基于张量奇异值分解的鲁棒视频水印方法技术

本发明专利技术公开了一种基于张量奇异值分解的鲁棒视频水印方法，其在嵌入端，提取出原始视频中的每帧的亮度分量的LL子带，每三帧的LL子带组成一个第一三阶张量，每个第一三阶张量分子张量，彩色水印图像分子块，将每个子块的对角张量作为水印信息嵌入到对应的子张量中，进而得到含有水印子张量，最终得到含有水印的视频；在提取端，提取出含有水印的视频中的每帧的亮度分量的LL子带，每三帧的LL子带组成一个第二三阶张量，每个第二三阶张量分子张量，对每个子张量的对角张量进行处理，提取出水印信息，最终提取得到水印图像；优点是其将视频的时域信息和空域信息结合在一起，充分利用了视频的时空域之间的关系，鲁棒性好且不可感知性好。

Robust video watermarking method based on tensor SVD

【技术实现步骤摘要】
基于张量奇异值分解的鲁棒视频水印方法
本专利技术涉及一种视频水印技术，尤其是涉及一种基于张量奇异值分解的鲁棒视频水印方法。
技术介绍
随着互联网和数字技术的快速发展，数字多媒体得到了广泛的应用，其中数字视频也越来越普及，但是对数字视频的非法传播和下载，则严重损害了用户的合法权益。因此对数字视频的版权保护也成为了一个亟待解决的问题。而数字水印技术则为数字视频的版权保护提供了有效途径，它将可识别的信息嵌入到原始的多媒体数据中。视频水印技术可以分为：空域视频水印技术和频域视频水印技术。空域视频水印技术计算简单，但是鲁棒性差，不能很好地保护视频的版权。如：TokarT,KanoczT,LevickyD,Digitalwatermarkingofuncompressedvideoinspatialdomain.InProceedingsofthe19thInternationalConferenceRadioelektronika,Bratislava,Slovakia,22-23April2009(在空间域中未压缩视频的数字水印)一文中，该方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于张量奇异值分解的鲁棒视频水印方法，其特征在于包括水印嵌入和水印提取两部分；/n所述的水印嵌入部分的具体步骤为：/n步骤1_1：将原始视频中的每帧宽度为M且高度为N的图像从RGB颜色空间转化为YUV颜色空间，提取出原始视频中的每帧图像的亮度分量、第一色度分量和第二色度分量；其中，M和N均能够被2整除，原始视频中包含的图像的帧数为K，K为正整数，K＞1；/n步骤1_2：对原始视频中的每帧图像的亮度分量进行一级离散小波变换，提取出原始视频中的每帧图像的亮度分量的LL子带、HL子带、LH子带、HH子带；然后按序将原始视频中的每三帧图像的亮度分量的LL子带组合成一个第一三阶张量，共得到

【技术特征摘要】
1.一种基于张量奇异值分解的鲁棒视频水印方法，其特征在于包括水印嵌入和水印提取两部分；
所述的水印嵌入部分的具体步骤为：
步骤1_1：将原始视频中的每帧宽度为M且高度为N的图像从RGB颜色空间转化为YUV颜色空间，提取出原始视频中的每帧图像的亮度分量、第一色度分量和第二色度分量；其中，M和N均能够被2整除，原始视频中包含的图像的帧数为K，K为正整数，K＞1；
步骤1_2：对原始视频中的每帧图像的亮度分量进行一级离散小波变换，提取出原始视频中的每帧图像的亮度分量的LL子带、HL子带、LH子带、HH子带；然后按序将原始视频中的每三帧图像的亮度分量的LL子带组合成一个第一三阶张量，共得到个第一三阶张量，将第i个第一三阶张量记为Qi；其中，原始视频中的每帧图像的亮度分量的LL子带的大小为符号为向下取整运算符号，i为正整数，i的初始值为1，Qi的大小为
步骤1_3：将每个第一三阶张量划分为J个互不重叠的大小为a×b×3的子张量，将Qi中的第j个子张量记为Gi,j；其中，J为正整数，j为正整数，j的初始值为1，1≤j≤J；
步骤1_4：将宽度为且高度为的彩色水印图像划分为J个互不重叠的大小为a×b×3的子块，将彩色水印图像中的第j个子块记为Bj；
步骤1_5：将当前待处理的第i个第一三阶张量Qi定义为当前第一三阶张量；
步骤1_6：将当前第一三阶张量中当前待处理的第j个子张量Gi,j定义为当前子张量，将彩色水印图像中当前提取的第j个子块Bj定义为当前水印信息；
步骤1_7：对当前子张量进行T-SVD处理，得到当前子张量的对角张量，记为si,j；对当前水印信息进行T-SVD处理，得到当前水印信息的对角张量，记为syj；其中，si,j、syj的大小为a×b×3；
步骤1_8：将syj嵌入到si,j中，得到si,j对应的高阶张量，记为Di,j，在计算Di,j的过程中引入了用于平衡鲁棒性和不可感知性的尺度因子再对Di,j进行T-SVD的逆变换处理，得到当前子张量对应的含有水印子张量，记为其中，Di,j的大小为a×b×3，的大小为a×b×3；
步骤1_9：令j＝j+1；然后将当前第一三阶张量中下一个待处理的子张量作为当前子张量，将彩色水印图像中下一个提取的子块作为当前水印信息，再返回步骤1_7继续执行，直至得到当前第一三阶张量中的每个子张量对应的含有水印子张量，进而得到当前第一三阶张量对应的含有水印三阶张量；其中，j＝j+1中的“＝”为赋值符号；
步骤1_10：令i＝i+1；然后将下一个待处理的第一三阶张量作为当前第一三阶张量，再返回步骤1_6继续执行，直至所有第一三阶张量处理完毕，进而得到含有水印的LL子带；其中，i＝i+1中的“＝”为赋值符号；
步骤1_11：对包含有含有水印的LL子带的每帧图像的亮度分量进行一级离散小波逆变换，得到对应的含有水印亮度分量，最终得到含有水印的视频；
步骤1_12：嵌入端将含有水印的视频、每个第一三阶张量中的每个子张量的对角张量、用于平衡鲁棒性和不可感知性的尺度因子传送给提取端；
所述的水印提取部分的具体步骤为：
步骤2_1：将遭到攻击的含有水印的视频或未遭到攻击的含有水印的视频作为待处理的视频，将待处理的视频中的每帧宽度为M且高度为N的图像从RGB颜色空间转化为YUV颜色空间，提取出待处理的视频中的每帧图像的亮度分量、第一色度分量和第二色度分量；其中，M和N均能够被2整除，待处理的视频中包含的图像的帧数为K，K为正整数，K＞1；
步骤2_2：对待处理的视频中的每...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆挺，杜萌，徐海勇，宋洋，
申请(专利权)人：宁波大学科学技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33