CN115564634A - 视频对抗水印嵌入方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
视频对抗水印嵌入方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例提供了一种视频对抗水印嵌入方法、装置、电子设备及存储介质。方案如下:对原始视频进行识别,得到第一识别结果;获取待嵌入水印,以及嵌入参数集合;针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将待嵌入水印嵌入至原始视频,得到候选水印视频;对每一候选水印视频进行识别,得到第二识别结果;在第二识别结果与第一识别结果不匹配时,将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为对抗水印视频。通过本申请实施例提供的技术方案,实现了原始视频所对应的对抗水印视频的获取,使得智能视频系统功能失效,降低了原始视频中视频信息被恶意用户获取的概率,以及降低了原始视频中信息泄露的风险,从而提高了原始视频的隐私安全性。
Description
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域,特别是涉及一种视频对抗水印嵌入方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
数字水印作为一种有效的真伪鉴别、版权保护手段被广泛应用在各种多媒体数据传输、发布、共享等场景中。
目前,在包含数字水印的多媒体数据中,尤其是包含数字水印的视频数据中包括较多与人员或企业等相关的隐私信息或关键信息。例如,某一会议的会议视频中包括每一参会人员的人脸信息及身份信息。
相关技术中,恶意用户可以利用智能视频系统,对视频数据进行智能分析,得到视频数据中包含的隐私信息或关键信息,造成隐私信息和/或关键信息的泄露。例如,通过对包含人员的视频进行智能分析,从而识别出视频中人员的身份信息、行为信息等,造成人员信息的泄露。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种视频对抗水印嵌入方法、装置、电子设备及存储介质,以实现原始视频所对应的对抗水印视频的获取,使得智能视频系统功能失效,降低原始视频中视频信息被恶意用户获取的概率,以及降低原始视频中信息泄露的风险,从而提高原始视频的隐私安全性。具体技术方案如下:
本申请实施例提供了一种视频对抗水印嵌入方法,所述方法包括:
获取原始视频;
利用预设智能视频系统对所述原始视频进行识别,得到第一识别结果;
获取待嵌入水印,以及所述待嵌入水印对应的多组嵌入参数集合;
针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将所述待嵌入水印嵌入至所述原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频;
利用所述预设智能视频系统对每一候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的第二识别结果;
在所述第二识别结果与所述第一识别结果不匹配时,将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为所述原始视频对应的对抗水印视频。
可选的,所述方法还包括:
若每一第二识别结果均与所述第一识别结果匹配,则按照预先设置的参数调整算法,对各组嵌入参数集合中的嵌入参数进行调整,并基于调整后的各组嵌入参数集合,返回执行所述针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将所述待嵌入水印嵌入至所述原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频的步骤,直至存在与所述第一识别结果不匹配的第二识别结果;和/或
若每一第二识别结果均与所述第一识别结果匹配,则将迭代次数加1;
按照预先设置的参数调整算法,对各组嵌入参数集合中的嵌入参数进行调整,并基于调整后的各组嵌入参数集合,返回执行所述针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将所述待嵌入水印嵌入至所述原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频的步骤,直至所述迭代次数大于预设迭代次数。
可选的,当每组嵌入参数集合中包括所述待嵌入水印对应的嵌入位置、透明度值、缩放比例、嵌入时间时,所述针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将所述待嵌入水印嵌入至所述原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频的步骤,包括:
针对每组嵌入参数集合,根据该组嵌入参数集合中的透明度值调整所述待嵌入水印的透明度,得到调整后的待嵌入水印;
根据该组嵌入参数集合中的缩放比例,对所述调整后的待嵌入水印进行缩放处理,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印;
从所述原始视频中获取时间戳与该组嵌入参数集合中的嵌入时间匹配的视频帧,作为待嵌入视频帧;
按照该组嵌入参数集合中的嵌入位置,将该组嵌入参数集合对应的候选水印逐帧嵌入至所述原始视频中的各待嵌入视频帧,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
可选的,在将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为所述原始视频对应的对抗水印视频之后,所述方法还包括:
将嵌入至所述候选水印视频的候选水印存储为所述原始视频对应的对抗水印;
所述方法还包括:
从存储的对抗水印中,获取所述原始视频对应的对抗水印;
基于所述原始视频以及所述原始视频对应的对抗水印,执行所述预设操作,所述预设操作包括对所述原始视频的播放操作或传输操作。
可选的,当每组嵌入参数集合包括所述待嵌入水印的嵌入强度和嵌入时间时,所述针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将所述待嵌入水印嵌入至所述原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频的步骤,包括:
针对每组嵌入参数集合,从所述原始视频中获取时间戳与该组嵌入参数集合中的嵌入时间匹配的视频帧,作为待嵌入视频帧;
基于离散小波变换算法,按照该组嵌入参数集合中的嵌入强度,将所述待嵌入水印逐帧嵌入至所述原始视频中的各待嵌入视频帧,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频;
其中,所述嵌入强度用于衡量所述待嵌入水印对所述原始视频中待嵌入视频帧的扰动情况。
可选的,所述基于离散小波变换算法,按照该组嵌入参数集合中的嵌入强度,将所述待嵌入水印逐帧嵌入至所述原始视频中的各待嵌入视频帧,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频的步骤,包括:
针对所述原始视频中的每一待嵌入视频帧,对该待嵌入视频帧进行离散小波变换,得到第一低频子带和高频子带;
对所述第一低频子带进行离散小波逆变换,得到第一低频矩阵;
对所述第一低频矩阵进行奇异值分解,得到第一奇异值矩阵、第一正交矩阵和第二正交矩阵;
对所述待嵌入水印对应的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵;
针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合中的嵌入强度,对所述第一奇异值矩阵和所述第二奇异值矩阵进行嵌入,得到该组嵌入参数集合对应的第三奇异值矩阵;
对所述第一正交矩阵、第二正交矩阵和该组嵌入参数集合对应的第三奇异值矩阵进行奇异值逆变换,得到该组嵌入参数集合对应的第二低频矩阵;
对该组嵌入参数集合对应的第二低频矩阵进行离散小波变换,得到该组嵌入参数集合对应的第二低频子带;
对所述高频子带和该组嵌入参数集合对应的第二低频子带进行离散小波逆变换,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
可选的,若所述待嵌入水印为图像,则在对所述待嵌入水印对应的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵之前,所述方法还包括:
对所述待嵌入水印中的各像素点进行图像置乱,得到待分解水印;
所述对所述待嵌入水印对应的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵的步骤,包括:
对所述待分解水印对应的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵。
可选的,所述对抗水印视频对应的嵌入参数集合中的嵌入参数满足预设约束条件,所述预设约束条件用于使所述对抗水印视频中的水印内容与所述待嵌入水印的水印内容间的匹配度达到设定要求。
本申请实施例还提供了一种视频对抗水印嵌入装置,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取原始视频;
第一识别模块,用于利用预设智能视频系统对所述原始视频进行识别,得到第一识别结果;
第二获取模块,用于获取待嵌入水印,以及所述待嵌入水印对应的多组嵌入参数集合;
嵌入模块,用于针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将所述待嵌入水印嵌入至所述原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频;
第二识别模块,用于利用所述预设智能视频系统对每一候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的第二识别结果;
确定模块,用于在所述第二识别结果与所述第一识别结果不匹配时,将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为所述原始视频对应的对抗水印视频。
可选的,所述装置还包括:
