立体视频嵌入水印的方法、装置及提取水印的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种立体视频嵌入水印的方法和装置、以及立体视频提取水印的方法，该立体视频嵌入水印的方法包括：将水印标识序列嵌入立体视频帧；获取立体视频帧的左图像与右图像的全局视差，并根据全局视差得到左匹配图像和右匹配图像；获取左匹配图像和右匹配图像之间的相关系数，并根据相关系数与水印信息的比对关系生成嵌入方式系数；以及存储密钥，密钥包括嵌入方式系数、全局视差及水印信息容量。本发明专利技术通过综合利用立体视频的全局视差特性的零水印技术，立体视频嵌入水印信息后，视频数据不被中损坏，避免了在嵌入水印图像时修改立体视频图像的问题，进而不会影响视频的观看效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字水印
，具体来说，涉及一种立体视频嵌入水印的方法和装置、以及从立体视频中提取水印的方法。
技术介绍
互联网技术的发展使得数字产品的传播变得极其便利，但是与此同时，也使盗版者能以极低廉的成本拷贝和传播未获得授权的数字产品，给版权方带来了巨大的损害。因此，多媒体的版权保护成为了一个研究热点。数字水印技术是近年来发展起来的一种用于数字产品版权保护以及内容真实性与完整性认证的新型技术。数字水印技术在不影响数字产品原始使用价值的前提下，将一些可以用来标志版权的信息嵌入到数字载体中。当发生版权冲突时，嵌入的数字水印可以被检测并提取出来，且提取的水印信息是可识别的，从而达到版权保护的目的。传统的视频水印技术主要可以分为空域嵌入方法和频域嵌入方法两种。空域嵌入方法采用直接在信号空间上叠加水印信息，从而改变图像像素的值。一般来说，空域算法运算量小，嵌入的信息量较大，而且隐蔽性好。但是，由于图像像素上的数据可能在一些信号处理的过程中被过滤掉，所以空域嵌入方法的鲁棒性较差。频域嵌入方法主要通过改变频域系数的大小关系完成水印信号的叠加的，一般来说，频域上的每个系数值都需要空域上的所有像素点参与计算，所以频域系数能量可以分布到空域的所有像素上，频域嵌入方法的鲁棒性、不可见性以及水印容量都优于空域嵌入方法。但是，空域嵌入方法和频域嵌入方法都对媒体数据进行了修改。为了解决这个问题，提出了零水印的概念和理论，零水印不改变原始图像信息，通过提取原始图像重要特征来构造水印，然后将得到的水印信息注册到版权认证数据库。零水印避免了嵌入水印的失真处理，因此很好的解决了水印不可见性和鲁棒性之间的矛盾。立体视频是未来视频技术的一个重要发展方向。立体视频利用了人眼的双目视差原理，通过使用两个摄像机同时采集同一场景的视频信号，得到左右两路视频信号，再通过一定的途径将两路视频信号分别传送到人的左右两眼，使得左眼看到的是偏左的图像，右眼看到的是偏右的图像，形成双目视差，最后通过人的大脑合成来模拟真实的场景，达到立体视频的效果。然而，传统的数字水印技术对原数据都会造成一定程度的损坏，造成对立体视频视觉效果的破坏。现有技术中对立体视频嵌入水印的方法是将立体视频当成二维视频进行处理，直接嵌入传统的数字水印，例如利用平面图像中的方法分别在左右图像中单独嵌入水印，通过改进的最大加工时间算法(ImprovedLongestProcessingTime，ILPT)获得相邻视点的相似块，利用关系调制嵌入水印。另一种方法是将水印信息嵌入到立体图像的其中一个图像上，然后求取视差，传输没有嵌入水印的图像和视差图，在解码时通过一副图像和一副视差图绘制另一幅图像，最后在绘制的图像中提取水印信息，由于水印容量受到限制，导致恢复出的图像质量和原图像质量相差很大。