[发明专利]一种强鲁棒视频二值BMP图片水印嵌入及提取方法

摘要

一种强鲁棒视频二值BMP图片水印嵌入及提取方法，其特征在于包括视频水印嵌入和提取两个部分，水印为二值BMP图片，嵌入过程修改视频的帧边界最左侧的一列像素，用边界的一列像素来存储水印信息；本发明嵌入水印的视频经过翻拍后，传统视频水印在经过翻拍导致的分辨率改变、多重格式转换、帧率改变等攻击后不能提取完整视频水印。本发明增强了视频水印的鲁棒性，经过上述攻击后仍然可以提取完整清晰的水印。

主权项

一种强鲁棒视频二值BMP图片水印嵌入及提取方法，其特征在于：包括视频水印嵌入和提取两个部分，水印为二值BMP图片，嵌入过程修改视频的帧边界最左侧的一列像素，用边界的一列像素来存储水印信息；嵌入过程为：(1.1)调整读取二值水印图像大小，进行Arnold置乱的到水印序列S[Nw]，总像素个数Nw＝Rw*Cw，Rw为bmp水印的行数，Cw为二指bmp水印的宽度；(1.2)划分原始水印序列为K段，每一段包含90位数据，每一段前插入10位作为序号，得到水印序列Wi，Wi为第i段水印序列(1≤i≤k)；(1.3)解析视频流获取视频帧，得到原始视频帧(如图3所示)，读取视频帧行数Rs；用T个像素表示水印序列中的1位，每一帧嵌入一段水印Wi，T＝Rs/100+1；(1.4)逐帧读取视频帧，按下式进行水印嵌入；P(0,y)=(255,255,255),W[y/T]=1(0,0,0),W[y/T]=0]]>其中P(0,y)，表示视频帧第0列，第y行的RGB像素值，Wi[y/T]表示第i段水印序列第y/T个的值，(0，0，0)代表黑色，(255，255，255)代表白色；经过上述嵌入过程后，连续T个黑色点即表示Wi中一个0，连续T个白色点即表示Wi中的1；(1.5)修改完所有视频帧后保存修改后的视频帧到原视频；提取过程为：(2.1)解析含水印的视频获取视频帧，通过霍夫变换检测视频帧中的直线(如图4所示)，直线长度阈值设置为Rw/2，Rw为含有水印帧的行数，去掉端点横坐标X＞20的直线；得到含有水印的像素段L，端点坐标(X0，Y0)(Xn，Yn)；(2.2)每Td个像素提取一位水印值，Td＝Rw/100+1。按下式还原水印段W[100]，W[k]=1,200<PE(XkTd,YkTd)0,PE(XkTd,YkTd)<50]]>W[k]为以一段水印序列，为水印像素段L上，第点到点(X(k+1)Td‑1，Y(k+1)Td‑1)总共Td个像素绿色通道值累加的平均值：P‾E(XkTd,YkTd)=Σi=kTdi<(k+1)TdPE(Xi,Yi)]]>PE(Xi，Yi)为坐标(x,y)处像素点绿色通道的像素值；(2.3)W[100]前10位为序列号，按i(0≤i≤MAX)的大小还原原始水印图片序列，MAX为读取i的最大值，i计算公式如下：i＝W[0]*512+W[1]*256+W[2]*128+w[3]*64+W[4]*32+W[5]*16+W[6]*8+W[7]*4+W[8]*2+w[9]；去掉Wi前十位，根据i的大小，还原的到BMP序列S’；(2.4)Arnold逆变换还原BMP水印图片。