[发明专利]基于数字水印加密的裸眼3D视频加密方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于数字水印加密的裸眼3D视频加密方法及系统，包括步骤：步骤1，将随机数随机排列组合成原始数字水印，并将原始数字水印随机分为m个子数字水印；步骤2，子数字水印分别嵌入2D帧图像的各视点图像，从而获得水印加密的2D帧图像；步骤3，循环步骤1~2直至2D帧图像均进行水印加密，将水印加密的2D帧图像转化为裸眼3D视频；步骤4，提取裸眼3D视频帧图像所包含的视点图像的子数字水印，获得原始数字水印。本发明具有良好的鲁棒性和不可见性，可快速便捷地对裸眼3D视频进行加密，从而进一步实现裸眼3D视频的版权保护；而且不会破坏视频播放显示效果。

主权项

1.基于数字水印加密的裸眼3D视频加密方法，其特征在于，包括步骤：步骤1，将随机数随机排列组合成原始数字水印，并将原始数字水印随机分为m个子数字水印，m表示2D帧图像所包含的视点图像数；所述的原始数字水印由a·m个随机数随机排列构成，a为6～8范围内的正整数；所述的子数字水印由a个随机数组成；步骤2，子数字水印分别嵌入2D帧图像的各视点图像，从而获得水印加密的2D帧图像；其中，子数字水印嵌入视点图像具体为：视点图像分块为子图像块，对子图像块进行离散余弦变换得到子图像的DCT域系数矩阵，即子图像块的水印系数，采用水印系数将子数字水印嵌入子图像块，组合嵌入了子数字水印的子图像块，得到水印加密的视点图像；步骤3，循环步骤1～2直至2D帧图像均进行水印加密，采用基于现场可编程逻辑门阵列和DIBR的九视点式2D转3D视频算法将水印加密的2D帧图像转化为裸眼3D视频；步骤4，提取裸眼3D视频帧图像所包含的视点图像的子数字水印，获得原始数字水印；步骤2中所述的子数字水印嵌入视点图像，进一步包括子步骤：2.1使用Arnold变换对子数字水印图像W置乱，得到置乱后的子数字水印图像W'；2.2将视点图像I分为大小为N×N的子图像块，对各子图像块分别进行离散余弦变换，得到各子图像块的DCT域系数矩阵，N为经验值；2.3设定嵌入强度alpha，随机生成长度均为N的伪随机数列k1、k2；2.4基于嵌入强度alpha和伪随机数列k1、k2将子数字水印嵌入子图像块；2.5组合嵌入了子数字水印的各子图像块，获得嵌入了子数字水印的视点图像；子步骤2.4进一步包括：(1)确定参数k：当W'(i,j)＝1时，令k(i)＝k1(i)，当W'(i,j)＝0时，令k(i)＝k2(i)；k(i)、k1(i)、k2(i)分别表示数列k、k1、k2中第i个数字，i＝1,2,3,...N，W'(i,j)表示子数字水印图像W'中(i,j)位置的像素值；(2)修改子图像块DCT域系数矩阵的中频分量：采用公式Mij(n,N-n+1)＝Mij(n,N-n+1)+alpha*k(n)修改子图像块DCT域系数矩阵的中频分量，Mij(n,N-n+1)表示子图像Iij的DCT域系数矩阵中第n行第(N-n+1)列的元素；(3)对修改后的DCT域系数矩阵进行逆离散余弦变换，得到嵌入了子数字水印的子图像块；步骤3中，所述采用基于现场可编程逻辑门阵列和DIBR的九视点式2D转3D视频算法将水印加密的2D帧图像转化为裸眼3D视频，具体为：通过分析视角间对应几何关系，依据2D帧图像中各像素点对应的深度值及位置，计算出各像素点对应于各视点图像的正确位置，其相互关系如下式： S i = S 0 + k * b 2 * P Z d + P Z ρ - - - ( 1 ) ]]> Z F - Z N Z F - P Z = 255 g - - - ( 2 ) ]]>简化方程式，令得到：PZ＝ZF(1-a)+aZN (3)将式(3)代如入式(1)可得： S i = S 0 + k * b 2 * Z F ( 1 - a ) + aZ N d + Z F ( 1 - a ) + aZ