專利名稱：圖像編碼和移除水印的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及圖像編碼和移除水印的方法和裝置。
背景技術(shù)：
數(shù)字水印(Digital Watermark)技術(shù)是指用信號(hào)處理的方法在數(shù)字產(chǎn)品 中嵌入隱蔽的數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字產(chǎn)品通常是圖像、聲音等數(shù)字化的多媒體數(shù) 據(jù)。該數(shù)字信號(hào)可以是圖像、文字、符號(hào)、數(shù)字等一切可以作為標(biāo)記、標(biāo)識(shí) 的信息。這種標(biāo)記、標(biāo)識(shí)的信息通常是不可見(jiàn)的，只有通過(guò)專用的檢測(cè)器或 閱讀器才能提取。數(shù)字水印可分為以下幾類1、 可見(jiàn)水印(Visible watermark);2、 不可見(jiàn)脆弱水印(Invisible畫(huà)fragile watermark);3、 不可見(jiàn)魯棒水印(Invisible-robust watermark) 即人們通常所說(shuō)的數(shù) 字水印，它具有在視覺(jué)和統(tǒng)計(jì)上不可見(jiàn)性水印和難以去除的魯棒性?？梢?jiàn)水印一般用于申明數(shù)字產(chǎn)品所有權(quán)并進(jìn)行版權(quán)保護(hù)。例如，在網(wǎng)絡(luò) 上發(fā)行的視頻圖像上透明地疊加該視頻圖像的發(fā)行公司的標(biāo)志圖像，該標(biāo)志 圖像即為可見(jiàn)水印。上述視頻圖像的觀看者能夠很容易地在視頻圖像上看到 上述標(biāo)志圖像。上述視頻圖像的授權(quán)用戶使用該視頻圖像的發(fā)行公司提供的 專用播放工具播放上述視頻圖像時(shí)，能夠除掉疊加在視頻圖像上的上述標(biāo)志 圖像；而非授權(quán)用戶使用普通播放工具播放上述視頻圖像時(shí)，視覺(jué)體驗(yàn)效果 則會(huì)受到疊加在視頻圖像上的上述標(biāo)志圖像的影響。不可見(jiàn)脆弱水印主要用于防墓改。例如，在監(jiān)控?cái)z像機(jī)錄制的錄像中嵌 入不可見(jiàn)脆弱水印，在錄像沒(méi)有被修改的情況下可以用專用工具提取出完整 的不可見(jiàn)脆弱水印信息。而一旦竄改了上述錄像中的內(nèi)容，從該錄像中就無(wú) 法提取出正確的不可見(jiàn)脆弱水印信息，即說(shuō)明該錄像受到了修改。不可見(jiàn)魯棒水印主要用于防止盜版和版權(quán)作證。例如，在正版的音視頻 產(chǎn)品中嵌入不可見(jiàn)魯棒水印，盜版商很難去除掉該不可見(jiàn)魯棒水印。 一旦盜 版商盜版了上述正版的音視頻產(chǎn)品，則可以從盜版的音視頻產(chǎn)品中提取出正 版發(fā)行商所嵌入的上述不可見(jiàn)魯棒水印，證明該音視頻產(chǎn)品為盜版產(chǎn)品。數(shù)字圖像、尤其是運(yùn)動(dòng)圖像由于數(shù)據(jù)量非常大，不便于傳輸和存儲(chǔ)，因 此，需要采用視頻壓縮技術(shù)對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行壓縮。視頻壓縮技術(shù)主要實(shí)現(xiàn)將 二維的數(shù)字圖像像素點(diǎn)矩陣壓縮編碼成數(shù)據(jù)量相對(duì)比較小的 一 維比特流(碼 流)的過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)減小傳輸或存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量的目的。現(xiàn)有的視頻壓縮技術(shù)通常采用基于宏塊的運(yùn)動(dòng)估計(jì)和DCT ( Discrete Cosine Transform )變換、量化的混合編碼方式對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像進(jìn)行編碼。常用 的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)有H.261/H.263/H.264系列和MPEG-2/MPEG-4系列?，F(xiàn)有技術(shù)中一種在數(shù)字圖像中嵌入可見(jiàn)水印的方法為采用透明疊加 (alpha疊加)方案。該方案用數(shù)字水印圖像的每一個(gè)像素點(diǎn)與原始圖像中的 待嵌入水印的位置的每一個(gè)像素點(diǎn)采用下列公式1進(jìn)行透明疊加計(jì)算result = a * watermark + (1-a) * source 7>式1上述公式中的watermark表示數(shù)字水印圖像的一個(gè)像素點(diǎn)的值，source 表示原始圖像中嵌入水印位置的一個(gè)像素點(diǎn)的值，result表示透明疊加后的結(jié) 果，a的取值范圍在0 1之間。