第一调整模块,用于若每一第二识别结果均与所述第一识别结果匹配,则按照预先设置的参数调整算法,对各组嵌入参数集合中的嵌入参数进行调整,并基于调整后的各组嵌入参数集合,返回调用所述嵌入模块执行所述针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将所述待嵌入水印嵌入至所述原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频的步骤,直至存在与所述第一识别结果不匹配的第二识别结果;和/或
记录模块,用于若每一第二识别结果均与所述第一识别结果匹配,则将迭代次数加1;
第二调整模块,用于按照预先设置的参数调整算法,对各组嵌入参数集合中的嵌入参数进行调整,并基于调整后的各组嵌入参数集合,返回调用所述嵌入模块执行所述针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将所述待嵌入水印嵌入至所述原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频的步骤,直至所述迭代次数大于预设迭代次数。
可选的,当每组嵌入参数集合中包括所述待嵌入水印对应的嵌入位置、透明度值、缩放比例、嵌入时间时,所述嵌入模块,具体用于针对每组嵌入参数集合,根据该组嵌入参数集合中的透明度值调整所述待嵌入水印的透明度,得到调整后的待嵌入水印;
根据该组嵌入参数集合中的缩放比例,对所述调整后的待嵌入水印进行缩放处理,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印;
从所述原始视频中获取时间戳与该组嵌入参数集合中的嵌入时间匹配的视频帧,作为待嵌入视频帧;
按照该组嵌入参数集合中的嵌入位置,将该组嵌入参数集合对应的候选水印逐帧嵌入至所述原始视频中的各待嵌入视频帧,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
可选的,所述装置还包括:
存储模块,用于在将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为所述原始视频对应的对抗水印视频之后,将嵌入至所述对抗水印视频的候选水印存储为所述原始视频对应的对抗水印;
所述装置还包括:
第三获取模块,用于从存储的对抗水印中,获取所述原始视频对应的对抗水印;
执行模块,用于基于所述原始视频以及所述原始视频对应的对抗水印,执行所述预设操作,所述预设操作包括对所述原始视频的播放操作或传输操作。
可选的,当每组嵌入参数集合包括所述待嵌入水印的嵌入强度和嵌入时间时,所述嵌入模块,包括:
获取子模块,用于针对每组嵌入参数集合,从所述原始视频中获取时间戳与该组嵌入参数集合中的嵌入时间匹配的视频帧,作为待嵌入视频帧;
嵌入子模块,用于基于离散小波变换算法,按照该组嵌入参数集合中的嵌入强度,将所述待嵌入水印逐帧嵌入至所述原始视频中的各待嵌入视频帧,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频;
其中,所述嵌入强度用于衡量所述待嵌入水印对所述原始视频中待嵌入视频帧的扰动情况。
可选的,所述嵌入子模块,具体用于针对所述原始视频中的每一待嵌入视频帧,对该待嵌入视频帧进行离散小波变换,得到第一低频子带和高频子带;
对所述第一低频子带进行离散小波逆变换,得到第一低频矩阵;
对所述第一低频矩阵进行奇异值分解,得到第一奇异值矩阵、第一正交矩阵和第二正交矩阵;
对所述待嵌入水印对应的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵;
针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合中的嵌入强度,对所述第一奇异值矩阵和所述第二奇异值矩阵进行嵌入,得到该组嵌入参数集合对应的第三奇异值矩阵;
对所述第一正交矩阵、第二正交矩阵和该组嵌入参数集合对应的第三奇异值矩阵进行奇异值逆变换,得到该组嵌入参数集合对应的第二低频矩阵;
对该组嵌入参数集合对应的第二低频矩阵进行离散小波变换,得到该组嵌入参数集合对应的第二低频子带;
对所述高频子带和该组嵌入参数集合对应的第二低频子带进行离散小波逆变换,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
可选的,若所述待嵌入水印为图像,则所述装置还包括:
置乱模块,用于在对所述待嵌入水印对应的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵之前,对所述待嵌入水印中的各像素点进行图像置乱,得到待分解水印;
所述嵌入子模块,具体用于对所述待分解水印对应的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵。
可选的,所述对抗水印视频对应的嵌入参数集合中的嵌入参数满足预设约束条件,所述预设约束条件用于使所述对抗水印视频中的水印内容与所述待嵌入水印的水印内容间的匹配度达到设定要求。
本申请实施例还提供了一种电子设备,包括:
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现上述任一所述的视频对抗水印嵌入方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的视频对抗水印嵌入方法。
本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述任一所述的视频对抗水印嵌入方法。
本申请实施例有益效果:
本申请实施例提供的技术方案,可以获取待嵌入水印和该待嵌入水印对应的多组嵌入参数集合,基于多组嵌入参数集合,将待嵌入水印嵌入至原始视频,得到各组嵌入参数集合对应的候选水印视频,从而利用预设智能视频系统对各候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的识别结果,并在候选水印视频对应的识别结果与预设智能视频系统对原始视频的识别结果不匹配时,将该候选水印视频确定为原始视频对应的对抗水印视频,实现了原始视频所对应的对抗水印视频的获取。
相比于相关技术,由于上述预设智能视频系统对对抗水印视频的识别结果,与预设智能视频系统对该对抗水印视频所对应原始视频的识别结果是不匹配的,因此,在利用智能视频系统对确定出的对抗水印视频进行识别所得到的识别结果将出现偏差。这使得恶意用户在利用智能视频系统对对抗水印视频进行识别所得到的识别结果出现偏差,如上述智能分析所识别得到的人员信息,将与该对抗水印视频所对应原始视频中人员的人员信息存在差异,导致智能视频系统在对对抗水印视频进行识别时,以高置信度输出错误的识别结果,使得智能视频系统功能失效,降低了原始视频中视频信息被恶意用户获取的概率,以及降低了原始视频中信息泄露的风险,提高了原始视频的隐私安全性。
当然,实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入方法的第一种流程示意图;
图2为本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入方法的第二种流程示意图;
图3为本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入方法的第三种流程示意图;
图4为本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入方法的第四种流程示意图;
图5-a为本申请实施例提供的水印嵌入方法的第一种流程示意图;
图5-b为本申请实施例提供的水印嵌入方法的第二种流程示意图;
图6为本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入方法的第五种流程示意图;
图7为本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入方法的第六种流程示意图;
图8为本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入装置的一种结构示意图;
图9为本申请实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例中相关名词的解释:
对抗水印:具有对抗性的数字水印。该对抗水印属于对抗样本一种的具体应用,即在原始数据中通过故意添加细微的干扰噪声所形成的水印样本,该水印样本可以导致智能系统以高置信度给出错误的输出。
视频对抗水印:用于嵌入至视频数据的对抗水印。
对抗水印视频:原始视频中嵌入了对抗水印后所得到的视频数据。
为了解决相关技术中的问题,本申请实施例提供了一种视频对抗水印嵌入方法。如图1所示,图1为本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入方法的第一种流程示意图。该方法可以应用于任一电子设备,该方法具体包括以下步骤。
步骤S101,获取原始视频。
步骤S102,利用预设智能视频系统对原始视频进行识别,得到第一识别结果。
步骤S103,获取待嵌入水印,以及待嵌入水印对应的多组嵌入参数集合。
步骤S104,针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将待嵌入水印嵌入至原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
步骤S105,利用预设智能视频系统对每一候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的第二识别结果。
步骤S106,在第二识别结果与第一识别结果不匹配时,将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为原始视频对应的对抗水印视频。
在本申请实施例中,上述电子设备可以为任一电子设备,如,该电子设备可以为视频存储的存储设备,也可以为视频播放的播放设备,还可以为视频数据发送的发送设备等,在此,对上述电子设备不作具体限定。
