CN103414960B - 一种基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法及系统，所述方法包括：接收携带有原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的合成多媒体信息；解析所述合成多媒体信息，获得原始多媒体文件、该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息；按照该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息将终端指纹嵌入到原始多媒体文件中。本发明基于图层叠加原理将不同终端独有的终端指纹以隐形指纹的形式嵌入到多媒体文件的对应位置中；便于发现盗版并根据所包含的终端指纹追踪盗版的来源。

Description

一种基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法及系统

技术领域

本发明涉及图层叠加技术领域，尤其涉及一种基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法及系统。

背景技术

数字技术的不断进步与广泛应用，促进了数字电视媒体行业的迅速发展，利用数字技术对数字电视节目进行摄制、存储、传输以及播放已经相当普及。但安全问题一直是困扰数字电视节目的一大难题。对数字电视节目版权持有者来说，每年因为盗版而为其带来了很大的经济损失。

尽管数字电视接收技术已很完善，并已经广泛的全球的数字电视系统中，但是系统仅对电视节目的传输过程进行保护，一旦节目被解密输出就脱离了保护，即当内容被最终被合法用户解密后进行录制或者通过摄像机翻拍，盗版的视频内容很容易被拷贝和分发。发明人通过对现有技术的研究发现：对解密后的多媒体内容进行有效地保护，提高数字电视节目的安全性以防止盗版是目前相关行业的亟待解决的问题。

针对上述问题，目前已出现了基于设备图层叠加的可见指纹（水印）技术，该技术在终端系统中实现，利用终端设备某图层（例如OSD）开放接口修改参数，使得不同终端播放的视频具有不同的可见logo，从而达到版权保护，追踪盗版的目的。然而由于该技术的盗版追踪是依据人眼来进行判别，因此在盗版发生时，盗版用户也容易用肉眼识别出可见指纹logo，将logo擦除或破坏，使得最终盗版最终失败。此外，还出现了对解码后的视频（空域）进行指纹嵌入或者对半解码后的视频（频域）进行指纹嵌入。然而在现有数字电视终端系统中，不开放视频解码模块，使得此技术需要在终端系统中定制，因此该技术有很大局限性。

因此，现有技术还有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法及装置，将终端指纹嵌入到终端播放的多媒体文件的对应位置，防止了嵌入的终端指纹被人为破坏，有利于多媒体文件版权的保护。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供了一种基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法，包括：

接收携带有原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的合成多媒体信息；

解析所述合成多媒体信息，获得原始多媒体文件、以及该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息；

按照该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息将终端指纹嵌入到原始多媒体文件中。

其中，所述接收携带有原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的合成多媒体信息之前，还包括，

多媒体服务器分析原始多媒体文件，获得原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，并将原始多媒体文件、该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息合成处理为一合成多媒体信息，所述终端指纹为唯一标识终端的信息；

多媒体服务器通过网络分发所述合成多媒体信息。

其中，所述多媒体服务器分析原始多媒体文件，获得原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，并将原始多媒体文件、该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息合成处理为一合成多媒体信息，具体为：

多媒体服务器将原始多媒体文件划分为若干个帧周期，每个帧周期包含连续的若干个数据帧；

分析每个帧周期中的数据帧的RGB值，获得每个帧周期中满足预设的平滑区指纹嵌入条件的位置信息；

从每个帧周期中满足所述平滑区指纹嵌入条件的位置信息中确定出原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息；

将原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的数据包对应地插入到原始多媒体文件中，得到一合成多媒体信息。

其中，所述分析每个帧周期中的数据帧的RGB值，获得每个帧周期中满足预设的平滑区指纹嵌入条件的位置信息，具体为：

将帧周期中每个数据帧划分成若干个互不重叠的像素块，所述像素块为正方形像素块；

判断帧周期中每个数据帧的每个像素块是否满足预设的平滑区指纹嵌入条件，记录满足所述平滑区指纹嵌入条件的像素块的位置信息；

预设的平滑区指纹嵌入条件为：

对于帧周期中第一个数据帧的像素块，所述平滑区指纹嵌入条件为平滑块条件；平滑块条件为，像素块的RGB均值经DCT变换后，直流能量与总能量的比值大于给定阈值；

对于帧周期中除第一个数据帧之外的数据帧的像素块，所述平滑区指纹嵌入条件为条件a、b和c的交集，所述条件a、b、c分别为:

a,像素块的块位置为前一数据帧中记录下的满足平滑区指纹嵌入条件的块位置；

b,像素块的RGB均值与前一数据帧中相同块位置的像素块的RGB均值的差值在预设阈值范围内;

c,像素块满足所述平滑块条件。

其中，所述从每个帧周期中满足所述平滑区指纹嵌入条件的位置信息中确定出原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，具体为：

进入一个帧周期，读取当前帧周期中满足所述平滑区指纹嵌入条件的位置信息，获取当前帧周期中满足所述平滑区指纹嵌入条件的位置、及所述位置的个数k；

判断k是否小于设定的单个帧周期中最多可嵌入终端指纹的位置个数m，若否，则从k个满足所述平滑区指纹嵌入条件的位置中选出m个作为可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息；若是，则执行以下操作：