經(jīng)過(guò)alpha疊加后的圖像上，在水印的嵌入?yún)^(qū)域，既可以看到原始圖像中 的內(nèi)容，也可以看到數(shù)字水印圖像中的內(nèi)容。在該alpha疊加方案中，通過(guò)動(dòng) 態(tài)調(diào)整數(shù)字水印的疊加位置和數(shù)字水印的尺寸以達(dá)到避免視頻分析工具從原 始圖像中識(shí)別出水印并擦除水印的目的。授權(quán)的視頻圖像播放工具由于事先知道水印的內(nèi)容和插入位置，因此只 要通過(guò)設(shè)定公式并且運(yùn)算滿足一定精度即可清除嵌入的可見(jiàn)水印。清除alpha 疊加的可見(jiàn)水印采用下述公式2。source = (result — a * watermark) / (1 - a) 公式2在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述清除alpha疊加的可見(jiàn)水印的方 案只能應(yīng)用于未經(jīng)壓縮的數(shù)字圖像，不適用于經(jīng)過(guò)壓縮編碼的視頻圖像。因?yàn)楝F(xiàn)有的視頻壓縮編碼都是有損壓縮編碼，即在量化過(guò)程中會(huì)把部分 殘差系數(shù)的值量化到0，在解碼端恢復(fù)出的圖像與視頻壓縮編碼前的原始圖 像之間存在量化誤差。因此，如果在原始圖像中已經(jīng)采用了上述alpha疊加方 案嵌入了可見(jiàn)水印，則無(wú)法采用上述公式2清除解碼后的圖像中的可見(jiàn)水 印。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種圖像編碼和移除水印的方法和裝置，從而可以 在視頻壓縮圖像中嵌入和移除可見(jiàn)水印。本發(fā)明實(shí)施例的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種圖像編碼方法，包括將水印圖像嵌入原始圖像中，得到嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息，并且保 留所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息和水印嵌入位置信息；對(duì)所述嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息進(jìn)行視頻壓縮編碼得到主碼流，對(duì)所 述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息進(jìn)行視頻壓縮編碼得到附加碼流。 一種在數(shù)字圖像中移除水印的方法，包括獲取主碼流、附加碼流和水印嵌入位置信息，根據(jù)所述水印嵌入位置信 息將所述主碼流中水印嵌入位置的圖像信息替換為所述附加碼流中原始圖像 中水印嵌入位置的圖像信息。一種圖像編碼和移除水印的方法，包括步驟將水印圖像嵌入原始圖像中，得到嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息，并且保 留所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息和水印嵌入位置信息；對(duì)所述嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息進(jìn)行視頻壓縮編碼得到主碼流，對(duì)所 述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息進(jìn)行視頻壓縮編碼得到附加碼流；根據(jù)所述水印嵌入位置信息將所述主碼流中水印嵌入位置的圖像信息替 換為所述附加碼流中原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息。一種圖像編碼裝置，包括水印嵌入模塊，用于將水印圖像嵌入原始圖像中，得到嵌入了可見(jiàn)水印 的圖像，并且保留所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息和水印嵌入位置 "息;視頻壓縮編碼模塊，用于對(duì)所述嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息進(jìn)行視頻壓 縮編碼得到主碼流，對(duì)所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息進(jìn)行視頻壓 縮編碼得到附加碼流。一種在數(shù)字圖像中移除水印的裝置，包括信息獲取模塊，用于獲取主碼流、附加碼流和水印嵌入位置信息； 水印移除模塊，用于根據(jù)所述水印嵌入位置信息將所述主碼流中水印嵌入位置的圖像信息替換為所述附加碼流中原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息，得到移除了可見(jiàn)水印的原始圖像。一種圖像編碼和移除水印的裝置，包括
