CN106101821A - 视频中双重零水印的构造方法及装置 - Google Patents

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冯慧
李佳璇
张莉
宋越
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Abstract

本发明公开一种视频中双重零水印的构造方法及装置，包括视频的关键帧提取、关键帧图像的处理、零水印构造及注册等步骤，该方法可以实现不直接在视频中嵌入数字水印，而是构造了一种特定的方法将水印生成在数据库中，分别对视频中的关键帧使用了DCT变换和DWT变换，生成的两种特征序列分别与logistics混沌序列进行异或。最后将处理好了的两组数据进行异或，再注册到IPR中。这样构造出来的视频零水印不仅可以使水印鲁棒性和视频完整性之间的矛盾得以解决，而且对该视频在产权保护方面起到了双重保护作用。

Description

视频中双重零水印的构造方法及装置
技术领域
本发明涉及信息隐藏和数字图像处理领域，具体涉及一种视频中双重零水印的构造方法及装置。
背景技术
随着科技的发展和人类生活的不断进步，多媒体技术得到了越来越广泛的应用，多媒体(如视频、音频、图像、文本等)信息在我们的日常生活中也扮演着越来越重要的角色。由此，视频的产权保护渐渐成为人们研究的焦点。零水印作为一种不对原视频图像数据进行修改的新型数字水印技术得到了人们的广泛关注。但零水印技术目前发展还不够成熟，导致零水印的构造较不准确，在将零水印嵌入时会出现水印鲁棒性和视频清晰度之间的矛盾。
数字水印技术：数字水印技术是将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体当中，但不影响原载体的使用价值，也不容易被人的知觉系统觉察或注意到。通过这些隐藏在载体中的信息，可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。
零水印技术：首先把表征图像特征的某种信息通过某种特定的算法提取出来，然后以某种规定的方式将作者的标识信息与该信息结合，形成一个注册的水印信息，最后将该水印信息注册到第三方的知识产权信息数据库中。由于零水印方案中的数字水印是注册到第三方的数字水印信息数据库中，而不是嵌入到数字媒体中，因此也就不存在数字媒体质量下降或水印量受限制等问题。当有数字载体作品需要作版权判定时，首先通过一定的算法方式提取待检测作品的特征量，然后将原作者的标识信息与提取出的作品特征量以原规定算法方式结合，得到一个新的水印信息，判断这个水印信息与第三方知识产权信息数据库中注册的水印信息的相似性，如果相似性极小，则认为待检测作品不是原注册过的作品，反之认为是原作者的作品。
发明内容
针对现有技术存在的不足和缺陷，本发明提供一种视频中双重零水印的构造方法及装置。
一方面，本发明实施例提出一种视频中双重零水印的构造方法，包括：
S1、提取视频中的关键帧；
S2、对所述关键帧图像进行DCT变换，提取变换后得到的数字图像左上角最稳定的N*N个DCT系数，并对所述关键帧图像进行DWT变换，提取变换后得到的数字图像3阶子带中的LL子带系数，其中，N为整数；
S3、将得到的两组系数分别同logistics混沌序列进行异或处理，再将异或处理得到的两组序列相互异或，得到零水印；
S4、将所述零水印注册到IPR数据库中。
另一方面，本发明实施例提出一种视频中双重零水印的构造装置，包括：
提取单元，用于提取视频中的关键帧；
处理单元，用于对所述关键帧图像进行DCT变换，提取变换后得到的数字图像左上角最稳定的N*N个DCT系数，并对所述关键帧图像进行DWT变换，提取变换后得到的数字图像3阶子带中的LL子带系数，其中，N为整数；
构造单元，用于将得到的两组系数分别同logistics混沌序列进行异或处理，再将异或处理得到的两组序列相互异或，得到零水印；
注册单元，用于将所述零水印注册到IPR数据库中。
本发明具有如下有益效果：
能够平衡传统视频数字水印嵌入时出现的水印鲁棒性和视频清晰度之间的矛盾，不更改任何视频数据，同时，有效抵挡住噪声等攻击；
改善了零水印构造算法，提高了零水印构造的准确性。
附图说明
