视频数字水印处理方法及执行该方法的视频数字水印系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及视频数字水印技术，具体涉及一种视频数字水印处理方法及采用该方法的视频数字水印系统。
【背景技术】
[0002]随着互联网的发展，数字产品的传播速度变得越来越快，极大地方便了人们的日常生活，所有的互联网用户都可以通过网络来传播和共享多媒体信息，享受多媒体信息带来的乐趣。然而互联网在极大的方便了人们的生活的同时，也使盗版者能以极低廉的成本拷贝和传播未获得授权的数字产品，给版权方带来了很大的损害。因此，数字水印技术作为版权保护的重要手段，已经引起了国际学术界、企业界和政府有关部门的广泛关注。
[0003]数字水印技术是当前用于对多媒体信息进行版权保护的发展最快最热的技术之一，用来在现代网络环境中维护数字产品的完整性和安全性。数字水印技术是指利用信息处理技术，将一些可以用来标识版权的信息嵌入到数字载体中，且不影响该数字产品的原始使用价值。当发现该数字产品发生侵权问题时，嵌入的数字水印可以被检测并提取出来，从而达到版权保护和保护内容完整性的目的。
[0004]然而，频域水印的嵌入，需要经过DCT，IDCT两次变换，所以计算速度较慢难以满足使用需求，而且嵌入的水印容易被攻击破坏，在受到攻击破坏以后往往会丢失信息，难以还原，同时，也不能做到篡改定位，从而无法达到确定版权归属的目的。
[0005]由于上述原因，本发明人对现有的数字水印技术做了深入研究，以便设计出能够解决上述问题的新的数字水印方法及系统。
【发明内容】
[0006]为了克服上述问题，本发明人进行了研究，设计出一种视频数字水印处理方法及用于执行该方法的视频数字水印系统，该方法包括向视频中嵌入水印和提取水印的方法，在嵌入和提取过程中，都通过判断水印信息字符与中频系数之间的关系是否满足要求来选择相应的方法和步骤，并且在计算时，都采用空域水印数据与原始空域的载体图像数据直接相加的方式，节约了大量的计算过程，缩短了水印嵌入时间，从而完成本发明。
[0007]具体来说，本发明的目的在于提供一种视频数字水印处理方法，其特征在于，该方法包括向视频文件中嵌入水印和/或从视频文件中提取水印，其中，所述水印为鲁棒性水印和/或半脆弱水印。
[0008]其中，所述向视频文件中嵌入水印的方法包括如下步骤:
[0009]步骤1:读取待嵌入的水印信息，将水印信息解析为二进制数据，并对其做置乱操作和扩频操作，得到待嵌入的水印信息字符串；
[0010]步骤2:解码视频文件得到多个视频帧，
[0011]当向视频文件中嵌入鲁棒性水印时，依次判断解码得到的每个视频帧是否为I帧，当判断该视频帧为I帧时，对该帧视频进行水印嵌入处理；和/或
[0012]当向视频文件中嵌入半脆弱水印时，将解码得到的视频帧按照解码顺序排列，并从其中每间隔12个视频帧选出一个作为待嵌入处理的视频帧，并对选出的视频帧进行水印嵌入处理；
[0013]步骤3:将要进行水印嵌入处理的视频帧的亮度分量分成不重叠的8*8大小的分块，并对其做DCT变换，取出经DCT变换得到的中频系数B [3，5]和B [4，2]，并判断B [3，5]和B [4, 2]的大小关系；
[0014]步骤4:进行嵌入处理，当待嵌入的水印信息字符为1，且B[3，5]>B[4，2]时，则已完成水印嵌入处理；或者，当待嵌入的水印信息字符为0，且B[3，5]<B[4, 2]时，则已完成水印嵌入处理其中，优选地，步骤2中所述预定数量的视频帧的数量为5?15个。
[0015]其中，步骤I中所述的水印信息是任意输入的信息或是通过如下方法构造的:
[0016]将视频帧分成台标区、副台标区、字幕区三个部分，并分别对所述台标区、副台标区、字幕区按预定的大小分块，统计每一分块的Y分量总和以及分块中Y分量的个数，进而计算出每一分块中Y分量的平均值，纵向比较相邻分块的Y分量平均值大小，如果相邻两个分块中后一个分块的Y分量平均值大于前一个分块的Y分量平均值，则水印信息字符设为1，否则为O。
[0017]其中，在步骤4中，当待嵌入的水印信息字符为1，且B[3，5] ^ B[4, 2]时，调整B [3，5]和B [4，2]，使得B [3，5]>B[4, 2]，则已完成水印嵌入处理；或者当待嵌入的水印信息字符为0，且B [3，5]彡B [4，2]时，调整B [3，5]和B [4，2]，使得B [3，5]〈B [4，2]时，则已完成水印嵌入处理。
