專(zhuān)利名稱(chēng)：一種立體視頻圖像的盲水印嵌入和提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字水印技術(shù)，尤其是涉及一種立體視頻圖像的盲水印嵌入和提取方法。
背景技術(shù)：
立體視頻圖像展現(xiàn)的是某一場(chǎng)景或拍攝對(duì)象同一時(shí)刻在不同角度的信息，它增加了景物的深度信息，增強(qiáng)了視覺(jué)的現(xiàn)實(shí)感和逼真感。因此，立體視頻系統(tǒng)在立體電視、三維視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程醫(yī)療和特殊效果的廣告等領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景。隨著立體電影的問(wèn)世， 一些高端作品的非法復(fù)制和傳播，使得知識(shí)產(chǎn)權(quán)受到威脅。因此，面向立體視頻圖像的版權(quán)保護(hù)措施是十分必要的。數(shù)字水印技術(shù)能夠很好地在數(shù)字圖像、音頻和視頻等數(shù)字產(chǎn)品中嵌入一定的秘密信息，以便保護(hù)數(shù)字產(chǎn)品的版權(quán)、證明數(shù)字產(chǎn)品的真實(shí)可靠性、跟蹤盜版行為或者提供產(chǎn)品的附加信息。根據(jù)不同的應(yīng)用，數(shù)字水印可以分為魯棒水印、脆弱水印和半脆弱水印。魯棒水印用于版權(quán)保護(hù)等方面，而脆弱水印和半脆弱水印用于視頻或多媒體數(shù)據(jù)的完整性檢驗(yàn)。然而，現(xiàn)有的數(shù)字水印技術(shù)主要針對(duì)二維圖像，而如何將數(shù)字水印技術(shù)應(yīng)用到立體視頻圖像成為一個(gè)需要突破的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在保證立體視頻圖像質(zhì)量基本保持不變或變化不大的前提下，能夠有效地保護(hù)圖像版權(quán)的盲水印嵌入和提取方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種立體視頻圖像的盲水印嵌入方法，其特征在于包括以下步驟①在水印嵌入端，令S g為尺寸為MXN的原始立體視頻圖像，原始立體視頻圖像 S。rg包括左視點(diǎn)圖像和右視點(diǎn)圖像，記原始立體視頻圖像SOTg的左視點(diǎn)圖像為L(zhǎng) g，記原始立體視頻圖像s g的右視點(diǎn)圖像為Rwg，將原始立體視頻圖像s g的左視點(diǎn)圖像L g和原始立體視頻圖像S g的右視點(diǎn)圖像18分別分成(MXN)/(nXn)個(gè)互不重疊的尺寸為nXn的圖像塊，將原始立體視頻圖像S g的左視點(diǎn)圖像Lorg中的第i個(gè)圖像塊記為紀(jì)丨，將原始立體視頻圖像Stffg的右視點(diǎn)圖像Rtffg中的第i個(gè)圖像塊記為^丨，原始立體視頻圖像S g的左視點(diǎn)圖像L g中的第i個(gè)圖像塊氏1^和原始立體視頻圖像Stffg的右視點(diǎn)圖像Rtffg中的第i個(gè)圖像塊萬(wàn)二構(gòu)成原始立體視頻圖像S g中的第i個(gè)圖像塊對(duì)，記為(^；纟，^^)，其中，M表示原始立體視頻圖像S g的寬，N表示原始立體視頻圖像S g的高，1彡i彡((MXN)/(nXn))；②令W為尺寸為mXm的二值水印圖像，對(duì)二值水印圖像W進(jìn)行置亂變換，得到置亂后的二值水印圖像，記為伊，其中，mXm彡((MXN)/(nXn))；③依次對(duì)原始立體視頻圖像S