因此，现有的立体视频嵌入水印的方法不能很好地处理透明性和鲁棒性的矛盾，立体视频被修改后，可能会影响立体效果。针对相关技术中立体视频会被修改、透明性和鲁棒性彼此制约的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中立体视频会被修改、透明性和鲁棒性彼此制约的问题，本专利技术提出一种立体视频嵌入水印的方法和装置、以及立体视频提取水印的方法，避免了对立体视频的修改，同时具有良好的鲁棒性。本专利技术的技术方案是这样实现的：根据本专利技术的一个方面，提供了一种立体视频嵌入水印的方法，包括：将水印标识序列嵌入立体视频帧；获取立体视频帧的左图像与右图像的全局视差，并根据全局视差得到左匹配图像和右匹配图像；获取左匹配图像和右匹配图像之间的相关系数，并根据相关系数与水印信息的比对关系生成嵌入方式系数；以及存储密钥，密钥包括嵌入方式系数、全局视差及水印信息容量。优选地，水印信息为水印图像，水印图像为二值水印图像；以及水印信息容量为水印图像以像素为单位的高度和宽度。优选地，获取左匹配图像和右匹配图像的相关系数，包括：将左匹配图像和右匹配图像同样地划分为8×8个左匹配图像块和8×8右匹配图像块；对各个左匹配图像块和各个右匹配图像块均进行DCT变换以得到各个左匹配图像块的直流系数和各个右匹配图像块的直流系数；以及根据各个左匹配图像块的直流系数与对应的各个右匹配图像块的直流系数的数值关系得到各个左匹配图像块与对应的相同位置的各个右匹配图像块的相关系数。优选地，根据相关系数与水印信息的比对关系生成嵌入方式系数，包括：确定相关系数与水印图像中相应像素的像素点值之间的比对关系，其中水印图像的像素数应大于左匹配图像块的数量或右匹配图像块的数量；以及根据比对关系生成嵌入方式系数。优选地，获取立体视频帧的左图像与右图像的全局视差，包括：获取立体视频帧并从立体视频帧中获取左图像与右图像，并设置以像素为单位的偏移量i的初始值为1；将右图像的左边界向右偏移i列得到偏移后的右图像，并将左图像的右边界向左偏移i列得到偏移后的左图像，获取偏移后的右图像与偏移后的左图像的像素灰度值的差值；将差值的绝对值之和除以偏移后的左图像的像素数得到对应于偏移量i的视差分量；偏移量i加1；以及当偏移量i大于左图像的以像素为单位的宽度的二分之一时，获取全局视差，全局视差包括最小数值的视差分量以及最小数值的视差分量对应的偏移量i。根据本专利技术的另一方面，提供了一种立体视频提取水印的方法，包括：在立体视频帧中提取水印标识序列；获取密钥，密钥包括嵌入方式系数、全局视差及水印信息容量；根据全局视差得到左匹配图像和右匹配图像；以及根据嵌入方式系数获取左匹配图像和右匹配图像之间的相关系数，并根据相关系数和嵌入方式系数提取水印信息。优选地，水印信息为水印图像，水印图像为二值水印图像；水印信息容量为水印图像以像素为单位的高度和宽度。优选地，根据嵌入方式系数获取左匹配图像和右匹配图像之间的相关系数，包括：将左匹配图像和右匹配图像同样地划分为8×8个左匹配图像块和8×8右匹配图像块；对各个左匹配图像块和各个右匹配图像块均进行DCT变换以得到各个左匹配图像块的直流系数和各个右匹配图像块的直流系数；以及根据各个左匹配图像块的直流系数与对应的各个右匹配图像块的直流系数的数值关系得到各个左匹配图像块与对应的相同位置的各个右匹配图像块的相关系数。优选地，根据相关系数和密钥提取水印信息，包括：根据嵌入方式系数得到相关系数与水印图像中相应像素的像素点值之间的比对关系；以及根据比对关系得到水印图像的各个像素点值以提取水印图像。