S1，进入下一帧周期，读取所述下一帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的位置信息，获得属于该帧周期且不属于该帧周期的上一帧周期的满足平滑区指纹嵌入条件的位置、以及所述位置的个数knew；更新k=k+knew；

S2，判断更新后的k是否小于m，若是，返回执行S1；否则执行S3；

S3，从更新后的k个满足平滑区指纹嵌入条件的位置中选出m个作为可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息。

其中，m个可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的选择过程为：

分别求出每个满足平滑区指纹嵌入条件的像素块的直流系数能量和交流系数能量的比值；从中选出m个直流系数能量和交流系数能量的比值较大、且不出现在彼此n连通区域的像素块作为可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，其中，数据帧的每个像素块的大小为n×n。

其中，所述按照该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息将终端指纹嵌入到原始多媒体文件中，具体为：

对原始多媒体文件进行解码，并根据终端指纹调整终端图层控制器的RGB值和屏幕透明度值，将终端指纹转换为对应的隐形指纹；

根据原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息调整终端图层控制器的位置参数；

按照所述位置参数将所述隐形指纹嵌入到解码后的原始多媒体文件中。

本发明另一方面还提供了一种嵌入终端指纹信息的系统，包括用于分发合成多媒体信息的多媒体服务器，以及一个或者多个播放多媒体文件的终端，所述终端包括接收模块、嵌入位置解析模块及嵌入模块，

所述接收模块，用于接收多媒体服务器分发的携带有原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的合成多媒体信息；

所述嵌入位置解析模块，用于解析所述合成多媒体信息，获得原始多媒体文件、以及该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息；

所述嵌入模块，用于按照该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息将终端指纹嵌入到原始多媒体文件中。

其中，所述多媒体服务器包括嵌入位置分析模块、分发模块，

所述嵌入位置分析模块，用于分析原始多媒体文件，获得原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，并将原始多媒体文件、该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息合成处理为一合成多媒体信息，所述终端指纹为唯一标识终端的信息；

所述分发模块，用于向终端分发所述合成多媒体信息。

其中，所述嵌入位置分析模块包括分析单元、选择单元、合成单元，

分析单元，用于将原始多媒体文件划分为若干个帧周期，每个帧周期包含连续的若干个数据帧；并分析每个帧周期中的数据帧的RGB值，获得每个帧周期中满足预设的平滑区指纹嵌入条件的位置信息；

选择单元，用于从每个帧周期中满足预设的平滑区指纹嵌入条件的位置信息中确定出原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息；

合成单元，用于将原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的数据包对应地插入到原始多媒体文件中，得到一合成多媒体信息。

其中，所述分析单元还用于，

将所述帧周期中各个数据帧划分成若干个像素块，所述像素块为正方形像素块；

判断帧周期中每个数据帧的每个像素块是否满足预设的平滑区指纹嵌入条件，记录满足平滑区指纹嵌入条件的像素块的位置信息；

预设的平滑区指纹嵌入条件为：

对于帧周期中第一个数据帧的像素块，预设的平滑区指纹嵌入条件为平滑块条件；平滑块条件为，像素块的RGB均值经DCT变换后，直流能量与总能量的比值大于给定阈值；

对于帧周期中除第一个数据帧之外的数据帧的像素块，预设的平滑区指纹嵌入条件为条件a、b和c的交集，所述条件a、b、c分别为:

a,像素块的块位置为前一数据帧中记录下的满足平滑区指纹嵌入条件的块位置；

b,像素块的RGB均值与前一数据帧中相同块位置的像素块的RGB均值的差值在预设阈值范围内;

c,像素块满足所述平滑块条件；

所述终端的选择单元具体用于，读取当前帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的位置信息，获取当前帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的位置的个数k；

判断k是否小于设定的单个帧周期中最多可嵌入终端指纹的位置个数m，若否，则从k个满足平滑区指纹嵌入条件的位置中选出m个作为当前帧周期可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息；若是，则执行以下操作：

S1，进入下一帧周期，读取下一帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的位置信息，获得属于该帧周期且不属于该帧周期的上一帧周期的满足平滑区指纹嵌入条件的位置、以及所述位置的个数knew，更新k=k+knew；

S2，判断更新后的k是否小于m，若是，返回执行S1；否则执行S3；

S3，从更新后的k个满足平滑区指纹嵌入条件的位置中选出m个作为可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息；

其中，m个可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的选择方式为：

分别求出每个满足平滑区指纹嵌入条件的像素块的直流系数能量和交流系数能量的比值；从中选出m个直流系数能量和交流系数能量的比值较大、且不出现在彼此n连通区域的像素块作为可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，其中，像素块的大小为n×n。

