[发明专利]基于纹理特性的DCT域视频水印处理方法

摘要

本发明涉及一种视频水印处理方法，尤其是一种基于纹理特性的DCT域视频水印处理方法，属于信息安全的技术。本发明将水印进行置乱；根据视频图像RGB的色彩值算出视频图像的亮度和，将亮度和进行排序，选择嵌入的帧，根据视频图像的纹理分布，确定置乱后水印嵌入视频图像的AC系数的中、低的位置，通过引入运动补偿对嵌入水印后的视频图像进行失真补偿，降低水印嵌入时引起的视频失真，通过利用水印的相关性对嵌入水印后的视频图像进行提取及检测。本发明的不可见性好，抗攻击能力强，安全性及实时性好，嵌入信息容量大。

主权项

1、一种基于纹理特性的DCT域视频水印处理方法，包括信息嵌入方法和信息提取及检测方法，其特征是：所述信息嵌入方法如下，(1)水印的置乱：利用mod N，x，y∈{0，...，N-1}，对水印图像进行置乱；其中，N为水印图像矩阵的阶数，点(x，y)为单位正方形上点，(x′，y′)为(x，y)变换后的点；(2)视频图像帧亮度和的计算：利用得到视频图像的每帧像素亮度的和Y_t，将帧像素亮度的和Y_t按大小顺序排列，根据视频图像的帧像素亮度的帧和Y_t选择嵌入水印的帧；其中，视频图像为M×V大小的矩阵，H(i，j)＝0.299R(i，j)+0.587G(i，j)+0.114B(i，j)，R，G，B为RGB色彩模式的红色、绿色和蓝色的值；(3)将选择的视频帧进行T×T分块，对T×T分块后的视频帧，利用DCT变换公式视频帧进行DCT变换及信号量化，得到量化后的DC和AC系数，DCT变换公式为：F(u,v)=2TC(u)C(v)Σp=0T-1Σq=0T-1f(p,q)cos(2x+1)uπ2Tcos(2x+1)vπ2T;]]>利用标量量化对DCT变换后的AC系数进行量化；其中Y为DCT变换后的AC系数，QP为量化步长，FQ为AC系数量化后的值，round()表示取整函数，f(p，q)为视频图像的像素值，(u，v)为DCT变换后的坐标值，T为视频帧分块的阶数；(3)视频图像的纹理特性分析：根据纹理判断准则，判断水印嵌入视频的位置，判断关系式为：I(u,v)=1,|F(u,v)|<αmax(|F|)0,|F(u,v)|≥αmax(|F|),u,v∈{1...T};]]>z=Σu=1mΣv=1mI(u,v)m2;]]>其中，F(u，v)为T×T的分块中的DCT系数且设F(0，0)＝0；α为比例因子，其计算式为α＝0.5*lg[Q(i，1)*var(Q(i，2：T²))]；I(u，v)为阈值判别结果；max(|F|)为T×T的分块中的DCT系数的绝对值的最大值；z为视频图像在(0，1)间的能量分布，z趋于0时，不适于嵌入水印；z趋于1时，适于嵌入水印；Q为原始视频信息；(4)水印嵌入和运动补偿：根据视频图像帧的亮度和嵌入视频的纹理分布，将置乱后的水印嵌入变换后的AC系数中，水印嵌入公式为：Q′(i，j)＝Q(i，j)+α·W(i)；其中，Q(i，j)为原始视频序列，Q′(i，j)是嵌入水印后的视频序列，W(i)是生成的水印信息，α是比例因子；利用运动补偿中的固定帧补偿的方法，对嵌入水印后的视频图像进行失真补偿；所述信息提取及检测方法如下：(1)对嵌入水印的视频图像进行DCT变换及量化；(2)提取DCT变换及量化后的AC系数的最大幅值F″(i，j)；(3)利用水印的相关性，得到将S与设定的阈值S_g比较；当S＞S_g时，判断该图像中含有水印信息，其中S_g∈(0，1)，L为视频图像的总长度。