CN107027055A - 一种基于水印技术的视频溯源及加密方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于水印技术的视频溯源及加密方法，包括以下步骤：提取原始视频，获取设备信息和用户信息；采用离散余弦变换算法将原始视频由时域变换为频域，采用水印生成算法生成待嵌入水印；采用水印嵌入算法嵌入待嵌入水印，生成含水印的视频；采用反变换算法生成含水印的时域视频；采用关键帧抽取算法和视频的头信息加密算法进行加密，形成加密的视频文件；对加密后的视频文件进行编码并保存。本发明生成的含水印视频质量好、隐蔽性和安全性高、视频感官性好，且加密效果好、安全性高，达到了较好的溯源和加密效果，实现了视频共享的安全性和流转的可溯源性。
Description
技术领域
本发明涉及视频溯源领域，具体地讲涉及一种基于水印技术的视频溯源及加密方法。
背景技术
近年来，平安城市、智慧城市等现代化的视频监控系统的规模越来越大，与此同时，监控视频数据量也在不断增长。视频监控应用由公安、交通等重点领域向政府机关、司法监狱、智慧园区、智能楼宇、金融、电信等领域全面铺开。随之，管控的视频交互亦越来越频繁，导致视流转监控(溯源)等存在着很大隐患，由隐患导致发生的视频泄露、安全数据泄密事件屡见不鲜，监控视频安全问题已成为严重影响居民日常生活、视频监控市场和国家安全的重大问题。
在视频溯源时，发生视频泄露以及安全数据泄密事件主要由于视频数据未加密引起的，因此通过提升技术能力，实现对视频数据进行水印加密处理，保护视频数据安全显得尤为重要。当前主流的视频水印嵌入主要是在时域视频上操作的，大多都是显性水印嵌入，存在损坏前端视频的质量、隐蔽性和安全性差、视频感官性差等缺点；且对视频的加密算法比较单一，安全性难以保证。
发明内容
根据现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于水印技术的视频溯源及加密方法，生成的含水印视频质量好、隐蔽性和安全性高、视频感官性好，且加密效果好、安全性高，达到了较好的溯源和加密效果，实现了视频共享的安全性和流转的可溯源性。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种基于水印技术的视频溯源及加密方法，包括如下步骤：
S1，提取原始视频，获取设备信息和用户信息；
S2，采用离散余弦变换算法对原始视频进行变换，将原始视频由时域视频变换为频域视频；
采用水印生成算法和水印置乱算法生成待嵌入水印；
S3，采用水印嵌入算法在频域视频的变换域嵌入待嵌入水印，生成含水印的频域视频；
S4，采用离散余弦反变换算法对含水印的频域视频进行变换，将视频由含水印的频域视频变换为含水印的时域视频；
S5，采用关键帧抽取算法和视频的头信息加密算法对含水印的时域视频进行加密，形成加密的视频文件；
S6，对加密后的视频文件进行H.264编码并保存，形成压缩加密视频文件。
优选的，所述方法还包括如下步骤：
S7，采用水印提取算法提取步骤S4中的含水印时域视频中的水印信息。
优选的，步骤S1中提取原始视频是指从平安城市、政府机关、司法监狱、智慧园区应用领域的DVR/NVR视频存储设备获取原始视频。
优选的，步骤S2中待嵌入水印的生成过程如下：获取到的设备信息和用户信息组成原始信息，采用水印生成算法对原始信息进行处理，再采用水印加密置乱算法进行水印加密置乱操作，生成待嵌入水印。
进一步优选的，所述设备信息包括设备型号、MAC地址、发送人姓名、发送时间，所述用户信息包括接收人姓名。
优选的，所述关键帧抽取算法是指通过视频的IPB帧结构，从视频流中提取I帧，只对I帧进行加密；所述视频头信息加密是指对视频的头信息数据进行加密，将视频的头信息数据变成随机序列。
更进一步优选的，步骤S2中所述的离散余弦变换包括如下步骤：
S11，获得N*N时域图像的二维数据矩阵f(x,y)，其中，N*N时域图像表示高度和宽度均为N的图像，x，y表示像素点的坐标，f(x，y)是该像素点的值，x,y∈{0,1,2,…,N-1}；
S12，求离散余弦变换的系数矩阵[C]；
N表示图像的高度和宽度，也就是图像的像素；π表示圆周率。
S13，求系数矩阵对应的转置矩阵[C]T；
S14，根据公式[F(u,v)]＝[C][f(x，y)][C]T计算离散余弦变换。
u,v表示的是经过离散余弦变换后x,y对应的值，u,v∈{0,1,2,…,N-1}。
更进一步优选的，步骤S3中采用水印嵌入算法生成含水印的频域视频包括如下步骤：
S21，对N*N视频图像进行RGB三色分离，将绿色G分量分割成互不重叠的(N/8)*(N/8)个8×8大小的子块G'，对置乱后的水印图像W'进行8×8分割，得到互不重叠的子块W”。
