CN105898322A - 一种视频去水印方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种视频去水印方法，在视频中找出水印区域并选定适当的水印扩展区域，拷贝出所述水印扩展区域的像素形成掩膜区域；在原视频帧上将水印区域进行扩展形成填充区域，利用填充区域边上的像素对所述水印区域进行填充得到填充后的视频帧；对所述掩膜区域进行模糊处理，最后叠加所述填充后的视频帧与模糊处理后的所述掩膜区域即可实现完全去除水印，同时又能保证去除水印区域与周围区域平滑过渡。

Description

一种视频去水印方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及视频技术领域，尤其涉及一种视频去除水印的方法及装置。
背景技术
在多媒体技术快速发展的时代中，大量的视频文件被生产出来。在一些视频文件中，制作者为了进行广告宣传或是出于对视频的版权进行保护以及侵权行为跟踪等，往往会以水印标记这些视频。但这些被标记了水印的视频往往会降低到观众的观看体验，此外对于视频传播者来说，也不希望传播视频的同时，将其他人的水印作为视频内容的一部分进行传播。因此，在视频处理中产生了一项去除视频水印的技术。
目前的去水印技术大致分为以下几种，第一种是简单利用水印区域外侧的像素代替水印区域内部的所有像素。这种方法虽然可以去除水印，但产生的遮挡区域在与周围画面会存在过度明显，色彩变化较大等特征，最终使得遮挡后的水印区域在视频画面内十分突兀，对观看效果产生很大影响。第二种是直接对水印区域进行模糊处理，使水印模糊无法看清。这种方法虽然可以在一定程度上保证遮挡区域在与周围画面平滑过度，但由于只是模糊处理，当模糊程度小的时候，水印的样式仍会依稀可见，存在去除不彻底的问题。而模糊程度大的时候，又无法保证平滑过度。
本发明实施例提出了一种既可以完全去除水印，又能保证去除水印的区域与周围区域平滑过渡的新方法。
发明内容
本发明实施例提供一种视频去水印方法及装置，用以解决现有技术中存在的水印去除不彻底或者无法保证画面平滑过度的问题。
本发明实施例提供一种视频去水印方法，包括：
在视频帧中选定包含水印的矩形区域为水印区域并选定水印扩展区域，其中，所述水印扩展区域是将所述水印区域的四条侧边向外扩展第一像素范围选定的；
拷贝出所述水印扩展区域内部的所有像素，将拷贝出的像素形成的区域作为掩膜区域；
在所述视频帧上，将所述水印区域的四条侧边向外扩展第二像素范围形成填充区域，用所述填充区域的矩形的四条侧边上的像素值填充所述水印区域内部的所有区域，形成填充视频帧，其中，所述第二像素范围小于所述第一像素范围；
对所述掩膜区域进行模糊处理；
根据所述视频帧中所述水印扩展区域的位置，将模糊处理后的所述掩膜区域叠加到所述填充视频帧的相应位置。
本发明实施例提供一种视频去水印装置，包括：
区域选择模块，用于在视频帧中选定包含水印的矩形区域为水印区域，用于在所述视频帧上选定水印扩展区域并拷贝出所述水印扩展区域内部的所有像素，将拷贝出的像素形成的区域作为掩膜区域，其中，所述水印扩展区域是将所述水印区域的四条侧边向外扩展第一像素范围选定的；
水印填充模块，用于在所述视频帧上，将所述水印区域的四条侧边向外扩展第二像素范围形成填充区域，用所述填充区域的矩形的四条侧边上的像素值填充所述水印区域内部的所有区域，形成填充视频帧；
模糊处理模块，用于对所述掩膜区域进行模糊处理；
叠加模块，根据所述视频帧中所述水印扩展区域的位置，将模糊处理后的所述掩膜区域叠加到所述填充视频帧的相应位置。
本发明实施例提供的视频去水印方法及装置与现有技术相比，本发明实施例既可以完全去除水印，又能保证去除水印区域与周围区域平滑过渡。本发明实施例的去除水印的新方法对于视频传播者来说，既可以轻松擦除视频中多余的水印，在去除水印的同时，能够保证原视频观看的舒适性，对于观众观看体验有重要的提升作用。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明实施例一的技术流程图；
图2是本发明实施例二的技术流程图；
图3是本发明实施例的填充水印区域示意图；
图4是本发明实施例四的技术流程图；
图5是本发明实施例的掩膜区域示意图；
图6是本发明实施例的叠加过程中叠加参数的计算示意图；
图7是本发明实施例五的装置结构图；
