數(shù)字水印檢測設(shè)備和數(shù)字水印檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了數(shù)字水印檢測設(shè)備和方法，數(shù)字水印檢測設(shè)備包括：接口單元，獲取嵌入數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù)；以及處理單元，檢測嵌入在視頻數(shù)據(jù)中的數(shù)字水印信息，其中處理單元針對視頻數(shù)據(jù)中包含的每一個圖像計算針對整個圖像或針對包含水印圖案的參考區(qū)域的平均像素值，水印圖案的面積以匹配數(shù)字水印信息中包含的符號的值的相位或周期隨時間以周期性的方式改變；通過對與一個符號對應(yīng)的時間段中包含的并且以時間序列順序布置的一組平均像素值進行頻率變換，來計算用于描述平均像素值如何隨時間變化的頻譜；以及通過從頻譜中提取與水印圖案的面積的周期性改變對應(yīng)的頻率分量并且通過根據(jù)頻率分量計算該周期性改變的相位或周期，來獲得符號的值。
【專利說明】數(shù)字水印檢測設(shè)備和數(shù)字水印檢測方法
[0001]本發(fā)明申請為申請日2012年5月31日的發(fā)明名稱為“數(shù)字水印嵌入設(shè)備、數(shù)字水印嵌入方法和數(shù)字水印檢測設(shè)備”的第201210176615.0號發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本文所討論的實施例涉及用于向視頻數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入數(shù)字水印信息的數(shù)字水印嵌入設(shè)備、數(shù)字水印嵌入方法、數(shù)字水印嵌入計算機程序和用于檢測視頻數(shù)據(jù)中嵌入的數(shù)字水印信息的數(shù)字水印檢測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]用于經(jīng)由因特網(wǎng)等來傳遞諸如電影的視頻內(nèi)容的服務(wù)已經(jīng)在近些年來變得常見。在傳遞之前，通過數(shù)字權(quán)限管理(DRM)技術(shù)來對視頻內(nèi)容編碼。因為DRM技術(shù)而防止了這樣的視頻內(nèi)容的非法復(fù)制或分發(fā)。
[0004]然而，已經(jīng)出現(xiàn)許多事件，其中，通過使用諸如可攜式攝像機的圖像拍攝設(shè)備拍攝在計算機顯示器或電視機監(jiān)視器上顯示的視頻內(nèi)容而非法復(fù)制的視頻內(nèi)容被非法分發(fā)。因為顯示器上顯示的視頻內(nèi)容未編碼，所以難以防止通過視頻拍攝的視頻內(nèi)容的分發(fā)。
[0005]鑒于上面的情況，已經(jīng)開發(fā)了一種技術(shù)，其在傳遞視頻數(shù)據(jù)之前以數(shù)字水印的形式向動態(tài)圖像數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入諸如觀眾標(biāo)識號的信息。如果通過使用可攜式攝像機拍攝所顯示的圖像來非法復(fù)制其中嵌入數(shù)字水印的視頻數(shù)據(jù)，則數(shù)字水印在所復(fù)制的視頻數(shù)據(jù)中保持完整。因此，如果分發(fā)通過這樣的模擬拍攝而非法復(fù)制的視頻數(shù)據(jù)，則可以通過從非法復(fù)制的視頻數(shù)據(jù)中檢測數(shù)字水印來識別非法使用了視頻內(nèi)容的觀眾的標(biāo)識號。因此，即使當(dāng)例如通過模擬拍攝而非法復(fù)制的視頻內(nèi)容被上載到視頻上載網(wǎng)站時，視頻內(nèi)容的管理員也可以從在上載的視頻內(nèi)容中嵌入的信息識別非法復(fù)制源。
[0006]優(yōu)選的是，在視頻數(shù)據(jù)中嵌入數(shù)字水印，以使得在視頻數(shù)據(jù)中嵌入的數(shù)字水印觀眾感覺不到。為了在視頻數(shù)據(jù)中嵌入數(shù)字水印而使觀眾感覺不到，優(yōu)選的是，減少因為數(shù)字水印的存在而引起的亮度的變化，即數(shù)字水印嵌入?yún)^(qū)域和其外圍區(qū)域之間在像素值上的差另Ij。然而，如果數(shù)字水印嵌入?yún)^(qū)域和其外圍區(qū)域之間在像素值上的差別較小，則當(dāng)使用諸如動態(tài)圖像專家組(MPEG)的標(biāo)準(zhǔn)來壓縮其中嵌入數(shù)字水印的視頻數(shù)據(jù)時，數(shù)字水印可能丟失。數(shù)字水印還可能會因為當(dāng)使用可攜式攝像機等拍攝其中嵌入數(shù)字水印的視頻數(shù)據(jù)時出現(xiàn)的圖像失真等而丟失。另一方面，如果數(shù)字水印嵌入?yún)^(qū)域和其外圍區(qū)域之間在像素值上的差別較大，則這樣的問題不出現(xiàn)，但是在該情況下，數(shù)字水印變得觀眾能感覺到。即，在因為數(shù)字水印的存在使得像素值可以在空間上改變的程度和可以使得數(shù)字水印強壯的程度之間存在折衷。為了解決這種折衷問題，已經(jīng)發(fā)明了各種數(shù)字水印技術(shù)(例如，參照國際專利公布 N0.2007/102403)。
[0007]在例如國際專利公布N0.2007/102403中公開的數(shù)字水印嵌入設(shè)備向具有等于大于N的維度的輸入信號內(nèi)嵌入作為數(shù)字水印的信息。該數(shù)字水印嵌入設(shè)備基于嵌入信息來生成(N-1)維圖案，通過根在該(N-1)維圖案上的值調(diào)制周期信號來生成N維嵌入圖案，并且將嵌入圖案疊加在輸入信號上。
[0008]然而，在國際專利公布N0.2007/102403中公開的技術(shù)的情況下，整個嵌入圖案的亮度改變。結(jié)果，如果在其中嵌入嵌入圖案的區(qū)域中包含具有均勻亮度和幾乎沒有時域變化的圖像比如天空，則可能將其中嵌入數(shù)字水印的動態(tài)圖像感知為好象圖像在閃爍。此外，具有不同的嵌入值的兩個區(qū)域之間的邊界可能變得不顯著。這可以導(dǎo)致其中嵌入數(shù)字水印的動態(tài)圖像的畫面質(zhì)量的下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，本申請的目的是提供一種數(shù)字水印嵌入設(shè)備，該數(shù)字水印嵌入設(shè)備可以與視頻數(shù)據(jù)中包含的圖像無關(guān)地最小化由于視頻數(shù)據(jù)中嵌入的水印信息導(dǎo)致可能出現(xiàn)的視頻數(shù)據(jù)的畫面質(zhì)量的下降。
[0010]根據(jù)一個實施例，提供了一種數(shù)字水印嵌入設(shè)備。所述數(shù)字水印嵌入設(shè)備包括:接口單元，獲取視頻數(shù)據(jù)和數(shù)字水印信息；以及處理單元，向所述視頻數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入所述數(shù)字水印信息。所述處理單元被配置為:使得由具有指定值的多個像素形成并且被疊加在所述視頻數(shù)據(jù)中包含的每一個圖像上的水印圖案的面積根據(jù)所述數(shù)字水印信息中包含的符號的值隨時間以周期性的方式改變，并且通過使用在所述水印圖案中所述對應(yīng)的像素具有的所述指定值來校正其中所述視頻數(shù)據(jù)中的每一個圖像和與該圖像對應(yīng)的所述水印圖案彼此重疊的區(qū)域中包含的每一個像素的值。
[0011]根據(jù)另一個實施例，提供了一種數(shù)字水印檢測設(shè)備。所述數(shù)字水印檢測設(shè)備包括:接口單元，獲取其中嵌入數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù)；以及處理單元，檢測所述視頻數(shù)據(jù)中嵌入的所述數(shù)字水印信息。所述處理單元被配置為:針對所述視頻數(shù)據(jù)中包含的每一個圖像計算用于所述整個圖像或用于包含水印圖案的參考區(qū)域的平均像素值，所述水印圖案的面積以匹配所述數(shù)字水印向中包含的符號的值的相位或周期隨時間以周期性的方式來改變；通過對包含在與一個符號對應(yīng)的時間段中并且按時間序列順序布置的一組所述平均像素值進行頻率變換來計算用于描述所述平均像素值如何隨時域變化的頻譜;并且通過從所述頻譜中提取與所述水印圖案的所述面積的周期性改變對應(yīng)的頻率分量并且通過根據(jù)所述頻率分量計算所述水印圖案的所述面積的所述周期性改變的相位或周期來獲得所述符號的值。
