區塊特徵應用於影像視訊壓縮及浮水印之研究


摘要

小波轉換同時具有空間域(spatial)及頻域(frequency)的特性,適合做資料壓縮及浮水印嵌入。 本文提出利用小波轉換不同次頻帶的數學統計特性,達到提昇影像/視訊品質與浮水印嵌入的目的。 在小波域中分析不同次頻帶區塊的統計特性,高頻帶由於能量分佈不均,依據區塊特徵,我們發展出區塊重組(block reordering)機制 將含能量多的區塊群聚達到高頻能量集中的目的,實驗結果顯示高頻區塊能量集中,在低位元率下能減少JPEG2000位元使用約6.88% 及提昇視訊中運動補償殘餘值(motion compensation residual)的訊雜比約 0.69~1.28 dB。 低頻帶由於能量分佈集中較能抗拒一般攻擊,利用區塊打亂重組後成員與均值間分佈距離狀況設定區塊極性, 並且計算出每個區塊平滑度當成此區塊特徵,利用區塊平滑度中最小位元當成調變參數, 藉由區塊極性及浮水印兩者關聯性來決定此區塊特徵調變量,達到嵌入浮水印的目的。 除此之外我們利用小波轉換可調性(scalability)結合MPEG2處理超大視訊問題。 小波轉換可調性可將超大視訊分解成不同方向性次頻帶(subband),依不同次頻帶特徵設計不同量化表(quantization matrices) 使編碼效果達到最佳。實驗結果顯示可以提昇單獨採用MPEG 2視訊品質的訊雜比0.3 ~ 1.5 dB。