CN1946179A - 用于数字视频信号的水印方法、设备及检测方法、设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种为数字视频信号添加鲁棒水印的方法和设备，以及一种检测数字视频信号中是否嵌入了水印的方法和设备。该方法包括：将数字视频信号分割成镜头序列，并从镜头序列中选择相邻的镜头组成视频片段；向该视频片段里嵌入调制的双极性二值水印向量W_r，W_r＝(w(0)，...，w(n)...，w(N－1))，N为大于1的正整数。本发明所公开的视频水印方法可以有效抵抗多种类型的时间同步失真、空间同步失真、光度失真及其组合失真，和目前已有的方案相比，在可以抵抗的失真的种类和失真的程度上都有了大幅提升。

Description

用于数字视频信号的水印方法、设备及检测方法、设备

技术领域

本发明属于数字视频处理领域，尤其涉及往数字视频信号里加水印的方法和设备，以及检测数字视频信号里是否嵌入了水印的方法和设备。

背景技术

视频水印是数字视频版权保护的关键技术。数字视频水印最具有挑战性的问题就是如何使得水印能在经受多种视频应用中常规视频处理后，能保存下来，并能够被正确检测到，这就是水印的鲁棒性问题。对于视频而言，常规信号处理包括：时间同步失真(如帧插入、帧删除、帧频转换等)、空间同步失真(如裁剪、放缩、平移、旋转、透视、非线性变换、球形变换、局部几何变换等各种几何变换)、光度失真(如有损压缩、噪声、滤波、对比度/亮度调整等)等。

为了解决水印的鲁棒性问题，研究人员提出了不少思想和方法。一般提高水印鲁棒性常用的方法有：扩频水印，冗余嵌入、在感知上的重要系数中嵌入、在已知鲁棒性的系数中嵌入等。而对抗时间和空间同步失真的一般思想则是穷举搜索、同步模板、自相关、不变水印等。这些思想方法有力推动了水印鲁棒性的研究。但是这些方法并没有彻底解决水印抵抗某一类或者几类失真的鲁棒性问题。基于这些方法，研究人员针对时间同步失真、空间同步失真、光度失真这三大类失真分别进行研究，提出了一些能抵抗其中的某一类或者几类失真的水印方法。

沿时间轴嵌入水印被认为是近来提出的抵抗空间同步失真的比较有效的视频水印方法。Haitsma等提出了通过调制每一帧的平均亮度、按帧嵌入水印信息的水印方法。该方法可以较好地抵抗多种类型的空间同步失真，但是对于随机插帧、丢帧、帧频变换等导致的时间同步失真的抵抗力较弱。Sang等提出了调节每一帧的方差的水印方法来抵抗几何失真。但是由于要计算每一帧的离散傅立叶变换(DFT)，所以该方法的计算复杂度较高，同时抗时间同步失真的能力仍然较弱。

Niu等提出的沿时间轴嵌入水印的方法，可以抵抗一定频率的丢帧导致的时间同步失真，可以抵抗多种几何变换引起的空间同步失真，对于有损压缩导致的光度失真，也有较好的抵抗力。但是该方法不能抵抗帧频变换引起的时间同步失真。Chen等提出的方法能较好地抵抗空间同步失真和轻度的随机帧插入和帧删除导致的时间同步失真，但是对于帧频变换引起的时间同步失真抵抗力较弱。

此外，沿时间轴嵌入对于抵抗时间同步失真也是一个不错的选择。Lin等用有限状态机作为视频帧水印密钥生成器，可抵抗随机的帧删除、帧插入、帧交换等导致的时间同步失真，但该方案对于空间同步失真的抵抗力较弱。

