[发明专利]一种视频中数字水印的生成与检测的方法及系统

摘要

本发明公开了一种视频中数字水印的生成与检测的方法及系统，包括生成含数字水印的视频和视频中数字水印的检测步骤；含数字水印视频的生成包括：根据水印嵌入密钥生成伪随机序列，生成零矩阵，将零矩阵进行zigzag排序，将排序结果中连续的部分元素以伪随机序列中的元素替代，并根据替代后的排序结果得到新矩阵，新矩阵进行离散余弦逆变换生成数字水印矩阵；数字水印检测步骤包括：确定视频桶形畸变的畸变强度系数，根据该系数对视频进行枕形变换，根据变换后的视频得到一序列，根据该序列与根据水印嵌入密钥生成的伪随机序列的相关性来判断是否嵌入了数字水印。该方法及系统即使在视频发生桶形畸变后也能够检测出视频中是否嵌入了数字水印。

主权项

1.一种视频中数字水印的生成与检测的方法，包括以下步骤：(1)将数字水印嵌入到需要添加数字水印的待处理视频中，得到含水印的视频；在待处理视频的视频帧中嵌入数字水印的方式包括：1.1)对于待处理视频的某一视频帧I，以视频帧I的中心为中心选取视频帧I的水印嵌入区域IC，水印嵌入区域IC的大小为N×N个像素，N为正整数；1.2)生成数字水印，生成方式为：①设置水印嵌入密钥Key，根据水印嵌入密钥Key生成设定长度为L的伪随机序列Q，L≤N2；②生成大小为N×N的零矩阵W0；③将所述零矩阵W0进行zigzag排序，将排序结果中的第s+1个至第s+L个元素以伪随机序列Q的L个元素逐个替代，根据替代后排序结果得到矩阵W1，其中，s≥0；④将所述矩阵W1进行离散余弦逆变换生成数字水印矩阵W；1.3)将所述数字水印矩阵W嵌入到水印嵌入区域I_C中，得到含水印的区域以含水印的区域代替视频帧的水印嵌入区域I_C，得到含水印的视频帧I^W；(2)对于需要检测是否嵌入了数字水印的待检测视频，检测视频中是否嵌入了数字水印，包括：2.1)确定待检测视频的桶形畸变的畸变强度系数k；2.2)根据所述畸变强度系数k对待检测视频进行枕形变换，得到枕形校正后的恢复视频，所述枕形变换的变换系数的计算公式为：其中，t为常数，t的取值范围为0≤t≤3；2.3)判断所述恢复视频中是否嵌入了数字水印，判断方式为：a.对于所述恢复视频中的某一视频帧以视频帧的中心为中心选取大小为N×N的待检测区域待检测区域的N×N个像素所构成的矩阵记为矩阵b.将所述矩阵进行离散余弦变换得到矩阵c.将所述矩阵进行zigzag排序，取排序结果中的第s+1个至s+L个元素构成序列d.根据水印嵌入密钥Key生成长度为L的伪随机序列Q'；e.根据序列和伪随机序列Q'的相关性R判断视频帧中是否嵌入了数字水印，判断方式为：若所述相关性R大于或等于阈值T_R，则判定视频帧中含有数字水印；若所述相关性R小于阈值T_R，则判定视频帧中不含有数字水印，T_R≥0。