[发明专利]基于GPU的视频隐形水印嵌入方法及系统

说明书

本发明特别涉及一种基于GPU的视频隐形水印嵌入方法，包括如下步骤：S100、根据GPU型号确定其处理数据的最佳格式；S200、将视频数据使用GPU解码成该最佳格式得到多帧视频图像；S300、将隐形水印数据转换成该最佳格式并与每一帧视频图像进行叠加；S400、将添加水印后的多帧视频图像在GPU的编码芯片中进行编码得到含有隐形水印的视频数据。通过在视频的操作层面上进行水印的嵌入，在GPU中将视频解码得到NV12数据，再对NV12数据进行简单的计算，最后对NV12数据编码即可得到嵌有水印的视频，整个嵌入过程非常的简单，处理速度快，相对于传统的水印嵌入方法快了很多。

技术领域

本发明涉及视频水印嵌入技术领域，特别涉及一种基于GPU的视频隐形水印嵌入方法及系统。

背景技术

目前市场的视频水印主要分为明文水印和隐形水印。明文水印的嵌入方式主要是在视频画面中的固定坐标位置添加logo标识来表明原创视频的所有者，其缺点是显示在视频画面上的水印一方面容易被定位攻击，另一方面影响了大众客户的观看体验。与明文水印不同的是，隐形水印一般是添加在整个页面上的，并且隐形水印一般是可不见或很难看到的，这样其就不容易被定位攻击，且不会影响到用户的观看体验。

目前，常见的隐形水印有以下几种。第一种是将水印数据信息封装到视频的前缀或后缀存储区域，这种方法的优点是隐形水印嵌入速度快，运算量小，因为它不会对视频原始数据进行处理，缺点在于被盗用翻拍时若重新编码存储，则水印会丢失，所以这种隐形水印方案很少使用。第二种是通过修改视频帧的像素值，如直接修改最低有效位的数据，即LSB（Least Significant Bit），这种修改方法对视频的视觉影响很小，但该方式经过有损压缩后，嵌入后的水印信息损失较大。第三种是通过对原始视频数据进行频域变换之后，再进行嵌入处理，也是现在主流的隐形水印算法，比如离散余弦变换(DCT)，离散小波变换(DWT)以及奇异值分解(SVD)；由于人眼对图像中不同频率的信号敏感程度不同，在频率域加水印有助于控制水印的鲁棒性以及图像的失真度；但水印数据所属的频率范围越低，鲁棒性越高，与此同时图像失真也越大，反之亦然；因此大部分实现会选择在中频范围内添加水印。对于第二、三种方案而言，由于需要对视频每一帧全局都进行处理，导致处理速度很慢，对于一定时长的视频，往往需要更多的时间去完成水印嵌入。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种基于GPU的视频隐形水印嵌入方法，能够快速的实现视频水印的嵌入。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种基于GPU的视频隐形水印嵌入方法，包括如下步骤：S100、根据GPU型号确定其处理数据的最佳格式；S200、将视频数据使用GPU解码成该最佳格式得到多帧视频图像；S300、将隐形水印数据转换成该最佳格式并与每一帧视频图像进行叠加；S400、将添加水印后的多帧视频图像在GPU的编码芯片中进行编码得到含有隐形水印的视频数据。

本发明的另一个目的在于提供一种基于GPU的视频隐形水印嵌入系统，能够快速的实现视频水印的嵌入。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种基于GPU的视频隐形水印嵌入系统，包括图片转换单元、图片存储单元、视频解码单元、数据叠加单元以及视频编码单元；所述的图片转换单元用于在GPU显存中将水印矩阵图转换成NV12格式，图片存储单元用于存储转换后的图片数据，视频解码单元用于在GPU编解码芯片中将原视频解码为NV12格式，数据叠加单元用于在GPU显存中将水印和视频的NV12数据进行叠加操作，视频编码单元用于对修改后NV12数据流在GPU编解码芯片中编码得到视频信息并输出。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过在视频的操作层面上进行水印的嵌入，在GPU中将视频解码得到NV12数据，再对NV12数据进行简单的计算，最后对NV12数据编码即可得到嵌有水印的视频，整个嵌入过程非常的简单，处理速度快，相对于传统的水印嵌入方法快了很多。

附图说明

图1是本发明的流程示意图；