以上这些沿时间轴嵌入的方法，都是基于视频帧的，都不能抵抗帧频变换导致的时间同步失真。而那些基于场景或者镜头的方法可以抵抗更多的失真。Jung等提出的基于场景的视频水印方法，可以较好地抵抗多种类型的时间同步失真和简单几何变换导致的空间同步失真，但是计算量大，视频质量下降明显。Sun等提出的基于独立分量分析(ICA)和镜头分割相结合的水印方法，可以抵抗多种类型的时间同步失真和常见的光度失真，如压缩等，对于空间同步失真的抵抗力则取决于方法所采用的图像水印方法。

此外，部分学者提出了基于三维离散余弦变换(3D DCT)、三维离散小波变换(3D DWT)的方法。这些方法在不同程度上能抵抗部分类型的处理引起的失真，但都存在复杂性高等问题。

最近Harmanci等提出的视频水印方法，可以抵御一定程度的几何变换引起的空间同步失真，以及随机的帧插值、场景的编辑、剪切、交换等引起的时间同步失真。但是该方法了利用视频每一帧图像的散列(HASH)信息作为检测辅助信息，不是盲检测水印方法。

尽管研究人员提出了包括以上水印方法在内的多种水印方法，可以在一定程度上抵御一类或者几类失真，但是这些水印方法都不能有效地同时抵抗时间同步失真、空间同步失真和光度失真及其组合失真。这使得水印的实际应用受到了很大限制。

发明内容

本发明提供一种新的为数字视频信号加水印和检测数字视频信号是否嵌入了水印的鲁棒水印方法，用以解决有效抵抗多种类型的时间同步失真、空间同步失真、光度失真及其组合失真的问题。

一种用于数字视频信号的鲁棒水印方法，包括：

将数字视频信号分割成镜头序列，并从镜头序列中选择相邻的镜头组成视频片段；

向该视频片段里嵌入调制的双极性二值水印向量W_r，W_r＝(w(0)，...，w(n)...，w(N-1))，N为大于1的正整数。

一种使用上述方法的水印检测方法，包括：

将待检测的数字视频信号分割成一个镜头序列；

从镜头序列中选择若干个相邻的镜头组成视频片段，并检测该视频片段是否嵌入了水印。

一种用于将水印信息嵌入到数字视频信号中的设备，包括：

用于将水印信息编码调制为双极性二值向量的水印调制单元，所述双极性二进制向量W_r＝(w(0)，...，w(n)...，w(N-1))，N为大于1的正整数；

用于将视频切分为镜头序列的视频镜头分割单元；

用于从镜头序列中选取连续镜头，组成合适的视频片段的视频片段选取单元；

用于将往视频片段里嵌入水印的水印嵌入单元。

一种用于检测数字视频信号是否含有水印的设备，包括：

用于将水印信息编码调制为双极性二值向量的水印调制单元，所述双极性二进制向量W_r＝(w(0)，...，w(n)...，w(N-1))，N为大于1的正整数；

用于将视频分割为镜头序列的视频镜头分割单元；

用于从镜头序列中选取连续镜头，组成合适的视频片段的视频片段选取单元；

用于判断视频片段是否含有水印的视频片段判定单元。

本发明所公开的视频水印方法可以有效抵抗多种类型的时间同步失真、空间同步失真、光度失真及其组合失真，和目前已有的方法相比，在可以抵抗的失真的种类和失真的程度上都有了大幅提升。

附图说明

图1为本发明实施例将水印嵌入到视频信号中的设备的结构示意图；

图2为图1中用于视频片段的水印嵌入单元的结构示意图；

图3为图2中1位水印嵌入单元的结构示意图；

图4为本发明实施例在视频信号中检测水印的设备的结构示意图；

图5为图4中用于判定视频片段是否含有水印的视频片段判定单元的结构示意图；

图6为图5中特征向量分量提取单元的结构示意图；

图7为本发明用于数字视频信号的水印嵌入方法的流程示意图；

图8为本发明用于数字视频信号的水印检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。

通过对视频镜头分割的研究可知：

由于镜头边界是视频的重要特征，在不对内容构成明显影响的情况下，即使出现丢帧、帧频变化等时间同步失真，镜头的边界仍然可以检测出来。本发明根据这个特点利用镜头分割来获得水印嵌入和检测所需的同步信息。