通过图1所示的方法,可以获取待嵌入水印和该待嵌入水印对应的多组嵌入参数集合,基于多组嵌入参数集合,将待嵌入水印嵌入至原始视频,得到各组嵌入参数集合对应的候选水印视频,从而利用预设智能视频系统对各候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的识别结果,并在候选水印视频对应的识别结果与预设智能视频系统对原始视频的识别结果不匹配时,将该候选水印视频确定为原始视频对应的对抗水印视频,实现了原始视频所对应的对抗水印视频的获取。
相比于相关技术,由于上述预设智能视频系统对对抗水印视频的识别结果,与预设智能视频系统对该对抗水印视频所对应原始视频的识别结果是不匹配的,因此,在利用智能视频系统对确定出的对抗水印视频进行识别所得到的识别结果将出现偏差。这使得恶意用户在利用智能视频系统对对抗水印视频进行识别所得到的识别结果出现偏差,如上述智能分析所识别得到的人员信息,将与该对抗水印视频所对应原始视频中人员的人员信息存在差异,导致智能视频系统在对对抗水印视频进行识别时,以高置信度输出错误的识别结果,使得智能视频系统功能失效,降低了原始视频中视频信息被恶意用户获取的概率,以及降低了原始视频中信息泄露的风险,提高了原始视频的隐私安全性。
下面通过具体的实施例,对本申请实施例进行说明。为便于描述,下面仅以电子设备为执行主体进行说明,并不起任何限定作用。
针对上述步骤S101,即获取原始视频。
在本步骤中,电子设备可以从本地或者其他设备,如视频采集设备等设备中获取视频数据,作为原始视频。
上述原始视频为需要进行水印嵌入的视频数据。也就是原始视频中的每一视频帧中均没有嵌入水印。
一个可选的实施例中,考虑到视频数据的时长较长时,采用同一待嵌入水印嵌入至该视频数据时,对视频数据中的视频信息进行保护的难度较大,这将导致该视频数据对应的对抗水印视频难以获得。因此,为了降低原始视频对应的对抗水印视频的获取难度,电子设备可以对上述原始视频的时长进行控制。例如,某一时长较长的视频数据,电子设备可以按照预设时长,对该视频数据进行分片处理,得到多个视频片段。此时,电子设备可以将每一视频片段均确定为一个原始视频。在此,对上述原始视频的时长不作具体限定。
在本申请实施例中,对上述原始视频不作具体限定。
针对上述步骤S102,即利用预设智能视频系统对原始视频进行识别,得到第一识别结果。
在本步骤中,电子设备可以将上述原始视频作为输入数据输入至预设智能视频系统,由该预设智能视频系统对输入数据(即原始视频)进行识别,得到该输入数据的识别结果(记为第一识别结果)。电子设备从预设智能视频系统获取该第一识别结果。
上述预设智能视频系统为可以对视频数据进行智能分析识别的一个或多个系统。例如,上述预设智能视频系统可以用于对视频数据进行目标识别、类别识别、语义识别等。
一个可选的实施例中,上述预设智能视频系统可以包括:智能视频分类系统、智能视频目标检测系统、智能视频语义分割系统、智能视频情绪分析系统等。在此,对上述预设智能视频系统不作具体限定。
在本申请实施例中,根据上述预设智能视频系统的不同,上述预设智能视频系统对输入的原始视频的智能分析识别方式和过程将有所不同,并且,识别得到的第一识别结果也有所不同。
例如,当上述预设智能视频系统为上述智能视频目标检测系统时,该预设智能视频系统可以用于对原始视频中出现的每一人员的身份信息进行检测识别,得到人员的身份信息,即第一识别结果为上述原始视频中每一人员的身份信息。
再例如,当上述预设智能视频系统为上述智能视频分类系统时,该预设智能视频系统可以用于对原始视频中出现的每一车辆进行分类识别,得到分类识别结果,即上述第一识别结果为上述原始视频中每一车辆对应的分类结果。
在本申请实施例中,当上述预设智能视频系统中包括多个系统时,电子设备在利用预设智能视频系统对原始视频进行智能分析识别时,可以利用该预设智能视频系统中的一个或多个系统对该原始视频进行智能分析识别,从而得到识别结果。在此,对上述预设智能视频系统对原始视频的智能分析识别过程,以及识别得到的第一识别结果不作具体限定。
针对上述步骤S103,即获取待嵌入水印,以及待嵌入水印对应的多组嵌入参数集合。
一个可选的实施例中,上述待嵌入水印包括但不限于图像、数字或者文字。
在本申请实施例中,上述待嵌入水印可以根据原始视频的相关信息、用户输入的信息等生成的。例如,当原始视频为某一视频播放器需要上线的视频数据时,视频播放器可以选取自身所对应的名称或者标志(Logo)图像作为待嵌入水印。在此,对上述待嵌入水印的表示方式不作具体限定。为便于理解,下面仅以待嵌入水印为一张二值图像为例进行说明,并不起任何限定作用。
一个可选的实施例中,每组嵌入参数集合可以包括至少一个嵌入参数。上述嵌入参数可以为:待嵌入水印对应时空参数(即嵌入位置和嵌入时间)、透明度值、缩放比例、嵌入强度等。嵌入强度用于衡量待嵌入水印对原始视频中各视频帧的扰动情况。考虑到待嵌入水印将被嵌入至视频数据中,结合视频数据的特性,上述每组嵌入参数集合中至少包括嵌入时间。另外,上述每一嵌入参数的大小可以为预设数值,也可以为基于预设数值经过至少一次迭代调整后得到的数值。在此,对上述每组嵌入参数集合,以及每一嵌入参数的大小不作具体限定。关于迭代调整的过程可参见下文描述,在此不作具体说明。
上述每组嵌入参数集合中包括的嵌入参数可以根据待嵌入水印、将待嵌入水印嵌入至原始视频时的水印嵌入算法以及用户需求等进行设置。另外,上述预设数值可以根据用户经验等进行设置,在此不作具体限定。
为便于理解,以水印嵌入算法为基于变换域的水印嵌入算法为例。此时,上述每组嵌入参数集合中包括的嵌入参数可以为上述待嵌入水印的嵌入位置、嵌入时间、透明度值以及缩放比例,并且,每一嵌入参数均设置了两个数值。相应的,上述多组嵌入参数集合的组数可以为各嵌入参数自由组合的结果,即2*2*2*2=16。
在本申请实施例中,对上述获取得到的嵌入参数集合的组数,每组嵌入参数集合中包括的嵌入参数不作具体限定。
在本申请实施例中,由于上述待嵌入水印是被嵌入到视频数据,因此,考虑到视频数据的特殊性(即每一视频帧存在对应的时间戳),上述嵌入参数至少为三维特征(即由时间特征和二维空间特征所构成的三维特征)数据。在此,对上述嵌入参数不作具体限定。
在上述实施例中,上述步骤S103是在步骤S101-步骤S102之后执行的,除此以外,上述步骤S103也可以上述步骤S101-步骤S102之前执行,还可以与步骤S101或步骤S102同时执行。在此,对上述步骤S101-步骤S102与步骤S103的执行顺序不作具体限定。
针对上述步骤S104,即针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将待嵌入水印嵌入至原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
在本步骤中,针对每组嵌入参数集合,电子设备可以先根据该组嵌入参数集合对待嵌入水印进行调整,再将调整后的待嵌入水印嵌入至原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。也可以先将待嵌入水印嵌入至原始视频,再根据该组嵌入参数集合,对原始视频中的待嵌入水印进行调整,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。关于候选水印视频的生成方法可参见下文描述,在此不作具体说明。
针对上述步骤S105,即利用预设智能视频系统对每一候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的第二识别结果。
在本步骤中,针对每一候选水印视频,电子设备可以将该候选水印视频作为输入数据输入上述预设智能视频系统,由预设智能视频系统对输入数据(即该候选水印视频)进行智能分析识别,得到该候选水印视频对应的识别结果(记为第二识别结果)。电子设备获取该第二识别结果。
上述第二识别结果的获取方式可参照上述第一识别结果的获取方式,在此不作具体说明。
针对上述步骤S106,即在第二识别结果与第一识别结果不匹配时,将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为原始视频对应的对抗水印视频。
在本申请实施例中,通过上述步骤S105,电子设备可以获得每一候选水印视频所对应的第二识别结果。此时,针对每一第二识别结果,电子设备可以将该第二识别结果与上述第一识别结果进行对比。当该第二识别结果与第一识别结果不匹配时,电子设备可以确定该第二识别结果与第一识别结果间的误差较大,也就是该第二识别结果出现错误。此时,电子设备可以将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为原始视频所对应的对抗水印视频。
一个可选的实施例中,上述第二识别结果和第一识别结果不匹配可以表示为:第二识别结果与第一识别结果不相同。例如,当上述第一识别结果和第二识别结果均是用于指示视频数据的分类识别结果,即该分类识别结果表示为0或1。此时,当第一识别结果为1,第二识别结果为0时,或者当第一识别结果为0,第二识别结果为1时,电子设备可以确定第一识别结果与第二识别结果不匹配。
相应的,第二识别结果和第一识别结果匹配可以表示为:第二识别结果与第一识别结果相同。
另一个可选的实施例中,上述第二识别结果与第一识别结果不匹配还可以表示为:第二识别结果与第一识别结果间的误差大于预设误差阈值。例如,当上述第一识别结果和第二识别结果均是用于表示视频数据人员的特征信息的特征向量。此时,电子设备可以计算第一识别结果和第二识别结果间的相似度,因此,当第一识别结果和第二识别结果间的相似度不大于预设相似度阈值时,电子设备可以第一识别结果和第二识别结果不匹配。
在上述实施例中,上述相似度可以以特征向量间的距离(如余弦距离、欧式距离)等形式表示。当上述相似度为特征向量间的距离时,若距离越大,则第一识别结果与第二识别结果间的相似度越小;若距离越小,则第一识别结果与第二识别结果间的相似度越大。
相应的,上述第二识别结果与第一识别结果匹配还可以表示为:第二识别结果与第一识别结果间的误差不大于预设误差阈值。
在本申请实施例中,根据预设智能视频系统对视频数据进行的智能分析识别过程的不同,以及识别结果的不同,上述第二识别结果与第一识别结果匹配和不匹配的表示方式也有所不同,在此,对上述第一识别结果和第二识别结果匹配和不匹配的情况不作具体说明。
一个可选的实施例中,上述对抗水印视频对应的嵌入参数集合中的嵌入参数满足预设约束条件,预设约束条件用于使对抗水印视频中的水印内容与待嵌入水印的水印内容间的匹配度达到设定要求。
上述预设约束条件可以是针对不同类型的嵌入参数分别设置的。也就是每一类型的嵌入参数存在与之对应的约束条件,所有类型的嵌入参数所对应的预设条件构成上述预设约束条件。
