基于水印技術(shù)的版權(quán)控制系統(tǒng)及視頻添加數(shù)字水印的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于水印技術(shù)的版權(quán)控制系統(tǒng)，其中包括前臺(tái)頁面模塊、調(diào)度模塊、流媒體模塊、轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊、數(shù)據(jù)庫模塊和存儲(chǔ)模塊，所述的調(diào)度模塊用以接收所述的前臺(tái)頁面模塊發(fā)送的任務(wù)信息并確定執(zhí)行相應(yīng)的策略調(diào)度轉(zhuǎn)碼和流媒體服務(wù)，所述的轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊用以將視頻轉(zhuǎn)換成YUV向量格式的圖片并添加用0、1比特信號(hào)表示的水印信息，本發(fā)明還涉及一種基于所述的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)視頻添加數(shù)字水印的方法。采用該種結(jié)構(gòu)的基于水印技術(shù)的版權(quán)控制系統(tǒng)及視頻添加數(shù)字水印的方法，可以實(shí)現(xiàn)簡便實(shí)際地在視頻中添加水印，通過水印來更好地控制視頻版權(quán)，提高批量添加水印的效率和檢測提取水印的有效性，具有更廣泛應(yīng)用范圍。
【專利說明】基于水印技術(shù)的版權(quán)控制系統(tǒng)及視頻添加數(shù)字水印的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字水印領(lǐng)域，尤其涉及基于數(shù)字水印技術(shù)的版權(quán)控制領(lǐng)域，具體是指一種基于水印技術(shù)的版權(quán)控制系統(tǒng)及視頻添加數(shù)字水印的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息業(yè)的高速發(fā)展，數(shù)字化的信息的產(chǎn)生、傳輸越來越多。尤其是視頻信息，在近幾年產(chǎn)生了爆炸性的增長?？墒蔷W(wǎng)絡(luò)免費(fèi)下載、盜版充斥市場，相關(guān)管理制度滯后等問題導(dǎo)致版權(quán)擁有者的利益遭受損害。為了促進(jìn)版權(quán)信息的交流，保護(hù)版權(quán)擁有者的相關(guān)利益，擁有視頻水印添加技術(shù)的版權(quán)交易平臺(tái)無疑是現(xiàn)今市場非常需要的。
[0003]對(duì)于日益增多的數(shù)字產(chǎn)品，版權(quán)交易平臺(tái)方便了數(shù)字產(chǎn)品的交流。有效的為了有效防范對(duì)信息的非法復(fù)制與傳播，保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)擁有者的合法利益，水印技術(shù)提供了一種保護(hù)知識(shí)版權(quán)的有效方法。
[0004]版權(quán)交易系統(tǒng)可以大大方便版權(quán)信息的交流，版權(quán)擁有者可以更容易的銷售出自己的版權(quán)產(chǎn)品，運(yùn)營商可以更容易的購買版權(quán)產(chǎn)品。交流方便了，各種版權(quán)節(jié)目發(fā)布也會(huì)更流暢，而最終會(huì)是廣大的用戶受益。
[0005]為了對(duì)版權(quán)信息被盜版取證，防止版權(quán)利益遭受侵害，我們?cè)诎鏅?quán)交易系統(tǒng)中需要采用數(shù)字水印技術(shù)。數(shù)字水印技術(shù)是將一些標(biāo)識(shí)信息(即數(shù)字水印)直接嵌入數(shù)字載體當(dāng)中，且不影響原載體的使用價(jià)值，也不容易被探知和再次修改。但可以被生產(chǎn)方識(shí)別和辨認(rèn)。通過這些隱藏在載體中的信息，可以達(dá)到確認(rèn)內(nèi)容創(chuàng)建者、購買者、傳送隱秘信息或者判斷載體是否被篡改等目的。數(shù)字水印是實(shí)現(xiàn)版權(quán)保護(hù)的有效辦法，是信息隱藏技術(shù)研究領(lǐng)域的重要分支和研究方向。目前，不斷有新的添加水印的方法被研究出來，但許多方法往往執(zhí)行起來太復(fù)雜，不具備工業(yè)化的實(shí)用性。比如采取小波變換的方式處理原始圖像，然后在小波變換后的頻域添加所要加入的信息。這種水印添加方法不僅計(jì)算量大，而且程序編寫過程復(fù)雜，降低了大批量處理視頻的效率，增加了版權(quán)控制的成本，且一般的版權(quán)保護(hù)應(yīng)用并不需要如此復(fù)雜的程序來添加水印。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)簡便實(shí)際地在視頻中添加水印、通過水印來更好地控制視頻版權(quán)、提高批量添加水印的效率和檢測提取水印的有效性、具有更廣泛應(yīng)用范圍的基于水印技術(shù)的版權(quán)控制系統(tǒng)及視頻添加數(shù)字水印的方法。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的基于水印技術(shù)的版權(quán)控制系統(tǒng)及視頻添加數(shù)字水印的方法具有如下構(gòu)成:
[0008]該基于水印技術(shù)的版權(quán)控制系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是，所述的系統(tǒng)包括:
[0009]前臺(tái)頁面模塊，用以通過網(wǎng)絡(luò)界面將交易控制信息提供給用戶并獲取用戶的操作
信息；[0010]調(diào)度模塊，用以接收所述的前臺(tái)頁面模塊發(fā)送的任務(wù)信息并發(fā)送相應(yīng)的策略調(diào)度轉(zhuǎn)碼指令和流媒體服務(wù)指令；
[0011]流媒體模塊，用以根據(jù)所述的調(diào)度模塊的指令執(zhí)行視頻播放、視頻播放進(jìn)度拖動(dòng)和視頻播放停止的流媒體動(dòng)作；
[0012]轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊，用以將視頻轉(zhuǎn)換成YUV向量格式的圖片并添加用0、1比特信號(hào)表示的水印信息，該轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊與所述的調(diào)度模塊相連接；
[0013]數(shù)據(jù)庫模塊，用以接收所述的前臺(tái)頁面模塊獲取的用戶信息、操作記錄信息和版權(quán)文件介紹信息并保存；
[0014]存儲(chǔ)模塊，用以存儲(chǔ)用戶上傳的視頻數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)碼及添加水印后的視頻數(shù)據(jù)，該存儲(chǔ)模塊分別與所述的轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊和流媒體模塊相連接。
[0015]較佳地，所述的轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊包括:
[0016]解壓轉(zhuǎn)換單元，用以將視頻數(shù)據(jù)解壓轉(zhuǎn)換成YUV向量格式的圖片數(shù)據(jù)；
[0017]水印添加單元，用以將用0、1比特信號(hào)表示的水印信息添加到指定幀圖片的宏區(qū)塊中；
[0018]壓縮存儲(chǔ)單元，用以將添加水印信息后的圖片數(shù)據(jù)重新壓縮成視頻數(shù)據(jù)并發(fā)送至所述的存儲(chǔ)模塊。
[0019]本發(fā)明還涉及一種基于所述的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)視頻添加數(shù)字水印的方法，其主要特點(diǎn)是，所述的方法包括以下步驟:
[0020](I)所述的轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊將需要添加的水印信息轉(zhuǎn)化成用1、0表示的比特
信號(hào);
[0021](2)所述的轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊將待添加水印的視頻數(shù)據(jù)解壓轉(zhuǎn)換為YUV向量格式的圖片數(shù)據(jù)；
[0022](3)所述的轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊將指定幀圖片中的各個(gè)宏區(qū)塊的亮度值根據(jù)需要添加的水印信息的比特信號(hào)進(jìn)行更改；
[0023](4)所述的轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊將添加水印后的視頻數(shù)據(jù)重新壓縮并發(fā)送至所述的存儲(chǔ)模塊。
[0024]較佳地，所述的將待添加水印的視頻數(shù)據(jù)解壓轉(zhuǎn)換為YUV向量格式的圖片數(shù)據(jù)，包括以下步驟:
[0025](21)將待添加水印的視頻數(shù)據(jù)解壓為圖片數(shù)據(jù)；
[0026](22)判斷解壓后的圖片數(shù)據(jù)的類型，如果是RGB向量格式的圖片，則繼續(xù)步驟
(23)，如果是YUV向量格式的圖片，則繼續(xù)步驟(3)；
[0027](23)將所述的RGB向量格式的圖片轉(zhuǎn)化為YUV向量格式的圖片，然后繼續(xù)步驟
(3)。
[0028]較佳地，所述的將指定幀圖片中的各個(gè)宏區(qū)塊的亮度值根據(jù)需要添加的水印信息的比特信號(hào)進(jìn)行更改，包括以下步驟:
[0029](31)判斷各個(gè)宏區(qū)塊所對(duì)應(yīng)的水印信息的比特信號(hào)的值，如果是1，則繼續(xù)步驟
(32)，如果是0，則繼續(xù)步驟(33)；
[0030](32)將該比特信號(hào)對(duì)應(yīng)的宏區(qū)塊中所有的像素點(diǎn)的亮度值加上系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值，然后繼續(xù)步驟(4);[0031](33)將該比特信號(hào)對(duì)應(yīng)的宏區(qū)塊中所有的像素點(diǎn)的亮度值減去系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值，然后繼續(xù)步驟(4)。
[0032]更佳地，所述的將該比特信號(hào)對(duì)應(yīng)的宏區(qū)塊中所有的像素點(diǎn)的亮度值加上系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值，包括以下步驟:
[0033](321)依次判斷該比特信號(hào)對(duì)應(yīng)的宏區(qū)塊中各個(gè)像素點(diǎn)的亮度值，如果大于255和系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值的差值，則繼續(xù)步驟(322)，否則繼續(xù)步驟(323);
[0034](322)將該像素點(diǎn)的亮度值設(shè)置為255值；
[0035](323)將該像素點(diǎn)的亮度值加上系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值。
[0036]更進(jìn)一步地，所述的步驟(323)和(33)之間，還包括以下步驟:
[0037](324)判斷修改亮度值后該宏區(qū)塊內(nèi)所有像素點(diǎn)的亮度值增長量之和的絕對(duì)值，如果大于100X系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值，則繼續(xù)步驟(4)，否則繼續(xù)步驟(325)；
[0038](325)將該宏區(qū)塊內(nèi)所有像素的原亮度值減去2倍的系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值作為新的亮度值。
[0039]更佳地，所述的將該比特信號(hào)對(duì)應(yīng)的宏區(qū)塊中所有的像素點(diǎn)的亮度值減去系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值，包括以下步驟:
[0040](331)依次判斷該比特信號(hào)對(duì)應(yīng)的宏區(qū)塊中各個(gè)像素點(diǎn)的亮度值，如果小于系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值，則繼續(xù)步驟(332 )，否則繼續(xù)步驟(333 );
[0041](332)將該像素點(diǎn)的亮度值設(shè)置為O ;
[0042](333)將該像素點(diǎn)的亮度值減去系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值。
[0043]更進(jìn)一步地，所述的步驟(333)和(4)之間，還包括以下步驟:
[0044](334)判斷修改亮度值后宏區(qū)塊內(nèi)所有像素點(diǎn)的亮度值減小量之和的絕對(duì)值，如果大于100X系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值，則繼續(xù)步驟(4)，否則繼續(xù)步驟(335)；
[0045](335)將該宏區(qū)塊的所有像素點(diǎn)的原亮度值加上2倍的系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值作為新的亮度值。
[0046]較佳地，所述的步驟(4)之后，還包括以下步驟:
[0047](5)所述的轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊提取視頻數(shù)據(jù)中的水印信息。
[0048]更佳地，所述的提取視頻數(shù)據(jù)中的水印信息，包括以下步驟:
[0049](51)將待提取水印的視頻數(shù)據(jù)解壓轉(zhuǎn)換為YUV向量格式的圖片數(shù)據(jù)；
[0050](52)將添加水印的宏區(qū)塊的各個(gè)像素點(diǎn)的亮度值之和與原始視頻相應(yīng)的宏區(qū)塊的各個(gè)像素點(diǎn)的亮度值之和相減做比較并根據(jù)差值的大小確定對(duì)應(yīng)的用0、1表示的比特信號(hào);
[0051](53)將所述的用0、1表示的比特信號(hào)轉(zhuǎn)換成所對(duì)應(yīng)的水印信息。
[0052]更進(jìn)一步地，所述的根據(jù)差值的大小確定對(duì)應(yīng)的用0、1表示的比特信號(hào)，包括以下步驟:
[0053](521)判斷所述的差值為正值還是負(fù)值，如果是正值，則繼續(xù)步驟(522)，如果是負(fù)值，則繼續(xù)步驟(523)；
[0054](522)判斷所述的差值的數(shù)值大小，如果所述的差值的輸紙小于或等于系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值和該宏區(qū)塊內(nèi)像素點(diǎn)數(shù)量乘積的值，則該宏區(qū)塊對(duì)應(yīng)的水印信息的比特信號(hào)為1，否則，該宏區(qū)塊對(duì)應(yīng)的水印信息的比特信號(hào)為O ;[0055](523)判斷所述的差值的絕對(duì)值大小，如果所述的差值的絕對(duì)值小于或等于系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值和該宏區(qū)塊內(nèi)像素點(diǎn)數(shù)量乘積的值，則該宏區(qū)塊對(duì)應(yīng)的水印信息的比特信號(hào)為0，否則，該區(qū)塊對(duì)應(yīng)的水印信息的比特信號(hào)為I。
[0056]采用了該發(fā)明中的基于水印技術(shù)的版權(quán)控制系統(tǒng)及視頻添加數(shù)字水印的方法，具有如下有益效果:
[0057]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)視頻添加水印的方法簡便實(shí)用，無論是編寫程序還是加入水印都十分方便，而且水印不易察覺，具有很好的隱蔽性，可以很好地提取。本發(fā)明同時(shí)將水印添加技術(shù)融入到版權(quán)交易控制系統(tǒng)中，發(fā)揮其實(shí)用性，保證版權(quán)控制有效地執(zhí)行，通過水印來更好地控制視頻版權(quán)，提高批量添加水印的效率和檢測提取水印的有效性，具有更廣泛應(yīng)用范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0058]圖1為本發(fā)明的基于水印技術(shù)的版權(quán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0059]圖2為本發(fā)明的基于水印技術(shù)的版權(quán)控制系統(tǒng)的應(yīng)用于實(shí)施例的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0060]圖3為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)視頻添加水印的方法的添加過程示意圖。
[0061]圖4為本發(fā)明的提取視頻中水印的方法的流程圖。
[0062]圖5為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)視頻添加水印的方法的詳細(xì)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0063]為了能夠更清楚地描述本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
[0064]本發(fā)明基于版權(quán)交易系統(tǒng)，提出了一種簡便實(shí)用的視頻水印的添加方式。本發(fā)明能成功將水印加入視頻之中，而不僅僅是停留在單個(gè)圖像的水印添加階段。本發(fā)明同時(shí)將水印添加技術(shù)融入版權(quán)交易系統(tǒng)，以發(fā)揮其實(shí)用性，同時(shí)計(jì)算量不會(huì)太大，程序編寫也很簡單，可以有效的添加到實(shí)際工程之中。該發(fā)明同時(shí)闡述了水印技術(shù)如何在版權(quán)交易系統(tǒng)之中有效的執(zhí)行。
[0065]為實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，該發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案:
[0066]如圖1?2所示為本發(fā)明的基于水印技術(shù)的版權(quán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0067]一種基于視頻添加數(shù)字水印的版權(quán)交易系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括:
[0068]前臺(tái)頁面模塊，負(fù)責(zé)與用戶提供信息交互。前臺(tái)頁面模塊一方面通過網(wǎng)絡(luò)上的界面提供給用戶各種交易信息，另一方面接受用戶提供的各種操作信息并對(duì)用戶的操作進(jìn)行反饋。
[0069]調(diào)度模塊，調(diào)度模塊主要負(fù)責(zé)接受前臺(tái)頁面下發(fā)的任務(wù)請(qǐng)求，采取恰當(dāng)?shù)牟呗哉{(diào)度轉(zhuǎn)碼和流媒體服務(wù)。
[0070]前臺(tái)頁面需要處理的任務(wù)分為三種:
[0071]一、用戶上傳視頻；
[0072]二、視頻轉(zhuǎn)碼及水印任務(wù)調(diào)度，根據(jù)需求，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的格式并添加水?。?br> [0073]三、響應(yīng)視頻預(yù)覽請(qǐng)求，根據(jù)用戶請(qǐng)求的類型選擇某一種碼率的視頻文件推流。[0074]流媒體模塊，流媒體模塊主要負(fù)責(zé)提供流媒體服務(wù),包括視頻播放、拖動(dòng)和停止。
[0075]轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊，通過轉(zhuǎn)碼及添加水印的方式對(duì)視頻進(jìn)行處理。該模塊除了轉(zhuǎn)碼以外，可以完成水印算法，可以進(jìn)行水印信息的嵌入和提取。
[0076]轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊包括:
[0077]解壓轉(zhuǎn)換單元，用以將視頻數(shù)據(jù)解壓轉(zhuǎn)換成YUV向量格式的圖片數(shù)據(jù)；
[0078]水印添加單元，用以將用0、1比特信號(hào)表示的水印信息添加到指定幀圖片的宏區(qū)塊中；
[0079]壓縮存儲(chǔ)單元，用以將添加水印信息后的圖片數(shù)據(jù)重新壓縮成視頻數(shù)據(jù)并發(fā)送至所述的存儲(chǔ)模塊。
[0080]數(shù)據(jù)庫模塊，保存用戶信息、操作記錄、版權(quán)文件介紹等信息。
[0081]存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)用戶上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。包括轉(zhuǎn)碼及添加水印后的數(shù)據(jù)。
