CN102523440B - 融合视觉模型可对抗剪切攻击的盲数字水印编解码方法 - Google Patents

融合视觉模型可对抗剪切攻击的盲数字水印编解码方法 Download PDF

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CN102523440B CN201110402536.2A CN201110402536A CN102523440B CN 102523440 B CN102523440 B CN 102523440B CN 201110402536 A CN201110402536 A CN 201110402536A CN 102523440 B CN102523440 B CN 102523440B
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Abstract

本发明公开了一种融合视觉模型可对抗剪切攻击的盲数字水印编解码方法,本发明将监控场景中摄像头采集的视频图像的场景信息通过数字水印编解码技术直接加入到视频图像中,方便决策人员根据视频图像及自身携带的场景信息做出决策;本发明基于二次规划优化的水印编码方法对剪切、噪声、滤波和有损数据压缩等攻击具有较强的稳健性,使加入的场景信息能够抵御对视频图像的一般性修改;本发明采用傅里叶变换的解卷积定位同步点的方法,提高了方法的运行速度,使方法能够在PC平台上进行实时的水印编解码流程。

Description

融合视觉模型可对抗剪切攻击的盲数字水印编解码方法
技术领域
本发明涉及数字水印技术领域,尤其涉及一种适用于图像和视频媒体的版权保护和防伪融合视觉模型可对抗剪切攻击的盲数字水印编解码方法。
背景技术
数字水印技术是将一些标识信息直接嵌入数字媒体中,在不影响源媒体使用价值的基础上,实现对数字媒体的保护。相比传统的密码保护,数字水印具有隐蔽性,因此被广泛应用于标识媒体内容创建者、确认媒体接受者、传送隐秘信息和判断媒体是否被篡改等目的。数字水印的应用范围覆盖了版权保护和隐秘通信等领域,这些都是经济和军事活动的重要组成部分。
良好的数字水印技术应具有鲁棒性,即经历多种无意或有意的信号处理过程后,数字水印仍能保持完整并能被准确的鉴别出来。这些信号处理过程,通常被称为对数字水印的攻击。常见的攻击手段有:噪声、滤波、重采样、有损数据压缩、旋转、位移和缩放等。
现存的数字水印方法能够对抗上述攻击中的一种或多种,但在具体的应用中,时常会面对剪切攻击,即把媒体的一部分剪切下来,并与另外的媒体拼接,构成新的媒体。这样的攻击手段常见于图像制作、CAD设计等领域。剪切攻击会损坏源媒体与水印媒体的同步结构,影响水印信号的精准对齐,从而达到破坏水印获取的目的。传统的水印方法不能有效的抵抗此类攻击。其原因在于大多数水印方法是基于媒体全局,将水印加到整个媒体当中,所以一旦媒体的一部分被剪切,要么整个水印遭到破坏,至少也会使一部分水印遭到破坏。
总之,剪切攻击非常普遍,开发能抵抗此类攻击的数字水印技术显得尤为重要。但由于受到目前方法上的种种限制,开发运行时间短,同时对剪切攻击和其他攻击具有良好鲁棒性的方法仍然存在较多困难。
发明内容
针对目前图像数字水印领域内现有技术的不足,提出了一种融合视觉模型可对抗剪切攻击的盲数字水印编解码方法。
为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案如下:一种融合视觉模型可对抗剪切攻击的盲数字水印编解码方法,其特征在于,该方法包括水印信息的编码和解码过程;其中,水印信息的编码过程包含以下步骤:
(1)视频采集:在可见光条件下采集监控场景中的视频图像,并对采集的图像进行初期处理,包括配准、降噪和均衡;
(2)数据传输:将初期处理后的视频图像通过H.264视频编码协议进行编码后传输至PC平台;
(3)场景信息编码:将场景信息进行有效编码后获得水印比特,加入到视频图像中;场景信息包括摄像头编号、场景位置和场景文字描述(如场景的时间、天气、温度等);所有的信息采用GBK汉字编码转换为水印比特,按照每帧64比特的速率均匀加入视频图像帧中;
(4)水印编码流程:采用PC机作为水印编码平台,水印编码包含如下子步骤:
(4.1)彩色图像转换为灰度图像:水印编码流程针对的图像包括彩色图像和灰度图像,如果源图像为彩色图像,需要将图像从RGB空间转化为YUV空间;然后,只对其中的Y分量进行水印编码流程;
(4.2)加入同步信息:将源图像分成                                                
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE001
大小相同的矩形块(
Figure 796141DEST_PATH_IMAGE002
为自然数),用
Figure 787231DEST_PATH_IMAGE002
Figure 627011DEST_PATH_IMAGE002
列的矩阵
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE003
表示某个矩形块中像素的灰度值;同时,构造
Figure 45354DEST_PATH_IMAGE002
Figure 275478DEST_PATH_IMAGE002
列的同步矩阵
Figure 132576DEST_PATH_IMAGE004
,同步信息的加入由下式确定: 
    