S22，并对每个子块G'进行离散余弦变换(DCT)，选取离散余弦变换域来嵌入水印信息，公式为G'(m，n)＝G(m，n)*(1+αW”)，m，n∈{0，1，2，...，N/8-1}，其中，α为基于边缘的嵌入强度因子,基于边缘的嵌入强度因子α按照下列公式取值：
pixel是分块中处于边缘的像素数量，pixel∈{0，1，2，…，N-1}。
S23，对所有(N/8)*(N/8)个子块G'进行分块离散余弦反变换(IDCT)，得到含水印的视频帧绿色分量G”，将其与未改动的红色分量R及蓝色分量B进行重构得到含水印的视频图像。
更进一步优选的，所述离散余弦反变换算法包括如下步骤：
S31，获得频域视频矩阵F(u,v)；
u,v表示的是频域视频像素点的坐标，u，v∈{0，1，2，…，N-1}。
S32,求离散余弦变换的系数矩阵[C]；
N表示图像的高度和宽度，也就是图像的像素；π表示圆周率。
S33，求系数矩阵对应的转置矩阵[C]T；
S34，根据公式[f(x,y)]＝[C]T[F(u，v)][C]计算离散余弦变换。
x,y表示的是经过离散余弦反变换后u,v对应的值，x，y∈{0，1，2，…，N-1}。
更进一步优选的，步骤S5中水印提取算法提取水印信息包括如下步骤：
S41，提取含水印图像的G分量，即对N*N视频图像进行RGB三色分离，将绿色G分量分割成互不重叠的(N/8)*(N/8)个8×8大小的子块G'，
S42，对嵌入水印后的G分量分别进行离散余弦反变换(IDCT)；
再利用：
在相应的频率系数中提取隐性水印图像W'。其中，α为基于边缘的嵌入强度因子,基于边缘的嵌入强度因子α按照下列公式取值:
pixel是分块中处于边缘的像素数量，pixel∈{0，1，2，…，N-1}。
S43，对隐性水印图像W'进行Arnold逆变换，得到原始水印图像W。
mod是一个取模函数，x,y表示原始水印图像W像素点的坐标，x',y'表示经过Arnold变换后水印图像W'像素点的坐标，x，y∈{0，1，2，…，N-1}。
本发明的有益效果在于：
1)本发明通过离散余弦变换算法将原始视频由时域视频变换为频域视频，然后在频域视频上进行水印嵌入的操作，再经过离散余弦反变换算法将视频由频域视频变换为时域视频，还原成原始视频。相对于在时域视频上进行水印嵌入，避免了前端视频的受损，保证了水印嵌入后的视频质量。
2)本发明通过采用水印生成算法和水印置乱算法生成待嵌入的隐性水印，再在频域视频的变换域上嵌入隐性水印，相对于显性水印，隐性水印的隐蔽性和安全性高、视频感官性好，当需要进行溯源时，采用水印提取算法提取水印信息，即可获取设备信息和用户信息，达到了较好的溯源效果。
3)本发明通过只对视频的IPB帧中的I帧进行加密，减少了加密帧数量，提高了加密速度，实现了从存储设备上边下载视频边实时加密处理的同步性，从而提高了视频加密和拷贝效率，满足了视频数据实时加密传输和存取的要求。
4)本发明通过对视频的IPB帧中的I帧加密的同时，对视频的头信息进行加密，即将视频的头信息数据变成随机序列，头信息数据加密后，打破了原有的对应关系，起到了加密的效果；相比单一加密算法来说，两种加密方法结合起来加密效果好，具有良好的安全性。
附图说明
图1为本发明视频溯源及加密方法的总体流程图。
图2为本发明待嵌入水印生成流程图。
图3为本发明生成含水印频域视频的步骤流程图。
图4为本发明的水印提取步骤流程图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
如图1所示，一种基于水印技术的视频溯源及加密方法，包括如下步骤：
S1，从视频存储设备中提取原始视频，获取设备信息和用户信息；
具体的，所述提取原始视频是指从平安城市、政府机关、司法监狱、智慧园区应用领域的DVR/NVR视频存储设备获取原始视频。
所述设备信息包括设备型号、MAC地址、发送人姓名、发送时间，所述用户信息包括接收人姓名。
S2，采用离散余弦变换算法对原始视频进行变换，将原始视频由时域变换为频域；
采用水印生成算法生成待嵌入水印；
离散余弦变换(DCT)是可分离的变换，其变换核为余弦函数。离散余弦变换除了具有一般的正交变换性质外，它的变换阵的基向量能很好地描述人类语音信号和图像信号的相关特征。因此，在对语音信号、图像信号的变换中，离散余弦变换被认为是一种准最佳变换。
离散余弦变换过程如下步骤：
1)获得N*N时域图像的二维数据矩阵f(x,y)，其中，N*N时域图像表示高度和宽度均为N的图像，x，y表示像素点的坐标，f(x，y)是该像素点的值，x,y∈{0,1,2,…,N-1}；
2)求离散余弦变换的系数矩阵[C]；
N表示图像的高度和宽度，也就是图像的像素；π表示圆周率。
3)求系数矩阵对应的转置矩阵[C]T；
4)根据公式[F(u,v)]＝[C][f(x，y)][C]T计算离散余弦变换。
