[發明專利]一種視頻媒體的水印保護方法

無效

• 申請號: 201010147148.X
• 申請日: 2010-04-09
• 公開（公告）號: CN101894357A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 李煌;劉紅梅;黃繼武
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;H04N5/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 邱奕才;禹小明

技術領域

本發明屬于多媒體信號處理領域，特別是涉及一種保護視頻媒體的水印方法。?

背景技術

近十幾年來，數字多媒體正逐漸滲透到人們的日常生活中。在各種多媒體信息中，數字視頻占據著非常重要的位置。隨著多媒體處理技術及互聯網的迅猛發展，人們獲取到視頻的途徑更為方便，但隨之出現了諸多問題如版權糾紛、非法傳播等等。因此，視頻水印技術成為信息安全領域一個重要的研究課題。?

水印技術可以在不影響視頻質量的情況下，將用戶信息、版權信息等嵌入到視頻文件中，能用于作品所有權的鑒定和追蹤非法用戶等方面。隨著互聯網時代到來，網上交易也變得越加平凡。對于如何有效保障流媒體信息，防止作品被非法傳播等都是商家急切想解決的問題。在網絡商城中，用戶購買了商品之后，需要為該商品打上用戶信息進行標識，從而確定商品的擁有者身份。那么這一過程必須在商品交易過程中完成，這就對于操作的實時性提出了很高的要求。目前，許多水印算法都需要進行編解碼的處理，時間上的開銷較大，不能很好滿足該性能要求。因此，研究一種直接修改碼流信息的快速視頻水印具有一定的現實意義和實際應用價值。?

發明內容

本發明的目的在于克服現有水印嵌入方法需要復雜的編解碼計算的不足，?提供一種簡單方便的視頻媒體的水印保護方法。?

為了實現上述發明目的，采用的技術方案如下：?

一種保護視頻媒體的水印方法，包括水印嵌入過程，所述水印嵌入過程根據視頻媒體的幀結構，將水印數據分割后嵌入到每一幀中，水印的嵌入通過直接修改視頻媒體的控制信息實現。?

上述技術方案中，所述視頻媒體的控制信息為MPEG-2格式中的比特率標識符，或者MKV封裝格式中的Void標識符。?

當視頻格式為MPEG-2時，水印嵌入的具體過程包括如下步驟：?

11)讀取碼流信息，尋找碼流中的比特率標識符，找到比特率的表示信息；?

12)選取比特信息的若干個比特進行修改，將所要嵌入的水印信息直接替換，如嵌“0”時置“0”，嵌“1”時置“1”；?

13)返回步驟11)，查找下一個比特率標識符，直到水印信息嵌入完畢。?

與水印嵌入相對應的水印提取過程包括如下步驟：?

21)讀取碼流，查找比特率標識符；?

22)根據比特信息的選定比特位來決定提取水印信息為“1”或者“0”；?

23)返回步驟21)，尋找下一個比特率標識符，直到所提取的水印信息長度達到原來長度。?

本發明的原理為：視頻碼流信息中的比特率(bit?rate)代表的意思是指每秒鐘傳輸解碼的數據量大小，在MPG格式中是以18位長度比特表示，基本的傳輸單位為400bit。經測試實驗表明，當修改18位比特的最低兩位時，傳輸的最大誤差比特為3個基本單位的誤差量。當傳輸速率為最常用的512kb時(由低到高算起第8位為1，其他比特位為0)，假設修改誤差量為最大，由00變為11，?此時的誤差量為1kb。最大的誤差率為1/512的大小，并且該誤差不會傳遞影響到視頻中的其他包，計算PSNR(峰值信噪比)接近于無窮大，表明了視頻質量基本不下降。人眼對于如此小的變化是無法察覺的。由于碼流格式都是有固定標準進行規范，因此具有廣泛的適用性。?

當視頻封裝格式為MKV時，水印嵌入的具體過程包括如下步驟：?

31)讀取碼流信息，尋找碼流中的Void標識符，找到該標識符的表示信息；?

32)選取Void信息的若干個比特進行修改，將所要嵌入的水印信息直接替換，如嵌“0”時置“0”，嵌“1”時置“1”；?

33)返回步驟31)，查找下一個Void標識符，直到水印信息嵌入完畢。?

與水印嵌入相對應的水印提取過程包括如下步驟：?

41)讀取碼流，查找Void標識符；?

42)根據Void信息的選定比特位來決定提取水印信息為“1”或者“0”；?

43)返回步驟41)，尋找下一個Void標識符，直到所提取的水印信息長度達到原來長度。?

本發明的原理為：視頻MKV封裝格式中，全局控制信息Global?elements中Void標識符暫時沒有被使用。Void標識符后的內容主要為了避免文件數據受到破壞，同時也是預留了足夠的空間作為以后擴充內容時使用。在目前的標準格式中，Void后的內容基本是全零數據，不影響視頻數據的使用，文件數據解碼時會跳過該段內容，因此可以作為水印的嵌入載體。?