g中的各個(gè)圖像塊對(duì)添加水印，其具體過(guò)程如下③-1、定義當(dāng)前正在處理的原始立體視頻圖像S g中的第i個(gè)圖像塊對(duì)(代^，代=)為當(dāng)前圖像塊對(duì)；③-2、對(duì)當(dāng)前圖像塊對(duì)( ^, ^)中的萬(wàn)二分別進(jìn)行離散余弦變換和二級(jí)離散小波變換，對(duì)當(dāng)前圖像塊對(duì)(^；丨，^:；0中的凡分別進(jìn)行離散余弦變換和二級(jí)離散小波變換；③-3、令htra-L表示氏^的內(nèi)部關(guān)系，判斷氏的離散余弦變換直流系數(shù)是否大于氏1^的二級(jí)離散小波變換的設(shè)定位置的低頻系數(shù)，如果是，則置氏^的內(nèi)部關(guān)系^tra-L 為“ 1 ”，否則，置凡1^的內(nèi)部關(guān)系htra-L為“0” ；令htra-R表示6 的內(nèi)部關(guān)系，判斷6 的離散余弦變換直流系數(shù)是否大于凡^的二級(jí)離散小波變換的設(shè)定位置的低頻系數(shù)，如果是，則置把；；的內(nèi)部關(guān)系htra-R為“ 1 ”，否則，置Sg的內(nèi)部關(guān)系htra-R為“0” ；令I(lǐng)ntra 表示P^j^O的內(nèi)部關(guān)系，判斷萬(wàn)二的內(nèi)部關(guān)系htra-L和凡二的內(nèi)部關(guān)系^itra-R是否均為“1”，如果是，則置(紀(jì)纟，^0的內(nèi)部關(guān)系Intra為“1”，否則，置( =, 的內(nèi)部關(guān)系 Intra為“O” ；令I(lǐng)nter表示Ρ^Λ=)的塊間關(guān)系，判斷萬(wàn)二的離散余弦變換直流系數(shù)是否大于的離散余弦變換直流系數(shù)，如果是，則置的塊間關(guān)系hter為“1”，否則， 置Ki，C)的塊間關(guān)系Inter為“ ” ；上述凡^的二級(jí)離散小波變換的設(shè)定位置的低頻系數(shù)與凡^的二級(jí)離散小波變換的設(shè)定位置的低頻系數(shù)為各自圖像塊的二級(jí)離散小波變換的相同位置的低頻系數(shù)；③-4、判斷當(dāng)前圖像塊對(duì)pgjj；)的內(nèi)部關(guān)系htra的值與置亂后的二值水印圖像伊中的第i個(gè)二值像素點(diǎn)的像素值Wi是否相同，如果相同，則不修改凡^和凡^的離散余弦變換直流系數(shù)，并標(biāo)記當(dāng)前圖像塊對(duì)(凡^，6^0的水印嵌入方式為00，然后執(zhí)行步驟③-7 ； 否則，執(zhí)行步驟③-5;③_5、判斷當(dāng)前圖像塊對(duì)6 的塊間關(guān)系Inter的值與置亂后的二值水印圖像伊中的第i個(gè)二值像素點(diǎn)的像素值Wi是否相同，如果相同，則不修改氏^和氏^的離散余弦變換直流系數(shù)，并標(biāo)記當(dāng)前圖像塊對(duì)(代^，代的水印嵌入方式為01，然后執(zhí)行步驟③-7; 否則，執(zhí)行步驟③-6;③_6、對(duì)凡^和6 的離散余弦變換直流系數(shù)按照量化步長(zhǎng)S分別進(jìn)行量化，分別
得到量化值
權(quán)利要求