图8是本发明实施例的应用场景的填充示意图；
图9是本发明实施例的应用场景的叠加示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
实施例一
如图1所示，本发明实施例中的视频去水印方法，包括如下步骤：
步骤101：在视频帧中选定包含水印的矩形区域为水印区域；
由于在一个视频中，水印位置一般是固定的，所以对于水印区域的选定，可以通过人工根据水印在视频帧中的位置，利用鼠标框选矩形区域完成。
步骤102：在所述视频帧上选定水印扩展区域，拷贝出所述水印扩展区域内部的所有像素，将拷贝出的像素形成的区域作为掩膜区域，其中，所述水印扩展区域是将所述水印区域的四条侧边向外扩展第一像素范围选定的；
步骤103：在所述视频帧上，将所述水印区域的四条侧边向外扩展第二像素范围形成填充区域；
步骤104：用所述填充区域的四条侧边上的像素值填充所述水印区域内部的所有区域，形成填充视频帧；
步骤105：对所述掩膜区域进行模糊处理；
所述模糊处理，是图像处理中的一种平滑技术。本发明实施例中采用的高斯模糊(Gaussian Blur)，也叫高斯平滑，是在图像处理软件中广泛使用的处理效果，通常用它来减少图像噪声以及降低细节层次。
步骤106：根据所述视频帧中所述水印扩展区域的位置，将模糊处理后的所述掩膜区域叠加到所述填充视频帧的相应位置。
其中，所述第二像素范围小于所述第一像素范围。
实施例二
根据图2，本发明实施例中的视频去水印方法中，在所述视频帧上，将所述水印区域的四条侧边向外扩展第二像素范围形成填充区域，用所述填充区域的四条侧边上的像素值填充所述水印区域内部的所有区域，形成填充视频帧，对所述水印区域的扩充及划分示例如图3，进一步包括如下步骤：
步骤201：将所述水印区域的四条侧边向外扩展第二像素范围形成填充区域，进一步包括如下三种方法：
步骤201a:将所述水印区域的T侧边向上扩展第二像素范围，同时将所述水印区域的B侧边向下扩展第二像素范围，以所述扩展后的新高度为基础将所述水印区域的L侧边向左扩展第二像素范围，同时以所述扩展后的新高度为基础将所述水印区域的R侧边向右扩展第二像素范围得到矩形的所述填充区域；
步骤201b:本发明实施例中，可以先将所述水印区域的L侧边向左扩展第二像素范围，同时将所述水印区域的R侧边向右扩展第二像素范围，以所述扩展后的新宽度为基础将所述水印区域的T侧边向上扩展第二像素范围，同时将所述水印区域的B侧边向下扩展第二像素范围得到矩形的所述填充区域；
步骤201c:本发明实施例中，还可以所述水印区域的矩形的中心，将所述水印区域的矩形的四个端点的横纵坐标同时沿所述矩形的对角线向外变化第二像素范围得到所述填充区域，即假设以所述水印区域的矩形的中心点为坐标原点，所述水印区域的矩形的四个端点分别为P(x1，y1)，P(x2，y2)，P(x3，y3)，P(x4，y4)，沿所述矩形的对角线向外变化第一数量后得到的所述填充区域的端点为P(x1-1，y1+1)，P(x2-1，y2-1)，P(x3+1，y4+1)，P(x4+1，y4-1)。
本发明实施例的步骤中列举将所述水印区域的四条侧边向外扩展第二像素范围形成填充区域的三种方法，但本发明并不仅限于上述三种方法。
步骤202：用分界线将所述水印区域在宽度方向上平均分成两个新的矩形分别为第一矩形和第二矩形，所述第一矩形和所述第二矩形的宽度等于所述水印区域的宽度的二分之一；
步骤203：分别将所述第一矩形和第二矩形沿长度方向划分为两个相同的边缘区域和一个中间区域，其中，每个所述边缘区域有一条边分别于与水印区域的不同宽边重合，所述中间区域有一条边与水印区域的长边重合。本发明实施例中，规定所述水印区域的长度对应的边为T侧边和B侧边，所述水印区域的宽度对应的边为L侧边和R侧边。
所述第一矩形所包含的三个区域，分别为第一边缘区域、第二边缘区域、第一中间区域，所述第一边缘区域为所述第一矩形中的第一等边直角三角形区域，所述第一等边直角三角形区域以所述水印区域的宽度的二分之一为底和高，所述第一等边直角三角形区域的高与所述水印区域的L侧边重合，所述第一等边直角三角形区域的底与所述分界线重合；
所述第二边缘区域为所述第一矩形中的第二等边直角三角形区域，所述第二等边直角三角形区域以所述水印区域的宽度的二分之一为底和高，所述第二等边直角三角形区域的高与所述水印区域的R侧边重合，所述第二等边直角三角形区域的底与所述分界线重合；
