CN102802090B - 一种视频版权保护方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种视频版权保护方法及系统，所述方法包括如下步骤：采集无版权的视频，形成无版权视频数据库；对无版权视频数据库中的每个视频进行预处理，然后生成视频指纹文件；生成的视频指纹文件形成指纹参考文件库；将指纹参考文件库中的视频指纹文件导入检索系统中，建立索引表；当用户上传一个视频后，选择该视频的N个视频片段，对这些视频片段进行预处理，生成对应的视频片段指纹文件；得到的N个视频片段指纹文件被输入到上述检索系统中进行检索，返回相似值；根据返回的相似值，判断该用户上传的视频是否侵犯他人的版权。本发明提出的视频版权保护方法及系统，当用户上传一个视频到视频网站后，能自动判断该视频是否侵犯了他人的版权。
Description
技术领域
本发明属于视频处理技术领域，涉及一种版权保护方法，尤其涉及一种视频版权保护方法；同时，本发明还涉及一种视频版权保护系统。
背景技术
随着视频网络的发展，视频节目呈海量增长之势，如何高效且有效地保护视频内容的版权一个重要的问题。在实际应用中，当用户上传到一个视频到视频网站上，通常有些视频包含了侵犯他人版权的视频，例如用户上传某部电影《A》，该视频网站如果没有获得电影《A》的版权，则不能让用户播放该部电影，否则就会引发版权纠纷。
本发明提出的视频版权保护系统的功能在于，当用户上传一个视频到视频网站后，能自动判断该视频是否侵犯了他人的版权。通常地，常见的版权保护系统是通过人工审查的方法查看视频是否侵犯他人的版权，这种系统效率非常低。本发明提出的视频版权保护系统主要特点在于通过视频指纹检索的方法进行视频版权保护，可以快速地、自动地检测出一个视频是侵犯他人的版权。其关键技术包括：(1)视频指纹的提取；(2)视频指纹的检索；和(3)视频版权保护的系统构架。
在2002年的视觉信息最新进展国际会议上(Proceedings of RecentAdvances in Visual Information Systems 2002)，Oostveen和Kalker等人在《视频指纹的特征提取方法和数据库策略》(Feature Extraction and a DatabaseStrategy for Video Fingerprinting)这篇文章中，提出了一种视频指纹检索方法。该检索方法有下面几个特点：(1)被用于检索的指纹文件是一个指纹片段，而数据库中则是大量的指纹文件；(2)采用的计算方法是将数据库中的大量的指纹文件做成哈希表，然后进行快速的检索。本发明在视频指纹检索模块上采用了该方法进行检索。
在申请号为200910046777.0的发明和申请号为200910046778.5的发明中，提出了一种视频指纹特征提取方法和系统，本发明在视频指纹特征提取模块中采用这两项发明中提到的视频指纹方法进行视频指纹提取。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种视频版权保护方法，当用户上传一个视频到视频网站后，可自动判断该视频是否侵犯了他人的版权。
此外，本发明还提供一种视频版权保护系统，当用户上传一个视频到视频网站后，可自动判断该视频是否侵犯了他人的版权。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种视频版权保护方法，所述方法包括如下步骤：
步骤(1)、采集无版权的视频，形成无版权视频数据库；
步骤(2)、对无版权视频数据库中的每个视频进行预处理，然后生成视频指纹文件；
步骤(3)、步骤(2)中生成的视频指纹文件形成指纹参考文件库；
步骤(4)、将指纹参考文件库中的视频指纹文件导入检索系统中，建立索引表，以备快速检索；
步骤(5)、当用户上传一个视频后，选择该视频的N个视频片段，对这些视频片段进行预处理，生成对应的视频片段指纹文件；其中，N为大于等于1的整数；
