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MPEG2视频内嵌入水印实验报告

李建飞

计算机学院

方案一

方案基本流程：提取I帧中所有的DC系数，把DC系数做二次DCT变换后嵌入水印，然后再IDCT变换回去，把得到的DC系数put到原来相应的提取位置

图像实验结果：成功，可以抗二次变换

视频实验结果：不成功，视频基本上被破坏

方案一

原视频的一帧：

嵌入水印后视频的一帧：

方案一

结果分析：

由于在对提取后的DC系数做二次DCT变换，然后嵌入水印，然后IDCT整个过程中，原始编码的DC系数的VLC编码量发生很大的变换。

本实验添加水印后导致了整个I帧的数据多了大约25个字节，从而导致了整个视频的编码量发生变换，所以视频几乎完全被破坏。

方案一改进

如果用二次变换的过程中，控制了码流数据编码量的大小不变的情况下：得到的实验结果如下：

方案一改进

分析：上面实验基本原理是在二次变换后嵌入水印后，改变后的DC系数如果和原来的DC系数编码量发生变换则用原来的DC系数，当然这里所说的DC系数只是一个差分DC，因为实际编码的就是一个差分值。上述方案一改进只是一个简单是实验，在实际当中还需要进一步设计更好的算法以满足嵌入水印前后码流位数不变和视频质量没有明显变化。

个人建议

根据相关视频水印论文和个人实验得出结论：添加水印前后视频的编码量不能改变

附加实验一

实验原理：直接修改编码的DC系数嵌入水印，但是在嵌入过程中不控制嵌入水印前后数据编码量的变换

实验结果：

附加实验一

水印信息对比：

原来是字母cu，二进制编码为提取出来的是ct，二进制编码为结果：已经很理想了，只错了一位

附加实验一

实验结果分析：

本实验，在嵌入前后，数据编码量的改变情况如下：

改变一：把原来-4需要的6位编码，变为-3的4位编码

改变二：把原来-4需要的6位编码，变为-3的4位编码

附加实验二

直接修改编码的DC系数嵌入水印，但是在嵌入过程中控制嵌入水印前后数据编码量的变化，嵌入算法和实验一完全相同：

实验结果：

实验证明

水印信息对比：

原来是字母cu，二进制编码为提取出来的是cu，二进制编码为结果：很理想，一位都不会有错

总结

在视频码流中嵌入水印，一定要结合视频编码格式和视频编码标准中的规定，不可以单纯的见解图像水印的做法，图像水印算法移植到视频当中会出现很多问题，而且有的问题是很难解决和处理的。