水印嵌入模塊，用于將水印圖像嵌入原始圖像中，得到嵌入了可見(jiàn)水印 的圖像信息，并且保留所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息和水印嵌入 位置信息；視頻壓縮編碼模塊，用于對(duì)所述嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息進(jìn)行視頻壓 縮編碼得到主碼流，對(duì)所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息進(jìn)行視頻壓 縮編碼得到附加碼流。信息獲取模塊，用于獲取所述主碼流、所述附加碼流和所述水印嵌入位置信息；水印移除模塊，用于根據(jù)所述水印嵌入位置信息將所述主碼流中水印嵌 入位置的圖像信息替換為所述附加碼流中原始圖像中水印嵌入位置的圖像信 息，得到移除了可見(jiàn)水印的原始圖像。由上述本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例在數(shù)字圖 像中嵌入可見(jiàn)水印的處理過(guò)程中，通過(guò)對(duì)水印嵌入位置的原始圖像和嵌入水 印后的圖像分別進(jìn)行視頻壓縮編碼，將得到的主碼流和附加碼流都傳輸?shù)浇?碼端；清除可見(jiàn)水印的處理過(guò)程中，將主碼流中水印嵌入位置對(duì)應(yīng)的圖像信 息替換為附加碼流中水印嵌入位置對(duì)應(yīng)的原始圖像信息，實(shí)現(xiàn)了視頻壓縮圖 像中可見(jiàn)水印的嵌入和移除，克服了現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于經(jīng)過(guò)視頻壓縮的圖像不能 清除可見(jiàn)水印的缺點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述圖像編碼方法的實(shí)現(xiàn)原理示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的在數(shù)字圖像中移除水印的方法的實(shí)施例 一 的 實(shí)現(xiàn)原理圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的圖像編碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述的 一種在數(shù)字圖像中移除水印的裝置的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例所述的一種在數(shù)字圖像中移除水印的裝置的實(shí)施例二 的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例所述的圖像編碼和移除水印的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種圖像編碼和移除水印的方法和裝置。下面結(jié)合 附圖，以具體的實(shí)施例加以說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施例所述的圖像編碼方法的實(shí)現(xiàn)原理示意圖如圖1所示，包括 如下處理步驟步驟11、將水印圖像嵌入原始圖像中，得到嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信 息，并且保留所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息。首先將水印圖像嵌入原始圖像中，本實(shí)施例嵌入水印的方式為對(duì)數(shù)字水 印圖像和原始圖像做alpha疊加處理，得到嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息，并保 留水印嵌入位置信息即原始圖像中處于水印嵌入位置上的圖像對(duì)應(yīng)的象素塊 的位置信息，該象素塊可以為矩形塊。alpha疊加的過(guò)程可動(dòng)態(tài)調(diào)整疊加的位 置、數(shù)字水印圖像的尺寸以及疊加透明度(a值)等。上述將水印圖像嵌入原始圖像的方式可以是alpha疊加方式，也可以是直 接覆蓋方式，或其它水印嵌入方式。如前所述本實(shí)施例選用的是alpha疊加方 式步驟12 、對(duì)所述嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息進(jìn)行視頻壓縮編碼得到主碼 流，對(duì)所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像進(jìn)行視頻壓縮編碼得到附加碼'、六
