[發明專利]基于AVS標準的自適應魯棒視頻水印方法

有效

• 申請號: 201110180241.5
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102238388A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 同鳴;朱凱;欒英姿;姬紅兵
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50;G06T1/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于AVS的自適應魯棒視頻水印方法，包括：

(1)嵌入步驟：

(1a)將水印圖像二值化處理，生成長度為n的二進制水印序列w，其中，n取4096；

(1b)將原始視頻v，根據AVS編碼標準，每隔9幀選取第一個視頻幀作為I幀，再將I幀分成一系列互不重疊的8×8子塊，對每個8×8子塊分別進行離散余弦變換，即DCT變換；

(1c)根據各個子塊DCT變換后的系數值，利用Watson模型計算出I幀內所有子塊的掩蔽值α；

(1d)根據每個子塊DCT變換后的交流系數，計算每個子塊的DCT變換后交流系數的平方和作為該子塊的能量值；

(1e)根據子塊能量由大到小排序，選擇大能量子塊作為水印嵌入位置loc，并將該水印嵌入位置loc作為密鑰保存；

(1f)在對原始視頻v進行AVS編碼的過程中，根據水印的嵌入位置loc和各個子塊的掩蔽值α，對量化后的低頻系數嵌入二值水印序列w，得到含水印的AVS視頻流；

(2)提取步驟：

(2a)在對含水印的AVS視頻流進行AVS解碼時讀入密鑰，即水印嵌入位置loc；

(2b)根據密鑰loc找到嵌入水印的子塊，通過比較子塊離散余弦變換低頻系數與閾值T的關系，提取二值水印序列w′；

(2c)將二值水印序列w′轉換成圖像水印。

2.根據權利要求1所述的自適應魯棒視頻水印方法，其中，步驟(1c)所述的根據各個子塊DCT變換后的系數值，利用Watson模型計算I幀內所有子塊的掩蔽值α，按如下步驟進行：

(1c.1)根據Watson模型中的頻率敏感度表和對I幀各個子塊進行DCT變換得到的DCT直流系數，并依據如下公式計算子塊相應位置的亮度掩蔽值：

t(i，j，k)＝u(i，j)·[C(0，0，k)/C_0，0]^γ

其中，i，j＝0，1，Λ，7，k＝1，2，Λ，l，l為視頻I幀子塊的總數，t(i，j，k)為得到的第k個子塊第i行第j列處的亮度掩蔽值，u(i，j)為頻率敏感度表中第i行第j列處的DCT頻率敏感值，C(0，0，k)為I幀第k個子塊的DCT變換后的直流系數，C_0，0為一個I幀中的所有子塊直流系數的平均值，γ為常數，取0.649。

(1c.2)根據(1c.1)中得到的亮度掩蔽值，利用如下公式計算對比度掩蔽值：

s(i，j，k)＝max{t(i，j，k)，|C(i，j，k)|^w(i，j)t(i，j，k)^1-w(i，j)}

其中，i，j＝0，1，Λ，7，k＝1，2，Λ，l，l為視頻I幀子塊的總數，s(i，j，k)為DCT域的第k個子塊第i行第j列處的對比度掩蔽值，max{}為取最大值函數，即取輸入變量的最大值作為輸出，t(i，j，k)為得到的第k個子塊第i行第j列處的亮度掩蔽值，C(i，j，k)為DCT變換得到的第k個子塊第i行第j列處的系數值，w(i，j)為一個介于0和1之間的常數，在Watson模型中對所有的i和j都取w(i，j)為0.7。

(1c.3)按下式將對比度掩蔽值進行調整，得到最終的掩蔽值α：

α(i，j，k)＝β(i，j)·s(i，j，k)

其中，i，j＝0，1，Λ，7，k＝1，2，Λ，l，l為視頻I幀子塊的總數，s(i，j，k)為DCT域的第k個子塊第i行第j列處的對比度掩蔽值，α(i，j，k)為DCT域的第k個子塊第i行第j列處的掩蔽值，α(i，j，k)的全體構成的集合即為α，β(i，j)為縮放調整矩陣β的第i行第j列處的元素值，β為：

β=1.130.151.590.151.130.151.590.150.150.020.210.020.150.020.210.021.590.212.250.211.590.212.250.210.150.020.210.020.150.020.210.021.130.151.590.151.130.151.590.150.150.020.210.021.150.020.210.021.590.212.250.211.590.212.250.210.150.020.210.020.150.020.210.02]]>