如图1所示，将水印嵌入到视频信号中的设备，包括了：

用于将水印信息编码调制为双极性二值向量W_r的水印调制单元100，其中W_r＝(w(0)，...，w(n)...，w(N-1))，N为大于1的正整数；

用于将视频分割为镜头序列的视频镜头分割单元110；

用于从镜头序列中选取连续镜头，组成合适的视频片段的视频片段选取单元120；

用于往视频片段里嵌入水印的水印嵌入单元130；

用于存储处理后的视频数据的存储单元140。

其中，用于往视频片段里嵌入水印的水印嵌入单元130，如图2所示，进一步包括了：

用于将视频片段分割成多个视频单元的第一视频片段分割单元131；

用于往1个视频单元里嵌入水印向量W_r的一个分量的1位水印嵌入单元132。

其中1位水印嵌入单元132，如图3所示，包括了：

用于将1个视频单元分成多个视频子单元的第一视频子单元分割单元1321；

用于调节视频子单元中频能量以嵌入水印向量W_r的一个分量的子单元中频能量调整单元1322。

依据上述设备，从数字视频信号源中产生的数字视频信号，经过视频镜头分割单元110处理得到镜头序列。从该序列中，由视频片段选取单元120选择出部分连续的镜头组成长度合适的视频片段。而后该视频片段经过视频片段分割单元131分割成N个视频单元，每个视频单元经过视频子单元分割单元1321分割为R个视频子单元。由子单元中频能量调整单元1322对每个视频子单元的中频能量进行调整，以嵌入根据水印调制单元100得到的水印向量W_r。

如图4所示，是与上述将水印嵌入到视频信号中的设备相对应的检测数字视频信号是否含有水印的设备，包括：

用于将水印信息编码调制为双极性二值向量W_r的水印调制单元100，其中W_r＝(w(0)，...，w(n)...，w(N-1))，N为大于1的正整数；

用于将视频分割为镜头序列的视频镜头分割单元110；

用于从镜头序列中选取连续镜头，组成合适的视频片段的视频片段选取单元120；

用于判断视频片段是否含有水印的视频片段判定单元160。

其中视频片段判定单元160，如图5所示，进一步包括：

用于将视频片段分成多个视频单元的第二视频片段分割单元161；

用于从1个视频单元里提取特征向量的一个分量的特征向量分量提取单元162；

用于计算特征向量和水印向量的相关性，并根据相关性大小判断是否含有水印的判定单元163。

其中特征向量分量提取单元162，如图6所示，进一步包括：

用于将1个视频单元分成多个视频子单元的第二视频子单元分割单元1621；

用于计算子单元的中频能量的子单元中频能量计算单元1622；

用于计算特征向量的一个分量的特征分量计算单元1623。

依据上述设备，从待检测数字视频信号源中产生的数字视频信号，经过镜头分割单元110处理得到镜头序列。从该序列中，由视频片段选取单元120选择出部分连续的镜头组成长度合适的视频片段，然后由第二视频片段分割单元161将视频片段分割为N个视频单元，对每一个视频单元，由第二视频子单元分割单元1621分割为R个子单元，再由子单元中频能量计算单元1622计算每一个子单元的中频能量，由特征分量计算单元1623根据每一个子单元的中频能量计算出特征向量的每一个分量，然后由判定单元163判断该视频片段是否含有水印。

上述方案中，第一视频片段分割单元131和第二视频片段分割单元161可以做相同的设置；第一视频子单元分割单元1321和第二视频子单元分割单元1621也可以做相同的设置。