u,v表示的是经过离散余弦变换后x,y对应的值，u,v∈{0,1,2,…,N-1}。
通过以上离散余弦变换步骤，将时域视频矩阵的元素f(x,y)变换成频域视频的元素F(u,v)。
如图2所示，待嵌入水印生成过程如下：获取到的设备信息和用户信息组成原始信息，采用水印生成算法对原始信息进行处理得到原始水印图像W，再采用水印置乱算法进行水印加密置乱操作，生成待嵌入的隐性水印图像W'。
水印置乱算法采用Arnold变换，Arnold变换能够降低图像的空间相关性，增强水印的安全性，同时可以增强水印的抗剪切能力。Arnold变换定义如下：
mod是一个取模函数，x,y表示原始水印图像矩阵中像素点的坐标，x',y'表示变换后水印图像矩阵中的坐标，x,y∈{0,1,2,…,N-1}。N是图像阶数，即图像大小，这里取正方形图像(即N*N)。
对原始水印图像W进行Arnold变换后，得到置乱的待嵌入的隐性水印图像W'。
S3，采用水印嵌入算法在频域视频的变换域嵌入待嵌入水印，生成含水印的频域视频；
如图3所示，生成含水印频域视频的步骤如下：
1)对N*N视频图像进行RGB三色分离，将绿色G分量分割成互不重叠的(N/8)*(N/8)个8×8大小的子块G'，对置乱后的水印图像W'进行8×8分割，得到互不重叠的子块W”。
2)并对每个子块G'进行离散余弦变换(DCT)，选取离散余弦变换域来嵌入水印信息，公式为G'(m，n)＝G(m，n)*(1+αW”)，m，n∈{0，1，2，…，N/8-1}，其中，α为基于边缘的嵌入强度因子,基于边缘的嵌入强度因子α按照下列公式取值：
pixel是分块中处于边缘的像素数量，pixel∈{0，1，2，…，N-1}。
3)对所有(N/8)*(N/8)个子块G'进行分块离散余弦反变换(IDCT)，得到含水印的视频帧绿色分量G”，将其与未改动的红色分量R及蓝色分量B进行重构得到含水印的视频图像。
S4，采用离散余弦反变换算法对含水印的频域视频进行变换，将视频由含水印的频域视频变换为含水印的时域视频。
离散余弦反变换(IDCT)过程如下步骤：
1)获得频域视频矩阵F(u,v)；
u,v表示的是频域视频像素点的坐标，u，v∈{0，1，2，…，N-1}。
2)求离散余弦变换的系数矩阵[C]；
N表示图像的高度和宽度，也就是图像的像素；π表示圆周率。
3)求系数矩阵对应的转置矩阵[C]T；
4)根据公式[f(x,y)]＝[C]T[F(u，v)][C]计算离散余弦变换。
x,y表示的是经过离散余弦反变换后u,v对应的值，x，y∈{0，1，2，…，N-1}。
通过以上离散余弦反变换步骤，将频域视频矩阵的元素F(u,v)变换成时域视频的元素f(x,y)。
S5，采用关键帧抽取算法和视频的头信息加密算法对含水印的时域视频进行加密，形成加密的视频文件。
具体的，所述关键帧抽取算法是指通过视频的IPB帧结构，从视频流中提取I帧，只对I帧进行加密，减少了需要加密的帧数量，提高了加密速度，减少了需要加密的帧数量，提高了加密速度，实现了从存储设备上边下载视频边实时加密处理的同步性，从而提高了视频加密和拷贝效率，满足了视频数据实时加密传输和存取的要求。
同时，视频头信息加密是对视频的头信息数据进行加密，将视频的头信息数据变成随机序列，头信息数据加密后，打破了原有的对应关系，起到了加密的效果，使接收方难以区分结构信息数据(帧的位置、大小、时间等视频信息)和视频信息数据(视频帧信息)，更难以知道数据结构和数据的具体内容，难以按原数据结构解码得到接收到的视频编码数据，无法获得原图像，达到加密的目的。
S6，对加密后的视频文件进行H.264编码并保存，形成压缩加密视频文件。
H.264是基于帧编码的技术，采用DPCM加变换编码的混合编码模式。但它采用“回归基本”的简洁设计，不用众多的选项，可获得比H.263++好的多的压缩性能；加强了对各种信道的适应能力，采用“网络友好”的结构和语法，有利于对误码和丢包的处理；基于系统是开放的，H.264的应用目标范围较宽，以满足不同速率、不同解析度以及不同传输场合的需求。
具体的，视频溯源及加密方法还包括如下步骤：
S7，采用水印提取算法提取步骤S4中的含水印时域视频中的水印信息。
当需要对视频进行溯源时，采用水印提取算法提取到水印信息，获取设备信息和用户信息，达到了溯源的效果。
如图4所示，水印提取步骤如下：
1)提取含水印图像的G分量，即对N*N视频图像进行RGB三色分离，将绿色G分量分割成互不重叠的(N/8)*(N/8)个8×8大小的子块G'，
2)对嵌入水印后的G分量分别进行离散余弦反变换(IDCT)；
再利用：
在相应的频率系数中提取隐性水印图像W'。其中，α为基于边缘的嵌入强度因子,基于边缘的嵌入强度因子α按照下列公式取值:
pixel是分块中处于边缘的像素数量，pixel∈{0，1，2，…，N-1}。
3)对隐性水印图像W'进行Arnold逆变换，得到原始水印图像W。