按照視頻壓縮協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)(如H.264、 MPEG-4)的要求通過(guò)編碼器對(duì)上述 嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息進(jìn)行視頻壓縮編碼，將視頻壓縮編碼處理后得到 的碼流稱為主碼流。按照視頻壓縮協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)(如H.264、 MPEG-4)的要求通過(guò)編碼器對(duì)上述 保留的原始圖像中處于水印嵌入位置上的圖像對(duì)應(yīng)的象素塊進(jìn)行視頻壓縮編 碼，將該視頻壓縮編碼處理后得到的碼流稱為附加碼流。為了加強(qiáng)水印的抗 攻擊能力，可將該附加碼流進(jìn)行加密處理，如將該附加碼流以一定格式組成 一段數(shù)據(jù)，將這段數(shù)據(jù)用加密算法(例如DES/3DES/AES)加密成密文數(shù) 據(jù)。步驟13、將上述附加碼流作為附加數(shù)據(jù)加入到上述主碼流中，組合成最 終碼流。此最終碼流即為嵌入了可見(jiàn)水印的視頻壓縮碼流，可用于網(wǎng)絡(luò)傳輸 或本地存儲(chǔ)。在上述圖像編碼過(guò)程中，也可省去對(duì)附加碼流進(jìn)行加密的處理過(guò)程，這 樣雖然降低了可見(jiàn)水印的抗攻擊能力，但也降低了算法復(fù)雜程度。在上述圖像編碼過(guò)程中，附加碼流也可不與主碼流組合在一起進(jìn)行傳輸 或存儲(chǔ)，而是通過(guò)另外的通道(如鑒權(quán)文件、網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)數(shù)據(jù)流等)進(jìn)行單獨(dú) 存儲(chǔ)或傳送到解碼端后，再與上述主碼流配合使用。上述水印嵌入位置信息 也可以編碼到附加碼流中，或者單獨(dú)進(jìn)行傳輸或存儲(chǔ)，再與主碼流、附加碼 流配合使用。本發(fā)明實(shí)施例所述的在數(shù)字圖像中移除水印的方法包括以下步驟 獲取數(shù)字圖像的主碼流和附加碼流信息，根據(jù)水印嵌入位置信息將所述主碼流中水印嵌入位置的圖像信息替換為所述附加碼流中原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息。本發(fā)明實(shí)施例所述的在數(shù)字圖像中移除水印的方法的實(shí)施例 一 的實(shí)現(xiàn)原 理圖如圖2所示，包括如下步驟
步驟21、獲取主碼流、附加碼流和水印嵌入位置信息。步驟22、對(duì)上述主碼流進(jìn)行解碼，得到嵌入了可見(jiàn)水印的解碼圖像。步驟23、對(duì)上述附加碼流進(jìn)行解碼，得到原始圖像中處于水印嵌入位置 上的解碼圖像。對(duì)所述附加碼流進(jìn)行解碼，得到原始圖像中處于水印嵌入位置上的圖像 對(duì)應(yīng)的像素塊。若附加碼流經(jīng)過(guò)加密處理，則使用與編碼端相對(duì)應(yīng)的解密算 法(DES/3DES/AES )對(duì)上述附加碼流中的加密內(nèi)容進(jìn)行解密，得到解密后 的附加碼流。對(duì)所述解密后的附加碼流進(jìn)行解碼，得到原始圖像中處于水印 嵌入位置上的圖像。步驟24、根據(jù)所述水印疊加位置信息，將上述嵌入了可見(jiàn)水印的解碼圖 像中水印嵌入位置部分的圖像對(duì)應(yīng)的象素塊替換為對(duì)所述附加碼流進(jìn)行解碼 得到的原始圖像中對(duì)應(yīng)的水印嵌入位置上的圖像對(duì)應(yīng)的象素塊。這樣就得到 了去掉了可見(jiàn)水印的視頻解碼圖像。本發(fā)明實(shí)施例還提供了在數(shù)字圖像中移除水印的方法的實(shí)施例二，包括 如下步驟步驟31、獲取主碼流、附加碼流和水印嵌入位置信息。若所述附加碼流經(jīng)過(guò)了加密處理，則采用相應(yīng)的解密算法對(duì)所述附加碼 流進(jìn)行解密，得到解密后的附加碼流。步驟32、根據(jù)所述水印疊加位置信息，在所述主碼流中找出水印嵌入位 置的象素塊對(duì)應(yīng)的碼流起始位置，將該象素塊位置對(duì)應(yīng)的主碼流替換為所述 附加碼流，得到完全對(duì)應(yīng)原始圖像的碼流。步驟33、對(duì)上述完全對(duì)應(yīng)原始圖像的碼流進(jìn)行解碼，即可得到去掉了可 見(jiàn)水印的視頻解碼圖像。
