視頻數(shù)字水印處理方法及執(zhí)行該方法的視頻數(shù)字水印系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻數(shù)字水印技術，具體涉及一種視頻數(shù)字水印處理方法及采用該方法的視頻數(shù)字水印系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，數(shù)字產(chǎn)品的傳播速度變得越來越快，極大地方便了人們的日常生活，所有的互聯(lián)網(wǎng)用戶都可以通過網(wǎng)絡來傳播和共享多媒體信息，享受多媒體信息帶來的樂趣。然而互聯(lián)網(wǎng)在極大的方便了人們的生活的同時，也使盜版者能以極低廉的成本拷貝和傳播未獲得授權的數(shù)字產(chǎn)品，給版權方帶來了很大的損害。因此，數(shù)字水印技術作為版權保護的重要手段，已經(jīng)引起了國際學術界、企業(yè)界和政府有關部門的廣泛關注。
[0003]數(shù)字水印技術是當前用于對多媒體信息進行版權保護的發(fā)展最快最熱的技術之一，用來在現(xiàn)代網(wǎng)絡環(huán)境中維護數(shù)字產(chǎn)品的完整性和安全性。數(shù)字水印技術是指利用信息處理技術，將一些可以用來標識版權的信息嵌入到數(shù)字載體中，且不影響該數(shù)字產(chǎn)品的原始使用價值。當發(fā)現(xiàn)該數(shù)字產(chǎn)品發(fā)生侵權問題時，嵌入的數(shù)字水印可以被檢測并提取出來，從而達到版權保護和保護內(nèi)容完整性的目的。
[0004]然而，頻域水印的嵌入，需要經(jīng)過DCT，IDCT兩次變換，所以計算速度較慢難以滿足使用需求，而且嵌入的水印容易被攻擊破壞，在受到攻擊破壞以后往往會丟失信息，難以還原，同時，也不能做到篡改定位，從而無法達到確定版權歸屬的目的。
[0005]由于上述原因，本發(fā)明人對現(xiàn)有的數(shù)字水印技術做了深入研究，以便設計出能夠解決上述問題的新的數(shù)字水印方法及系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述問題，本發(fā)明人進行了研究，設計出一種視頻數(shù)字水印處理方法及用于執(zhí)行該方法的視頻數(shù)字水印系統(tǒng)，該方法包括向視頻中嵌入水印和提取水印的方法，在嵌入和提取過程中，都通過判斷水印信息字符與中頻系數(shù)之間的關系是否滿足要求來選擇相應的方法和步驟，并且在計算時，都采用空域水印數(shù)據(jù)與原始空域的載體圖像數(shù)據(jù)直接相加的方式，節(jié)約了大量的計算過程，縮短了水印嵌入時間，從而完成本發(fā)明。
[0007]具體來說，本發(fā)明的目的在于提供一種視頻數(shù)字水印處理方法，其特征在于，該方法包括向視頻文件中嵌入水印和/或從視頻文件中提取水印，其中，所述水印為魯棒性水印和/或半脆弱水印。
[0008]其中，所述向視頻文件中嵌入水印的方法包括如下步驟:
[0009]步驟1:讀取待嵌入的水印信息，將水印信息解析為二進制數(shù)據(jù)，并對其做置亂操作和擴頻操作，得到待嵌入的水印信息字符串；
[0010]步驟2:解碼視頻文件得到多個視頻幀，
[0011]當向視頻文件中嵌入魯棒性水印時，依次判斷解碼得到的每個視頻幀是否為I幀，當判斷該視頻幀為I幀時，對該幀視頻進行水印嵌入處理；和/或
[0012]當向視頻文件中嵌入半脆弱水印時，將解碼得到的視頻幀按照解碼順序排列，并從其中每間隔12個視頻幀選出一個作為待嵌入處理的視頻幀，并對選出的視頻幀進行水印嵌入處理；
[0013]步驟3:將要進行水印嵌入處理的視頻幀的亮度分量分成不重疊的8*8大小的分塊，并對其做DCT變換，取出經(jīng)DCT變換得到的中頻系數(shù)B [3，5]和B [4，2]，并判斷B [3，5]和B [4, 2]的大小關系；
[0014]步驟4:進行嵌入處理，當待嵌入的水印信息字符為1，且B[3，5]>B[4，2]時，則已完成水印嵌入處理；或者，當待嵌入的水印信息字符為0，且B[3，5]<B[4, 2]時，則已完成水印嵌入處理其中，優(yōu)選地，步驟2中所述預定數(shù)量的視頻幀的數(shù)量為5?15個。
[0015]其中，步驟I中所述的水印信息是任意輸入的信息或是通過如下方法構造的:
[0016]將視頻幀分成臺標區(qū)、副臺標區(qū)、字幕區(qū)三個部分，并分別對所述臺標區(qū)、副臺標區(qū)、字幕區(qū)按預定的大小分塊，統(tǒng)計每一分塊的Y分量總和以及分塊中Y分量的個數(shù)，進而計算出每一分塊中Y分量的平均值，縱向比較相鄰分塊的Y分量平均值大小，如果相鄰兩個分塊中后一個分塊的Y分量平均值大于前一個分塊的Y分量平均值，則水印信息字符設為1，否則為O。