所述第一中间区域为所述第一矩形中除所述第一等边直角三角形区域和第二等边直角三角形区域之外的区域，所述第一中间区域的形状不限于是等腰梯形或者等腰三角形；
将所述第二矩形分为三个区域，分别为第三边缘区域、第四边缘区域、第二中间区域：
所述第三边缘区域为所述第二矩形中的第三等边直角三角形区域，所述第三等边直角三角形区域以所述水印区域的宽度的二分之一为底和高，所述第三等边直角三角形区域的高与所述水印区域的L侧边重合，所述第三等边直角三角形区域的底与所述分界线重合；
所述第四边缘区域为所述第二矩形中的第四等边直角三角形区域，所述第四等边直角三角形区域以所述水印区域的宽度的二分之一为底和高，所述第四等边直角三角形区域的高与所述水印区域的R侧边重合，所述第四等边直角三角形区域的底与所述分界线重合；
所述第二中间区域为所述第二矩形中除所述第三等边直角三角形区域和第四等边直角三角形区域之外的区域，所述第二中间区域的形状不限于是等腰梯形或者等腰三角形；
如图3示，本发明实施例中以1为所述第二像素范围，对于所述水印区域R1，设所述R1区域的宽度为w，高度为h。以所述水印区域R1为基础向外扩展一个像素，形成新的矩形区域即所述填充区域R1_1，设所述R1_1区域的四个边分别为L、R、T、B，其中L、R的边长为h+2，T、B的边长为w+2；
将所述R1区域在高度方向平均分成两个部分，每部分高度是h/2，如图3所示。
进一步地，在所述第一矩形中，分别以第一矩形的L、R两边为一条边，另一条边与水平分界线重合，形成两个直角边长为h/2的等腰直角三角形M1和N1。即所述第一等边直角三角形区域M1和所述第二等边直角三角形区域N1以所述水印区域的宽度的二分之一为底和高，所述第一等边直角三角形区域的高与所述水印区域的L侧的边重合，所述第一等边直角三角形区域的底与所述分界线重合，所述第二等边直角三角形区域的高与所述水印区域的R侧的边重合，所述第二等边直角三角形区域的底与所述分界线重合。
步骤204：所述第一矩形中的与所述填充区域的T侧边上坐标相对应的每个像素点的像素值都用所述填充区域矩形的T侧边坐标相对应的像素点的像素值代替；
如图3所示，用所述填充区域R1_1边T上的像素值填充R1区域的上半个区域，具体操作为，将R1上半个区域每一列的像素值都用R1_1边T上横坐标相同位置处的像素值代替。
本步骤中，对所述第一矩形和所述第二矩形进行划分得到的边缘区域并不限于是三角形，也可以是梯形、扇形等几何形状，本发明并不仅限于此。
步骤205：用与水印区域的宽边和长边对应的填充区域的侧边上的像素点填充位于所述第一矩形中的所述边缘区域。
本发明实施例中，对于所述第一边缘区域，即第一等边直角三角形区域M1内的每一像素点，获取所述像素点在所述填充区域的T侧边上坐标对应点的像素值作为第一像素值，获取所述像素点在所述填充区域的L侧边上坐标对应点的像素值作为第二像素值，用所述第一像素值和第二像素值的均值作为所述像素点的像素值；
本步骤中，由于所述第一等边直角三角形位于所述第一矩形内，而所述第一矩形已经由所述填充区域的T侧边上的像素值进行填充即所述第一等边直角三角形区域内的像素值为所述填充区域的T侧边上的像素值，因此，此处在填充所述第一等边直角三角形时也可以先读出所述第一等边直角三角形区域内的每一像素点的像素值，再与所述填充区域的L侧边上坐标相对应的像素点的像素值求均值来更新所述像素点的像素值；
本发明实施例中，对于所述第二边缘区域，即第二等边直角三角形区域N1内的每一像素点，获取所述像素点在所述填充区域的T侧边上坐标对应点的像素值作为第三像素值，获取所述像素点在所述填充区域的R侧边上坐标对应点的像素值作为第四像素值，用所述第三像素值和第四像素值的均值作为所述像素点的像素值；
本步骤中，由于所述第二等边直角三角形位于所述第一矩形内，而所述第一矩形已经由所述填充区域的T侧边上的像素值进行填充即所述第一等边直角三角形区域内的像素值为所述填充区域的T侧边上的像素值，因此，此处在填充所述第二等边直角三角形时也可以先读出所述第二等边直角三角形区域内的每一像素点的像素值，再与所述填充区域的R侧边上坐标相对应的像素点的像素值求均值来更新所述像素点的像素值；
如图3所示，以所述水印区域的几何中心为圆心建立平面直角坐标系。上半个区域两侧宽度为h/2的两个三角形阴影区域，对于区域M1，利用R1_1左边L上与当前像素点纵坐标相同的像素点的值与上边T上与当前像素点横坐标相同的像素点值的均值来替代当前像素值；对于区域N1，利用R1_1右边R上与当前像素点纵坐标相同的像素点的值与上边T上与当前像素点横坐标相同的像素点值的均值来替代当前像素值。
