CN113497908A - 数据处理方法、装置、电子设备及存储设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种数据处理方法，包括：获得载体对象和目标水印信息；根据所述载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息；根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。采用上述方法，以解决现有技术不能适应不同图像特征的载体对象的水印鲁棒性。

Description

数据处理方法、装置、电子设备及存储设备

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，具体涉及两种数据处理方法、装置、电子设备及存储设备。

背景技术

随着多媒体技术的快速发展以及移动互联网的普及，视频技术被应用在人们生活的各个领域。传输和获取视频信息变得越来越便利，但是由于互联网本身具有开放，共享性等，因此经常存在不法分子侵犯视频信息版权的问题。因此视频信息的版权保护成为社会的热点，在这种情况下视频水印技术应运而生。视频水印的基本原理是在视频中嵌入可证明版权身份的信息，来达到保护版权的目的。

现有技术下，在将水印信息嵌入到视频帧时，对不同图像特征的视频文件都采取相同的嵌入区域规格信息进行水印信息嵌入，不能适应不同图像特征的视频文件的水印鲁棒性。

发明内容

本申请提供一种数据处理方法，以解决现有存在的水印信息的嵌入方法不能适应不同图像特征视频文件的水印鲁棒性的问题。

本申请提供一种数据处理方法，包括：

获得载体对象和目标水印信息；

根据所述载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息；

根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

可选的，所述方法还包括：

根据预设嵌入区域的最小可觉差确定目标水印信息的嵌入加减系数；

所述根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中，包括：

根据所述嵌入区域规格信息和所述嵌入加减系数，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

可选的，所述根据所述载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息，包括：

根据载体对象的分辨率和预设嵌入区域的图像纹理特征的至少一个因素确定目标水印信息的嵌入区域规格信息。

可选的，所述方法还包括：

对所述目标水印信息进行置乱处理，将置乱处理后的目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

本申请还提供一种数据处理方法，包括：

获得含有水印信息的载体对象；

采用对所述载体对象进行多维度划分区域的方式确定所述载体对象中的包含水印信息的提取区域；

从所述提取区域中提取出水印信息。

可选的，所述载体对象为连续的预设奇数数量的载体视频帧。

可选的，所述采用对所述载体对象进行多维度划分区域的方式确定所述载体对象中的包含水印信息的提取区域，包括：

将第一亮度通道和第二亮度通道进行至少两种方式的区域划分；所述第一亮度通道指从连续的预设奇数数量的载体视频帧中选取的位于前二分之一的一个载体视频帧的亮度通道；所述第二亮度通道指从连续的预设奇数数量的载体视频帧中选取的位于后二分之一的一个载体视频帧的亮度通道；