Figure 200764DEST_PATH_IMAGE006
;                  
其中,
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE007
为加入同步信息后的
Figure 790008DEST_PATH_IMAGE002
列矩形块,
Figure 168217DEST_PATH_IMAGE008
为控制编码水印强度的参数;
(4.3)每一块加入相同的水印信息,对图像进行的分块DCT变换,根据Watson视觉模型,计算所得DCT参数的视觉阈值
Figure 153228DEST_PATH_IMAGE010
(4.4)DCT反变换:水印编码后的图像进行DCT反变换,最终得到水印图像;如果是彩色图像,需要将改变后的Y分量由YUV空间变换回RGB空间;
(5)存储加入水印后的视频图像;
水印信息的解码过程包含以下步骤:
(1)解码水印比特:水印解码仍然采用PC平台作为数据处理系统,包括以下子步骤;
(1.1)彩色图像转换为灰度图像:水印解码针对的图像包括彩色图像和灰度图像,如果源图像为彩色图像,需要将图像从RGB空间转化为YUV空间;然后,只对其中的Y分量进行解码;
(1.2)搜索同步点:利用加入的同步信息,搜索水印图像中的同步点,从而产生与源图像同样的
Figure 178953DEST_PATH_IMAGE001
矩形块分割,得出同步后新的水印图像;
(1.3)对每一个矩形块分别进行水印解码:按照以下步骤计算在第个块
Figure 383669DEST_PATH_IMAGE012
中的某个水印比特信息:从密钥中获取与此水印比特相应的
Figure 254673DEST_PATH_IMAGE014
个参数下标,这些参数的下标用集合
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE015
表示,
Figure 365630DEST_PATH_IMAGE016
; 
对块
Figure 562256DEST_PATH_IMAGE012
进行
Figure 51006DEST_PATH_IMAGE009
DCT变换,设与
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE017
相关的DCT系数为
Figure 991280DEST_PATH_IMAGE018
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE019
),计算下式的值:
Figure 452349DEST_PATH_IMAGE020
 ;                                 
如果
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE021
,那么获取的水印比特
Figure 990515DEST_PATH_IMAGE022
;如果
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE023
,那么获取的水印比特
Figure 169824DEST_PATH_IMAGE024
(1.4) 投票机制得出最终解码结果:每个水印比特解码的最终结果
Figure 710526DEST_PATH_IMAGE013
是对所有
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE025
个块的获取结果进行投票,如果的数量多于
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE027
,那么最终结果为;反之
Figure 464091DEST_PATH_IMAGE024
(2)终端获取场景信息:通过解码得出的水印比特,利用GBK汉字解码,最终获得场景信息,包括摄像头编号、场景位置和场景文字描述,使视频图像自身携带了获取该视频图像的场景信息。