一个可选的实施例中,上述对抗水印视频对应的嵌入参数集合中的嵌入参数满足预设约束条件,具体表示为:针对对抗水印视频对应的嵌入参数集合中的所有嵌入参数,各嵌入参数均满足各自对应的约束条件。
根据上述预设约束条件中包括的每一约束条件所对应嵌入参数的不同的,约束条件的表示方式也将有所不同。例如,当上述嵌入参数为待嵌入水印对应的嵌入位置时,该嵌入参数对应的约束条件可以为待嵌入水印嵌入到视频帧中的位置坐标的可选范围。再例如,当上述嵌入参数为待嵌入水印对应的缩放比例时,该嵌入参数对应的约束条件可以为待嵌入水印嵌入到视频帧时进行放大处理的最大倍数,以及进行缩小处理的最小倍数。在此,对上述预设约束条件中包括的约束条件的数量,以及约束条件的表示方式不作具体限定。
在本申请实施例中,通过上述步骤S101-步骤S106所示的方法得到的对抗水印视频已经具备了对抗样本的特性,可以有效应对恶意用户利用智能视频系统获取视频信息的情况。在此基础上,待嵌入水印在嵌入至原始视频的视频帧后,该视频帧本身就具备待嵌入水印所对应的可溯源性(即待嵌入水印所具备的真伪鉴别、版权保护等特性)。也就是上述对抗水印视频中嵌入待嵌入水印的视频帧即具备对抗样本的特性,又具备待嵌入水印的可溯源性。但是,受到上述嵌入参数中各嵌入参数的影响,上述对抗水印视频中待嵌入水印的可溯源性可能会降低。因此,为了保证上述对抗水印视频中嵌入的水印所具备的可溯源性,可以通过上述预设约束条件对嵌入参数集合中各嵌入参数的取值范围进行限定,这将有效保证对抗水印视频中的水印内容与待嵌入水印的水印内容间的匹配度,从而保证了对抗水印视频中嵌入的水印的可溯源性。
在本申请实施例中,根据用户需求以及上述视频对抗水印嵌入方法所具体应用的场景等的不同,上述预设约束条件中每一约束条件也将有所不同。在此,对上述预设约束条件中每一约束条件不作具体限定。
另外,上述设定要求可以表示为预设匹配度。也就是上述预设约束条件用于使对抗水印视频中的水印内容与待嵌入水印的水印内容间的匹配度达到预设匹配度。该预设匹配度可以根据用户需求以及用户经验值等进行设置,在此,对预设匹配度不作具体限定。
再者,上述对抗水印视频中的水印内容与上述待嵌入水印的水印内容可以利用其它的智能系统识别得到。在此,水印内容的识别方法不作具体说明。
一个可选的实施例中,当每组嵌入参数集合中包括待嵌入水印对应的嵌入位置、透明度值、缩放比例、嵌入时间时,根据上述图1所示的方法,本申请实施例提供了一种视频对抗水印嵌入方法。如图2所示,图2为本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入方法的第二种流程示意图。该方法包括以下步骤。
步骤S201,获取原始视频。
步骤S202,利用预设智能视频系统对原始视频进行识别,得到第一识别结果。
步骤S203,获取待嵌入水印,以及待嵌入水印对应的多组嵌入参数集合。
上述步骤S201-步骤S203与上述步骤S101-步骤S103相同。
步骤S204,针对每组嵌入参数集合,根据该组嵌入参数集合中的透明度值调整待嵌入水印的透明度,得到调整后的待嵌入水印。
在本步骤中,针对每组嵌入参数集合,由于该组嵌入参数集合中包括待嵌入水印的透明度值,因此,电子设备可以根据该透明度值对待嵌入水印的透明度进行调整。也就是将待嵌入水印的透明度所对应的数值调整为该组嵌入参数集合中的透明度值,得到调整后的待嵌入水印。
在本申请实施例中,上述待嵌入水印的透明度所对应的数值可以为默认数值,如100%。此时,上述每组嵌入参数集合中的透明度值小于该默认数值,如20%等。在此,对透明度的默认数值以及每组嵌入参数集合中的透明度值不作具体限定。
步骤S205,根据该组嵌入参数集合中的缩放比例,对调整后的待嵌入水印进行缩放处理,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印。
在本步骤中,针对每组嵌入参数集合,由于该组嵌入参数集合中包括待嵌入水印的缩放比例,电子设备可以根据该缩放比例,对上述调整后的待嵌入水印进行缩小处理或者放大处理,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印。
在本申请实施例中,上述每组嵌入参数集合中的缩放比例可以为:待嵌入水印进行缩放后的大小;也可以为:缩放前的待嵌入水印的大小与缩放后的待嵌入水印的大小间的比值。
另外,上述待嵌入水印的缩放比例可以表示为:待嵌入水印的整体缩放比例。例如,当缩放比例为1.5时,电子设备可以将待嵌入水印等比例放大1.5倍。上述待嵌入水印的缩放比例还可以表示为:待嵌入水印的长宽的缩放比例。例如,当缩放比例为1:1.5时,电子设备可以将待嵌入水印的宽度放大1.5倍。
上述多组嵌入参数集合中待嵌入水印的缩放比例可以根据用户需求、原始视频中视频帧的大小、以及待嵌入水印的嵌入位置等进行设置。例如,用户可以直接将上述缩放比例设置为1,也就是不对待嵌入水印进行缩放处理。
在本申请实施例中,上述多组嵌入参数集合中,待嵌入水印的缩放比例可以为同一数值,也可以不同数值。在此,对上述各组嵌入参数集合中的缩放比例不作具体限定。
在上述实施例中,上述步骤S204是在上述步骤S205之前执行的。也就是电子设备对待嵌入水印先进行透明度调整,再进行缩放处理。除此以外,上述步骤S205还可以在步骤S204之前执行,也就是先进行缩放处理,再进行透明度调整。在此,对上述步骤S204-步骤S205的执行顺序不作具体限定。
通过上述步骤S204-步骤S205,电子设备可以完成对待嵌入水印的透明度和大小的调整,使得电子设备在水印嵌入时,可以直接将上述候选水印嵌入至原始视频,缩短水印嵌入的时长。
步骤S206,从原始视频中获取时间戳与该组嵌入参数集合中的嵌入时间匹配的视频帧,作为待嵌入视频帧。
在本步骤中,针对每组嵌入参数集合,由于该组嵌入参数集合中还包括待嵌入水印的嵌入时间,该嵌入时间用于指示待嵌入水印所嵌入的视频帧,因此,电子设备可以根据该嵌入时间,在原始视频中获取时间戳与该嵌入时间匹配的视频帧,作为待嵌入视频帧。
在本申请实施例中,上述嵌入时间可以表示为某一时间点,如30秒,此时,电子设备可以将原始视频中第30秒所对应的视频帧确定为待嵌入视频帧。上述嵌入时间也可以表示为某一时间段。如20秒-30秒,此时,电子设备将原始视频中第20秒至第30秒间的所有视频帧确定为待嵌入视频帧。另外,上述嵌入时间中包括的时间信息可以为一个或多个。在此,对上述各组嵌入参数集合中的嵌入时间不作具体限定。
步骤S207,按照该组嵌入参数集合中的嵌入位置,将该组嵌入参数集合对应的候选水印逐帧嵌入至原始视频中的各待嵌入视频帧,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
在本步骤中,针对每组嵌入参数集合,电子设备可以按照该组嵌入参数集合中的嵌入位置,在原始视频的每一待嵌入视频帧的匹配位置处嵌入该组嵌入参数集合对应的候选水印,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
上述每组嵌入参数集合中的嵌入位置可以为待嵌入水印嵌入到视频帧时的中心点所在的位置坐标,或者也可以为待嵌入水印嵌入到视频帧后特定点所在的位置,如水印图像左上角像素点所在的位置。在此,对上述每组嵌入参数集合中的嵌入位置不作具体限定。
在本申请实施例中,由于上述候选水印中可能包括原始视频的对抗水印,也可能未包括原始视频的对抗水印,因此,上述候选水印视频中可能包括上述原始视频的对抗水印视频,也可能未包括原始视频的对抗水印视频。其中,对抗水印视频即为在原始视频中嵌入了对抗水印后得到的视频数据。
一个可选的实施例中,当上述嵌入时间中包括原始视频中所有视频帧所对应的时间信息时,上述原始视频中的每一视频帧均为上述待嵌入视频帧。电子设备在执行上述步骤S207时将在原始视频的每一视频帧中均嵌入上述候选水印。
上述步骤S206-步骤S207是对上述步骤S104的细化。
通过上述步骤S204-步骤S207,电子设备可以基于空域变化的水印嵌入算法,根据每组嵌入参数集合中包括的待嵌入水印对应的嵌入位置、缩放比例、透明度值以及嵌入时间,将待嵌入水印嵌入至原始视频中的待嵌入视频帧,实现候选水印视频的生成。另外,由于每组嵌入参数集合的不同,这使得基于各组嵌入参数集合生成的每一候选水印视频均不相同,大大提高了生成的候选水印视频的差异性,增加了候选水印视频中包括对抗水印视频的概率。
步骤S208,利用预设智能视频系统对每一候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的第二识别结果。
步骤S209,在第二识别结果与第一识别结果不匹配时,将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为原始视频对应的对抗水印视频。
上述步骤S208-步骤S209与上述步骤S105-步骤S106相同。
一个可选的实施例中,根据上述图2所示的方法,本申请实施例还提供了一种视频对抗水印嵌入方法。如图3所示,图3为本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入方法的第三种流程示意图。该方法包括以下步骤。
步骤S301,获取原始视频。
步骤S302,利用预设智能视频系统对原始视频进行识别,得到第一识别结果。
步骤S303,获取待嵌入水印,以及待嵌入水印对应的多组嵌入参数集合。
步骤S304,针对每组嵌入参数集合,根据该组嵌入参数集合中的透明度值调整待嵌入水印的透明度,得到调整后的待嵌入水印。
步骤S305,根据该组嵌入参数集合中的缩放比例,对调整后的待嵌入水印进行缩放处理,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印。
步骤S306,从原始视频中获取时间戳与该组嵌入参数集合中的嵌入时间匹配的视频帧,作为待嵌入视频帧。
步骤S307,按照该组嵌入参数集合中的嵌入位置,将该组嵌入参数集合对应的候选水印逐帧嵌入至原始视频中的各待嵌入视频帧,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
步骤S308,利用预设智能视频系统对每一候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的第二识别结果。
步骤S309,在第二识别结果与第一识别结果不匹配时,将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为原始视频对应的对抗水印视频。
