基于数字水印的ＡＶＳ光盘复制控制方法技术

本发明专利技术公开一种基于数字水印的ＡＶＳ光盘复制控制方法，包括有如下阶段：（Ａ）将视频信源通过视频水印嵌入系统嵌入固定水印和可变水印，并刻录ＡＶＳ光盘；（Ｂ）在视频水印提取检测系统中进行视频水印检测，确定视频数据的可复制状态；（Ｃ）在可变水印修改系统中修改可变水印信息；（Ｄ）复制刻录ＡＶＳ光盘。本发明专利技术依据人眼视觉特性引入图像局部活动性因子，提高了图像的主观质量和峰值信噪比。在获得较高的嵌入率的同时，码流的比特率没有发生变化，对视频的主客观质量没有造成影响。并提高了水印信息的检测精度。可变水印信息嵌入器针对ＡＶＳ视频标准提出了一种基于哥伦布码字调制的码流域水印嵌入算法，实现对视频码流信息的完整性保护并用于复制控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光盘视频数据复制控制的版权保护系统。特别是涉及一种向符合 AVS视频标准(GB/T 20090. 2)的光盘视频数据中加入固定和可变水印，进行视频数据版权 保护和认证，并防止视频数据被非法复制的基于数字水印的AVS光盘复制控制方法。
技术介绍
AVS视频标准是数字音视频编解码技术标准工作组(AVS工作组)制定的数字音视频 编码标准，为数字电视等音视频产业和相关芯片产业提供跨越发展的技术支持。随着AVS 的产业化发展，针对AVS的数字版权保护系统需求日益迫切。然而，基于AVS的数字水 印技术尚处在起步阶段，因此，逐步开发和完善相应的数字水印、版权保护系统成了当 务之急。数字水印技术在多媒体信息的版权保护与完整性认证方面取得了迅猛的发展。这是 一种将特制的不可见的标记，利用数字内嵌的方法隐藏在数字图像、声音、文档、图书、 视频等数字产品中，用以证明原创作者对其作品的所有权，并作为鉴定、起诉非法侵权 的证据。同时通过对水印的探测和分析保证数字信息的完整性和可靠性，从而成为保护 作者权益的有效手段。根据在实际应用中水印信息对处理或攻击的敏感性将数字水印分成脆弱性水印 (Fragile Watermark)和鲁棒性水印(Robust Watermark)两类。鲁棒性水印技术将特 定信息嵌入到载体信息内部，在满足感知不易察觉特性的同时，又具有鲁棒性和抗攻击 能力，在经历一系列的信号处理或攻击后，仍能够准确地提取和识别，因此该技术多用 于强调特定信息存在性的版权保护，数字指纹等应用系统。而脆弱性水印技术虽然同样 具有感知不易察觉特性，但它对载体信息所经历的信号处理和攻击很敏感，多用于进行 真实性和完整性检测的认证系统。针对数字水印在视频版权保护中的应用特点，DVD论坛里的版权保护工作组 CPTWG(Copy Protection Technical Working Group)通过DHSG组(Data Hiding SubGroup) 总结提出了一些系统建议，包括水印信息嵌入、基本重放控制、基本录制控制以及一代 复制控制等。其中，最具特色的功能是一代复制控制(Generational Copy Control for One Copy)机制， 一代复制是指刻录系统应允许用户利用标有一代复制水印信息的 信源载体(例如光盘或视频码流)进行一次复制刻录，而经刻录设备输出的视频码流中 的水印信息将被调整为禁止复制状态，如果试图再利用这种嵌有禁止复制信息 的信源载体进行复制，复制刻录系统将拒绝刻录，从而达到禁止个人进行复制盗版的目 的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种视频数据版权认证和控制视频数据复制的 系统，该系统在视频数据中加入固定和可变水印，并通过视频水印检测系统产生控制视 频数据复制的控制信息和以及进行版权认证的版权信息，进行版权认证和防止非法复制 视频数据的基于数字水印的AVS光盘复制控制方法。