流媒体的数字水印信息嵌入方法技术

本发明专利技术提供一种视频流媒体的数字水印信息嵌入方法，其中流媒体服务器从视频流媒体的帧中选择至少一个需要嵌入数字水印信息的关键位置；将所述数字水印信息模拟成为视频流媒体的视频帧；将所述模拟的视频帧嵌入到所述选择的关键位置；所述嵌入数字水印信息的视频流媒体通过网络方式传输至客户端，由客户端解析所述嵌入的数字水印信息；所述客户端按照数字水印信息的内容和包含的指令从客户端采集各类信息，并反馈给相应的中心服务器或服务器集群。从而在不改变原有流媒体基本格式的前提下，通过在视频数据的部分帧之间嵌入数字水印信息，达到计算复杂度低且更大限度的降低对原有视频图像质量的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流媒体处理
，更具体而言，涉及一种在流媒体中嵌入水印信息的方法。
技术介绍
近年来，随着数字化技术的进步和internet的迅速发展，多媒体信息的交流达到了前所未有的深度和广度，其内容和形式愈加丰富。目前文字、音频和视频三位一体化的信息和娱乐服务成为主流，而带内容的主体变成了“流媒体(Streaming media)”而非网页。流媒体技术是指采用流式传输的方式将多媒体信息(文本、图片、声音以及视频等文件，还有实时的音频/视频源)经过各种压缩方式分成一个个包，由视频服务器按照特定的顺序将各种多媒体信息连续、实时发送出去，客户端可以一边接收数据一边播放，而不必等多媒体信息全部下载完毕，多媒体信息的剩余部分在后台从服务器内继续接收。然而，对于客户端用户而言，不仅仅希望在网络上快速获取所需多媒体信息，同时还希望所获得的信息是安全可靠的；对于流媒体服务器的多媒体信息提供商而言，除了实现快速安全的信息传播以满足客户要求，还要防止所发布的信息是无法非法复制，更重要的是得到客户端的信息反馈，达到对用户信息的统计监测等用途。目前控制客户端进行信息反馈等操作一般都是通过服务器集中向所有客户端发送命令或者客户端定时向服务器反馈信息的方式来实现。采用服务器集中向客户端发送命令的方式缺点在于当客户端数量很大时，命令的集中发送效率低，且服务器负载大；采用客户端定时反馈信息时，缺点在于客户端反馈的信息内容种类较为固定，不方便实现服务器随时采集需要收集的信息。而提供流媒体信息的服务器端所需要做到的是防止非法信息拷贝，发布安全可靠的多媒体信息，并收集客户端信息。通过在流媒体中嵌入数字水印的方法可以有效的实现以上所述的功能。其中数字水印技术是通过一定的算法将一些标志性信息嵌到多媒体数字作品内容中或者软件程序的代码、动态数据结构或者数据中，并且不影响原内容的价值和使用。数字水印技术的最初目的为的是为了实现数字作品的版权保护，随着研究的不断深入，其应用领域得到了极大扩展，概括起来，数字水印技术目前主要应用在版权保护、拷贝保护、盗版跟踪、真伪鉴别、保密通信等方面。现有应用于音视频的数字水印的嵌入方式主要有三种。一种是在原始视频码流中，即编码压缩之间将水印信号嵌入图像。按这种途径嵌入的水印信息，水印不易遭破坏，但计算量大，算法复杂，如图1所示。另一种是在编码过程中，利用编码器提供的信息进行，基本不增加编码器的运算复杂度，但该方式对于已压缩的视频文件需要一个完全或部分解压，嵌入水印信息以及再编码的过程。还有一种是在压缩码流中，多数以替代法或者覆盖法嵌入数字水印；其中在覆盖法中水印信号通常嵌入在时域(音频)、空域(图像)、空时域(视频)或变换域(离散余弦变换DCT，离散小波变换等)；而在替代法中就是将数字水印信息替换原始媒体中最不重要的位置，这样的算法简单速度快，但对图像的质量影响最大，客户端在解析水印信息时需要原始媒体数据。所述覆盖法直接把数字水印信息嵌入到图像数据的时、空域，如嵌入到DCT(离散余弦变换)系数，如图2所示。但是，这样在客户端解析水印信息时，需要先对视频数据解码；还有是结合视频压缩编码，把水印嵌入到预测帧(P、B帧)编码中，虽然客户端可以避免对视频数据解码的要求而直接对视频数据实施水印信息的解析，但处理负担比前一种重。在利用覆盖法的嵌入水印信息方面存在有很多不同的方案，例如，在日本富士通株式会社在中国所申请的专利号为ZL 98108421.4的专利文献中，公开了随机选择水印信息嵌入各帧的位置，并将数字水印信息覆盖帧中的局部图像，并需要记录嵌入水印信息的帧号和插入的位置，用以恢复被覆盖局部图像的原图像。