上述移除水印的處理過(guò)程中，獲取主碼流、附加碼流和水印嵌入位置信 息，根據(jù)所述水印嵌入位置信息將所述主碼流中水印嵌入位置的圖像信息替 換為所述附加碼流中原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息，便可還原出不帶 水印的原始數(shù)字圖像，達(dá)到移除可見(jiàn)水印的目的。若附加碼流經(jīng)過(guò)了加密處 理，則很難破解，防止可見(jiàn)水印嵌入位置處的原始圖像被非法獲取，增強(qiáng)了 可見(jiàn)水印的抗攻擊能力。本發(fā)明實(shí)施例還提供了 一種圖像編碼裝置，該裝置的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，包括如下模塊水印嵌入模塊，用于將水印圖像嵌入原始圖像中，得到嵌入了可見(jiàn)水印 的圖像信息，并保留水印嵌入位置信息即原始圖像中處于水印嵌入位置上的 圖像對(duì)應(yīng)的象素塊的位置信息。所述將水印圖像嵌入原始圖像中的方式可以是alpha疊加方式或直接覆蓋方式，或其它水印嵌入方式。本實(shí)施例選用的是 alpha疊力口方式。視頻壓縮編碼模塊，用于對(duì)所述嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息進(jìn)行視頻壓 縮編碼得到主碼流，對(duì)所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息進(jìn)行視頻壓 縮編碼得到附加碼流。加密處理;漠塊，用于通過(guò)加密算法對(duì)所述附加碼流進(jìn)行加密處理。與前 面所述的在數(shù)字圖像中嵌入可見(jiàn)水印的方法相應(yīng)，該加密處理模塊是可選 的。為了增強(qiáng)可見(jiàn)水印的抗攻擊能力，本實(shí)施例增加了加密處理模塊。本發(fā)明實(shí)施例還提供了 一種在數(shù)字圖像中移除水印的裝置，該裝置的實(shí) 施例一的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，包括如下模塊信息獲取模塊，用于獲取主碼流、附加碼流和水印嵌入位置信息。解密處理^t塊，用于通過(guò)解密算法對(duì)加密后的附加碼流進(jìn)行解密處理， 獲得解密后的附加碼流。與前面所述的在數(shù)字圖像中嵌入可見(jiàn)水印的裝置相 應(yīng)地，該解密處理模塊是可選的。本實(shí)施例提供的在數(shù)字圖像中移除可見(jiàn)水 印的裝置，添加了解密處理模塊。需要說(shuō)明的是，解密處理模塊不一定要執(zhí) 行它的功能，只有當(dāng)碼流信息經(jīng)過(guò)加密處理，才需要用到此模塊。水印移除模塊，用于根據(jù)所述水印嵌入位置信息將所述主碼流中水印嵌 入位置的圖像信息替換為所述附加碼流中原始圖像中水印嵌入位置的圖像信 息，得到移除了可見(jiàn)水印的原始圖像。所述水印移除模塊具體包括解碼模塊，用于對(duì)主碼流進(jìn)行解碼得到嵌入了可見(jiàn)水印的解碼圖像，對(duì)附加碼流進(jìn)行解碼得到原始圖像中水印嵌入位置的圖像；替換模塊，用于根據(jù)所述水印嵌入位置位置信息，將所述解碼圖像中水 印嵌入位置部分的象素塊替換為對(duì)所述附加碼流進(jìn)行解碼所得到原始圖像中 水印嵌入位置的圖像對(duì)應(yīng)的像素塊，得到移除了可見(jiàn)水印的原始圖像。本發(fā)明實(shí)施例還提供了 一種在數(shù)字圖像中移除水印的裝置的實(shí)施例二 ， 其結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示，包括如下模塊信息獲取模塊，用于獲取主碼流、附加碼流和水印嵌入位置信息。解密處理模塊，用于通過(guò)解密算法對(duì)加密后的附加碼流進(jìn)行解密處理， 獲得解密后的附加碼流。該解密處理模塊是可選的。水印移除模塊，用于根據(jù)所述水印嵌入位置信息將所述主碼流中水印嵌 入位置的圖像信息替換為所述附加碼流中相應(yīng)位置的圖像信息，移除了可見(jiàn) 水印的原始圖像。所述水印移除模塊具體包括數(shù)據(jù)提取模塊，對(duì)主碼流進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，得到嵌入水印后的圖像中水印 嵌入位置上的象素塊對(duì)應(yīng)的碼流；對(duì)附加碼流進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，得到原始圖像 中水印嵌入位置的圖像的象素塊對(duì)應(yīng)的原始碼流；替換模塊，根據(jù)所述水印嵌入位置信息，將所述主碼流中水印嵌入位置
的象素塊對(duì)應(yīng)的碼流替換為所述原始碼流；解碼模塊，用于對(duì)經(jīng)過(guò)替換的所述主碼流進(jìn)行解碼，得到移除了可見(jiàn)水 印的原始圖像。在實(shí)際應(yīng)用中，上述圖^^編碼方法可以與移除水印方法結(jié)合在一起使 用。同樣，圖像編碼裝置也可以與移除水印的裝置結(jié)合在一起使用。本發(fā)明所述的圖像編碼和移除水印的方法，主要包括 41、將水印圖像嵌入原始圖像中，得到嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息，并 且保留所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息。