[发明专利]一种H.264/AVC压缩域视频水印嵌入及提取方法

摘要

本发明公开了一种H.264/AVC压缩域视频水印嵌入及提取方法，将水印图像进行二值化，再经Arnold变换得到二进制水印信息；利用H.264/AVC编码器对原始视频进行压缩编码，对I帧视频的宏块亮度数据，按照H.264/AVC视频编码标准将每个宏块的16个4x4亮度块抽取出来，分别对每个4x4亮度块进行整数离散余弦变换；根据每个4x4亮度块整数离散余弦变换后的系数，将每个4x4亮度块分为纹理块和非纹理块；根据二进制水印信息，调制每个宏块的局部能量差；将嵌入二进制水印后的4x4亮度块熵编码，得到含水印视频流。本发明充分考虑视频信息(纹理、能量)，提高水印鲁棒性和不可见性；运算复杂度低，没有复杂的参数选择，具有较高的实时性；提取水印不需要原始视频，属于盲水印方法。

主权项

一种H.264/AVC压缩域视频水印嵌入方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将水印图像进行二值化，再经Arnold变换得到二进制水印信息w；(2)利用H.264/AVC编码器对原始视频进行压缩编码，对I帧视频的宏块亮度数据，按照H.264/AVC视频编码标准将每个宏块的16个4x4亮度块抽取出来，按照从左到右、自上而下的顺序排列，并依次记为d0,d1,…,d15，分别对每个4x4亮度块进行整数离散余弦变换；(3)根据每个4x4亮度块整数离散余弦变换后的系数，将每个4x4亮度块分为纹理块和非纹理块；(4)根据二进制水印信息w，调制每个宏块的局部能量差；(5)将嵌入二进制水印后的4x4亮度块熵编码，得到含水印视频流；所述步骤(4)中，根据二进制水印信息w，调制每个宏块的局部能量差的方法包括以下步骤：(4.1)如果水印信息w＝1，调制每个宏块量化后的DCT系数的方法如下：(4.1a)对于4x4亮度块d0,d1,d2,d3，如果4x4亮度块是纹理块，则将经量化和Zigzag扫描后的第9个系数和第15个系数的幅值增加1；如果4x4亮度块是非纹理块，则经量化和Zigzag扫描后的第15个系数的幅值增加1；(4.1b)对于4x4亮度块d12,d13,d14,d15，如果4x4亮度块是纹理块，则将经量化和Zigzag扫描后的第9个系数和第15个系数置零；如果4x4亮度块是非纹理块，则将经量化和Zigzag扫描后的第15个系数置零；(4.2)如果水印信息w＝0，调制每个宏块量化后的DCT系数的方法如下：(4.2a)对于4x4亮度块d0,d1,d2,d3，如果4x4亮度块是纹理块，则将经量化和Zigzag扫描后的第9个系数和第15个系数置零；如果4x4亮度块是非纹理块，则将经量化和Zigzag扫描后的第15个系数置零；(4.2b)对于4x4亮度块d12,d13,d14,d15，如果4x4亮度块是纹理块，则将经量化和Zigzag扫描后的第9个系数和第15个系数的幅值增加1；如果4x4亮度块是非纹理块，则将经量化和Zigzag扫描后的第15个系数的幅值增加1。