一种控制比特率增加的抗重压缩视频水印方法技术

技术编号:33727302 阅读:16 留言:0更新日期:2022-06-08 21:21
本发明专利技术公开了一种控制比特率增加的抗重压缩视频水印方法,其对原始HEVC视频进行部分熵解码得到每帧P帧中的每个编码单元中的每个像素点的QDST系数;根据每帧P帧中的每个4

【技术实现步骤摘要】
一种控制比特率增加的抗重压缩视频水印方法


[0001]本专利技术涉及一种视频水印方法,尤其是涉及一种控制比特率增加的抗重压缩视频水印方法。

技术介绍

[0002]随着数字技术和网络技术的快速发展,图像、音频、视频等形式的多媒体数字作品纷纷在网络上发布,其版权保护与信息完整性保证已成为迫切需要解决的重要问题。当多媒体数据通过不安全网络传输时,多媒体数据必须得到保护,以避免通过网络侵入多媒体数据并被未经授权的第三方使用。数字水印技术作为信息水印技术研究领域的重要分支,其是实现多媒体数字作品版权保护与信息完整性保证的有效方法,也是当前信息领域的一个研究热点。
[0003]对于数字水印技术而言,水印用于将数字代码嵌入到宿主多媒体内容中,该数字代码显示了该多媒体内容的所有权,以防止未经授权或非法复制。在实际应用中,用户对视频文件存储大小的需求不同,视频编码时,量化参数(QP)越小,视频文件占有的存储空间越大,反之越小。而现有的压缩域水印方案在量化参数QP改变时,它们对于重压缩攻击是脆弱的,无法保证视频文件的版权问题。如何保证在进行视频重压缩的过程中改变量化参数QP的大小时,嵌入的水印不受到影响,已经成为了目前比较有意义的研究方向。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种控制比特率增加的抗重压缩视频水印方法,其在视频嵌入水印后不会使得视频比特率增加,且具有很好的抗重压缩攻击的鲁棒性。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种控制比特率增加的抗重压缩视频水印方法,包括水印嵌入和水印提取两部分,其特征在于所述的水印嵌入的具体过程为:
[0006]步骤1_1:设定原始HEVC视频中的GOP的大小为4且GOP的组成结构为IPPP;然后提取出原始HEVC视频中的每个GOP中的每帧P帧所采用的帧内预测模式、每帧P帧所属的GOP在原始HEVC视频中的位置索引、每帧P帧中的每个编码块的块划分深度、每帧P帧中的每个编码块对应的预测单元的划分模式、每帧P帧中的每个编码单元在帧中的位置索引、每帧P帧中的每个编码单元中的每个像素点的QDST系数、每帧P帧中包含的编码单元的个数;其中,原始HEVC视频中的GOP的位置索引从0开始编号,P帧中的编码单元的位置索引从0开始编号;
[0007]步骤1_2:针对原始HEVC视频中的每个GOP中的每帧P帧中的每个编码块,判定该编码块是否为4
×
4块,判定方式为:若该编码块的块划分深度为3且该编码块对应的预测单元的划分模式的数字标识为3,那么判定该编码块为4
×
4块;
[0008]步骤1_3:计算原始HEVC视频中的每个GOP中的每帧P帧中的每个4
×
4块的纹理复杂度,对于任一个4
×
4块,将其纹理复杂度记为Texture,Texture=NNC+Eng+NNC
×
Eng;其
中,NNC表示该4
×
4块中的所有像素点的QDST系数中的非零系数的个数,Eng表示该4
×
4块的信息熵,Eng的值为该4
×
4块中的所有像素点的QDST系数的绝对值之和;
[0009]步骤1_4:按纹理复杂度从大到小的顺序排序原始HEVC视频中的所有4
×
4块;然后从排序结果中选择前N个4
×
4块作为水印载体,并存储每个水印载体的位置索引;其中,100≤N≤3000;
[0010]步骤1_5:按水印载体的位置索引的先后顺序依次遍历每个水印载体,在每个水印载体中的第1个像素点的QDST系数和第2个像素点的QDST系数中嵌入1位水印信息,嵌入规则如下:当待嵌入的1位水印信息为“1”时,如果当前遍历的水印载体中的第1个像素点的QDST系数大于第2个像素点的QDST系数,则保持第1个像素点的QDST系数的符号和第2个像素点的QDST系数的符号不变,实现水印信息的嵌入;如果当前遍历的水印载体中的第1个像素点的QDST系数小于第2个像素点的QDST系数,且第1个像素点的QDST系数大于或等于0,则保持第1个像素点的QDST系数的符号不变,改变第2个像素点的QDST系数的符号,实现水印信息的嵌入;如果当前遍历的水印载体中的第1个像素点的QDST系数小于第2个像素点的QDST系数,且第1个像素点的QDST系数和第2个像素点的QDST系数均小于0,则改变第1个像素点的QDST系数的符号和第2个像素点的QDST系数的符号,实现水印信息的嵌入;在除上述情况外的其他情况下,改变第1个像素点的QDST系数的符号,保持第2个像素点的QDST系数的符号不变,实现水印信息的嵌入;
