[發(fā)明專利]一種可逆視頻水印無損漂移補(bǔ)償方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910077437.4
• 申請(qǐng)日: 2009-02-11
• 公開（公告）號(hào): CN101494756A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾驍;陳真勇;陳明;李濤;范圍;熊璋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N5/913
• 分類號(hào): H04N5/913;H04N7/50
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 成金玉;盧 紀(jì)

1.一種可逆視頻水印無損漂移補(bǔ)償方法，其特征在于：包括無損漂移補(bǔ)償及對(duì)應(yīng)的無損漂移補(bǔ)償去除過程，兩者均以圖像組(Group?of?pictures，GOP)為單位，并只對(duì)其中的P幀進(jìn)行補(bǔ)償，其中無損漂移補(bǔ)償?shù)倪^程為：

(1)圖像組中的第一個(gè)視頻幀，即I幀，獨(dú)立編碼不參考其它幀，它在DCT變換和量化后嵌入水印，得到嵌有水印的I幀DCT系數(shù)，并經(jīng)過熵編碼作為嵌有水印的壓縮視頻流輸出；

(2)嵌有水印的I幀DCT系數(shù)同時(shí)也經(jīng)過逆量化和逆DCT變換后得到嵌有水印的I幀像素值，存于第一水印幀存中，它與原始幀存中的原始像素值求差，差值經(jīng)過DCT變換和量化后形成漂移補(bǔ)償量，并輸出到漂移補(bǔ)償單元以備對(duì)下一視頻幀進(jìn)行漂移補(bǔ)償；

(3)圖像組中的第二個(gè)視頻幀，即圖像組中的第一個(gè)P幀，參考I幀進(jìn)行編碼，P幀在經(jīng)過運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后經(jīng)過DCT變換和量化得到運(yùn)動(dòng)殘差的DCT系數(shù)，它在漂移補(bǔ)償單元按上一幀求得的漂移補(bǔ)償量進(jìn)行補(bǔ)償，然后經(jīng)過熵編碼形成嵌有水印的壓縮視頻流；

(4)同時(shí)，經(jīng)過漂移補(bǔ)償?shù)腜幀運(yùn)動(dòng)殘差的DCT系數(shù)再經(jīng)過逆量化、逆DCT變換和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償形成完整的嵌有水印的P幀像素值，存于第一水印幀存中，它與原始幀存中的原始像素值求差，差值又經(jīng)過DCT變換和量化后形成漂移補(bǔ)償量，漂移補(bǔ)償量再輸出到漂移補(bǔ)償單元以備對(duì)下一個(gè)視頻幀進(jìn)行漂移補(bǔ)償，如此反復(fù)直到所有的P幀處理完畢；

無損漂移補(bǔ)償去除是相應(yīng)的逆操作，其過程如下：

(1)圖像組中的第一個(gè)視頻幀，即I幀，在熵解碼后先通過逆量化和逆DCT變換得到嵌有水印的像素值存于第二水印幀存中，并且，熵解碼后的I幀經(jīng)過提取水印得到還原的I幀DCT系數(shù)，還原的I幀DCT系數(shù)再經(jīng)過熵編碼就能得到還原后的I幀視頻流；

(2)還原的I幀DCT系數(shù)同時(shí)也經(jīng)過逆量化和逆DCT變換得到還原的I幀像素值存于還原幀存中，它與第二水印幀存中的像素值求差，差值再經(jīng)過DCT變換和量化得到漂移補(bǔ)償量；

(3)圖像組中的第二個(gè)視頻幀，即圖像組中的第一個(gè)P幀，參考I幀進(jìn)行解碼，P幀經(jīng)過熵解碼后在去除漂移補(bǔ)償單元按上一步求得的漂移補(bǔ)償量進(jìn)行補(bǔ)償去除，得到還原的P幀DCT系數(shù)，還原的P幀DCT系數(shù)一方面經(jīng)過熵編碼得到還原后的P幀視頻流，另一方面再經(jīng)過逆量化、逆DCT變換和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后得到完整的原始P幀像素值存于還原幀存中；

(4)同時(shí)，經(jīng)過熵解碼的P幀DCT系數(shù)在經(jīng)過逆量化、逆DCT變換和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后得到嵌有水印的P幀像素值存于第二水印幀存中，它與還原幀存中的P幀像素值求差，差值經(jīng)過DCT變換和量化得到下一個(gè)視頻幀的漂移補(bǔ)償量，它再輸出到去除漂移補(bǔ)償單元以備對(duì)下一個(gè)視頻幀進(jìn)行漂移補(bǔ)償去除，如此反復(fù)直到所有的P幀處理完畢。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可逆視頻水印無損漂移補(bǔ)償方法，其特征在于：所述的補(bǔ)償中若除了I幀以外，水印也要同時(shí)在P幀中嵌入，則應(yīng)先對(duì)P幀進(jìn)行漂移補(bǔ)償后再嵌入水印，與此對(duì)應(yīng)，漂移補(bǔ)償去除過程在P幀中的水印提取之后再進(jìn)行。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可逆視頻水印無損漂移補(bǔ)償方法，其特征在于：對(duì)視頻幀的失真補(bǔ)償也以宏塊為單位進(jìn)行，如果P幀中的宏塊經(jīng)過補(bǔ)償會(huì)變?yōu)槿?，則不對(duì)該宏塊進(jìn)行補(bǔ)償，以消除二義性。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可逆視頻水印無損漂移補(bǔ)償方法，其特征在于：視頻中的P幀設(shè)為F_n+1，稱作參考幀，前一時(shí)刻的I幀或P幀設(shè)為F_n，稱作被參考幀，F(xiàn)_n含水印的像素宏塊為PMB_i’，F(xiàn)_n不含水印的像素宏塊為PMB_i，其差值DPMB_i＝PMB_i’-PMB_i為嵌入水印引入的像素失真，DPMB_i經(jīng)過DCT變換和量化得到補(bǔ)償量DMB_i，漂移補(bǔ)償過程是從F_n+1的DCT量化系數(shù)中減去DMB_i，去除漂移補(bǔ)償過程則是在F_n+1的DCT量化系數(shù)中加上DMB_i。