计算所述第一亮度通道与所述第二亮度通道对应的两个区域的能量差；

根据所述能量差确定所述对应的两个区域是否为包含水印信息的亮度通道的候选提取区域；

对两个色度通道采用与亮度通道相似的处理方式进行处理，确定出包含水印信息的两个色度通道的候选提取区域；

将亮度通道的候选提取区域和两个色度通道的候选提取区域作为包含水印信息的提取区域。

可选的，所述根据所述能量差确定所述对应的两个区域是否为包含水印信息的候选提取区域，包括：

判断所述能量差是否介于预设的能量差阈值范围，若是，则确定所述对应的两个区域为候选提取区域；

若否，则确定所述对应的两个区域不是候选提取区域。

可选的，所述从所述提取区域中提取出水印信息，包括：

根据所述能量差获得针对每个候选嵌入区域的评估结果；

对采用相同划分方式划分出的多个候选提取区域的评估结果进行累加；

根据预设的提取机制和累加的结果确定提取出的二进制信息；

根据所述二进制信息，获得水印信息。

可选的，所述根据所述二进制信息，获得水印信息，包括：

根据所述二进制信息，获得亮度通道和两个色度通道的二进制水印序列；

根据所述二进制水印序列，获得多个水印起始位置；

根据多个水印起始位置的二进制水印序列获得水印信息。

可选的，所述根据多个水印起始位置的二进制水印序列获得水印信息，包括：

将多个二进制水印序列信息中的值为0的比特位改为值为-1的比特位，得到多个第二水印序列；

根据所述二进制水印序列和多个第二水印序列获得水印信息。

可选的，所述根据所述二进制水印序列和多个第二水印序列获得水印信息，包括：

获得每个第二水印序列对应的权值；

根据所述权值得到多个第二水印序列的权值的累加值；

根据累加值得到第三水印序列；

根据所述第三水印序列获得水印信息。

可选的，所述获得每个第二水印序列对应的权值，包括：

获得多个第二水印序列的水印信息头的匹配度；

根据所述匹配度得到每个第二水印序列对应的权值。

可选的，所述获得每个第二水印序列对应的权值，包括：

获得二进制水印序列的比特位的平均值；

计算所述多个第二水印序列与所述平均值的欧式距离；

根据所述欧式距离得到每个第二水印序列对应的权值。

可选的，所述获得每个第二水印序列对应的权值，包括：

将每个第二水印序列的权值设为1。

本申请还提供一种数据处理装置，包括：

载体对象和信息获得单元，用于获得载体对象和目标水印信息；

嵌入区域规格信息确定单元，用于根据所述载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息；

目标水印信息嵌入单元，用于根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

本申请还提供一种电子设备，包括：

处理器；

存储器，用于存储数据处理方法的程序，该设备通电并通过所述处理器运行该数据处理方法的程序后，执行下述步骤：包括：

获得载体对象和目标水印信息；

根据所述载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息；

根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

本申请还提供一种存储设备，存储有数据处理方法的程序，该程序被处理器运行，执行下述步骤：

获得载体对象和目标水印信息；

根据所述载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息；

根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

本申请还提供一种数据处理装置，包括：

载体对象获得单元，用于获得含有水印信息的载体对象；

提取区域确定单元，用于采用对所述载体对象进行多维度划分区域的方式确定所述载体对象中的包含水印信息的提取区域；

水印信息提取单元，用于从所述提取区域中提取出水印信息。

本申请还提供一种电子设备，包括：

处理器；

存储器，用于存储数据处理方法的程序，该设备通电并通过所述处理器运行该数据处理方法的程序后，执行下述步骤：

获得含有水印信息的载体对象；

采用对所述载体对象进行多维度划分区域的方式确定所述载体对象中的包含水印信息的提取区域；

从所述提取区域中提取出水印信息。

本申请还提供一种存储设备，存储有数据处理方法的程序，该程序被处理器运行，执行下述步骤：

获得含有水印信息的载体对象；

采用对所述载体对象进行多维度划分区域的方式确定所述载体对象中的包含水印信息的提取区域；

从所述提取区域中提取出水印信息。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：

本申请提供一种数据处理方法，根据载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息；根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。嵌入区域规格信息考虑了图像特征的因素，对不同图像特征的载体对象选择不同的嵌入区域规格，更好适应了不同图像特征的载体对象的水印鲁棒性。

附图说明

图1A是本申请第一实施例提供的一种场景实施例的示意图。

图1是本申请第一实施例提供的一种数据处理方法的流程图。

图2是本申请第二实施例提供的一种数据处理方法的流程图。

图3是本申请第三实施例提供的一种数据处理装置的示意图。

图4是本申请第四实施例提供的一种电子设备的示意图。

图5是本申请第六实施例提供的一种数据处理装置的示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

为了更清楚地展示本申请，先对本申请第一实施例提供的数据处理方法的应用场景进行简单介绍。

本申请第一实施例提供的数据处理方法可以应用于客户端与服务端交互的场景，如图1A，在需要将目标水印信息嵌入到载体视频文件中时，通常是由客户端首先与服务端建立连接，连接之后客户端发送载体视频文件和目标水印信息到服务端，服务端接收到载体视频文件和目标水印信息之后，首先确定载体视频文件中的待嵌入目标水印信息的目标载体视频帧；然后根据目标载体视频帧的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息；最后根据嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述目标载体视频帧的亮度通道和两个色度通道中，生成水印视频文件。之后，服务端将该水印视频文件提供给客户端，客户端接收嵌入了目标水印信息的水印视频文件。

本申请第一实施例提供一种数据处理方法，下面结合图1进行说明。

如图1所示，在步骤S101中，获得载体对象和目标水印信息。

所述载体对象，指准备嵌入所述目标水印信息的载体图像。其中，载体图像可以为动态图像或静态图像，例如，该图像可以为GIF(Graphics Interchange Format)格式的动态图像，或者，也可以是JPEG(Joint Photographic Experts Group)格式的静态图像。例如，当某个图像的版权所有者需要将内容分发给多个合作方时，需要嵌入不同的水印，以便当出现盗版时，追溯是从哪个合作方流出的，这个图像即为一个载体对象。另外，载体图像也可以为载体视频中的视频帧，载体视频可以为实体视频文件，例如，载体视频是在远程服务器中存储的、供本地下载播放的视频文件；也可以为流媒体(streaming media)形式，例如，载体视频为在线视频点播平台或者在线直播平台提供的、可以直接进行流式传播的视频流；此外，该载体视频可以是AR、VR等形式的视频，或者是立体视频，当然，随着技术的不断进步，载体视频也可以是与视频相关的、其它格式、其他形式的视频，此处不做特殊限定。

所述目标水印信息，指在载体对象中加入的额外信息。所述目标水印信息可以为预定位数的比特序列。例如，在载体对象中加入版权信息作为水印，可以防止盗版。

如图1所示，在步骤S102中，根据所述载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息。

所述嵌入区域规格信息，可以指载体对象嵌入一个二进制位的水印信息占用的嵌入块大小，可以用分辨率表示。例如，一个载体对象的分辨率为1920*1080，嵌入区域规格信息可以分辨率表示为3*3。

