[發明專利]水印嵌入方法、水印提取方法和裝置及系統

有效

• 申請號: 200810216593.X
• 申請日: 2008-09-28
• 公開（公告）號: CN101389027A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 張永平;郝韜
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及數字水印技術領域，尤其涉及水印嵌入方法、水印提取方法和裝置及系統。?

背景技術

隨著計算機和網絡技術的廣泛應用，數字多媒體信息被大量使用并得以方便快捷的傳輸。數字媒體的版權保護和防止數據信息泄露也是社會關注的一大熱點。傳統加解密雖然能夠通過控制用戶接入和使用，能夠有效的保護數字媒體的版權。但是多媒體內容一旦解密，則無法控制解密后多媒體內容被非法使用。近年來興起的數字水印技術能夠有效的解決這一問題。?

數字視頻水印是在視頻中嵌入一個不可知的信號，通過提取這一信號，能夠實現版權保護、內容認證、盜版追蹤等功能。視頻內容由于其龐大的數據量，一般都是以壓縮格式進行存儲和傳輸的，因此一個實用的視頻水印方案必須能夠抵抗現有視頻壓縮處理對水印信號的破壞作用。視頻壓縮技術日新月異，壓縮效率越來越高，目前最新的H.264的壓縮比率能夠達到100:1。經過壓縮后，視頻幀中的冗余數據被去除掉了，尤其是在幀間編碼幀(包括前向幀間編碼幀P幀和雙向幀間編碼幀B幀)，由于采用高效的運動估計，能夠有效的去除幀與幀之間的時間冗余，這時，P幀和B幀視頻內容經過壓縮后，將變得更少。?

現有技術提出了一種差分能量水印方法，其嵌入對象是MPEG壓縮視頻碼流中的幀內編碼幀I幀分塊組DCT高頻系數能量關系或者是JPEG圖像碼流中的分塊組能量關系，后來在其改進方法中，將嵌入對象擴大到了P幀分塊組能量關系。?

發明人在實現本發明的過程中，發現現有技術至少存在以下缺點：?

對于H.264和AVS這一類采用幀內預測編碼的視頻編碼標準來說，碼流中的I幀分塊是幀內預測的殘差，殘差是消除幀內空間冗余后的剩余部分，其能量相對原始視頻來說是很小的，可以說越先進的視頻編碼中，這里的殘差越小。若把P幀和B幀看作是信道，嵌入到P幀和B幀中的水印信號看成是信號，則對于水印信號來說，信道變成了殘差信號，則信道由于壓縮，帶寬變窄了，根據香農定理，這時信道容量將變小，這時整個通信系統能夠傳輸的水印信息量也將降低，甚至由于殘差信號過小，無法承載水印信息，因此現有技術的視頻水印方案無法有效的解決視頻壓縮對水印信號的影響。?

發明內容

本發明實施例提供一種水印嵌入方法、水印檢測方法及裝置，能夠有效抵抗視頻壓縮。?

一種水印嵌入方法，包括：?

將原始視頻幀的條帶劃分為多個條帶組，每個條帶組包括兩個條帶A和B；每個條帶包括多個分塊；?

根據水印信息比特調整條帶組的中高頻系數，使所述條帶組內的各條帶間的中高頻能量大小關系符合預設的條件：若當前水印信息比特為1，調整條帶A和B的中高頻系數，使得Ea大于等于Eb；若當前水印信息比特為0，調整條帶A和B的中高頻系數，使得Ea小于Eb；或?

若當前水印信息比特為0，調整條帶A和B的中高頻系數，使得Ea大于等于Eb；若當前水印信息比特為1，調整條帶A和B的中高頻系數，使得Ea小于Eb；或?

若當前水印信息比特為1，調整條帶A和B的中高頻系數，使得Ea大于等于Eb；若當前水印信息比特為-1，調整條帶A和B的中高頻系數，使得Ea小于Eb；或?

若當前水印信息比特為-1，調整條帶A和B的中高頻系數，使得Ea大于等于Eb；若當前水印信息比特為1，調整條帶A和B的中高頻系數，使得Ea小于Eb；?

其中，Ea為條帶A中部分或所有分塊的中高頻能量之和，Eb為條帶B中部分分塊或所有分塊的中高頻能量之和。?

一種水印提取方法，包括：?

將原始視頻幀的條帶劃分為多個條帶組，每個條帶組包括兩個條帶A和B；每個條帶包括多個分塊；?

計算條帶組內各條帶的中高頻能量；?

比較條帶組兩個條帶的中高頻能量的大小關系，根據所述中高頻能量的大小關系按照以下公式獲得水印信息比特序列z(i)：?