CN101102460A - 一种为数字电视节目即时添加隐形信息的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种为数字电视节目即时添加隐形信息的方法，该方法是在数字信号播放器在缓冲视频图像时加入隐形信息，即：首先将需要加入的特定文字标识转换为水印图像，然后对选定的视频图像和需加入的水印图像进行离散小波变换，再利用融合方式嵌入水印图像，生成加载水印后的视频图像进行播放。本发明通过隐形数字技术将版权信息嵌入视频图像中，即使盗版者在视频上添加其它水印，也无法抹去原水印信息中加入的播放器产品序列号，一旦片源被大量复制流入市场，即可通过此隐形信息追溯到盗版源头，从很大的程度上限制了利用播放过程制作大量复本从中获取非法利润的行为。

Description

一种为数字电视节目即时添加隐形信息的方法

技术领域

本发明涉及数字电视技术领域，具体地说是一种给数字电视节目添加隐形信息的方法。

背景技术

随着数字技术和因特网的发展，各种形式的多媒体数字作品(图像、视频、音频等)纷纷以网络形式发表，其版权保护成为一个迫切需要解决的问题。由于数字水印是实现版权保护的有效办法，因此如今已成为多媒体信息安全研究领域的一个热点，也是信息隐藏技术研究领域的重要分支。该技术即是通过在原始数据中嵌入秘密信息--水印来证实该数据的所有权。这种被嵌入的水印可以是一段文字、标识、序列号等，而且这种水印通常是不可见或不可檫的，它与原始数据(如图像、音频、视频数据)紧密结合并隐藏其中，并可以经历一些不破坏源数据使用价值或商用价值的操作而能保存下来。数字水印技术是一种信息隐藏技术，它是为适应信息隐藏与跟踪需要而诞生的。该技术不同于数据加密技术。数字水印技术是目前信息安全技术领域的一个崭新方向，是一种可在开放的网络环境下实现信息隐藏与跟踪的新型技术。自1993年以来，国内外开始并尝试一种新的关于信息安全的技术，即将机密资料隐藏到一般的文件中，然后再通过网络来传递。由于非法拦截者从网络上拦截下来的是伪装后的资料，它们看起来与一般非机密资料没有两样，因而十分容易逃过拦截者的破解。其道理如同生物学上的保护色，巧妙地将自己伪装隐藏于环境中，免于被天敌发现而遭受攻击。这一点是常规加、解密系统所欠缺的，也是信息伪装最基本的概念。该技术已引起工业界及军方的浓厚兴趣，并成为国际上非常活跃的研究领域。现在常见的水印，大多是事先视频上方添加字幕的方式来声明该媒体的版权信息，这样的明文声明，使得不法分子会采取各种各样的修片手段，擦除版权声明信息，甚至直接在此类水印上叠盖其他的水印，这样不仅破坏了媒体的画面，而且也很难达到原有目的。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种给数字电视节目添加隐形信息的方法，它利用数字水印技术通过给视频图像添加播放器唯一标识及当前播放时间的隐形数字信息，实现可追踪盗版源头的目的，即使盗版信息发布者在视频上添加其他水印，也无法抹去原有的版权信息，从而对盗版达到威慑作用。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种为数字电视节目即时添加隐形信息的方法，其特征在于该方法是在数字信号播放器在缓冲视频图像时加入隐形信息，即：首先将需要加入的特定文字标识转换为水印图像，然后对选定的视频图像和需加入的水印图像进行离散小波变换，再利用融合方式嵌入水印图像，生成加载水印后的视频图像，具体包括以下步骤：