[0012]根據(jù)另一個實施例，提供了一種數(shù)字水印檢測方法，包括:獲取其中嵌入數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù);針對所述視頻數(shù)據(jù)中包含的每一個圖像，計算針對整個圖像或針對包含水印圖案的參考區(qū)域的平均像素值，所述水印圖案的面積以匹配所述數(shù)字水印信息中包含的符號的值的相位或周期隨時間以周期性的方式改變;通過對與一個所述符號對應(yīng)的時間段中包含的并且以時間序列順序布置的一組所述平均像素值進行頻率變換，來計算用于描述所述平均像素值如何隨時間變化的頻譜；以及通過從所述頻譜中提取與所述水印圖案的所述面積的周期性改變對應(yīng)的頻率分量并且通過根據(jù)所述頻率分量計算所述水印圖案的所述面積的所述周期性改變的相位或周期，來獲得所述符號的值，并且由此檢測出所述視頻數(shù)據(jù)中嵌入的所述數(shù)字水印信息。
[0013]將通過在權(quán)利要求中具體指出的元素和組合來實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和優(yōu)點。
[0014]應(yīng)當(dāng)明白，上述的概要說明和下面的詳細說明都是示例性的和說明性的，而不是對所要求保護的本發(fā)明的限制。
【附圖說明】
[0015]圖1是以簡化形式圖示根據(jù)一個實施例的數(shù)字水印嵌入設(shè)備的配置的圖。
[0016]圖2是圖示根據(jù)一個實施例的處理單元為向視頻數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入數(shù)字水印信息實現(xiàn)的功能的框圖。
[0017]圖3是圖示水印圖案在一個周期上的時域改變的一個示例的圖。
[0018]圖4是按與圖3的對應(yīng)關(guān)系圖示在參考區(qū)域中的平均像素值隨時間的變化的曲線圖。
[0019]圖5是圖示水印圖案在一個周期上的時域改變的另一個示例的圖。
[0020]圖6是按與圖5的對應(yīng)關(guān)系圖示在參考區(qū)域中的平均像素值隨時間的變化的曲線圖。
[0021 ]圖7是圖示水印圖案的時域改變的又一個示例的圖。
[0022]圖8是圖示水印圖案的過去時間和嵌入符號的值之間的關(guān)系的一個示例的圖。
[0023]圖9是圖示水印圖案的過去的時間和嵌入符號的值之間的關(guān)系的另一個示例的圖。
[0024]圖10是圖示水印圖案的過去的時間和嵌入符號的值之間的關(guān)系的又一個示例的圖。
[0025]圖11是圖示根據(jù)第一實施例的由數(shù)字水印嵌入設(shè)備中的處理單元上執(zhí)行的計算機程序控制的數(shù)字水印嵌入處理的操作流程圖。
[0026]圖12是圖示水印圖案的時域改變的另一個示例的圖。
[0027]圖13是以簡化形式圖示根據(jù)一個實施例的數(shù)字水印檢測設(shè)備的配置的圖。
[0028]圖14是圖示數(shù)字水印檢測設(shè)備中的處理單元為檢測視頻數(shù)據(jù)上的數(shù)字水印信息實現(xiàn)的功能的框圖。
[0029]圖15A是圖示參考區(qū)域的平均像素值的時域變化的一個示例的圖。
[0030]圖15B是示意性地圖示通過對于與三角波對應(yīng)的頻率分量執(zhí)行逆頻率變換而獲得的平均像素值的時域變化的圖，其中，從通過對圖15A中圖示的平均像素值的時域變化進行頻率變換而獲得的頻譜中提取與三角波對應(yīng)的頻率分量。
[0031]圖16A是圖示參考區(qū)域的平均像素值的時域變化的另一個示例的圖。
[0032]圖16B是圖示針對與每一個符號值對應(yīng)的周期的頻率分量的圖，其中，從通過針對每一個時間段對圖16A中圖示的參考區(qū)域的平均像素值的時域變化進行頻率變換而獲得的頻譜中提取與每一個符號值對應(yīng)的周期的頻率分量。
[0033]圖16C是圖示針對與每一個符號值對應(yīng)的周期的頻率分量的圖，其中，從通過針對每一個時間段對圖16A中圖示的參考區(qū)域的平均像素值的時域變化進行頻率變換而獲得的頻譜中提取與每一個符號值對應(yīng)的周期的頻率分量。
[0034]圖17是圖示數(shù)字水印檢測處理的操作流程圖，該數(shù)字水印檢測處理由在數(shù)字水印檢測設(shè)備中的處理單元上執(zhí)行的計算機程序控制。
【具體實施方式】
[0035]下面將參照附圖描述數(shù)字水印嵌入設(shè)備。根據(jù)在此公開的數(shù)字水印嵌入設(shè)備，由具有特定值的一組像素形成的水印圖案的面積隨時域改變，由此使得其中疊加水印圖案的區(qū)域的平均像素值根據(jù)嵌入的數(shù)字水印信息中包含的符號的值而隨時域改變。
[0036]視頻數(shù)據(jù)中包含的每一個圖像可以是幀或半幀。幀指的是視頻數(shù)據(jù)中包含的完整的靜態(tài)圖像，而半幀指的是通過從幀中僅提取奇數(shù)編號的行或偶數(shù)編號的行中的數(shù)據(jù)而形成的靜態(tài)圖像。
[0037]圖1是以簡化形式圖示根據(jù)一個實施例的數(shù)字水印嵌入設(shè)備的配置的圖。數(shù)字水印嵌入設(shè)備I包括接口單元11、存儲單元12和處理單元13。數(shù)字水印嵌入設(shè)備I向視頻數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入經(jīng)由接口單元11獲取的數(shù)字水印信息。
[0038]接口單元11包括:視頻信號接口，用于將數(shù)字水印嵌入設(shè)備I例如連接到動態(tài)圖像輸入裝置比如可攜式攝像機(未圖示)或圖像顯示裝置比如液晶顯示器(未圖示)；以及用于視頻信號接口的控制電路?；蛘?，接口單元11可以包括:通信接口，用于將數(shù)字水印嵌入設(shè)備I連接到符合比如Ethernet(以太網(wǎng)，注冊商標(biāo))的通信標(biāo)準(zhǔn)的通信網(wǎng)絡(luò)；以及用于通信接口的控制電路。另外，或者，接口單元11將數(shù)字水印嵌入設(shè)備I連接到用于接收經(jīng)由無線鏈路傳遞的視頻數(shù)據(jù)的天線，并且包括用于對經(jīng)由天線接收的視頻數(shù)據(jù)進行解碼的電路。
[0039]接口單元11從動態(tài)圖像輸入裝置或經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)或天線獲取視頻數(shù)據(jù)，并且將視頻數(shù)據(jù)傳送到處理單元13。
[0040]接口單元11還可以包括符合總線標(biāo)準(zhǔn)的接口電路比如通用串行總線，以便將用戶接口裝置比如鍵盤或鼠標(biāo)連接到數(shù)字水印嵌入設(shè)備I。然后，從用戶接口裝置或經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)，接口單元11獲取要作為數(shù)字水印信息嵌入到視頻數(shù)據(jù)內(nèi)的數(shù)據(jù)，并且將所獲取的數(shù)據(jù)傳送到處理單元13。
[0041]數(shù)字水印信息包含從下述部分中選擇的至少一個標(biāo)識號:觀眾的標(biāo)識號、視頻數(shù)據(jù)提供商的標(biāo)識號和其中包含數(shù)字水印嵌入設(shè)備I的視頻播放設(shè)備的標(biāo)識號。在本專利說明書中，將數(shù)字水印信息中包含的構(gòu)成觀眾的標(biāo)識號等的多個數(shù)字或字符之一比如一個比特作為符號。因此，數(shù)字水印信息中包含的符號具有多個預(yù)定不同值之一。例如，如果數(shù)字水印信息中包含的符號是I比特，則該符號具有值“O”或“I”。
[0042]接口單元11從處理單元13接收嵌入數(shù)字水印的視頻數(shù)據(jù)，并且向圖像顯示裝置比如液晶顯示器輸出嵌入數(shù)字水印的視頻數(shù)據(jù)?；蛘?，接口單元11可以向經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)連接到數(shù)字水印嵌入設(shè)備I的其他設(shè)備發(fā)送嵌入數(shù)字水印的視頻數(shù)據(jù)。
