[发明专利]视频数字水印信息的嵌入方法和检测方法

权利要求书

1.一种视频数字水印信息的嵌入方法，包括步骤S1至S6：

S1、从原始视频中选取需进行数字水印信息嵌入的原始视频帧图像，从所述原始视频帧图像的RGB三通道图像中，选取其中一通道图像进行离散傅里叶变换，得到所述原始视频帧图像的幅度谱图像和相位谱图像；

S2、将待嵌入的数字水印信息转换为预定尺寸的二值图像；

S3、根据所述二值图像的各像素的像素值，基于所述二值图像与所述幅度谱图像或相位谱图像之间的尺寸对应关系，修改所述幅度谱图像或相位谱图像的相应像素的像素值，以将所述数字水印信息嵌入到所述幅度谱图像或所述相位谱图像中；

步骤S3中，通过如下公式来修改所述幅度谱图像或所述相位谱图像的相应像素的像素值：

其中，I_x,y和I'_x,y分别表示所述幅度谱图像或所述相位谱图像的第x行、第y列的像素的原始像素值和修改后的像素值；所述幅度谱图像和所述相位谱图像的大小均为X×Y，所述二值图像的大小为Hw×Ww，W_p,q表示所述二值图像的第p行、第q列的像素的像素值，p＝1,2,3,…,Hw，q＝1,2,3,…,Ww；α为一大于0的常数；

所述二值图像与所述幅度谱图像或相位谱图像之间的尺寸对应关系是：所述二值图像位于所述幅度谱图像或所述相位谱图像的边界内，且二值图像各边界与幅度谱图像或相位谱图像的相应边界之间的距离分别为Hu、Hd、Wl、Wr，并且有Hu+Hd+Hw＝X、Wl+Wr+Ww＝Y以及x＝p+Hu、y＝q+Wl；

S4、若所述数字水印信息是嵌入在幅度谱图像中，则结合所述相位谱图像，对经过图像像素值修改后的幅度谱图像进行离散傅里叶逆变换，得到已嵌入数字水印信息的所述其中一通道图像；若所述数字水印信息是嵌入在相位谱图像中，则结合所述幅度谱图像，对经过图像像素值修改后的相位谱图像进行离散傅里叶逆变换，得到已嵌入数字水印信息的所述其中一通道图像；

S5、将步骤S4得到的已嵌入数字水印信息的所述其中一通道图像与所述原始视频帧图像的另外两通道图像合并，得到已嵌入数字水印信息的视频帧图像；

S6、用所述已嵌入数字水印信息的视频帧图像替换原始视频中的所述原始视频帧图像，得到嵌入数字水印信息的视频。

2.如权利要求1所述的视频数字水印信息的嵌入方法，其特征在于：所述原始视频帧图像的选取具体包括：从所述原始视频的第一帧开始，依次选取相邻的n帧，n＝2,3,4,…,N，N为所述原始视频的总帧数，得到N/n组视频帧，其中每组包含n个帧；分别选取每组视频帧的第k帧来作为需进行数字水印信息嵌入的原始视频帧图像，其中k＝2,3,…,n。

3.如权利要求1所述的视频数字水印信息的嵌入方法，其特征在于：所述原始视频帧图像的选取具体包括：根据所述原始视频中的场景变换，选定其中至少一个场景变换前的最后一帧图像，作为需进行数字水印信息嵌入的所述原始视频帧图像，从而得到至少一个所述原始视频帧图像；同时，分别复制所述最后一帧图像，用以分别替换各自的前一帧图像。

4.如权利要求1所述的视频数字水印信息的嵌入方法，其特征在于：所述其中一通道图像的离散傅里叶变换为

其中，F(u,v)表示所述其中一通道图像经离散傅里叶变换得到的频谱图像，F(u,v)＝R(u,v)+jI(u,v)，R(u,v)和I(u,v)分别是傅里叶变换的实部和虚部，j是虚数单位；f(m,n)是所述其中一通道图像的二维矩阵中第(m+1)行、第(n+1)列的元素，M、N分别表示所述其中一通道图像的高和宽，所述其中一通道图像大小为M×N；u、v分别表示所述频谱图像的二维矩阵的第(u+1)行和第(v+1)列；

对所述其中一通道图像进行离散傅里叶变换后得到的幅度谱图像和相位谱图像分别为|A(u,v)|和θ(u,v)，其中：