根据本专利技术的又一方面，提供了一种立体视频嵌入水印的装置，包括：标识嵌入单元，用于将水印标识序列嵌入立体视频帧；嵌入处理单元，用于获取立体视频帧的左图像与右图像的全局视差，并根据全局视差得到左匹配图像和右匹配图像；水印嵌入单元，用于获取左匹配图像和右匹配图像之间的相关系数，并根据相关系数与水印信息的比对关系生成嵌入方式系数；以及密钥存储单元，用于存储密钥，密钥包括嵌入方式系数、全局视差及水印信息容量。本专利技术通过综合利用立体视频的全局视差特性的零水印技术，立体视频嵌入水印信息后，视频数据不被中损坏，避免了在嵌入水印图像时修改立体视频图像的问题，进而不会影响视频的观看效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体视频嵌入水印的方法，其特征在于，包括：将水印标识序列嵌入立体视频帧；获取立体视频帧的左图像与右图像的全局视差，并根据所述全局视差得到左匹配图像和右匹配图像；获取所述左匹配图像和所述右匹配图像之间的相关系数，并根据所述相关系数与水印信息的比对关系生成嵌入方式系数；以及存储密钥，所述密钥包括嵌入方式系数、全局视差及水印信息容量。

【技术特征摘要】
1.一种立体视频嵌入水印的方法，其特征在于，包括：将水印标识序列嵌入立体视频帧；获取立体视频帧的左图像与右图像的全局视差，并根据所述全局视差得到左匹配图像和右匹配图像；获取所述左匹配图像和所述右匹配图像之间的相关系数，并根据所述相关系数与水印信息的比对关系生成嵌入方式系数；以及存储密钥，所述密钥包括嵌入方式系数、全局视差及水印信息容量。2.根据权利要求1所述的立体视频嵌入水印的方法，其特征在于，所述水印信息为水印图像，所述水印图像为二值水印图像；以及所述水印信息容量为水印图像以像素为单位的高度和宽度。3.根据权利要求2所述的立体视频嵌入水印的方法，其特征在于，获取所述左匹配图像和所述右匹配图像的相关系数，包括：将所述左匹配图像和所述右匹配图像同样地划分为8×8个左匹配图像块和8×8右匹配图像块；对各个左匹配图像块和各个右匹配图像块均进行DCT变换以得到各个左匹配图像块的直流系数和各个右匹配图像块的直流系数；以及根据所述各个左匹配图像块的直流系数与对应的所述各个右匹配图像块的直流系数的数值关系得到所述各个左匹配图像块与对应的相同位置的所述各个右匹配图像块的所述相关系数。4.根据权利要求3所述的立体视频嵌入水印的方法，其特征在于，根据所述相关系数与水印信息的比对关系生成嵌入方式系数，包括：确定所述相关系数与所述水印图像中相应像素的像素点值之间的比对关系，其中水印图像的像素数应大于左匹配图像块的数量或右匹配图像块的数量；以及根据所述比对关系生成所述嵌入方式系数。5.根据权利要求1所述的立体视频嵌入水印的方法，其特征在于，获取立体视频帧的左图像与右图像的全局视差，包括：获取立体视频帧并从所述立体视频帧中获取左图像与右图像，并设置以像素为单位的偏移量i的初始值为1；将右图像的左边界向右偏移i列得到偏移后的右图像，并将左图像的右边界向左偏移i列得到偏移后的左图像，获取所述偏移后的右图像与所述偏移后的左图像的像素灰度值的差值；将所述差值的绝对值之和除以偏移后的左图像的像素数得到对应于所述偏移量i的视差分量；所述偏移量i加1；以及当所述偏移量i大于左图像的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文龙，吕灼恒，赵欢，孙东坡，曹振南，
申请(专利权)人：曙光信息产业北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11