[0043]存儲單元12包括例如選自半導(dǎo)體存儲器裝置、磁盤裝置和光盤裝置中的至少一個裝置。存儲單元12存儲要在數(shù)字水印嵌入設(shè)備I上執(zhí)行的計算機程序和為嵌入數(shù)字水印信息要使用的各種參數(shù)。此外，數(shù)字水印信息和其中還沒有嵌入數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù)中包含的一個或更多個圖像可以暫時存儲在存儲單元12中，直到處理單元13建立了嵌入數(shù)字水印的視頻數(shù)據(jù)為止。存儲單元12還可以存儲其中嵌入了數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù)。
[0044]處理單元13包括一個或多個處理器、存儲器電路比如隨機存取存儲器和它們的外圍電路。處理單元13控制數(shù)字水印嵌入設(shè)備I的整體操作。
[0045]處理單元13通過在視頻數(shù)據(jù)中的每一個圖像上疊加作為具有特定值的一組像素的水印圖案來向視頻數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入數(shù)字水印信息，其中，該水印圖案的面積根據(jù)數(shù)字水印信息中包含的符號的值隨時間以周期性的方式變化。
[0046]圖2是圖示處理單元13為向視頻數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入數(shù)字水印信息而實現(xiàn)的功能的框圖。處理單元13包括水印圖案生成單元21和水印圖案疊加單元22。構(gòu)成處理單元13的這些單元是通過在處理單元13中包含的處理器上執(zhí)行計算機程序而實現(xiàn)的功能模塊。或者，水印圖案生成單元21和水印圖案疊加單元22可以分別作為獨立的操作電路安裝在數(shù)字水印嵌入設(shè)備I中。
[0047]水印圖案生成單元21根據(jù)要嵌入的符號的值來生成要在每一個圖像中嵌入的水印圖案。在本實施例中，水印圖案是一組一個或更多個水印塊。每一個水印塊包括一個或多個像素，并且具有例如矩形形狀。或者，每一個水印塊在形狀上可以是圓形、半圓或三角形。水印塊中包含的每一個像素具有除了 “O”之外的特定值。在本實施例中，該特定值用于校正其上疊加了水印圖案的圖像中的對應(yīng)像素的亮度值。水印圖案生成單元21隨時間以周期性的方式來增加或減少水印塊的數(shù)量。當(dāng)水印塊的數(shù)量增加時，水印圖案的面積增大。根據(jù)要嵌入的符號的值，水印圖案生成單元21改變水印圖案的面積的周期性時域變化的相位或周期。結(jié)果，被定義為在整個圖像上或在圖像的一部分中的包含水印圖案區(qū)域的參考區(qū)域的平均像素值以類似的方式周期地增大和減小，從而周期性地改變參考區(qū)域的平均像素值的時域變化的相位或周期。
[0048]圖3是圖示在一個周期上水印圖案的時域改變的一個示例的圖。在所圖示的示例中，水印圖案中包含的每一個水印塊中的每一個像素具有正值比如“2”作為特定值。因此，每一個水印塊以光點的形式顯示其本身;結(jié)果，當(dāng)疊加水印圖案中包含的像素時，疊加的像素的值變得大于原始像素值。
[0049]圖3圖示了從時間t至?xí)r間(t+8)的9個時域連續(xù)的圖像。矩形水印圖案311在時間t處疊加在圖像301上。然后，隨著水印塊312的數(shù)量在從時間t至?xí)r間(t+4)的時間間隔上減少，疊加在圖像上的水印圖案的面積減小。然后，在時間(t+4)處從圖像3 O 2減小水印圖案。在時間(t+4)后，水印圖案的面積開始增大，直到水印圖案的面積在時間(t+8)處再一次達到圖像303中的最大值為止。
[0050]圖4是以與圖3對應(yīng)的關(guān)系圖示在水印圖案的面積隨時間的變化和參考區(qū)中的平均像素值隨時間的變化之間的關(guān)系的曲線圖的圖。在圖4的上曲線圖中，橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示水印圖案的面積。曲線圖4 OI圖示了水印圖案的面積在從時間t至?xí)r間(t+8)的時間間隔上如何變化。另一方面，在下曲線圖中，橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示像素值。曲線圖402圖示了參考區(qū)域的平均像素值在從時間t至?xí)r間(t+8)的時間間隔上如何變化。為了易于理解，假定每一個圖像中的對象是固定的。
[0051 ]如曲線圖401所示，水印圖案的面積在從時間t至?xí)r間(t+8)的時間間隔上以三角波的方式變化。如上所述，在所示出的示例中，水印圖案中的每一個像素具有正值。結(jié)果，如曲線圖402所示，參考區(qū)域的平均像素值隨水印圖案的面積減小而減小，且隨水印圖案的面積增大而增大。因此，平均亮度值也以三角波的方式隨時域改變，并且表示平均像素值的變化的三角波的相位與表示水印圖案的面積的變化的三角波的相位相同。
[0052]圖5是圖示了水印圖案在一個周期上的時域改變的另一個示例的圖。在所圖示的示例中，水印圖案中包含的每一個像素具有負(fù)值比如“_2”作為特定值。因此，每一個水印塊以陰影塊的形式來顯示其本身;結(jié)果，當(dāng)疊加水印圖案中包含的像素時，疊加的像素的值變得小于原始像素值。[0053 ]圖5圖示了從時間t至?xí)r間(t+8)的9個時域連續(xù)的圖像。在時間t處在圖像501上疊加矩形水印圖案511。然后，當(dāng)水印塊512的數(shù)量在從時間t至?xí)r間(t+4)的時間間隔上減少時，疊加在圖像上的水印圖案的面積減小。然后，在時間(t+4)處從圖像502減小水印圖案。在時間(t+4)后，水印圖案的面積開始增加，直到水印圖案的面積在時間(t+8)處再一次達到圖像503中的最大值為止。
[0054]圖6是以與圖5對應(yīng)的關(guān)系圖示在水印圖案的面積的隨時間的變化和包含水印圖案的區(qū)域中的平均像素值隨時間的變化之間的關(guān)系的曲線圖的圖。在圖6的上曲線圖中，橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示水印圖案的面積。曲線圖601圖示了水印圖案的面積在從時間t至?xí)r間(t+8)的時間間隔上如何變化。另一方面，在下曲線圖中，橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示像素值。曲線圖602表示參考區(qū)域的平均像素值在從時間t至?xí)r間(t+8)的時間間隔上如何變化。
[0055]如曲線圖601所示，水印圖案的面積在從時間t至?xí)r間(t+8)的時間間隔上以三角波的方式變化。在所圖示的示例中，水印圖案中的每一個像素具有負(fù)值。結(jié)果，如曲線圖602所示，參考區(qū)域的平均像素值隨水印圖案的面積減小而增大，并且隨水印圖案的面積增大而減小。因此，平均像素值也隨時間以三角波方式變化，并且表示平均像素值的變化的三角波的相位相對于表示水印圖案的面積的變化的三角波的相位相反。
[0056]圖7是圖示水印圖案的時域改變的另一個示例的圖。在所圖示的示例中，水印圖案中包含的每一個水印塊中的每一個像素具有值比如“2”或“_2”作為特定值。然而，也在這個示例中，確定要疊加在每一個圖像上的水印圖案，以使得參考區(qū)域的平均像素值以三角波的方式隨時間而變化，就像在圖5中圖示的水印圖案的情況那樣。
[0057]圖7圖示了從時間t至?xí)r間(t+8)的9個時域連續(xù)的圖像。在時間t處，在圖像701上疊加矩形水印圖案711。水印圖案711中包含的每一個像素具有負(fù)值，從而整個水印圖案711以陰影圖案的形式來顯示其本身。然后，具有正值的光點狀水印塊713的數(shù)量與具有負(fù)值的陰影水印塊712的數(shù)量的比例在從時間t至?xí)r間(t+4)的時間間隔上逐漸增大。然后，在時間(t+4)處的圖像702中，整個水印圖案711以光點狀圖案的形式來顯示其本身。結(jié)果，參考區(qū)域的平均像素值在從時間t至?xí)r間(t+4)的時間間隔上增大。在時間(t+4)后，具有正值的光點狀水印塊713的數(shù)量與具有負(fù)值的陰影水印塊712的比例逐漸減小，直到整個水印圖案在時間(t+8)處再一次以在圖像703中的陰影圖案的形式顯示其本身為止。
[0058]如上所述，作為示例，通過參考區(qū)域中的平均像素值的時域變化的相位來表示要在視頻數(shù)據(jù)中嵌入的符號的值。在該情況下，水印圖案生成單元21例如針對其中包含多個圖像并且其中嵌入一個符號的指定時間段中包含的第一圖像確定水印圖案的面積。然后，針對在該時間段中包含的第二和后續(xù)的圖像，水印圖案生成單元21確定要在每一個圖像上疊加的水印圖案的面積，以使得參考區(qū)域的平均像素值以三角波方式隨時間變化。然后，水印圖案生成單元21通過將針對該圖像確定的水印圖案的面積除以一個水印塊的面積，來確定要疊加在感興趣的圖像上的水印圖案中包含的水印塊的數(shù)量。將指定時間段選擇為例如等于水印圖案的面積的時域變化的周期的一倍或若干倍。