mod是一个取模函数，x,y表示原始水印图像W像素点的坐标，x',y'表示经过Arnold变换后水印图像W'像素点的坐标，x，y∈{0，1，2，…，N-1}。
综上所述，本发明通过在频域视频上进行水印嵌入的操作，避免了前端视频的受损，保证了水印嵌入后的视频质量；并且通过采用水印生成算法和水印置乱算法生成待嵌入的隐性水印，在频域视频的变换域上嵌入隐性水印，隐性水印的隐蔽性和安全性高、视频感官性好，达到了较好的溯源效果；本发明还采用关键帧抽取算法和视频的头信息加密算法对视频进行加密，提高了加密速度，实现了从存储设备上边下载视频边实时加密处理的同步性，从而提高了视频加密和拷贝效率，同时相比单一加密算法来说，两种加密方法结合起来加密效果好，具有良好的安全性。
Claims (10)
1.一种基于水印技术的视频溯源及加密方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，提取原始视频，获取设备信息和用户信息；
S2，采用离散余弦变换算法对原始视频进行变换，将原始视频由时域视频变换为频域视频；
采用水印生成算法和水印置乱算法生成待嵌入水印；
S3，采用水印嵌入算法在频域视频的变换域嵌入待嵌入水印，生成含水印的频域视频；
S4，采用离散余弦反变换算法对含水印的频域视频进行变换，将视频由含水印的频域视频变换为含水印的时域视频；
S5，采用关键帧抽取算法和视频的头信息加密算法对含水印的时域视频进行加密，形成加密的视频文件；
S6，对加密后的视频文件进行H.264编码并保存，形成压缩加密视频文件。
2.根据权利要求1所述的一种基于水印技术的视频溯源及加密方法，其特征在于，还包括如下步骤：
S7，采用水印提取算法提取步骤S4中的含水印时域视频中的水印信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于水印技术的视频溯源方法，其特征在于：步骤S1中提取原始视频是指从平安城市、政府机关、司法监狱、智慧园区应用领域的DVR/NVR视频存储设备获取原始视频。
4.根据权利要求1所述的一种基于水印技术的视频溯源及加密方法，其特征在于：步骤S2中待嵌入水印的生成过程如下：将获取到的设备信息和用户信息组成原始信息，采用水印生成算法对原始信息进行处理，再采用水印加密置乱算法进行水印加密置乱操作，生成待嵌入水印。
5.根据权利要求1或4所述的一种基于水印技术的视频溯源及加密方法，其特征在于：所述设备信息包括设备型号、MAC地址、发送人姓名、发送时间，所述用户信息包括接收人姓名。
6.根据权利要求1所述的一种视频加密方法，其特征在于：所述关键帧抽取算法是指通过视频的IPB帧结构，从视频流中提取I帧，只对I帧进行加密；所述视频头信息加密是指对视频的头信息数据进行加密，将视频的头信息数据变成随机序列。
7.根据权利要求5所述的一种基于水印技术的视频溯源方法，其特征在于，步骤S2中所述的离散余弦变换包括如下步骤：
S11，获得N*N时域图像的二维数据矩阵f(x,y)，其中，N*N时域图像表示高度和宽度均为N的图像，x，y表示像素点的坐标，f(x，y)是该像素点的值，x,y∈{0,1,2,…,N-1}；
S12，求离散余弦变换的系数矩阵[C]；
N表示图像的高度和宽度，也就是图像的像素；π表示圆周率。
S13，求系数矩阵对应的转置矩阵[C]T；
S14，根据公式[F(u,v)]＝[C][f(x，y)][C]T计算离散余弦变换。
u,v表示的是经过离散余弦变换后x,y对应的值，u,v∈{0,1,2,…,N-1}。
8.根据权利要求7所述的一种基于水印技术的视频溯源方法，其特征在于，步骤S3中采用水印嵌入算法生成含水印的频域视频包括如下步骤：
S21，对N*N视频图像进行RGB三色分离，将绿色G分量分割成互不重叠的(N/8)*(N/8)个8×8大小的子块G'，对置乱后的水印图像W'进行8×8分割，得到互不重叠的子块W”。
S22，并对每个子块G'进行离散余弦变换(DCT)，选取离散余弦变换域来嵌入水印信息，公式为G'(m，n)＝G(m，n)*(1+αW”)，m，n∈{0，1，2，...，N/8-1}，其中，α为基于边缘的嵌入强度因子,基于边缘的嵌入强度因子α按照下列公式取值：
pixel是分块中处于边缘的像素数量，pixel∈{0，1，2，…，N-1}。
S23，对所有(N/8)*(N/8)个子块G'进行分块离散余弦反变换(IDCT)，得到含水印的视频帧绿色分量G”，将其与未改动的红色分量R及蓝色分量B进行重构得到含水印的视频图像。
9.根据权利要求8所述的一种基于水印技术的视频溯源方法，其特征在于，步骤S4中离散余弦反变换算法包括如下步骤：
S31，获得频域视频矩阵F(u,v)；
u,v表示的是频域视频像素点的坐标，u，v∈{0，1，2，…，N-1}。
