[发明专利]数字水印添加、提取方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及信息处理领域，尤其涉及数字水印添加、提取方法及其装置。

背景技术

当前，随着技术的进步，多媒体技术的应用领域也日趋广泛。大量的多媒体文件通过互联网等渠道进行迅速的传播。由于多媒体文件具有易复制、传播快的特点，因此，多媒体文件的版权所有人十分关心多媒体文件在传播过程中的版权保护问题。在无法完全控制非法复制以及传播的情况下，版权所有人力图通过有效的追溯机制，通过在多媒体文件中预先添加的某一隐性标记来确定该多媒体文件是否为合法复制文件，从而确定该文件是否为合法复制文件，并进而实现对非法复制行为来行使相应权力。当然，在鉴定领域，也存在类似的要求，为了区分所鉴定的多媒体文件是否为真品，也可以在多媒体文件中添加相应的标记，并以此作为区分多媒体文件是否为真品的重要因素。

为了满足上述要求，需要向多媒体文件中添加某些能够证明版权归属或者跟踪侵权行文的信息，这些信息可以是作者的序列号、公司标识、有意义的文本等，当然也可以是任何版权所有者所设定的特定信息。添加上述信息的过程也被称为数字水印的实现过程，在该过程中，将上述信息添加到例如图像、视频、音频等多媒体文件中，并且使得所添加的内容隐藏于原始文件中，从而在确保实现数字水印的过程中，不会影响原始文件的可观性和完整性。

对于数字水印而言，需要具备以下特征：

首先，数字水印应该具备可证明性。出于证明权属的需要，水印中应该有能够表明版权所有者的信息，更为重要的是，该信息应该能够被提取出来，从而起到证明权属或者表明真伪的作用。

其次，对于多媒体文件而言，增加数字水印应该尽可能减小对该文件显示效果的影响，即实现视觉上的不可见性。嵌入数字水印所导致图像的变化，对于观察者的视觉系统来讲应该是不可察觉的，最理想的情况是水印图像与原始图像在视觉上一模一样，这是绝大多数水印算法所应达到的要求。

最后，数字水印应该具有很好的鲁棒性。简单而言，鲁棒性是指一个数字水印应该能够承受大量的、不同的物理和几何失真，包括有意的(如恶意攻击)或无意的(如图像压缩、扫描与复印、噪声污染、尺寸变化等等)操作。在经过这些操作后，数字水印应该还能够根据之前的算法被正确的提取出来，而不会由于这些操作造成数字水印的破坏，从而难以提取出来。

在现有技术中，通常是通过在多媒体文件的冗余信息中来添加额外的水印信息来实现数字水印。该种方法虽然能够实现数字水印，但是，随着技术的进步，已经显现出如下问题：

由于例如视频编码技术的多媒体编码技术的高速发展，多媒体文件压缩效率越来越高，多媒体文件中的冗余信息越来越少，由此造成越来越难以在有限的冗余信息中来添加数字水印信息。这在视频领域尤为明显，当前的视频压缩效率越来越高，MPEG2的压缩比为原始信息的10倍，H264/AVC压缩比为20倍，而HEVC的压缩比更可达到40倍，压缩后的视频信号中，已经很难找到足够的冗余信息来添加水印信息，从而使得数字水印的实现愈发困难。

除此之外，现有技术中实现数字水印通常都是基于某种特定的编码格式，而当前视频编码格式正在呈现多样化发展的趋势，涌现出例如MPEG2、MPEG4、H264/AVC、VC-1、RMVB等多种编码格式，在此情况下，基于某种特定编码格式的数字水印实现方法就难以满足编码格式多样化的需求了，而且，一旦视频文件发生编码格式的转变，也很有可能会造成对数字水印信息的破坏，从而使得数字水印难以被提取出来。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种数字水印的添加、提取方法及装置，以便针对压缩率高的多媒体文件，也能够高效实现数字水印的添加和提取。

本发明实施例提供了一种添加数字水印的方法，所述方法包括：

步骤A：对水印信息进行二进制编码，得到编码为0、1的二进制串；和，对多媒体文件的每一帧数据进行解码，提取得到每一帧数据中需要添加水印的区域的各个处理对象的属性信息，其中，对于多个帧，相同位置处的处理对象的所述属性信息的取值为变量值；

步骤B：对于每一帧中需要添加数字水印的各个位置处的处理对象，分别执行以下步骤：

步骤B1：获取多媒体文件所述处理对象的属性值，确定属性值所属的区间；其中，预先在属性值的取值范围内，划分得到至少两个属性值区间，所述各个区间互不重叠，且相邻属性值区间对应不同的二进制编码；