[0059]水印圖案生成單元21確定要疊加在感興趣的圖像上的水印圖案，以使得該水印圖案的形狀與緊跟感興趣的圖像的圖像上疊加的水印圖案的形狀不同。在該情況下，優(yōu)選的是，確定水印圖案的形狀以使得在分別疊加在兩個時域連續(xù)的圖像上的兩個水印圖案之一不包含在圖案的另一個中。例如，如圖3、5和7中所示，優(yōu)選地，水印圖案生成單元21確定要疊加在感興趣的圖像上的水印塊的布置，以使得該布置與在感興趣的圖像之前和之后的圖像中的水印塊的布置不相關(guān)。這使得疊加在每一個圖像上的水印圖案不容易被觀眾感覺至IJ，因為水印塊的位置隨時間過去隨機地改變。
[0060]進一步優(yōu)選的是，水印圖案生成單元21確定每一個水印塊的布置，以使得當(dāng)水印圖案的面積變?yōu)樽畲髸r在水印圖案區(qū)域的任何特定部分中包含的水印塊的面積也以三角波方式隨時間改變。這使得后述的數(shù)字水印檢測設(shè)備可以即使當(dāng)僅關(guān)注水印圖案區(qū)域的一部分時也能檢測水印圖案的面積的變化。
[0061 ]例如，當(dāng)水印圖案的面積變?yōu)樽畲髸r，其中疊加水印圖案的區(qū)域被劃分為N個子塊(N是不小于2的整數(shù))，每個子塊的面積不小于一個水印塊的面積。各個子塊按光柵(raster)掃描順序以升序順序編號，例如，從I開始并且在N處結(jié)束。然后，水印圖案生成單元21通過獲取隨機序列中的第k個元素的值來確定其中要放置每一個水印塊的子塊的數(shù)量，其中，隨機序列的元素的每一個均輸出落在I至N的范圍內(nèi)的值(在此，K k^m，其中，m表示要疊加在感興趣的圖像上的水印塊的總數(shù)，并且被定義為m<N)。通過使用用于不同的圖像的不同隨機序列，水印圖案生成單元21可以確定要在感興趣的圖像上疊加的水印塊的布置，使得該布置與在感興趣的圖像前和后的圖像中的水印塊的布置不相關(guān)。
[0062]或者，可以預(yù)先在存儲單元12中針對每一個水印圖案區(qū)域存儲一個或多個水印圖案，在這些水印圖案中，水印塊的布置彼此不同。然后，從對應(yīng)于要疊加在感興趣的圖像上的水印圖案的面積的水印圖案中，水印圖案生成單元21可以例如根據(jù)指定順序或通過使用隨機序列來選擇一個水印圖案。此處的指定順序例如是向水印圖案分配的編號的升序或降序。
[0063]另外，或者，水印圖案生成單元21可以通過使用除了如上所述之外的方法，來確定要疊加在每一個圖像上的水印圖案的形狀。
[0064]圖8是圖示在水印圖案的過去時間和嵌入符號的值之間的關(guān)系的一個示例的圖。在圖8的上和下曲線圖中，橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示參考區(qū)域的平均像素值。曲線圖801和802圖示了當(dāng)符號值分別是“O”或“I”時參考區(qū)域的平均像素值如何隨時間變化。
[0065]在所圖示的示例中，當(dāng)符號值是“O”時，平均像素值在開始時間t0處最小(暗)，并且其后以三角波的方式改變?yōu)榱粒缓蟾淖優(yōu)榘?，然后改變?yōu)榱?。另一方面，?dāng)符號值是“I”時，平均像素值在開始時間to處最大(亮)，并且其后以三角波的方式改變?yōu)榘?，然后改變?yōu)榱?，然后改變?yōu)榘?。以這種方式，當(dāng)符號值是“O”時的平均像素值的時域變化相對于當(dāng)符號值是“I”時的平均像素值的時域變化在相位上相差180°。
[0066]如果水印圖案包含陰影水印塊，則當(dāng)水印圖案的面積最小時平均像素值最高。因此，當(dāng)平均像素值從亮向暗并且然后向亮改變時，水印圖案的面積按該順序從最小向最大然后向最小改變。相反，如果水印圖案包含光點狀水印塊，則當(dāng)水印圖案的面積最大時平均像素值最高。因此，當(dāng)平均像素值從亮向暗并且然后向亮改變時，水印圖案的面積按該順序從最大向最小然后向最大改變。
[0067]不一定要使得對于一個符號值平均像素值的時域變化和對于另一個符號值平均像素值的時域變化之間的相位差等于180°，而是僅需要使得該相位差大得足以使數(shù)字水印檢測設(shè)備可以檢測到該相位差。
[0068]圖9是圖示在水印圖案的過去時間和嵌入符號的值之間的關(guān)系的另一個示例的圖。在圖9的上和下曲線圖中，橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示參考區(qū)域的平均像素值。曲線圖901和902分別圖示了當(dāng)對于一個符號值參考區(qū)域的平均像素值的時域改變和對于另一個符號值參考區(qū)域的平均像素值的時域改變之間的相位差是180°時參考區(qū)域的平均像素值如何隨時間變化。與橫坐標(biāo)大體平行的每一個雙頭箭頭910表示與一個符號對應(yīng)的時間段，并且在每一個箭頭下的數(shù)值表示在該時間段中的符號值。
[0069]曲線圖901在符號在“O”和“I”之間改變的邊界921和922處顯示出大的間隙。鑒于這一點，通過針對符號“O”和“I”的每一個，將三角波的相位移位90°，如曲線圖902所示，7K印圖案生成單元21可以使得平均像素值在符號值改變的邊界923和924上平滑地改變。從而，水印圖案生成單元21可以使得符號值的改變觀眾不容易感覺到。同樣在曲線圖902中，在針對符號“O”和“I”的三角波之間的相位差保持在180°。
[0070]或者，可以根據(jù)符號值而改變水印圖案的面積的變化的周期，即參考區(qū)域中平均像素值的變化的周期。
[0071]圖10是圖示在水印圖案的過去時間和嵌入符號的值之間的關(guān)系的又一個示例的圖。在圖10的上、中和下曲線圖中，橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示參考區(qū)域的平均像素值。曲線圖1001和1002圖示了當(dāng)符號值分別是“O”或“I”時參考區(qū)域的平均像素值如何隨時間變化。在所圖示的示例中，針對符號值“I”的周期Tl是針對符號值“O”的周期T2的一半。因此，如果假定周期T2由例如圖3中所示的8個圖像構(gòu)成，則周期Tl由四個圖像構(gòu)成。同樣在這個示例中，優(yōu)選地，使得其中嵌入每一個符號的時間段的長度相同，而與符號值無關(guān)，以便方便嵌入值的檢測。例如，如在圖10中通過圖示了針對多個符號參考區(qū)域的平均像素值的時域變化的曲線圖103所示，當(dāng)符號值是“O”時，每一個時間段1010由平均像素值的變化的兩個周期構(gòu)成；另一方面，當(dāng)符號值是“I”時，每一個時間段1010由平均像素值的變化的四個周期構(gòu)成。
[0072]水印圖案生成單元21將針對每一個圖像確定的水印圖案傳送到水印圖案疊加單元22。
[0073]水印圖案疊加單元22識別針對每一個圖像的參考區(qū)域。然后，水印圖案疊加單元22通過使用參考區(qū)域內(nèi)的水印圖案的特定水印塊中包含的對應(yīng)像素的值，來校正與該水印塊重疊的區(qū)域中包含的每一個像素的值。例如，如果該水印塊中包含的每一個像素具有值“_2”，則水印圖案疊加單元22從與水印塊重疊的區(qū)域中包含的每一個像素的值減去“2”。相反，如果水印塊中包含的每一個像素具有值“2”，則水印圖案疊加單元22向與水印塊重疊的區(qū)域中包含的每一個像素的值加“2”。
[0074]如上所述，水印圖案疊加單元22可以沿著時間序列的方向，在視頻數(shù)據(jù)中嵌入多個符號。在這種情況下，每次與視頻數(shù)據(jù)中嵌入的一個符號對應(yīng)的時間段結(jié)束，可以在圖像上疊加用于表示符號邊界的指定圖案，其持續(xù)直到對應(yīng)于下一個符號的時間段開始為止。
[0075]水印圖案疊加單元22在存儲單元12中存儲其上疊加有水印圖案的圖像。或者，水印圖案疊加單元22可以經(jīng)由接口單元11向另一個設(shè)備輸出其上疊加有水印圖案的圖像。
[0076]圖11是圖示由根據(jù)本實施例的數(shù)字水印嵌入設(shè)備中的處理單元上執(zhí)行的計算機程序控制的數(shù)字水印嵌入處理的操作流程圖。處理單元13針對數(shù)字水印信息中包含的每一個符號執(zhí)行下面的數(shù)字水印嵌入處理。
[0077]處理單元13從經(jīng)由接口單元11接收的數(shù)字水印信息中包含的符號中選擇感興趣的符號(步驟S101)。然后，處理單元13中的水印圖案生成單元21在視頻數(shù)據(jù)中設(shè)置指定時間段，該指定時間段包含其中要嵌入感興趣的符號的多個圖像(步驟S102)。