42 、對(duì)所述嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息進(jìn)行視頻壓縮編碼得到主碼流， 對(duì)所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像進(jìn)行視頻壓縮編碼得到附加碼流。將上述附加碼流作為附加數(shù)據(jù)加入到上述主碼流中，組合成最終碼流。 此最終碼流即為嵌入了可見(jiàn)水印的^L頻壓縮碼流，可用于網(wǎng)絡(luò)傳輸或本地存 儲(chǔ)。43、獲取數(shù)字圖像的主碼流和附加碼流信息，根據(jù)所述水印嵌入位置信 息將所述主碼流中水印疊加位置的圖像信息替換為所述附加碼流中相應(yīng)位置 的圖像信息。這樣就得到了去掉了可見(jiàn)水印的原始圖像。本發(fā)明實(shí)施例所述的圖像編碼和移除水印的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所 示。包括如下模塊水印嵌入模塊，用于將水印圖像嵌入原始圖像中得到嵌入了可見(jiàn)水印的 圖像信息，并保留水印嵌入位置信息即原始圖像中處于水印嵌入位置上的圖 像對(duì)應(yīng)的象素塊的位置信息。所述將水印圖像嵌入原始圖像中的方式可以是 alpha疊加方式或直接覆蓋方式，或其它水印嵌入方式。本實(shí)施例選用的是 alpha疊力口方式。
視頻壓縮編碼模塊，用于對(duì)所述嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息進(jìn)行視頻壓 縮編碼得到主碼流，對(duì)所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息進(jìn)行視頻壓 縮編碼得到附加碼流。加密處理^^莫塊，用于通過(guò)加密算法對(duì)所述附加碼流進(jìn)行加密處理。該加 密模塊是可選的。上述水印嵌入模塊、視頻壓縮編碼模塊和加密處理模塊用于完成嵌入可 見(jiàn)水印的過(guò)程。信息獲取模塊，用于獲取主碼流、附加碼流和水印嵌入位置信息。解密處理模塊，用于通過(guò)解密算法對(duì)加密后的附加碼流進(jìn)行解密處理， 獲得解密后的附加碼流。該解密模塊是可選的。水印移除模塊，用于根據(jù)所述水印嵌入位置信息將所述主碼流中水印嵌 入位置的圖像對(duì)應(yīng)的像素塊替換為所述附加碼流中原始圖像中水印嵌入位置 的圖像對(duì)應(yīng)的像素塊，得到移除了可見(jiàn)水印的原始圖像。上述信息獲取模塊、解密處理模塊和水印移除模塊用于完成水印移除過(guò)程。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種簡(jiǎn)單實(shí)用的與視頻壓縮編碼技術(shù)相 結(jié)合的圖像編碼和移除水印的解決方案，可應(yīng)用于數(shù)字視頻產(chǎn)品的版權(quán)申明 和4受權(quán)發(fā)布。使用本發(fā)明實(shí)施例-提供的解決方案，嵌入可見(jiàn)水印并經(jīng)過(guò)視頻壓縮編碼 后生成的碼流符合標(biāo)準(zhǔn)的視頻壓縮協(xié)議，使用專用工具進(jìn)行解碼可無(wú)殘留地 完全清除可見(jiàn)水印，而使用標(biāo)準(zhǔn)的解碼器則只能解出帶有可見(jiàn)水印的視頻圖像。本發(fā)明實(shí)施例解決了alpha疊加方案只能應(yīng)用于未經(jīng)壓縮的數(shù)字圖像，不 適用于經(jīng)過(guò)壓縮編碼的視頻圖像的問(wèn)題。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可 輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明 的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種圖像編碼方法，其特征在于，包括將水印圖像嵌入原始圖像中，得到嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息，并且保留所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息和水印嵌入位置信息；對(duì)所述嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息進(jìn)行視頻壓縮編碼得到主碼流，對(duì)所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息進(jìn)行視頻壓縮編碼得到附加碼流。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像編碼方法，其特征在于，所述的水印嵌入位置信息為原始圖像中處于水印嵌入位置上的圖像對(duì)應(yīng)的象素塊的位置信 臺(tái)