[0011]当待嵌入的1位水印信息为“0”时,如果当前遍历的水印载体中的第1个像素点的QDST系数小于第2个像素点的QDST系数,则保持第1个像素点的QDST系数的符号和第2个像素点的QDST系数的符号不变,实现水印信息的嵌入;如果当前遍历的水印载体中的第1个像素点的QDST系数大于第2个像素点的QDST系数,且第1个像素点的QDST系数和第2个像素点的QDST系数均大于或等于0,则改变第1个像素点的QDST系数的符号,保持第2个像素点的QDST系数的符号不变,实现水印信息的嵌入;如果当前遍历的水印载体中的第1个像素点的QDST系数大于第2个像素点的QDST系数,且第1个像素点的QDST系数大于或等于0,第2个像素点的QDST系数小于0,则改变第1个像素点的QDST系数的符号和第2个像素点的QDST系数的符号,实现水印信息的嵌入;在除上述情况外的其他情况下,保持第1个像素点的QDST系数的符号不变,改变第2个像素点的QDST系数的符号,实现水印信息的嵌入;
[0012]步骤1_6:在步骤1_5执行完毕后得到每个水印载体对应的含水印4
×
4块;然后根据步骤1_1中提取出的所有信息及所有含水印4
×
4块,对原始HEVC视频进行重新编码,得到含水印HEVC视频;
[0013]所述的水印提取的具体过程为:
[0014]步骤2_1:按水印嵌入过程中所有水印载体的位置索引,从含水印HEVC视频中提取出对应位置的4
×
4块;
[0015]步骤2_2:按水印嵌入过程中水印载体的位置索引的先后顺序依次遍历从含水印HEVC视频中提取出的对应位置的4
×
4块,在每个4
×
4块中的第1个像素点的QDST系数和第2个像素点的QDST系数中提取出1位水印信息,提取规则如下:如果当前遍历的4
×
4块中的第1个像素点的QDST系数大于第2个像素点的QDST系数,则提取出的1位水印信息为“1”;如果当前遍历的4
×
4块中的第1个像素点的QDST系数小于第2个像素点的QDST系数,则提取出的1位水印信息为“0”。
[0016]所述的步骤1_3中,NNC=‖C‖0,其中,C表示该4
×
4本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制比特率增加的抗重压缩视频水印方法,包括水印嵌入和水印提取两部分,其特征在于所述的水印嵌入的具体过程为:步骤1_1:设定原始HEVC视频中的GOP的大小为4且GOP的组成结构为IPPP;然后提取出原始HEVC视频中的每个GOP中的每帧P帧所采用的帧内预测模式、每帧P帧所属的GOP在原始HEVC视频中的位置索引、每帧P帧中的每个编码块的块划分深度、每帧P帧中的每个编码块对应的预测单元的划分模式、每帧P帧中的每个编码单元在帧中的位置索引、每帧P帧中的每个编码单元中的每个像素点的QDST系数、每帧P帧中包含的编码单元的个数;其中,原始HEVC视频中的GOP的位置索引从0开始编号,P帧中的编码单元的位置索引从0开始编号;步骤1_2:针对原始HEVC视频中的每个GOP中的每帧P帧中的每个编码块,判定该编码块是否为4
×
4块,判定方式为:若该编码块的块划分深度为3且该编码块对应的预测单元的划分模式的数字标识为3,那么判定该编码块为4
×
4块;步骤1_3:计算原始HEVC视频中的每个GOP中的每帧P帧中的每个4
×
4块的纹理复杂度,对于任一个4
×
4块,将其纹理复杂度记为Texture,Texture=NNC+Eng+NNC
×
Eng;其中,NNC表示该4
×
4块中的所有像素点的QDST系数中的非零系数的个数,Eng表示该4
×
4块的信息熵,Eng的值为该4
×
4块中的所有像素点的QDST系数的绝对值之和;步骤1_4:按纹理复杂度从大到小的顺序排序原始HEVC视频中的所有4
×
4块;然后从排序结果中选择前N个4
×
4块作为水印载体,并存储每个水印载体的位置索引;其中,100≤N≤3000;步骤1_5:按水印载体的位置索引的先后顺序依次遍历每个水印载体,在每个水印载体中的第1个像素点的QDST系数和第2个像素点的QDST系数中嵌入1位水印信息,嵌入规则如下:当待嵌入的1位水印信息为“1”时,如果当前遍历的水印载体中的第1个像素点的QDST系数大于第2个像素点的QDST系数,则保持第1个像素点的QDST系数的符号和第2个像素点的QDST系数的符号不变,实现水印信息的嵌入;如果当前遍历的水印载体中的第1个像素点的QDST系数小于第2个像素点的QDST系数,且第1个像素点的QDST系数大于或等于0,则保持第1个像素点的QDST系数的符号不变,改变第2个像素点的QDST系数的符号,实现水印信息的嵌入;如果当前遍历的水印载体中的第1个像素点的QDST系数小于第2个像素点的QDST系数,且第1个像素点的QDST系数和第2个像素点的QDST系数均小于0,则改变第1个像素点的QDST系数的符号和第2个像素点的QDST系数的符号,实现水印信息的嵌入;在除上述情况外的其他情况下,改变第1个像素点的QDST系数的符号,保持第2个像素点的QDST系数的符号不变,实现水印信息的嵌入;当待嵌入的1位水印信息为“0”时,如果当前遍历的水印载体中的第1个像素点的QDST系数小于第2个像素点的QDST系数,则保持第1个像素点的...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘勇徐达文杨璘何松翰
申请(专利权)人:宁波工程学院
类型:发明
国别省市:

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