專利名稱：基于數(shù)字水印的avs光盤復(fù)制控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光盤視頻數(shù)據(jù)復(fù)制控制的版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)。特別是涉及一種向符合 AVS視頻標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 20090. 2)的光盤視頻數(shù)據(jù)中加入固定和可變水印，進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)版權(quán) 保護(hù)和認(rèn)證，并防止視頻數(shù)據(jù)被非法復(fù)制的基于數(shù)字水印的AVS光盤復(fù)制控制方法。
背景技術(shù)：
AVS視頻標(biāo)準(zhǔn)是數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組(AVS工作組)制定的數(shù)字音視頻 編碼標(biāo)準(zhǔn)，為數(shù)字電視等音視頻產(chǎn)業(yè)和相關(guān)芯片產(chǎn)業(yè)提供跨越發(fā)展的技術(shù)支持。隨著AVS 的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，針對(duì)AVS的數(shù)字版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)需求日益迫切。然而，基于AVS的數(shù)字水 印技術(shù)尚處在起步階段，因此，逐步開(kāi)發(fā)和完善相應(yīng)的數(shù)字水印、版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)成了當(dāng) 務(wù)之急。數(shù)字水印技術(shù)在多媒體信息的版權(quán)保護(hù)與完整性認(rèn)證方面取得了迅猛的發(fā)展。這是 一種將特制的不可見(jiàn)的標(biāo)記，利用數(shù)字內(nèi)嵌的方法隱藏在數(shù)字圖像、聲音、文檔、圖書(shū)、 視頻等數(shù)字產(chǎn)品中，用以證明原創(chuàng)作者對(duì)其作品的所有權(quán)，并作為鑒定、起訴非法侵權(quán) 的證據(jù)。同時(shí)通過(guò)對(duì)水印的探測(cè)和分析保證數(shù)字信息的完整性和可靠性，從而成為保護(hù) 作者權(quán)益的有效手段。根據(jù)在實(shí)際應(yīng)用中水印信息對(duì)處理或攻擊的敏感性將數(shù)字水印分成脆弱性水印 (Fragile Watermark)和魯棒性水印(Robust Watermark)兩類。魯棒性水印技術(shù)將特 定信息嵌入到載體信息內(nèi)部，在滿足感知不易察覺(jué)特性的同時(shí)，又具有魯棒性和抗攻擊 能力，在經(jīng)歷一系列的信號(hào)處理或攻擊后，仍能夠準(zhǔn)確地提取和識(shí)別，因此該技術(shù)多用 于強(qiáng)調(diào)特定信息存在性的版權(quán)保護(hù)，數(shù)字指紋等應(yīng)用系統(tǒng)。而脆弱性水印技術(shù)雖然同樣 具有感知不易察覺(jué)特性，但它對(duì)載體信息所經(jīng)歷的信號(hào)處理和攻擊很敏感，多用于進(jìn)行 真實(shí)性和完整性檢測(cè)的認(rèn)證系統(tǒng)。針對(duì)數(shù)字水印在視頻版權(quán)保護(hù)中的應(yīng)用特點(diǎn)，DVD論壇里的版權(quán)保護(hù)工作組 CPTWG(Copy Protection Technical Working Group)通過(guò)DHSG組(Data Hiding SubGroup) 總結(jié)提出了一些系統(tǒng)建議，包括水印信息嵌入、基本重放控制、基本錄制控制以及一代 復(fù)制控制等。其中，最具特色的功能是一代復(fù)制控制(Generational Copy Control for One Copy)機(jī)制， 一代復(fù)制是指刻錄系統(tǒng)應(yīng)允許用戶利用標(biāo)有"一代復(fù)制"水印信息的 信源載體(例如光盤或視頻碼流)進(jìn)行一次復(fù)制刻錄，而經(jīng)刻錄設(shè)備輸出的視頻碼流中 的水印信息將被調(diào)整為"禁止復(fù)制"狀態(tài)，如果試圖再利用這種嵌有"禁止復(fù)制"信息 的信源載體進(jìn)行復(fù)制，復(fù)制刻錄系統(tǒng)將拒絕刻錄，從而達(dá)到禁止個(gè)人進(jìn)行復(fù)制盜版的目 的。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種視頻數(shù)據(jù)版權(quán)認(rèn)證和控制視頻數(shù)據(jù)復(fù)制的 系統(tǒng)，該系統(tǒng)在視頻數(shù)據(jù)中加入固定和可變水印，并通過(guò)視頻水印檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生控制視 頻數(shù)據(jù)復(fù)制的控制信息和以及進(jìn)行版權(quán)認(rèn)證的版權(quán)信息，進(jìn)行版權(quán)認(rèn)證和防止非法復(fù)制 視頻數(shù)據(jù)的基于數(shù)字水印的AVS光盤復(fù)制控制方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 一種基于數(shù)字水印的AVS光盤復(fù)制控制方法，包括有 如下階段(A)將視頻信源通過(guò)視頻水印嵌入系統(tǒng)嵌入固定水印和可變水印，并刻錄AVS 光盤；(B)在視頻水印提取檢測(cè)系統(tǒng)中進(jìn)行視頻水印檢測(cè)，確定視頻數(shù)據(jù)的可復(fù)制狀態(tài)； (C)在可變水印修改系統(tǒng)中修改可變水印信息；(D)復(fù)制刻錄AVS光盤。所述的將固定水印和可變水印嵌入視頻水印嵌入系統(tǒng)，包括如下過(guò)程(Al)提供 視頻信源；(A2)通過(guò)固定水印嵌入器在視頻信源中嵌入固定水??；(A3)使用AVS核 心編碼器對(duì)嵌入了固定水印的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼；(A4)使用可變水印嵌入器對(duì)編 碼后的數(shù)據(jù)嵌入可變水??；(A5)通過(guò)刻錄設(shè)備將經(jīng)過(guò)固定和可變復(fù)合水印嵌入的視頻 數(shù)據(jù)刻錄AVS光盤。所述的嵌入固定水印，包括如下過(guò)程(A21)將代表固定水印信息的8比特固定水 印信息經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻、調(diào)制，形成與原始視頻圖像尺寸相同的水印信息圖像；(A22)對(duì)來(lái)自 視頻信源的原始圖像信息，針對(duì)其每個(gè)像素點(diǎn)計(jì)算活動(dòng)性因子；(A23)將原始視頻圖像 與水印信息圖像進(jìn)行自適應(yīng)水印疊加調(diào)制。