M1区域中填充的计算过程如公式1所示
P(x，y)＝(Ly+Tx)/2 公式1
公式1中，Ly是纵坐标为y时对应的L边上的像素值，Tx是横坐标为x时对应的T边上的像素值，其中-w/2≤x≤-w/2+h/2&&0≤y≤h/2。
N1区域中填充的计算过程如公式2所示
P(x，y)＝(Ry+Tx)/2 公式2
公式2中，Ry是纵坐标为y时对应的R边上的像素值，Tx是横坐标为x时对应的T边上的像素值，其中w/2-h/2≤x≤w/2&&0≤y≤h/2。
步骤206：所述第二矩形中的与所述填充区域的B侧边上坐标相对应的每个像素点的像素值都用所述填充区域矩形的B侧边坐标相对应的像素点的像素值代替；
如图3所示，用所述填充区域R1_1边B上的像素值填充R1区域的下半个区域，具体操作为，将R1下半个区域除三角形阴影区域之外，每一列的像素值都用R1_1边B上横坐标相同位置处的像素值代替。
步骤207：用与水印区域的宽边和长边对应的填充区域的侧边上的像素点填充位于所述第二矩形中的所述边缘区域。
本发明实施例中，对于所述第三边缘区域，即第三等边直角三角形区域M2内的每一像素点，获取所述像素点在所述填充区域的B侧边上坐标对应点的像素值作为第五像素值，获取所述像素点在所述填充区域的L侧边上坐标对应点的像素值作为第六像素值，用所述第五像素值和第六像素值的均值作为所述像素点的像素值；
本步骤中，由于所述第三等边直角三角形位于所述第二矩形内，而所述第二矩形已经由所述填充区域的B侧边上的像素值进行填充即所述第三等边直角三角形区域内的像素值为所述填充区域的B侧边上的像素值，因此，此处在填充所述第三等边直角三角形时也可以先读出所述第三等边直角三角形区域内的每一像素点的像素值，再与所述填充区域的L侧边上坐标相对应的像素点的像素值求均值来更新所述像素点的像素值；
本发明实施例中，对于所述第四边缘区域，即第四等边直角三角形区域N2内的每一像素点，获取所述像素点在所述填充区域的B侧边上坐标对应点的像素值作为第七像素值，获取所述像素点在所述填充区域的R侧边上坐标对应点的像素值作为第八像素值，用所述第七像素值和第八像素值的均值作为所述像素点的像素值。
本步骤中，由于所述第四等边直角三角形位于所述第二矩形内，而所述第二矩形已经由所述填充区域的B侧边上的像素值进行填充即所述第四等边直角三角形区域内的像素值为所述填充区域的B侧边上的像素值，因此，此处在填充所述第四等边直角三角形时也可以先读出所述第四等边直角三角形区域内的每一像素点的像素值，再与所述填充区域的R侧边上坐标相对应的像素点的像素值求均值来更新所述像素点的像素值；
如图3所示，以所述水印区域的几何中心为圆心建立平面直角坐标系。下半个区域两侧宽度为h/2的两个三角形阴影区域，对于区域M2，利用R1_1左边L上与当前像素点纵坐标相同的像素点的值与下边B上与当前像素点横坐标相同的像素点值的均值来替代当前像素值；对于区域N2，利用R1_1右边R上与当前像素点纵坐标相同的像素点的值与下边B上与当前像素点横坐标相同的像素点值的均值来替代当前像素值。
M2区域中填充的计算过程如公式3所示
P(x，y)＝(Ly+Bx)/2 公式3
公式3中，Ly是纵坐标为y时对应的L边上的像素值，Bx是横坐标为x时对应的B边上的像素值，其中-w/2≤x≤-w/2+h/2&&-h/2≤y≤0。
N2区域中填充的计算过程如公式4所示
P(x，y)＝(Ry+Bx)/2 公式4
公式4中，Ry是纵坐标为y时对应的R边上的像素值，Bx是横坐标为x时对应的B边上的像素值，其中w/2-h/2≤x≤w/2&&-h/2≤y≤0。
本发明实施例二的步骤203、步骤204、步骤205、步骤206也可以采用先填充第一等边直角三角形区域M1、第二等边直角三角形区域N1、第三等边直角三角形区域M2和第四等边直角三角形区域N2，再填充除上述四个等边直角三角形区域之外的所述水印区域方法仍如上述步骤，但本发明实施例的填充顺序并不仅限于此。
实施例三
根据图4所示，在所述视频帧上选定水印扩展区域，拷贝出所述水印扩展区域内部的所有像素，将拷贝出的像素形成的区域作为掩膜区域，其中，所述水印扩展区域是将所述水印区域的四条侧边向外扩展第一像素范围选定的，进一步包括如下步骤：
