[发明专利]一种基于视频内容的视频水印方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于视频信号处理、多媒体信号处理、信息安全领域，具体涉及一种基于视频内容的视频水印方法和系统。

背景技术

数字水印技术是一项利用数字多媒体(水印载体)信息中的冗余成分嵌入版权标识信息(水印)的数字内容保护技术。主要应用与广播监控、版权保护、数字指纹、内容鉴别、控制拷贝等领域。随着互联网进一步普及以及3G时代的到来，网络视频将得到更为广泛的流行。因此，对视频文件进行水印保护具有广泛的应用价值。目前视频编码的主要方式有MPEG系列和H26L系列，前者主要包括MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4，后者主要包括H.263和H.264。视频格式更为广泛复杂，主流的包括MPEG1，MPEG2，MPEG4，avi，wmv，rm，rmvb，mov等等。

数字视频水印已经成为数字水印理论研究和实际应用的重点。视频水印的同步问题是首先需要考虑的问题，它直接影响水印是否能够正确的提取。因此如何提高水印的时间鲁棒性就成为了目前视频水印研究的技术难点和重点；盲水印的检测不需要原始载体文件的参与，考虑到视频载体数据的存储成本和传输成本，视频盲水印方法更具有实用性；考虑到互联网上海量的视频数据，对视频进行水印的提取是需要大量时间的，因此对于视频水印的快速检测也是很有实用价值的，如果能够检测到水印信息，则可以进行水印信息的提取，如果没有检测到水印信息，则可以认为该视频文件不含有水印信息。

目前大多视频水印方法都针对于MPEG或H264等编码方式、或者基于I帧、P帧、B帧等帧信息，但是实际应用中却有很大的局限性。如基于MPEG编码的视频水印方法，如果视频文件的编码方式有所改变，则无法进行水印信息的提取，又如在B帧中进行水印信息的嵌入，如果最后的视频文件进行了帧结构的重排而不存在B帧信息，则该文件中也无法进行水印信息的提取。以上视频方法均有很大的局限性，无法实际应用。因此视频水印最为关键的一点就在于由于视频文件格式的多样化，以及视频文件的非编处理，对于一个视频文件嵌入水印后，它的编码方式、封装格式以及视频I、P、B帧型等信息均不会确定，所以这种视频水印不能仅仅针对某种编码方式、某种封装格式、甚至是特定帧率等视频属性。即视频水印必须考虑到不受编码方式、封装格式、视频I、P、B帧型信息属性等因素的影响。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于视频内容的视频水印方法和系统，解决视频水印的盲同步检测，克服视频文件编解码、封装格式等限制，针对互联网上海量多媒体视频数据的水印信息进行快速检测和提取。

为达此目的，本发明采用以下技术方法：

一种基于视频内容的视频水印方法和系统，包括以下步骤：

A、根据视频数据和水印文件的属性进行水印容量分析，判断是否适合进行水印信息的嵌入，水印容量符合要求则表示可以进行水印嵌入，转至步骤B，如果不符合要求则表示该视频载体文件不适合相应水印文件的信息嵌入，不进行水印的嵌入；

B、嵌入水印同步起始码信息；

C、嵌入水印信息；

D、判断水印是否嵌入完毕，如果嵌入完毕，转置步骤F，如果没有嵌入完毕，嵌入连续码信息，并转至步骤E；

E、嵌入水印连续码信息，转至步骤C；

F、判断视频文件是否嵌入完毕，如果嵌入完毕则结束该视频文件的水印嵌入，如果没有嵌入完毕，则转至步骤B，重复下一次水印嵌入。

还包括以下步骤：

G、检测水印同步起始码信息，若检测到同步起始码信息，则转至步骤H，若未能检测到同步起始码信息，则表示该视频信息中没有嵌入水印信息；

H、根据水印算法提取水印信息，并判断水印信息是否提取完毕，若提取完毕则转至步骤J，若没有提取完毕，则转至步骤I；

I、检测水印连续码信息，若检测到水印连续码信息，则转至步骤H，若检测到同步起始码信息，则重新开始水印的提取，转至步骤H，否则直至视频信息检测完毕，退出水印提取；

J、判断视频信息是否提取完毕，若提取完毕，则退出水印提取，若没有提取完毕，则转至步骤G。

视频水印嵌入的时间周期应保证在一定范围之内，需要对水印信息容量和视频载体大小分析，判断是否适合进行水印信息的嵌入。

选择一定长度的二进制信息作为同步起始码，另选择不同于同步起始码信息的一定长度的二进制信息作为连续码信息，同步起始码和连续码信息的嵌入均采用重复嵌入的方式进行以提高水印鲁棒性。