本专利技术所采用的技术方案是 一种基于数字水印的AVS光盘复制控制方法，包括有 如下阶段(A)将视频信源通过视频水印嵌入系统嵌入固定水印和可变水印，并刻录AVS 光盘；(B)在视频水印提取检测系统中进行视频水印检测，确定视频数据的可复制状态； (C)在可变水印修改系统中修改可变水印信息；(D)复制刻录AVS光盘。所述的将固定水印和可变水印嵌入视频水印嵌入系统，包括如下过程(Al)提供 视频信源；(A2)通过固定水印嵌入器在视频信源中嵌入固定水印；(A3)使用AVS核 心编码器对嵌入了固定水印的视频数据进行压縮编码；(A4)使用可变水印嵌入器对编 码后的数据嵌入可变水印；(A5)通过刻录设备将经过固定和可变复合水印嵌入的视频 数据刻录AVS光盘。所述的嵌入固定水印，包括如下过程(A21)将代表固定水印信息的8比特固定水 印信息经过扩频、调制，形成与原始视频图像尺寸相同的水印信息图像；(A22)对来自 视频信源的原始图像信息，针对其每个像素点计算活动性因子；(A23)将原始视频图像 与水印信息图像进行自适应水印叠加调制。所述的活动性因子定义为当前像素3X3邻域内9个像素值间差异的函数。所述的可变水印嵌入，包括如下过程(A41)从AVS编码器中己经过AVS压縮编码 成型的视频码流中提取所需基于码流内容的特性信息；(A42)将特征信息在脆弱水印嵌 入器中嵌入来自AVS核心编码器A3的成型码流中；(A43)将嵌入水印信息后的压缩编 码流提供给刻录设备进行随后的刻录处理。所述的将特征信息在脆弱水印嵌入器中嵌入来自AVS核心编码器A3的成型码流中， 包括如果特征信息数值为奇数，将l比特水印信息1直接在脆弱水印嵌入器中嵌入 来自AVS核心编码器A3的成型码流中；如果特征信息数值为偶数，将1比特水印信息O 在脆弱水印嵌入器中嵌入来自AVS核心编码器A3的成型码流之中。所述的将特征信息在脆弱水印嵌入器中嵌入来自AVS核心编码器A3的成型码流中， 是通过如下步骤实现设N表示嵌入过程中累加的哥伦布码字数据位串中1的个数，(1) 开始嵌入过程，在码流中顺序搜索找到第一个I帧编码块亮度系数的哥伦布码， 转步骤(3);(2) 在码流中，顺序搜索找到下一个I帧编码块亮度系数的哥伦布码；(3) 判断该码字是否符合对码条件，如果满足，则继续进行下一步；否则，统计该 码字数据位串中1的个数，累加到N中，转步骤(2);(4) 判断当前码字是否符合嵌入点必须位于中高频区域内，如果满足，则继续 进行下一歩；否则，统计该码字数据位串中1的个数，累加到N中，转步骤(2);(5) 计算N的奇偶性，如果是奇数，待嵌入水印信息w等于l，反之，等于O;(6) 嵌入w，如果该码字正好映射为w，则不需要进行对码调制即可实现嵌入；否 贝IJ，根据对码调制算法，将其改为它对应的码字；(7) 嵌入结束，判断是否到达码流末端，如果是，结束嵌入过程，否则，转步骤(2)。 所述的在视频水印提取检测系统中进行视频水印检测，确定视频数据的可复制状态，包括有，首先，将含有水印信息的AVS视频测试码流进行解码，同时提取信息；然后， 分别对固定水印和可变水印进行如下过程-(一) 固定水印(B11)进行可信度估测(B12)将可信度估测的结果进行水印相关检测；(B13) 得到固定水印信息；(B14)根据得到的固定水印信息进行版权认证，结束；(二) 可变水印(B21)进行可变水印提取；(B22)判断是否为一代复制，是则进入到可变水印修 改系统，修改可变水印信息，复制刻录AVS光盘，否则结束。 