下面结合上述设备来说明本发明用于数字视频信号的水印方法。如图7所示，是该水印嵌入方法的流程示意图，从图中可见，主要包括以下步骤：

步骤701、将水印信息编码调制为双极性二值水印向量；

该步骤将待嵌入的水印信息经过水印调制单元100调制为双极性二值水印向量W_r＝(w(0)，...，w(n)…，w(N-1))，其中w(n)∈{-1，1}，n＝0～N-1；N为大于1的正整数。

步骤702、根据镜头分割方法把数字视频信号分割成一个镜头序列；

该步骤将待嵌入水印的数字视频信号经过视频镜头分割单元110分割为一系列镜头，得到数字视频信号的镜头分割点。

该步骤中，镜头切分时，可以只检测镜头切变。可以采用Yee和Liu提出的基于DC图象的象素对比较法进行镜头检测和切分。

步骤703、从上述镜头序列中选择若干个相邻的镜头组成具有合适长度的视频片段；

该步骤将由步骤702得到的镜头序列经过视频片段选取单元120选择出部分连续的镜头组成长度合适的视频片段，可以按如下方法进行：

步骤(11)从镜头分割点中选定一个分割点作为视频片段起点；

步骤(12)把视频片段起点的下一个镜头分割点作为视频片段终点；

步骤(13)计算当前视频片段长度；

步骤(14)如果视频片段长度小于L_min，则把当前视频片段终点的下一个镜头分割点作为视频片段新的终点，转步骤(13)，否则，进入步骤(15)；

步骤(15)以当前视频片段作为长度合适的视频片段。

步骤704、往视频片段里嵌入水印W_r；

该步骤将由水印嵌入单元130往由步骤703得到的视频片段里嵌入水印。

具体嵌入方法如下：

首先把由步骤703得到的视频片段经过第一视频片段分割单元131分割成N个视频单元，每个视频单元经过第一视频子单元分割单元1321分割为R个视频子单元。由子单元中频能量调整单元1322对每个视频子单元的中频能量进行调整，以嵌入根据水印调制单元100得到的水印向量W_r。

上述方案中，每个视频子单元的中频能量是该视频子单元内所有帧的亮度分量的中频能量的均值，进行调整时可以采用如下方法：

设R＝3；设M为视频一帧内8×8块的个数，B(p，m)为第p帧的第m个块，DCT(p，m，i)为第p帧的第m个8×8块的DCT变换系数按照zigzag顺序的第i个系数，其中i＝S，...，T，0＜S＜T＜32。设E_m(p)为视频第p帧的中频能量，计算方法如下：

$E_m\left(p\right)=\underset{m=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=S}{\overset{T}{\mathrm{\Σ}}}\left|\mathrm{DCT}(p,m,i)\right|$

设g(n，k)为第n个视频单元的第k个视频子单元的中频能量，即第n个视频单元的第k个视频子单元的各帧的E_m的均值：

$g(n,k)=\frac{1}{Q_{n,k}}\underset{p}{\mathrm{\Σ}}{E}_m\left(p\right)$

其中，Q_n，k为第n个视频单元的第k个视频子单元所含帧的个数，n＝0～N-1，k＝0～R-1。令：

$\mathrm{\ϵ}\left(n\right)=g(3n,1)-\frac{g(3n,0)+g(3n,2)}{2}$

嵌入水印时，要调整第n个视频单元的各个子单元的各帧的DCT中频系数，使得ε(n)远离零点。并且，当w(n)＝1时，要使得第n个视频单元的第1个视频子单元中各帧的DCT中频系数的绝对值增大，使得第n个视频单元的第0、2个视频子单元中各帧的DCT中频系数的绝对值减小，使ε(n)向大于0的方向改变；当w(n)＝-1时，做法相反，使得ε(n)向小于0的方向改变。

调整第n个视频单元的第1个视频子单元中各帧的DCT中频系数的方法如下：

设系数DCT(p，m，i)调整后的新值为DCT(p，m，i)′，其计算方法如下：

DCT(p，m，i)′＝DCT(p，m，i)+Δ(p，m，i)