上述步骤S301-步骤S309与上述步骤S201-步骤S209相同。
步骤S310,将嵌入至候选水印视频的候选水印存储为原始视频对应的对抗水印。
在本步骤中,针对确定出的每一候选水印视频,电子设备可以获取该候选水印视频对应的候选水印,并将该候选水印存储为上述原始视频的对抗水印。
在本申请实施例中,根据确定出的候选水印视频的数量的不同,电子设备所存储的对抗水印的数量也有所不同。在此,对电子设备存储的原始视频对应的对抗水印的数量不作具体限定。
步骤S311,从存储的对抗水印中,获取原始视频对应的对抗水印。
在本步骤中,电子设备在对原始视频执行预设操作之前,可以从其存储的对抗水印中,获取该原始视频对应的一个或多个对抗水印。在此,对电子设备获取到的原始视频对应的对抗水印的数量不作具体限定。
步骤S312,基于原始视频以及原始视频对应的对抗水印,执行预设操作,预设操作包括对原始视频的播放操作或传输操作。
一个可选的实施例中,当上述预设操作为针对上述原始视频的播放操作时,电子设备可以将上述步骤S311中获取到的对抗水印嵌入至原始视频,得到对抗水印视频,并对该抗水印视频进行播放。
另一个可选的实施例中,当上述预设操作为针对上述原始视频的传输操作时,电子设备可以在传输原始视频的同时,将上述步骤S311中获取到的对抗水印一并传输至接收设备。接收设备在接收到电子设备传输的原始视频和对抗水印后,可以利用将该对抗水印嵌入至原始视频,得到对抗水印视频,从而对该对抗水印视频进行播放等操作。这有效提高原始视频水印嵌入的效率,并且,提高了原始视频的隐私安全性。
在本申请实施例中,上述预设操作除了上述播放操作以外,还可以为其他操作,如视频剪辑操作等。在此,对上述对原始视频的预设操作不作具体限定。
通过上述步骤S311-步骤S312,通过对上述原始视频对应的对抗水印的存储,可以使得电子设备可以在对原始视频的预设操作时,基于对抗水印执行预设操作,便于对抗水印视频的获取,提高了原始数据的隐私安全性。
一个可选的实施例中,为了便于电子设备在对上述原始视频进行预设操作的便捷性,电子设备除了对上述对抗水印进行存储以外,还可以对上述确定出的对抗水印视频的所对应的嵌入参数集合进行存储。在电子设备针对原始视频执行预设操作时,可以基于原始视频和存储的嵌入参数集合进行。例如,在预设操作为播放操作时,电子设备可以基于存储的嵌入参数集合在原始视频中进行水印嵌入,直接得到原始视频所对应的对抗水印视频。其中,嵌入的水印可以为上述待嵌入水印,也可以为其他水印。
一个可选的实施例中,当每组嵌入参数集合包括待嵌入水印的嵌入强度和嵌入时间时,根据上述图1所示的方法,本申请实施例还提供了一种视频对抗水印嵌入方法。如图4所示,图4为本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入方法的第四种流程示意图。该方法包括以下步骤。
步骤S401,获取原始视频。
步骤S402,利用预设智能视频系统对原始视频进行识别,得到第一识别结果。
步骤S403,获取待嵌入水印,以及待嵌入水印对应的多组嵌入参数集合。
上述步骤S401-步骤S403与上述步骤S101-步骤S103相同。
步骤S404,针对每组嵌入参数集合,从原始视频中获取时间戳与该组嵌入参数集合中的嵌入时间匹配的视频帧,作为待嵌入视频帧。
上述步骤S404中待嵌入视频帧的确定方法可参照上述步骤S206中待嵌入视频帧的确定方法,在此不作赘述。
步骤S405,基于离散小波变换算法,按照该组嵌入参数集合中的嵌入强度,将待嵌入水印逐帧嵌入至原始视频中的各待嵌入视频帧,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
在本步骤中,电子设备可以分别对待嵌入水印和原始视频中的每一待嵌入视频帧进行离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT),得到每一待嵌入水印和待嵌入视频帧所对应的低频子带。针对每组嵌入参数集合,电子设备可以根据该组嵌入参数集合中的嵌入强度,在每一待嵌入视频帧对应的低频子带中嵌入待嵌入水印的低频子带,实现水印嵌入过程,从而进行离散小波变换的逆变换(即离散小波逆变换),得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
上述嵌入强度用于衡量待嵌入水印对原始视频中待嵌入视频帧的扰动情况。
上述步骤S404-步骤S405是对上述步骤S104的细化。
通过上述步骤S404-步骤S405,电子设备可以基于每组嵌入参数集合中的嵌入强度和嵌入时间,实现将待嵌入水印在原始视频中待嵌入视频帧的嵌入,并且,可以生成不同的候选水印视频,提高了生成的候选水印视频的差异性,增加了候选水印视频中包括对抗水印视频的概率。
步骤S406,利用预设智能视频系统对每一候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的第二识别结果。
步骤S407,在第二识别结果与第一识别结果不匹配时,将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为原始视频对应的对抗水印视频。
上述步骤S406-步骤S407与上述步骤S105-步骤S106相同。
在上述图4所示的实施例中,仅以多组嵌入参数集合中的嵌入强度和嵌入时间为例对水印嵌入过程进行说明。除此以外,当上述每组嵌入参数集合中还包括上述嵌入位置、透明度值等嵌入参数时,电子设备在进行水印嵌入时,还需要确定待嵌入水印的透明度,以及待嵌入水印在嵌入到待嵌入视频帧中的位置,具体可参照上述图2所示的实施例,在此不作具体说明。
在上述图4所示的实施例中,电子设备基于变换域的水印嵌入算法将待嵌入水印嵌入至原始视频中。具体是通过对视频帧和待嵌入水印的离散小波变换和离散小波逆变换(即上述离散小波变换算法)实现的,除此以外,电子设备还可以采用其他算法,如离散傅里叶变换等算法进行水印嵌入。在此,对基于变换域的水印嵌入算法进行水印嵌入过程所采用的算法不作具体限定。
一个可选的实施例中,针对上述步骤S405,本申请实施例还提供了一种水印嵌入方法。如图5-a所示,图5-a为本申请实施例提供的水印嵌入方法的第一种流程示意图。在该方法中,将上述步骤S405细化为以下步骤,即步骤S501-步骤S508。
步骤S501,针对原始视频中的每一待嵌入视频帧,对该待嵌入视频帧进行离散小波变换,得到第一低频子带和高频子带。
在本步骤中,针对原始视频中的每一待嵌入视频帧,电子设备可以对该待嵌入视频帧进行一级小波分解,得到该待嵌入视频帧对应的四个子带,即LL、LH、HL和HH。其中,LL为低频子带(为便于区分,记为第一低频子带,即),LH、HL和HH均为高频子带。
上述为水平方向和垂直方向低通滤波后的小波系数,基本包括了上述待嵌入视频帧中的信息,并且,消除了随机噪声和冗余信息;LH为水平方向低通滤波和垂直方向高通滤波后的小波系数,LH主要包括了待嵌入视频帧在水平方向上的特征;HL为水平方向高通滤波和垂直方向低通滤波后的小波系数,HL包括了待嵌入视频帧在垂直方向上的特征;HH为水平方向和垂直方向的高通滤波后的小波系数。
步骤S502,对第一低频子带进行离散小波逆变换,得到第一低频矩阵。
上述离散小波逆变换为上述离散小波变换的逆操作,在此,对离散小波逆变换不作具体说明。
步骤S503,对第一低频矩阵进行奇异值分解,得到第一奇异值矩阵、第一正交矩阵和第二正交矩阵。
一个可选的实施例中,上述对第一低频矩阵进行奇异值分解,得到第一奇异值矩阵、第一正交矩阵和第二正交矩阵,可以表示为:
步骤S504,对待嵌入水印对应的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵。
一个可选的实施例中,上述对待嵌入水印的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵,可以表示为:
步骤S505,针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合中的嵌入强度,对第一奇异值矩阵和第二奇异值矩阵进行嵌入,得到该组嵌入参数集合对应的第三奇异值矩阵。
一个可选的实施例中,针对每组嵌入参数集合,电子设备可以利用以下公式,生成该组嵌入参数集合对应的第三奇异值矩阵。
步骤S506,对第一正交矩阵、第二正交矩阵和该组嵌入参数集合对应的第三奇异值矩阵进行奇异值逆变换,得到该组嵌入参数集合对应的第二低频矩阵。
一个可选的实施例中,电子设备可以利用以下公式,确定该组嵌入参数集合对应的第二低频矩阵。
步骤S507,对该组嵌入参数集合对应的第二低频矩阵进行离散小波变换,得到该组嵌入参数集合对应的第二低频子带。
一个可选的实施例中,上述对该组嵌入参数集合对应的第二低频矩阵进行离散小波变换,得到该组嵌入参数集合对应的第二低频子带,可以表示为:
步骤S508,对高频子带和该组嵌入参数集合对应的第二低频子带进行离散小波逆变换,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
在本步骤中,电子设备可以对上述、LH、HL和HH进行离散小波逆变换,得到原始视频中的每一待嵌入视频帧所对应的嵌入了待嵌入水印的视频帧。电子设备可以根据每一待嵌入视频帧的时间戳,对嵌入了待嵌入水印的视频帧进行视频帧重组,得到嵌入参数集合对应的候选水印视频。
通过上述步骤S501-步骤S508,电子设备可以按照每组嵌入参数集合中的嵌入强度和嵌入时间,将待嵌入水印嵌入至原始视频中的每一视频帧,得到候选水印视频。
另一个可选的实施例中,当上述待嵌入水印为图像时,针对上述步骤S405,根据上述图5-a所示的方法,本申请实施例还提供了一种水印嵌入方法。如图5-b所示,图5-b为本申请实施例提供的水印嵌入方法的第二种流程示意图。该方法包括以下步骤,即步骤S509-步骤S517。
步骤S509,针对原始视频中的每一待嵌入视频帧,对该待嵌入视频帧进行离散小波变换,得到第一低频子带和高频子带。
步骤S510,对第一低频子带进行离散小波逆变换,得到第一低频矩阵。
步骤S511,对待嵌入水印对应的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵。
上述步骤S509-步骤S511与上述步骤S501-步骤S503相同。
步骤S512,对待嵌入水印中的各像素点进行图像置乱,得到待分解水印。