其中，所述终端的嵌入模块还用于，对原始多媒体文件进行解码，并根据终端指纹调整终端图层控制器的RGB值和屏幕透明度值，将终端指纹转换为对应的隐形指纹；以及，

根据原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息调整终端图层控制器的位置参数；并按照所述位置参数将所述隐形指纹嵌入到解码后的原始多媒体文件中。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例通过提供一种基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法，通过分析多媒体文件的RGB值得出多媒体文件中可嵌入指纹的位置信息，基于图层叠加原理将不同终端独有信息（也称为终端指纹）嵌入到多媒体文件的对应位置中，防止了嵌入的终端指纹被人为破坏，也无需定制系统接口。由于不同终端的指纹不同，因此不同终端播放的带有该终端指纹的多媒体文件也有所不同，因此便于发现盗版并根据视频中所包含的终端指纹追踪盗版的来源，有利于对多媒体内容版权的保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例的一种基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法的流程图。

图2是本发明第二实施例的一种基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法的流程图。

图3是本发明多媒体服务器向多个终端分发合成多媒体文件的示意图。

图4是本发明实施例的一种基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法的原理图。

图5是本发明实施例的获得原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的流程图。

图6是本发明实施例的获得原始多媒体文件中满足预设的平滑区指纹嵌入条件位置信息的流程图。

图7是本发明实施例的从原始多媒体文件的满足预设的平滑区指纹嵌入条件位置信息中确定出可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的流程图。

图8是本发明实施例的一种嵌入终端指纹的系统法的示意图。

图9是本发明实施例的一种嵌入终端指纹的系统法的嵌入位置分析模块的示意图。

具体实施方式

下面结合本发明的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中华的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中，所述终端可以包括：PC、平板电脑、手机、PDA（PersonalDigital Assistant，掌上电脑）、电子阅读器、笔记本电脑、智能电视、车载终端等可播放多媒体文件的设备。

下面将结合附图1-附图7，对本发明一种基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法进行详细介绍。

请参见图1，图1是本发明一种基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法的第一实施例的流程图，该方法具体包括如下步骤S10-S30：

步骤S10，接收携带有原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的合成多媒体信息。

其中，该合成多媒体信息由多媒体服务器分析原始多媒体文件，获得原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，并将原始多媒体文件、该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息合成处理得到的，其中，终端指纹为唯一标识终端的信息。多媒体服务器通过网络分发合成多媒体信息。

步骤S20，解析所述合成多媒体信息，获得原始多媒体文件、以及该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息。

步骤S30，按照该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息将终端指纹嵌入到原始多媒体文件中。

本实施例中，该步骤具体包括：对原始多媒体文件进行解码，并根据终端指纹调整终端图层控制器的RGB值和屏幕透明度值，将终端指纹转换为对应的隐形指纹；根据原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息调整终端图层控制器的位置参数；按照所述位置参数将所述隐形指纹嵌入到解码后的原始多媒体文件中。

本实施例中，上述步骤S10-S30的执行主体可为终端。

本发明上述实施例的嵌入终端指纹信息的方法，基于图层叠加原理将不同终端独有信息（也称为终端指纹）嵌入到多媒体文件中可嵌入指纹的位置中，防止了嵌入的终端指纹被人为破坏，也无需定制系统接口。由于不同终端的指纹不同，因此不同终端播放的带有该终端指纹的多媒体文件也有所不同，因此便于发现盗版并根据视频中所包含的终端指纹追踪盗版的来源，有利于对多媒体内容版权的保护。

请参见图2，图2是本发明第二实施例的一种基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法的流程图。与第一实施例的区别在于，本实施例中从多媒体服务器和终端两端对本发明的基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法进行进一步的说明。本实施例中具体包括如下步骤S100-S400：

步骤S100，多媒体服务器分析原始多媒体文件，获得原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，并将原始多媒体文件、该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息合成处理为一合成多媒体信息，所述终端指纹为唯一标识终端的信息。

RGB是工业界的一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一。由于在视频中每个像素点常用Y、U、V三个分量来表征，因此本发明实施例中需要将Y、U、V分量对应的换算成R、G、B分量。

不同终端根据用户拥有自己不同的独有信息，如设备ID号或者标志性图片等，所述终端指纹即终端根据所述独有信息生成的、可唯一标识该终端的信息。如根据终端用户的唯一标识信息（ID）生成唯一标识该终端的的二进制终端指纹信息。

所述可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息包括嵌入位置的信息以及嵌入位置的个数。所述可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的格式可根据实际情况选择，如4位或者8位二进制位的位置信息。步骤S200，多媒体服务器向终端分发所述合成多媒体信息。

所述二进制终端指纹信息的位数与所述可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息包含的嵌入位置的位数可以相同，也可以不同。如，生成的终端指纹信息为8位二进制位信息，所述嵌入位置的位数为4位二进制位。

多媒体服务器可通过网络向一个终端分发所述合成多媒体信息，或者如图3的示意图所示，多媒体服务器生成所述合成多媒体信息的多份拷贝，同时向多个终端分发合成多媒体信息。

步骤S300，终端解析所述合成多媒体信息，获得原始多媒体文件、该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的位置信。

步骤S400，终端按照该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息将终端指纹嵌入到原始多媒体文件中。

具体实施时，终端对原始多媒体文件先进行解码，根据终端指纹调整终端图层控制器的RGB值和屏幕透明度值，将终端指纹转换为对应的隐形指纹；再根据可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息调整终端图层控制器的位置参数；图层控制器按照所述位置参数将所述隐形指纹嵌入到解码后的原始多媒体文件中。

