[发明专利]一种视频水印嵌入和提取的方法与系统

权利要求书

1.一种视频水印嵌入方法，其特征在于，该方法包括如下步骤： 

对视频提取一个以上的视频帧； 

对每一个提取出的视频帧X进行如下处理： 

进行奇异值分解X＝UΣV^T，得到奇异值矩阵Σ＝diag(σ₁,σ₂,...σ_n)，其中U和V是两个酉矩阵；对奇异值矩阵中的奇异值σ₁,σ₂,...σ_n进行分组；对分组后的奇异值进行量化索引调制，得到嵌入水印的奇异值矩阵Σ'；对嵌入水印的奇异值矩阵Σ'做奇异值分解逆过程X'＝UΣ'V^T，得到嵌入水印后的视频帧X'； 

将所述一个以上视频帧处理后得到的一个以上的视频帧X'组合成嵌入水印的视频。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对奇异值矩阵中的奇异值σ₁,σ₂,...σ_n进行分组包括： 

将奇异值σ₁,σ₂,...σ_n按照每相邻三个为一组的方式进行分组。 

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对分组后的奇异值进行量化索引调制，得到嵌入水印的奇异值矩阵Σ'为： 

首先动态估计每组奇异值(σ_i-1,σ_i,σ_i+1)的量化步长： 

其中width和height为视频帧的宽和高像素个数，PSNR1为预设的嵌入水印后视频的峰值信噪比； 

然后利用量化步长Q_i和水印比特对每组奇异值(σ_i-1,σ_i,σ_i+1)的中间 奇异值σ_i进行量化索引调制： 

令将水印比特w_i＝1,-1、量化步长Q_i以及σ_i+1代入公式 

对每组中间奇异值σ_i进行量化索引调制后得到嵌入水印的奇异值矩阵Σ'＝diag(σ₁',σ'₂,...σ'_n)，其中σ_i∈[σ_i+1+index_i·Q_i,σ_i+1+(index_i+1)·Q_i]。 

4.一种视频水印提取方法，其特征在于，该方法包括如下步骤： 

对嵌入水印后的视频提取一个以上的视频帧； 

对每一个提取出的视频帧X'进行如下处理： 

进行奇异值分解X'＝UΣ'V^T，得到嵌入水印的奇异值矩阵Σ'＝diag(σ₁',σ'₂,...σ'_n)，其中U和V是两个酉矩阵；对奇异值矩阵中的奇异值σ₁',σ'₂,...σ'_n进行分组；对分组后的奇异值进行量化索引调制逆过程，提视频帧X'中的水印。 

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对奇异值矩阵中的奇异值σ₁',σ'₂,...σ'_n进行分组包括： 

将奇异值σ₁',σ'₂,...σ'_n按照每相邻三个为一组的方式进行分组。