在本步骤中,电子设备可以利用预设图像置乱算法对待嵌入水印中的各像素点进行图像置乱,得到图像置乱后的待嵌入水印(记为待分解水印)。其中,预设图像置乱算法可以为:Arnold变换(也称猫脸变换)算法、幻方变换算法等算法。在此,对上述预设图像置乱算法不作具体限定。
步骤S513,对待分解水印对应的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵。
通过上述步骤S512,电子设备可以实现将待嵌入水印的图像置乱,可以使得待嵌入水印中的图像信息被置乱,进一步的,通过上述步骤S513对图像置乱后的待分解水印的数据矩阵的奇异值分解,使得后期水印嵌入是基于待分解水印的数据矩阵奇异值分解得到的奇异值矩阵进行,因此,在一定程度上使得生成的候选水印视频中的图像信息被置乱,增加了得到的候选水印视频中图像信息被智能视频系统正确分析的难度。
步骤S514,针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合中的嵌入强度,对第一奇异值矩阵和第二奇异值矩阵进行嵌入,得到该组嵌入参数集合对应的第三奇异值矩阵。
步骤S515,对第一正交矩阵、第二正交矩阵和该组嵌入参数集合对应的第三奇异值矩阵进行奇异值逆变换,得到该组嵌入参数集合对应的第二低频矩阵。
步骤S516,对该组嵌入参数集合对应的第二低频矩阵进行离散小波变换,得到该组嵌入参数集合对应的第二低频子带。
步骤S517,对高频子带和该组嵌入参数集合对应的第二低频子带进行离散小波逆变换,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
上述步骤S514-步骤S517与上述步骤S505-步骤S508相同。
在上述图5-a和图5-b所示的实施例中,仅以原始视频中的每一视频帧,以及多组嵌入参数集合中的一组嵌入参数集合,对水印嵌入过程进行说明,原始视频中的其他视频帧以及多组嵌入参数集合中的其他组嵌入参数集合均可参照上述方法进行水印嵌入,在此不作具体说明。
一个可选的实施例中,根据上述图1所示的方法,本申请实施例还提供了一种视频对抗水印嵌入的方法。如图6所示,图6为本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入方法的第五种流程示意图。
步骤S601,获取原始视频。
步骤S602,利用预设智能视频系统对原始视频进行识别,得到第一识别结果。
步骤S603,获取待嵌入水印,以及待嵌入水印对应的多组嵌入参数集合。
步骤S604,针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将待嵌入水印嵌入至原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
步骤S605,利用预设智能视频系统对每一候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的第二识别结果。
步骤S606,在第二识别结果与第一识别结果不匹配时,将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为原始视频对应的对抗水印视频。
上述步骤S601-步骤S606与上述步骤S101-步骤S106相同。
步骤S607,若每一第二识别结果均与第一识别结果匹配,则按照预先设置的参数调整算法,对各组嵌入参数集合中的嵌入参数进行调整,并基于调整后的各组嵌入参数集合,返回执行针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将待嵌入水印嵌入至原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频的步骤,直至存在与第一识别结果不匹配的第二识别结果。
在本步骤中,当上述步骤S605中确定出的每一第二识别结果均与上述第一识别结果匹配时,电子设备可以按照预先设置的参数调整算法,对上述多组嵌入参数集合中的嵌入参数进行调整,并基于调整后的各组嵌入参数集合,返回执行上述步骤S604-步骤S605,也就是针对调整后的每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将待嵌入水印嵌入至原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频,利用预设智能视频系统对每一候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的第二识别结果,直至存在与第一识别结果不匹配的第二识别结果时,将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为原始视频对应的对抗水印视频。
一个可选的实施例中,上述预先设置的参数调整算法包括:粒子群算法、遗传算法、贝叶斯优化算法或模拟退火算法。在此,对上述多组嵌入参数集合中嵌入参数的调整过程不作具体说明。
在本申请实施例中,通过上述预先设置的参数调整算法,电子设备可以在未生成原始视频的对抗水印视频时,及时调整各组嵌入参数集合中的嵌入参数,提高嵌入参数的多样性,从而提高对抗水印视频确定的概率。
另外,在每一第二识别结果与第一识别结果均匹配的情况下,通过预先设置的参数调整算法,对各组嵌入参数集合中的嵌入参数进行调整,可以有效缩短嵌入参数调整的耗时,提高参数调整的效率,从而提高对抗水印视频确定的效率。
一个可选的实施例中,为了进一步提高上述对抗水印视频的获取效率,在对上述多组嵌入参数集合中的嵌入参数进行调整时,电子设备可以根据第一识别结果和各组嵌入参数集合对应第二识别结果间的误差,确定嵌入参数调整的调整步长。例如,当误差较小时,可以采用较大的调整步长,当误差较大时,可以采用较小的调整步长。在此,对调整步长的确定方法不作具体说明。
在上述实施例中,上述步骤S606和步骤S607是在第二识别结果和第一识别结果匹配结果不同的情况下分别执行的步骤,在此,对上述步骤S606和步骤S607的执行不作具体限定。
一个可选的实施例中,根据上述图1所示的方法,本申请实施例还提供了一种视频对抗水印嵌入方法。如图7所示,图7为本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入方法的第六种流程示意图。该方法包括以下步骤。
步骤S701,获取原始视频。
步骤S702,利用预设智能视频系统对原始视频进行识别,得到第一识别结果。
步骤S703,获取待嵌入水印,以及待嵌入水印对应的多组嵌入参数集合。
步骤S704,针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将待嵌入水印嵌入至原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
步骤S705,利用预设智能视频系统对每一候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的第二识别结果。
步骤S706,在第二识别结果与第一识别结果不匹配时,将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为原始视频对应的对抗水印视频。
上述步骤S701-步骤S706与上述步骤S101-步骤S106相同。
步骤S707,若每一第二识别结果均与第一识别结果匹配,则将迭代次数加1。
在本申请实施例中,上述多组嵌入参数集合在设定好后,可能并不能保证原始视频中嵌入水印的对抗性,因此,电子设备可以对各组嵌入参数集合中的嵌入参数进行调整,每一次调整前,电子设备可以记录嵌入参数迭代调整的迭代次数。当上述每一第二识别结果与第一识别结果均匹配时,电子设备将进行新一轮的迭代调整过程,此时,电子设备将迭代次数加1。
步骤S708,按照预先设置的参数调整算法,对各组嵌入参数集合中的嵌入参数进行调整,并基于调整后的各组嵌入参数集合,返回执行针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将待嵌入水印嵌入至原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频的步骤,直至迭代次数大于预设迭代次数。
在本步骤中,当上述步骤S705中确定出的每一第二识别结果均与上述第一识别结果匹配时,电子设备可以按照预先设置的参数调整算法,对上述多组嵌入参数集合中的嵌入参数进行调整,并基于调整后的多组嵌入参数集合,返回执行上述步骤S704-步骤S705,也就是针对调整后的每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将待嵌入水印嵌入至原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频,利用预设智能视频系统对每一候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的第二识别结果,直至迭代次数大于预设迭代次数。
一个可选的实施例中,上述预先设置的参数调整算法包括:粒子群算法、遗传算法、贝叶斯优化算法或模拟退火算法。在此,对上述多组嵌入参数集合的调整过程不作具体说明。
上述预设迭代次数可以为预先设置的数值,在此,对上述预设迭代次数不作具体限定。
一个可选的实施例中,当上述迭代次数大于预设迭代次数时,若仍不存在与第一识别结果不匹配的第二识别结果,则电子设备可以确定未生成原始视频所对应的对抗水印视频。
在本申请实施例中,通过上述预先设置的参数调整算法,电子设备可以在未生成原始视频的对抗水印视频时,及时调整各组嵌入参数集合中的嵌入参数,提高嵌入参数的多样性,从而提高对抗水印视频生成的概率。
另外,在每一第二识别结果与第一识别结果均匹配的情况下,通过预先设置的参数调整算法那,对各组嵌入参数集合中的嵌入参数进行调整,可以有效缩短嵌入参数调整的耗时,提高嵌入参数调整的效率,从而提高对抗水印视频确定的效率。
在上述实施例中,上述步骤S706和步骤S707是在第二识别结果和第一识别结果匹配结果不同的情况下分别执行的步骤,在此,对上述步骤S706和步骤S707的执行不作具体限定。
基于同一种发明构思,根据上述本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入方法,本申请实施例还提供了一种对视频对抗水印嵌入装置。如图8所示,图8为本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入装置的一种结构示意图。该装置包括以下模块。