[0018]其中，在调整B[3，5]和B[4，2]时，计算比较命令值diff，根据比较命令值diff，以及待嵌入水印是鲁棒性水印或半脆弱水印，嵌入水印，所述比较命令值是中频系数B [3，5]和B [4，2]的差的绝对值。
[0019]其中，(I)当嵌入的水印为鲁棒性水印并且所述比较命令值大于70时，和/或
[0020]当嵌入的水印为半脆弱水印并且所述比较命令值大于50时；
[0021]自定义矩阵tempblock[8] [8] = {0}，
[0022]若待嵌入的水印信息字符为I，且B [3，5]〈B [4，2]，使得所述自定义矩阵的tempblock[3] [5] = diff, tempblock[4] [2] = -diff，并对自定义矩阵 tempblock 作 IDCT变换到空域，得到空域水印数据tempblock^，最后通过空域水印数据tempblock^与原始空域的载体图像数据相加，使得B [3，5] >B [4，2]，从而嵌入水印信息；
[0023]若待嵌入的水印信息字符为O，且B [3，5] >B [4，2]，使得所述自定义矩阵的tempblock [3] [5] = -diff，tempblock [4] [2] = diff，并对自定义矩阵 tempblock 作 IDCT变换到空域，得到空域水印数据tempblock^，最后通过空域水印数据tempblock^与原始空域的载体图像数据相加，使得B [3，5]〈B [4，2]，从而嵌入水印信息；
[0024](2)当嵌入的水印为鲁棒性水印并且所述比较命令值小于或等于70时，和/或
[0025]当嵌入的水印为半脆弱水印并且所述比较命令值小于或等于50时；
[0026]自定义矩阵blockl[8] [8] = 0，并使得所述自定义矩阵的blockl [3] [5] = diff,blockl [4] [2] = -diff,对自定义矩阵blockl作IDCT变换到空域，得到空域矩阵blockl空，计算出diff分别取值O?255时所对应的256个矩阵，记为A [256] [64]，
[0027]再使得所述自定义矩阵的blockl [3] [5] = -diff,blockl [4] [2] = diff，对自定义矩阵blockl作IDCT变换到空域，得到空域矩阵Wocklif，计算出diff分别取值O?255时所对应的256个矩阵，记为B [256] [64]；
[0028]若待嵌入的水印信息字符为1，且B[3，5]〈B [4，2]，通过原始空域的载体图像数据与A [diff] [64]相加，使得B [3，5]>B[4, 2]，从而嵌入水印信息;
[0029]若待嵌入的水印信息字符为0，且B [3，5] >B [4，2]，通过原始空域的载体图像数据与B [diff] [64]相加，使得B [3，5]〈B [4，2]，从而嵌入水印信息;
[0030]若待嵌入的水印信息字符为1，且B [3，5] =B [4，2]，自定义矩阵tempblock[8] [8]={0}，使得所述自定义矩阵的tempblock[3] [5] = 5，并对自定义矩阵tempblock作IDCT变换到空域，得到空域矩阵tempblock^，最后通过空域水印数据tempblock^与原始空域的载体图像数据相加，使得B [3，5] >B [4，2]，从而嵌入水印信息；
[0031]若待嵌入的水印信息字符为0，且B[3，5] =B[4，2]，自定义矩阵tempblock[8] [8]={0}，使得所述自定义矩阵的tempblock [3] [5] =-5，并对自定义矩阵tempblock作IDCT变换到空域，得到空域矩阵tempblock^，最后通过空域水印数据tempblock^与原始空域的载体图像数据相加，使得B[3，5]<B[4, 2]，从而嵌入水印信息。
[0032]其中，在向视频帧中嵌入水印信息字符串以前，先向视频帧中嵌入100位I。
[0033]其中，从视频中提取水印的方法包括:
[0034]解码视频文件得到视频帧，
[0035]将该视频帧的亮度分量分成不重叠的8*8大小的分块，对其做DCT变换，取出经DCT变换得到的中频系数B [3，5]和B [4，2]，若耵3，5]>B[4, 2]，则提取水印信息字符为I ;若B [3，5]〈B [4，2]或B [3，5] = B [4，