所述的可变水印提取，是通过如下步骤实现 设N表示提取过程中累加的哥伦布码字数据位串中1的个数，(1) 开始检测过程，在码流中顺序搜索找到第一个I帧编码块亮度系数的哥伦布码，转步骤(3);(2) 在码流中，顺序搜索找到下一个I帧编码块亮度系数的哥伦布码；(3) 判断该码字是否符合对码条件，如果满足，则继续进行下一步；否则，统计该 码字数据位串中1的个数，累加到N中，转步骤(2);(4) 判断当前码字是否符合嵌入点条件二，如果满足，则继续进行下一步；否 则，统计该码字数据位串中1的个数，累加到N中，转步骤(2);(5) 计算N的奇偶性，如果是奇数，待嵌入水印信息w等于l，反之，等于O;本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于数字水印的ＡＶＳ光盘复制控制方法，其特征在于，包括有如下阶段：（Ａ）将视频信源通过视频水印嵌入系统嵌入固定水印和可变水印，并刻录ＡＶＳ光盘；（Ｂ）在视频水印提取检测系统中进行视频水印检测，确定视频数据的可复制状态；（Ｃ）在可变水印修改系统中修改可变水印信息；（Ｄ）复制刻录ＡＶＳ光盘。

【技术特征摘要】
1.一种基于数字水印的AVS光盘复制控制方法，其特征在于，包括有如下阶段(A)将视频信源通过视频水印嵌入系统嵌入固定水印和可变水印，并刻录AVS光盘；(B)在视频水印提取检测系统中进行视频水印检测，确定视频数据的可复制状态；(C)在可变水印修改系统中修改可变水印信息；(D)复制刻录AVS光盘。2. 根据权利要求1所述的基于数字水印的AVS光盘复制控制方法，其特征在于，所 述的将固定水印和可变水印嵌入视频水印嵌入系统，包括如下过程(Al)提供视频信 源；(A2)通过固定水印嵌入器在视频信源中嵌入固定水印；(A3)使用AVS核心编码 器对嵌入了固定水印的视频数据进行压縮编码；(A4)使用可变水印嵌入器对编码后的 数据嵌入可变水印；(A5)通过刻录设备将经过固定和可变复合水印嵌入的视频数据刻 录AVS光盘。3. 根据权利要求2所述的基于数字水印的AVS光盘复制控制方法，其特征在于，所 述的嵌入固定水印，包括如下过程(A21)将代表固定水印信息的8比特固定水印信息 经过扩频、调制，形成与原始视频图像尺寸相同的水印信息图像；(A22)对来自视频信 源的原始图像信息，针对其每个像素点计算活动性因子；(A23)将原始视频图像与水印 信息图像进行自适应水印叠加调制。4. 根据权利要求3所述的基于数字水印的AVS光盘复制控制方法，其特征在于，所 述的活动性因子定义为当前像素3X3邻域内9个像素值间差异的函数。5. 根据权利要求2所述的基于数字水印的AVS光盘复制控制方法，其特征在于，所 述的可变水印嵌入，包括如下过程(A41)从AVS編码器中已经过AVS压縮编码成型的 视频码流中提取所需基于码流内容的特性信息；(A42)将特征信息在脆弱水印嵌入器中 嵌入来自AVS核心编码器A3的成型码流中；(A43)将嵌入水印信息后的压縮编码流提 供给刻录设备进行随后的刻录处理。6. 根据权利要求5所述的基于数字水印的AVS光盘复制控制方法，其特征在于，所 述的将特征信息在脆弱水印嵌入器中嵌入来自AVS核心编码器A3的成型码流中，包括 如果特征信息数值为奇数，将1比特水印信息l直接在脆弱水印嵌入器中嵌入来自AVS 核心编码器A3的成型码流中；如果特征信息数值为偶数，将1比特水印信息0在脆 弱水印嵌入器中嵌入来自AVS核心编码器A3的成型码流之中。7. 根据权利要求6所述的基于数字水印的AVS光盘复制控制方法，其特征在于，所 述的将特征信息在脆弱水印嵌入器中嵌入来自AVS核心编码器A3的成型码流中，是通过 如下歩骤实现设N表示嵌入过程中累加的哥伦布码字数据位串中1的个数，(1) 开始嵌入过程，在码流中顺序搜索找到第一个I帧编码块亮度系数的哥伦布码， 转步骤(3);(2) 在码流中，顺序搜...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏育挺，张春田，宋星光，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]