其中Δ(p，m，i)为改变量，计算方法如下：

Δ(p，m，i)＝λ(i)·w(n)·φ(p，m，i)

$\mathrm{\&phi;}(p,m,i)=\left\{\begin{array}{cc}0,& \left|\mathrm{DCT}(p,m,i)\right|<=T_A\\ 1,& T_A<\mathrm{DCT}(p,m,i)<T(p,m)\\ -1,& -T(p,m)<\mathrm{DCT}(p,m,i)<-T_A\\ \frac{\mathrm{DCT}(p,m,i)}{T(p,m)}& T(p,m)\&le;\left|\mathrm{DCT}(p,m,i)\right|\end{array}\right.$

λ(i)＝max(1，DCT_Freq_Sensitivity(i)×ScaleD)

其中DCT_Freq_Sensitivity(i)为DCT频率敏感度表按ZigZag顺序的第i个敏感度值，ScaleD为一调节系数，max(·)为取最大值的函数。T_A为一正常数，T(p，m)为两个常数T_m和T_M的线性组合，且T_A≤T_m≤T(p，m)≤T_M。T(p，m)计算方法如下：

T(p，m)＝α(p，m)·T_m+(1-α(p，m))·T_M

其中为组合系数，它由帧p相对于p-1的变化量、块B(p，m)相对于B(p-1，m)的变化量、块B(p，m)的中频能量来确定。

为了保持水印的不可感知性，保持水印嵌入后视频的质量，我们用区间[-C(p，i)，C(p，i)]来对Δ(p，m，i)进行限制性截取。其中C(p，i)可以按如下方法计算：

其中D(p)为第p帧相对于第p-1帧的变化量。

调整第n个视频单元的第0、2个视频子单元中各帧的DCT中频系数时，用-w(n)替换上述步骤中的w(n)，按上述步骤即可实现。

与上述水印嵌入方法相对应，如图8所示，是该水印检测方法的流程示意图，从图中可见，主要包括以下步骤：

步骤801、将水印信息编码调制为双极性二值水印向量；

该步骤将待嵌入的水印信息经过水印调制单元100调制为双极性二值水印向量W_r＝(w(0)，...，w(n)...，w(N-1))，其中w(n)∈{-1，1}，n＝0～N-1；N为大于1的正整数。

步骤802、根据镜头分割方法把数字视频信号分割成一个镜头序列；

该步骤将待嵌入水印的数字视频信号经过视频镜头分割单元110分割为一系列镜头，得到数字视频信号的镜头分割点。

镜头切分时，可以只检测镜头切变。可以采用Yee和Liu提出的基于DC图象的象素对比较法进行镜头检测和切分。

步骤803、从镜头序列中选择若干个相邻的镜头组成具有合适长度的视频片段，并检测该视频片段是否嵌入了水印W_r。

该步骤将由步骤802得到的镜头序列经过视频片段选取单元120选择出部分连续的镜头组成长度合适的视频片段，并由视频片段判定单元160检测该片段是否嵌入了水印。可以按如下步骤进行：

步骤(21)、从镜头分割点中选定一个分割点作为视频片段起点和终点；

步骤(22)、如果当前视频片段的终点之后还有镜头未得到检测，则把视频片段终点的下一个镜头分割点作为视频片段终点；否则，检测结束。

步骤(23)、计算当前视频片段长度。如果视频片段长度小于D_min，转步骤2，其中D_min为正数，且小于等于L_min；否则进入步骤(22)；

步骤(24)、检测所述视频片段是否有水印W_r；

步骤(25)、如果有水印，则取当前视频片段的终点作为新视频片段的起点和终点，转步骤(22)；否则进入步骤(26)；

步骤(26)、如果当前视频片段长度小于D_max，转步骤(22)，其中D_max大于等于L_min；否则进入步骤(27)；

步骤(27)、把视频片段起点的下一个镜头分割点作为新的视频片段起点和终点。转步骤(22)。

其中，步骤(24)由视频片段判定单元160完成，具体方法如下：首先把由步骤(23)得到的视频片段由第二视频片段分割单元161将视频片段分割为N个视频单元，对每个视频单元，由第二视频子单元分割单元1621分割为R个子单元，再由子单元中频能量计算单元1622计算每一个子单元的中频能量，由特征分量计算单元1623根据每一个子单元的中频能量计算出特征向量的每一个分量，然后由判定单元163判断该视频片段是否含有水印。