1. 一種立體視頻圖像的盲水印嵌入方法，其特征在于包括以下步驟①在水印嵌入端，令s g為尺寸為MXN的原始立體視頻圖像，原始立體視頻圖像S g包括左視點(diǎn)圖像和右視點(diǎn)圖像，記原始立體視頻圖像S g的左視點(diǎn)圖像為L(zhǎng) g，記原始立體視頻圖像S g的右視點(diǎn)圖像為Rwg，將原始立體視頻圖像S g的左視點(diǎn)圖像L g和原始立體視頻圖像S g的右視點(diǎn)圖像18分別分成(MXN)/(nXn)個(gè)互不重疊的尺寸為nXn的圖像土夬，將原始立體視頻圖像S g的左視點(diǎn)圖像L g中的第i個(gè)圖像塊記為紀(jì)丨，將原始立體視頻圖像Stffg的右視點(diǎn)圖像Rtffg中的第i個(gè)圖像塊記為^丨，原始立體視頻圖像S g的左視點(diǎn)圖像L g中的第i個(gè)圖像塊氏1^和原始立體視頻圖像Stffg的右視點(diǎn)圖像Rtffg中的第i個(gè)圖像塊萬(wàn)二構(gòu)成原始立體視頻圖像S g中的第i個(gè)圖像塊對(duì)，記為(^；纟，^^)，其中，M表示原始立體視頻圖像S g的寬，N表示原始立體視頻圖像S g的高，1彡i彡((MXN)/(nXn))；②令W為尺寸為mXm的二值水印圖像，對(duì)二值水印圖像W進(jìn)行置亂變換，得到置亂后的二值水印圖像，記為伊，其中，mXm彡((MXN)/(nXn))；③依次對(duì)原始立體視頻圖像S g中的各個(gè)圖像塊對(duì)添加水印，其具體過(guò)程如下③-1、定義當(dāng)前正在處理的原始立體視頻圖像Stffg中的第i個(gè)圖像塊對(duì)(^^,代=)為當(dāng)前圖像塊對(duì)；③-2、對(duì)當(dāng)前圖像塊對(duì)(^^，凡^)中的萬(wàn)二分別進(jìn)行離散余弦變換和二級(jí)離散小波變換，對(duì)當(dāng)前圖像塊對(duì)(^^，凡^)中的代分別進(jìn)行離散余弦變換和二級(jí)離散小波變換；③-3、令化^^4表示氏^的內(nèi)部關(guān)系，判斷氏的離散余弦變換直流系數(shù)是否大于氏= 的二級(jí)離散小波變換的設(shè)定位置的低頻系數(shù)，如果是，則置氏^的內(nèi)部關(guān)系^tra-L為“1”， 否則，置凡1^的內(nèi)部關(guān)系htra-L為“O” ；令I(lǐng)ntra-R表示凡^的內(nèi)部關(guān)系，判斷氏^的離散余弦變換直流系數(shù)是否大于代^的二級(jí)離散小波變換的設(shè)定位置的低頻系數(shù)，如果是，則置把；；的內(nèi)部關(guān)系htra-R為“1”，否則，置氏^的內(nèi)部關(guān)系htra-R為“O” ；令I(lǐng)ntra表示 PgjiO的內(nèi)部關(guān)系，判斷萬(wàn)二的內(nèi)部關(guān)系htra-L和^^的內(nèi)部關(guān)系htra-R是否均為 “1”，如果是，則置( ,O的內(nèi)部關(guān)系htra為“1”，否則，置( , )的內(nèi)部關(guān)系Intra 為“O” ；令^!^!·表示(^^，^^)的塊間關(guān)系，判斷萬(wàn)二的離散余弦變換直流系數(shù)是否大于萬(wàn)二的離散余弦變換直流系數(shù)，如果是，則置(^^，代=)的塊間關(guān)系hter為“1”，否則，置 (^ 丨)的塊間關(guān)系Inter為“O” ；上述凡^的二級(jí)離散小波變換的設(shè)定位置的低頻系數(shù)與6 的二級(jí)離散小波變換的設(shè)定位置的低頻系數(shù)為各自圖像塊的二級(jí)離散小波變換的相同位置的低頻系數(shù)；③-4、判斷當(dāng)前圖像塊對(duì)SJ；)的內(nèi)部關(guān)系htra的值與置亂后的二值水印圖像f 