图1为本发明视频中双重零水印的构造方法一实施例的流程示意图；
图2为本发明视频中双重零水印的构造装置一实施例的结构示意图。
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做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。
参看图1，本实施例公开一种视频中双重零水印的构造方法，包括：
S1、提取视频中的关键帧；
S2、对所述关键帧图像进行DCT变换(离散余弦变换)，提取变换后得到的数字图像左上角最稳定的N*N个DCT系数，并对所述关键帧图像进行DWT变换(离散小波变换)，提取变换后得到的数字图像3阶子带中的LL子带系数，其中，N为整数；
S3、将得到的两组系数分别同logistics混沌序列进行异或处理，再将异或处理得到的两组序列相互异或，得到零水印；
S4、将所述零水印注册到IPR(Intellectual Property Rights知识产权)数据库中。
本发明实施例中，取关键帧的目的有两个方面：(1)静态表示视频节目的主题和主要内容，而不是动态的细节。(2)从关键帧中提取颜色、纹理和形状特征，以作为视频摘要和数据库索引的数据源，而不需要对每个画面都重复。因此，关键帧应该具有代表性，不仅应代表主题方面的特征，还应该视特征的不同而不同。因此，在代表特征不具体的情况一下，一般去掉重复(或冗余)帧。当选取多幅关键帧时，用于关键帧选取的准则是优先考虑关键帧之间的不相似性，即以帧之间相似度作为衡量依据，每次寻找关键帧都保证各关键帧之间具有最小相似度，以使关键帧带有最大信息量。在这里可以使用像素帧平均法来提取视频中的关键帧。像素帧平均法是取一视频段中所有帧的某位置上的像素值求其平均来作为比较的标准，将视频段中此位置像素值最为接近平均值的帧，作为该视频段的关键帧。
对关键帧的图像分别采用了DCT变换和DWT变换的处理方式，分别提取两种变换下的最稳定系数。这样能够使系数更具有代表性。
将上述的两种数据序列分别同logistics混沌序列进行异或后，再次异或，这样得出的零水印序列较一般的水印来说更加准确，且能够有效抵挡住噪声等攻击。
参看图2，本实施例公开一种视频中双重零水印的构造装置，包括：
提取单元1，用于提取视频中的关键帧；
处理单元2，用于对所述关键帧图像进行DCT变换，提取变换后得到的数字图像左上角最稳定的N*N个DCT系数，并对所述关键帧图像进行DWT变换，提取变换后得到的数字图像3阶子带中的LL子带系数，其中，N为整数；
构造单元3，用于将得到的两组系数分别同logistics混沌序列进行异或处理，再将异或处理得到的两组序列相互异或，得到零水印；
注册单元4，用于将所述零水印注册到IPR数据库中。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (3)

1.一种视频中双重零水印的构造方法，其特征在于，包括：
S1、提取视频中的关键帧；
S2、对所述关键帧图像进行DCT变换，提取变换后得到的数字图像左上角最稳定的N*N个DCT系数，并对所述关键帧图像进行DWT变换，提取变换后得到的数字图像3阶子带中的LL子带系数，其中，N为整数；
S3、将得到的两组系数分别同logistics混沌序列进行异或处理，再将异或处理得到的两组序列相互异或，得到零水印；
S4、将所述零水印注册到IPR数据库中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1，包括：
使用像素帧平均法提取所述关键帧。
3.一种视频中双重零水印的构造装置，其特征在于，包括：
提取单元，用于提取视频中的关键帧；
处理单元，用于对所述关键帧图像进行DCT变换，提取变换后得到的数字图像左上角最稳定的N*N个DCT系数，并对所述关键帧图像进行DWT变换，提取变换后得到的数字图像3阶子带中的LL子带系数，其中，N为整数；
构造单元，用于将得到的两组系数分别同logistics混沌序列进行异或处理，再将异或处理得到的两组序列相互异或，得到零水印；
注册单元，用于将所述零水印注册到IPR数据库中。
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