[0078]水印圖案生成單元21按時間順序從指定時間段中包含的多個圖像中選擇感興趣的圖像(步驟S103)。然后，水印圖案生成單元21確定要疊加在感興趣的圖像上的水印圖案的面積，以使得參考區(qū)域的平均像素值以匹配感興趣的值的相位或周期隨時間變化(步驟S104)。水印圖案生成單元21根據(jù)水印圖案的面積來確定水印圖案中要包含的水印塊的數(shù)量。此外，水印圖案生成單元21確定用于感興趣的圖像的水印塊的布置，以使得用于感興趣的圖像的水印圖案在形狀上與用于緊跟其的圖像的水印圖案不同(步驟S105)。然后，水印圖案生成單元21向水印圖案疊加單元22傳送水印圖案。
[0079]水印圖案疊加單元22通過使用每一個水印塊中包含的對應(yīng)像素的值，來校正與該水印塊重疊的區(qū)域中包含的每一個像素的值(步驟S106)。
[0080]其后，處理單元13確定指定時間段是否已經(jīng)結(jié)束(步驟S107)。如果指定時間段還沒有結(jié)束(在步驟S107中的否)，則處理單元13重復(fù)從步驟S103至步驟S107的處理。另一方面，如果指定時間段已經(jīng)結(jié)束(在步驟S107中的是)，則處理單元13繼續(xù)對數(shù)字水印信息中包含的下一個符號執(zhí)行水印嵌入處理。符號長度和符號嵌入的次數(shù)是預(yù)定的，并且，處理單元13重復(fù)嵌入處理，直到達到預(yù)定次數(shù)?；蛘?，處理單元13可以重復(fù)嵌入處理，直到嵌入與動態(tài)圖像的長度所允許的那么多的符號。
[0081]如上所述，根據(jù)本實施例的數(shù)字水印嵌入設(shè)備，要疊加在圖像上的水印圖案的面積周期性地變化，由此周期地改變參考區(qū)域的平均像素值，平均像素值的時域變化的周期或相位表示嵌入符號的值。結(jié)果，數(shù)字水印嵌入設(shè)備可以將水印圖案中包含的每一個像素的值設(shè)置為小常數(shù)值。因此，數(shù)字水印嵌入設(shè)備不僅可以與視頻數(shù)據(jù)中包含的圖像無關(guān)地最小化因為視頻數(shù)據(jù)中嵌入的水印信息導(dǎo)致可能出現(xiàn)的視頻數(shù)據(jù)的畫面質(zhì)量的下降，而且也可以使得觀眾難以視覺上識別嵌入的數(shù)字水印。此外，因為使得要疊加的水印圖案的形狀對于每一個圖像不同以便防止水印圖案總是疊加在同一特定區(qū)域上，所以數(shù)字水印嵌入設(shè)備可以使得觀眾更難以視覺上識別嵌入的數(shù)字水印。
[0082]數(shù)字水印嵌入設(shè)備可以通過下述方式來確定是否嵌入了數(shù)字水印信息:僅從其中嵌入數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù)中檢測參考區(qū)域的平均像素值是否周期性地改變。結(jié)果，如果通過模擬拍攝來復(fù)制其中嵌入數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù)，則只要參考區(qū)域保持在復(fù)制的視頻數(shù)據(jù)的圖像中數(shù)字水印信息就保持完整。
[0083]根據(jù)另一個實施例，數(shù)字水印嵌入設(shè)備可以向視頻數(shù)據(jù)中的每一個圖像內(nèi)嵌入數(shù)字水印信息中包含的多個符號。在該情況下，針對視頻數(shù)據(jù)中的每一個圖像設(shè)置多個參考區(qū)域和要包含在各個參考區(qū)域中的多個水印圖案。每一個參考區(qū)域和該參考區(qū)域內(nèi)疊加的水印圖案對應(yīng)于一個符號。此外，如果數(shù)字水印信息中包含的全部符號要被嵌入在每一個圖像中，則可以設(shè)置指定時間段為在視頻數(shù)據(jù)中的第一圖像處開始，并且在最后的圖像處結(jié)束。
[0084]水印圖案的面積的時域變化不限于三角波狀變化。根據(jù)一個替代實施例，水印圖案生成單元可以確定要疊加在每一個圖像上的水印圖案的面積，以使得水印圖案的面積的時域變化的特定頻率分量具有加強值。例如，水印圖案生成單元可以確定要疊加在每一個圖像上的水印圖案的面積，以使得水印圖案的面積隨時間正弦變化。
[0085]根據(jù)另一個修改示例，一個符號可以具有三個或更多個可能值。在該情況下，例如通過參考區(qū)域的平均像素值的變化的相位和周期的組合來確定一個符號的值。例如，最大化其中嵌入一個符號的給定時間段中包含的第一圖像中的參考區(qū)域的平均像素值的相位被指定為“正”，并且最小化該時間段中包含的第一圖像中的參考區(qū)域的平均像素值的相位被指定為“負(fù)”。此外，當(dāng)平均像素值的時域變化具有第一周期時，時域變化被指定為“短”，而當(dāng)平均像素值的時域變化具有比第一周期長的第二周期時，時域變化被指定為“長”。在此，假定一個周期中的符號可以具有四個可能值“O”、“I”、“2”和“3”之一。在該情況下，水印圖案生成單元例如分別向相位/周期組合“正/短”、“負(fù)/短”、“正/長”和“負(fù)/長”分配值“O”至 “3”。
[0086]根據(jù)另一個修改示例，當(dāng)每一個符號是一個比特并且數(shù)字水印信息由比特序列表示時，數(shù)字水印嵌入設(shè)備中的處理單元可以通過使用糾錯碼或檢錯碼來向比特序列應(yīng)用糾錯編碼。然后，處理單元可以向視頻數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入糾錯編碼的符號圖案。例如，處理單元可以使用循環(huán)冗余校驗碼(CRC)作為糾錯碼的示例。在該情況下，處理單元可以將數(shù)字水印信息內(nèi)包含的比特序列轉(zhuǎn)換為CRC碼，并且向視頻數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入CRC碼。僅需要使得參考區(qū)域的平均像素值根據(jù)嵌入的符號值而不同地改變。當(dāng)在每一個圖像中嵌入多個CRC編碼的符號時，數(shù)字水印檢測設(shè)備可以確定每一個嵌入符號的值，而不必了解用于該符號的參考區(qū)域的平均像素值的時域變化的相位或周期和該符號值之間的關(guān)系。數(shù)字水印檢測設(shè)備確定嵌入值是當(dāng)從視頻數(shù)據(jù)中提取的比特序列除以用于生成CRC碼的同一生成多項式時得出余數(shù)“O”的值。
[0087]例如，如果假定作為除數(shù)的該生成多項式是“1011”并且數(shù)字水印信息中包含序列“111011”，則與該比特序列對應(yīng)的CRC碼被給出為“1110011010”。
[0088]在該情況下，從其中嵌入數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù)中，數(shù)字水印檢測設(shè)備獲得與每一個比特對應(yīng)的參考區(qū)域的平均像素值的時域變化的相位或周期。然后，數(shù)字水印檢測設(shè)備通過向不同的相位或周期分配不同的符號值來獲得兩個比特序列“1110011010”和“0001100101”。接下來，為了確定從視頻數(shù)據(jù)中提取的比特序列是“1110011010”還是“0001100101”，數(shù)字水印檢測設(shè)備將兩個比特序列的每一個除以除數(shù)“1011”。然后，數(shù)字水印檢測設(shè)備可以確定得出余數(shù)“O”的“1110011010”是嵌入比特序列，并且通過從該比特序列中去除校驗比特“010”，可以獲得嵌入的比特序列。
[0089]根據(jù)另一個修改示例，數(shù)字水印嵌入設(shè)備嵌入數(shù)字水印信息，以使得數(shù)字水印檢測設(shè)備可以識別與每一個圖像中嵌入的符號值對應(yīng)的參考區(qū)域的平均像素值的周期性時域變化的相位。為了該目的，數(shù)字水印嵌入設(shè)備可以對于每一個圖像設(shè)置多個參考區(qū)域，并且可以將參考區(qū)域之一設(shè)置為特定參考區(qū)域。然后，處理單元中的水印圖案生成單元確定用于特定參考區(qū)域的水印圖案，以使得特定參考區(qū)域的平均像素值總是以恒定的周期變化。對于特定參考區(qū)域設(shè)置的水印圖案以下被稱為“參考圖案”。
