[發(fā)明專利]在固定圖像或活動圖像中插入數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580030122.4
• 申請日: 2005-09-06
• 公開（公告）號: CN101124826A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 斯特凡·馬德朗熱
• 申請（專利權(quán)）人: 亞登帝斯公司
• 主分類號: H04N7/24
• 分類號: H04N7/24
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 楊生平;朱勝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在固定圖像或活動圖像中插入信息。

本發(fā)明尤其但不唯一應(yīng)用于在圖像或圖像序列中創(chuàng)建和插入水印，插入信息以便為序列的圖像編索引，或者加擾視頻圖像。在插入水印和為圖像編索引的應(yīng)用中，信息的插入必須不易被覺察。相反，在圖像加擾的應(yīng)用中，該插入應(yīng)該顯著降低圖像的質(zhì)量。

背景技術(shù)

對諸如固定圖像或活動圖像的內(nèi)容進行數(shù)字化的技術(shù)允許不限制數(shù)量、不降低質(zhì)量地實現(xiàn)對該內(nèi)容的拷貝。同時，信息網(wǎng)絡(luò)和個人計算機的發(fā)展導致這些內(nèi)容不受控制地傳播。因此，尊重該內(nèi)容的著作權(quán)變得越來越困難。

存在一些保護技術(shù)，允許控制受著作權(quán)保護的作品的傳播，這些技術(shù)可以分為兩類。第一類結(jié)合加密技術(shù)，該加密技術(shù)包括對數(shù)字化內(nèi)容實施加密，使其在沒有解密密鑰時不可讀出。第二類結(jié)合插入不可覺察的包含信息的水印的技術(shù)，所述信息使得可以識別作品的合法拷貝或者限制復制可能性的代碼。

為使插入水印的技術(shù)有效，水印絕不能在對圖像質(zhì)量沒有造成實質(zhì)損害的情況下從內(nèi)容中除去。特別是，絕不能通過組合同一內(nèi)容的多個拷貝來除去水印。此外，圖像，特別是視頻序列，通常要經(jīng)歷多種處理，諸如模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換、壓縮/解壓處理、標度變換或重對齊或亮度調(diào)整、對比度調(diào)整和顏色調(diào)整處理。水印也必須經(jīng)得起這些處理。

所用技術(shù)還必須允許插入足夠的信息量，考慮到該信息量增加的越多，插入水印對圖像質(zhì)量并因此對水印牢固性的影響就越大。

存在多種用于在固定圖像或活動圖像中插入水印的技術(shù)，這些或多或少經(jīng)得起破壞和圖像處理操作。在這些技術(shù)中，專利US?6?557?103描述了一種暗號書寫法，涉及通過擴譜序列對要插入圖像中的信息進行預調(diào)制。與其他水印插入技術(shù)相比，該方法在插入圖像中的信息的帶寬和牢固性方面具有好的性能。

然而，該方法雖然通用，但是在圖像的情況下并非最佳，該方法需要使用糾錯編碼對要插入圖像中的信息進行預編碼，這導致帶寬減小或者能被插入圖像中的有用信息的量減少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是消除上述缺點。該目的通過提供將包括預定數(shù)目的符號的信息插入至少一個圖像的圖像序列中的方法來實現(xiàn)，所述至少一個圖像包括預定數(shù)目的行，每行包含預定數(shù)目的像素。

根據(jù)本發(fā)明，該方法包括以下步驟：

-生成具有插入圖像序列譜中的梳狀譜的函數(shù)集，所述函數(shù)集對于要插入的信息的每個符號而言包括相應(yīng)的函數(shù)，

-以表示要插入的信息的相應(yīng)符號的值相移函數(shù)集中的每個函數(shù)，

-疊加相移后的函數(shù)，以及

-將圖像序列的像素與通過疊加相移后的函數(shù)所得到的結(jié)果進行組合。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，該方法還包括在所述函數(shù)集的每個函數(shù)相移之前對要插入的信息的符號進行交織的步驟。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，該方法包括在所述函數(shù)集的每個函數(shù)的相移調(diào)制之前生成偽隨機序列的步驟以及利用該偽隨機序列混排要插入的信息的符號的步驟，該偽隨機序列對于要插入的信息的每個符號都包括相應(yīng)的符號。

優(yōu)選地，所述混排步驟包括按照異或運算來組合要插入的信息的符號和所述偽隨機序列。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，所述函數(shù)集的函數(shù)具有相應(yīng)的主譜線，該主譜線以與所述圖像序列的行頻率對應(yīng)的恒定間距隔開。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，所述圖像序列具有梳狀譜，所述函數(shù)集的梳狀譜相對于圖像序列譜偏移調(diào)整的頻率。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，將所述圖像序列的像素與通過疊加相移后的函數(shù)所得到的結(jié)果進行組合是通過調(diào)整所述圖像序列像素的亮度來執(zhí)行的。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，將所述圖像序列的像素與通過疊加相移后的函數(shù)所得到的結(jié)果進行組合是通過旋轉(zhuǎn)所述圖像序列像素的顏色分量來執(zhí)行的。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，該方法還包括預處理圖像的步驟，以避免當將所述圖像序列的像素與通過疊加相移后的函數(shù)所得到的結(jié)果進行組合時所述圖像序列的像素的飽和現(xiàn)象。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，該方法還包括對要插入的信息的符號進行編碼的步驟，以對于所述圖像序列的像素的每個顏色分量得到不同的符號序列，所述函數(shù)集的函數(shù)按得到的每個符號序列相移、疊加、然后分別與所述圖像序列的像素的顏色分量進行組合。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，為了得到用于每個顏色分量的不同符號序列，對要插入的信息的符號施加的編碼為卷積型編碼。