一种基于纹理的图层叠加指纹嵌入方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于纹理的图层叠加指纹嵌入方法和装置，该方法包括：接收携带有指纹位置信息数据包的合成视音频流；对接收到的所述合成视音频流解复用，得到指纹位置信息数据包和原始视音频流；对得到的指纹位置信息数据包进行解析，得到指纹位置信息；对得到的原始视音频流进行解码；根据用户唯一的标识信息生成用户指纹信息，并基于指纹位置信息对用户指纹信息嵌入位置的指示形成隐形指纹，将隐形指纹与解码后的原始视音频流基于图层叠加处理进行合成后同步输出。根据位置信息在数字电视设备中利用通用接口和图层叠加，实现了免除定制的情况下添加不可见指纹，添加的指纹在鲁棒性强且不影响用户观看的情况下保证了视频盗版追踪。
【专利说明】一种基于纹理的图层叠加指纹嵌入方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及视频处理领域，尤其涉及一种基于纹理的图层叠加指纹嵌入方法和装置。
【背景技术】
[0002]数字技术的不断进步与广泛应用，促进了数字电视媒体行业的迅速发展，利用数字技术对数字电视节目进行摄制、存储、传输以及播放已经相当普及。电视节目的数字化极大地降低了整个行业的物资、人力成本，并且带来更多的数字化特有的效果。但安全问题ー直是困扰数字电视节目的一大难题。
[0003]对数字电视节目版权持有者来说，毎年因为盗版而为其带来了很大的经济损失，数字电视节目的发展要求行业内必须具有完善、健全的安全管理机制，否则无法避免盗版现象的发生。尽管数字电视条件接收技术已很完善，并已经广泛的全球的数字电视系统中，但是系统仅对电视节目的传输过程进行保护，一旦节目被解密输出就脱离了保护，即当内容被最終被合法用户解密后进行录制或者通过摄像机翻拍，盗版内容很容易被拷贝和分发。对解密后的媒体内容的进ー步保护、对盗版内容进行追踪并找到盗版的源头等方面的技术还有待改进。现有指纹叠加技术主要是基于设备图层叠加的可见视频指纹(水印)技木，该技术在系统中实现，利用设备某图层(例如0SD)开放接ロ修改參数，使得不同用户的视频具有不同的可见指纹，从而达到版权保护，追踪盗版的目的。但是由于该技术的盗版追踪是依据人眼来进行判别，因此在盗版发生时，盗版用户也容易用肉眼识别出可见指纹，将指纹擦除或破坏，使得最終盗版最終失败。并且由于指纹可见，因此会对用户观看造成影响。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种基于数字电视系统的设备图层叠加实现的给视频添加视觉不可见指紋，保证视频盗版追踪的指纹嵌入方法和装置。
[0005]为实现上述方法和装置，本发明采用以下技术方案:
[0006]一种基于纹理的图层叠加指纹嵌入方法，包括:
[0007]接收携带有指纹位置信息数据包的合成视音频流，所述指纹位置信息数据包封装有根据RGB顔色嵌入条件和纹理嵌入条件获得的指纹位置信息指示待嵌入指纹的位置；
[0008]对接收到的所述合成视音频流进行解复用处理，得到指纹位置信息数据包和原始视音频流；
[0009]对得到的所述指纹位置信息数据包进行解析，得到所述指纹位置信息；对得到的所述原始视音频流进行解码；
[0010]根据用户唯一的标识信息生成用户指纹信息，并基于所述指纹位置信息对所述用户指纹信息嵌入位置的指示形成隐形指紋，将所述隐形指纹与解码后的原始视音频流基于图层叠加处理进行合成后同步输出。[0011]其中，所述指纹位置信息数据包的获取方法具体为:
[0012]将原始视音频流解码，将解码得到的视频流以若干帧为ー个周期划分成多个帧周期，将帧周期内的每ー帧划分成若干个互不重叠的像素块；获取每个帧周期内的指纹像素块，记录所述指纹像素块的位置信息；根据每ー帧周期的指纹像素块的位置信息生成指纹位置信息数据包。