中的第i個(gè)二值像素點(diǎn)的像素值Wi是否相同，如果相同，則不修改氏^和氏^的離散余弦變換直流系數(shù)，并標(biāo)記當(dāng)前圖像塊對(duì)(紀(jì)丨，《；0的水印嵌入方式為00，然后執(zhí)行步驟③-7 ；否則，執(zhí)行步驟③-5;③-5、判斷當(dāng)前圖像塊對(duì)(代^，代^)的塊間關(guān)系Inter的值與置亂后的二值水印圖像f 中的第i個(gè)二值像素點(diǎn)的像素值Wi是否相同，如果相同，則不修改凡^和凡^的離散余弦變換直流系數(shù)，并標(biāo)記當(dāng)前圖像塊對(duì)(凡凡的水印嵌入方式為01，然后執(zhí)行步驟③-7 ；否則，執(zhí)行步驟③-6;③_6、對(duì)凡1^和6 的離散余弦變換直流系數(shù)按照量化步長(zhǎng)S分別進(jìn)行量化，分別得到
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體視頻圖像的盲水印嵌入方法，其特征在于所述的步驟③-3中設(shè)定位置的低頻系數(shù)為圖像塊的二級(jí)離散小波變換的任一位置的低頻系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種立體視頻圖像的盲水印嵌入方法，其特征在于所述的步驟③-6中在修改當(dāng)前圖像塊對(duì)(凡^，凡^)中的任一個(gè)圖像塊的離散余弦變換直流系數(shù)時(shí)，選擇凡1^和凡^中離散余弦變換直流系數(shù)修改幅度小的那個(gè)圖像塊的離散余弦變換直流系數(shù)進(jìn)行修改。
4.一種使用權(quán)利要求1所述的盲水印嵌入方法嵌入水印的立體視頻圖像的盲水印提取方法，其特征在于包括以下步驟①在水印提取端，令Swat為尺寸為MXN的待檢測(cè)的立體視頻圖像，待檢測(cè)的立體視頻圖像Swat包括左視點(diǎn)圖像和右視點(diǎn)圖像，記待檢測(cè)的立體視頻圖像Swat的左視點(diǎn)圖像為 Lwat，記待檢測(cè)的立體視頻圖像Swat的右視點(diǎn)圖像為Rwat，將待檢測(cè)的立體視頻圖像Swat的左視點(diǎn)圖像Lwat和待檢測(cè)的立體視頻圖像Swat的右視點(diǎn)圖像Rwat分別分成(MXN)/(nXn)個(gè)互不重疊的尺寸為nXn的圖像塊，將待檢測(cè)的立體視頻圖像Swat的左視點(diǎn)圖像Lwat中的第 j個(gè)圖像塊記為，將待檢測(cè)的立體視頻圖像Swat的右視點(diǎn)圖像Rwat中的第j個(gè)圖像塊記為B=，待檢測(cè)的立體視頻圖像Swat的左視點(diǎn)圖像Lwat中的第j個(gè)圖像塊萬(wàn)二和待檢測(cè)的立體視頻圖像Swat的右視點(diǎn)圖像Rwat中的第j個(gè)圖像塊3=構(gòu)成待檢測(cè)的立體視頻圖像Swat中的第j個(gè)圖像塊對(duì)，記為(萬(wàn)二，萬(wàn)=)，其中，M表示待檢測(cè)的立體視頻圖像Swat的寬，N表示待檢測(cè)的立體視頻圖像Swat的高，1彡j彡((MXN)/(nXn))；②依次對(duì)待檢測(cè)的立體視頻圖像Swat中的各個(gè)圖像塊對(duì)提取水印，其具體過(guò)程如下 ②-1、定義當(dāng)前正在處理的待檢測(cè)的立體視頻圖像Swat中的第j個(gè)圖像塊對(duì)(5二，5=) 為當(dāng)前圖像塊對(duì)；②-2、對(duì)當(dāng)前圖像塊對(duì)(6=,中的萬(wàn)二分別進(jìn)行離散余弦變換和二級(jí)離散小波變換，對(duì)當(dāng)前圖像塊對(duì)(6二，6=)中的分別進(jìn)行離散余弦變換和二級(jí)離散小波變換；②-3、令htra-L'表示S二的內(nèi)部關(guān)系，判斷萬(wàn)二的離散余弦變換直流系數(shù)是否大于 