一种面向版权保护服务的视频地理数据数字水印方法

摘要

本发明涉及一种面向版权保护服务的视频地理数据数字水印方法，该方法基于对视频压缩攻击分析，根据视频帧在经过编码后，帧的像元值会在一个范围内上下波动，但位置没有发生改变，通过对时间线上的视频帧进行数学变换，建立频域系数与水印信息对应的量化规则，将水印信息嵌入到视频中，在水印提取时，对时间轴上所有帧的水印检测结果进行矩阵融合，遵循多数原则以还原出最优的水印信息。该方法充分利用了视频地理数据帧像元在视频压缩攻击前后数值小幅度波动变化与位置不变特性，并在检测时遵循多数原则优化水印结果，解决了依靠单帧检测结果恢复水印效果差的问题，大幅提高了水印算法的鲁棒性，解决了现有算法很难有效抵抗视频压缩等攻击的问题。

主权项

1.一种面向版权保护服务的视频地理数据数字水印方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、水印信息生成；步骤一，读取文字水印信息，将其在计算机内存中绘制成灰度图像，大小固定为，且灰度值只有255，0；步骤二，由上到下，从左至右扫描该图，若灰度值为255，对应的水印位为0，反之灰度值为0，水印位为1，得有意义水印信息，其中，，水印信息长度固定为：；步骤三，对有意义水印信息进行置乱得加密后的水印信息；（2）、水印嵌入过程；步骤一：利用Directshow平台将视频地理数据分割成一系列在时间线上的静态图片；步骤二：按时间顺序截取视频帧，获取帧的大小M×N，并选取离散点集；步骤三：对每帧中选取的离散点进行小波变换并选取低频系数，按照量化规则将水印信息嵌入到选取的低频系数中，量化规则如下：其中，为嵌入强度，，为完整水印数目，；当一条完整水印嵌入后水印位自动置为；重复上述过程直至水印信号全部嵌入，最后进行小波逆变换，将嵌入水印后的像元值替换原始像元值；步骤四，对已嵌入水印的视频帧进行编码并写入新文件；步骤五，重复步骤二，三，四直至所有视频帧水印嵌入完毕；（3）、水印检测过程；步骤一：利用Directshow平台将视频地理数据分割成一系列在时间线上的静态图片；步骤二：按时间顺序截取视频帧，获取帧的大小M×N；步骤三：遍历待检测视频帧，按照（2）中步骤三的取点规则找出视频帧中所有载有水印信息的像元，组合成像元集，并对其进行小波变换；步骤四：提取其小波变换后的低频系数，并将系数与嵌入强度进行取模运算，余数为，若则水印信息为1，反之为-1，并将提取的水印位对应相加；重复上述过程直到单帧中水印信息完全被提取出来；步骤五：重复步骤二，三，四直至时间线上所有视频帧检测完毕；步骤六：对时间线上所有进行矩阵融合，并根据多数原则得出优化后的水印检测信息；矩阵融合数学表达式：其中，为帧序数，为视频总帧数，为单帧检测结果对应的水印位，，；步骤七：对优化后的水印检测信息进行逆置乱并按照（1）步骤二中水印位与灰度的对应关系扫描成图片，并输出。