S32,求离散余弦变换的系数矩阵[C]；
N表示图像的高度和宽度，也就是图像的像素；π表示圆周率。
S33，求系数矩阵对应的转置矩阵[C]T；
S34，根据公式[f(x,y)]＝[C]T[F(u，v)][C]计算离散余弦变换。
x,y表示的是经过离散余弦反变换后u,v对应的值，x，y∈{0，1，2，…，N-1}。
10.根据权利要求9所述的一种基于水印技术的视频溯源方法，其特征在于，步骤S5中水印提取算法提取水印信息包括如下步骤：
S41，提取含水印图像的G分量，即对N*N视频图像进行RGB三色分离，将绿色G分量分割成互不重叠的(N/8)*(N/8)个8×8大小的子块G'，
S42，对嵌入水印后的G分量分别进行离散余弦反变换(IDCT)；
再利用：
在相应的频率系数中提取隐性水印图像W'。其中，α为基于边缘的嵌入强度因子,基于边缘的嵌入强度因子α按照下列公式取值:
pixel是分块中处于边缘的像素数量，pixel∈{0，1，2，…，N-1}。
S43，对隐性水印图像W'进行Arnold逆变换，得到原始水印图像W。
mod是一个取模函数，x,y表示原始水印图像W像素点的坐标，x',y'表示经过Arnold变换后水印图像W'像素点的坐标，x，y∈{0，1，2，…，N-1}。
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Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107707924A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-02-16 | 天津大学 | 一种基于频率约束的相机与屏幕通信方法 |
| CN107888925A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-04-06 | 清华大学深圳研究生院 | 一种视频数字隐藏信息的嵌入方法和检测方法 |
| CN108040188A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-05-15 | 安徽四创电子股份有限公司 | 一种基于显性水印的视频溯源方法 |
| CN108307249A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-07-20 | 镇江视程影视有限公司 | 基于特征点提取再还原的影像网络传输方法及系统 |
| CN108322778A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-07-24 | 珠海迈科智能科技股份有限公司 | 一种提升dvb数据流加扰速度的方法及装置 |
| CN108449627A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-08-24 | 北京视觉世界科技有限公司 | 视频处理、视频来源的识别方法、装置、设备和介质 |
| CN109522748A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-03-26 | 济南浪潮高新科技投资发展有限公司 | 一种基于置乱的内存spd数据加密方法及系统 |
| CN109905765A (zh) * | 2017-12-11 | 2019-06-18 | 浙江宇视科技有限公司 | 视频追溯方法及装置 |
| CN111131654A (zh) * | 2018-10-30 | 2020-05-08 | 浙江宇视科技有限公司 | 一种水印嵌入方法、装置及编解码器 |
| CN111193906A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-05-22 | 深圳供电局有限公司 | 可视化监控管理方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN111247785A (zh) * | 2018-11-30 | 2020-06-05 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种拍摄图像处理方法及相关设备 |
| CN111340676A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-06-26 | 北京北信源软件股份有限公司 | 图像水印的嵌入方法、识别方法、装置及电子设备 |
| CN111626911A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-09-04 | 京东数字科技控股有限公司 | 图像处理方法、装置、服务器及存储介质 |