步骤(6)、步骤(5)得到的N个视频片段指纹文件被输入到步骤(4)中建立的检索系统中进行检索，返回相似值；
步骤(7)、根据步骤(6)返回的相似值，判断该用户上传的视频是否侵犯他人的版权。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤(1)中，由人工采集无版权的视频；无版权视频数据库按设定周期进行更新。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤(2)中，预处理步骤包含如下流程：将每个视频缩放到统一视频尺寸，将每个视频的帧率统一到同一个数值，将每个视频的码率统一到同一个数值。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤(2)中，生成视频指纹文件的方法包括：
(21)挑选M个哈尔小波特征构成M个滤波器；
(22)根据所述M个滤波器对视频文件的每一位置上做哈尔小波特征值的计算；
(23)根据计算的结果生成该视频文件对应的视频指纹文件。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤(4)中，指纹参考文件库内存放的文件均为视频指纹文件；建立的索引表为哈希表。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤(5)中，采用随机的方法，选择视频中的N个片段，片段的长度L根据需要定制；
由于片段和片尾的特殊性，将片段和片尾部分的按一定时长H跳过；
预处理步骤包含：将每个视频片段缩放到统一视频尺寸，将每个片段视频的帧率统一到同一个数值，将每个片段视频的码率统一到同一个数值；
生成视频片段指纹文件的方法包括：挑选M个哈尔小波特征构成M个滤波器；根据所述M个滤波器对视频片段文件的每一位置上做哈尔小波特征值的计算；根据计算的结果生成该视频片段文件对应的视频片段指纹文件。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤(6)的检索方法包括：
(61)N个视频片段指纹文件被输入到所述步骤(4)中的检索系统进行检索，分别得到N个相似值，设该相似值越小，表示指纹片段和指纹参考文件库中的某个视频片段越相似；
(62)得到N个相似值后，取这N个相似值的最小值S。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤(7)中，当步骤(6)中的S值小于给定的阈值T时，判断该用户输入的视频是无版权的，否者判断为是有版权的。
一种视频版权保护系统，所述系统包括：
无版权视频数据库，用以存储采集到的无版权视频；
视频指纹文件生成模块，连接所述无版权视频数据库，用以对无版权视频数据库中的每个视频进行预处理，然后生成视频指纹文件；
指纹参考文件库，连接所述视频指纹文件生成模块，所述视频指纹文件生成模块生成的视频指纹文件形成指纹参考文件库；
检索平台，连接所述指纹参考文件库，将指纹参考文件库中的视频指纹文件导入检索平台中，建立索引表，以备快速检索；
视频片段指纹文件生成模块，用以在用户上传一个视频后，选择该视频的N个视频片段，对这些视频片段进行预处理，生成对应的视频片段指纹文件；其中，N为大于等于1的整数；
检索模块，连接所述视频片段指纹文件生成模块、检索平台，用以将所述视频片段指纹文件生成模块得到的N个视频片段指纹文件输入到所述检索平台中进行检索，返回相似值；
侵权判断模块，连接所述检索模块，用以根据检索模块返回的相似值，判断该用户上传的视频是否侵犯他人的版权。
作为本发明的一种优选方案，所述视频指纹文件生成模块包括：
预处理单元，用以将每个视频缩放到统一视频尺寸，将每个视频的帧率统一到同一个数值，将每个视频的码率统一到同一个数值；
文件生成单元，用以生成视频指纹文件；该文件生成单元包括：
-M个滤波器，该M个滤波器由挑选的M个哈尔小波特征构成；
-哈尔小波特征值计算子单元，与所述M个滤波器连接，用以根据所述M个滤波器对视频文件的每一位置上做哈尔小波特征值的计算；