所述根据所述载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息，包括：根据载体对象的分辨率和预设嵌入区域的图像纹理特征的至少一个因素确定目标水印信息的嵌入区域规格信息。

根据载体对象的分辨率确定目标水印信息的嵌入区域规格尺寸，具体指载体对象分辨率越大，确定的嵌入区域规格尺寸越大；载体对象分辨率越小，确定的嵌入区域规格尺寸越小。例如，载体对象分辨率为1280x720，可以选择嵌入区域规格为2x2；载体对象分辨率为1920x1080，可以选择嵌入区域规格为3x3。

除了根据载体对象的分辨率确定目标水印信息的嵌入区域规格信息，还可以根据预设嵌入区域的方差或标准差确定嵌入区域规格信息。下面介绍一个根据预设嵌入区域的方差或标准差确定目标水印信息的嵌入区域规格信息的例子。

1.首先将载体视频转为Y、U、V三通道，取连续的T帧，比如T可以为5 帧。将每帧的Y通道按视频分辨率划分成尺寸为W×H的块，比如1920×1080的视频可以按24×24尺寸分块，960×540的视频可以按12×12尺寸分块等。

2.将每个W×H的块划分为16个(W/4)×(H/4)的块。

3.根据每个(W/4)×(H/4)块((W/4)×(H/4)块为预设嵌入区域)的纹理特征，自适应选择嵌入区域规格，比如可以对块做高通滤波，卷积核可以为f＝[0,-1,0；- 1,4,-1；0,-1,0]/4，然后计算滤波结果的方差或标准差，根据方差或标准差的范围选择嵌入区域规格。通常方差或标准差越大则表示图像纹理越丰富，则选择的嵌入区域规格越大，反之则表示图像纹理越平滑，选择的嵌入区域规格也越小。例如方差小于100，选择嵌入区域规格为2x2；方差大于100小于200，选择嵌入区域规格为3x3；方差大于200，选择嵌入区域规格为4x4等。

如图1所示，在步骤S104中，根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

亮度通道可以指YUV颜色空间的Y通道，两个色度通道可以分别指YUV 颜色空间的U通道和V通道。

本申请第一实施例还包括：

根据预设嵌入区域的最小可觉差确定嵌入区域的嵌入加减系数；

所述根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中，包括：

根据所述嵌入区域规格信息和所述嵌入加减系数，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

最小可觉差JND(Just Noticeable Difference)，指描述预设区域的各个像素在不易引起察觉的情况下允许的最大修改幅度。

嵌入加减系数，可以为最小可觉差乘以一个预定义系数β，例如β＝2，则 2*JND为嵌入加减系数。

具体嵌入时，如果载体对象为连续的5帧，比如嵌入信息1则前T/2帧中嵌入区域的每个像素值减或加该系数，后T/2帧加或减该系数；嵌入信息0则前T/2帧中嵌入区域的每个像素值加或减该系数，后T/2帧减或加该系数。

作为一种实施方法，本申请第一实施例还包括：

对所述目标水印信息进行置乱处理，将置乱处理后的目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

作为一种实施方法，本申请第一实施例还包括：

在目标水印信息中添加目标水印信息的校验值。

为了提高安全性，实际嵌入的信息还可以包括目标水印信息的校验值，比如校验值可以是使用散列函数运算的值，然后添加纠错和冗余信息，其中纠错码可以使用BCH、RS、TURBO等纠错码，冗余信息可以重复R遍，然后使用Logistic 混沌置乱算法对冗余后的信息置乱，然后在信息前加上水印信息头，组成实际嵌入的信息。其中Logistic混沌置乱算法的参数由密钥信息生成，提取时也需由对应密钥生成提取参数才能成功提取，所以没有密钥者不能提取水印信息也不能伪造水印。

本申请第一实施例针对不同图像特征的载体对象选择不同的嵌入区域规格，更好适应了不同图像特征的载体对象的水印鲁棒性。

本申请第二实施例提供一种数据处理方法，以下结合图2进行说明。

如图2所示，在步骤S201中，获得含有水印信息的载体对象。

载体对象为含有水印信息的载体图像。其中，载体图像可以为动态图像或静态图像，例如，该图像可以为GIF(Graphics Interchange Format)格式的动态图像，或者，也可以是JPEG(Joint Photographic Experts Group)格式的静态图像。另外，载体图像也可以为载体视频中的视频帧，载体视频可以为实体视频文件，例如，载体视频是在远程服务器中存储的、供本地下载播放的视频文件；也可以为流媒体(streaming media)形式，例如，载体视频为在线视频点播平台或者在线直播平台提供的、可以直接进行流式传播的视频流；此外，该载体视频可以是AR、VR等形式的视频，或者是立体视频，当然，随着技术的不断进步，载体视频也可以是与视频相关的、其它格式、其他形式的视频，此处不做特殊限定。