本发明的有益效果是:(1)将监控场景中摄像头采集的视频图像的场景信息通过数字水印编解码技术直接加入到视频图像中,方便决策人员根据视频图像及自身携带的场景信息做出决策。(2)基于二次规划优化的水印编码方法对剪切、噪声、滤波和有损数据压缩等攻击具有较强的稳健性,使加入的场景信息能够抵御对视频图像的一般性修改。(3)采用傅里叶变换的解卷积定位同步点的方法,提高了方法的运行速度,使方法能够在PC平台上进行实时的水印编解码流程。
附图说明
图1为本发明中视频图像编码的流程图;
图2为本发明中视频图像解码的流程图;
图3为硬件实施样例的系统示意图。 
具体实施方式
本发明适用于图像和视频媒体的版权保护和防伪,为一种融合视觉模型可对抗剪切攻击的盲数字水印编解码方法,包括水印信息的编码和解码过程。其中,水印信息的编码过程包含以下步骤:
1、视频采集:本发明采用CMOS摄像机阵列作为视频采集系统,在可见光条件下采集监控场景中的视频图像。平均每台CMOS摄像机控制范围为10平方米左右的场景。每台摄像机与一台DSP处理器相连。DSP处理器的作用是对摄像机采集的图像进行初期处理,包括配准、降噪和均衡。
2、数据传输:DSP处理器带有图像编码系统,将初期处理后的视频图像通过H.264视频编码协议进行编码后传输至PC平台。DSP处理器采用千兆网作为数据交换和传输的媒介,最低传输速率不低于采集视频图像的码率。在H.264编码环境下,按照24帧/秒对CMOS摄像机采集的图像进行高精度编码,每台摄像机需要的带宽约为100M/秒。
3、场景信息编码:将场景信息进行有效编码后获得水印比特,加入到视频图像中。场景信息包括摄像头编号、场景位置和场景文字描述(如场景的时间、天气、温度等)。所有的信息采用GBK汉字编码转换为水印比特,按照每帧64比特的速率均匀加入视频图像帧中。
4、水印编码流程:采用PC机作为水印编码平台。水印编码包含如下步骤:
4.1彩色图像转换为灰度图像:水印编码流程针对的图像包括彩色图像和灰度图像,如果源图像为彩色图像,需要将图像从RGB空间转化为YUV空间。然后,只对其中的Y分量进行水印编码流程。
4.2 加入同步信息:将源图像分成
Figure 808484DEST_PATH_IMAGE001
大小相同的矩形块(为自然数),用
Figure 750213DEST_PATH_IMAGE002
Figure 904113DEST_PATH_IMAGE002
列的矩阵
Figure 786619DEST_PATH_IMAGE003
表示某个矩形块中像素的灰度值。同时,构造
Figure 252290DEST_PATH_IMAGE002
列的同步矩阵
Figure 627908DEST_PATH_IMAGE004
,同步信息的加入由下式确定: 
Figure 314104DEST_PATH_IMAGE005
    ;                  (1)
其中
Figure 572227DEST_PATH_IMAGE007
为加入同步信息后的
Figure 435141DEST_PATH_IMAGE002
Figure 659449DEST_PATH_IMAGE002
列矩形块,
Figure 416884DEST_PATH_IMAGE008
为控制编码水印强度的参数。
4.3 每一块加入相同的水印信息。对图像进行
Figure 701234DEST_PATH_IMAGE009
的分块DCT变换,根据Watson视觉模型,计算所得DCT参数的视觉阈值
Figure 848182DEST_PATH_IMAGE010
对于每一个水印比特
Figure 813864DEST_PATH_IMAGE013
,随机选取源图像中
Figure 933130DEST_PATH_IMAGE014
个DCT参数(
Figure 388382DEST_PATH_IMAGE028
为自然数),这些参数的下标用集合
Figure 225888DEST_PATH_IMAGE015
表示,
       