[0013]其中，所述指纹位置信息数据包的获取方法具体为:
[0014]将原始视音频流解码，将解码得到的视频流以50到100帧为ー个周期，从第一帧开始获取第一个帧周期；
[0015]将帧周期内每ー帧划分成若干个正方形的像素块，所述像素块的边长为η个像素，η的取值为8或16 ;
[0016]对于帧周期内第一帧的像素块，判断像素块是否符合RGB顔色嵌入条件和纹理嵌入条件，如果不符合，则此像素块不是指纹像素块，对下ー个像素块进行判断；若符合，记录此像素块的位置，第一帧中的像素块判断结束后得到备用像素块位置；其中，所述符合RGB颜色嵌入条件具体为RGB颜色均值均在阈值范围内；
[0017]对于帧周期内第二帧到倒数第二帧的像素块，对前ー帧得到的备用像素块位置的像素块，判断像素块是否符合RGB顔色嵌入条件和纹理嵌入条件，如果不符合，则此像素块不是指纹像素块，将其位置从备用像素块位置中删除；若符合，保留此像素块位置，每ー帧判断结束后更新备用像素块位置；其中所述符合RGB顔色嵌入条件具体为RGB特征值均在阈值范围内；
[0018]对于帧周期内最后ー帧的像素块，对前一帧得到的备用像素块位置的像素块，判断像素块是否符合RGB顔色嵌入条件和纹理嵌入条件，如果不符合，则此像素块不是指纹像素块，将其位置从备用像 素块位置中删除；若符合，则此像素块获取为指纹像素块，并记录所述指纹像素块的位置信息；其中所述符合RGB顔色嵌入条件具体为RGB特征值均在阈值范围内；
[0019]判断帧周期获取的指纹像素块的位置信息，若所述帧周期内获取的所述位置信息为空，则从所述帧周期的第二帧开始获取新的帧周期，执行步骤将帧周期内每ー帧划分成若干个正方形的像素块，所述像素块的边长为η个像素，η的取值为8或16 ;否则将所述纹像素块的位置信息生成指纹位置信息数据包，从所述帧周期之后的第一帧开始获取新的帧周期，执行步骤将帧周期内每ー帧划分成若干个正方形的像素块，所述像素块的边长为η个像素，η的取值为8或16 ;直到所述视频流最后不足ー个帧周期；
[0020]将每ー帧周期的指纹位置信息数据包和对应的原始视音频流合成处理成合成视音频流；
[0021 ] 其中，所述RGB颜色均值具体的计算方法为:
【权利要求】
1.一种基于纹理的图层叠加指纹嵌入方法，其特征在于，包括: 接收携带有指纹位置信息数据包的合成视音频流，所述指纹位置信息数据包封装有根据RGB顔色嵌入条件和纹理嵌入条件获得的指纹位置信息指示待嵌入指纹的位置； 对接收到的所述合成视音频流进行解复用处理，得到指纹位置信息数据包和原始视音频流； 对得到的所述指纹位置信息数据包进行解析，得到所述指纹位置信息；对得到的所述原始视音频流进行解码； 根据用户唯一的标识信息生成用户指纹信息，并基于所述指纹位置信息对所述用户指纹信息嵌入位置的指示形成隐形指紋，将所述隐形指纹与解码后的原始视音频流基于图层叠加处理进行合成后同步输出。
2.根据权利要求1所述的ー种基于纹理的图层叠加指纹嵌入方法，其特征在于，所述指纹位置信息数据包的获取方·法具体为: 将原始视音频流解码，将解码得到的视频流以若干帧为ー个周期划分成多个帧周期，将帧周期内的每ー帧划分成若干个互不重叠的像素块；获取每个帧周期内的指纹像素块，记录所述指纹像素块的位置信息；根据每ー帧周期的指纹像素块的位置信息生成指纹位置信息数据包。