所述的活動(dòng)性因子定義為當(dāng)前像素3X3鄰域內(nèi)9個(gè)像素值間差異的函數(shù)。所述的可變水印嵌入，包括如下過(guò)程(A41)從AVS編碼器中己經(jīng)過(guò)AVS壓縮編碼 成型的視頻碼流中提取所需基于碼流內(nèi)容的特性信息；(A42)將特征信息在脆弱水印嵌 入器中嵌入來(lái)自AVS核心編碼器A3的成型碼流中；(A43)將嵌入水印信息后的壓縮編 碼流提供給刻錄設(shè)備進(jìn)行隨后的刻錄處理。所述的將特征信息在脆弱水印嵌入器中嵌入來(lái)自AVS核心編碼器A3的成型碼流中， 包括如果特征信息數(shù)值為奇數(shù)，將l比特水印信息"1"直接在脆弱水印嵌入器中嵌入 來(lái)自AVS核心編碼器A3的成型碼流中；如果特征信息數(shù)值為偶數(shù)，將1比特水印信息"O" 在脆弱水印嵌入器中嵌入來(lái)自AVS核心編碼器A3的成型碼流之中。所述的將特征信息在脆弱水印嵌入器中嵌入來(lái)自AVS核心編碼器A3的成型碼流中， 是通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)設(shè)N表示嵌入過(guò)程中累加的哥倫布碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，(1) 開(kāi)始嵌入過(guò)程，在碼流中順序搜索找到第一個(gè)I幀編碼塊亮度系數(shù)的哥倫布碼， 轉(zhuǎn)步驟(3);(2) 在碼流中，順序搜索找到下一個(gè)I幀編碼塊亮度系數(shù)的哥倫布碼；(3) 判斷該碼字是否符合對(duì)碼條件，如果滿足，則繼續(xù)進(jìn)行下一步；否則，統(tǒng)計(jì)該 碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，累加到N中，轉(zhuǎn)步驟(2);(4) 判斷當(dāng)前碼字是否符合"嵌入點(diǎn)必須位于中高頻區(qū)域內(nèi)"，如果滿足，則繼續(xù) 進(jìn)行下一歩；否則，統(tǒng)計(jì)該碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，累加到N中，轉(zhuǎn)步驟(2);(5) 計(jì)算N的奇偶性，如果是奇數(shù)，待嵌入水印信息w等于l，反之，等于O;(6) 嵌入w，如果該碼字正好映射為w，則不需要進(jìn)行對(duì)碼調(diào)制即可實(shí)現(xiàn)嵌入；否 貝IJ，根據(jù)對(duì)碼調(diào)制算法，將其改為它對(duì)應(yīng)的碼字；(7) 嵌入結(jié)束，判斷是否到達(dá)碼流末端，如果是，結(jié)束嵌入過(guò)程，否則，轉(zhuǎn)步驟(2)。 所述的在視頻水印提取檢測(cè)系統(tǒng)中進(jìn)行視頻水印檢測(cè)，確定視頻數(shù)據(jù)的可復(fù)制狀態(tài)，包括有，首先，將含有水印信息的AVS視頻測(cè)試碼流進(jìn)行解碼，同時(shí)提取信息；然后， 分別對(duì)固定水印和可變水印進(jìn)行如下過(guò)程-(一) 固定水印(B11)進(jìn)行可信度估測(cè)(B12)將可信度估測(cè)的結(jié)果進(jìn)行水印相關(guān)檢測(cè)；(B13) 得到固定水印信息；(B14)根據(jù)得到的固定水印信息進(jìn)行版權(quán)認(rèn)證，結(jié)束；(二) 可變水印(B21)進(jìn)行可變水印提取；(B22)判斷是否為一代復(fù)制，是則進(jìn)入到可變水印修 改系統(tǒng)，修改可變水印信息，復(fù)制刻錄AVS光盤，否則結(jié)束。 所述的可變水印提取，是通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn) 設(shè)N表示提取過(guò)程中累加的哥倫布碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，(1) 開(kāi)始檢測(cè)過(guò)程，在碼流中順序搜索找到第一個(gè)I幀編碼塊亮度系數(shù)的哥倫布碼，轉(zhuǎn)步驟(3);(2) 在碼流中，順序搜索找到下一個(gè)I幀編碼塊亮度系數(shù)的哥倫布碼；(3) 判斷該碼字是否符合對(duì)碼條件，如果滿足，則繼續(xù)進(jìn)行下一步；否則，統(tǒng)計(jì)該 碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，累加到N中，轉(zhuǎn)步驟(2);(4) 判斷當(dāng)前碼字是否符合"嵌入點(diǎn)條件二"，如果滿足，則繼續(xù)進(jìn)行下一步；否 則，統(tǒng)計(jì)該碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，累加到N中，轉(zhuǎn)步驟(2);(5) 計(jì)算N的奇偶性，如果是奇數(shù)，待嵌入水印信息w等于l，反之，等于O;(6) 比較該哥倫布碼字的映射數(shù)值與待嵌入水印w，如果一致，則該嵌入點(diǎn)復(fù)制控 制信息yi為"1",否則yi為"0"，轉(zhuǎn)步驟(2);(7) 提取結(jié)束，判斷是否到達(dá)碼流末端，如果是，結(jié)束提取過(guò)程，否則，轉(zhuǎn)步驟(2)。 所述的修改可變水印信息，是如果檢測(cè)結(jié)果為"一代復(fù)制"，則在可變水印修改系統(tǒng)中對(duì)視頻碼流進(jìn)行加擾，修改可變水印信息，使其可復(fù)制狀態(tài)從"一代復(fù)制"變?yōu)?不 允許復(fù)制"。本發(fā)明的基于數(shù)字水印的AVS光盤復(fù)制控制方法，相對(duì)傳統(tǒng)視頻水印復(fù)制控制系統(tǒng) 而言具有顯著進(jìn)步，包括(l)隱蔽性掛定水印信息嵌入器采用了一種新穎的空域自適應(yīng)視頻水印嵌入算法，依據(jù)人眼視覺(jué)特性引入圖像局部活動(dòng)性因子，依此控制水印嵌入幅度，提高了圖像的主觀質(zhì)量和峰值信噪比。基于哥倫布碼字調(diào)制的碼流域水印嵌入器，對(duì)水印信息的嵌入點(diǎn) 進(jìn)行了限制，在獲得較高的嵌入率的同時(shí)，碼流的比特率沒(méi)有發(fā)生變化，基本上對(duì)視頻 的主客觀質(zhì)量沒(méi)有造成影響。(2) 魯棒性固定水印信息嵌入器中，空域自適應(yīng)視頻水印嵌入算法能夠在保證相 同的主觀質(zhì)量同時(shí)提高高頻區(qū)的水印嵌入量，提高了水印信息的檢測(cè)精度。(3) 新穎性固定水印信息嵌入器采用了一種空伺域自適應(yīng)水印嵌入算法，提出 了一種新穎的圖像局部活動(dòng)性因子計(jì)算方法，依次控制水印嵌入幅度?？勺兯⌒畔⑶?入器針對(duì)AVS視頻標(biāo)準(zhǔn)提出了一種基于哥倫布碼字調(diào)制的碼流域水印嵌入算法，實(shí)現(xiàn)對(duì) 視頻碼流信息的完整性保護(hù)并用于復(fù)制控制。 .