-视频指纹文件生成子单元，与所述哈尔小波特征值计算子单元连接，用以根据计算的结果生成该视频文件对应的视频指纹文件。
作为本发明的一种优选方案，所述检索模块的检索方法包括：N个视频片段指纹文件被输入到所述检索系统进行检索，分别得到N个相似值，设该相似值越小，表示指纹片段和指纹参考文件库中的某个视频片段越相似；得到N个相似值后，取这N个相似值的最小值S。
本发明的有益效果在于：本发明提出的视频版权保护方法及系统，当用户上传一个视频到视频网站后，能自动判断该视频是否侵犯了他人的版权。现有的版权保护系统是通过人工审查的方法查看视频是否侵犯他人的版权，这种系统效率非常低。本发明提出的视频版权保护系统主要特点在于通过视频指纹检索的方法进行视频版权保护，可以快速地、自动地检测出一个视频是侵犯他人的版权。
附图说明
图1为本发明视频版权保护方法的流程图。
图2为本发明视频版权保护系统的组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
请参阅图1，本发明揭示了视频版权保护方法，所述方法包括如下步骤：
【步骤S1】将他人版权(或称无版权)的视频人工采集形成数据库，称为无版权视频库。
该数据库可以根据需要进行更新，系统按一定周期进行更新，例如一周更新一次。
【步骤S2】在无版权数据库的视频上，对每个视频进行预处理，然后提取生成视频指纹。
预处理步骤包含：缩放到统一视频尺寸、帧率统一到同一个数值；码率统一到同一个数值，例如统一到视频尺寸为320x240，帧率为6帧每秒(fps)，码率为200kbps。
其中，生成视频指纹文件的方法包括：(21)挑选M个哈尔小波特征构成M个滤波器；(22)根据所述M个滤波器对视频文件的每一位置上做哈尔小波特征值的计算；(23)根据计算的结果生成该视频文件对应的视频指纹文件。
视频指纹提取方法采用申请号为200910046777.0和申请号为200910046778.5的发明中描述的方法进行视频指纹提取。
【步骤S3】上述视频指纹文件形成一个数据库，称为是指纹参考文件库。
【步骤S4】将指纹参考文件库中的指纹文件导入检索系统中，建立哈希表，以备快速检索。具体检索方法包括：
数据库中的大量的指纹文件的做成哈希表：把视频指纹值和一个数据结构A的指针作为<key，value>存入哈希表，其中数据结构A包含视频指纹的文件号，指纹值的序列号；其中，key表示指纹值，value表示数据结构A的指针值；
检索的时候，根据指纹值key作为输入，将哈希表中的<key，value>快速检索出来，形成合集；
在合集中，计算与被检索的视频指纹最相似的指纹片段作为结果输出。
【步骤S5】当用户上传一个视频后，系统选择视频的N个片段，将这些视频片段生成视频指纹。
系统采用随机的方法，选择视频中的N个片段，片段的长度L根据需要定制；由于片段和片尾的特殊性，通常将片段和片尾部分的按一定时长H跳过。例如N＝3，L＝10秒，H＝30秒。
预处理步骤包含：将每个视频片段缩放到统一视频尺寸，将每个片段视频的帧率统一到同一个数值，将每个片段视频的码率统一到同一个数值。
生成视频片段指纹文件的方法包括：挑选M个哈尔小波特征构成M个滤波器；根据所述M个滤波器对视频片段文件的每一位置上做哈尔小波特征值的计算；根据计算的结果生成该视频片段文件对应的视频片段指纹文件。
【步骤S6】上述步骤S5得到的N个指纹片段，被输入到步骤4中建立的检索系统中进行检索，返回相似值。
所述步骤S6的检索方法包括：(61)N个视频片段指纹文件被输入到所述步骤S4中的检索系统进行检索，分别得到N个相似值，设该相似值越小，表示指纹片段和指纹参考文件库中的某个视频片段越相似；(62)得到N个相似值后，取这N个相似值的最小值S。
【步骤S7】决策系统根据该相似值，判断此用户上传的视频时候侵犯他人的版权。当步骤S6中的S值小于给定的阈值T时，判断该用户输入的视频是无版权的，否者判断为是有版权的。
实施例二
