[發明專利]一種視頻數字水印的嵌入、提取方法和裝置

有效

• 申請號: 201210505031.3
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103856829B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 萬華林
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04N21/8358
• 分類號: H04N21/8358;H04N19/467
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司11274
• 代理人: 申健

技術領域

本發明涉及信息技術領域，尤其涉及一種視頻數字水印的嵌入、提取方法和裝置。

背景技術

數字水印技術是信息隱藏技術中的一個重要組成部分，與其他隱藏技術想比，數字水印可以將標志信息直接嵌入數字載體中，在不影響數字載體的使用價值和不被人感覺到的前提下，達到確認信息、判斷文件原始性或傳送隱秘消息的目的。

現有的數字水印生成算法分為兩種：壓縮域水印算法和原始域水印算法。其中壓縮域算法中主要有離散余弦變換系數隱寫算法和運動矢量隱寫算法，通過運動補償和能量分析的方法對隱寫效果進行補償，有很高的執行效率，但由于針對每一種視頻格式有對應的水印隱寫算法，因此算法的通用性差；并且因為嵌入水印的時間在視頻編碼后，使得嵌入水印的空間少，造成水印的魯棒性差。

原始域水印算法主要有最不顯著位水印算法、自適應離散余弦變換水印算法、DEW(Differential Energy Watermarking，能量差分水印)算法和基于HVS(Human Visual System，人眼視覺特性)特性的水印算法，但由于算法且算法的魯棒性和視覺透明性取決于水印嵌入位置和隱寫算法的設計邏輯，使得該算法的魯棒性不能滿足多終端用戶的要求。

發明內容

本發明的實施例提供一種視頻數字水印的嵌入、提取方法和裝置，能夠在保證水印的透明性基礎上，可以提高水印算法的魯棒性。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

第一方面，提供一種視頻數字水印的嵌入方法，所述方法包括：

獲取原始水印信息的二進制序列碼流，并根據所述二進制序列碼流獲取所述原始水印信息的嵌入碼流序列；

將視頻流的亮度分量按照規定分辨率劃分為多個宏塊，根據每個宏塊的離散余弦變換系數在所有宏塊中選定紋理塊，并對每個紋理塊的離散余弦變換系數進行量化系數Z行排序處理得到每個紋理塊的Z行排序系數矩陣；

根據所述原始水印信息的嵌入碼流序列，以及每個紋理塊的Z行排序系數矩陣進行水印信息嵌入。

在第一種可能的實現方式中，結合第一方面，所述獲取原始水印信息的二進制序列碼流，并根據所述二進制序列碼流獲取所述原始水印信息的嵌入碼流序列包括：

對所述原始水印信息進行二值化處理以獲取所述原始水印信息的二進制碼流序列；

對原始水印信息的二進制碼流序列進行漢明碼編碼以獲取所述原始水印信息的嵌入碼流序列。

在第二種可能的實現方式中，結合第一方面或第一方面的第一種可能的實現方式，將視頻信號的亮度分量按照規定分辨率劃分為多個宏塊，根據每個宏塊的離散余弦變換系數在所有宏塊中選定紋理塊，并對紋理塊的離散余弦變換系數進行量化系數Z行排序處理包括：

對視頻流進行解碼以獲取所述視頻信號的亮度分量，并將所述視頻流的亮度分量按照規定分辨率劃分為多個宏塊；

對每個宏塊進行離散余弦變換，獲取每個宏塊的離散余弦變換系數；

根據每個宏塊的離散余弦變換系數在所有宏塊中選定紋理塊；

對每個紋理塊的離散余弦變換系數進行量化系數Z行排序處理，以獲取量化系數Z行排序后每個紋理塊的Z行排序系數矩陣。

在第三種可能的實現方式中，結合第一方面或第一方面的第一種可能的實現方式或第一方面的第二種可能的實現方式，所述根據每個宏塊的離散余弦變換系數在所有宏塊中選定紋理塊包括：

根據每個宏塊的離散余弦變換系數的直流分量和交流分量選定在所有宏塊中選定紋理塊；

其中，若宏塊的離散余弦變換系數的直流分量和交流分量滿足：(∑|AC|)²<α×DC²，則確定該宏塊為非紋理塊；若(∑|AC|)²≥α×DC²，則確定該宏塊為紋理塊，其中AC表示離散余弦變換系數交流分量，DC表示直流分量，α為判別系數。

在第四種可能的實現方式中，結合第一方面或第一方面的第一種可能的實現方式或第一方面的第三種可能的實現方式，所述根據所述原始水印信息的嵌入碼流序列，以及每個紋理塊的Z行排序系數矩陣進行水印信息嵌入包括:

選取量化系數Z行排序后每個紋理塊的離散余弦變換系數矩陣中次對角線位置上的數值；

依次根據所述原始水印信息的嵌入碼流序列中每一位的數值，確定是否將所述系數矩陣中次對角線位置上的數值進行互換，得到水印信息嵌入后的載密視頻流。

第二方面，提供一種是視頻數字水印的提取方法，所述方法包括；