[0082]前臺(tái)頁面模塊負(fù)責(zé)與買方和賣方交互，賣方上傳視頻，買方預(yù)覽視頻，都是通過前臺(tái)頁面。前臺(tái)頁面還返回給買方視頻地址以及身份校驗(yàn)信息。前臺(tái)頁面除了與用戶交互信息，還與調(diào)度模塊及數(shù)據(jù)庫模塊相連。
[0083]數(shù)據(jù)庫模塊保存系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)的各種信息，包括用戶信息、操作記錄、版權(quán)文件介紹等信息。調(diào)度模塊從前臺(tái)頁面模塊獲得用戶操作信息并進(jìn)行相關(guān)調(diào)度。當(dāng)用戶上傳視頻時(shí)，調(diào)度模塊將視頻保存于存儲(chǔ)模塊。根據(jù)轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊的忙碌程度來安排轉(zhuǎn)碼及水印添加任務(wù)。當(dāng)轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊不忙碌時(shí)，調(diào)度模塊將存儲(chǔ)模塊中的視頻信息發(fā)給轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊進(jìn)行處理。在此過程中，需要決定水印添加的內(nèi)容。轉(zhuǎn)碼及添加水印后的視頻被放入存儲(chǔ)模塊。
[0084]當(dāng)用戶要預(yù)覽視頻時(shí)，先向前臺(tái)模塊發(fā)送預(yù)覽視頻的要求，前臺(tái)頁面返回給買方視頻地址以及身份校驗(yàn)信息。買方利用視頻地址以及身份校驗(yàn)信息向流媒體服務(wù)器發(fā)送預(yù)覽請(qǐng)求，調(diào)度模塊此時(shí)身份驗(yàn)證，驗(yàn)證通過后，流媒體服務(wù)器響應(yīng)買方的預(yù)覽視頻請(qǐng)求。
[0085]存儲(chǔ)模塊與流媒體模塊相連。當(dāng)買方有預(yù)覽請(qǐng)求時(shí)，調(diào)度模塊進(jìn)行身份校驗(yàn)。校驗(yàn)通過后，調(diào)度模塊調(diào)度存儲(chǔ)模塊的信息，通過流媒體模塊對(duì)視頻碼流進(jìn)行推送。
[0086]在轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊之中，我們采取一種簡單的水印添加算法。該水印算法對(duì)16X16像素點(diǎn)的宏區(qū)塊(Macroblock)進(jìn)行操作。因?yàn)榛舅械膲嚎s算法都是以宏區(qū)塊為操作單位的。所以即使經(jīng)過壓縮，該算法添加的水印也是可以得到保留的。
[0087]一個(gè)像素點(diǎn)的像素值可以用YUV (亮度和色差信號(hào))來表示。其中Y是亮度信號(hào)，UV是色度信號(hào)。我們采取對(duì)Y值更改的方式來添加水印。一是因?yàn)閷?duì)于亮度的更改不會(huì)影響到圖像的性質(zhì)。另一個(gè)原因是大部分壓縮算法將色度值UV高度壓縮，往往4個(gè)像素點(diǎn)的色素值用一個(gè)值代替。將水印加在亮度值Y中可以在壓縮后很好的保存信息。
[0088]文章[I]中，將圖像按塊進(jìn)行DCT (Discrete Cosine Transformation,離散余弦變換)，然后將信息隱藏于DCT系數(shù)的DC分量之中，這種方法不會(huì)對(duì)圖像質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響，并且相對(duì)于將信息隱藏于DCT系數(shù)的AC分量之中，這種方法魯棒性更強(qiáng)。
[0089]([I]Jiwu Huang, Yun Q.Shi, and Yi Shi, “Embedding Image WatermarKs in DCComponents，，，IEEE Transactions on Circuits and SYstems for Video Technology,Vol.10, N0.6, September2000)[0090]文章[I]對(duì)圖像的像素塊進(jìn)行DCT頻域變換，然后對(duì)頻域的DC量進(jìn)行處理。其實(shí)這種處理方法完全可以在時(shí)域進(jìn)行，直接對(duì)時(shí)域的像素塊的值進(jìn)行更改，相當(dāng)于對(duì)頻域的DC分量進(jìn)行更改，節(jié)省了 DCT變換的時(shí)間，而且程序編寫也大大簡化。
[0091]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)視頻中添加水印的辦法，采取如下步驟。
[0092]如圖3所示為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)視頻中添加水印的方法的添加過程示意圖。
[0093](I)將需要加入的信號(hào)用1、0的比特信號(hào)表示
[0094](2)將視頻解壓，解壓為YUV向量。如果是RGB (紅綠藍(lán)顏色表示法)向量，轉(zhuǎn)化為YUV向量。
[0095]如圖5所示為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)視頻中添加水印的方法的詳細(xì)流程圖。
[0096](3)將各個(gè)宏區(qū)塊的Y值更改。對(duì)于一個(gè)宏區(qū)塊，如果所有像素點(diǎn)加K(在實(shí)驗(yàn)中，我們將K取5)，代表信號(hào)1.如果所有像素值減K，代表信號(hào)0.根據(jù)要輸入的1、0信號(hào)更改宏區(qū)塊的值。