第一获取模块801,用于获取原始视频;
第一识别模块802,用于利用预设智能视频系统对原始视频进行识别,得到第一识别结果;
第二获取模块803,用于获取待嵌入水印,以及待嵌入水印对应的多组嵌入参数集合;
嵌入模块804,用于针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将待嵌入水印嵌入至原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频;
第二识别模块805,用于利用预设智能视频系统对每一候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的第二识别结果;
确定模块806,用于在第二识别结果与第一识别结果不匹配时,将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为原始视频对应的对抗水印视频。
可选的,上述视频对抗水印嵌入装置还可以包括:
第一调整模块,用于若每一第二识别结果均与第一识别结果匹配,则按照预先设置的参数调整算法,对各组嵌入参数集合中的嵌入参数进行调整,并基于调整后的各组嵌入参数集合,返回调用嵌入模块804执行针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将待嵌入水印嵌入至原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频的步骤,直至存在与第一识别结果不匹配的第二识别结果;和/或
记录模块,用于若每一第二识别结果均与第一识别结果匹配,则将迭代次数加1;
第二调整模块,用于按照预先设置的参数调整算法,对各组嵌入参数集合中的嵌入参数进行调整,并基于调整后的各组嵌入参数集合,返回调用嵌入模块804执行针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将待嵌入水印嵌入至原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频的步骤,直至迭代次数大于预设迭代次数。
可选的,当每组嵌入参数集合中包括待嵌入水印对应的嵌入位置、透明度值、缩放比例、嵌入时间时,上述嵌入模块804,具体可以用于针对每组嵌入参数集合,根据该组嵌入参数集合中的透明度值调整待嵌入水印的透明度,得到调整后的待嵌入水印;
根据该组嵌入参数集合中的缩放比例,对调整后的待嵌入水印进行缩放处理,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印;
从原始视频中获取时间戳与该组嵌入参数集合中的嵌入时间匹配的视频帧,作为待嵌入视频帧;
按照该组嵌入参数集合中的嵌入位置,将该组嵌入参数集合对应的候选水印逐帧嵌入至原始视频中的各待嵌入视频帧,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
可选的,上述视频对抗水印嵌入装置还可以包括:
存储模块,用于在将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为原始视频对应的对抗水印视频之后,将嵌入至对抗水印视频的候选水印存储为原始视频对应的对抗水印;
上述视频对抗水印嵌入装置还可以包括:
第三获取模块,用于从存储的对抗水印中,获取原始视频对应的对抗水印;
执行模块,用于基于原始视频以及原始视频对应的对抗水印,执行预设操作,预设操作包括对原始视频的播放操作或传输操作。
可选的,当每组嵌入参数集合包括待嵌入水印的嵌入强度和嵌入时间时,上述嵌入模块804,包括:
获取子模块,用于针对每组嵌入参数集合,从原始视频中获取时间戳与该组嵌入参数集合中的嵌入时间匹配的视频帧,作为待嵌入视频帧;
嵌入子模块,用于基于离散小波变换算法,按照该组嵌入参数集合中的嵌入强度,将待嵌入水印逐帧嵌入至原始视频中的各待嵌入视频帧,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频;
其中,嵌入强度用于衡量待嵌入水印对原始视频中待嵌入视频帧的扰动情况。
可选的,上述嵌入子模块,具体可以用于针对原始视频中的每一待嵌入视频帧,对该待嵌入视频帧进行离散小波变换,得到第一低频子带和高频子带;
对第一低频子带进行离散小波逆变换,得到第一低频矩阵;
对第一低频矩阵进行奇异值分解,得到第一奇异值矩阵、第一正交矩阵和第二正交矩阵;
对待嵌入水印对应的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵;
针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合中的嵌入强度,对第一奇异值矩阵和第二奇异值矩阵进行嵌入,得到该组嵌入参数集合对应的第三奇异值矩阵;
对第一正交矩阵、第二正交矩阵和该组嵌入参数集合对应的第三奇异值矩阵进行奇异值逆变换,得到该组嵌入参数集合对应的第二低频矩阵;
对该组嵌入参数集合对应的第二低频矩阵进行离散小波变换,得到该组嵌入参数集合对应的第二低频子带;
对高频子带和该组嵌入参数集合对应的第二低频子带进行离散小波逆变换,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
可选的,若待嵌入水印为图像,则上述视频对抗水印嵌入装置还可以包括:
置乱模块,用于在对待嵌入水印对应的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵之前,对待嵌入水印中的各像素点进行图像置乱,得到待分解水印;
上述嵌入子模块,具体可以用于对待分解水印对应的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵。
可选的,上述对抗水印视频对应的嵌入参数集合中的嵌入参数满足预设约束条件,预设约束条件用于使对抗水印视频中的水印内容与待嵌入水印的水印内容间的匹配度达到设定要求。
通过本申请实施例提供的装置,可以获取待嵌入水印和该待嵌入水印对应的多组嵌入参数集合,基于多组嵌入参数集合,将待嵌入水印嵌入至原始视频,得到各组嵌入参数集合对应的候选水印视频,从而利用预设智能视频系统对各候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的识别结果,并在候选水印视频对应的识别结果与预设智能视频系统对原始视频的识别结果不匹配时,将该候选水印视频确定为原始视频对应的对抗水印视频,实现了原始视频所对应的对抗水印视频的获取。
相比于相关技术,由于上述预设智能视频系统对对抗水印视频的识别结果,与预设智能视频系统对该对抗水印视频所对应原始视频的识别结果是不匹配的,因此,在利用智能视频系统对确定出的对抗水印视频进行识别所得到的识别结果将出现偏差。这使得恶意用户在利用智能视频系统对对抗水印视频进行识别所得到的识别结果出现偏差,如上述智能分析所识别得到的人员信息,将与该对抗水印视频所对应原始视频中人员的人员信息存在差异,导致智能视频系统在对对抗水印视频进行识别时,以高置信度输出错误的识别结果,使得智能视频系统功能失效,降低了原始视频中视频信息被恶意用户获取的概率,以及降低了原始视频中信息泄露的风险,提高了原始视频的隐私安全性。
基于同一种发明构思,根据上述本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入方法,本申请实施例还提供了一种电子设备,如图9所示,包括:
存储器901,用于存放计算机程序;
处理器902,用于执行存储器901上所存放的程序时,实现如下步骤:
获取原始视频;
利用预设智能视频系统对原始视频进行识别,得到第一识别结果;
获取待嵌入水印,以及待嵌入水印对应的多组嵌入参数集合;
针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将待嵌入水印嵌入至原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频;
利用预设智能视频系统对每一候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的第二识别结果;
在第二识别结果与第一识别结果不匹配时,将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为原始视频对应的对抗水印视频。
并且上述电子设备还可以包括通信总线和/或通信接口,处理器902、通信接口、存储器901通过通信总线完成相互间的通信。
通过本申请实施例提供的电子设备,可以获取待嵌入水印和该待嵌入水印对应的多组嵌入参数集合,基于多组嵌入参数集合,将待嵌入水印嵌入至原始视频,得到各组嵌入参数集合对应的候选水印视频,从而利用预设智能视频系统对各候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的识别结果,并在候选水印视频对应的识别结果与预设智能视频系统对原始视频的识别结果不匹配时,将该候选水印视频确定为原始视频对应的对抗水印视频,实现了原始视频所对应的对抗水印视频的获取。
相比于相关技术,由于上述预设智能视频系统对对抗水印视频的识别结果,与预设智能视频系统对该对抗水印视频所对应原始视频的识别结果是不匹配的,因此,在利用智能视频系统对确定出的对抗水印视频进行识别所得到的识别结果将出现偏差。这使得恶意用户在利用智能视频系统对对抗水印视频进行识别所得到的识别结果出现偏差,如上述智能分析所识别得到的人员信息,将与该对抗水印视频所对应原始视频中人员的人员信息存在差异,导致智能视频系统在对对抗水印视频进行识别时,以高置信度输出错误的识别结果,使得智能视频系统功能失效,降低了原始视频中视频信息被恶意用户获取的概率,以及降低了原始视频中信息泄露的风险,提高了原始视频的隐私安全性。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
基于同一种发明构思,根据上述本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入方法,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一视频对抗水印嵌入方法的步骤。
