[发明专利]基于图像及视频元数据可逆嵌入和提取的系统

说明书

本发明公开了一种基于图像及视频元数据可逆嵌入和提取的系统，包括用于对图像及视频进行元数据嵌入处理的元数据嵌入装置和用于对图像及视频进行元数据提取处理的元数据提取装置，元数据嵌入装置包括用于对视频信号进行失真补偿处理的失真补偿模块，元数据提取装置包括用于对视频信号进行失真补偿移除的失真补偿移除模块；元数据嵌入装置对图像及视频的处理过程和元数据提取装置对图像及视频的处理过程逆向对应。本系统能够对图像和视频进行元数据的可逆嵌入和提取，并且在对视频进行元数据的嵌入和提取时，能够分别对视频信号进行失真补偿和补偿移除，降低元数据对视频信号的视觉失真影响，从而保证视频的视觉质量。

技术领域

本发明涉及可逆水印技术领域，特别是一种基于图像及视频元数据可逆嵌入和提取的系统。

背景技术

可逆水印是目前数字水印技术的研究热点，与传统的数字水印技术比较，可逆水印可无失真地完全恢复原始宿主信息，具有较大的研究价值和良好的应用前景，尤其是对原始宿主信息的保真度要求极高的应用领域，例如航拍情报收集等应用领域。但现有的可逆水印系统中，其处理对象基本都是基于静态图像的，针对视频特别是压缩视频的可逆水印系统很少，即使是现有的针对压缩视频的可逆水印系统，在对压缩视频进行元数据嵌入时，会对视频信号引入视觉失真，从而影响视频的视觉质量。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于图像及视频元数据可逆嵌入和提取的系统，能够对图像和视频进行元数据的可逆嵌入和提取，并且在对视频进行元数据的嵌入和提取时，能够分别对视频信号进行失真补偿和补偿移除，降低元数据对视频信号的视觉失真影响，从而保证视频的视觉质量。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

基于图像及视频元数据可逆嵌入和提取的系统，包括用于对图像及视频进行元数据嵌入处理的元数据嵌入装置和用于对图像及视频进行元数据提取处理的元数据提取装置，元数据嵌入装置包括用于对视频信号进行失真补偿处理的失真补偿模块，元数据提取装置包括用于对视频信号进行失真补偿移除的失真补偿移除模块；元数据嵌入装置对图像及视频的处理过程和元数据提取装置对图像及视频的处理过程逆向对应。

进一步，元数据嵌入装置还包括用于将元数据转换成水印密码流的水印构造模块和用于将水印密码流嵌入到图像及视频中的数据嵌入模块，水印构造模块的输出端连接于数据嵌入模块的水印输入端，数据嵌入模块的输出端分别连接于失真补偿模块的输入端和元数据嵌入装置的媒体信息输出端，失真补偿模块的输出端连接于元数据嵌入装置的媒体信息输出端。

进一步，水印构造模块包括利用密钥对元数据进行加密处理的加密模块、用于对经过加密处理的元数据进行序列化处理的序列化模块和用于对经过序列化处理的数据码流进行纠错编码而形成水印密码流的纠错编码模块，加密模块、序列化模块和纠错编码模块依次连接。

进一步，元数据提取装置还包括用于提取水印密码流的数据提取模块、用于把水印密码流转换成元数据的水印解析模块和用于把图像及视频还原为未嵌入元数据的原始信号的数据还原模块，数据提取模块分别与水印解析模块和数据还原模块相连接，数据还原模块的输出端分别连接于元数据提取装置的图像输出端和失真补偿移除模块的输入端，失真补偿移除模块的输出端连接于元数据提取装置的视频输出端。

进一步，水印解析模块包括用于对水印密码流进行纠错解码而形成数据码流的纠错解码模块、用于对数据码流进行反序列化处理的反序列化模块和利用密钥对元数据进行解密处理的解密模块，纠错解码模块、反序列化模块和解密模块依次连接。

进一步，还包括用于分别对嵌入元数据前后的图像及视频进行对比判断的水印检测装置，水印检测装置包括用于对嵌入元数据前后的图像及视频进行视觉质量对比判断的视觉质量比较模块、用于对由元数据提取装置提取出来的元数据与原始的元数据进行可靠性对比判断的可靠性比较模块和用于对由元数据提取装置还原出来的媒体信息与原始的媒体信息进行数据可逆对比判断的数据比较模块。