较佳地，如果可嵌入终端指纹的位置的位数（如4位二进制位）小于终端指纹的位数（如8位二进制位），即一个嵌入指纹的位置未能将终端指纹信息全部嵌入，剩余的终端指纹信息（未嵌入的4位）能够在下一个嵌入指纹的位置内继续嵌入。如果所述可嵌入终端指纹的位置的位数大于终端指纹信息的位数，则可按照嵌入指纹的位置的位数顺序从头到尾依次循环嵌入终端指纹信息。即除第一个嵌入指纹的位置需要从终端指纹信息的第1位开始嵌入外，其它嵌入指纹的位置只需接前一位置最后1位的终端指纹信息继续嵌入。

通过本实施例的基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法，通过分析多媒体文件的RGB值得出多媒体文件中可嵌入指纹的位置信息，基于图层叠加原理将不同终端独有的终端指纹嵌入到多媒体文件的对应位置中，终端指纹嵌入的过程如图4的示意图所示。由于不同终端的指纹不同，因此不同终端播放的带有该终端指纹的多媒体文件也有所不同，因此便于发现盗版并根据视频中所包含的终端指纹追踪盗版的来源，有利于对多媒体内容版权的保护

较佳地，如图5所示，本实施例上述步骤S200中，多媒体服务器分析原始多媒体文件，获得原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的具体步骤如下：

步骤M201，将原始多媒体文件划分为若干个帧周期，每个帧周期包含连续的若干个数据帧。每个帧周期的每一数据帧执行相同操作，每个帧周期执行相同操作。较佳地，一个帧周期包含的数据帧可为50-100个，本实施例中一个帧周期包括50个连续的数据帧。需要说明的是，相邻帧周期所包含的数据帧存在部分重叠。

步骤M202，分析每个帧周期中的数据帧的RGB值，获得每个帧周期中满足预设的平滑区指纹嵌入条件的位置信息。

步骤M203，记录每个帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的位置信息。

步骤M204，根据每个帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的位置信息确定出原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，即从所述满足平滑区指纹嵌入条件的位置信息中选出可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息。

如果当前帧周期可嵌入终端指纹的位置的位数（如4位二进制位）小于终端指纹的位数（如8位二进制位），当前帧周期可嵌入终端指纹的位置未将终端指纹信息全部嵌入，剩余的终端指纹信息（未嵌入的4位）能够在下一个帧周期继续嵌入。如果当前帧周期可嵌入终端指纹的位置的位数大于终端指纹的位数，可按照终端指纹顺序从头到尾依次循环嵌入，直到所有的原始多媒体文件的可嵌入终端指纹的位置均嵌入1位的指纹信息。除第一个帧周期需要从终端指纹信息的第1位开始嵌入外，其它帧周期只需接前一帧周期最后1位的终端指纹信息继续嵌入。

请参阅图6-图7，下面对本实施例中上述步骤M202中获得每个帧周期中满足预设的平滑区指纹嵌入条件的位置信息作具体解释。

将帧周期中各个数据帧划分成若干个互不重叠的像素块，所述像素块为正方形像素块。即将帧周期中各个数据帧划分成若干个互不重叠的像素块，每个像素块大小为nxn，n的取值一般是8或者16，每一块执行相同操作。优选地，n的取值为8。

判断帧周期中每个数据帧的每个像素块是否满足预设的平滑区指纹嵌入条件，记录满足所述平滑区指纹嵌入条件的像素块的位置信息。即依次判断帧周期中每一数据帧的每一像素块是否满足预设的平滑区指纹嵌入条件，若满足，执行下一步，否则，排除此像素块。本实施例中，对于帧周期中第一个数据帧的像素块，预设的平滑区指纹嵌入条件为平滑块条件，即像素块的RGB均值经DCT变换后，直流能量与总能量的比值大于给定阈值。对于帧周期中除第一个数据帧之外的数据帧的像素块，预设的平滑区指纹嵌入条件为条件a、b和c的交集，所述条件a、b、c分别为:

a,像素块的块位置为前一数据帧中记录下的满足平滑区指纹嵌入条件的块位置；

b,像素块的RGB均值与前一数据帧中相同块位置的像素块的RGB均值的差值在预设阈值范围内;

c,像素块满足所述平滑块条件。

具体地，将表示多媒体文件中每个像素点的Y、U、V分量换算成R、G、B分量之后，计算像素块的RGB均值即计算该像素块的n×n个像素点的R、G、B分量的均值其方法如公式（1）、（2）、（3），其中，像素点（i,j）表示位于像素块第i行第j列的像素点。

$\stackrel{\‾}{R}=\frac{1}{n\×n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}R(i,j)---\left(1\right);$

$\stackrel{\‾}{G}=\frac{1}{n\×n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}G(i,j)---\left(2\right);$

$\stackrel{\‾}{B}=\frac{1}{n\×n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}B(i,j)---\left(3\right).$