3.根据权利要求2所述的ー种基于纹理的图层叠加指纹嵌入方法，其特征在于，所述指纹位置信息数据包的获取方法具体为: 将原始视音频流解码，将解码得到的视频流以50到100帧为ー个周期，从第一帧开始获取第一个帧周期； 将帧周期内每ー帧划分成若干个正方形的像素块，所述像素块的边长为η个像素，η的取值为8或16 ; 对于帧周期内第一帧的像素块，判断像素块是否符合RGB顔色嵌入条件和纹理嵌入条件，如果不符合，则此像素块不是指纹像素块，对下ー个像素块进行判断；若符合，记录此像素块的位置，第一帧中的像素块判断结束后得到备用像素块位置；其中，所述符合RGB顔色嵌入条件具体为RGB颜色均值均在阈值范围内； 对于帧周期内第二帧到倒数第二帧的像素块，对前一帧得到的备用像素块位置的像素块，判断像素块是否符合RGB顔色嵌入条件和纹理嵌入条件，如果不符合，则此像素块不是指纹像素块，将其位置从备用像素块位置中删除；若符合，保留此像素块位置，每ー帧判断结束后更新备用像素块位置；其中所述符合RGB顔色嵌入条件具体为RGB特征值均在阈值范围内； 对于帧周期内最后ー帧的像素块，对前一帧得到的备用像素块位置的像素块，判断像素块是否符合RGB顔色嵌入条件和纹理嵌入条件，如果不符合，则此像素块不是指纹像素块，将其位置从备用像素块位置中删除；若符合，则此像素块获取为指纹像素块，并记录所述指纹像素块的位置信息；其中所述符合RGB顔色嵌入条件具体为RGB特征值均在阈值范围内； 判断帧周期获取的指纹像素块的位置信息，若所述帧周期内获取的所述位置信息为空，则从所述帧周期的第二帧开始获取新的帧周期，执行步骤将帧周期内每ー帧划分成若干个正方形的像素块，所述像素块的边长为η个像素，η的取值为8或16 ;否则将所述纹像素块的位置信息生成指纹位置信息数据包，从所述帧周期之后的第一帧开始获取新的帧周期，执行步骤将帧周期内每ー帧划分成若干个正方形的像素块，所述像素块的边长为η个像素，η的取值为8或16 ;直到所述视频流最后不足ー个帧周期； 将每ー帧周期的指纹位置信息数据包和对应的原始视音频流合成处理成合成视音频流； 其中，所述RGB顔色均值具体的计算方法为:
4.根据权利要求3所述的ー种基于纹理的图层叠加指纹嵌入方法，其特征在于，所述对接收到的所述合成视音频流进行解复用处理，得到指纹位置信息数据包和原始视音频流具体为: 对接收到的所述合成视音频流进行解复用处理，得到以帧周期为单位的指纹位置信息数据包和原始视音频流；
5.根据权利要求4所述的ー种基于纹理的图层叠加指纹嵌入方法，其特征在干，所述根据用户唯一的标识信息生成用户指纹信息，并基于所述指纹位置信息对所述用户指纹信息嵌入位置的指示形成隐形指紋，将所述隐形指纹与解码后的原始视音频流基于图层叠加处理进行合成后同步输出具体为: 根据用户的唯一标识信息生成唯一的ニ进制的用户指纹信息，根据用户指纹信息修改屏幕菜单调节控制器的RGB值及透明度值，根据指纹位置信息修改屏幕菜单调节控制器的位置參数，得到基于图层叠加的隐形指纹； 将所述隐形指纹与解码后的原始视音频流基于图层叠加处理进行合成后同步输出将隐形指纹与解码后的原始视音频流合成同步输出，合成时将隐形指纹从第一个指纹位置信息数据包不为空的帧周期开始，对于所有指纹位置信息数据包不为空的帧周期，将隐形指纹循环与解码后的原始视频叠加。
6.一种基于纹理的图层叠加指纹嵌入装置，其特征在于，包括: 视频接收单元，用于接收携帯有指纹位置信息数据包的合成视音频流，所述指纹位置信息数据包封装有根据RGB顔色嵌入条件和纹理嵌入条件获得的指纹位置信息指示待嵌入指纹的位置； 解复用单元，用于对接收到的所述合成视音频流进行解复用处理，得到指纹位置信息数据包和原始视音频流； 解析解码单元，用于对得到的所述指纹位置信息数据包进行解析，得到所述指纹位置信息；对得到的所述原始视音频流进行解码； 指纹嵌入単元，用于根据用户唯一的标识信息生成用户指纹信息，并基于所述指纹位置信息对所述用户指纹信息嵌入位置的指示形成隐形指紋，将所述隐形指纹与解码后的原始视音频流基于图层叠加处理进行合成后同步输出。
