[發(fā)明專利]一種強(qiáng)魯棒視頻TXT文本水印嵌入及提取方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711228699.7
• 申請(qǐng)日: 2017-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN107911754A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉宇明;劉問宇;崔晨;李輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H04N21/8358
• 分類號(hào): H04N21/8358;H04N19/467
• 代理公司: 昆明大百科專利事務(wù)所53106
• 代理人: 何健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種強(qiáng)魯棒視頻TXT文本水印嵌入及提取方法技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

數(shù)字多媒體已經(jīng)取代了傳統(tǒng)模擬形式，網(wǎng)絡(luò)通信的不斷發(fā)展，數(shù)字多媒體可以方便的復(fù)制傳播，由此引發(fā)了日益嚴(yán)重的盜版和版權(quán)問題。影院播放視頻在被觀看者盜拍后，視頻的分辨率、幀率、視頻格式都發(fā)生了很大變化。傳統(tǒng)視頻水印可以抵抗部分攻擊，但是在受到在翻拍過程的多重攻擊后，水印信息就會(huì)丟失，不能起到追究責(zé)任，定位盜拍者的目的。另一種水印方案直接嵌入一個(gè)可見的logo疊加在視頻上，一定程度上起到了版權(quán)保護(hù)的作用，但是，直接嵌入可見水印影響了用戶的觀看體驗(yàn)，并且由于水印信息可見，攻擊者可以直接用另一水印圖片覆蓋原始水印圖片。

公開的專利《一種基于時(shí)間軸擴(kuò)頻的抗幾何攻擊魯棒視頻水印方法》中，利用視頻幀不同顏色分量的三層DWT變換系數(shù)之間的不同保存嵌入和提取水印所需的偽隨機(jī)信息,該方法僅能對(duì)抗幾何攻擊，而對(duì)現(xiàn)實(shí)攻擊中常見的重編碼攻擊，沒有較好的抵抗性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的正是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種能夠抵抗重編碼攻擊的自適應(yīng)魯棒視頻水印嵌入及提取方法。嵌入水印的視頻經(jīng)過翻拍后，傳統(tǒng)視頻水印在經(jīng)過翻拍導(dǎo)致的分辨率改變、多重格式轉(zhuǎn)換、幀率改變等攻擊后不能提取完整視頻水印。本發(fā)明增強(qiáng)了視頻水印的魯棒性，經(jīng)過上述攻擊后仍然可以提取完整清晰的水印。

本發(fā)明是通過發(fā)下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種強(qiáng)魯棒視頻TXT文本水印嵌入及提取方法，包括視頻水印嵌入和提取兩個(gè)部分，水印為TXT文本，嵌入過程修改長度超過特定值的圖像邊緣，用HSV顏色空間中的V(明度 0-100)來存儲(chǔ)水印信息；

嵌入過程為：

(1.1)以二進(jìn)制讀取二值TXT水印文本，用一維數(shù)組T[k]存儲(chǔ)水印數(shù)據(jù)，水印長度為k；

(1.2)按下式分割擴(kuò)充T[k]，在每段水印開始插入序號(hào)I,最大存儲(chǔ)數(shù)量16KB， 2*10*128bit；

(1.3)水印分段S_i為第i段水印；總段數(shù)為N；N＝k/128+1；I轉(zhuǎn)為十位二進(jìn)制后添加到128 位水印段前面；構(gòu)成新的水印段S′_i；每段長度為138位；

(1.4)解析視頻流獲取視頻幀，嵌入過程只針對(duì)長度大于138個(gè)像素的邊緣直線(邊緣解析結(jié)果如圖3所示，長度符合的如圖4所示)，對(duì)于邊緣直線過短的幀不進(jìn)行水印嵌入；嵌入過程根據(jù)線段開始點(diǎn)橫坐標(biāo)，從小到大依次嵌入；每一幀視頻嵌入的水印段S′_i的數(shù)目m，m 即為一幀視頻中長度符合要求的數(shù)目；重復(fù)嵌入S′_i；

(1.5)讀取視頻幀，按下式進(jìn)行水印嵌入；

(x,y)為線段上第t個(gè)像素的的坐標(biāo)，其中V(x,y)，表示視頻幀第x列，第y行的像素HSV 的V分量；

(1.6)保存修改后的視頻幀到原視頻；

提取過程為：

(2.1)霍夫變換檢測(cè)視頻幀中的直線，直線長度閾值設(shè)置為138，得到含有水印的像素段；

(2.2)讀取視頻幀，檢測(cè)第前十位序號(hào)，的到序號(hào)i；

檢測(cè)到標(biāo)志序列，按下式還原W[k]

S′_i[t]為提取水印段，V(x，y)為坐標(biāo)(x，y)點(diǎn)像素的v分量的值；(x，y)為第t個(gè)像素點(diǎn)的坐標(biāo)；9<t<138；

(2.3)獲取所有不同序號(hào)i對(duì)應(yīng)的水印段S′_i[t]，去除前十位之后按i大小連接，還原水印 T[k]；

(2.4)還原TXT水印文本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明S′_i結(jié)構(gòu)水印分段結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明原始視頻幀示意圖；

圖3為本發(fā)明視頻幀邊緣示意圖；

圖4為本發(fā)明視頻幀長度大于138的邊緣像素段示意圖；

圖5為本發(fā)明嵌入提取過程框圖。

具體實(shí)施方式

見圖1-5，一種強(qiáng)魯棒視頻TXT文本水印嵌入及提取方法，包括視頻水印嵌入和提取兩個(gè)部分，水印為TXT文本，嵌入過程修改長度超過特定值的圖像邊緣，用HSV顏色空間中的V(明度0-100)來存儲(chǔ)水印信息；

嵌入過程為：

(1.1)以二進(jìn)制讀取二值TXT水印文本，用一數(shù)組T[k]存儲(chǔ)水印數(shù)據(jù)，水印長度為k；