较佳地，本发明实施例中将帧周期中的数据帧分为三类：第一类帧为帧周期中的第一个数据帧，第二类帧为帧周期中除第一类帧和第三类帧以外的所有数据帧，第三类帧为帧周期中最后一个数据帧。上述步骤L42中判断数据帧的每个像素块是否满足平滑区指纹嵌入条件的具体方式为：对于帧周期中第一类帧的像素块，若该像素块满足平滑块条件，则判定该像素块满足平滑区指纹嵌入条件；否则，判定该像素块不满足平滑区指纹嵌入条件。对于帧周期中第二类帧的像素块和第三类帧的像素块，若该像素块同时满足所述条件a、b和c，则该像素块满足平滑区指纹嵌入条件，否则，该像素块不满足平滑区指纹嵌入条件。

下面以视频文件为例，结合附图6和附图7，对本发明获取原始视频文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息做进一步的说明。

如图6所示，本发明实施例获取原始视频文件中满足预设的平滑区指纹嵌入条件的位置信息的步骤包括如下：

步骤L51，进入视频文件的一个像素块。

步骤L52，是否为帧周期的第一个数据帧的像素块？若是，进入下一步，否则，进入步骤L54。

步骤L53，该像素块是否满足平滑块条件？若是，进入步骤L58，否则，该像素块不满足平滑区指纹嵌入条件，进入下一像素块。

步骤L54，是否为帧周期中最后一个数据帧？若是，执行下一步，否则，进入步骤L59。

步骤L55，当前像素块的块位置是否为前一数据帧中记录的满足平滑区指纹嵌入条件的像素块的块位置？即与当前像素块的块位置相同的前一数据帧的像素块是否满足所述平滑区指纹嵌入条件？若是，执行下一步，否则，该像素块不满足平滑区指纹嵌入条件，进入下一像素块。

步骤L56，当前像素块的RGB均值与前一数据帧中相同块位置的像素块的RGB均值的差值是否在预设的阀值范围内？若是，执行下一步，否则，该像素块不满足平滑区指纹嵌入条件，进入下一像素块。

步骤L57，当前像素块是否满足平滑块条件？若满足，进入步骤L58，否则，该像素块不满足平滑区指纹嵌入条件，进入下一像素块。

步骤L58，记录该像素块的块位置、RGB均值，进入下一像素块。

步骤L59，当前像素块的块位置是否为前一数据帧中记录的满足平滑区指纹嵌入条件的块位置？若是，执行下一步，否则，该像素块不满足平滑区指纹嵌入条件，进入下一像素块。

步骤L60，当前像素块的RGB均值与前一数据帧中相同块位置的像素块的RGB均值的差值是否在预设的阀值范围内？若是，执行下一步，否则，该像素块不满足平滑区指纹嵌入条件，进入下一像素块。

步骤L61，当前像素块是否满足平滑块条件？若满足，执行下一步，否则，该像素块不满足平滑区指纹嵌入条件，进入下一像素块。

步骤L62，记录当前像素块的块位置。

步骤L63，判断当前像素块是否为数据帧中的最后一个像素块？若是，进入下一步，否则，进入下一像素块。

步骤L64，统计当前帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的像素块的个数。

如果当前帧周期没有满足上述平滑区指纹嵌入条件的像素块，则此帧周期不包含可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息。则进入下一个帧周期，获取下一个帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的像素块的位置信息。

进一步地，如图6所示，本发明实施例根据每个帧周期中满足上述平滑区指纹嵌入条件的位置信息确定出原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的具体步骤如下：

步骤L70，从帧号为framenum的数据帧开始进入一个帧周期。

步骤L71，读取当前帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的位置信息，获取满足平滑区指纹嵌入条件的位置、以及所述位置的个数k。

步骤L72，判断k是否小于设定的单个帧周期中最多可嵌入终端指纹的位置个数m，即当前帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的位置的个数k是否小于设定的单个帧周期中最多可嵌入终端指纹的位置个数m，若否，执行下一步，若是，进入步骤L75。

步骤L73，从所述k个满足平滑区指纹嵌入条件的位置中选出m个作为当前帧周期的可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息。本实施例中，m个当前帧周期的可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的选择方法为，分别求出每个满足平滑区指纹嵌入条件的像素块的直流系数能量和交流系数能量的比值；从中选出m个直流系数能量和交流系数能量的比值较大、且不出现在彼此n连通区域的像素块作为可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，其中，数据帧中每个像素块大小为nxn。本实施例中n取值为8，即m个当前帧周期的可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的选择方法为，分别求出每个满足平滑区指纹嵌入条件的像素块的直流系数能量和交流系数能量的比值；从中选出m个直流系数能量和交流系数能量的比值较大、且不出现在彼此8连通区域的像素块作为可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息。

步骤L74，记录m个可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，更新framenum=framenum+period，更新k=0，period为单个帧周期中包含的数据帧的个数，进入步骤L83。

步骤L75，判断帧号为framenum的数据帧是否为原始多媒体文件的尾帧（最后一帧），若不是尾帧，执行下一步，否则，将所述k个满足平滑区指纹嵌入条件的位置全部确定为可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，记录k个可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，结束。

