数字视频水印方法和装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种数字视频水印方法和装置、设备及存储介质，属于人工智能技术领域。该方法包括：获取并将通道维度信息和时间维度信息合并的训练视频数据和原始水印信息输入至原始数字视频水印网络进行编码得到原始水印视频数据；将噪声数据加至原始水印视频数据得到噪声水印视频数据；将噪声水印视频数据输入原始数字视频水印网络进行解码得到预测水印信息；根据训练视频数据、原始水印视频数据、预测水印信息和原始水印信息构建目标损失数据对原始数字视频水印网络进行调整得到目标数字视频水印网络；通过目标数字视频水印网络对目标视频数据植入水印得到目标水印视频数据。本申请实施例能够构建实现视频水印方法的高不可见性和高鲁棒性。方法的高不可见性和高鲁棒性。方法的高不可见性和高鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
数字视频水印方法和装置、设备及存储介质


[0001]本申请涉及人工智能
，尤其涉及一种数字视频水印方法和装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]数字水印是一种在信息隐藏研究领域的重要技术，数字水印方法是将特定意义的水印信息以肉眼不可见的方式嵌入到图像、视频、音频和文档等数字产品中。在相关技术中，数字视频水印分为两大类：一类是通过人工设计视频图像特征来进行水印嵌入的传统方法，另一类是通过深度神经网络来学习视频图像特征来进行水印嵌入的深度学习方法。研究人员精心设计水印的嵌入和提取方法，通常能在特定的视频噪声上鲁棒性表现出色，但是难以同时抵抗多种视频噪声。若通过深度神经网络学习图像特征，由于视频的数据量远远大于图片，训练用于数字视频水印的深度神经网络所需的计算资源也是远超数字图片水印。因此，基于深度学习的数字视频水印方法相对于基于深度学习的数字图片水印方法发展缓慢。因此，亟待一种能够抵抗噪声且能够基于深度学习的数字图片水印方法直接在数字视频水印方法中使用的数字视频水印方法。