所述载体对象可以为连续的预设奇数数量的载体视频帧。

例如，从所述视频文件中获得5帧连续的载体视频帧。

如图2所示，在步骤S202中，采用对所述载体对象进行多维度划分区域的方式确定所述载体对象中的包含水印信息的提取区域。

所述采用对所述载体对象进行多维度划分区域的方式确定所述载体对象中的包含水印信息的提取区域，包括：

将第一亮度通道和第二亮度通道进行至少两种方式的区域划分；所述第一亮度通道指从连续的预设奇数数量的载体视频帧中选取的位于前二分之一的一个载体视频帧的亮度通道；所述第二亮度通道指从连续的预设奇数数量的载体视频帧中选取的位于后二分之一的一个载体视频帧的亮度通道；

计算所述第一亮度通道与所述第二亮度通道对应的两个区域的能量差；

根据所述能量差确定所述对应的两个区域是否为包含水印信息的亮度通道的候选提取区域；

对两个色度通道(分别为U通道和V通道)采用与亮度通道相似的处理方式进行处理(即对第一U通道和第二U通道按照对第一亮度通道和第二亮度通道进行处理的方式进行处理，以及对第一V通道和第二V通道按照对第一亮度通道和第二亮度通道进行处理的方式进行处理)，确定出包含水印信息的两个色度通道的候选提取区域；

将亮度通道的候选提取区域和两个色度通道的候选提取区域作为包含水印信息的提取区域。

因为实际提取的载体对象可能经过了多种攻击，比如裁剪、录屏、屏摄、缩放、旋转、亮度、对比度等组合攻击，比如某些攻击和分辨率可能在某种区域划分时效果较好，而换一种攻击和分辨率可能在另一种区域划分时效果较好，而提取时不确定究竟经过了哪些攻击，也不确定原始的分辨率与提取分辨率之间的关系，所以提取时是不知道究竟使用哪种划分区域方式较好，因此本申请第二实施例采用了多维度的区域划分方式。再结合Y、U、V三个通道的各自提取，就能更好的适应各种组合攻击和各种分辨率，加强了水印提取的鲁棒性。

可以将第一亮度通道和第二亮度通道进行多种维度方式划分，例如，可以将第一亮度通道分别划分为4*4个区域、5*6个区域、4*7个区域……,划分出的区域可以为矩形，也可以为其他形状，例如圆形，第二亮度通道划分方式同第一亮度通道。

所述第一亮度通道与所述第二亮度通道对应的两个区域，指以同一维度划分出的区域中对应位置的两个区域，例如，第一亮度通道划分为4*4个区域，第二亮度通道也划分为4*4个区域，则第一亮度通道划分出的第一个区域与第二亮度通道划分出的第一个区域为对应位置的两个区域。

所述根据所述能量差确定所述对应的两个区域是否为候选提取区域，包括：

判断所述能量差是否介于预设的能量差阈值范围，若是，则确定所述对应的两个区域为候选提取区域；

若否，则确定所述对应的两个区域不是候选提取区域。

下面通过一个场景介绍确定对应的两个区域不是候选提取区域的过程。

首先，从连续的预设奇数数量的载体视频帧中选取位于前二分之一的一个载体视频帧为t1,从连续的预设奇数数量的载体视频帧中选取位于后二分之一的一个载体视频帧为t2，将t1帧和t2帧中对应的两个区域的Y通道通过f(tx,ty) 函数进行运算，其中f(tx,ty)用于计算对应的两个区域之间的能量差，例如f(tx,ty) 是计算对应的两个区域的欧式距离，设得到对应的两个区域的能量差结果为d。从嵌入步骤可知，如果该区域为嵌入信息的区域，则这两个区域之间应该具有一定的能量差，该能量差与该区域的大小和纹理特征有关。因为随视频缩放，实际嵌入的嵌入区域规格尺寸也会随视频的缩放一起变化，所以可以根据视频分辨率预估嵌入的嵌入区域规格尺寸。根据提取的视频分辨率，预估嵌入时划分区域大小为W1xH1，也即嵌入时划分的16个块大小为(W1/4)x(H1/4)。然后对对应的两个区域根据本申请第一实施例的方法选择嵌入区域规格，得到预估嵌入区域规格记为W2xH2，然后计算该区域的JND阈值并乘以预设系数β，即可得到嵌入加减系数，记为σ。所以预估该区域中的每个像素平均嵌入强度为e＝σx (W2xH2)/((W1/4)x(H1/4))。将t1与t2对应的两个区域里的像素值修改为差值为e*2，也即将该区域修改为预估的像素平均嵌入强度，然后根据f(tx,ty)计算两个修改差值后的区域的能量差，结果记为k，可设阈值范围为k/2～k*2。所以当 d满足在k/2～k*2的阈值范围内，则该区域为候选提取区域，可以参与投票，否则该区域不参与投票。