特征分量计算单元1623计算特征向量的每一个分量的方法如下：

特征向量V＝(v(0)，v(1)，...v(n)，...，v(N-1))的分量v(n)的计算方法如下：

$v\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}1,& \mathrm{\&epsiv;}\left(n\right)>{\mathrm{\&epsiv;}}_0\\ -1,& \mathrm{\&epsiv;}\left(n\right)<-{\mathrm{\&epsiv;}}_0\\ 0,& -{\mathrm{\&epsiv;}}_0\&le;\mathrm{\&epsiv;}\left(n\right)\&le;{\mathrm{\&epsiv;}}_0\end{array}\right.$

其中，ε₀为一正常数。

判定单元163判定视频片段是否含有水印的方法如下：

首先计算特征向量V与水印向量W_r的归一化相关性τ。

$\mathrm{\&tau;}=\frac{V\&CenterDot;W_r}{\left|V\right|\left|W_r\right|}$

设τ_nc为检测阈值。如果τ≥τ_nc，则表明被检测的该段视频有水印；否则，被检测的该段视频没有水印。

试验表明，本发明所公开的视频水印方法对于多种常见的时间同步失真、对于多种几何变换及组合导致的空间同步失真、4种主要类型的光度失真，对画面变化不是十分剧烈的视频的检测准确率都达到了100％。对于画面变化剧烈的视频，如战争片等，检测准确率也几乎都达到了100％。这说明该方法可以有效抵抗多种类型的时间同步失真、空间同步失真和光度失真，这是其他方法难以实现的。

当两类或者两类以上的失真组合发生时，本发明所公开的视频水印方法对于一般的视频信号仍然能达到100％的检测准确率，对于变化剧烈的视频信号，检测准确率也达到了60％以上。这是其他方法难以做到的。

本发明和目前已有的方法相比，在可以抵抗的失真的种类和失真的程度上都有了大幅提升。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1、一种用于数字视频信号的水印方法，包括：

将数字视频信号分割成镜头序列，并从镜头序列中选择相邻的镜头组成视频片段；

向该视频片段里嵌入调制的双极性二值水印向量W_r，W_r＝(w(0)，...，w(n)...，w(N-1))，N为大于1的正整数。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，从镜头序列中选择相邻的镜头组成视频片段步骤进一步包括：

从镜头分割点中选定一个分割点作为视频片段起点；

把视频片段起点的下一个镜头分割点作为视频片段终点；

计算当前视频片段长度；

如果视频片段长度小于L_min，把当前视频片段终点的下一个镜头分割点作为视频片段新的终点，其中L_min为正数，重复上一个步骤；否则

以当前视频片段为组成的视频片段。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，向视频片段里嵌入水印W_r步骤进一步包括：

把该视频片段分成N个视频单元；

向第n个视频单元中嵌入W_r的第n个分量w(n)，n＝0～N-1。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述视频片段分成N个视频单元时，可以沿时间轴，按时长等分原则进行分割。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述沿时间轴，按时长等分原则进行分割时，包括以下步骤：

按绝对时间计算该视频片段的时长；

根据该时长，将该视频片段沿时间轴等分为N个视频单元；

根据每一视频单元在时间轴上起始和结束时刻，以及每一视频帧的起始和结束时刻，将每一视频帧都归到某个视频单元里，使得每个视频单元里所含的视频帧数为整数个，最长的视频单元和最短的视频单元所含视频帧数相差不超过1帧。