本实施例揭示一种视频版权保护系统，请参阅图2，所述系统包括：无版权视频数据库1、视频指纹文件生成模块2、指纹参考文件库3、检索平台4、视频片段指纹文件生成模块5、检索模块6、侵权判断模块7。所述无版权视频数据库1、视频指纹文件生成模块2、指纹参考文件库3、检索平台4依次连接；检索模块6分别连接视频片段指纹文件生成模块5、检索平台4，侵权判断模块7连接检索模块6。
所述无版权视频数据库1用以存储采集到的无版权视频。
视频指纹文件生成模块2用以对无版权视频数据库中的每个视频进行预处理，然后生成视频指纹文件；视频指纹文件生成模块2生成的视频指纹文件形成指纹参考文件库3。将指纹参考文件库3中的视频指纹文件导入检索平台4中，建立索引表，以备快速检索。
本实施例中，所述视频指纹文件生成模块2包括：预处理单元、文件生成单元。预处理单元用以将每个视频缩放到统一视频尺寸，将每个视频的帧率统一到同一个数值，将每个视频的码率统一到同一个数值。文件生成单元用以生成视频指纹文件；该文件生成单元包括：M个滤波器、哈尔小波特征值计算子单元、视频指纹文件生成子单元。所述M个滤波器由挑选的M个哈尔小波特征构成；哈尔小波特征值计算子单元与所述M个滤波器连接，用以根据所述M个滤波器对视频文件的每一位置上做哈尔小波特征值的计算；视频指纹文件生成子单元与所述哈尔小波特征值计算子单元连接，用以根据计算的结果生成该视频文件对应的视频指纹文件。
视频片段指纹文件生成模块5用以在用户上传一个视频后，选择该视频的N个视频片段，对这些视频片段进行预处理，生成对应的视频片段指纹文件；其中，N为大于等于1的整数。
检索模块6用以将所述视频片段指纹文件生成模块得到的N个视频片段指纹文件输入到所述检索平台中进行检索，返回相似值。所述检索模块的检索方法包括：N个视频片段指纹文件被输入到所述检索系统进行检索，分别得到N个相似值，设该相似值越小，表示指纹片段和指纹参考文件库中的某个视频片段越相似；得到N个相似值后，取这N个相似值的最小值S。
侵权判断模块7用以根据检索模块返回的相似值，判断该用户上传的视频是否侵犯他人的版权。
综上所述，本发明提出的视频版权保护方法及系统，当用户上传一个视频到视频网站后，能自动判断该视频是否侵犯了他人的版权。现有的版权保护系统是通过人工审查的方法查看视频是否侵犯他人的版权，这种系统效率非常低。本发明提出的视频版权保护系统主要特点在于通过视频指纹检索的方法进行视频版权保护，可以快速地、自动地检测出一个视频是侵犯他人的版权。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
Claims (11)
1.一种视频版权保护方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1、采集无版权的视频，形成无版权视频数据库；
S2、对无版权视频数据库中的每个视频进行预处理，然后利用哈尔小波特征生成视频指纹文件；
S3、步骤S2中生成的视频指纹文件形成指纹参考文件库；
S4、将指纹参考文件库中的视频指纹文件导入检索系统中，建立哈希索引表，以备快速检索；
S5、当用户上传一个视频后，选择该视频的N个视频片段，对这些视频片段进行预处理，利用哈尔小波特征生成对应的视频片段指纹文件；其中，N为大于等于1的整数；
S6、步骤S5得到的N个视频片段指纹文件被输入到步骤S4中建立的检索系统中进行检索，返回N个相似值中的最小值S；
S7、根据步骤S6返回的相似值，判断该用户上传的视频是否侵犯他人的版权。
2.根据权利要求1所述的视频版权保护方法，其特征在于：
所述步骤S1中，由人工采集无版权的视频；无版权视频数据库按设定周期进行更新。
3.根据权利要求1所述的视频版权保护方法，其特征在于：
所述步骤S2中，预处理步骤包含如下流程：将每个视频缩放到统一视频尺寸，将每个视频的帧率统一到同一个数值，将每个视频的码率统一到同一个数值。
4.根据权利要求1所述的视频版权保护方法，其特征在于：
所述步骤S2中，生成视频指纹文件的方法包括：
S21、挑选M个哈尔小波特征构成M个滤波器；