技术实现思路

[0003]本申请实施例的主要目的在于提出一种数字视频水印方法和装置、设备及存储介质，旨在构建高不可见性、高鲁棒性和抵抗噪声的数字视频水印网络，以提高水印植入的视频质量和水印解码的鲁棒性。
[0004]为实现上述目的，本申请实施例的第一方面提出了一种数字视频水印方法，所述方法包括：
[0005]获取原始视频数据和原始水印信息；其中，所述原始视频数据包括：通道维度信息和时间维度信息；
[0006]将所述原始视频数据的所述通道维度信息和所述时间维度信息进行合并处理，得到训练视频数据；
[0007]将所述训练视频数据和所述原始水印信息输入至预设的原始数字视频水印网络进行编码处理，得到原始水印视频数据；其中，所述原始数字视频水印网络通过对数字图片神经网络的数据通道数修改得到；
[0008]将预设的噪声数据增加至所述原始水印视频数据，得到噪声水印视频数据；其中，所述噪声数据从预设的噪声数据库随机选取；
[0009]将所述噪声水印视频数据输入至所述原始数字视频水印网络进行解码处理，得到预测水印信息；
[0010]根据所述训练视频数据、所述原始水印视频数据、所述预测水印信息和所述原始水印信息进行损失计算，得到目标损失数据；
[0011]根据所述目标损失数据对所述原始数字视频水印网络进行参数调整，得到目标数
字视频水印网络；
[0012]获取目标视频数据，将所述目标视频数据输入至所述目标数字视频水印网络进行水印植入，得到目标水印视频数据。
[0013]在一些实施例，在所述获取目标视频数据，将所述目标视频数据输入至所述目标数字视频水印网络进行水印植入，得到目标水印视频数据之后，所述方法还包括：
[0014]获取待处理水印视频数据；
[0015]将所述待处理水印视频数据输入至所述目标数字视频水印网络进行解码处理，得到目标水印信息。
[0016]在一些实施例，所述原始数字视频水印网络包括：编码器和解码器；
[0017]所述将所述训练视频数据和所述原始水印信息输入至预设的原始数字视频水印网络进行编码处理，得到原始水印视频数据，包括：
[0018]将所述训练视频数据和所述原始水印信息输入至所述编码器进行编码处理，得到所述原始水印视频数据；
[0019]所述将所述噪声水印视频数据输入至所述原始数字视频水印网络进行解码处理，得到预测水印信息，包括：
[0020]将所述噪声水印视频数据输入至所述解码器进行解码处理，得到所述预测水印信息。
[0021]在一些实施例，所述将预设的噪声数据增加至所述原始水印视频数据，得到噪声水印视频数据，包括：
[0022]获取所述噪声数据的噪声信息；
[0023]若所述噪声信息表征为非H264噪声，将所述噪声数据加入所述原始水印视频数据，得到所述噪声水印视频数据；
[0024]若所述噪声信息表征为H264噪声，根据预设的前向攻击模拟层和所述噪声数据，或者根据所述训练视频数据对所述原始水印视频数据进行噪声加入，得到所述噪声水印视频数据。
[0025]在一些实施例，所述若所述噪声信息表征为H264噪声，根据预设的前向攻击模拟层和所述噪声数据，或者根据所述训练视频数据对所述原始水印视频数据进行噪声加入，得到所述噪声水印视频数据，包括：
[0026]若所述噪声信息表征为H264噪声，根据所述训练视频数据进行噪声模拟，得到模拟噪声数据，并将所述模拟噪声数据输入至所述原始水印视频数据，得到所述噪声水印视频数据；
[0027]或者，
[0028]若所述噪声信息表征为H264噪声，将所述噪声数据输入至所述原始水印视频数据得到噪声水印视频数据，根据所述前向攻击模拟层对所述原始水印视频数据和所述训练视频数据进行差值计算，得到视频数据差值，将所述视频数据差值设置为不参与所述原始数字视频水印网络训练过程梯度的反向传播，并将所述视频数据差值加入至所述原始水印视频数据，得到所述噪声水印视频数据。
[0029]在一些实施例，所述若所述噪声信息表征为H264噪声，根据所述训练视频数据进行噪声模拟，得到模拟噪声数据，并将所述模拟噪声数据输入至所述原始水印视频数据，得
到所述噪声水印视频数据，包括：
[0030]若所述噪声信息表征为H264噪声，对所述训练视频数据进行离散余弦变换处理，得到初步视频频域信息；
[0031]将所述初步视频频域信息中预设频域区域以外的信息设置为零，得到候选视频频域信息；其中，所述预设频域区域为左上角区域；
[0032]对所述候选视频频域信息进行离散余弦反变换处理，得到所述模拟噪声数据；
[0033]将所述模拟噪声数据输入至所述原始水印视频数据，得到所述噪声水印视频数据。
[0034]在一些实施例，所述根据所述训练视频数据、所述原始水印视频数据、所述预测水印信息和所述原始水印信息进行损失计算，得到目标损失数据，包括：
[0035]对所述训练视频数据和所述原始水印视频数据进行均方误差计算，得到视频损失数据；
[0036]对所述预测水印信息和所述原始水印信息进行均方误差计算，得到水印损失数据。
[0037]为实现上述目的，本申请实施例的第二方面提出了一种数字视频水印装置，所述装置包括：
[0038]数据获取模块，用于获取原始视频数据和原始水印信息；其中，所述原始视频数据包括：通道维度信息和时间维度信息；
[0039]维度合并模块，用于将所述原始视频数据的所述通道维度信息和所述时间维度信息进行合并处理，得到训练视频数据；
[0040]编码模块，用于将所述训练视频数据和所述原始水印信息输入至预设的原始数字视频水印网络进行编码处理，得到原始水印视频数据；其中，所述原始数字视频水印网络通过对数字图片神经网络的数据通道数修改得到；
[0041]噪声添加模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字视频水印方法，其特征在于，所述方法包括：获取原始视频数据和原始水印信息；其中，所述原始视频数据包括：通道维度信息和时间维度信息；将所述原始视频数据的所述通道维度信息和所述时间维度信息进行合并处理，得到训练视频数据；将所述训练视频数据和所述原始水印信息输入至预设的原始数字视频水印网络进行编码处理，得到原始水印视频数据；其中，所述原始数字视频水印网络通过对数字图片神经网络的数据通道数修改得到；将预设的噪声数据增加至所述原始水印视频数据，得到噪声水印视频数据；其中，所述噪声数据从预设的噪声数据库随机选取；将所述噪声水印视频数据输入至所述原始数字视频水印网络进行解码处理，得到预测水印信息；根据所述训练视频数据、所述原始水印视频数据、所述预测水印信息和所述原始水印信息进行损失计算，得到目标损失数据；根据所述目标损失数据对所述原始数字视频水印网络进行参数调整，得到目标数字视频水印网络；获取目标视频数据，将所述目标视频数据输入至所述目标数字视频水印网络进行水印植入，得到目标水印视频数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取目标视频数据，将所述目标视频数据输入至所述目标数字视频水印网络进行水印植入，得到目标水印视频数据之后，所述方法还包括：获取待处理水印视频数据；将所述待处理水印视频数据输入至所述目标数字视频水印网络进行解码处理，得到目标水印信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原始数字视频水印网络包括：编码器和解码器；所述将所述训练视频数据和所述原始水印信息输入至预设的原始数字视频水印网络进行编码处理，得到原始水印视频数据，包括：将所述训练视频数据和所述原始水印信息输入至所述编码器进行编码处理，得到所述原始水印视频数据；所述将所述噪声水印视频数据输入至所述原始数字视频水印网络进行解码处理，得到预测水印信息，包括：将所述噪声水印视频数据输入至所述解码器进行解码处理，得到所述预测水印信息。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将预设的噪声数据增加至所述原始水印视频数据，得到噪声水印视频数据，包括：获取所述噪声数据的噪声信息；若所述噪声信息表征为非H264噪声，将所述噪声数据加入所述原始水印视频数据，得到所述噪声水印视频数据；若所述噪声信息表征为H264噪声，根据预设的前向攻击模拟层和所述噪声数据，或者
根据所述训练视频数据对所述原始水印视频数据进行噪声加入，得到所述噪声水印视频数据。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述若所述噪声信息表征为H264噪声，根据预设的前向攻击模拟层和所述噪声数据，或者根据所述训练视频数据对所述原始水印视频数据进行噪声加入，得到所述噪声水印视频数据，包括：若所述噪声信息表征为H264噪声，根据所述训练视频数据进行噪声模拟，得到模拟噪声数据，并将所述模拟噪声数据输入至所述原始水印视频数据，得到所述噪声水印视频数据；或者，若所述噪声信息表征为H264噪声，将所述噪声数据输入至所述原始水印视频数据得到噪声水印视频数据，根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：危学涛，叶冠辉，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：