然而，现有的应用于流媒体的数字水印技术很少涉及服务器端与客户端的信息交流，即数字水印所携带的附加信息并不能帮助服务器端获取客户端信息，以进行数据统计。现有的数字水印技术侧重于版权保护，嵌入方法往往不能完全保证流媒体画面质量，而且在某种程度上改变了原有数据的内容。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种流媒体的数字水印嵌入方法，以克服现有数字水印技术中算法计算复杂度高、破坏原有多媒体文件内容和无法对视频信息在客户端情况进行统计的问题。一种视频，包括步骤流媒体服务器从视频流媒体的帧中选择至少一个需要嵌入数字水印信息的关键位置；将所述数字水印信息模拟成为视频流媒体的视频帧；将所述模拟的视频帧嵌入到所述选择的关键位置；所述嵌入数字水印信息的视频流媒体通过网络方式传输至客户端，由客户端解析所述嵌入的数字水印信息；所述客户端按照数字水印信息的内容和包含的指令从客户端采集各类信息，并反馈给相应的中心服务器或服务器集群。其中，所述关键位置是在视频主帧与其相邻的视频差量帧之间的位置，或者在任意两个相邻的视频差量帧之间的位置。更佳地，所述关键位置是在视频差量帧在前而视频主帧在后之间的位置。其中，所述数字水印信息模拟的视频帧为视频差量帧。本专利技术还提供一种视频流媒体的数字水印信息嵌入装置，包括从视频流媒体的帧中选择至少一个需要嵌入数字水印信息关键位置的选择装置；将所述数字水印信息模拟成为视频流媒体视频帧的模拟装置；将所述模拟的视频帧嵌入到所述选择关键位置的嵌入装置；以及将所述通过嵌入装置嵌入数字水印信息的视频流媒体以网络方式传输至客户端的传输装置。其中，所述选择装置所选择的关键位置是在视频主帧与其相邻的视频差量帧之间的位置，或者在任意两个相邻的视频差量帧之间的位置。其中，所述数字水印信息包含控制操作命令信息和/或描述信息。所述控制操作命令信息包括采集客户端IP地址信息、采集客户端操作系统信息、采集客户端在线时间信息中的一种或多种；所述描述信息包括视频流媒体内容唯一标识ID、视频流媒体配置信息、服务统计中心地址、流媒体内容的来源、有效时间信息中的一种或多种。另外，本专利技术还提供一种视频流媒体的数字水印信息嵌入的系统，该系统包括至少一流媒体服务器和一客户端，所述流媒体服务器通过网络方式与客户端连接；至少一统计中心服务器，该统计中心服务器与所述客户端以网络方式连接；和所述至少一流媒体服务器将所述数字水印信息模拟成视频帧并嵌入所述视频流媒体关键位置的方法；所述至少一客户端通过网络传输方式接收所述嵌入数据水印信息的视频流媒体，并解析所述数字水印信息的方法；以及所述至少一客户端按照数字水印信息的内容和包含的指令从所述客户端采集各类信息，并反馈给所述至少一统计中心服务器的方法。本专利技术提供的视频、装置及系统，在不改变原有流媒体基本格式的前提下，通过在视频数据的部分帧之间嵌入数字水印信息，达到计算复杂度低且更大限度的降低对原有视频图像质量的影响，实现在客户端无需特殊处理，即无需水印信息提取，利用常用的播放器软件就能正常观看，具有高可实施性和高实用性，提供高质量的网络流媒体播放；而在特定客户端环境下，通过数字水印信息所携带的关于视频内容的信息和采集用户信息的指令等，将用户状态信息反馈给指定服务器，有效的收集客户端的信息，并对所述信息进行有目的的统计和实时监控；同时监控流媒体的播放状态并获取流媒体服务提供商感兴趣的信息。附图说明图1是现有技术中数字水印嵌入及其提取过程示意图；图2是现有技术中采用覆盖法嵌入数字水印方案示意图；图3是本专利技术数字水印嵌入及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频流媒体的数字水印信息嵌入方法，包括步骤：流媒体服务器从视频流媒体的帧中选择至少一个需要嵌入数字水印信息的关键位置；将所述数字水印信息模拟成为视频流媒体的视频帧；将所述模拟的视频帧嵌入到所述选择的关键位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡忠善，张毅萍，蔡辉，
申请(专利权)人：北京闪动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]