| CN111737662A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-10-02 | 北京达佳互联信息技术有限公司 | 水印添加方法、水印提取方法、装置、电子设备 |
| CN111901611A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-11-06 | 上海熙菱信息技术有限公司 | 一种基于国密算法添加视频隐形水印的方法 |
| CN112468715A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-03-09 | 国网天津市电力公司 | 一种视频追溯系统及视频追溯方法 |
| CN112950446A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-11 | 上海宽带技术及应用工程研究中心 | 车载摄像头多媒体资源的数字水印添加方法及解析方法 |
| CN113014609A (zh) * | 2019-12-19 | 2021-06-22 | 浙江宇视科技有限公司 | 多媒体文件的处理及其追溯方法、装置、设备和介质 |
| CN113068048A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-07-02 | 上海宽带技术及应用工程研究中心 | 车载摄像头多媒体信息泄露告警方法、系统、介质及设备 |
| CN113068047A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-07-02 | 上海宽带技术及应用工程研究中心 | 车载摄像头多媒体内容侦听检测方法、系统、介质及设备 |
| CN113542766A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-10-22 | 宜宾中星技术智能系统有限公司 | 视频编码方法、装置、电子设备和计算机可读介质 |
| WO2022048330A1 (zh) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 视频的水印添加和提取方法、装置、设备及存储介质 |
| CN115426537B (zh) * | 2022-09-05 | 2023-10-13 | 上海赛连信息科技有限公司 | 在视频画面中添加隐形水印和对信息溯源的方法及其系统 |
| CN117093965A (zh) * | 2023-10-20 | 2023-11-21 | 江苏省测绘资料档案馆 | 一种基础测绘成果全流程追踪系统及方法 |
| CN117336570A (zh) * | 2023-11-28 | 2024-01-02 | 北京富通亚讯网络信息技术有限公司 | 基于数字水印的视频防篡改系统、方法、电子设备及介质 |
| CN118338094A (zh) * | 2024-06-14 | 2024-07-12 | 南京奥看信息科技有限公司 | 一种内容溯源方法及系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101917611A (zh) * | 2010-08-31 | 2010-12-15 | 北京德博正业科技有限公司 | 能够追踪传播源的视频输出装置 |
| WO2013044800A1 (zh) * | 2011-09-28 | 2013-04-04 | 中国移动通信集团公司 | 视频帧流处理方法、视频服务器及终端设备 |
| CN104053074A (zh) * | 2014-06-18 | 2014-09-17 | 河海大学 | 基于深度图像和Otsu分割的视频水印方法 |
| CN104318505A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-28 | 杭州电子科技大学 | 基于图像离散余弦变换的三维网格模型盲水印方法 |
-
2017
- 2017-04-28 CN CN201710295189.5A patent/CN107027055A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101917611A (zh) * | 2010-08-31 | 2010-12-15 | 北京德博正业科技有限公司 | 能够追踪传播源的视频输出装置 |
| WO2013044800A1 (zh) * | 2011-09-28 | 2013-04-04 | 中国移动通信集团公司 | 视频帧流处理方法、视频服务器及终端设备 |