[0090]水印圖案生成單元確定水印圖案，以使得被分配嵌入符號的任何其他參考區(qū)域的平均像素值的時域變化也將具有與參考圖案相同的周期。此外，水印圖案生成單元根據(jù)嵌入的符號的值，確定在水印圖案的面積的時域變化和參考圖案的面積的時域變化、即參考區(qū)域的平均像素值的時域變化和特定參考區(qū)域的平均像素值的時域變化之間的相位差。例如，當(dāng)符號值是“O”時，水印圖案生成單元生成水印圖案，以使得其中嵌入該符號的參考區(qū)域的平均像素值的時域變化的相位匹配特定參考區(qū)域的平均像素值的時域變化的相位。另一方面，當(dāng)符號值是“Γ時，水印圖案生成單元生成水印圖案，以使得其中嵌入該符號的參考區(qū)域的平均像素值的時域變化的相位相對于特定參考區(qū)域的平均像素值的時域變化的相位移位90°或者180°。
[0091]根據(jù)又一個修改示例，可以作出規(guī)定以使得水印圖案生成單元不使用與整個參考區(qū)域重疊的形狀的水印圖案。
[0092]圖12是圖示當(dāng)作出規(guī)定以不使用與整個參考區(qū)域重疊的形狀的水印圖案時水印圖案如何隨時間改變的一個示例的圖。在所圖示的示例中，水印圖案中包含的每一個像素具有負(fù)值比如“_2”作為特定值。
[0093]圖12圖示了從時間t至?xí)r間(t+6)的7個時域連續(xù)的圖像。具有最大面積的水印圖案1211、S卩最大數(shù)量的水印塊1212在時間t處疊加在圖像1201上。然后，從時間t至?xí)r間(t+3)，水印圖案的面積減小，但是在時間(t+3)后，水印圖案的面積增大。然后，水印圖案的面積在時間(t+6)處再一次在圖像1202中變?yōu)樽畲蟆Ｔ谒鶊D示的示例中，在各個圖像1201和1202上疊加的水印圖案的任何一個都不是矩形形狀的，但是彼此隔開地布置多個水印塊。
[0094]以這種方式，優(yōu)選的是，確定水印圖案以使得即使在具有最大數(shù)量的水印塊的水印圖案的情況下，水印圖案也不完全與參考區(qū)域重合，并且在水印圖案的外圍上的最長線被設(shè)置得短于給定值。通過如此設(shè)置水印圖案，即使在具有均勻亮度的背景比如天空的圖像的情況下，其上疊加了水印圖案的區(qū)域的邊界也變得不容易被感覺到。因此，數(shù)字水印嵌入設(shè)備可以進一步減小因為嵌入的水印圖案導(dǎo)致可能出現(xiàn)的視頻數(shù)據(jù)的畫面質(zhì)量的下降。通過經(jīng)驗確定該給定值，并且將該給定值設(shè)置得等于例如具有最大面積的水印圖案的寬度或高度的二分之一至三分之一。
[0095]接下來，將給出檢測由根據(jù)上面的實施例或其修改示例的數(shù)字水印嵌入設(shè)備在視頻數(shù)據(jù)中嵌入的數(shù)字水印信息的數(shù)字水印檢測設(shè)備的描述。
[0096]圖13是以簡化形式圖示根據(jù)一個實施例的數(shù)字水印檢測設(shè)備的配置的圖。數(shù)字水印檢測設(shè)備2包括接口單元31、存儲單元32和處理單元33。數(shù)字水印檢測設(shè)備2檢測經(jīng)由接口單元31獲取的視頻數(shù)據(jù)中嵌入的數(shù)字水印信息。
[0097]接口單元31包括:視頻信號接口，用于將數(shù)字水印檢測設(shè)備2例如連接到動態(tài)圖像輸入裝置比如可攜式攝像機(未圖示)；以及用于視頻信號接口的控制電路?；蛘撸涌趩卧?1可以包括:通信接口，用于將數(shù)字水印檢測設(shè)備2連接到符合諸如Ethernet(以太網(wǎng)，注冊商標(biāo))的通信標(biāo)準(zhǔn)的通信網(wǎng)絡(luò)；以及用于通信接口的控制電路。
[0098]接口單元31從動態(tài)圖像輸入裝置或經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)獲取視頻數(shù)據(jù)，并且將視頻數(shù)據(jù)傳送到處理單元33。
[0099 ]接口單元31也可以從處理單元33接收所檢測的數(shù)字水印信息，并且向經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)連接到數(shù)字水印檢測設(shè)備2的其他設(shè)備發(fā)送數(shù)字水印信息。
[0100]存儲單元32包括例如選自半導(dǎo)體存儲器裝置、磁盤裝置和光盤裝置的至少一個裝置。存儲單元32存儲要在數(shù)字水印檢測設(shè)備2上執(zhí)行的計算機程序和要被使用以便檢測視頻數(shù)據(jù)中嵌入的數(shù)字水印信息的各種參數(shù)。例如，存儲單元32存儲在圖像上限定的參考區(qū)域的位置和范圍以及映射表，該映射表提供在嵌入值和參考區(qū)域的平均像素值的時域變化的相位或周期之間的映射。存儲單元32還可以存儲所檢測的數(shù)字水印信息，存儲單元32還可以存儲其中嵌入了數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù)。
[0101]處理單元33包括一個或多個處理器、存儲器電路比如隨機存取存儲器和它們的外圍電路。處理單元33檢測視頻數(shù)據(jù)中嵌入的數(shù)字水印信息。此外，處理單元33控制數(shù)字水印檢測設(shè)備2的整體操作。
[0102]圖14是圖示處理單元為檢測視頻數(shù)據(jù)上的數(shù)字水印信息實現(xiàn)的功能的框圖。
[0103]處理單元33包括平均像素值計算單元41、頻率變換單元42和水印信息提取單元43。處理單元33經(jīng)由接口單元31從拍攝其中嵌入數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù)的可攜式攝像機或從存儲視頻數(shù)據(jù)的某個其他設(shè)備獲取視頻數(shù)據(jù)。然后，處理單元33通過分析該視頻數(shù)據(jù)來檢測嵌入的數(shù)字水印信息。
[0104]平均像素值計算單元41按時間序列順序從處理單元33接收在其中嵌入數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù)中包含的圖像。然后，平均像素值計算單元41對于每一個圖像中的參考區(qū)域計算平均像素值。如果對于每一個圖像設(shè)置多個參考區(qū)域，則平均像素值計算單元41對于每一個參考區(qū)域計算平均像素值。
[0105]如果視頻數(shù)據(jù)是通過不僅拍攝其中嵌入數(shù)字水印信息的視頻而且拍攝在原始視頻上的背景等而獲得的模擬拍攝的視頻，則平均像素值計算單元41可以從所有的模擬拍攝視頻計算平均像素值?；蛘?，平均像素值計算單元41可以通過向每一個圖像應(yīng)用邊緣檢測，來檢測包含原始視頻的動態(tài)圖像區(qū)域。在該情況下，平均像素值計算單元41檢測動態(tài)圖像區(qū)域內(nèi)的參考區(qū)域。此外，在該情況下，平均像素值計算單元41通過使用例如索貝爾(Sobel)濾波器或拉普拉斯(Laplacian)濾波器來檢測每一個圖像上的邊緣。然后，平均像素值計算單元41確定在大體在水平方向上延伸的邊緣中，例如在圖像的上半部分中的最長邊緣表示包含原始視頻的動態(tài)圖像區(qū)域的上邊緣。同樣，平均像素值計算單元41確定在大體在水平方向上延伸的邊中，例如在圖像的下半部分中的最長邊緣表示動態(tài)圖像區(qū)域的下邊緣。此外，平均像素值計算單元41確定在大體在垂直方向上延伸的邊緣中，例如在圖像的左半部分中的最長邊緣表示動態(tài)圖像區(qū)域的左邊緣，并且圖像的右半部分中的最長邊緣表示動態(tài)圖像區(qū)域的右邊緣。如果在圖像的上半部分中大體在水平方向上延伸的最長邊緣的長度例如是圖像的水平寬度的一半或更小，則平均像素值計算單元41可以確定圖像的上邊緣對應(yīng)于動態(tài)圖像區(qū)域的上邊緣。此外，如果在圖像的下半部分中大體的水平方向上延伸的最長邊緣的長度例如是圖像的水平寬度的一半或更小，則平均像素值計算單元41可以確定圖像的下邊緣對應(yīng)于動態(tài)圖像區(qū)域的下邊緣。同樣，如果在圖像的左半部分或右半部分中大體在垂直方向上延伸的最長邊緣的長度例如是圖像的垂直高度的一半或更小，則平均像素值計算單元41可以確定圖像的左邊緣或右邊緣分別對應(yīng)于動態(tài)圖像區(qū)域的左邊緣或右邊緣。
[0106]平均像素值計算單元41確定參考區(qū)域的上邊緣，以使得在動態(tài)圖像區(qū)域的上邊緣和參考區(qū)域的上邊緣之間的距離與動態(tài)圖像區(qū)域的高度的比率變得與模擬拍攝的原始視頻中的對應(yīng)比率相同。同樣，平均像素值計算單元41可以確定參考區(qū)域的任何其他邊緣，以使得在動態(tài)圖像區(qū)域和參考區(qū)域的對應(yīng)邊緣之間的距離與動態(tài)圖像區(qū)域的高度或?qū)挾鹊谋嚷首兊门c原始視頻中的對應(yīng)比率相同。
[0107]平均像素值計算單元41將整個圖像的平均像素值或針對每一個圖像獲得的參考區(qū)域的平均像素值傳送到頻率變換單元42。