基于同一种发明构思,根据上述本申请实施例提供的视频对抗水印嵌入方法,本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述实施例中任一视频对抗水印嵌入方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)等。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置、电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品等实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的较佳实施例,并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本申请的保护范围内。
Claims (11)
1.一种视频对抗水印嵌入方法,其特征在于,所述方法包括:
获取原始视频;
利用预设智能视频系统对所述原始视频进行识别,得到第一识别结果;
获取待嵌入水印,以及所述待嵌入水印对应的多组嵌入参数集合;
针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将所述待嵌入水印嵌入至所述原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频;
利用所述预设智能视频系统对每一候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的第二识别结果;
在所述第二识别结果与所述第一识别结果不匹配时,将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为所述原始视频对应的对抗水印视频。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若每一第二识别结果均与所述第一识别结果匹配,则按照预先设置的参数调整算法,对各组嵌入参数集合中的嵌入参数进行调整,并基于调整后的各组嵌入参数集合,返回执行所述针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将所述待嵌入水印嵌入至所述原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频的步骤,直至存在与所述第一识别结果不匹配的第二识别结果;和/或
若每一第二识别结果均与所述第一识别结果匹配,则将迭代次数加1;
按照预先设置的参数调整算法,对各组嵌入参数集合中的嵌入参数进行调整,并基于调整后的各组嵌入参数集合,返回执行所述针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将所述待嵌入水印嵌入至所述原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频的步骤,直至所述迭代次数大于预设迭代次数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当每组嵌入参数集合中包括所述待嵌入水印对应的嵌入位置、透明度值、缩放比例、嵌入时间时,所述针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将所述待嵌入水印嵌入至所述原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频的步骤,包括:
针对每组嵌入参数集合,根据该组嵌入参数集合中的透明度值调整所述待嵌入水印的透明度,得到调整后的待嵌入水印;
根据该组嵌入参数集合中的缩放比例,对所述调整后的待嵌入水印进行缩放处理,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印;
从所述原始视频中获取时间戳与该组嵌入参数集合中的嵌入时间匹配的视频帧,作为待嵌入视频帧;
按照该组嵌入参数集合中的嵌入位置,将该组嵌入参数集合对应的候选水印逐帧嵌入至所述原始视频中的各待嵌入视频帧,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为所述原始视频对应的对抗水印视频之后,所述方法还包括:
将嵌入至所述候选水印视频的候选水印存储为所述原始视频对应的对抗水印;
所述方法还包括:
从存储的对抗水印中,获取所述原始视频对应的对抗水印;
基于所述原始视频以及所述原始视频对应的对抗水印,执行所述预设操作,所述预设操作包括对所述原始视频的播放操作或传输操作。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当每组嵌入参数集合包括所述待嵌入水印的嵌入强度和嵌入时间时,所述针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将所述待嵌入水印嵌入至所述原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频的步骤,包括:
针对每组嵌入参数集合,从所述原始视频中获取时间戳与该组嵌入参数集合中的嵌入时间匹配的视频帧,作为待嵌入视频帧;
基于离散小波变换算法,按照该组嵌入参数集合中的嵌入强度,将所述待嵌入水印逐帧嵌入至所述原始视频中的各待嵌入视频帧,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频;
其中,所述嵌入强度用于衡量所述待嵌入水印对所述原始视频中待嵌入视频帧的扰动情况。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于离散小波变换算法,按照该组嵌入参数集合中的嵌入强度,将所述待嵌入水印逐帧嵌入至所述原始视频中的各待嵌入视频帧,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频的步骤,包括:
针对所述原始视频中的每一待嵌入视频帧,对该待嵌入视频帧进行离散小波变换,得到第一低频子带和高频子带;
对所述第一低频子带进行离散小波逆变换,得到第一低频矩阵;
对所述第一低频矩阵进行奇异值分解,得到第一奇异值矩阵、第一正交矩阵和第二正交矩阵;
对所述待嵌入水印对应的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵;
针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合中的嵌入强度,对所述第一奇异值矩阵和所述第二奇异值矩阵进行嵌入,得到该组嵌入参数集合对应的第三奇异值矩阵;
对所述第一正交矩阵、第二正交矩阵和该组嵌入参数集合对应的第三奇异值矩阵进行奇异值逆变换,得到该组嵌入参数集合对应的第二低频矩阵;
对该组嵌入参数集合对应的第二低频矩阵进行离散小波变换,得到该组嵌入参数集合对应的第二低频子带;
对所述高频子带和该组嵌入参数集合对应的第二低频子带进行离散小波逆变换,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,若所述待嵌入水印为图像,则在对所述待嵌入水印对应的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵之前,所述方法还包括:
对所述待嵌入水印中的各像素点进行图像置乱,得到待分解水印;
所述对所述待嵌入水印对应的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵的步骤,包括:
对所述待分解水印对应的数据矩阵进行奇异值分解,得到第二奇异值矩阵、第三正交矩阵和第四正交矩阵。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对抗水印视频对应的嵌入参数集合中的嵌入参数满足预设约束条件,所述预设约束条件用于使所述对抗水印视频中的水印内容与所述待嵌入水印的水印内容间的匹配度达到设定要求。
9.一种视频对抗水印嵌入装置,其特征在于,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取原始视频;
第一识别模块,用于利用预设智能视频系统对所述原始视频进行识别,得到第一识别结果;
第二获取模块,用于获取待嵌入水印,以及所述待嵌入水印对应的多组嵌入参数集合;
嵌入模块,用于针对每组嵌入参数集合,基于该组嵌入参数集合,将所述待嵌入水印嵌入至所述原始视频,得到该组嵌入参数集合对应的候选水印视频;
第二识别模块,用于利用所述预设智能视频系统对每一候选水印视频进行识别,得到各候选水印视频对应的第二识别结果;
确定模块,用于在所述第二识别结果与所述第一识别结果不匹配时,将该第二识别结果对应的候选水印视频确定为所述原始视频对应的对抗水印视频。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-8任一所述的方法。
11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一所述的方法。
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Title |
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R. SUBHASHINIR. SUBHASHINI等: "Robust audio watermarking for monitoring and information embeddingRobust audio watermarking for monitoring and information embedding" * |
任克强;张凯;谢斌;: "基于小波域低频系数的自适应盲视频水印算法" * |
毕洪波;张玉波;: "基于DWT-SVD的视频水印" * |
马洁;李建福;: "基于混沌映射的视频数字水印算法" * |
高琦;李人厚;刘连山;: "基于帧间相关性的盲视频数字水印算法" * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN115564634B (zh) | 2023-05-02 |
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