Figure 791998DEST_PATH_IMAGE016
;                       (2)
定义与
Figure 264306DEST_PATH_IMAGE017
相关的DCT系数为
Figure 890459DEST_PATH_IMAGE018
,定义与
Figure 949682DEST_PATH_IMAGE017
相关的视觉阈值为
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE029
 (
Figure 319484DEST_PATH_IMAGE019
)。同时,定义DCT系数
Figure 413341DEST_PATH_IMAGE018
需要改变的值为
Figure 148079DEST_PATH_IMAGE030
。采用二次规划的方法,计算相应的
Figure 756915DEST_PATH_IMAGE030
值。具体的说,即在存在线性约束的条件下求下式的最小值,
 
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE031
;                                           (3)
两个线性约束分别为:
约束1:如果需要加入的水印比特
Figure 101047DEST_PATH_IMAGE022
, 那么约束为
Figure 49411DEST_PATH_IMAGE032
;                       (4)
如果
Figure 17367DEST_PATH_IMAGE024
, 那么约束为
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE033
 ;                     (5)
约束2:
Figure 988865DEST_PATH_IMAGE034
,();                           (6)
这里
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE035
是一个控制水印强度的数值, 是控制线性约束强度的数值。
运用二次规划,求出每一个
Figure 343995DEST_PATH_IMAGE030
Figure 661844DEST_PATH_IMAGE019
)后,用如下公式计算加入水印后的DCT系数值:                
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE037
;                                       (7)
这里是加入水印后的DCT系数。根据公式(4)、(5)、(6)容易得出,如果需要加入的水印比特
Figure 479856DEST_PATH_IMAGE022
,那么加入水印后的DCT系数满足
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE039
;                                (8)
如果
Figure 789615DEST_PATH_IMAGE024
,那么加入水印后的DCT系数满足
 
Figure 532443DEST_PATH_IMAGE040
;                                 (9)                         
4.4 DCT反变换。水印编码后的图像进行DCT反变换,最终得到水印图像。如果是彩色图像,需要将改变后的Y分量由YUV空间变换回RGB空间。
5. 存储加入水印后的视频图像。采用PC平台的硬盘系统作为加入水印后视频图像的存储系统。存储的硬盘容量应大于视频图像的容量。
本发明一种适用于图像和视频媒体的版权保护和防伪融合视觉模型可对抗剪切攻击的盲数字水印编解码方法,包括水印信息的编码和解码过程。其中,水印信息的解码过程包含以下步骤:
1. 解码水印比特。水印解码仍然采用PC平台作为数据处理系统。
1.1 彩色图像转换为灰度图像:水印解码针对的图像包括彩色图像和灰度图像,如果源图像为彩色图像,需要将图像从RGB空间转化为YUV空间。然后,只对其中的Y分量进行解码。
1.2 搜索同步点。利用加入的同步信息,搜索水印图像中的同步点,从而产生与源图像同样的
Figure 585850DEST_PATH_IMAGE001
矩形块分割:假设水印图像用表示,这里
Figure 363313DEST_PATH_IMAGE041
是水印图像经过了剪切、噪声等攻击后得到的图像。读取水印比特第一步,是利用同步信息,找到水印图像的同步点。将同步模板
Figure 781656DEST_PATH_IMAGE004
沿长宽方向延拓,使之和水印图像大小相同,大小不匹配时,后面的行和列补零,假设这样得到的延拓矩阵为
Figure 339676DEST_PATH_IMAGE042
。设
Figure 931194DEST_PATH_IMAGE041
都是
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE043
Figure 916523DEST_PATH_IMAGE044
列的矩阵,那么可用
Figure 696260DEST_PATH_IMAGE041
Figure 29152DEST_PATH_IMAGE042
的卷积求得同步信息矩阵
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE045
Figure 843524DEST_PATH_IMAGE046
;                    (10)
其中
Figure 603670DEST_PATH_IMAGE048
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE049
代表图像的下标(,
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE051
)。
公式(10)可由快速傅里叶变换获得:
Figure 505822DEST_PATH_IMAGE052
;                (11)
上式中 
Figure 2011104025362100002DEST_PATH_IMAGE053
分别代表傅里叶变换与傅里叶反变换。水印图像的同步点为矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE055
的最大值。
;                             (12)
求出同步点后, 把
Figure 735443DEST_PATH_IMAGE041
中小于
Figure DEST_PATH_IMAGE057
或小于
Figure 174252DEST_PATH_IMAGE058
的元素删除。
                 