圖1是本發(fā)明的視頻數(shù)據(jù)復(fù)制控制方法的流程圖；圖2是本發(fā)明的復(fù)合水印嵌入方法的流程圖；圖3是本發(fā)明的固定水印嵌入方法的流程圖；圖4是圖像像素點(diǎn)3X 3鄰域的示意圖；圖5是本發(fā)明的可變水印嵌入方法的流程圖；圖6是8X8整數(shù)變換域中的中高頻區(qū)域示意圖；圖7是本發(fā)明的復(fù)合水印檢測(cè)方法和視頻數(shù)據(jù)復(fù)制控制的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的基于數(shù)字水印的AVS光盤復(fù)制控制方法做出詳 細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明的基于數(shù)字水印的AVS光盤復(fù)制控制方法，包括有如下階段 (A)將視頻信源通過(guò)視頻水印嵌入系統(tǒng)嵌入固定水印和可變水印，并刻錄AVS光盤；(B) 在視頻水印提取檢測(cè)系統(tǒng)中進(jìn)行視頻水印檢測(cè)，確定視頻數(shù)據(jù)的可復(fù)制狀態(tài)；(C)在可 變水印修改系統(tǒng)中修改可變水印信息；(D)復(fù)制刻錄AVS光盤。如圖2所示，所述的將固定水印和可變水印嵌入視頻水印嵌入系統(tǒng)，包括如下過(guò)程 (Al)提供視頻信源，所述的視頻信源包括有用于重放或記錄(刻錄)的信源；(A2) 通過(guò)固定水印嵌入器在視頻信源中嵌入固定水印，固定水印可以用來(lái)識(shí)別文件、圖像或 音樂(lè)制品的來(lái)源、版本、原作者、擁有者、發(fā)行人、合法使用人對(duì)數(shù)字產(chǎn)品的擁有權(quán)等 信息；(A3)使用AVS核心編碼器對(duì)嵌入了固定水印的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，將編碼 后的數(shù)據(jù)提供給可變水印嵌入器；(A4)使用可變水印嵌入器對(duì)經(jīng)壓縮編碼后的數(shù)據(jù)嵌 入表示視頻數(shù)據(jù)的復(fù)制信息的可變信息即可變水印，然后將經(jīng)過(guò)固定和可變復(fù)合水印嵌 入的視頻數(shù)據(jù)提供給刻錄設(shè)備；(A5)通過(guò)刻錄設(shè)備將經(jīng)過(guò)固定和可變復(fù)合水印嵌入的 視頻數(shù)據(jù)刻錄AVS光盤。如圖3所示，所述的嵌入固定水印，包括如下過(guò)程(A21)將代表固定水印信息的 8比特固定水印信息經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻、調(diào)制，形成與原始視頻圖像尺寸相同的水印信息圖像；(A22)對(duì)來(lái)自視頻信源的原始圖像信息經(jīng)過(guò)基于視覺(jué)的分析算法，針對(duì)其每個(gè)像素點(diǎn)計(jì) 算活動(dòng)性因子，根據(jù)活動(dòng)性因子控制嵌入幅度；(A23)將原始視頻圖像與水印信息圖像 輸入到水印信息調(diào)制器，進(jìn)行自適應(yīng)水印疊加調(diào)制，形成含有特定水印信息的視頻圖像， 并輸入到AVS編碼器A3中進(jìn)行視頻壓縮編碼。水印信息的嵌入必然帶來(lái)視頻圖像質(zhì)量的變化，為了滿足人眼視覺(jué)不易感知的基本 要求，水印信息嵌入強(qiáng)度應(yīng)隨圖像中各區(qū)域內(nèi)容等因素不同而進(jìn)行自適應(yīng)變化，根據(jù)人 眼視覺(jué)特性，本發(fā)明定義了一種圖像局部活動(dòng)性的因子，根據(jù)活動(dòng)性因子的大小，控制 嵌入幅度?？紤]到鄰近像素間彼此的差異在相當(dāng)程度上反映著該圖像局部的活動(dòng)性，將 活動(dòng)性因子定義為當(dāng)前像素3X3鄰域內(nèi)9個(gè)像素值間差異的函數(shù)，活動(dòng)性函數(shù)的定義<formula>formula see original document page 8</formula> (1)式中/表示活動(dòng)性因子，y,，^表示以當(dāng)前像素為中心的3X3鄰域內(nèi)的各點(diǎn)的像素值，如圖4所示。圖像中活動(dòng)性因子較小的區(qū)域(圖像中的低頻區(qū))占據(jù)很大的面積，為了不 影響視覺(jué)效果，在這些區(qū)域應(yīng)將嵌入量降至最低，反之，對(duì)應(yīng)于圖像中的紋理、邊界等 活動(dòng)性因子較大的區(qū)域(圖像中的高頻區(qū))，'可以適當(dāng)提高嵌入量，增加檢測(cè)精度，提 高算法的魯棒性。如圖5所示，所述的可變水印嵌入，包括如下過(guò)程(A41)從AVS編碼器中已經(jīng)過(guò) AVS壓縮編碼成型的視頻碼流中提取所需基于碼流內(nèi)容的特性信息；(A42)將特征信息 在脆弱水印嵌入器中嵌入來(lái)自AVS核心編碼器A3的成型碼流中；(A43)將嵌入水印信 息后的壓縮編碼流提供給刻錄設(shè)備進(jìn)行隨后的刻錄處理。所述的將特征信息在脆弱水印嵌入器中嵌入來(lái)自AVS核心編碼器A3的成型碼流中， 包括如果特征信息數(shù)值為奇數(shù)，將l比特水印信息"l"直接在脆弱水印嵌入器中嵌入 來(lái)自AVS核心編碼器A3的成型碼流中；如果特征信息數(shù)值為偶數(shù)，將1比特7K印信息"0" 在脆弱水印嵌入器中嵌入來(lái)自AVS核心編碼器A3的成型碼流之中。嵌入水印信息后的壓 縮編碼流可以提供給刻錄設(shè)備進(jìn)行隨后的刻錄處理。由于可變水印信息的嵌入過(guò)程位于AVS編碼之后，因此水印的嵌入過(guò)程應(yīng)盡量減少 對(duì)已成型碼流的影響。本文采用等碼長(zhǎng)對(duì)碼調(diào)制嵌入算法，將水印嵌入到碼流中。所謂 對(duì)碼調(diào)制算法，是指從AVS視頻標(biāo)準(zhǔn)的哥倫布碼表中選擇若干個(gè)滿足一定條件的對(duì)碼， 用一組對(duì)碼中的兩個(gè)哥倫布碼來(lái)表示水印信息中的1比特信息。