[0097](4)將像素值更改的視頻信號(hào)重新壓縮保存。
[0098]該方法無論是編寫程序還是執(zhí)行起來都非常簡單，可以將信號(hào)有效的保存到視頻之中，而且提取保存的信號(hào)也非常簡單。
[0099]當(dāng)需要嵌入水印時(shí)，我們先將要嵌入的信息用0、1編碼。同時(shí)將要嵌入水印的視頻解壓成一幀幀圖片，每幀圖片用YUV向量表示。我們把要嵌入的信息用指定幀的宏區(qū)塊的Y向量變化值來表示。對(duì)于一個(gè)宏區(qū)塊，我們更改這個(gè)宏塊區(qū)的亮度Y值。對(duì)于信號(hào)1，我們把一個(gè)宏區(qū)塊像素點(diǎn)的Y值加K。對(duì)于信號(hào)0，我們把一個(gè)宏區(qū)塊像素點(diǎn)的Y值減K。通過這種方式，我們把水印信號(hào)加入視頻之中。最后我們將視頻信號(hào)壓縮保存。
[0100]我們把視頻信號(hào)的像素值用YUV向量來表示，其中Y代表亮度信號(hào)，UV代表色度信號(hào)。Y的取值范圍是O?255。這樣就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題。如果在一個(gè)宏區(qū)塊之中，Y值可能都很大，都是255或者接近255。此時(shí)信號(hào)I很難用在之中對(duì)Y值進(jìn)行添加的方式來表示。同理，Y值可能都很小，都是O或者接近O。此時(shí)信號(hào)O很難用在之中對(duì)Y值進(jìn)行減少的方式來表示。為了解決這個(gè)問題，我們采取如下方法來表示。
[0101]對(duì)于信號(hào)1，我們把一個(gè)宏區(qū)塊之中所有像素的Y值加K。當(dāng)Y值是(255-K)到255之間，我們把Y值設(shè)置為255。如果對(duì)于一個(gè)宏區(qū)塊，Y值增長小于100XK，我們把換一種方式表不信號(hào)I。我們把一個(gè)宏區(qū)塊之中所有像素的Y值減2K。
[0102]對(duì)于信號(hào)0，我們把一個(gè)宏區(qū)塊之中所有像素的Y值減K。當(dāng)Y值是K到O之間，我們把Y值設(shè)置為O。如果對(duì)于一個(gè)宏區(qū)塊，Y值減少小于100XK，我們換一種方式表示信號(hào)O。我們把一個(gè)宏區(qū)塊之中所有像素的Y值加2K。
[0103]如圖4為本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)提取視頻中水印的方法的流程圖。
[0104]當(dāng)需要提取水印時(shí)，我們選取添加水印的視頻幀，用加入水印的宏區(qū)塊的Y值與原始視頻相應(yīng)的宏區(qū)塊的Y值相減做比較。當(dāng)差值大于一定的闕值，我們認(rèn)為是信號(hào)I。當(dāng)差值小于一定的闕值，我們認(rèn)為是信號(hào)O。最后，我們利用獲得的1、0信號(hào)來判斷具體的水印信號(hào)是什么。
[0105]判斷信號(hào)I時(shí)，如果水印視頻一個(gè)宏區(qū)塊的像素點(diǎn)的Y值很多都很大，接近255。加水印視頻的像素點(diǎn)的Y值相對(duì)原始視頻的像素點(diǎn)的Y小了很多，(因?yàn)橄袼攸c(diǎn)的Y值減2K)則為信號(hào)I。對(duì)于一個(gè)宏區(qū)塊，如果Y值只小了一些，則為信號(hào)O。(因?yàn)橄袼攸c(diǎn)的Y值減K)[0106]判斷信號(hào)O時(shí)，如果水印視頻一個(gè)宏區(qū)塊的像素點(diǎn)的Y值很多都很小，接近O。力口水印視頻的像素點(diǎn)的Y值相對(duì)原始視頻的像素點(diǎn)的Y大了很多，(因?yàn)橄袼攸c(diǎn)的Y值加2K)則為信號(hào)O。對(duì)于一個(gè)宏區(qū)塊，如果Y值只大了一些，則為信號(hào)O。(因?yàn)橄袼攸c(diǎn)的Y值加K)。
[0107]采用了該發(fā)明中的基于水印技術(shù)的版權(quán)控制系統(tǒng)及視頻添加數(shù)字水印的方法，具有如下有益效果:
[0108]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)視頻添加水印的方法簡便實(shí)用，無論是編寫程序還是加入水印都十分方便，而且水印不易察覺，具有很好的隱蔽性，可以很好地提取。本發(fā)明同時(shí)將水印添加技術(shù)融入到版權(quán)交易控制系統(tǒng)中，發(fā)揮其實(shí)用性，保證版權(quán)控制有效地執(zhí)行，通過水印來更好地控制視頻版權(quán)，提高批量添加水印的效率和檢測提取水印的有效性，具有更廣泛應(yīng)用范圍。
[0109]在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
【權(quán)利要求】