Figure DEST_PATH_IMAGE059
 ;                                (13)
通过这样的方式,可以得出同步后新的水印图像。
1.3对每一个矩形块分别进行水印解码。按照以下步骤计算在第
Figure 635321DEST_PATH_IMAGE011
个块
Figure 799586DEST_PATH_IMAGE012
中的某个水印比特信息
Figure 978894DEST_PATH_IMAGE013
:从密钥中获取与此水印比特相应的
Figure 519597DEST_PATH_IMAGE014
个参数下标,这些参数的下标用集合
Figure 835172DEST_PATH_IMAGE015
表示,
Figure 435917DEST_PATH_IMAGE016
; 
对块进行
Figure 697450DEST_PATH_IMAGE009
DCT变换,设与相关的DCT系数为
Figure 589817DEST_PATH_IMAGE019
),计算下式的值
Figure 410005DEST_PATH_IMAGE020
 ;                                  (14)
根据公式(8)、(9),在加入水印后,的值在水印比特为
Figure 705037DEST_PATH_IMAGE026
Figure 80655DEST_PATH_IMAGE027
的情况下,至少有
Figure DEST_PATH_IMAGE061
的差值。因此可利用
Figure 203069DEST_PATH_IMAGE060
的值确定所加的水印比特值。
如果
Figure 410060DEST_PATH_IMAGE021
,那么获取的水印比特
Figure 461192DEST_PATH_IMAGE022
;如果
Figure 386423DEST_PATH_IMAGE023
,那么获取的水印比特
Figure 610731DEST_PATH_IMAGE024
1.4 投票机制得出最终解码结果:每个水印比特解码的最终结果
Figure 875490DEST_PATH_IMAGE013
是对所有
Figure 894262DEST_PATH_IMAGE025
个块的获取结果进行投票,如果
Figure 244472DEST_PATH_IMAGE026
的数量多于
Figure 272471DEST_PATH_IMAGE027
,那么最终结果为
Figure 890272DEST_PATH_IMAGE022
;反之
2. 终端获取场景信息:通过解码得出的水印比特,利用GBK汉字解码,最终获得场景信息,包括摄像头编号、场景位置和场景文字描述。使视频图像自身携带了获取该视频图像的场景信息,方便决策人员根据视频图像及自身携带的场景信息做出决策。
图3表示本发明的硬件实施样例的系统示意图。在本实施样例中,采用三台CMOS摄像机作为视频采集系统,每台摄像机与一台DSP处理器相连。DSP处理器的作用是对摄像机采集的图像进行初期处理,包括配准、降噪和均衡。DSP处理器采用千兆网作为数据交换和传输的媒介,使用PC平台作为数据处理系统。
 下面结合实例对本发明采用的数字水印方法做进一步详细描述。以
Figure 979767DEST_PATH_IMAGE062
 场景图像为例,本发明的编解码过程,包括如下步骤。
1)水印编码流程。如果场景图像为彩色,第一步是将彩色图像转化为灰度图像,将图像从RGB空间转化为YUV空间,取其中的Y分量作为水印加入的图像。
同步信息的加入:将源图像分成
Figure DEST_PATH_IMAGE063
大小相同的矩形块(对应于参数
Figure 483561DEST_PATH_IMAGE064
)。同时,构造
Figure 722912DEST_PATH_IMAGE063
的同步矩阵
Figure 349066DEST_PATH_IMAGE004
。规定为这样的稀疏矩阵,该矩阵中有500个元素值为+1,有500个元素值为-1,其他元素值都为0。对于每个矩形块
Figure 778090DEST_PATH_IMAGE003
,按照公式(1)加入同步信息。选取同步信息强度参数
Figure DEST_PATH_IMAGE065
每一块中水印信息的加入:对源图像进行的小块DCT变换,计算DCT参数的视觉阈值。然后,我们准备加入128个水印比特到图像中。
对于每一个水印比特
Figure 167538DEST_PATH_IMAGE013
,随机选取源图像中80个DCT参数(即
Figure 714057DEST_PATH_IMAGE066
),这些参数的下标用集合
Figure 621970DEST_PATH_IMAGE015
表示,
Figure DEST_PATH_IMAGE067
 ;
所描述的加入水印方法,取水印强度参数,线性约束控制参数
Figure DEST_PATH_IMAGE069
。如果图像为彩色图像,水印加入完成后,需要将Y空间与U和V空间组合,并转换到RGB颜色空间。
2)水印解码流程。如果场景图像为彩色,第一步将水印图像从RGB空间变换到YUV空间,取Y分量作为水印图像。然后利用加入的同步信息,寻找水印图像中的同步点,过程如公式(10)-(13)所示。下一步对每一个块分别进行水印解码,然后运用投票机制产生最终的解码结果。