設(shè)A， A'組成一對(duì)對(duì)碼， 在做對(duì)碼調(diào)制時(shí)，若A映射為"1"，則A'映射為"0"。并非任何一對(duì)哥倫布碼都可以組成對(duì)碼，它們必須滿足一定的約束條件。首先是游 程長(zhǎng)度約束，最佳選擇是游程長(zhǎng)度相同的哥倫布碼構(gòu)成對(duì)碼，因?yàn)橛纬涕L(zhǎng)度的變化會(huì)直 接造成碼率變化，導(dǎo)致其后像塊編碼需要重新調(diào)整，其復(fù)雜度較高，并可能影響碼流結(jié)構(gòu)。其次是整數(shù)變換系數(shù)幅度約束，水印嵌入必然會(huì)導(dǎo)致圖像數(shù)據(jù)變化，如何控制嵌入 調(diào)制過(guò)程中整數(shù)變換系數(shù)幅度的變化，將是保證重建視頻圖像主觀質(zhì)量的關(guān)鍵。經(jīng)大量 視頻序列進(jìn)行主觀實(shí)驗(yàn)分析， 一般信息嵌入導(dǎo)致的量化后的整數(shù)變換系數(shù)幅度調(diào)制不宜 大于2，而低頻區(qū)不宜大于l，否則將有可能影響重建視頻圖像主觀質(zhì)量。此外，根據(jù)哥 倫布編碼中特殊的映射表選擇方法，組成對(duì)碼的哥倫布碼的RefAbsLevel (GB/T 20090. 2) 必須相同，這樣才不會(huì)對(duì)其后碼字的編碼造成影響。最后是哥倫布碼字長(zhǎng)度的約束，對(duì) 于已經(jīng)成型的視頻數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)碼長(zhǎng)變化極為敏感。如果嵌入水印信息后，對(duì)碼 字調(diào)整導(dǎo)致該點(diǎn)碼字長(zhǎng)度變化，則可能使整個(gè)像塊編碼長(zhǎng)度增加，而視頻碼流語(yǔ)法以及 包結(jié)構(gòu)都對(duì)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度具有一定局限性， 一旦破壞則無(wú)法進(jìn)行正常解碼。基于對(duì)AVS碼流的分析，并考慮了上述約束條件，本算法提出的對(duì)碼選擇的基本條 件如下-設(shè)Codel(RUNl， LEVEL1) ， Code2則N2， LEVEL2)為AVS視頻碼流中表示圖像信號(hào)或 其幀內(nèi)、幀間運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償差值信號(hào)量化后的整數(shù)變換系數(shù)的兩個(gè)哥倫布碼，其中RUNn表示 "0"游程長(zhǎng)度，LEVELn為"0"游程后的非"0"幅值。若哥倫布碼Codel， Code2滿足式(2) — (5)，則Codel, Code2形成一對(duì)對(duì)碼。RUN1=RUN2 (2)ILEVELI—LEVEL2|=1 (3)LENGTH(Code1) -LENGTH (Code2) (4)RefAbsLevel(Codel)=RefAbsLevel(Code2) (5)其中，LENGTH()表示碼長(zhǎng)?？紤]到在視頻編碼系統(tǒng)中I、 P、 B幀編碼數(shù)據(jù)特性有所不同，對(duì)重建視頻圖像質(zhì)量-以及復(fù)制控制的重要性不同，針對(duì)不同的圖像編碼幀采取了不同的水印嵌入和檢測(cè)技術(shù)。由于在AVS視頻壓縮編碼系統(tǒng)中，I幀中的宏塊只進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼模式，相對(duì)于其 它兩種編碼幀，I幀對(duì)系統(tǒng)視頻解碼重建圖像質(zhì)量影響最為重要，并且I幀是數(shù)字視頻碼 流進(jìn)行播放剪輯以及錄制的可控點(diǎn)，因此對(duì)于I幀中水印信息的檢測(cè)對(duì)于實(shí)現(xiàn)一代復(fù)制 控制至關(guān)重要。AVS視頻編碼對(duì)圖像亮度信號(hào)的最小處理單元為8X8的像素塊，經(jīng)過(guò)整數(shù)變換后， 絕大部分能量集中分布在直流系數(shù)和少數(shù)低頻系數(shù)上，經(jīng)zig-zag掃描、游程編碼和熵 編碼后以指數(shù)哥倫布碼的形式映射成二進(jìn)制比特流。為了不影響重建視頻圖像質(zhì)量，在8 X8像素塊編碼的碼流中進(jìn)行水印嵌入的時(shí)候，必須對(duì)水印信息的嵌入點(diǎn)進(jìn)行限制。由上 述分析可知，圖像的能量大部分集中在直流和低頻區(qū)，對(duì)中頻和高頻區(qū)域進(jìn)行水印嵌入 往往不會(huì)對(duì)重建視頻圖像質(zhì)量造成較大的主客觀失真，因此，本文選擇中頻和高頻區(qū)域 作為數(shù)據(jù)嵌入?yún)^(qū)。如圖6所示，圖中zig-zag掃描28至63的區(qū)域表示可嵌入中高頻區(qū) 域，而直流和低頻區(qū)將不進(jìn)行嵌入。水印信息的嵌入采用對(duì)碼調(diào)制算法。嵌入點(diǎn)的選擇必須滿足兩個(gè)條件， 一、嵌入點(diǎn)的哥倫布碼字必須符合對(duì)碼條件；二、嵌入點(diǎn)必須位于中高頻區(qū)域內(nèi)。在選擇特征數(shù)據(jù) 的問(wèn)題上， 一方面應(yīng)注重提取特征信息的穩(wěn)定性，另一方面則須考慮特征信息提取的復(fù) 雜度。本文選擇碼流中當(dāng)前嵌入點(diǎn)和上一個(gè)嵌入點(diǎn)之間的區(qū)域作為當(dāng)前嵌入點(diǎn)的數(shù)據(jù)提 取區(qū)，計(jì)算提取區(qū)內(nèi)所有I幀編碼塊亮度系數(shù)哥倫布碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)的奇偶 性，作為1比特特征信息。