步骤L76，更新帧号framenum=framenum+1。

步骤L77，从更新后的帧号为framenum的数据帧开始进入下一帧周期。可此可知，本实施例中，一个数据帧可能同时属于多个帧周期。

步骤L78，分析所述下一帧周期中的数据帧，获得属于该帧周期且不属于该帧周期的上一帧周期的满足平滑区指纹嵌入条件的位置、以及所述位置的个数knew。

步骤L79，更新k=k+knew。

步骤L80，判断更新后的k是否小于m，若是，返回步骤L75，否则，执行下一步。

步骤L81，从更新后的k个满足平滑区指纹嵌入条件的位置中选出m个作为可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息。其中，m个可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的选择方法如上述所述。

步骤L82，记录m个可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，更新framenum=framenum+period，更新k=0，执行步骤L83。

步骤L83，判断帧号为framenum的数据帧是否为原始多媒体文件的尾帧（最后一帧），若否，返回步骤L70，若是，结束。

多媒体服务器将原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的数据包对应地插入到原始多媒体文件中，得到一合成多媒体信息。终端收到多媒体服务器分发的合成多媒体信息后解析得到原始多媒体文件、该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息。然后终端先对原始多媒体文件进行解码，并根据终端指纹调整终端图层控制器的RGB值和屏幕透明度值，将终端指纹转换为对应的隐形指纹；再根据原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息调整终端图层控制器的位置参数；按照所述位置参数将所述隐形指纹嵌入到解码后的原始多媒体文件中。

当盗版发生时，盗版者为了毁灭蕴含在多媒体文件中的指纹信息，会蓄意地对多媒体文件进行一定程度的更改，不仅如此，任何一些非蓄意的多媒体文件操作（例如AV录制），都会对多媒体文件本身带来伤害，从而使得其中的指纹信息失效，无论蓄意的多媒体文件更改还是非蓄意的多媒体文件伤害，统称为多媒体文件的指纹攻击。通过本发明上述实施例的基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法，多媒体文件经过表1所枚举的指纹攻击后，依然能够有效提取终端指纹信息，从而实现了盗版的准确追踪。

表1：

通过上述实施例，通过分析多媒体文件的RGB值得出多媒体文件中可嵌入指纹的位置信息，基于图层叠加原理将不同多媒体播放终端独有的终端指纹以隐形指纹的形式嵌入到多媒体文件的对应位置中；由于不同终端的指纹不同，因此不同终端播放的带有该终端指纹的多媒体文件也有所不同，因此便于发现盗版并根据视频中所包含的终端指纹追踪盗版的来源，并且，终端指纹对用户而言在视觉上不可见，有效保证了人为的擦除或破坏，有利于对多媒体内容版权的保护。

以下为本发明实施例提供的一种嵌入终端指纹信息的系统的实施例。系统的实施例与上述的嵌入终端指纹信息的方法实施例属于同一构思，系统的实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述嵌入终端指纹信息的方法实施例。

下面对本发明实施例提供的一种嵌入终端指纹信息的系统进行详细介绍。需要说明的是，下述系统可以应用于上述方法实施例中，以执行上述方法。

请参见图8，所述嵌入终端指纹信息的系统包括：用于通过网络分发合成多媒体信息的多媒体服务器10，以及一个或者多个播放多媒体文件的终端20。所述多媒体服务器10进一步包括嵌入位置分析模块101和分发模块102。

其中，嵌入位置分析模块101，用于分析原始多媒体文件，获得原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，并将原始多媒体文件、该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息合成处理为一合成多媒体信息，所述终端指纹为唯一标识终端的信息。

分发模块102，用于向终端20分发所述合成多媒体信息。

所述终端20进一步包括接受模块201、嵌入位置解析模块202、嵌入模块203。

其中，接受模块201，用于接收多媒体服务器分发的携带有原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的合成多媒体信息。

嵌入位置解析模块202，用于解析所述合成多媒体信息，获得原始多媒体文件、该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息。

嵌入模块203，用于按照该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息将终端指纹嵌入到原始多媒体文件中。

较佳地，如图9所示，嵌入位置分析模块101包括分析单元11、选择单元12和合成单元13。

分析单元11，用于将原始多媒体文件划分为若干个帧周期，每个帧周期包含连续的若干个数据帧；并分析每个帧周期中的数据帧的RGB值，获得每个帧周期中满足预设的平滑区指纹嵌入条件的位置信息。

选择单元12、从每个帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的位置信息中确定出原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息。

合成单元13，用于将原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的数据包对应地插入到原始多媒体文件中，得到一合成多媒体信息。

进一步地，分析单元11还用于，将所述帧周期中各个数据帧划分成若干个像素块，所述像素块为正方形像素块；以及，判断帧周期中每个数据帧的每个像素块是否满足平滑区指纹嵌入条件，记录满足所述平滑区指纹嵌入条件的像素块的位置信息；具体如附图6及其实施例所述，在此不再赘述。