Claims (1)

1.一种融合视觉模型可对抗剪切攻击的盲数字水印编解码方法,其特征在于,该方法包括水印信息的编码和解码过程;其中,水印信息的编码过程包含以下步骤:
(1)视频采集:在可见光条件下采集监控场景中的视频图像,并对采集的图像进行初期处理,包括配准、降噪和均衡;
(2)数据传输:将初期处理后的视频图像通过H.264视频编码协议进行编码后传输至PC平台;
(3)场景信息编码:将场景信息进行有效编码后获得水印比特,加入到视频图像中;场景信息包括摄像头编号、场景位置和场景文字描述,所述场景文字描述包括场景的时间、天气、温度;所有的信息采用GBK汉字编码转换为水印比特,按照每帧64比特的速率均匀加入视频图像帧中;
(4)水印编码流程:采用PC机作为水印编码平台,水印编码包含如下子步骤:
(4.1)彩色图像转换为灰度图像:水印编码流程针对的图像包括彩色图像和灰度图像,如果源图像为彩色图像,需要将图像从RGB空间转化为YUV空间;然后,只对其中的Y分量进行水印编码流程;
(4.2)加入同步信息:将源图像分成                                                
Figure 857035DEST_PATH_IMAGE001
大小相同的矩形块,
Figure 286879DEST_PATH_IMAGE002
为自然数,用
Figure 865945DEST_PATH_IMAGE002
列的矩阵表示某个矩形块中像素的灰度值;同时,构造
Figure 657632DEST_PATH_IMAGE002
Figure 448870DEST_PATH_IMAGE002
列的同步矩阵
Figure 527684DEST_PATH_IMAGE004
,同步信息的加入由下式确定: 
Figure 340176DEST_PATH_IMAGE005
    