所述的將特征信息在脆弱水印嵌入器中嵌入來(lái)自AVS核心編碼器A3的成型碼流中， 是通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)設(shè)N表示嵌入過(guò)程中累加的哥倫布碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，(1) 開(kāi)始嵌入過(guò)程，在碼流中順序搜索找到第一個(gè)I幀編碼塊亮度系數(shù)的哥倫布碼， 轉(zhuǎn)步驟(3);(2) 在碼流中，順序搜索找到下一個(gè)I幀編碼塊亮度系數(shù)的哥倫布碼；(3) 判斷該碼字是否符合對(duì)碼條件，如果滿足，則繼續(xù)進(jìn)行下一步；否則，統(tǒng)計(jì)該 碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，累加到N中，轉(zhuǎn)步驟(2);(4) 判斷當(dāng)前碼字是否符合"嵌入點(diǎn)必須位于中高頻區(qū)域內(nèi)"，如果滿足，則繼續(xù) 進(jìn)行下一步；否則，統(tǒng)計(jì)該碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，累加到N中，轉(zhuǎn)步驟(2);(5) 計(jì)算N的奇偶性，如果是奇數(shù)，待嵌入水印信息w等于l，反之，等于0;(6) 嵌入w，如果該碼字正好映射為w，則不需要進(jìn)行對(duì)碼調(diào)制即可實(shí)現(xiàn)嵌入；否 貝'J，根據(jù)對(duì)碼調(diào)制算法，將其改為它對(duì)應(yīng)的碼字；(7) 嵌入結(jié)束，判斷是否到達(dá)碼流末端，如果是，結(jié)束嵌入過(guò)程，否則，轉(zhuǎn)步驟(2)。 水印嵌入過(guò)程僅在碼流中進(jìn)行比較、判斷和累加操作，沒(méi)有大量的運(yùn)算，具有復(fù)雜度低和速度快的特點(diǎn)。由于P、 B幀采用幀間編碼模式，P、 B幀的宏塊需要進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)或幀間預(yù)測(cè)，采用幀內(nèi)預(yù)測(cè)的宏塊往往處在圖像的運(yùn)動(dòng)區(qū)域，這部分區(qū)域?qū)τ谝曨l圖像重建質(zhì)量的影響 相比要高于采用幀間預(yù)測(cè)模式的宏塊，因此碼流中對(duì)應(yīng)這部分宏塊的編碼區(qū)域?qū)⒉贿M(jìn)行 水印嵌入。因此，P、 B幀水印嵌入點(diǎn)的選擇必須滿足三個(gè)條件， 一、嵌入點(diǎn)哥倫布碼字 必須符合對(duì)碼條件；二、嵌入點(diǎn)哥倫布碼字必須屬于幀間編碼塊亮度系數(shù)的哥倫布碼； 三、嵌入點(diǎn)必須位于中高頻區(qū)域內(nèi)。其嵌入過(guò)程與I幀水印嵌入過(guò)程相類似，通過(guò)調(diào)制 可嵌入點(diǎn)的哥倫布碼字，使該碼字映射為待嵌入的特征信息比特w。水印嵌入過(guò)程僅在碼流中進(jìn)行比較、判斷和累加操作，沒(méi)有大量的運(yùn)算，具有復(fù)雜 度低和速度快的特點(diǎn)。由于P、 B幀采用幀間編碼模式，P、 B幀的宏塊需要進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)或幀間預(yù)測(cè)，采 用幀內(nèi)預(yù)測(cè)的宏塊往往處在圖像的運(yùn)動(dòng)區(qū)域，這部分區(qū)域?qū)τ谝曨l圖像重建質(zhì)量的影響 相比要高于采用幀間預(yù)測(cè)模式的宏塊，因此碼流中對(duì)應(yīng)這部分宏塊的編碼區(qū)域?qū)⒉贿M(jìn)行 水印嵌入。因此，P、 B幀水印嵌入點(diǎn)的選擇必須滿足三個(gè)條件， 一、嵌入點(diǎn)哥倫布碼字 必須符合對(duì)碼條件；二、嵌入點(diǎn)哥倫布碼字必須屬于幀間編碼塊亮度系數(shù)的哥倫布碼； 三、嵌入點(diǎn)必須位于中高頻區(qū)域內(nèi)。其嵌入過(guò)程與I幀水印嵌入過(guò)程相類似，通過(guò)調(diào)制可嵌入點(diǎn)的哥倫布碼字，使該碼字映射為待嵌入的特征信息比特w。如圖7所示，所述的在視頻水印提取檢測(cè)系統(tǒng)中進(jìn)行視頻水印檢測(cè)，確定視頻數(shù)據(jù) 的可復(fù)制狀態(tài)，包括有，首先，將含有水印信息的AVS視頻測(cè)試碼流經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)視頻解碼 器進(jìn)行正常解碼，同時(shí)提取一些輔助信息，如量化因子、編碼模式等，為計(jì)算水印信息 檢測(cè)的可信度因子做準(zhǔn)備；然后，分別對(duì)固定水印和可變水印進(jìn)行如下過(guò)程-(一)固定水印(B11)進(jìn)行可信度估測(cè)(B12)將可信度估測(cè)的結(jié)果進(jìn)行水印相關(guān)檢測(cè)；(B13) 得到固定水印信息；(B14)根據(jù)得到的固定水印信息進(jìn)行版權(quán)認(rèn)證，結(jié)束；對(duì)于I幀水印信息檢測(cè)，可直接由視頻解碼系統(tǒng)提取該幀圖象量化因子分布信息， 構(gòu)造各像素點(diǎn)檢測(cè)可信度因子Y。 I幀水印檢測(cè)可信度因子Y計(jì)算如式(6):<formula>formula see original document page 11</formula> (6) 其中，A(z',力為幀內(nèi)編碼幀圖象中(i， J')點(diǎn)處的可信度因子，Q(i， j)為該點(diǎn)處圖 象編碼塊的量化因子。當(dāng)量化因子小于10時(shí)，認(rèn)為水印信息基本無(wú)損失，可信度因子為 1;當(dāng)量化因子數(shù)值在[IO， 30]區(qū)間，可信度將隨量化因子的增加而逐漸減小， 一般取 al=0.9， bl=0.01;當(dāng)量化因子大于30時(shí)，認(rèn)為水印信息己大部分損失，可信度因子為 0.6。對(duì)于采用各幀嵌入相同水印信息構(gòu)造模式，P、 B幀的編碼數(shù)據(jù)是當(dāng)前編碼幀與其參 考幀的幀差信號(hào)，嵌入其中的水印信息主要能量將由I幀進(jìn)行傳遞，因此P、 B幀中各點(diǎn) 水印信息檢測(cè)的可信度因子將由其同一圖象組(GOP)中對(duì)應(yīng)參考幀的可信度因子;^(/,力 經(jīng)過(guò)適當(dāng)調(diào)整而得到。