检测压缩视频比特流中的水印的解码方法和设备技术

公开了一种为视频内容加水印的视频编码器（６００）、解码器（７００）和方法（２００，３００，４００，５００）。所述编码器包括：量化单元（６３０），用于量化视频比特流的系数；以及与量化单元信号通信的嵌入单元（６３５），用于作为块中已编码系数的数量的奇偶性的函数，将数字指纹的比特嵌入到视频比特流的块中；并且解码器包括：检测单元（７１５），用于作为块中的已编码系数的数量的奇偶性的函数，检测视频比特流的块中的数字指纹的比特；以及与检测单元（７１５）信号通信的反相量化单元（７２０），用于对视频比特流的系数进行反相量化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及视频编码器和解码器，更具体地，涉及水印插入和/或检测的设备和方法。
技术介绍
经常地，需要能够识别压缩视频比特流的源，例如，识别有版权的材料的未授权发布者。用来创建比特流的编码器能够唯一地通过在编码过程期间通过插入指纹(或水印)来识别。理想地，水印插入过程应该具有低附加计算复杂度，且水印应该是不能够可视地检测的，且对编码效率具有非常低的影响。已经提出了大量的计算来将不可见的耐用和/或脆弱的水印插入到已压缩图像和视频中。一类技术根据人类视觉系统(HVS)对频率响应较为敏感，在离散余弦变换(DCT)、小波或其他变换域中产生了水印信号。一些系统对JPEG或MPEG压缩图像/视频的量化DCT变换系数进行操作，其中对特定变换系数的最低有效位(LSB)进行调整以便与水印信号比特的奇偶性匹配。因此，需要具有的附加计算复杂度的编码器和解码器来插入和检测实质上不能可视地检测的水印。
技术实现思路
通过插入和检测实质上不能可视地检测的水印的设备和方法来解决现有技术中的这些和其他缺陷和缺点。根据本专利技术的原理，公开了一种用于检测水印视频内容的解码器；解码器包括检测单元，作为块中的编码系数的数量的奇偶性的函数，检测在视频流的块中的数字指纹的比特，；以及反相量化单元，与检测单元进行信号通信，用于对视频比特流的系数进行反相量化。通过结合附图阅读的典型实施例的以下描述，本专利技术的这些和其他方案、特征和优点将变得明显。附图说明根据以下典型附图，本专利技术将得到更好地理解，其中图1示出了块编码器的流程图；图2示出了根据本专利技术原理的具有指纹插入的块编码器的流程图；图3示出了根据本专利技术的原理的具有强制指纹插入的块编码器的流程图；图4示出了根据本专利技术的原理的具有所需的指纹插入的块编码器的流程图；图5示出了根据本专利技术原理的具有指纹检测的块解码器的流程图；图6示出了根据本专利技术原理的具有进行指纹插入的块编码器的视频编码器的方框图；以及图7示出了根据本专利技术原理的具有进行指纹检测的块解码器的视频解码器的方框图。具体实施例方式本专利技术的实施例提出了具有低附加计算复杂度的方法和设备，用于插入和检测实质上不能可视地检测的水印。在以下描述中，为了简化，编码器和解码器可以统称为编解码器，尽管方法和设备实施例可以仅能够编码、仅能够解码、或同时能够编码和解码。在各个附图中的几百个位置处，类似元件可以有具有附图专用数字的类似参考数字来表示。这里，术语“水印”和“指纹”可以互换地使用。诸如MPEG-2、MPEG-4和JVT的通用视频压缩标准包含帧内编码I帧和帧间编码P和B帧。通过将图像组合为MPEG-2中的图像组(GOP)或独立解码器刷新周期(IDR)，能够实现压缩视频比特流中的随机访问点。在这些标准中，将已编码的图像划分为非重叠块。利用离散余弦变换(DCT)对每一个块进行变换，或对其进行类似变换、量化和运行长度(run length)编码，从而仅对非零量化系数进行编码。量化过程可以是均匀的或非均匀的，并且可以采用不工作区(dead zone)和/或阈值设定。例如，JVT JM参考软件采用一个阈值，通过其，如果在量化过程的第一级之后的非零系数的数量小于阈值T，则应用量化过程的第二级来强制将块中的所有系数量化为零。本描述示出了本专利技术的原理。因此，将会意识到，本领域的技术人员将能够设计各种配置，尽管这里未明确描述和示出，这些各种配置将具体实现本专利技术的原理且包括在本专利技术的精神和范围内。这里所述的所有示例和条件语言用于教导的目的以帮助读者理解本专利技术的原理和由专利技术人对本领域作出贡献的理念，并且应理解为并不局限于这样的特别陈述的示例和条件。而且，这里陈述本专利技术的原理、方案和实施例的所有语句以及其特定示例应包括其结构上和功能上的等价物。