17、实时视频水印嵌入与统一压缩缓存层次结构技术解析

实时视频水印嵌入与统一压缩缓存层次结构技术解析

1. 实时视频水印嵌入系统

实时视频水印嵌入系统在版权保护等方面具有重要作用。系统的配置如下：
- 信号流程 ：视频源来自 DVD 播放器，其信号格式为 YPbPr。由于水印嵌入器仅处理 SDI 信号，因此需使用 TV - Logic® 的视频信号转换器将 YPbPr 信号转换为 SDI 格式。在水印嵌入器中嵌入水印后，为了在 LCD 屏幕上显示水印视频，还需将输出的 SDI 信号转换回 YPbPr 信号。同时，原始的 DVD 视频信号也连接到 LCD，以便与水印视频进行对比。
- 系统构成 ：实际构建的实时视频水印系统包含 DVD 播放器、实时视频嵌入器和视频格式转换器。从右到左，最右边是 DVD 播放器及其在 LCD 监视器上显示的原始视频；中间是实时视频嵌入器和水印视频；最左边的小模块是视频格式转换器，可实现 YPbPr 和 SDI 格式的相互转换。

通过测试发现，原始视频和水印视频之间几乎没有视觉差异，尤其是在主观视频质量测试中，除了距离 LCD 屏幕 30 厘米处，其他距离下原始视频和水印视频的质量几乎没有差别。在 30 厘米处，水印带来的视频伪影几乎不可察觉，在实际应用中可忽略不计。

该实时视频水印嵌入系统使用 ALTER® 的 STRATIX2 FPGA 设备设计并实现了芯片，将水印嵌入视频的空间域，且插入的水印几乎不会产生视觉伪影。同时，对 Kutter 算法进行了修改和改进，以实现最优的硬件实现，满足了实际水印应用中对不可见性和鲁棒性的基本要求，可用于需要版权保护功能的实时 SD/HD 视频水印系统。