以第一個(gè)P幀為例，其參考幀可信度因子^(/,_/) = ^(/，/)。P、 B幀可信度修正算法只是針對(duì)兩類編碼塊 一類是P、 B幀中的幀內(nèi)編碼塊。這類 編碼塊往往是圖象中內(nèi)容發(fā)生快速變化，如移動(dòng)、形變，視頻編碼系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)估值無(wú)法 進(jìn)行較好的預(yù)測(cè)而造成的，作為幀內(nèi)編碼塊它們包含當(dāng)前水印信息，其可信度因子將由 當(dāng)前編碼塊量化因子所決定。另一類是當(dāng)前量化因子小于參考幀對(duì)應(yīng)量化因子的編碼塊， 由于相對(duì)量化因子減小使得作為幀差信號(hào)的編碼塊往往還帶有部分水印信息，其可信度 因子將由參考幀可信度因子修正而得到。對(duì)于其它幀間編碼塊， 一部分無(wú)運(yùn)動(dòng)矢量編碼 塊因幀差運(yùn)算已不含水印信息，而另一部分有運(yùn)動(dòng)矢量的編碼塊則因當(dāng)前量化因子較大， 在量化過(guò)程中水印信息也大部分損失了，再經(jīng)水印檢測(cè)前的高通濾波處理后，對(duì)水印信 息檢測(cè)無(wú)太大貢獻(xiàn)，因此對(duì)于這些編碼塊，算法則直接利用其參考幀對(duì)應(yīng)可信度因子作 為當(dāng)前的可信度因子。具體調(diào)整如式(7)-式(9)。對(duì)于P、 B幀中的幀內(nèi)編碼塊，可信度因子^^(/,力為<formula>formula see original document page 11</formula> (7)對(duì)于P、 B幀中的幀間編碼塊，可信度因子"'8(/'7')為<formula>formula see original document page 12</formula>其中，a^(/,/)和fte(/，力分別表示當(dāng)前塊量化因子和參考幀對(duì)應(yīng)量化因子，而常量 參數(shù)&2=0.9， b2=0.01。水印提取和檢測(cè)過(guò)程與基本檢測(cè)算法相類似，如式(10) - (13)，只是在相關(guān)累加 統(tǒng)計(jì)中引入可信度因子/,，針對(duì)重建圖象中各區(qū)域不同的可信度形成加權(quán)累加統(tǒng)計(jì)，提 高水印信息檢測(cè)精度，如式(13)。<formula>formula see original document page 12</formula>(二)可變水印(B21)進(jìn)行可變水印提??；(B22)判斷是否為一代復(fù)制，是則進(jìn)入到可變水印修改系統(tǒng)，修改可變水印信息，復(fù)制刻錄AVS光盤，否則結(jié)束。可變水印信息檢測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)單快速，不需要完整的視頻解碼，也不必提供原始媒體信息，提取算法與嵌入算法相對(duì)應(yīng)， ~ 所述的可變水印提取，是通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)(以I幀為例) 設(shè)N表示提取過(guò)程中累加的哥倫布碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，(1) 開(kāi)始檢測(cè)過(guò)程，在碼流中順序搜索找到第一個(gè)I幀編碼塊亮度系數(shù)的哥倫布碼， 轉(zhuǎn)步驟(3):(2) 在碼流中，順序搜索找到下一個(gè)I幀編碼塊亮度系數(shù)的哥倫布碼；(3) 判斷該碼字是否符合對(duì)碼條件，如果滿足，則繼續(xù)進(jìn)行下一歩；否則，統(tǒng)計(jì)該 碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，累加到N中，轉(zhuǎn)步驟(2);(4) 判斷當(dāng)前碼字是否符合"嵌入點(diǎn)條件二"，如果滿足，則繼續(xù)進(jìn)行下一步；否 則，統(tǒng)計(jì)該碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，累加到N中，轉(zhuǎn)步驟(2);(5) 計(jì)算N的奇偶性，如果是奇數(shù)，待嵌入水印信息w等于l，反之，等于0;(6) 比較該哥倫布碼字的映射數(shù)值與待嵌入水印W，如果一致，則該嵌入點(diǎn)復(fù)制控制信息yi為"1"，否則yi為"0"，轉(zhuǎn)歩驟(2);(7) 提取結(jié)束，判斷是否到達(dá)碼流末端，如果是，結(jié)束提取過(guò)程，否則，轉(zhuǎn)歩驟(2)。 依次完成整圖區(qū)域復(fù)制控制信息提取后，計(jì)算整圖區(qū)域復(fù)制控制信息數(shù)值Y，如式(14):<formula>formula see original document page 13</formula>其中，m表示該圖嵌入點(diǎn)個(gè)數(shù)，而P值為檢測(cè)正確率，其位于[O， l]之間。水印完 整性判決將根據(jù)3值是否超過(guò)一個(gè)預(yù)定門限值T來(lái)判決該幀復(fù)制控制信息數(shù)值。如果超 過(guò)門限值，則判定該幀圖像復(fù)制控制信息為"允許復(fù)制"；否則該幀圖像的復(fù)制控制信 息為"禁止復(fù)制"。預(yù)定門限值T的選擇將視整體性能需求而定，這里針對(duì)AVS光盤復(fù) 制控制，檢測(cè)門限T設(shè)置為0. 98。在刻錄系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的水印提取環(huán)節(jié)通過(guò)檢測(cè)視頻碼流中的水印信息的完整性，來(lái)確 定碼流的可復(fù)制狀態(tài)，如果檢測(cè)的水印信息不完整，即碼流被改動(dòng)則表示的信息將是"禁 止復(fù)制"或者"禁止再次復(fù)制"，刻錄系統(tǒng)將禁止對(duì)該視頻信源進(jìn)行刻錄復(fù)制。