如图2所示，在步骤S203中，从所述提取区域中提取出水印信息。

所述从所述提取区域中提取出水印信息，包括：

根据所述能量差获得针对每个候选提取区域的评估结果；

对采用相同划分方式划分出的多个候选提取区域的评估结果进行累加；

根据预设的提取机制和累加的结果确定提取出的二进制信息；

根据所述二进制信息，获得水印信息。

例如，当t1帧与t2帧的不同分区通过f(tx,ty)函数运算的结果为正则投票为1，为负则投票为-1，无效则为0，然后把W×H个区域的投票结果累加，为负则提取出的二进制信息为0，否则提取出的二进制信息为1。

所述根据所述二进制信息，获得水印信息，包括：

根据所述二进制信息，获得亮度通道和两个色度通道的二进制水印序列；

根据所述二进制水印序列，获得多个水印起始位置；

根据多个水印起始位置的二进制水印序列获得水印信息。

具体实施时，根据所述二进制水印序列，获得多个水印起始位置，包括；将 Y通道、U通道和V通道的二进制水印序列分别与水印信息头的序列进行匹配。因为水印信息头是预设已知信息，可以使用互相关计算匹配度。取匹配度最大的值为E1，如果E1大于阈值Q1，则判定为水印起始位置；否则取三通道中最大的两个值之和为E2，如果E2大于阈值Q2，则判定为水印起始位置；否则再次取三通道的值之和为E3，如果E3大于阈值Q3，则判定为水印起始位置。即可以通过联合任意两通道或三通道来加强水印信息头的判断，也即水印起始位置的判断，提高判断的准确性，进而增加水印的鲁棒性。

所述根据多个水印起始位置的二进制水印序列获得水印信息，包括：

将多个二进制水印序列信息中的值为0的比特位改为值为-1的比特位，得到多个第二水印序列；

根据所述二进制水印序列和多个第二水印序列获得水印信息。

所述根据所述二进制水印序列和多个第二水印序列获得水印信息，包括：

获得每个第二水印序列对应的权值；

根据所述权值得到多个第二水印序列的权值的累加值；

根据累加值得到第三水印序列；

根据所述第三水印序列获得水印信息。

所述获得每个第二水印序列对应的权值，包括：

获得多个第二水印序列的水印信息头的匹配度；

根据所述匹配度得到每个第二水印序列对应的权值。

所述获得每个第二水印序列对应的权值，包括：

获得二进制水印序列的比特位的平均值；

计算所述多个第二水印序列与所述平均值的欧式距离；

根据所述欧式距离得到每个第二水印序列对应的权值。

所述获得每个第二水印序列对应的权值，包括：

将每个第二水印序列的权值设为1。

如果水印嵌入时采用冗余多轮嵌入的方式，比如嵌入K轮。因此根据二进制水印序列，可以获得K’段水印的水印起始位置，然后因为攻击可能导致每段信息提取水印的效果都不够理想，这时就需要使用K’段信息联合提取水印。下面以Y通道举例说明，对U、V通道的操作同Y通道，也就是三通道可以分别进行联合提取。假设第一个水印起始位置对应的二进制水印序列为k1，第二个水印起始位置对应的二进制水印序列为k2…，其中k1,k2表示提取的0、1信息序列。将每段信息中的0改为-1，也即改为-1、1信息序列(第二水印序列)，设为k1’,k2’…。可以采用下述三种联合提取方式。

a.因为水印信息头是预设已知信息，可以根据K’段信息的水印信息头的匹配度计算出权值，比如设权值等于匹配度，第一段的权值是a1，第二段的权值是a2…。然后计算信息权值的累加值sumA＝a1*k1’+a2*k2’+…，根据累加值的正负得到新的0、1序列(第三水印序列)，根据第三水印序列获得水印信息。

b.根据k1、k2…计算信息的均值，即每个bit位信息的均值，然后计算K’段信息与均值的欧式距离，然后计算权值b1、b2、b3…，比如设权值bi为ki欧式距离倒数的十分之一。然后计算信息权值的累加值sumB＝b1*k1’+b2*k2’+…，根据累加值的正负得到新的0、1序列(第三水印序列)，根据第三水印序列获得水印信息。

c.还可以直接计算每段信息的和，也即令权值就等于1，然后计算累加值 sumC＝k1’+k2’+…，根据累加值的正负得到新的0、1序列(第三水印序列)，根据第三水印序列获得水印信息。

至此，完成了对本申请第二实施例进行了介绍，本申请第二实施例提供的数据处理方法在提取水印时采用多维度的分区域不同通道投票提取方式，提高了各种攻击情况下载体对象提取的适应性；同时根据预设区域大小和纹理特征确定能量差阈值范围，根据能量差阈值排除不符合的区域，提高了水印提取的鲁棒性；此外通过多轮水印信息的不同方式计算权值，增加了水印提取的鲁棒性。