步骤401：以所述水印区域的宽度和高度中较小值的N分之一为所述第一像素范围，将所述水印区域的四条侧边以所述第一像素范围扩展为所述水印扩展区域,其中N是正整数且保证所述第一像素范围大于1。
如图5，选定了所述水印区域R1后，以所述水印区域R1的矩形区域为基础，向外扩展一定范围形成新的矩形区域，作为所述水印扩展区域，拷贝出所述水印扩展区域内部的所有像素，形成一个新的区域作为掩膜区域。本发明实施例中，为了视觉效果，扩展范围是选定的所述第一像素范围是所述水印区域的宽度和高度中较小值的大小的1/10。
步骤402：利用高斯模糊对所述掩膜区域进行模糊处理，其中，高斯的模糊半径越大，模糊效果越平滑。
高斯模糊将正态分布(即"高斯分布")用于图像处理，将高斯模板“中心点”的每一个像素点的值都用周边像素点的平均值代替，即"中间点"取"周围点"的平均值。在数值上，这是一种"平滑化"，在图形上，就相当于产生"模糊"效果，"中间点"失去细节。
显然，计算平均值时，高斯模板邻域的取值范围越大，"模糊效果"越强烈。因为图像都是连续的，越靠近的点关系越密切，越远离的点关系越疏远。因此，此处的计算平均值是指计算加权平均值，正态分布是一种钟形曲线，越接近中心，取值越大，越远离中心，取值越小，即距离中心点越近的点权重越大，距离越远的点权重越小。
将模糊处理后的所述掩膜区域作为R2，为了实现较好的模糊效果，本实施例中采用模糊半径r为10，其中计算加权平均权重的高斯公式如公式5所示：
公式5
公式5中，x2+y2＝r2，r是模糊半径，即选择的高斯模板邻域的大小，x是距当前被模糊像素点的距离为模糊半径的像素点与当前被模糊像素点的横坐标的差，y是距当前被模糊像素点距离为模糊半径的像素点与当前被模糊像素点的纵坐标的差；其中，σ为正态分布的标准偏差，一般取值为σ＝1，通过公式5即可计算高斯模板覆盖内的当前像素点周围的像素点在所述加权平均中的权重。
步骤403：以所述掩膜区域中当前像素点到所述掩膜区域的矩形中心的距离为第一距离，以交点至所述矩形中心的距离为第二距离，以所述第一距离与所述第二距离的比值为叠加参数，其中，所述交点是经过所述矩形中心且经过所述当前像素点的直线与所述掩膜区域矩形边界的交点。
如图6所示，所述掩膜区域中当前像素点的位置为P(x，y)，过所述掩膜区域的中心O与P点作一条直线，该直线与所述掩膜区域的矩形的四条侧边上会产生一个交点。P点至矩形中心的距离为dxy，所述交点至矩形中心的距离为d，则所述叠加参数的计算如公式6所示：
q＝dxy/d 公式6
公式6中，0≤q≤1。
步骤404：叠加所述填充视频帧和模糊处理后的所述掩膜区域，进一步包括：
根据所述视频帧中所述水印扩展区域的位置，将模糊处理后的所述掩膜区域叠加到所述填充视频帧的相应位置，叠加大小以模糊处理后的所述掩膜区域的大小为基准，以叠加参数的整数次幂作为第一权值，以所述第一权值与所述填充视频帧的像素值相乘作为第一叠加项；
以1减第一权值作为第二权值，以所述第二权值与模糊处理后的所述掩膜区域的像素值相乘作为第二叠加项，以所述第一叠加项与所述第二叠加项相加得到新的像素值替代所述水印填充区域的像素值，其中，所述相加的过程是针对所述填充视频帧与处理后的所述掩膜区域中相同像素点的位置坐标进行的，所述叠加参数是根据所述掩膜区域当前位置处需叠加的像素点距所述掩膜区域中心点的距离进行计算。
叠加过程中，由于R1区域比R2区域小，最终叠加大小以R2区域的大小为基准。设R1区域及其周围的像素为PR1，R2区域的像素为PR2。叠加公式如公式7所示：
y＝qm*PR1+(1-qm)*PR2 公式7
公式7中，q为叠加参数，qm为第一权值，1-qm为第二权值，y为叠加后得到的新的像素值。
其中，m的取值根据叠加效果自行设定，本实施例中m＝10时，叠加效果最优。通过叠加，包含有水印的区域与周围区域实现了平滑地过度。
实施例四
如图7所示，本发明实施例的视频去水印装置，包括如下模块：区域选择模块701、水印填充模块702、模糊处理模块703、叠加模块704，其中：
所述区域选择模块7501，用于在视频帧中选定包含水印的矩形区域为水印区域，还用于在所述视频帧上选定水印扩展区域并拷贝出所述水印扩展区域内部的所有像素，将拷贝出的像素形成的区域作为掩膜区域，其中，所述水印扩展区域是将所述水印区域的四条侧边向外扩展第一像素范围选定的；