而當(dāng)水 印檢測(cè)顯示水印信息完整，即碼流完整，則表示的信息為"一代復(fù)制"，可以進(jìn)行刻錄 復(fù)制。如果為"一代復(fù)制"，則啟動(dòng)碼流加擾算法C，碼流加擾算法C實(shí)際上是對(duì)視頻碼 流中水印信息進(jìn)行的一種自主攻擊，破壞其完整性，從而達(dá)到改變碼流中水印信息狀態(tài) 為"禁止再次復(fù)制"的目的。算法直接作用于壓縮成型后的視頻碼流，通過(guò)輕微調(diào)整視 頻圖像數(shù)據(jù)破壞原有水印信息，但不影響重建視頻圖像質(zhì)量以及碼流的正常解碼。加擾 算法與檢測(cè)算法相結(jié)合，在檢測(cè)的同時(shí)引入加擾信號(hào)，這樣將有利于減少運(yùn)算量。加擾 算法與水印檢測(cè)算法相同，進(jìn)行順序搜索，改變搜索到的每一個(gè)符合嵌入點(diǎn)條件的哥倫 布碼字，利用對(duì)碼調(diào)制算法，將其改為它對(duì)應(yīng)的碼字，從而改變水印信息，將"一代復(fù) 制"改為"禁止再次復(fù)制"。這樣的算法設(shè)計(jì)，主要考慮到兩個(gè)原則 一、降低信息加 擾對(duì)重建圖像質(zhì)量的影響；二、盡可能降低信息加擾對(duì)整個(gè)碼流結(jié)構(gòu)和碼流平穩(wěn)性的影 響。由前述的對(duì)碼約束條件可知，這樣的碼字替換幾乎不會(huì)影響圖像主觀質(zhì)量和其后的 碼字編碼。由于采用的是等碼長(zhǎng)調(diào)制，加擾算法也不會(huì)改變碼流的結(jié)構(gòu)。所述的修改可變水印信息，是如果檢測(cè)結(jié)果為"一代復(fù)制"，則在可變水印修改系 統(tǒng)中對(duì)視頻碼流進(jìn)行加擾，修改可變水印信息，使其可復(fù)制狀態(tài)從"一代復(fù)制"變?yōu)?不 允許復(fù)制"。
權(quán)利要求
1.一種基于數(shù)字水印的AVS光盤復(fù)制控制方法，其特征在于，包括有如下階段(A)將視頻信源通過(guò)視頻水印嵌入系統(tǒng)嵌入固定水印和可變水印，并刻錄AVS光盤；(B)在視頻水印提取檢測(cè)系統(tǒng)中進(jìn)行視頻水印檢測(cè)，確定視頻數(shù)據(jù)的可復(fù)制狀態(tài)；(C)在可變水印修改系統(tǒng)中修改可變水印信息；(D)復(fù)制刻錄AVS光盤。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字水印的AVS光盤復(fù)制控制方法，其特征在于，所 述的將固定水印和可變水印嵌入視頻水印嵌入系統(tǒng)，包括如下過(guò)程(Al)提供視頻信 源；(A2)通過(guò)固定水印嵌入器在視頻信源中嵌入固定水??；(A3)使用AVS核心編碼 器對(duì)嵌入了固定水印的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼；(A4)使用可變水印嵌入器對(duì)編碼后的 數(shù)據(jù)嵌入可變水?。?A5)通過(guò)刻錄設(shè)備將經(jīng)過(guò)固定和可變復(fù)合水印嵌入的視頻數(shù)據(jù)刻 錄AVS光盤。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于數(shù)字水印的AVS光盤復(fù)制控制方法，其特征在于，所 述的嵌入固定水印，包括如下過(guò)程(A21)將代表固定水印信息的8比特固定水印信息 經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻、調(diào)制，形成與原始視頻圖像尺寸相同的水印信息圖像；(A22)對(duì)來(lái)自視頻信 源的原始圖像信息，針對(duì)其每個(gè)像素點(diǎn)計(jì)算活動(dòng)性因子；(A23)將原始視頻圖像與水印 信息圖像進(jìn)行自適應(yīng)水印疊加調(diào)制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于數(shù)字水印的AVS光盤復(fù)制控制方法，其特征在于，所 述的活動(dòng)性因子定義為當(dāng)前像素3X3鄰域內(nèi)9個(gè)像素值間差異的函數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于數(shù)字水印的AVS光盤復(fù)制控制方法，其特征在于，所 述的可變水印嵌入，包括如下過(guò)程(A41)從AVS編碼器中已經(jīng)過(guò)AVS壓縮編碼成型的 視頻碼流中提取所需基于碼流內(nèi)容的特性信息；(A42)將特征信息在脆弱水印嵌入器中 嵌入來(lái)自AVS核心編碼器A3的成型碼流中；(A43)將嵌入水印信息后的壓縮編碼流提 供給刻錄設(shè)備進(jìn)行隨后的刻錄處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于數(shù)字水印的AVS光盤復(fù)制控制方法，其特征在于，所 述的將特征信息在脆弱水印嵌入器中嵌入來(lái)自AVS核心編碼器A3的成型碼流中，包括 如果特征信息數(shù)值為奇數(shù)，將1比特水印信息"l"直接在脆弱水印嵌入器中嵌入來(lái)自AVS 核心編碼器A3的成型碼流中；如果特征信息數(shù)值為偶數(shù)，將1比特水印信息"0"在脆 弱水印嵌入器中嵌入來(lái)自AVS核心編碼器A3的成型碼流之中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于數(shù)字水印的AVS光盤復(fù)制控制方法，其特征在于，所 述的將特征信息在脆弱水印嵌入器中嵌入來(lái)自AVS核心編碼器A3的成型碼流中，是通過(guò) 如下歩驟實(shí)現(xiàn)設(shè)N表示嵌入過(guò)程中累加的哥倫布碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，(1) 開(kāi)始嵌入過(guò)程，在碼流中順序搜索找到第一個(gè)I幀編碼塊亮度系數(shù)的哥倫布碼， 轉(zhuǎn)步驟(3);(2) 