6二的二級(jí)離散小波變換的設(shè)定位置的低頻系數(shù)，如果是，則置6二的內(nèi)部關(guān)系^tra-L' 為“1”，否則，置萬(wàn)二的內(nèi)部關(guān)系htra-L'為“0”；令htra-R'表示萬(wàn)二的內(nèi)部關(guān)系，判斷的離散余弦變換直流系數(shù)是否大于的二級(jí)離散小波變換的設(shè)定位置的低頻系數(shù)，如果是，則置的內(nèi)部關(guān)系htra-R'為“1”，否則，置的內(nèi)部關(guān)系htra-R'為 “0”々htra'表示(坎；j,紀(jì)j)的內(nèi)部關(guān)系，判斷萬(wàn)二的內(nèi)部關(guān)系htra-L'和萬(wàn)二的內(nèi)部關(guān)系htra-R'是否均為“1”，如果是，則置的內(nèi)部關(guān)系htra'為“1”，否則，置 ( 丨)的內(nèi)部關(guān)系LtiV為“0”;令hter'表示( 丨)的塊間關(guān)系，判斷H丨的離散余弦變換直流系數(shù)是否大于萬(wàn)二的離散余弦變換直流系數(shù)，如果是，則置(6二，6二)的塊間關(guān)系hter'為“1”，否則，置(把丨，《O的塊間關(guān)系Inter'為“0”；上述6二的二級(jí)離散小波變換的設(shè)定位置的低頻系數(shù)與的二級(jí)離散小波變換的設(shè)定位置的低頻系數(shù)為各自圖像塊的二級(jí)離散小波變換的相同位置的低頻系數(shù)；②_4、對(duì)6二和6二的離散余弦變換直流系數(shù)按照量化步長(zhǎng)S分別進(jìn)行量化，分別得
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種立體視頻圖像的盲水印提取方法，其特征在于所述的步驟②-3中設(shè)定位置的低頻系數(shù)為圖像塊的二級(jí)離散小波變換的任一位置的低頻系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種立體視頻圖像的盲水印嵌入和提取方法，通過(guò)將立體視頻圖像分成互不重疊的圖像塊，對(duì)各個(gè)圖像塊實(shí)施離散余弦變換和二級(jí)離散小波變換，分析立體視頻圖像的左、右視點(diǎn)圖像的離散余弦變換直流系數(shù)和二級(jí)離散小波變換的低頻系數(shù)之間的大小關(guān)系，從而在立體視頻圖像中定義圖像塊的內(nèi)部關(guān)系和兩圖像塊間的塊間關(guān)系，通過(guò)這些關(guān)系和水印信息是否一致來(lái)決定水印嵌入方式，其中關(guān)系嵌入時(shí)不改變?cè)剂Ⅲw視頻圖像的數(shù)據(jù)，量化嵌入時(shí)對(duì)離散余弦變換直流系數(shù)修改幅度小的圖像塊的離散余弦變換直流系數(shù)進(jìn)行修改，這樣有效保證了立體視頻圖像的質(zhì)量；同時(shí)在水印提取時(shí)不需要原始立體視頻圖像，實(shí)現(xiàn)了盲檢測(cè)。
文檔編號(hào)H04N13/00GK102223561SQ20111018363
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者吳愛(ài)紅, 蔣剛毅, 郁梅 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)