[发明专利]一种基于视频帧DCT域的水印算法

摘要

本发明公开了一种基于视频帧DCT域的水印算法，包括视频水印嵌入方法和视频水印提取方法，这种水印算法具有自适应嵌入强度的特点，不同尺寸的视频都能得到合适的强度，兼顾了视频质量和鲁棒性的折中，尤其是当视频尺度变化的情况下效果尤其好，判断帧是否适合隐藏水印的步骤提升了含水印视频的视觉质量，只对合适的关键帧进行提取提高了系统的鲁棒性，同时加快了提取速度，而且对亮度、饱和度调整、模糊等攻击也具有很好的鲁棒性，数字分段嵌入的方法在不降低正确率的情况下，极大提升了水印容量，只要某数字出现的次数满足一定预设条件，就可以把该数字当作最终结果，而不需要将视频的关键帧全部提取一遍，因此减少运算时间。

主权项

1.一种基于视频帧DCT域的水印算法，其特征在于，包括视频水印嵌入方法和视频水印提取方法，所述视频水印嵌入方法包括如下步骤：将嵌入信息按照三等分分段成三个数字并转换成三个二进制水印；将每个视频帧解码并提取灰度图像；对所述帧信息进行分析并判断该所述帧是否可嵌入水印，若可嵌入水印则进行后续步骤，否则继续解码下一个所述视频帧；对当前帧的所述灰度图像进行DCT变换得到系数矩阵；提取所述系数矩阵低频区域的系数并作排序，提取排序后的低频系数组成一维数组；根据当前帧的尺寸计算水印的嵌入强度；根据水印比特位和所述嵌入强度，以量化方式修改所述一维数组的系数；将三个所述二进制水印分别嵌入连续三帧的不同位置中，并重复此过程；将修改后的所述系数放回原位并作反向排序，进行DCT反变换得到含有水印的所述视频帧；所述视频水印提取方法包括如下步骤：对待验证视频的关键帧进行解码并提取灰度图像；对所述帧信息进行分析并判断该所述关键帧是否提取水印，若可提取水印进行后续步骤，否则继续解码下一个所述视频关键帧；对当前关键帧的所述灰度图像进行DCT变换得到系数矩阵；提取所述系数矩阵低频区域的系数并作排序；对排序后的序列分别提取三组系数，提取位置与所述视频水印嵌入方法中的嵌入位置相同；根据当前关键帧的尺寸计算量化步长；分别对所述三组系数根据步长提取二进制水印，并转换成三个数字，分别保存在各自的集合中；统计所述集合中出现最多且高于阈值的三个数字，将该三个数字按照所述视频水印嵌入方法中的分段顺序重新合并成一个数字。