[0108]頻率變換單元42通過以時間序列順序布置針對每一個參考區(qū)域或針對整個圖像的平均像素值來建立一維向量。然后，通過對與一個符號值對應(yīng)的每一個時間段的一維向量進行頻率變換，頻率變換單元42獲得用于表示該時間段中的平均像素值的時域變化的頻譜。使用例如快速傅立葉變換或離散余弦變換來執(zhí)行頻率變換。頻率變換單元42可以通過使用例如圖案匹配的技術(shù)檢測用于指示時間段邊界的指定圖案來識別每一個時間段。
頻率變換單元42向水印信息提取單元43傳送針對每一個參考區(qū)域或針對整個圖像獲得的、用于表示針對每一個時間段的平均像素值的時域變化的頻譜。
[0110]基于針對每一個參考區(qū)域或針對整個圖像獲得的、用于表示針對每一個時間段的平均像素值的時域變化的頻譜，水印信息提取單元43提取嵌入在視頻數(shù)據(jù)中的數(shù)字水印信息。
[0111]參考區(qū)域的平均像素值也隨時間改變，除非其中嵌入數(shù)字水印信息的圖像中拍攝的視頻是靜態(tài)圖像。
[0112]圖15A是圖示參考區(qū)域的平均像素值的時域變化的一個示例的圖。在圖15A中，橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示像素值。圖15A中的曲線圖1501描述在隨時間過去參考區(qū)域中的圖像改變時參考區(qū)域的平均像素值如何隨時間變化的一個示例。存在其中參考區(qū)域的平均像素值上的變化主要歸因于參考區(qū)域中的圖像而不是水印圖案的面積的變化的情況。在這樣的情況下，如可以從曲線圖1501看出，難以從平均像素值的時域變化直接提取與水印圖案的面積的變化相關(guān)聯(lián)的平均像素值的變化分量。
[0113]然而，預(yù)先已知用于表示因為水印圖案的面積的變化導(dǎo)致的參考區(qū)域的平均像素值的時域變化的頻率。例如，當(dāng)參考區(qū)域的平均像素值以三角波方式隨時間變化時，如前所述，沿著時間軸方向的平均像素值的頻率包含對應(yīng)于三角波的頻率分量。
[0114]圖15B是示意性地圖示通過對以下與三角波對應(yīng)的頻率分量執(zhí)行逆頻率變換而獲得的平均像素值的時域變化的圖:該頻率分量從通過對圖15A中描述的平均像素值的時域變化進行頻率變換獲得的頻譜中提取。在圖15B中，橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示像素值。在圖15B中的曲線圖1502描述了通過僅向?qū)?yīng)于三角波的頻率分量應(yīng)用逆頻率變換而獲得的像素值的時域變化。如可以從曲線圖1502看出，通過僅提取因為水印圖案的面積的變化導(dǎo)致的頻率分量，僅提取因為水印圖案的面積的變化導(dǎo)致的參考區(qū)域的平均像素值的周期性時域變化分量。當(dāng)從包含背景等的模擬拍攝的視頻中檢測水印圖案時，水印信息提取單元43不僅使用參考區(qū)域，而且使用包含噪聲比如背景的整個圖像;如果水印圖案的面積的變化的周期與背景的不同，則可以檢測符號。
[0115]鑒于這一點，水印信息提取單元43從針對每一個參考區(qū)域或針對整個圖像針對每一個時間段獲得的頻譜中，僅提取與關(guān)聯(lián)于水印圖案的面積的周期性變化的平均像素值的時域變化對應(yīng)的頻率分量。然后，當(dāng)由平均像素值的時域變化的相位表示嵌入符號的值時，水印?目息提取單兀43從提取的頻率分量中獲得相位彳目息。然后，水印彳目息提取單兀43例如通過參照用于提供相位和符號值之間的映射的映射表，來獲得對應(yīng)于該相位的符號值。
[0116]或者，可以由參考區(qū)域的平均像素值的時域變化和特定參考區(qū)域的平均像素值的時域變化之間的相位差來確定符號值，如上所述。在該情況下，水印信息提取單元43從分別針對參考區(qū)域和特定參考區(qū)域的頻譜中提取與水印圖案的面積的變化相關(guān)聯(lián)的頻率分量。然后，水印信息提取單元43分別獲取針對參考區(qū)域和特定參考區(qū)域提取的頻率分量的相位，并且計算參考區(qū)域中的相位和特定參考區(qū)域中的相位之間的差。水印信息提取單元43從存儲單元32檢索提供相位差和符號值之間的映射的映射表。水印信息提取單元43參照映射表，并且確定對應(yīng)于所檢測的相位差的符號值是嵌入符號的值。
[0117]或者，如果用于表示嵌入在視頻數(shù)據(jù)中的數(shù)字水印信息的比特序列是使用CRC碼的糾錯編碼，則水印信息提取單元43根據(jù)針對每一個時間段的平均像素值的時域變化的相位計算每一個參考區(qū)域的可能符號圖案。例如，如果符號是一個比特，則在假定在每個時間段的符號對于相同的相位分別是“O”或“I”的情況下，水印信息提取單元43建立兩個圖案。然后，水印信息提取單元43選擇被CRC校驗判斷為無錯誤的符號圖案。例如，當(dāng)三個時間段中的相位不同時，例如分別是0°、180°和0°，可能符號圖案是(0，1，0)和(1，0，1)。如上所述，也可以通過預(yù)先嵌入CRC奇偶校驗比特作為水印符號并且通過當(dāng)進行符號判斷時進行CRC奇偶校驗來進行關(guān)于哪個圖案是正確的符號圖案的確定。
[0118]另一方面，當(dāng)通過數(shù)字水印的面積的時域變化的周期來表示符號值時，水印信息提取單元43在對應(yīng)于該符號可以采用的可能值的頻率分量中獲得最強的頻率分量，并且獲得對應(yīng)于最強頻率分量的周期。
[0119]圖16A是圖示參考區(qū)域的平均像素值的時域變化的另一個示例的圖。在圖16A中，橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示像素值。圖16A中的曲線圖1601描述了隨時間過去參考區(qū)域中的圖像改變時參考區(qū)域的平均像素值如何隨時間變化的一個示例。雙頭箭頭1602和1603分別表示其中嵌入一個符號的時間段。如可以從曲線圖1601看出，難以在每一個時間段中檢測與水印圖案的面積的變化相關(guān)聯(lián)的平均像素值的變化的周期。
[0120]圖16B和16C是圖示從通過針對每一個時間段對圖16A中圖示的參考區(qū)域的平均像素值的時域變化進行頻率變換而獲得的頻譜中提取的、用于對應(yīng)于每一個符號值的周期的頻率分量的圖。在圖16B和16C中，橫坐標(biāo)表示提取的頻率分量，縱坐標(biāo)表示頻譜的強度。圖16B對應(yīng)于圖16A中的時間段1602，并且圖16C對應(yīng)于圖16A中的時間段1603。三角波的頻譜包含特定于三角波的周期的多個頻率分量。
[0121]如圖16B中所示，在時間段1602中，對應(yīng)于周期TI的頻率分量1611的強度大于對應(yīng)于周期T2的頻率分量1612的強度。結(jié)果，水印信息提取單元43推斷水印圖案的面積的變化的周期是TI。另一方面，如圖16C中所示，在時間段1603中，對應(yīng)于周期T2的頻率分量162 2的強度大于對應(yīng)于周期Tl的頻率分量1621的強度。結(jié)果，水印信息提取單元43推斷水印圖案的面積的變化的周期是T2。
[0122]水印信息提取單元43從存儲單元32檢索提供在周期和符號值之間的映射的映射表。水印信息提取單元43參照映射表，并且確定對應(yīng)于所檢測的周期的符號值是嵌入符號的值。
[0123]水印信息提取單元43通過以時間序列順序布置所提取的符號值來重建數(shù)字水印信息。如果對于每一個圖像設(shè)置多個參考區(qū)域，并且在每一個參考區(qū)域中嵌入符號，則水印信息提取單元43通過以其中在圖像中嵌入符號的順序布置用于各個參考區(qū)域的符號值來重建數(shù)字水印信息。
[0124]圖17是圖示由數(shù)字水印檢測設(shè)備2中的處理單元33上執(zhí)行的計算機程序控制的數(shù)字水印檢測處理的操作流程圖。處理單元33對于視頻數(shù)據(jù)中嵌入的數(shù)字水印信息中包含的每一個符號執(zhí)行下面的處理。
[0125]處理單元33選擇視頻數(shù)據(jù)中對應(yīng)于一個符號的指定時間段中包含的多個圖像(步驟201)。處理單元33中的平均像素值計算單元41對于每一個選擇的圖像計算針對參考區(qū)域或針對整個圖像的平均像素值(步驟202)。然后，平均像素值計算單元41將平均像素值向頻率變換單元42傳送。
[0126]頻率變換單元42通過下述方式來計算平均像素值的時域變化的頻譜:對于每一個時間段對通過以時間序列順序布置平均像素值而建立的一維向量進行頻率變換(步驟S203)。然后，頻率變換單元42向水印信息提取單元43傳送頻譜。