与本申请第一实施例提供的一种数据处理方法相对应的，本申请第三实施例提供一种数据处理装置。

如图3所示，所述装置，包括：

载体对象和信息获得单元301，用于获得载体对象和目标水印信息；

嵌入区域规格信息确定单元302，用于根据所述载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息；

目标水印信息嵌入单元303，用于根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

可选的，所述装置还包括：嵌入加减系数确定单元，用于根据预设嵌入区域的的最小可觉差确定目标水印信息的嵌入加减系数；

所述根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中，包括：

根据所述嵌入区域规格信息和所述嵌入加减系数，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

可选的，嵌入区域规格信息确定单元具体用于：

根据载体对象的分辨率和预设嵌入区域的图像纹理特征的至少一个因素确定目标水印信息的嵌入区域规格信息。

可选的，所述装置还包括：置乱处理单元，

用于对所述目标水印信息进行置乱处理，将置乱处理后的目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

需要说明的是，对于本申请第三实施例提供的装置的详细描述可以参考对本申请第一实施例的相关描述，这里不再赘述。

与本申请第一实施例提供的一种数据处理方法相对应的，本申请第四实施例提供一种电子设备。

如图4所示，所述电子设备：

处理器401；

存储器402，用于存储数据处理方法的程序，该设备通电并通过所述处理器运行该数据处理方法的程序后，执行下述步骤：包括：

获得载体对象和目标水印信息；

根据所述载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息；

根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

可选的，所述电子设备还执行下述步骤：

根据预设嵌入区域的的最小可觉差确定嵌入区域的嵌入加减系数；

所述根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中，包括：

根据所述嵌入区域规格信息和所述嵌入加减系数，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

可选的，所述根据所述载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息，包括：

根据载体对象的分辨率和预设嵌入区域的图像纹理特征的至少一个因素确定目标水印信息的嵌入区域规格信息。

可选的，所述电子设备还执行下述步骤：

对所述目标水印信息进行置乱处理，将置乱处理后的目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

需要说明的是，对于本申请第四实施例提供的电子设备的详细描述可以参考对本申请第一实施例的相关描述，这里不再赘述。

与本申请第一实施例提供的一种数据处理方法相对应的，本申请第四实施例提供一种存储设备，存储有数据处理方法的程序，该程序被处理器运行，执行下述步骤：

获得载体对象和目标水印信息；

根据所述载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息；

根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

需要说明的是，对于本申请第五实施例提供存储设备的详细描述可以参考对本申请第一实施例的相关描述，这里不再赘述。

与本申请第二实施例提供的一种数据处理方法相对应的，本申请第六实施例提供一种装置。

如图5所示，所述装置，包括：

载体对象获得单元501，用于获得含有水印信息的载体对象；

提取区域确定单元502，用于采用对所述载体对象进行多维度划分区域的方式确定所述载体对象中的包含水印信息的提取区域；

水印信息提取单元503，用于从所述提取区域中提取出水印信息。

可选的，所述载体对象为连续的预设奇数数量的载体视频帧。

可选的，所述提取区域确定单元具体用于：

将第一亮度通道和第二亮度通道进行至少两种方式的区域划分；所述第一亮度通道指从连续的预设奇数数量的载体视频帧中选取的位于前二分之一的一个载体视频帧的亮度通道；所述第二亮度通道指从连续的预设奇数数量的载体视频帧中选取的位于后二分之一的一个载体视频帧的亮度通道；