所述区域选择模块701进一步用于，将所述水印区域的高度作为水印区域的高度，将所述水印区域的T侧边向上扩展第一数量同时将所述水印区域的B侧边向下扩展第一数量得到所述填充区域；将所述水印区域的宽度作为水印区域的宽度，将所述水印区域的L侧边向左扩展第一数量同时将所述水印区域的R侧边向右扩展第一数量得到所述填充区域；
用分界线将所述水印区域在水平方向上平均分成两个部分，在上的一部分为第一矩形，在下的一部分为第二矩形，其中所述第一矩形的高与所述第二矩形的高相等且为所述水印区域的高度的二分之一。
所述水印填充模块702，用于在所述视频帧上，将所述水印区域的四条侧边向外扩展第二像素范围形成填充区域，用所述填充区域的矩形的四条侧边上的像素值填充所述水印区域内部的所有区域，形成填充视频帧；
所述水印填充模块702还用于，将所述第一矩形的每一列的像素值都用所述填充区域矩形的T侧边横坐标相对应的列的像素值代替，其中：
对于第一等边直角三角形区域内的每一像素点，获取所述像素点的横坐标在所述填充区域的T侧边的对应点的像素值作为第一像素值，获取所述像素点的纵坐标在所述填充区域的L侧边的对应点的像素值作为第二像素值，用所述第一像素值和第二像素值的均值作为所述像素点的像素值；
对于第二等边直角三角形区域内的每一像素点，获取所述像素点的横坐标在所述填充区域的T侧边的对应点的像素值作为第三像素值，获取所述像素点的纵坐标在所述填充区域的R侧边的对应点的像素值作为第四像素值，用所述第三像素值和第四像素值的均值作为所述像素点的像素值；
其中，所述第一矩形中的所述第一等边直角三角形区域和所述第二等边直角三角形区域以所述水印区域的高度的二分之一为底和高，所述第一等边直角三角形区域的高与所述水印区域的左侧的边重合，所述第一等边直角三角形区域的底与所述分界线重合，所述第二等边直角三角形区域的高与所述水印区域的右侧的边重合，所述第二等边直角三角形区域的底与所述分界线重合；
所述水印填充模块702还用于，将所述第二矩形的每一列的像素值都用所述填充区域矩形的B侧边横坐标相对应的列的像素值代替，进一步包括：
对于第三等边直角三角形区域内的每一像素点，获取所述像素点的横坐标在所述填充区域的B侧边的对应点的像素值作为第五像素值，获取所述像素点的纵坐标在所述填充区域的L侧边的对应点的像素值作为第六像素值，用所述第五像素值和第六像素值的均值作为所述像素点的像素值；
对于第四等边直角三角形区域内的每一像素点，获取所述像素点的横坐标在所述填充区域的B侧边的对应点的像素值作为第七像素值，获取所述像素点的纵坐标在所述填充区域的R侧边的对应点的像素值作为第八像素值，用所述第七像素值和第八像素值的均值作为所述像素点的像素值。
其中，所述第二矩形中的所述第三等边直角三角形区域和所述第四等边直角三角形区域以所述水印区域的高度的二分之一为底和高，其中所述第三等边直角三角形区域的高与所述水印区域的左侧的边重合，所述第三等边直角三角形区域的底与所述分界线重合，所述第四等边直角三角形区域的高与所述水印区域的右侧的边重合，所述第四等边直角三角形区域的底与所述分界线重合。
所述模糊处理模块703，用于对所述掩膜区域进行模糊处理；
利用高斯模糊对所述掩膜区域进行模糊处理，其中，模糊半径越大，模糊效果越平滑。
所述叠加模块704，用于根据所述视频帧中所述水印扩展区域的位置，将模糊处理后的所述掩膜区域叠加到所述填充视频帧的相应位置。
所述叠加模块704进一步用于，叠加所述水印区域和所述掩膜区域，叠加大小以所述掩膜区域的大小为基准，以第一叠加参数的整数次幂作为第一权值，以所述第一权值与所述填充视频帧的像素值相乘作为第一叠加项；
叠加大小以模糊处理后的所述掩膜区域的大小为基准，以第一叠加参数的整数次幂作为第一权值，以所述第一权值与所述水印填充区域的像素值相乘作为第一叠加项；
以1减第一权值作为第二权值，以所述第二权值与模糊处理后的所述掩膜区域的像素值相乘作为第二叠加项，以所述第一叠加项与所述第二叠加项相加得到新的像素值替代所述水印填充区域的像素值，其中，所述相加的过程是针对所述填充视频帧与处理后的所述掩膜区域中相同像素点的位置坐标进行的，所述第一叠加参数和所述第二叠加参数是根据所述掩膜区域当前位置处需叠加的像素点距所述掩膜区域中心点的距离进行计算。
应用实例
结合图8、图9所示，本实施例将结合实际应用场景来进一步阐述本发明实施例，本实施例中假设水印区域像素大小为400*200。