在碼流中，順序搜索找到下一個(gè)I幀編碼塊亮度系數(shù)的哥倫布碼；(3) 判斷該碼字是否符合對(duì)碼條件，如果滿足，則繼續(xù)進(jìn)行下一歩；否則，統(tǒng)計(jì)該碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，累加到N中，轉(zhuǎn)步驟(2);(4) 判斷當(dāng)前碼字是否符合"嵌入點(diǎn)必須位于中高頻區(qū)域內(nèi)"，如果滿足，則繼續(xù) 進(jìn)行下一步；否則，統(tǒng)計(jì)該碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，累加到N中，轉(zhuǎn)步驟(2);(5) 計(jì)算N的奇偶性，如果是奇數(shù)，待嵌入水印信息w等于l，反之，等于0;(6) 嵌入w，如果該碼字正好映射為w，則不需要進(jìn)行對(duì)碼調(diào)制即可實(shí)現(xiàn)嵌入；否 貝U，根據(jù)對(duì)碼調(diào)制算法，將其改為它對(duì)應(yīng)的碼字；(7) 嵌入結(jié)束，判斷是否到達(dá)碼流末端，如果是，結(jié)束嵌入過(guò)程，否則，轉(zhuǎn)步驟(2)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字水印的AVS光盤復(fù)制控制方法，其特征在于，所 述的在視頻水印提取檢測(cè)系統(tǒng)中進(jìn)行視頻水印檢測(cè)，確定視頻數(shù)據(jù)的可復(fù)制狀態(tài)，包括 有，首先，將含有水印信息的AVS視頻測(cè)試碼流進(jìn)行解碼，同時(shí)提取信息；然后，分別對(duì)固定水印和可變水印進(jìn)行如下過(guò)程(一) 固定水印(B11)進(jìn)行可信度估測(cè)(B12)將可信度估測(cè)的結(jié)果進(jìn)行水印相關(guān)檢測(cè)；(B13) 得到固定水印信息；(B14)根據(jù)得到的固定水印信息進(jìn)行版權(quán)認(rèn)證，結(jié)束；(二) 可變水印(B21)進(jìn)行可變水印提?。?B22)判斷是否為一代復(fù)制，是則進(jìn)入到可變水印修 改系統(tǒng)，修改可變水印信息，復(fù)制刻錄AVS光盤，否則結(jié)束。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于數(shù)字水印的AVS光盤復(fù)制控制方法，其特征在于，所 述的可變水印提取，是通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)設(shè)N表示提取過(guò)程中累加的哥倫布碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，(1) 開(kāi)始檢測(cè)過(guò)程，在碼流中順序搜索找到第一個(gè)I幀編碼塊亮度系數(shù)的哥倫布碼， 轉(zhuǎn)步驟(3);(2) 在碼流中，順序搜索找到下一個(gè)I幀編碼塊亮度系數(shù)的哥倫布碼；(3) 判斷該碼字是否符合對(duì)碼條件，如果滿足，則繼續(xù)進(jìn)行下一步；否則，統(tǒng)計(jì)該 碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，累加到N中，轉(zhuǎn)步驟(2);(4) 判斷當(dāng)前碼字是否符合"嵌入點(diǎn)條件二"，如果滿足，則繼續(xù)進(jìn)行下一步；否 則，統(tǒng)計(jì)該碼字?jǐn)?shù)據(jù)位串中"1"的個(gè)數(shù)，累加到N中，轉(zhuǎn)步驟(2);(5) 計(jì)算N的奇偶性，如果是奇數(shù)，待嵌入水印信息w等于l，反之，等于0;(6) 比較該哥倫布碼字的映射數(shù)值與待嵌入水印w，如果一致，則該嵌入點(diǎn)復(fù)制控 制信息yi為"1",否則yi為"0"，轉(zhuǎn)步驟(2);(7) 提取結(jié)束，判斷是否到達(dá)碼流末端，如果是，結(jié)束提取過(guò)程，否則，轉(zhuǎn)步驟(2)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的基于數(shù)字水印的AVS光盤復(fù)制控制方法，某特征在 于，所述的修改可變水印信息，是如果檢測(cè)結(jié)果為"一代復(fù)制"，則在可變水印修改系 統(tǒng)中對(duì)視頻碼流進(jìn)行加擾，修改可變水印信息，使其可復(fù)制狀態(tài)從"一代復(fù)制"變?yōu)?不 允許復(fù)制"。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種基于數(shù)字水印的AVS光盤復(fù)制控制方法，包括有如下階段(A)將視頻信源通過(guò)視頻水印嵌入系統(tǒng)嵌入固定水印和可變水印，并刻錄AVS光盤；(B)在視頻水印提取檢測(cè)系統(tǒng)中進(jìn)行視頻水印檢測(cè)，確定視頻數(shù)據(jù)的可復(fù)制狀態(tài)；(C)在可變水印修改系統(tǒng)中修改可變水印信息；(D)復(fù)制刻錄AVS光盤。本發(fā)明依據(jù)人眼視覺(jué)特性引入圖像局部活動(dòng)性因子，提高了圖像的主觀質(zhì)量和峰值信噪比。在獲得較高的嵌入率的同時(shí)，碼流的比特率沒(méi)有發(fā)生變化，對(duì)視頻的主客觀質(zhì)量沒(méi)有造成影響。并提高了水印信息的檢測(cè)精度。可變水印信息嵌入器針對(duì)AVS視頻標(biāo)準(zhǔn)提出了一種基于哥倫布碼字調(diào)制的碼流域水印嵌入算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻碼流信息的完整性保護(hù)并用于復(fù)制控制。
文檔編號(hào)G11B20/00GK101246722SQ20081005244
公開(kāi)日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
發(fā)明者宋星光, 張春田, 蘇育挺 申請(qǐng)人:天津大學(xué)