计算所述第一亮度通道与所述第二亮度通道对应的两个区域的能量差；

根据所述能量差确定所述对应的两个区域是否为包含水印信息的亮度通道的候选提取区域；

对两个色度通道采用与亮度通道相似的处理方式进行处理，确定出包含水印信息的两个色度通道的候选提取区域；

将亮度通道的候选提取区域和两个色度通道的候选提取区域作为包含水印信息的提取区域。

可选的，所述提取区域确定单元具体用于：

判断所述能量差是否介于预设的能量差阈值范围，若是，则确定所述对应的两个区域为候选提取区域；

若否，则确定所述对应的两个区域不是候选提取区域。

可选的，所述水印信息提取单元具体用于：

根据所述能量差获得针对每个候选提取区域的评估结果；

对采用相同划分方式划分出的多个候选提取区域的评估结果进行累加；

根据预设的提取机制和累加的结果确定提取出的二进制信息；

根据所述二进制信息，获得水印信息。

可选的，所述水印信息提取单元具体用于：

根据所述二进制信息，获得亮度通道和两个色度通道的二进制水印序列；

根据所述二进制水印序列，获得多个水印起始位置；

根据多个水印起始位置的二进制水印序列获得水印信息。

可选的，所述水印信息提取单元具体用于：

将多个二进制水印序列信息中的值为0的比特位改为值为-1的比特位，得到多个第二水印序列；

根据所述二进制水印序列和多个第二水印序列获得水印信息。

可选的，所述水印信息提取单元具体用于：

获得每个第二水印序列对应的权值；

根据所述权值得到多个第二水印序列的权值的累加值；

根据累加值得到第三水印序列；

根据所述第三水印序列获得水印信息。

可选的，所述水印信息提取单元具体用于：

获得多个第二水印序列的水印信息头的匹配度；

根据所述匹配度得到每个第二水印序列对应的权值。

可选的，所述水印信息提取单元具体用于：

获得二进制水印序列的比特位的平均值；

计算所述多个第二水印序列与所述平均值的欧式距离；

根据所述欧式距离得到每个第二水印序列对应的权值。

可选的，所述水印信息提取单元具体用于：

将每个第二水印序列的权值设为1。

需要说明的是，对于本申请第六实施例提供的装置的详细描述可以参考对本申请第二实施例的相关描述，这里不再赘述。

与本申请第二实施例提供的一种数据处理方法相对应的，本申请第七实施例提供一种电子设备，包括：

处理器；

存储器，用于存储数据处理方法的程序，该设备通电并通过所述处理器运行该数据处理方法的程序后，执行下述步骤：

获得含有水印信息的载体对象；

采用对所述载体对象进行多维度划分区域的方式确定所述载体对象中的包含水印信息的提取区域；

从所述提取区域中提取出水印信息。

可选的，所述载体对象为连续的预设奇数数量的载体视频帧。

可选的，所述采用对所述载体对象进行多维度划分区域的方式确定所述载体对象中的包含水印信息的提取区域，包括：

将第一亮度通道和第二亮度通道进行至少两种方式的区域划分；所述第一亮度通道指从连续的预设奇数数量的载体视频帧中选取的位于前二分之一的一个载体视频帧的亮度通道；所述第二亮度通道指从连续的预设奇数数量的载体视频帧中选取的位于后二分之一的一个载体视频帧的亮度通道；

计算所述第一亮度通道与所述第二亮度通道对应的两个区域的能量差；

根据所述能量差确定所述对应的两个区域是否为包含水印信息的亮度通道的候选提取区域；

对两个色度通道采用与亮度通道相似的处理方式进行处理，确定出包含水印信息的两个色度通道的候选提取区域；

将亮度通道的候选提取区域和两个色度通道的候选提取区域作为包含水印信息的提取区域。

可选的，所述根据所述能量差确定所述对应的两个区域是否为包含水印信息的候选提取区域，包括：

判断所述能量差是否介于预设的能量差阈值范围，若是，则确定所述对应的两个区域为候选提取区域；

若否，则确定所述对应的两个区域不是候选提取区域。

可选的，所述从所述提取区域中提取出水印信息，包括：

根据所述能量差获得针对每个候选提取区域的评估结果；

对采用相同划分方式划分出的多个候选提取区域的评估结果进行累加；

根据预设的提取机制和累加的结果确定提取出的二进制信息；

根据所述二进制信息，获得水印信息。

可选的，所述根据所述二进制信息，获得水印信息，包括：

根据所述二进制信息，获得亮度通道和两个色度通道的二进制水印序列；

根据所述二进制水印序列，获得多个水印起始位置；

根据多个水印起始位置的二进制水印序列获得水印信息。

可选的，所述根据多个水印起始位置的二进制水印序列获得水印信息，包括：

将多个二进制水印序列信息中的值为0的比特位改为值为-1的比特位，得到多个第二水印序列；

根据所述二进制水印序列和多个第二水印序列获得水印信息。

可选的，所述根据所述二进制水印序列和多个第二水印序列获得水印信息，包括：

获得每个第二水印序列对应的权值；

根据所述权值得到多个第二水印序列的权值的累加值；

根据累加值得到第三水印序列；

根据所述第三水印序列获得水印信息。

可选的，所述获得每个第二水印序列对应的权值，包括：

获得多个第二水印序列的水印信息头的匹配度；

根据所述匹配度得到每个第二水印序列对应的权值。

可选的，所述获得每个第二水印序列对应的权值，包括：

获得二进制水印序列的比特位的平均值；

计算所述多个第二水印序列与所述平均值的欧式距离；

根据所述欧式距离得到每个第二水印序列对应的权值。

可选的，所述获得每个第二水印序列对应的权值，包括：

将每个第二水印序列的权值设为1。

需要说明的是，对于本申请第七实施例提供的电子设备的详细描述可以参考对本申请第二实施例的相关描述，这里不再赘述。

与本申请第二实施例提供的一种数据处理方法相对应的，本申请第八实施例提供一种存储设备，存储有数据处理方法的程序，该程序被处理器运行，执行下述步骤：

获得含有水印信息的载体对象；

采用对所述载体对象进行多维度划分区域的方式确定所述载体对象中的包含水印信息的提取区域；

从所述提取区域中提取出水印信息。

需要说明的是，对于本申请第八实施例提供的存储设备的详细描述可以参考对本申请第二实施例的相关描述，这里不再赘述。

本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器 (RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

Claims (21)

1.一种数据处理方法，其特征在于，包括：

获得载体对象和目标水印信息；

根据所述载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息；

根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据预设嵌入区域的最小可觉差确定嵌入区域的嵌入加减系数；

所述根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中，包括：

根据所述嵌入区域规格信息和所述嵌入加减系数，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息，包括：

根据载体对象的分辨率和预设嵌入区域的图像纹理特征的至少一个因素确定目标水印信息的嵌入区域规格信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述目标水印信息进行置乱处理，将置乱处理后的目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