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像編碼方法，其特征在于，對(duì)所述的水印嵌 入位置信息、主碼流和附加碼流分別單獨(dú)進(jìn)行存儲(chǔ)或傳輸；或者，將所述附 加碼流加入到所述主碼流中，組成最終碼流，對(duì)所述最終碼流進(jìn)行存儲(chǔ)或傳 輸；或者，將所述水印嵌入位置信息與所述附加碼流或所述主碼流組合在一 起進(jìn)行存儲(chǔ)或傳輸。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的圖像編碼方法，其特征在于，所述的方 法還包括通過(guò)加密算法對(duì)所述附加碼流進(jìn)行加密處理。
5、 一種在數(shù)字圖像中移除水印的方法，其特征在于，包括 獲取主碼流、附加碼流和水印嵌入位置信息，根據(jù)所述水印嵌入位置信息將所述主碼流中水印嵌入位置的圖像信息替換為所述附加碼流中原始圖像 中水印嵌入位置的圖像信息。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的在數(shù)字圖像中移除水印的方法，其特征在于， 所述根據(jù)水印嵌入位置信息將主碼流中水印嵌入位置的圖像信息替換為所述 附加碼流中原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息的過(guò)程，具體包括對(duì)所述主碼流進(jìn)行解碼得到嵌入了可見(jiàn)水印的解碼圖像，對(duì)所述附加碼流進(jìn)行解碼得到原始圖像中水印嵌入位置的圖像；根據(jù)所述水印嵌入位置信息將所述嵌入了水印的解碼圖像中水印嵌入位 置對(duì)應(yīng)的象素塊替換為所述對(duì)附加碼流進(jìn)行解碼所得到的原始圖像中水印嵌 入位置的圖像對(duì)應(yīng)的象素塊，得到移除了可見(jiàn)水印的原始圖像。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的在數(shù)字圖像中移除水印的方法，其特征在于， 所述根據(jù)水印嵌入位置信息將所述主碼流中水印嵌入位置的圖像信息替換為 所述附加碼流中相應(yīng)位置的圖像信息的過(guò)程，具體包括對(duì)主碼流進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，得到嵌入水印后的圖像中水印嵌入位置對(duì)應(yīng)的 象素塊對(duì)應(yīng)的碼流；對(duì)附加碼流進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，得到水印嵌入位置對(duì)應(yīng)的象 素塊對(duì)應(yīng)的原始碼 流;根據(jù)所述水印嵌入位置信息，將所述主碼流中嵌入水印后的圖像中水印 嵌入位置對(duì)應(yīng)的象素塊對(duì)應(yīng)的碼流替換為所述原始碼流，對(duì)經(jīng)過(guò)替換的所述 主碼流進(jìn)行解碼，得到移除了可見(jiàn)水印的原始圖像。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的在數(shù)字圖像中移除水印的方法，其特征在于， 所述方法還包括通過(guò)解密算法對(duì)加密后的所述附加碼流進(jìn)行解密處理。
9、 一種圖像編碼和移除水印的方法，其特征在于，包括步驟 將水印圖像嵌入原始圖像中，得到嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息，并且保留所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息和水印嵌入位置信息；對(duì)所述嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息進(jìn)行視頻壓縮編碼得到主碼流，對(duì)所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息進(jìn)行視頻壓縮編碼得到附加碼流； 根據(jù)所述水印嵌入位置信息將所述主碼流中水印嵌入位置的圖像信息替換為所述附加碼流中原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息。
10、 一種圖像編碼裝置，其特征在于，包括　 水印嵌入模塊，用于將水印圖像嵌入原始圖像中，得到嵌入了可見(jiàn)水印 的圖像，并且保留所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息和水印嵌入位置 信息；視頻壓縮編碼模塊，用于對(duì)所述嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息進(jìn)行視頻壓 縮編碼得到主碼流，對(duì)所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息進(jìn)行視頻壓 縮編碼得到附加碼流。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像編碼裝置，其特征在于，所述裝置還包括加密處理模塊，用于通過(guò)加密算法對(duì)所述附加碼流進(jìn)行加密處理。