| CN104053074A (zh) * | 2014-06-18 | 2014-09-17 | 河海大学 | 基于深度图像和Otsu分割的视频水印方法 |
| CN104318505A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-28 | 杭州电子科技大学 | 基于图像离散余弦变换的三维网格模型盲水印方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 蔡伟鸿等: "《一种基于关键帧的视频保护方案的设计与实现》", 《汕头大学学报(自然科学版)》 * |
| 谢斌等: "《基于DCT的自适应多重彩色图像盲水印算法》", 《电视技术》 * |
| 赵晓花等: "《一种基于边缘检测和正负量化的盲水印算法》", 《江西师范大学学报(自然科学版)》 * |
Cited By (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107707924A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-02-16 | 天津大学 | 一种基于频率约束的相机与屏幕通信方法 |
| CN108040188A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-05-15 | 安徽四创电子股份有限公司 | 一种基于显性水印的视频溯源方法 |
| CN107888925A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-04-06 | 清华大学深圳研究生院 | 一种视频数字隐藏信息的嵌入方法和检测方法 |
| CN107888925B (zh) * | 2017-11-03 | 2019-08-16 | 清华大学深圳研究生院 | 一种视频数字隐藏信息的嵌入方法和检测方法 |
| CN109905765A (zh) * | 2017-12-11 | 2019-06-18 | 浙江宇视科技有限公司 | 视频追溯方法及装置 |
| CN109905765B (zh) * | 2017-12-11 | 2021-09-28 | 浙江宇视科技有限公司 | 视频追溯方法及装置 |
| CN108322778B (zh) * | 2018-02-09 | 2020-11-20 | 珠海迈科智能科技股份有限公司 | 一种提升dvb数据流加扰速度的方法及装置 |
| CN108322778A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-07-24 | 珠海迈科智能科技股份有限公司 | 一种提升dvb数据流加扰速度的方法及装置 |
| CN108449627A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-08-24 | 北京视觉世界科技有限公司 | 视频处理、视频来源的识别方法、装置、设备和介质 |
| CN108307249A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-07-20 | 镇江视程影视有限公司 | 基于特征点提取再还原的影像网络传输方法及系统 |
| CN111131654A (zh) * | 2018-10-30 | 2020-05-08 | 浙江宇视科技有限公司 | 一种水印嵌入方法、装置及编解码器 |
| CN111131654B (zh) * | 2018-10-30 | 2022-07-19 | 浙江宇视科技有限公司 | 一种水印嵌入方法、装置及编解码器 |
| CN109522748A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-03-26 | 济南浪潮高新科技投资发展有限公司 | 一种基于置乱的内存spd数据加密方法及系统 |
| CN111247785A (zh) * | 2018-11-30 | 2020-06-05 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种拍摄图像处理方法及相关设备 |
| CN113014609A (zh) * | 2019-12-19 | 2021-06-22 | 浙江宇视科技有限公司 | 多媒体文件的处理及其追溯方法、装置、设备和介质 |
| CN113014609B (zh) * | 2019-12-19 | 2023-03-24 | 浙江宇视科技有限公司 | 多媒体文件的处理及其追溯方法、装置、设备和介质 |