矩形B1D1D2B2是选定的视频帧中带水印的区域，即所述水印区域。
所述水印区域中，长和宽的最小值为200，因此以最小值200的十分之1即20作为扩展的第一像素范围。
以所述水印区域为基础，将D1D2、B1D1、B1B2、B2D2这四条侧边分别向外扩展20像素，形成新的区域C1E1E2C2，即所述水印扩展区域，其大小为440*240。
在原视频帧上拷贝出所述水印扩展区域内部的所有像素，将拷贝出的像素形成的新的区域作为掩膜区域，所述掩膜区域的大小为440*240；
以所述水印区域为基础，将D1D2、B1D1、B1B2、B2D2这四条侧边分别向外扩展一个像素，形成新的区域C1C2E1E2，即所述填充区域，填充区域的大小为402*202。
图8中，A1A4是所述水印区域的宽度方向上的分界线，将所述水印区域分为上下两部分，在上的A1D1D2A4为第一矩形，在下的B1A1A4B2为第二矩形。其中，A1D1＝A1B1＝h/2。
用边E1E2上的像素值填充A2D1D2A3区域，即A2D1D2A3中每一列的像素值都用与其横坐标相等的E1E2上的像素值来代替。例如图8中Q点的像素值用与其横坐标相等的F2点的像素值来代替。
如图8中，第一矩形的三角形阴影部分A1A2D1，用边C1E1和边E1E2上与当前需填充像素值横纵坐标相对应的点的像素值的均值来代替。图8中的S点的像素值就用所述填充区域中上边E1E2上与其横坐标相同的S1和所述填充区域中左边C1E1上与其纵坐标相同的S2这两点的像素值的均值来代替；
对于第一矩形的三角形阴影部分A3A4D2，用边C2E2和边E1E2上与当前需填充像素值横纵坐标相对应的点的像素值的均值来代替。图8中的P点的像素值就用所述填充区域中上边E1E2上与其横坐标相同的P1和所述填充区域中右边C2E2上与其纵坐标相同的P2这两点的像素值的均值来代替；
对于第二矩形，填充方法与第一矩形相似，不同点在于利用所述填充区域的下边C1C2代替上半个区域计算过程中的上边E1E2，此处不赘述。
本发明实施例中，高斯模糊处理的模糊半径设置为10，此时能达到最优的模糊效果。如图9所示，G点的坐标为(100，50)，用以G(100，50)为中心，以10为半径形成二维高斯模板，G的像素值为所述二维高斯模板中所有像素的平均值。
如9所示，OG＝dxy，OM＝d，则叠加参数q＝dxy/d，本实施例中取叠加参数的10次幂为第一权值时叠加效果最优。第二权值为1减第一权值。
以处理后的所述掩膜区域大小为基准，叠加所述填充视频帧与模糊处理后的所述掩膜区域。对所述图8中Q点的坐标为Q(100，50)，图9中G点坐标为G(100，50)，因此，两块区域叠加时，坐标相同的像素点进行叠加，即用第一权值乘以Q点的像素值加上第二权值乘以G点的像素值作为新的像素值来代替所述水印区域中该坐标位置的像素值。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种视频去水印方法，其特征在于，该方法包括：
在视频帧中选定包含水印的矩形区域为水印区域并选定水印扩展区域，其中，所述水印扩展区域是将所述水印区域的四条侧边向外扩展第一像素范围选定的；
拷贝出所述水印扩展区域内部的所有像素，将拷贝出的像素形成的区域作为掩膜区域，对所述掩膜区域进行模糊处理；
在所述视频帧上，将所述水印区域的四条侧边向外扩展第二像素范围形成填充区域，用所述填充区域的四条侧边上的像素值填充所述水印区域内部的所有区域，形成填充视频帧，其中，所述第二像素范围小于所述第一像素范围；
根据所述视频帧中所述水印扩展区域的位置，将模糊处理后的所述掩膜区域叠加到所述填充视频帧的相应位置。
2.根据权利要求1所述的视频去水印方法，其特征在于，
用所述填充区域的四条侧边上的像素值填充所述水印区域内部的所有区域，形成填充视频帧，进一步包括：
用分界线将所述水印区域在宽度方向上平均分成两个新的矩形分别为第一矩形和第二矩形，所述第一矩形和所述第二矩形的宽度等于所述水印区域的宽度的二分之一；
分别将所述第一矩形和第二矩形沿长度方向划分为两个相同的边缘区域和一个中间区域，其中，每个所述边缘区域有一条边分别于与水印区域的不同宽边重合，所述中间区域有一条边与水印区域的长边重合；
用与水印区域的宽边和长边对应的填充区域的侧边上的像素点填充所述边缘区域，以及，用与水印区域的长边对应的填充区域的侧边上的像素点填充所述中间区域。
