一种带补偿的保护MPEG－2视频数据的方法

摘要

一种带补偿的保护MPEG-2视频数据的方法是基于MPEG-2压缩域的水印技术，属于多媒体信号处理领域。本发明利用MPEG-2的压缩编码方法和句法结构，在MPEG-2压缩码流中嵌入水印，不改变原码流的码率，同时利用MPEG-2的编码特点，对嵌入水印后的视频码流进行补偿，使嵌入水印的视频码流解码后和原始视频码流解码后的视频序列在播放时，人眼无法区别两者的差别。而数字水印则为这个问题提供了一种区别的手段。本发明可使通过网络或广播电视系统传播的压缩视频数据或文件获得保护，同时为防范电视信号源中被“法轮功”等非法组织进行非法信息的插播提供有效的监控手段。

主权项

1.一种带补偿的保护MPEG-2视频数据的方法，其特征在于该方法包括水印嵌入和提取两个过程，水印嵌入过程步骤如下：1)对原始水印序列进行纠错编码，具体做法是：假设长度是k的原始水印序列为M＝{mi}，mi∈{0，1}，i＝0，1...k-1；纠错编码后的长度为N，得到待嵌入的编码水印序列W＝{wi}，，i＝0，1，...N-1；2)部分解码MPEG-2视频流，获取I帧图象DCT系数块的DC系数值，具体做法是：在MPEG-2视频码流中找到I帧，对其进行部分解码，得到该I帧内每个8X8块DCT的DC系数的编码码字：dct_dc_size和dc_dct_differential，其中dct_dc_size表示差分码字的位数，dc_dct_differential表示位数为dct_dc_size的差分码字，当dct_dc_size＝0时，则差分值为0，码流中不出现dc_dct_differential；3)从I帧图像的左上角开始每隔L个DCT系数块在DC系数中嵌入1比特水印信息，并根据需要在当前块相邻的后续块中，找寻最近的可补偿块作逆向补偿，直至嵌入完毕，具体做法是：从帧图像的左上角开始，每隔L个DCT系数块嵌入1比特水印信息wi，直至嵌入完毕，每1水印比特wi的嵌入方法是：若dct_dc_size＝0，则放弃嵌入，否则检查dc_dct_differential的最低位与wi是否相等，若相等则不作修改；若不相等，将dc_dct_differential的最低位替换为wi，并在当前块相邻的后续块中，找寻最近的可补偿块作逆向补偿，直至嵌入完毕；4)将修改后的DC系数值写入码流相应位置得到嵌入水印后的视频码流；水印检测过程如下：1)部分解码MPEG-2视频流，获取I帧图象DCT系数块的DC系数值，具体做法是：部分解码MPEG-2视频流，获取I帧图象DCT系数块的DC系数的差分码字：dct_dc_size和dc_dct_differential；2)从I帧图象的左上角开始，每隔L个DCT系数块从其DC系数中提取1比特水印信息，直至提取完毕，具体做法是：从图像的左上角开始，每隔L个DCT系数块从DC系数中提取水印信息，每1水印比特w’i 的提取方法是：若dct_dc_size＝0时，则放弃提取；否则提取其DC系数差分码字的dc_dct_differential的最低位，记为w’i’；3)进行纠错解码，得到水印信息。