Figure 111823DEST_PATH_IMAGE006
;                  
其中,
Figure 124778DEST_PATH_IMAGE007
为加入同步信息后的
Figure 359768DEST_PATH_IMAGE002
列矩形块,
Figure 115365DEST_PATH_IMAGE008
为控制编码水印强度的参数;
(4.3)每一块加入相同的水印信息,对图像进行
Figure 553300DEST_PATH_IMAGE009
的分块DCT变换,根据Watson视觉模型,计算所得DCT参数的视觉阈值
Figure 36234DEST_PATH_IMAGE010
(4.4)DCT反变换:水印编码后的图像进行DCT反变换,最终得到水印图像;如果是彩色图像,需要将改变后的Y分量由YUV空间变换回RGB空间;
(5)存储加入水印后的视频图像;
水印信息的解码过程包含以下步骤:
(1)解码水印比特:水印解码仍然采用PC平台作为数据处理系统,包括以下子步骤;
(1.1)彩色图像转换为灰度图像:水印解码针对的图像包括彩色图像和灰度图像,如果源图像为彩色图像,需要将图像从RGB空间转化为YUV空间;然后,只对其中的Y分量进行解码;
(1.2)搜索同步点:利用加入的同步信息,搜索水印图像中的同步点,从而产生与源图像同样的
Figure 508803DEST_PATH_IMAGE001
矩形块分割,得出同步后新的水印图像;
(1.3)对每一个矩形块分别进行水印解码:按照以下步骤计算在第
Figure 933837DEST_PATH_IMAGE011
个块
Figure 859068DEST_PATH_IMAGE012
中的某个水印比特信息
Figure 83376DEST_PATH_IMAGE013
:从密钥中获取与此水印比特相应的
Figure 207190DEST_PATH_IMAGE014
个参数下标,这些参数的下标用集合表示,
Figure 717117DEST_PATH_IMAGE016
; 
对块进行
Figure 989015DEST_PATH_IMAGE009
DCT变换,设与
Figure 178688DEST_PATH_IMAGE017
相关的DCT系数为
Figure 393025DEST_PATH_IMAGE018
),计算下式的值:
Figure 260804DEST_PATH_IMAGE020
 ;                                 
如果,那么获取的水印比特
Figure 70814DEST_PATH_IMAGE022
;如果,那么获取的水印比特
(1.4) 投票机制得出最终解码结果:每个水印比特解码的最终结果
Figure 3632DEST_PATH_IMAGE013
是对所有
Figure 612468DEST_PATH_IMAGE025
个块的获取结果进行投票,如果
Figure 97545DEST_PATH_IMAGE026
的数量多于
Figure 108226DEST_PATH_IMAGE027
,那么最终结果为
Figure 138499DEST_PATH_IMAGE022
;反之
Figure 234631DEST_PATH_IMAGE024
(2)终端获取场景信息:通过解码得出的水印比特,利用GBK汉字解码,最终获得场景信息,包括摄像头编号、场景位置和场景文字描述,使视频图像自身携带了获取该视频图像的场景信息。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102905127B (zh) * 2012-08-09 2015-03-25 山东师范大学 一种视频水印实现方法
CN103391482B (zh) * 2013-07-15 2016-05-18 浙江大学 一种可对抗几何攻击的盲数字水印编解码方法
CN103458320B (zh) * 2013-08-29 2016-12-28 上海赛特斯信息科技股份有限公司 实现视频添加数字水印的方法
CN105049381B (zh) * 2015-07-31 2018-03-02 南京南瑞集团公司 一种电力多媒体通信系统的实时性的测试方法
WO2020186386A1 (en) * 2019-03-15 2020-09-24 Boe Technology Group Co., Ltd. Method of encoding watermark into digital image, apparatus for encoding watermark into digital image, method of detecting watermark in digital image, apparatus for detecting watermark in digital image, and computer-program product
CN115168915B (zh) * 2022-07-22 2024-03-22 浙江大学 一种用于实时总线含噪声数据完整性保护的自适应水印方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1694487A (zh) * 2005-06-02 2005-11-09 复旦大学 一种抗几何变形的图像大容量隐秘通信方法
CN101489133A (zh) * 2009-01-16 2009-07-22 华中科技大学 一种抗几何攻击的实时视频水印方法
CN101930587A (zh) * 2009-06-19 2010-12-29 株式会社理光 水印信息扩展编码、嵌入、评估、检测提取方法和装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030073369A (ko) * 2002-03-11 2003-09-19 한국전자통신연구원 양자화를 이용한 실시간 블라인드 워터마킹 방법
US8700830B2 (en) * 2007-11-20 2014-04-15 Spansion Llc Memory buffering system that improves read/write performance and provides low latency for mobile systems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1694487A (zh) * 2005-06-02 2005-11-09 复旦大学 一种抗几何变形的图像大容量隐秘通信方法
CN101489133A (zh) * 2009-01-16 2009-07-22 华中科技大学 一种抗几何攻击的实时视频水印方法
CN101930587A (zh) * 2009-06-19 2010-12-29 株式会社理光 水印信息扩展编码、嵌入、评估、检测提取方法和装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴国民等.基于视觉特征的视频水印技术.《计算机辅助设计与图形学学报》.2006,第18卷(第05期),715-721.
基于视觉特征的视频水印技术;吴国民等;《计算机辅助设计与图形学学报》;20060520;第18卷(第05期);715-721 *

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