12、 一種在數(shù)字圖像中移除水印的裝置，其特征在于，包括 信息獲取模塊，用于獲取主碼流、附加碼流和水印嵌入位置信息； 水印移除模塊，用于根據(jù)所述水印嵌入位置信息將所述主碼流中水印嵌入位置的圖像信息替換為所述附加碼流中原始圖像中水印嵌入位置的圖像信 息，得到移除了可見(jiàn)水印的原始圖像。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的在數(shù)字圖像中移除水印的裝置，其特征在 于，所述水印移除模塊具體包括第 一解碼模塊，用于對(duì)所述主碼流進(jìn)行解碼得到嵌入了可見(jiàn)水印的解碼 圖像，對(duì)所述附加碼流進(jìn)行解碼得到原始圖像中水印嵌入位置的圖像；第一替換模塊，用于根據(jù)所述水印嵌入位置信息，將所述解碼圖像中水 印嵌入位置圖像對(duì)應(yīng)的象素塊替換為對(duì)所述附加碼流進(jìn)行解碼所得到的原始 圖像中水印嵌入位置的圖像對(duì)應(yīng)的象素塊，得到移除了可見(jiàn)水印的原始圖 像。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的在數(shù)字圖像中移除水印的裝置，其特征在 于，所述水印移除模塊具體包括 數(shù)據(jù)提取模塊，對(duì)所述主碼流進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，得到嵌入水印后的圖像中水印嵌入位置的圖像的象素塊對(duì)應(yīng)的碼流；對(duì)附加碼流進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，得到 原始圖像中水印嵌入位置的圖像的象素塊對(duì)應(yīng)的原始碼流；第二替換模塊，根據(jù)所述水印嵌入位置信息，將所述主碼流中水印嵌入 位置的圖像象素塊對(duì)應(yīng)的碼流替換為所述原始碼流；第二解碼模塊，用于對(duì)經(jīng)過(guò)替換的所述主碼流進(jìn)行解碼，得到移除了可 見(jiàn)水印的原始圖像。
15、 根據(jù)權(quán)利要求12或13或14所述的在數(shù)字圖像中移除水印的裝置，其 特征在于，所述裝置還包括解密處理^t塊，用于通過(guò)解密算法對(duì)加密后的附加碼流進(jìn)行解密處理。
16、 一種圖像編碼和移除水印的裝置，其特征在于，包括 水印嵌入模塊，用于將水印圖像嵌入原始圖像中，得到嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息，并且保留所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息和水印嵌入 位置信息；視頻壓縮編碼模塊，用于對(duì)所述嵌入了可見(jiàn)水印的圖像信息進(jìn)行視頻壓 縮編碼得到主碼流，對(duì)所述原始圖像中水印嵌入位置的圖像信息進(jìn)行視頻壓 縮編碼得到附加碼流。信息獲取模塊，用于獲取所述主碼流、所述附加碼流和所述水印嵌入位 置信息；水印移除模塊，用于根據(jù)所述水印嵌入位置信息將所述主碼流中水印嵌 入位置的圖像信息替換為所述附加碼流中原始圖像中水印嵌入位置的圖像信 息，得到移除了可見(jiàn)水印的原始圖像。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種圖像編碼和移除水印的方法，在嵌入可見(jiàn)水印的處理過(guò)程中，通過(guò)對(duì)水印嵌入位置的原始圖像和嵌入水印后的圖像分別進(jìn)行視頻壓縮編碼，將得到的主碼流和附加碼流都傳輸?shù)浇獯a端；在清除可見(jiàn)水印的處理過(guò)程中，將主碼流中水印嵌入位置對(duì)應(yīng)的圖像信息替換為附加碼流中水印嵌入位置對(duì)應(yīng)的原始圖像信息，實(shí)現(xiàn)了視頻壓縮圖像中可見(jiàn)水印的嵌入和移除，克服了現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于經(jīng)過(guò)視頻壓縮的圖像不能有效清除可見(jiàn)水印的缺點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例還提供了用于實(shí)施上述方法的圖像編碼和移除水印的裝置。
文檔編號(hào)H04N7/16GK101166260SQ20071012171
公開(kāi)日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2007年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月12日
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