5.一种数据处理方法，其特征在于，包括：

获得含有水印信息的载体对象；

采用对所述载体对象进行多维度划分区域的方式确定所述载体对象中的包含水印信息的提取区域；

从所述提取区域中提取出水印信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述载体对象为连续的预设奇数数量的载体视频帧。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述采用对所述载体对象进行多维度划分区域的方式确定所述载体对象中的包含水印信息的提取区域，包括：

将第一亮度通道和第二亮度通道进行至少两种方式的区域划分；所述第一亮度通道指从连续的预设奇数数量的载体视频帧中选取的位于前二分之一的一个载体视频帧的亮度通道；所述第二亮度通道指从连续的预设奇数数量的载体视频帧中选取的位于后二分之一的一个载体视频帧的亮度通道；

计算所述第一亮度通道与所述第二亮度通道对应的两个区域的能量差；

根据所述能量差确定所述对应的两个区域是否为包含水印信息的亮度通道的候选提取区域；

对两个色度通道采用与亮度通道相似的处理方式进行处理，确定出包含水印信息的两个色度通道的候选提取区域；

将亮度通道的候选提取区域和两个色度通道的候选提取区域作为包含水印信息的提取区域。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述能量差确定所述对应的两个区域是否为包含水印信息的候选提取区域，包括：

判断所述能量差是否介于预设的能量差阈值范围，若是，则确定所述对应的两个区域为候选提取区域；

若否，则确定所述对应的两个区域不是候选提取区域。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述从所述提取区域中提取出水印信息，包括：

根据所述能量差获得针对每个候选提取区域的评估结果；

对采用相同划分方式划分出的多个候选提取区域的评估结果进行累加；

根据预设的提取机制和累加的结果确定提取出的二进制信息；

根据所述二进制信息，获得水印信息。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述二进制信息，获得水印信息，包括：

根据所述二进制信息，获得亮度通道和两个色度通道的二进制水印序列；

根据所述二进制水印序列，获得多个水印起始位置；

根据多个水印起始位置的二进制水印序列获得水印信息。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据多个水印起始位置的二进制水印序列获得水印信息，包括：

将多个二进制水印序列信息中的值为0的比特位改为值为-1的比特位，得到多个第二水印序列；

根据所述二进制水印序列和多个第二水印序列获得水印信息。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述二进制水印序列和多个第二水印序列获得水印信息，包括：

获得每个第二水印序列对应的权值；

根据所述权值得到多个第二水印序列的权值的累加值；

根据累加值得到第三水印序列；

根据所述第三水印序列获得水印信息。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述获得每个第二水印序列对应的权值，包括：

获得多个第二水印序列的水印信息头的匹配度；

根据所述匹配度得到每个第二水印序列对应的权值。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述获得每个第二水印序列对应的权值，包括：

获得二进制水印序列的比特位的平均值；

计算所述多个第二水印序列与所述平均值的欧式距离；

根据所述欧式距离得到每个第二水印序列对应的权值。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述获得每个第二水印序列对应的权值，包括：

将每个第二水印序列的权值设为1。

16.一种数据处理装置，其特征在于，包括：

载体对象和信息获得单元，用于获得载体对象和目标水印信息；

嵌入区域规格信息确定单元，用于根据所述载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息；

目标水印信息嵌入单元，用于根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

17.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；

存储器，用于存储数据处理方法的程序，该设备通电并通过所述处理器运行该数据处理方法的程序后，执行下述步骤：包括：

获得载体对象和目标水印信息；

根据所述载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息；

根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

18.一种存储设备，存储有数据处理方法的程序，该程序被处理器运行，执行下述步骤：

获得载体对象和目标水印信息；

根据所述载体对象的图像特征确定目标水印信息的嵌入区域规格信息；

根据所述嵌入区域规格信息，将所述目标水印信息嵌入到所述载体对象的亮度通道和两个色度通道中。

19.一种数据处理装置，其特征在于，包括：

载体对象获得单元，用于获得含有水印信息的载体对象；

提取区域确定单元，用于采用对所述载体对象进行多维度划分区域的方式确定所述载体对象中的包含水印信息的提取区域；

水印信息提取单元，用于从所述提取区域中提取出水印信息。

20.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；

存储器，用于存储数据处理方法的程序，该设备通电并通过所述处理器运行该数据处理方法的程序后，执行下述步骤：

获得含有水印信息的载体对象；

采用对所述载体对象进行多维度划分区域的方式确定所述载体对象中的包含水印信息的提取区域；

从所述提取区域中提取出水印信息。

21.一种存储设备，存储有数据处理方法的程序，该程序被处理器运行，执行下述步骤：

获得含有水印信息的载体对象；

采用对所述载体对象进行多维度划分区域的方式确定所述载体对象中的包含水印信息的提取区域；

从所述提取区域中提取出水印信息。

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