6、如权利要求3所述的方法，其特征在于，向第n个单元中嵌入W_r的第n个分量w(n)时，采用以下步骤：

把该视频单元分成R个视频子单元，R为大于1的正整数；

调节每个子视频单元的中频能量，根据各个视频子单元的中频能量关系嵌入w(n)。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述视频子单元的亮度分量的中频能量是该视频子单元内所有帧的亮度分量的中频能量的均值。

8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，将数字视频信号分割成镜头序列时，根据镜头分割方法把视频节目分割成一个镜头序列，并只检测镜头的切变。

9、使用权利要求1所述方法的水印检测方法，包括：

将待检测的数字视频信号分割成一个镜头序列；

从镜头序列中选择若干个相邻的镜头组成视频片段，并检测该视频片段是否嵌入了水印。

10、如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述从镜头序列中选择若干个相邻的镜头组成视频片段，并检测该视频片段是否嵌入了水印步骤进一步包括：

步骤1、从镜头分割点中选定一个分割点作为视频片段起点和终点；

步骤2、如果当前视频片段的终点之后还有镜头未得到检测，则把视频片段终点的下一个镜头分割点作为视频片段终点；否则，检测结束；

步骤3、计算当前视频片段长度。如果视频片段长度小于D_min，转步骤2，其中D_min为正数，且小于等于L_min；否则进入步骤4；

步骤4、检测所述视频片段是否有水印W_r；

步骤5、如果有水印，则取当前视频片段的终点作为新视频片段的起点和终点，转步骤2；否则进入步骤6；

步骤6、如果当前视频片段长度小于D_max，转步骤2，其中D_max大于等于L_min；否则进入步骤7；

步骤7、把视频片段起点的下一个镜头分割点作为新的视频片段起点和终点，转步骤2。

11、如权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤4中检测该视频片段里是否嵌入了水印W_r包括：

将所述视频片段分成N个视频单元；

从第n个单元中提取特征向量V＝(v(0)，v(1)，...v(n)，...，v(N-1))的第n个分量，n＝0～N-1；

计算特征向量和水印向量的相关性，并根据相关性大小和检测阈值来判定视频内容是否含有视频水印。

12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述从第n个单元中提取特征向量V的第n个分量v(n)时，包括：

将所述视频单元分成R个子单元；

计算每个子单元的中频能量，利用各个子单元的中频能量的关系提取v(n)。

13、一种用于将水印信息嵌入到数字视频信号中的设备，其特征在于，包括：

用于将水印信息编码调制为双极性二值向量的水印调制单元，所述双极性二进制向量W_r＝(w(0)，...，w(n)，...，w(N-1))，N为大于1的正整数；

用于将视频切分为镜头序列的视频镜头分割单元；

用于从镜头序列中选取连续镜头，组成合适的视频片段的视频片段选取单元；

用于将往视频片段里嵌入水印的水印嵌入单元。

14、如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述水印嵌入单元进一步包括：

用于将视频片段分成多个视频单元的视频片段分割单元；

用于向1个视频单元里嵌入水印向量W_r的一个分量的1位水印嵌入单元。

15、如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述1位水印嵌入单元进一步包括：

用于将1个视频单元分成多个视频子单元的视频子单元分割单元；

用于调节子单元的中频能量以嵌入水印向量W_r的一个分量的子单元中频能量调整单元。

16、一种用于检测数字视频信号是否含有水印的设备，其特征在于，包括：

用于将水印信息编码调制为双极性二值向量的水印调制单元，所述双极性二进制向量W_r＝(w(0)，...，w(n)，...，w(N-1))，N为大于1的正整数；

用于将视频分割为镜头序列的视频镜头分割单元；

用于从镜头序列中选取连续镜头，组成合适的视频片段的视频片段选取单元；

用于判断视频片段是否含有水印的视频片段判定单元。

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