻的水印，下面簡單介紹一下 此設(shè)計思想。 基于原始視頻的水印本節(jié)將介紹一種基于原始視頻幀的擴頻水印方案，它使用二值圖像作為水印信息，采用每幀索引的辦法，并且利用 幀 間 統(tǒng)計相關(guān)性來嵌入水印，使之能夠很好地抵抗針對視頻水印的攻擊（如 幀 刪除、幀重組和共謀攻擊等），并且針對MPEG2壓縮有很強的魯棒性。此外，該算法通過設(shè)計的公鑰 私鑰，既能使公眾利用公鑰來檢測視頻產(chǎn)品是否為正版產(chǎn)品，又能在視頻遭受公鑰攻擊后，使用私鑰進行版權(quán)認證。 Alper Koz的水印方案 Alper Koz Cevahir Cigla and A. Ayd?n Alatan of Freeview Video[J]. TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING，2010年,7期：1785頁至1797頁翁韶偉. 數(shù)字圖像的高容量可逆水印的研究[M].北京:北京交通大學(xué)計算機學(xué)院 ,2009 年6 這是一種擴頻水印算法，它具有下述特點。l 用有意義的二值圖像作為水印信息嵌入到視頻序列中，這樣即便水印信息有部分損失，由于人眼的分辨率等原因，水印信息仍能正確辨識，從而提高了水印的魯棒性。l 嵌入時把一幀圖像當(dāng) 做一個整體嵌入一定的水印信息，每一幀的水印信息都分為兩部分：一是部分二值圖像水印信息，而是這些信息在二值圖像中的索引信息。這樣既避免了視頻序列發(fā)生移位時需要用滑動相關(guān)來找出移位值 的算法復(fù)雜性，又由于索引信息的加入可有效提高對幀錯位和幀刪除的魯棒性。l 在水印的嵌入過程中，考慮相鄰 幀之間統(tǒng)計上的相關(guān)性，在相近的 幀 中 嵌入同樣的水印信息，以有效防止通過比較相近幀而消除水印信息的共謀攻擊。l 在水印嵌入前對水印圖像進行置亂，提高了水印的安全性。l 給出了水印提取的公鑰，即所有人都可以使用公鑰提取水印；而水印在經(jīng)過公鑰攻擊后，仍可以使用私有密鑰進行提取。水印嵌入過程是：假設(shè)水印圖像為WK*L，原始視頻幀為Vi(M*N),擴頻系數(shù)cr，則一幀中能嵌入的信息量為M*N/cr=Num，這部分信息包含水印圖像的信息和圖像像素值的索引信息。假設(shè)索引信息為8位二進制數(shù)，則一幀中可嵌入的圖像信息為（Num8），因此嵌入一個完整的水印圖像需要（K*L）/(Num8)個視頻幀。嵌入算法的具體步驟如下。(1) 將水印圖像置亂，以增強水印提取時