a、特定文字标识的水印图像变换

将当前数字信号播放器的产品序列号及数字信号播放时间视为特定文字标识，进行离散小波变换成水印图像，变换后的水印图像大小为2N_x*2N_y；

b、原始图像的变换

对缓冲区当前图像进行离散小波变换，变换后的图像大小为2^M-1*2N_x*2^M-1*2N_y；

c、水印图像的随机置换

按像素点重排矩阵对水印图像进行随机置换；

d、水印图像和原始图像的分解

以小波分解将水印图像分解成低频和高频两部分；以小波分解将原始图像分解成低频和高频两部分，其低频部分与水印图像的低频部分大小一致；

e、水印图像和原始图像的融合

将水印图像和原始图像的低频部分进行融合；

f、重构加载水印后的图像

将融合图像的低频和原始图像的高频进行小波重构，生成加载水印后的图像。

本发明通过隐形数字水印技术将版权信息嵌入视频图像中，实现图像上的水印不可察觉性，即使盗版信息发布者在视频上添加其它水印，也无法抹去原水印信息中加入的播放器产品序列号，播放器产品序列号具有全球唯一的标识特性，一旦片源被大量复制流入市场，即可通过此隐形信息中的播放器产品序列号、播放时间，并根据相关登记的信息，追溯到固定且唯一的播放器(即盗版发布的源头)，从很大的程度上限制了利用播放过程制作大量复本从中获取非法利润的行为。

附图说明

附图为本发明所述播放器工作示意图

具体实施方式

参阅附图，本发明中所述的播放器以目前接收数字电视节目的机顶盒为例：

机顶盒10内设有数据缓冲区1、控制器2、视频处理器3、音频处理器4、音频接口5、视频接口6、信号接收器8；信号接收器8接收遥控器7的指令，将指令信息传达给控制器2以响应用户操作，控制器2进行机顶盒10的整体运算操作，数据缓冲区1对控制器2调用的数据进行缓冲，并由视、音频处理器3、4进行片源的图像、声音处理，最后由音、视频接口5、6输出至电视机收听、收看。

本发明在选定播放数字电视后，机顶盒10内的数据缓冲区1在缓冲视频图像时以一定的频率加入隐形信息，其步骤如下：

1、特定文字标识变换为水印图像

将当前机顶盒10的产品序列号及当前播放时间作为特定的文字标识，对其进行离散小波变换，变换后的水印图像大小为2N_x*2N_y。

2、原始图像的变换

选择缓冲区1的当前图像为待变换图像，对其进行离散小波变换，变换后的图像大小为2^M-1*2N_x*2^M-1*2N_y。

3、水印图像的随机置换

将水印图像按像素点重排矩阵为图像块的方法进行随机置换，以达到置乱的效果，重排矩阵为图像块的顺序将成为用户口令，用于检测水印的合法用户标识。

4、水印图像的分解

将水印图像进行一层小波分解，分解为低频和高频两部分。

5、原始图像的分解

将原始图像进行M层小波分解，分解后的低频与水印图像的低频大小一致。

6、水印图像和原始图像的低频融合

利用多分辨率分析数据将原始图像与水印图像的低频部分进行融合，融合的方式为A1＝L1+a*W1，其中A1为融合后的低频；L1为原始图像的低频；a为度量因子；W1为水印图像的低频。

7、重构加载水印后的图像

将融合后图像的低频和原始图像的高频进行小波重构，生成加载水印后的图像由视、音频处理器3、4进行片源的图像、声音处理，通过音、视频接口5、6输出至电视机收听、收看。

Claims (1)

1、一种为数字电视节目即时添加隐形信息的方法，其特征在于该方法是在数字信号播放器在缓冲视频图像时加入隐形信息，即：首先将需要加入的特定文字标识转换为水印图像，然后对选定的视频图像和需加入的水印图像进行离散小波变换，再利用融合方式嵌入水印图像，生成加载水印后的视频图像，具体包括以下步骤：

a、特定文字标识的水印图像变换

将当前数字信号播放器的产品序列号及当前数字信号播放时间视为特定文字标识，进行离散小波变换成水印图像，变换后的水印图像大小为2N_x*2N_y；

b、原始图像的变换

对缓冲区当前图像进行离散小波变换，变换后的图像大小为2^M-1*2N_x*2^M-1*2N_y；

c、水印图像的随机置换

按像素点重排矩阵对水印图像进行随机置换；

d、水印图像和原始图像的分解

以小波分解将水印图像分解成低频和高频两部分；以小波分解将原始图像分解成低频和高频两部分，其低频部分与水印图像的低频部分大小一致；

e、水印图像和原始图像的融合

将水印图像和原始图像的低频部分进行融合；

f、重构加载水印后的图像

将融合图像的低频和原始图像的高频进行小波重构，生成加载水印后的图像。

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