其中，预设的平滑区指纹嵌入条件为：

对于帧周期中第一个数据帧的像素块，所述平滑区指纹嵌入条件为平滑块条件；平滑块条件为，像素块的RGB均值经DCT变换后，直流能量与总能量的比值大于给定阈值；对于帧周期中除第一个数据帧之外的数据帧的像素块，所述平滑区指纹嵌入条件为条件a、b和c的交集，所述条件a、b、c分别为:

a,像素块的块位置为前一数据帧中记录下的满足平滑区指纹嵌入条件的块位置；

b,像素块的RGB均值与前一数据帧中相同块位置的像素块的RGB均值的差值在预设阈值范围内;

c,像素块满足所述平滑块条件。

进一步的，选择单元12具体用于，读取当前帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的位置信息，获取当前帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的位置的个数k；判断k是否小于设定的单个帧周期中最多可嵌入终端指纹的位置个数m，若否，则从k个满足所述平滑区指纹嵌入条件的位置中选出m个作为可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，进入下一帧周期确定出下一帧周期中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息；若是，则执行以下操作：

S1，进入下一帧周期，读取所述下一帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的位置信息，获得属于该帧周期且不属于该帧周期的上一帧周期的满足平滑区指纹嵌入条件的位置、以及所述位置的个数knew；更新k=k+knew。

S2，判断更新后的k是否小于m，若是，返回执行S1；否则执行S3。

S3，从更新后的k个满足平滑区指纹嵌入条件的位置中选出m个作为可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，进入下一帧周期。

其中，m个可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的选择方式具体为：分别求出每个满足平滑区指纹嵌入条件的像素块的直流系数能量和交流系数能量的比值；从中选出m个直流系数能量和交流系数能量的比值较大、且不出现在彼此n连通区域的像素块作为可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，其中，数据帧中的像素块的大小为n×n。具体如附图7及其实施例所述，在此不再赘述。

较佳地，终端20的嵌入模块203还用于，对原始多媒体文件进行解码，并根据终端指纹调整终端图层控制器的RGB值和屏幕透明度值，将终端指纹转换为对应的隐形指纹；以及，根据原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息调整终端图层控制器的位置参数；并按照所述位置参数将所述隐形指纹嵌入到解码后的原始多媒体文件中。

通过实施本发明的上述实施例，通过分析多媒体文件的RGB值得出多媒体文件中可嵌入指纹的位置信息，基于图层叠加原理将不同终端独有的终端指纹以隐形指纹的形式嵌入到多媒体文件的对应位置中；由于不同终端的指纹不同，因此不同终端播放的带有该终端指纹的多媒体文件也有所不同，因此便于发现盗版并根据所包含的终端指纹追踪盗版的来源，并且，终端指纹对用户而言在视觉上不可见，有效保证了人为的擦除或破坏，有利于对多媒体内容版权的保护。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或者部分流程，是可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读存取介质中，该程序执行时，可包括上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（random access memory，RAM）等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利要求范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法，其特征在于，包括：

多媒体服务器将原始多媒体文件划分为若干个帧周期，每个帧周期包含连续的若干个数据帧；分析每个帧周期中的数据帧的RGB值，获得每个帧周期中满足预设的平滑区指纹嵌入条件的位置信息；从每个帧周期中满足所述平滑区指纹嵌入条件的位置信息中确定出原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息；将原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的数据包对应地插入到原始多媒体文件中，得到一合成多媒体信息；

多媒体服务器通过网络分发所述合成多媒体信息；

终端接收携带有原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的合成多媒体信息；解析所述合成多媒体信息，获得原始多媒体文件、以及该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息；按照该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息将终端指纹嵌入到原始多媒体文件中；

所述终端指纹为唯一标识终端的信息。

2.根据权利要求1所述的基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法，其特征在于，所述分析每个帧周期中的数据帧的RGB值，获得每个帧周期中满足预设的平滑区指纹嵌入条件的位置信息，具体为：

将帧周期中每个数据帧划分成若干个互不重叠的像素块，所述像素块为正方形像素块；

判断帧周期中每个数据帧的每个像素块是否满足预设的平滑区指纹嵌入条件，记录满足所述平滑区指纹嵌入条件的像素块的位置信息；

预设的平滑区指纹嵌入条件为：

对于帧周期中第一个数据帧的像素块，所述平滑区指纹嵌入条件为平滑块条件；平滑块条件为，像素块的RGB均值经DCT变换后，直流能量与总能量的比值大于给定阈值；

对于帧周期中除第一个数据帧之外的数据帧的像素块，所述平滑区指纹嵌入条件为条件a、b和c的交集，所述条件a、b、c分别为:

a,像素块的块位置为前一数据帧中记录下的满足平滑区指纹嵌入条件的块位置；

b,像素块的RGB均值与前一数据帧中相同块位置的像素块的RGB均值的差值在预设阈值范围内；

c,像素块满足所述平滑块条件。

3.根据权利要求2所述的基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法，其特征在于，所述从每个帧周期中满足所述平滑区指纹嵌入条件的位置信息中确定出原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，具体为：

进入一个帧周期，读取当前帧周期中满足所述平滑区指纹嵌入条件的位置信息，获取当前帧周期中满足所述平滑区指纹嵌入条件的位置、及所述位置的个数k；

判断k是否小于设定的单个帧周期中最多可嵌入终端指纹的位置个数m，若否，则从k个满足所述平滑区指纹嵌入条件的位置中选出m个作为可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息；若是，则执行以下操作：