3.根据权利要求1所述的视频去水印方法，其特征在于，所述水印扩展区域是将所述水印区域的四条侧边向外扩展第一像素范围选定的，进一步包括：
以所述水印区域的宽度和高度中较小值的N分之一作为所述第一像素范围，将所述水印区域的四条侧边以所述第一像素范围扩展为所述掩膜区域，其中N是正整数且保证所述第一像素范围大于1。
4.根据权利要求1所述的视频去水印方法，其特征在于，对所述掩膜区域进行模糊处理，进一步包括：
利用高斯模糊对所述掩膜区域进行模糊处理，高斯的模糊半径越大，模糊效果越平滑。
5.根据权利要求1所述的视频去水印方法，其特征在于，根据所述视频帧中所述水印扩展区域的位置，将模糊处理后的所述掩膜区域叠加到所述填充视频帧的相应位置，进一步包括：
叠加大小以模糊处理后的所述掩膜区域的大小为基准，以叠加参数的整数次幂作为第一权值，以所述第一权值与所述填充视频帧中的像素值相乘作为第一叠加项；
以1减第一权值作为第二权值，以所述第二权值与模糊处理后的所述掩膜区域的像素值相乘作为第二叠加项，以所述第一叠加项与所述第二叠加项相加得到新的像素值替代所述水印填充区域的像素值，其中，所述相加的过程是针对所述填充视频帧与处理后的所述掩膜区域中位置坐标相同的像素点进行的，所述叠加参数是根据所述掩膜区域当前位置处需叠加的像素点距所述掩膜区域中心点的距离进行计算。
6.根据权利要求5所述的视频去水印方法，其特征在于，所述叠加参数是由所述掩膜区域当前位置需叠加的像素点距所述掩膜区域中心点的位置进行计算，进一步包括：
以所述掩膜区域中当前像素点到所述掩膜区域的矩形中心的距离为第一距离，以交点至所述矩形中心的距离为第二距离，以所述第一距离与所述第二距离的比值为所述叠加参数，其中，所述交点是经过所述矩形中心且经过所述当前像素点的直线与所述掩膜区域矩形边界的交点。
7.一种视频去水印装置，其特征在于，该装置包括：区域选择模块、水印填充模块、模糊处理模块、叠加模块，其中，
所述区域选择模块，用于在视频帧中选定包含水印的矩形区域为水印区域，用于在所述视频帧上选定水印扩展区域并拷贝出所述水印扩展区域内部的所有像素，将拷贝出的像素形成的区域作为掩膜区域，其中，所述水印扩展区域是将所述水印区域的四条侧边向外扩展第一像素范围选定的；
所述区域选择模块，还用于在所述视频帧上，将所述水印区域的四条侧边向外扩展第二像素范围形成填充区域；
水印填充模块，用于用所述填充区域的四条侧边上的像素值填充所述水印区域内部的所有区域，形成填充视频帧；
模糊处理模块，用于对所述掩膜区域进行模糊处理；
叠加模块，用于根据所述视频帧中所述水印扩展区域的位置，将模糊处理后的所述掩膜区域叠加到所述填充视频帧的相应位置。
8.根据权利要求7所述的视频去水印装置，其特征在于，
所述水印填充模块进一步用于用分界线将所述水印区域在宽度方向上平均分成两个新的矩形分别为第一矩形和第二矩形，所述第一矩形和所述第二矩形的宽度等于所述水印区域的宽度的二分之一；
所述水印填充模块还用于，分别将所述第一矩形和第二矩形沿长度方向划分为两个相同的边缘区域和一个中间区域，其中，每个所述边缘区域有一条边分别于与水印区域的不同宽边重合，所述中间区域有一条边与水印区域的长边重合；用与水印区域的宽边和长边对应的填充区域的侧边上的像素点填充所述边缘区域，以及，用与水印区域的长边对应的填充区域的侧边上的像素点填充所述中间区域。
9.根据权利要求7所述的视频去水印装置，其特征在于，
所述模糊处理模块还用于，利用高斯模糊对所述掩膜区域进行模糊处理，其中，高斯的模糊半径越大，模糊效果越平滑。
10.根据权利要求7所述的视频去水印装置，其特征在于，
所述叠加模块进一步用于，叠加所述水印区域和所述掩膜区域，叠加大小以所述掩膜区域的大小为基准，以叠加参数的整数次幂作为第一权值，以所述第一权值与所述填充视频帧中的像素值相乘作为第一叠加项；
以1减第一权值作为第二权值，以所述第二权值与模糊处理后的所述掩膜区域的像素值相乘作为第二叠加项，以所述第一叠加项与所述第二叠加项相加得到新的像素值替代所述水印填充区域的像素值，其中，所述相加的过程是针对所述填充视频帧与处理后的所述掩膜区域中相同像素点的位置坐标进行的，所述叠加参数是根据所述掩膜区域当前位置处需叠加的像素点距所述掩膜区域中心点的距离进行计算。
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