一种基于压缩域的可伸缩视频水印嵌入及提取方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109427032A(43)申请公布日2019.03.05(21)申请号201811083390.8(22)申请日2018.09.17(71)申请人上海理工大学地址200093上海市杨浦区军工路516号(72)发明人陈青孙彦飞陈祥伍东升高贺司旭郭功勋宗偲琦(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人叶敏华(51)Int.Cl.G06T1/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图11页(54)发明名称一种基于压缩域的可伸缩视频水印嵌入及提取方法(57)摘要本发明涉及一种基于压缩域的可伸缩视频水印嵌入及提取方法，该方法首先对水印图像进行预处理，通过DCT、二值化处理水印图像得到不同分辨率的水印信息，水印嵌入时，经小波变换后的水印信息与不同分辨率的帧图像在编码端的编码保持一致，将不同分辨率的水印信号分别嵌入在不同分辨率的帧图像中，算法将水印信息嵌入在宏块经DCT后得到的交流分量上；在解码端，针对不同的分辨率的视频序列都能相应地将水印信息提取出来，且随着视频序列分辨率的增加，水印信息的完整性和可见性也逐渐变好；同时该水印算法在时域可伸缩过程中也具有良好的鲁棒性；在提取水印时，不需要原始水印图像，实现了盲检测性。CN109427032ACN109427032A权利要求书1/2页1.一种基于压缩域的可伸缩视频水印嵌入及提取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)对待嵌入的水印图像进行小波分解，获取基本层的水印图像及增强层的水印图像；2)利用DCT变换对原始视频序列中的水印嵌入位置进行调整；3)根据水印嵌入位置，将步骤1)获取的各层水印图像采用单层空间域方法嵌入原始视频序列中；4)将带有水印的视频序列的宏块利用DCT变换进行水印提取，并利用整数小波逆变换获取完整分辨率的水印信息。2.根据权利要求1所述的一种基于压缩域的可伸缩视频水印嵌入及提取方法，其特征在于，步骤1)的具体内容为：101)将维度N*N的水印图像进行离散小波变换，得到低频分量LL、中频分量LH和HL以及高频分量HH；102)将低频分量LL作为基本层的水印图像，利用中频及高频分量构造增强层的水印图像；103)将构造的增强层的水印图像的四个不同分量重新排序。3.根据权利要求2所述的一种基于压缩域的可伸缩视频水印嵌入及提取方法，其特征在于，步骤2)中，获取宏块的DCT变换系数，并对DCT变换系数进行量化，将量化后的DCT变换的中频系数作为水印嵌入位置。4.根据权利要求3所述的一种基于压缩域的可伸缩视频水印嵌入及提取方法，其特征在于，水印嵌入的具体步骤包括：301)对原始视频序列进行下采样，将原始视频序列作为增强层，将下采样后的视频序列作为基本层输入编码器；302)将基本层的水印图像和基本层的水印图像加密后的二值序列分别与基本层视频序列、增强层原始视频序列送入解码端；303)对时域基本层的I帧的宏块嵌入水印，并判断此时的宏块位于基本层还是增强层，若是基本层，则进行下一步，若是增强层，则不进行处理；304)对于要嵌入水印图像的宏块，选定DCT变换的中频系数分量，按照嵌入公式设定中频系数分量值的奇偶；305)重复步骤303)、304)，直至水印嵌入完毕。5.根据权利要求4所述的一种基于压缩域的可伸缩视频水印嵌入及提取方法，其特征在于，所述的嵌入公式的表达式为：式中，Ai表示第i个量化后的DCT变换系数，表示嵌入水印后的DCT变换的中频系数，w表示嵌入第i个量化DCT变换系数的水印值，若水印值为0，则变更为偶数，若水印值为1，则变更为奇数。2CN109427032A权利要求书2/2页6.根据权利要求5所述的一种基于压缩域的可伸缩视频水印嵌入及提取方法，其特征在于，水印提取的具体步骤包括：401)对视频解码时考虑时域基本层I帧的宏块，判断当前宏块属于哪个空间层，并将提取的水印数据存入不同的缓存中；402)对于步骤401)中的每个宏块，判断选定的宏块中的DCT中频系数分量的奇偶性，若DCT中频系数分量为偶数，则水印值为1，若DCT中频系数分量为奇数，则水印值为0；403)重复步骤401)、402)直至水印提取完毕；404)对含有水印信息的码流，若在解码端提取完整分辨率的增强层，则在解码端将增强层的水印与基本层的水印进行分块合并后，利用整数小波逆变换获取完整分辨率的水印信息。7.根据权利要求2所述的一种基于压缩域的可伸缩视频水印嵌入及提取方法，其特征在于，步骤103)中，将构造的增强层的水印图像的四个不同分量按照密钥为k的方式重新排序。8.根据权利要求4所述的一种基于压缩域的可伸缩视频水印嵌入及提取方法，其特征在于，将下采样后的分辨率最低的视频序列作为基本层。3CN109427032A说