[0017]其中，在步驟4中，當待嵌入的水印信息字符為1，且B[3，5] ^ B[4, 2]時，調(diào)整B [3，5]和B [4，2]，使得B [3，5]>B[4, 2]，則已完成水印嵌入處理；或者當待嵌入的水印信息字符為0，且B [3，5]彡B [4，2]時，調(diào)整B [3，5]和B [4，2]，使得B [3，5]〈B [4，2]時，則已完成水印嵌入處理。
[0018]其中，在調(diào)整B[3，5]和B[4，2]時，計算比較命令值diff，根據(jù)比較命令值diff，以及待嵌入水印是魯棒性水印或半脆弱水印，嵌入水印，所述比較命令值是中頻系數(shù)B [3，5]和B [4，2]的差的絕對值。
[0019]其中，(I)當嵌入的水印為魯棒性水印并且所述比較命令值大于70時，和/或
[0020]當嵌入的水印為半脆弱水印并且所述比較命令值大于50時；
[0021]自定義矩陣tempblock[8] [8] = {0}，
[0022]若待嵌入的水印信息字符為I，且B [3，5]〈B [4，2]，使得所述自定義矩陣的tempblock[3] [5] = diff, tempblock[4] [2] = -diff，并對自定義矩陣 tempblock 作 IDCT變換到空域，得到空域水印數(shù)據(jù)tempblock^，最后通過空域水印數(shù)據(jù)tempblock^與原始空域的載體圖像數(shù)據(jù)相加，使得B [3，5] >B [4，2]，從而嵌入水印信息；
[0023]若待嵌入的水印信息字符為O，且B [3，5] >B [4，2]，使得所述自定義矩陣的tempblock [3] [5] = -diff，tempblock [4] [2] = diff，并對自定義矩陣 tempblock 作 IDCT變換到空域，得到空域水印數(shù)據(jù)tempblock^，最后通過空域水印數(shù)據(jù)tempblock^與原始空域的載體圖像數(shù)據(jù)相加，使得B [3，5]〈B [4，2]，從而嵌入水印信息；
[0024](2)當嵌入的水印為魯棒性水印并且所述比較命令值小于或等于70時，和/或
[0025]當嵌入的水印為半脆弱水印并且所述比較命令值小于或等于50時；
[0026]自定義矩陣blockl[8] [8] = 0，并使得所述自定義矩陣的blockl [3] [5] = diff,blockl [4] [2] = -diff,對自定義矩陣blockl作IDCT變換到空域，得到空域矩陣blockl空，計算出diff分別取值O?255時所對應的256個矩陣，記為A [256] [64]，
[0027]再使得所述自定義矩陣的blockl [3] [5] = -diff,blockl [4] [2] = diff，對自定義矩陣blockl作IDCT變換到空域，得到空域矩陣Wocklif，計算出diff分別取值O?255時所對應的256個矩陣，記為B [256] [64]；
[0028]若待嵌入的水印信息字符為1，且B[3，5]〈B [4，2]，通過原始空域的載體圖像數(shù)據(jù)與A [diff] [64]相加，使得B [3，5]>B[4, 2]，從而嵌入水印信息;
[0029]若待嵌入的水印信息字符為0，且B [3，5] >B [4，2]，通過原始空域的載體圖像數(shù)據(jù)與B [diff] [64]相加，使得B [3，5]〈B [4，2]，從而嵌入水印信息;
[0030]若待嵌入的水印信息字符為1，且B [3，5] =B [4，2]，自定義矩陣tempblock[8] [8]={0}，使得所述自定義矩陣的tempblock[3] [5] = 5，并對自定義矩陣tempblock作IDCT變換到空域，得到空域矩陣tempblock^，最后通過空域水印數(shù)據(jù)tempblock^與原始空域的載體圖像數(shù)據(jù)相加，使得B [3，5] >B [4，2]，從而嵌入水印信息；
[0031]若待嵌入的水印信息字符為0，且B[3，5] =B[4，2]，自定義矩陣tempblock[8] [8]={0}，使得所述自定義矩陣的tempblock [3] [5] =-5，并對自定義矩陣tempblock作IDCT變換到空域，得到空域矩陣tempblock^，最后通過空域水印數(shù)據(jù)tempblock^與原始空域的載體圖像數(shù)據(jù)相加，使得B[3，5]<B[4, 2]，從而嵌入水印信息。
[0032]其中，在向視頻幀中嵌入水印信息字符串以前，先向視頻幀中嵌入100位I。
[0033]其中，從視頻中提取水印的方法包括:
[0034]解碼視頻文件得到視頻幀，
[0035]將該視頻幀的亮度分量分成不重疊的8*8大小的分塊，對其做DCT變換，取出經(jīng)DCT變換得到的中頻系數(shù)B [3，5]和B [4，2]，若耵3，5]>B[4, 2]，則提取水印信息字符為I ;若B [3，5]〈B [4，2]或B [3，5] = B [4，