| CN111193906A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-05-22 | 深圳供电局有限公司 | 可视化监控管理方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN111340676A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-06-26 | 北京北信源软件股份有限公司 | 图像水印的嵌入方法、识别方法、装置及电子设备 |
| CN111626911B (zh) * | 2020-04-01 | 2023-12-05 | 京东科技控股股份有限公司 | 图像处理方法、装置、服务器及存储介质 |
| CN111626911A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-09-04 | 京东数字科技控股有限公司 | 图像处理方法、装置、服务器及存储介质 |
| CN111737662A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-10-02 | 北京达佳互联信息技术有限公司 | 水印添加方法、水印提取方法、装置、电子设备 |
| CN111901611A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-11-06 | 上海熙菱信息技术有限公司 | 一种基于国密算法添加视频隐形水印的方法 |
| WO2022048330A1 (zh) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 视频的水印添加和提取方法、装置、设备及存储介质 |
| CN112468715A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-03-09 | 国网天津市电力公司 | 一种视频追溯系统及视频追溯方法 |
| CN113068047A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-07-02 | 上海宽带技术及应用工程研究中心 | 车载摄像头多媒体内容侦听检测方法、系统、介质及设备 |
| CN113068048A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-07-02 | 上海宽带技术及应用工程研究中心 | 车载摄像头多媒体信息泄露告警方法、系统、介质及设备 |
| CN112950446A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-11 | 上海宽带技术及应用工程研究中心 | 车载摄像头多媒体资源的数字水印添加方法及解析方法 |
| CN113542766A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-10-22 | 宜宾中星技术智能系统有限公司 | 视频编码方法、装置、电子设备和计算机可读介质 |
| CN113542766B (zh) * | 2021-06-28 | 2023-10-27 | 宜宾中星技术智能系统有限公司 | 视频编码方法、装置、电子设备和计算机可读介质 |
| CN115426537B (zh) * | 2022-09-05 | 2023-10-13 | 上海赛连信息科技有限公司 | 在视频画面中添加隐形水印和对信息溯源的方法及其系统 |
| CN117093965A (zh) * | 2023-10-20 | 2023-11-21 | 江苏省测绘资料档案馆 | 一种基础测绘成果全流程追踪系统及方法 |
| CN117093965B (zh) * | 2023-10-20 | 2024-03-12 | 江苏省测绘资料档案馆 | 一种基础测绘成果全流程追踪系统及方法 |
| CN117336570A (zh) * | 2023-11-28 | 2024-01-02 | 北京富通亚讯网络信息技术有限公司 | 基于数字水印的视频防篡改系统、方法、电子设备及介质 |
| CN117336570B (zh) * | 2023-11-28 | 2024-02-13 | 北京富通亚讯网络信息技术有限公司 | 基于数字水印的视频防篡改系统、方法、电子设备及介质 |
| CN118338094A (zh) * | 2024-06-14 | 2024-07-12 | 南京奥看信息科技有限公司 | 一种内容溯源方法及系统 |
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