另外，应该注意，这样的等价物包括当前已知的等价物以及未来开发的等价物，即，所开发的执行相同功能的任意元件，而与结构无关。因此，例如，本领域的技术人员将会意识到这里所呈现的方框图示出了具体实现了本专利技术原理的说明性电路的概念图。类似地，将会意识到，任何流程图、流图、状态转换图、微代码等表示可以在计算机可读介质上实质上进行表示的各种过程，并且由计算机或处理器执行，不管是否清楚地示出了这样的计算机或处理器。附图中所示的各种元件的功能可以通过使用专用硬件、以及能够执行与适当软件相关的软件的硬件来提供。当由处理器提供时，这些功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器或多个单独处理器来提供，其中一些可以是共享的。而且，明确使用术语“处理器”或“控制器”不应理解为专指能够执行软件的硬件，而可以隐含地包括而局限于数字信号处理器(“DSP”)硬件、用于存储软件的只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、以及非易失性存储器。也可以包括其他硬件，传统的和/或客户定制的。类似地，在图中所示的任何开关仅是概念性的。其功能可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的相互作用、或者甚至是相互地来实现，特定技术可以由实现者根据从环境中更具体地理解来选择。在其权利要求中，表达为执行特定功能的任何元件用于执行该功能的任何方式，包括例如a)执行该功能的电路元件的组合，或b)任何形式的软件，因而包括固件、微代码等，与适当的电路组合来执行实现该功能的软件。由这样的权利要求所限定的本专利技术在于以下事实由各种陈述的装置所提供的功能按照权利要求所要求的方式组合并结合在一起。因此，申请人考虑了能够提供与这里所示等价的那些功能的任何装置。如图1所示，块编码器通常由参考数字100来表示。块编码器100包括开始块110，将控制传递给功能块114。功能块114使用帧内或帧间预测对块进行预测，形成残余块，并将控制传递给功能块116。结果，功能块116对残余块进行变换，形成变换系数，并将控制传递给功能块118。功能块118对变换系数进行量化，形成量化系数，并将控制传递给功能块120。结果，功能块120将变量N量化为块中的非零量化系数的数量，并将控制传递给判定块122。判定块122检查N是否为零，如果N不为零，则将控制传递给功能块136，功能块136对该块进行熵编码，然后将控制传递给结束块139。然而，如果N等于零，则判定块122将控制传递给功能块137，功能块137并不对该块进行编码，或者利用已编码块图案(CBP)来指示未编码块或跳过宏块。结果，功能块137将控制传递给结束块139。因此，图1示出了基于块的视频编码器的块编码过程的流程图。针对块形成帧内或帧间预测，并且从块中减去该预测以形成残余块。对于帧间预测，通常使用运动补偿。针对不同的编码标准进行不同的帧内预测，而总是使用来自相同已编码图像中的相邻块或宏块的信息。然后，利用块变换对残余块进行变换以形成变换系数。对变换系数进行量化以形成量化系数。对其值非零的量化系数的数量N进行计数。如果N等于零，则不对块进行编码。如果对相同宏块中的其他块进行编码，则利用已编码块图案(CBP)来指示未编码的块。如果相同宏块中的所有块均未编码，则跳过该宏块。如果要对块进行编码，则利用运行长度编码对非零系数进行熵编码。本专利技术的实施例提出了一种将唯一指纹插入到已压缩视频比特流中并检测其的低复杂度方法。描述了用于插入并检测已压缩视频比特流中的脆弱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测嵌入在已压缩视频比特流中的数字指纹的方法（５００），所述方法包括：接收（５４６）数字指纹，作为具有比特序列的唯一识别码；以及通过将唯一识别码的比特值与相应块中的编码系数的数量的奇偶性进行比较，识别（５５２）来自己压缩视频比特流的相应编码块的唯一识别码的每一个比特。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉尔麦克唐纳博伊斯，丹尼尔理查德吉雷利里，尹鹏，
申请(专利权)人：汤姆森许可贸易公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]