[发明专利]一种基于hadoop平台架构的视频水印溯源方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频溯源领域，具体地讲涉及一种基于hadoop平台架构的视频水印溯源方法。

背景技术

近年来，平安城市、智慧城市等现代化的视频监控系统的规模越来越大，与此同时，监控视频数据量也在不断增长。视频监控应用由公安、交通等重点领域向政府机关、司法监狱、智慧园区、智能楼宇、金融、电信等领域全面铺开。随之，管控的视频交互亦越来越频繁，导致视流转监控(溯源)等存在着很大隐患，由隐患导致发生的视频泄露、安全数据泄密事件屡见不鲜，监控视频安全问题已成为严重影响居民日常生活、视频监控市场和国家安全的重大问题。

通过中国安防及视频监控市场发展数据分析得出，到2017年视频监控市场规模将达到2500亿元，增长率为22％。与此同时，监控视频数据量也在不断增长，以合肥市天网工程为例，累计建设1.6万路视频，每天产生视频量约为6.5PB。在视频溯源时，发生视频泄露以及安全数据泄密事件主要由于视频数据未加密引起的，因此通过提升技术能力，实现对视频数据进行水印加密处理，保护视频数据安全显得尤为重要。面对当前如此庞大的视频数据和流转量，如何对其进行实时水印加密处理，是目前急需解决的问题。

发明内容

根据现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于hadoop平台架构的视频水印溯源方法，通过对视频进行实时水印生成、嵌入和提取处理，实现了对视频的实时溯源。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种基于hadoop平台架构的视频水印溯源方法，包括如下步骤：

S1，通过hadoop平台的分布式存储模块实时接收并存储原始视频，并获取设备信息和用户信息；

S2，通过hadoop平台的分布式处理模块，采用离散余弦变换算法对原始视频进行变换，将原始视频由时域视频变换为频域视频；

采用水印生成算法和水印置乱算法生成待嵌入水印；

S3，通过hadoop平台的分布式处理模块，采用水印嵌入算法在频域视频的变换域嵌入待嵌入水印，生成含水印的频域视频；

S4，通过hadoop平台的分布式处理模块，采用离散余弦反变换算法对含水印的频域视频进行变换，将视频由含水印的频域视频变换为含水印的时域视频。

优选的，所述方法还包括如下步骤：

S5，通过hadoop平台的分布式处理模块，采用水印提取算法提取步骤S4中的含水印时域视频中的水印信息。

优选的，所述hadoop平台的分布式处理模块包括如下模块：

资源管理模块，实现对计算资源的管理，并对计算资源状态进行监控，随时为任务分配资源；

任务处理模块，主要执行任务的调度，向资源管理模块申请资源，并同时负责任务的切分、处理、归并、失败任务重启的功能，最终完成任务的执行。

优选的，步骤S1具体是指通过hadoop平台的分布式存储模块的数据节点实时从平安城市、政府机关、司法监狱、智慧园区应用领域的DVR/NVR视频存储设备接收并存储原始视频。

优选的，步骤S2中待嵌入水印的生成过程如下：通过hadoop平台的分布式处理模块中的资源管理模块调度空闲计算资源，并通过hadoop平台的分布式处理模块中的任务处理模块将获取到的设备信息和用户信息组成原始信息，采用水印生成算法对原始信息进行处理，再采用水印加密置乱算法进行水印加密置乱操作，生成待嵌入水印。

进一步优选的，所述设备信息包括设备型号、MAC地址、发送人姓名、发送时间，所述用户信息包括接收人姓名。

更进一步优选的，步骤S2中所述的离散余弦变换包括如下步骤：

S11，获得N*N时域图像的二维数据矩阵f(x,y)，其中，N*N时域图像表示高度和宽度均为N的图像，x，y表示像素点的坐标，f(x，y)是该像素点的值，x,y∈{0,1,2,…,N-1}；

S12，求离散余弦变换的系数矩阵[C]；

N表示图像的高度和宽度，也就是图像的像素；π表示圆周率。

S13，求系数矩阵对应的转置矩阵[C]^T；

S14，根据公式[F(u,v)]＝[C][f(x，y)][C]^T计算离散余弦变换。

u,v表示的是经过离散余弦变换后x,y对应的值，u,v∈{0,1,2,…,N-1}。

更进一步优选的，步骤S3中采用水印嵌入算法生成含水印的频域视频包括如下步骤：