S1，进入下一帧周期，读取所述下一帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的位置信息，获得属于该帧周期且不属于该帧周期的上一帧周期的满足平滑区指纹嵌入条件的位置、以及所述位置的个数knew；更新k＝k+knew；

S2，判断更新后的k是否小于m，若是，返回执行S1；否则执行S3；

S3，从更新后的k个满足平滑区指纹嵌入条件的位置中选出m个作为可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息。

4.根据权利要求3所述的基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法，其特征在于，m个可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的选择过程为：

分别求出每个满足平滑区指纹嵌入条件的像素块的直流系数能量和交流系数能量的比值；从中选出m个直流系数能量和交流系数能量的比值较大、且不出现在彼此n连通区域的像素块作为可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，其中，数据帧的每个像素块的大小为n×n。

5.根据权利要求1所述的基于图层叠加的平滑区终端指纹嵌入方法，其特征在于，所述按照该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息将终端指纹嵌入到原始多媒体文件中，具体为：

对原始多媒体文件进行解码，并根据终端指纹调整终端图层控制器的RGB值和屏幕透明度值，将终端指纹转换为对应的隐形指纹；

根据原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息调整终端图层控制器的位置参数；

按照所述位置参数将所述隐形指纹嵌入到解码后的原始多媒体文件中。

6.一种嵌入终端指纹信息的系统，其特征在于，包括用于分发合成多媒体信息的多媒体服务器，以及一个或者多个播放多媒体文件的终端，

所述多媒体服务器包括嵌入位置分析模块、分发模块，所述嵌入位置分析模块包括分析单元、选择单元、合成单元，

分析单元，用于将原始多媒体文件划分为若干个帧周期，每个帧周期包含连续的若干个数据帧；并分析每个帧周期中的数据帧的RGB值，获得每个帧周期中满足预设的平滑区指纹嵌入条件的位置信息；

选择单元，用于从每个帧周期中满足预设的平滑区指纹嵌入条件的位置信息中确定出原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息；

合成单元，用于将原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的数据包对应地插入到原始多媒体文件中，得到一合成多媒体信息；

所述终端指纹为唯一标识终端的信息；

所述分发模块，用于向终端分发所述合成多媒体信息；

所述终端包括接收模块、嵌入位置解析模块及嵌入模块，

所述接收模块，用于接收多媒体服务器分发的携带有原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的合成多媒体信息；

所述嵌入位置解析模块，用于解析所述合成多媒体信息，获得原始多媒体文件、以及该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息；

所述嵌入模块，用于按照该原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息将终端指纹嵌入到原始多媒体文件中。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述分析单元还用于，

将所述帧周期中各个数据帧划分成若干个互不重叠的像素块，所述像素块为正方形像素块；

判断帧周期中每个数据帧的每个像素块是否满足预设的平滑区指纹嵌入条件，记录满足平滑区指纹嵌入条件的像素块的位置信息；

预设的平滑区指纹嵌入条件为：

对于帧周期中第一个数据帧的像素块，预设的平滑区指纹嵌入条件为平滑块条件；平滑块条件为，像素块的RGB均值经DCT变换后，直流能量与总能量的比值大于给定阈值；

对于帧周期中除第一个数据帧之外的数据帧的像素块，预设的平滑区指纹嵌入条件为条件a、b和c的交集，所述条件a、b、c分别为:

a,像素块的块位置为前一数据帧中记录下的满足平滑区指纹嵌入条件的块位置；

b,像素块的RGB均值与前一数据帧中相同块位置的像素块的RGB均值的差值在预设阈值范围内；

c,像素块满足所述平滑块条件；

所述终端的选择单元具体用于，读取当前帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的位置信息，获取当前帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的位置的个数k；

判断k是否小于设定的单个帧周期中最多可嵌入终端指纹的位置个数m，若否，则从k个满足平滑区指纹嵌入条件的位置中选出m个作为当前帧周期可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息；若是，则执行以下操作：

S1，进入下一帧周期，读取下一帧周期中满足平滑区指纹嵌入条件的位置信息，获得属于该帧周期且不属于该帧周期的上一帧周期的满足平滑区指纹嵌入条件的位置、以及所述位置的个数knew，更新k＝k+knew；

S2，判断更新后的k是否小于m，若是，返回执行S1；否则执行S3；

S3，从更新后的k个满足平滑区指纹嵌入条件的位置中选出m个作为可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息；

其中，m个可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息的选择方式为：

分别求出每个满足平滑区指纹嵌入条件的像素块的直流系数能量和交流系数能量的比值；从中选出m个直流系数能量和交流系数能量的比值较大、且不出现在彼此n连通区域的像素块作为可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息，其中，像素块的大小为n×n。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述终端的嵌入模块还用于，对原始多媒体文件进行解码，并根据终端指纹调整终端图层控制器的RGB值和屏幕透明度值，将终端指纹转换为对应的隐形指纹；以及，

根据原始多媒体文件中可嵌入终端指纹的平滑区的位置信息调整终端图层控制器的位置参数；并按照所述位置参数将所述隐形指纹嵌入到解码后的原始多媒体文件中。