1.一種基于水印技術(shù)的版權(quán)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括: 前臺(tái)頁面模塊，用以通過網(wǎng)絡(luò)界面將交易控制信息提供給用戶并獲取用戶的操作信息； 調(diào)度模塊，用以接收所述的前臺(tái)頁面模塊發(fā)送的任務(wù)信息并發(fā)送相應(yīng)的策略調(diào)度轉(zhuǎn)碼指令和流媒體服務(wù)指令； 流媒體模塊，用以根據(jù)所述的調(diào)度模塊的指令執(zhí)行視頻播放、視頻播放進(jìn)度拖動(dòng)和視頻播放停止的流媒體動(dòng)作； 轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊，用以將視頻轉(zhuǎn)換成YUV向量格式的圖片并添加用0、1比特信號(hào)表示的水印信息，該轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊與所述的調(diào)度模塊相連接； 數(shù)據(jù)庫模塊，用以接收所述的前臺(tái)頁面模塊獲取的用戶信息、操作記錄信息和版權(quán)文件介紹彳目息并保存； 存儲(chǔ)模塊，用以存儲(chǔ)用戶上傳的視頻數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)碼及添加水印后的視頻數(shù)據(jù)，該存儲(chǔ)模塊分別與所述的轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊和 流媒體模塊相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水印技術(shù)的版權(quán)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊包括: 解壓轉(zhuǎn)換單元，用以將視頻數(shù)據(jù)解壓轉(zhuǎn)換成YUV向量格式的圖片數(shù)據(jù)； 水印添加單元，用以將用0、1比特信號(hào)表示的水印信息添加到指定幀圖片的宏區(qū)塊中； 壓縮存儲(chǔ)單元，用以將添加水印信息后的圖片數(shù)據(jù)重新壓縮成視頻數(shù)據(jù)并發(fā)送至所述的存儲(chǔ)模塊。
3.一種基于權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)視頻添加數(shù)字水印的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟: (O所述的轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊將需要添加的水印信息轉(zhuǎn)化成用1、0表示的比特信號(hào); (2)所述的轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊將待添加水印的視頻數(shù)據(jù)解壓轉(zhuǎn)換為YUV向量格式的圖片數(shù)據(jù)； (3)所述的轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊將指定幀圖片中的各個(gè)宏區(qū)塊的亮度值根據(jù)需要添加的水印信息的比特信號(hào)進(jìn)行更改； (4)所述的轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊將添加水印后的視頻數(shù)據(jù)重新壓縮并發(fā)送至所述的存儲(chǔ)豐吳塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)現(xiàn)視頻添加數(shù)字水印的方法，其特征在于，所述的將待添加水印的視頻數(shù)據(jù)解壓轉(zhuǎn)換為YUV向量格式的圖片數(shù)據(jù)，包括以下步驟: (21)將待添加水印的視頻數(shù)據(jù)解壓為圖片數(shù)據(jù)； (22)判斷解壓后的圖片數(shù)據(jù)的類型，如果是RGB向量格式的圖片，則繼續(xù)步驟(23)，如果是YUV向量格式的圖片，則繼續(xù)步驟(3)； (23)將所述的RGB向量格式的圖片轉(zhuǎn)化為YUV向量格式的圖片，然后繼續(xù)步驟(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)現(xiàn)視頻添加數(shù)字水印的方法，其特征在于，所述的將指定幀圖片中的各個(gè)宏區(qū)塊的亮度值根據(jù)需要添加的水印信息的比特信號(hào)進(jìn)行更改，包括以下步驟:(31)判斷各個(gè)宏區(qū)塊所對(duì)應(yīng)的水印信息的比特信號(hào)的值，如果是1，則繼續(xù)步驟(32)，如果是O，則繼續(xù)步驟(33)； (32)將該比特信號(hào)對(duì)應(yīng)的宏區(qū)塊中所有的像素點(diǎn)的亮度值加上系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值，然后繼續(xù)步驟(4); (33)將該比特信號(hào)對(duì)應(yīng)的宏區(qū)塊中所有的像素點(diǎn)的亮度值減去系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值，然后繼續(xù)步驟(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)視頻添加數(shù)字水印的方法，其特征在于，所述的將該比特信號(hào)對(duì)應(yīng)的宏區(qū)塊中所有的像素點(diǎn)的亮度值加上系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值，包括以下步驟: (321)依次判斷該比特信號(hào)對(duì)應(yīng)的宏區(qū)塊中各個(gè)像素點(diǎn)的亮度值，如果大于255和系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值的差值，則繼續(xù)步驟(322 )，否則繼續(xù)步驟(323 ); (322)將該像素點(diǎn)的亮度值設(shè)置為255值； (323)將該像素點(diǎn)的亮度值加上系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)現(xiàn)視頻添加數(shù)字水印的方法，其特征在于，所述的步驟(323)和(33)之間，還包括以下步驟: (324)判斷修改亮度值后該宏區(qū)塊內(nèi)所有像素點(diǎn)的亮度值增長量之和的絕對(duì)值，如果大于IOOX系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值，則繼續(xù)步驟(4)，否則繼續(xù)步驟(325)； (325)將該宏區(qū)塊內(nèi)所有像素的原亮度值減去2倍的系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值作為新的亮度值。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)視頻添加數(shù)字水印的方法，其特征在于，所述的將該比特信號(hào)對(duì)應(yīng)的宏區(qū)塊中所有的像素點(diǎn)的亮度值減去系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值，包括以下步驟: (331)依次判斷該比特信號(hào)對(duì)應(yīng)的宏區(qū)塊中各個(gè)像素點(diǎn)的亮度值，如果小于系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值，則繼續(xù)步驟(332)，否則繼續(xù)步驟(333)； (332)將該像素點(diǎn)的亮度值設(shè)置為O; (333)將該像素點(diǎn)的亮度值減去系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)視頻添加數(shù)字水印的方法，其特征在于，所述的步驟(333)和(4)之間，還包括以下步驟: (334)判斷修改亮度值后宏區(qū)塊內(nèi)所有像素點(diǎn)的亮度值減小量之和的絕對(duì)值，如果大于100X系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值，則繼續(xù)步驟(4)，否則繼續(xù)步驟(335)； (335)將該宏區(qū)塊的所有像素點(diǎn)的原亮度值加上2倍的系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值作為新的亮度值。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)現(xiàn)視頻添加數(shù)字水印的方法，其特征在于，所述的步驟(4)之后，還包括以下步驟: (5)所述的轉(zhuǎn)碼及水印添加模塊提取視頻數(shù)據(jù)中的水印信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的實(shí)現(xiàn)視頻添加數(shù)字水印的方法，其特征在于，所述的提取視頻數(shù)據(jù)中的水印信息，包括以下步驟: (51)將待提取水印的視頻數(shù)據(jù)解壓轉(zhuǎn)換為YUV向量格式的圖片數(shù)據(jù)； (52)將添加水印的宏區(qū)塊的各個(gè)像素點(diǎn)的亮度值之和與原始視頻相應(yīng)的宏區(qū)塊的各個(gè)像素點(diǎn)的亮度值之和相減做比較并根據(jù)差值的大小確定對(duì)應(yīng)的用0、1表示的比特信號(hào)； (53)將所述的用0、1表示的比特信號(hào)轉(zhuǎn)換成所對(duì)應(yīng)的水印信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的實(shí)現(xiàn)視頻添加數(shù)字水印的方法，其特征在于，所述的根據(jù)差值的大小確定對(duì)應(yīng)的用0、1表示的比特信號(hào)，包括以下步驟: (521)判斷所述的差值為正值還是負(fù)值，如果是正值，則繼續(xù)步驟(522)，如果是負(fù)值，則繼續(xù)步驟(523)； (522)判斷所述的差值的數(shù)值大小，如果所述的差值的輸紙小于或等于系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值和該宏區(qū)塊內(nèi)像素點(diǎn)數(shù)量乘積的值，則該宏區(qū)塊對(duì)應(yīng)的水印信息的比特信號(hào)為1，否貝U，該宏區(qū)塊對(duì)應(yīng)的水印信息的比特信號(hào)為O ; (523)判斷所述的差值的絕對(duì)值大小，如果所述的差值的絕對(duì)值小于或等于系統(tǒng)預(yù)設(shè)亮度變化值和該宏區(qū)塊內(nèi)像素點(diǎn)數(shù)量乘積的值，則該宏區(qū)塊對(duì)應(yīng)的水印信息的比特信號(hào)為O，否則，該區(qū)塊對(duì)應(yīng)的水印信息的比特 信號(hào)為I。
【文檔編號(hào)】H04N21/8358GK103458320SQ201310386395
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】逯利軍, 錢培專, 于振宇, 李克民, 張樹民, 李旭, 林強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海美琦浦悅通訊科技有限公司