21、基于电影颗粒技术的数据隐藏研究

基于电影颗粒技术的数据隐藏研究

1. 引言
   在电影制作中，光学相机拍摄并冲洗胶片后，画面会出现一种类似“颗粒”的纹理，即电影颗粒。它由胶片曝光和显影的物理过程产生，具有准随机特性，其强度、大小和颜色取决于胶片类型、冲洗和打印过程以及底层图像的亮度。电影摄影师会选择合适的胶片和处理方式来获得理想的电影颗粒效果。

   电影颗粒虽然能增强影片质感，但因其类似噪声且与相邻帧独立，会增加内容压缩的难度。传统上，要么花费更多比特来保留电影颗粒，要么在量化过程中牺牲它。不过，近年来出现了电影颗粒技术（FGT），它通过特殊滤波器估计和建模每帧中的电影颗粒，去除颗粒后对内容进行压缩，再将模型参数与压缩内容一起发送到解码器，解码器利用这些参数合成具有相似特性的电影颗粒并添加回重建图像中。FGT已被纳入多个国际标准，为数据隐藏方案提供了平台。

   本文受电影颗粒图案与数字水印中常用的白噪声参考图案相似性的启发，研究用合成电影颗粒替代自然电影颗粒来编码内容元数据的技术。

2. 电影颗粒技术

   • 电影颗粒特性 ：电影颗粒是准随机图案，熵值高，难以压缩。不同的数学模型可用于生成人造电影颗粒。FGT通过参数化模型对电影颗粒进行编码，并将其作为补充信息传输。MPEG - 4 AVC标准在Fidelity Range Extension（FRExt）修正案中定义了电影颗粒特性补充增强信息（SEI）消息，HD - DVD也将FGT作为格式规范的强制部分。
   • FGT基本框架 ：