S22、根据所述M个滤波器对视频文件的每一位置上做哈尔小波特征值的计算；
S23、根据计算的结果生成该视频文件对应的视频指纹文件。
5.根据权利要求1所述的视频版权保护方法，其特征在于：
所述步骤S4中，指纹参考文件库内存放的文件均为视频指纹文件；建立的索引表为哈希表。
6.根据权利要求1所述的视频版权保护方法，其特征在于：
所述步骤S5中，采用随机的方法，选择视频中的N个片段，片段的长度L根据需要定制；
由于片段和片尾的特殊性，将片段和片尾部分按一定时长H跳过；
步骤S5中的预处理步骤包含：将每个视频片段缩放到统一视频尺寸，将每个片段视频的帧率统一到同一个数值，将每个片段视频的码率统一到同一个数值；
生成视频片段指纹文件的方法包括：挑选M个哈尔小波特征构成M个滤波器；根据所述M个滤波器对视频片段文件的每一位置上做哈尔小波特征值的计算；根据计算的结果生成该视频片段文件对应的视频片段指纹文件。
7.根据权利要求1所述的视频版权保护方法，其特征在于：
所述步骤S6的检索方法包括：
S61、N个视频片段指纹文件被输入到所述步骤S4中的检索系统进行检索，分别得到N个相似值，设该相似值越小，表示指纹片段和指纹参考文件库中的某个视频片段越相似；
步骤S61中，具体检索方法包括：
S611、数据库中的大量的指纹文件的做成哈希表：把视频指纹值和一个数据结构A的指针作为<key，value>存入哈希表，其中数据结构A包含视频指纹的文件号，指纹值的序列号；其中，key表示视频指纹值，value表示数据结构A的指针值；
S612、检索的时候，根据指纹值key作为输入，将哈希表中的<key，value>快速检索出来，形成合集；
S613、在合集中，计算与被检索的视频指纹最相似的指纹片段作为结果输出。
8.根据权利要求7所述的视频版权保护方法，其特征在于：
所述步骤S7中，当步骤S6中的S值小于给定的阈值T时，判断该用户输入的视频是无版权的，否者判断为是有版权的。
9.一种视频版权保护系统，其特征在于，所述系统包括：
无版权视频数据库，用以存储采集到的无版权视频；
视频指纹文件生成模块，连接所述无版权视频数据库，用以对无版权视频数据库中的每个视频进行预处理，然后利用哈尔小波特征生成视频指纹文件；
指纹参考文件库，连接所述视频指纹文件生成模块，所述视频指纹文件生成模块生成的视频指纹文件形成指纹参考文件库；
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视频片段指纹文件生成模块，用以在用户上传一个视频后，选择该视频的N个视频片段，对这些视频片段进行预处理，利用哈尔小波特征生成对应的视频片段指纹文件；其中，N为大于等于1的整数；
检索模块，连接所述视频片段指纹文件生成模块、检索平台，用以将所述视频片段指纹文件生成模块得到的N个视频片段指纹文件输入到所述检索平台中进行检索，返回N个相似值中的最小值S；
侵权判断模块，连接所述检索模块，用以根据检索模块返回的相似值，判断该用户上传的视频是否侵犯他人的版权。
10.根据权利要求9所述的视频版权保护系统，其特征在于：
所述视频指纹文件生成模块包括：
预处理单元，用以将每个视频缩放到统一视频尺寸，将每个视频的帧率统一到同一个数值，将每个视频的码率统一到同一个数值；
文件生成单元，用以生成视频指纹文件；该文件生成单元包括：
M个滤波器，该M个滤波器由挑选的M个哈尔小波特征构成；
哈尔小波特征值计算子单元，与所述M个滤波器连接，用以根据所述M个滤波器对视频文件的每一位置上做哈尔小波特征值的计算；
视频指纹文件生成子单元，与所述哈尔小波特征值计算子单元连接，用以根据计算的结果生成该视频文件对应的视频指纹文件。
11.根据权利要求9所述的视频版权保护系统，其特征在于：
所述检索模块的检索方法包括：
N个视频片段指纹文件被输入到所述检索系统进行检索，分别得到N个相似值，设该相似值越小，表示指纹片段和指纹参考文件库中的某个视频片段越相似。
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