7.根据权利要求6所述的ー种基于纹理的图层叠加指纹嵌入装置，其特征在干，所述指纹位置信息数据包的获取方法具体为: 将原始视音频流解码 ，将解码得到的视频流以若干帧为ー个周期划分成多个帧周期，将帧周期内的每ー帧划分成若干个互不重叠的像素块；获取每个帧周期内的指纹像素块，记录所述指纹像素块的位置信息；根据每ー帧周期的指纹像素块的位置信息生成指纹位置信息数据包。
8.根据权利要求7所述的ー种基于纹理的图层叠加指纹嵌入装置，其特征在于，所述指纹位置信息数据包的获取方法具体为: 将原始视音频流解码，将解码得到的视频流以50到100帧为ー个周期，从第一帧开始获取第一个帧周期； 将帧周期内每ー帧划分成若干个正方形的像素块，所述像素块的边长为η个像素，η的取值为8或16 ; 对于帧周期内第一帧的像素块，判断像素块是否符合RGB顔色嵌入条件和纹理嵌入条件，如果不符合，则此像素块不是指纹像素块，对下ー个像素块进行判断；若符合，记录此像素块的位置，第一帧中的像素块判断结束后得到备用像素块位置；其中，所述符合RGB顔色嵌入条件具体为RGB颜色均值均在阈值范围内； 对于帧周期内第二帧到倒数第二帧的像素块，对前一帧得到的备用像素块位置的像素块，判断像素块是否符合RGB顔色嵌入条件和纹理嵌入条件，如果不符合，则此像素块不是指纹像素块，将其位置从备用像素块位置中删除；若符合，保留此像素块位置，每ー帧判断结束后更新备用像素块位置；其中所述符合RGB顔色嵌入条件具体为RGB特征值均在阈值范围内； 对于帧周期内最后ー帧的像素块，对前一帧得到的备用像素块位置的像素块，判断像素块是否符合RGB顔色嵌入条件和纹理嵌入条件，如果不符合，则此像素块不是指纹像素块，将其位置从备用像素块位置中删除；若符合，则此像素块获取为指纹像素块，并记录所述指纹像素块的位置信息；其中所述符合RGB顔色嵌入条件具体为RGB特征值均在阈值范围内； 判断帧周期获取的指纹像素块的位置信息，若所述帧周期内获取的所述位置信息为空，则从所述帧周期的第二帧开始获取新的帧周期，执行步骤将帧周期内每ー帧划分成若干个正方形的像素块，所述像素块的边长为η个像素，η的取值为8或16 ;否则将所述纹像素块的位置信息生成指纹位置信息数据包，从所述帧周期之后的第一帧开始获取新的帧周期，执行步骤将帧周期内每ー帧划分成若干个正方形的像素块，所述像素块的边长为η个像素，η的取值为8或16 ;直到所述视频流最后不足ー个帧周期； 将每ー帧周期的指纹位置信息数据包和对应的原始视音频流合成处理成合成视音频流； 其中，所述RGB顔色均值具体的计算方法为:
9.根据权利要求8所述的ー种基于纹理的图层叠加指纹嵌入装置，其特征在于，所述解复用单元具体用于对接收到的所述合成视音频流进行解复用处理，得到以帧周期为单位的指纹位置信息数据包和原始视音频流。
10.根据权利要求9所述的ー种基于纹理的图层叠加指纹嵌入装置，其特征在于，所述指纹嵌入单元包括: 指纹生成模块，根据用户的唯一标识信息生成唯一的ニ进制的用户指纹信息，根据用户指纹信息修改屏幕菜单调节控制器的RGB值及透明度值，根据指纹位置信息修改屏幕菜单调节控制器的位置參数，得到基于图层叠加的隐形指紋； 指纹叠加模块，将所述隐形指纹与解码后的原始视音频流基于图层叠加处理进行合成后同步输出将隐形指纹与解码后的原始视音频流合成同步输出，合成时将隐形指纹从第一个指纹位置信息数据包不为空的帧周期开始，对于所有指纹位置信息数据包不为空的帧周期，将隐形指纹循环与解码后的原始视频叠加。
【文档编号】H04N21/44GK103442289SQ201310314696
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2013年7月24日
【发明者】孙立斌, 王天星, 王文军, 李伟东, 李红艳 申请人:北京视博数字电视科技有限公司