[發(fā)明專利]數(shù)字水印嵌入設(shè)備、數(shù)字水印嵌入方法和數(shù)字水印檢測(cè)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210176615.0
• 申請(qǐng)日: 2012-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103455966A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿南泰三;倉(cāng)木健介;中潟昌平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 富士通株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G06T1/00
• 分類號(hào): G06T1/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李春暉;李德山

技術(shù)領(lǐng)域

本文所討論的實(shí)施例涉及用于向視頻數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入數(shù)字水印信息的數(shù)字水印嵌入設(shè)備、數(shù)字水印嵌入方法、數(shù)字水印嵌入計(jì)算機(jī)程序和用于檢測(cè)視頻數(shù)據(jù)中嵌入的數(shù)字水印信息的數(shù)字水印檢測(cè)設(shè)備。

背景技術(shù)

用于經(jīng)由因特網(wǎng)等來(lái)傳遞諸如電影的視頻內(nèi)容的服務(wù)已經(jīng)在近些年來(lái)變得常見(jiàn)。在傳遞之前，通過(guò)數(shù)字權(quán)限管理（DRM）技術(shù)來(lái)對(duì)視頻內(nèi)容編碼。因?yàn)镈RM技術(shù)而防止了這樣的視頻內(nèi)容的非法復(fù)制或分發(fā)。

然而，已經(jīng)出現(xiàn)許多事件，其中，通過(guò)使用諸如可攜式攝像機(jī)的圖像拍攝設(shè)備拍攝在計(jì)算機(jī)顯示器或電視機(jī)監(jiān)視器上顯示的視頻內(nèi)容而非法復(fù)制的視頻內(nèi)容被非法分發(fā)。因?yàn)轱@示器上顯示的視頻內(nèi)容未編碼，所以難以防止通過(guò)視頻拍攝的視頻內(nèi)容的分發(fā)。

鑒于上面的情況，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種技術(shù)，其在傳遞視頻數(shù)據(jù)之前以數(shù)字水印的形式向動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入諸如觀眾標(biāo)識(shí)號(hào)的信息。如果通過(guò)使用可攜式攝像機(jī)拍攝所顯示的圖像來(lái)非法復(fù)制其中嵌入數(shù)字水印的視頻數(shù)據(jù)，則數(shù)字水印在所復(fù)制的視頻數(shù)據(jù)中保持完整。因此，如果分發(fā)通過(guò)這樣的模擬拍攝而非法復(fù)制的視頻數(shù)據(jù)，則可以通過(guò)從非法復(fù)制的視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)數(shù)字水印來(lái)識(shí)別非法使用了視頻內(nèi)容的觀眾的標(biāo)識(shí)號(hào)。因此，即使當(dāng)例如通過(guò)模擬拍攝而非法復(fù)制的視頻內(nèi)容被上載到視頻上載網(wǎng)站時(shí)，視頻內(nèi)容的管理員也可以從在上載的視頻內(nèi)容中嵌入的信息識(shí)別非法復(fù)制源。

優(yōu)選的是，在視頻數(shù)據(jù)中嵌入數(shù)字水印，以使得在視頻數(shù)據(jù)中嵌入的數(shù)字水印觀眾感覺(jué)不到。為了在視頻數(shù)據(jù)中嵌入數(shù)字水印而使觀眾感覺(jué)不到，優(yōu)選的是，減少因?yàn)閿?shù)字水印的存在而引起的亮度的變化，即數(shù)字水印嵌入?yún)^(qū)域和其外圍區(qū)域之間在像素值上的差別。然而，如果數(shù)字水印嵌入?yún)^(qū)域和其外圍區(qū)域之間在像素值上的差別較小，則當(dāng)使用諸如動(dòng)態(tài)圖像專家組（MPEG）的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)壓縮其中嵌入數(shù)字水印的視頻數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)字水印可能丟失。數(shù)字水印還可能會(huì)因?yàn)楫?dāng)使用可攜式攝像機(jī)等拍攝其中嵌入數(shù)字水印的視頻數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)的圖像失真等而丟失。另一方面，如果數(shù)字水印嵌入?yún)^(qū)域和其外圍區(qū)域之間在像素值上的差別較大，則這樣的問(wèn)題不出現(xiàn)，但是在該情況下，數(shù)字水印變得觀眾能感覺(jué)到。即，在因?yàn)閿?shù)字水印的存在使得像素值可以在空間上改變的程度和可以使得數(shù)字水印強(qiáng)壯的程度之間存在折衷。為了解決這種折衷問(wèn)題，已經(jīng)發(fā)明了各種數(shù)字水印技術(shù)（例如，參照國(guó)際專利公布No.2007/102403）。

在例如國(guó)際專利公布No.2007/102403中公開(kāi)的數(shù)字水印嵌入設(shè)備向具有等于大于N的維度的輸入信號(hào)內(nèi)嵌入作為數(shù)字水印的信息。該數(shù)字水印嵌入設(shè)備基于嵌入信息來(lái)生成（N-1）維圖案，通過(guò)根在該（N-1）維圖案上的值調(diào)制周期信號(hào)來(lái)生成N維嵌入圖案，并且將嵌入圖案疊加在輸入信號(hào)上。

然而，在國(guó)際專利公布No.2007/102403中公開(kāi)的技術(shù)的情況下，整個(gè)嵌入圖案的亮度改變。結(jié)果，如果在其中嵌入嵌入圖案的區(qū)域中包含具有均勻亮度和幾乎沒(méi)有時(shí)域變化的圖像比如天空，則可能將其中嵌入數(shù)字水印的動(dòng)態(tài)圖像感知為好象圖像在閃爍。此外，具有不同的嵌入值的兩個(gè)區(qū)域之間的邊界可能變得不顯著。這可以導(dǎo)致其中嵌入數(shù)字水印的動(dòng)態(tài)圖像的畫面質(zhì)量的下降。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本申請(qǐng)的目的是提供一種數(shù)字水印嵌入設(shè)備，該數(shù)字水印嵌入設(shè)備可以與視頻數(shù)據(jù)中包含的圖像無(wú)關(guān)地最小化由于視頻數(shù)據(jù)中嵌入的水印信息導(dǎo)致可能出現(xiàn)的視頻數(shù)據(jù)的畫面質(zhì)量的下降。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種數(shù)字水印嵌入設(shè)備。所述數(shù)字水印嵌入設(shè)備包括：接口單元，獲取視頻數(shù)據(jù)和數(shù)字水印信息；以及處理單元，向所述視頻數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入所述數(shù)字水印信息。所述處理單元被配置為：使得由具有指定值的多個(gè)像素形成并且被疊加在所述視頻數(shù)據(jù)中包含的每一個(gè)圖像上的水印圖案的面積根據(jù)所述數(shù)字水印信息中包含的符號(hào)的值隨時(shí)間以周期性的方式改變，并且通過(guò)使用在所述水印圖案中所述對(duì)應(yīng)的像素具有的所述指定值來(lái)校正其中所述視頻數(shù)據(jù)中的每一個(gè)圖像和與該圖像對(duì)應(yīng)的所述水印圖案彼此重疊的區(qū)域中包含的每一個(gè)像素的值。