[0127]水印信息提取單元43從頻譜中提取與水印圖案的面積的變化相關(guān)聯(lián)的頻率分量(步驟S204)。然后，水印信息提取單元43計算所提取的頻率分量的相位或周期(步驟S205)。水印信息提取單元43將與所計算的相位或周期對應(yīng)的符號值提取為嵌入符號的值(步驟S206)o
[0128]處理單元33重復(fù)數(shù)字水印檢測處理以獲得下一個符號。在已經(jīng)提取了預(yù)定數(shù)量的符號后，處理單元33結(jié)束數(shù)字水印檢測處理。
[0129]如果對于每一個圖像設(shè)置多個參考區(qū)域，則處理單元33對于每一個參考區(qū)域重復(fù)步驟S202至S206。
[0130]如上所述，根據(jù)本實施例的數(shù)字水印檢測設(shè)備可以從由根據(jù)前述實施例的數(shù)字水印嵌入設(shè)備嵌入數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù)中提取數(shù)字水印信息。此外，即使當(dāng)通過模擬手段拍攝其中嵌入數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù)時，水印圖案的面積的時域變化的相位或周期也不改變。因此，數(shù)字水印檢測設(shè)備甚至可以從這樣模擬拍攝的視頻數(shù)據(jù)中提取數(shù)字水印信息。
[0131]由數(shù)字水印嵌入設(shè)備嵌入數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù)可以是彩色圖像數(shù)據(jù)。例如，如果視頻數(shù)據(jù)具有用于三種顏色紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)的每一種的亮度信息，則根據(jù)實施例的數(shù)字水印嵌入設(shè)備可以對于三種顏色之一或之二或?qū)τ谒腥N顏色執(zhí)行上面的數(shù)字水印嵌入處理?；蛘撸瑪?shù)字水印嵌入設(shè)備可以對于亮度或色調(diào)分量或?qū)τ陲柡投?、色度等?zhí)行上面的數(shù)字水印嵌入處理。另一方面，數(shù)字水印檢測設(shè)備可以對于嵌入數(shù)字水印信息的一個或多個顏色執(zhí)行上面的數(shù)字水印檢測處理。
[0132]根據(jù)上面的實施例的數(shù)字水印嵌入設(shè)備例如被包含在機頂盒、服務(wù)器或個人計算機中。配備了數(shù)字水印嵌入設(shè)備的設(shè)備當(dāng)播放視頻數(shù)據(jù)時，對于視頻數(shù)據(jù)、即經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)或天線接收的視頻內(nèi)容執(zhí)行上面的數(shù)字水印嵌入處理。如果視頻數(shù)據(jù)是通過指定的壓縮方案壓縮的數(shù)據(jù)，則該設(shè)備根據(jù)指定的壓縮方案來對視頻數(shù)據(jù)中的每一個圖像進行解碼。然后，該設(shè)備以時間序列順序?qū)囊曨l數(shù)據(jù)解碼的圖像存儲在其緩沖存儲器內(nèi)。接下來，該設(shè)備以時間序列順序從緩沖存儲器中檢索每一個圖像，執(zhí)行數(shù)字水印嵌入處理，并且使得顯示單元顯示嵌入數(shù)字水印信息的圖像。
[0133]此外，可以以記錄在能夠由計算機讀取的介質(zhì)上的形式來提供用于使得計算機實現(xiàn)根據(jù)上面的實施例的數(shù)字水印嵌入設(shè)備中的處理單元的各個功能的計算機程序。同樣，可以以記錄在能夠由計算機讀取的介質(zhì)上的形式來提供用于使得計算機實現(xiàn)在根據(jù)上面的實施例的數(shù)字水印檢測設(shè)備中的處理單元的各個功能的計算機程序。
[0134]本技術(shù)還可以如下配置。
[0135](I)一種數(shù)字水印嵌入設(shè)備，包括:
[0136]接口單元，獲取視頻數(shù)據(jù)和數(shù)字水印信息；以及，
[0137]處理單元，向所述視頻數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入所述數(shù)字水印信息，其中，
[0138]所述處理單元被配置為使得由具有指定值的多個像素形成并且被疊加在所述視頻數(shù)據(jù)中包含的每一個圖像上的水印圖案的面積根據(jù)所述數(shù)字水印信息中包含的符號值以周期性的方式隨時間改變，以及
[0139]使用所述指定值來校正所述視頻數(shù)據(jù)中的每一個圖像和與所述每一個圖像對應(yīng)的所述水印圖案彼此重疊的區(qū)域中包含的每一個像素的值。
[0140](2)根據(jù)(I)所述的數(shù)字水印嵌入設(shè)備，其中，所述處理單元被配置為執(zhí)行處理，以使得要疊加在所述視頻數(shù)據(jù)中的第一圖像上的水印圖案在形狀上與要疊加在所述視頻數(shù)據(jù)中緊跟所述第一圖像的第二圖像上的水印圖案不同。
[0141](3)根據(jù)(2)所述的數(shù)字水印嵌入設(shè)備，其中，所述處理單元被配置為確定要疊加在所述第二圖像上的所述水印圖案的形狀，以使得分別疊加在所述第一圖像和所述第二圖像上的所述水印圖案之一不被包含在所述水印圖案的另一個中。
[0142](4)根據(jù)(2)所述的數(shù)字水印嵌入設(shè)備，其中，所述水印圖案包含由具有所述指定值的至少一個像素形成的至少一個水印塊，并且，隨著所述水印塊的數(shù)量增加或減少，所述水印圖案的面積增大或減小，并且其中
[0143]所述處理單元被配置為確定要疊加在所述第二圖像上的所述水印圖案中包含的所述水印塊的布置，以使得所述布置與疊加在所述第一圖像上的所述水印圖案中包含的所述水印塊的布置不相關(guān)，由此使得疊加在所述第一圖像上的所述水印圖案和疊加在所述第二圖像上的所述水印圖案在形狀上彼此不同。
[0144](5)根據(jù)(4)所述的數(shù)字水印嵌入設(shè)備，其中，所述水印圖案包含具有第一指定值的至少一個第一水印塊和具有與所述第一指定值不同的第二指定值的至少一個第二水印塊，并且其中
[0145]所述處理單元被配置為執(zhí)行處理以使得要疊加在所述第二圖像上的所述水印圖案中包含的所述第二水印塊的數(shù)量與所述第一水印塊的數(shù)量的比例和要疊加在所述第一圖像上的所述水印圖案中包含的所述第二水印塊的數(shù)量與所述第一水印塊的數(shù)量的比例不同。
[0146](6)根據(jù)(I)所述的數(shù)字水印嵌入設(shè)備，其中，當(dāng)最大化所述水印圖案的面積時的所述水印圖案包含多個水印塊，每一個水印塊由具有所述指定值的像素形成，并且其中
[0147]所述處理單元被配置為布置所述多個水印塊，以使得在所述多個水印塊中，至少第一水印塊和第二水印塊彼此隔開。
[0148](7)根據(jù)(I)所述的數(shù)字水印嵌入設(shè)備，其中，所述處理單元被配置為執(zhí)行處理，以使得當(dāng)所述符號具有第一值時的所述水印圖案的面積隨時間的所述變化在相位上與當(dāng)所述符號具有與所述第一值不同的第二值時的所述變化不同。
[0149](8)根據(jù)(I)所述的數(shù)字水印嵌入設(shè)備，其中，所述處理單元被配置為執(zhí)行處理，以使得當(dāng)所述符號具有第一值時的所述水印圖案的面積隨時間的所述變化在周期上與當(dāng)所述符號具有與所述第一值不同的第二值時的所述變化不同。
[0150](9) 一種數(shù)字水印嵌入方法，包括:[0151 ]獲取視頻數(shù)據(jù)和數(shù)字水印信息；
[0152]使得由具有指定值的多個像素形成并且被疊加在所述視頻數(shù)據(jù)中包含的每一個圖像上的水印圖案的面積根據(jù)所述數(shù)字水印信息中包含的符號的值隨時間以周期性的方式改變;以及
[0153]通過使用所述指定值來校正所述視頻數(shù)據(jù)中的每一個圖像與對應(yīng)于所述每一個圖像的所述水印圖案彼此重疊的區(qū)域中包含的每一個像素的值，來向所述視頻數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入所述數(shù)字水印信息。
[0154](10)—種計算機可讀記錄介質(zhì)，其上記錄了數(shù)字水印嵌入計算機程序，所述計算機程序使得計算機執(zhí)行向視頻數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入數(shù)字水印信息的處理，并且其中，所述程序使得所述計算機執(zhí)行:
[0155]使得由具有指定值的多個像素形成并且被疊加在所述視頻數(shù)據(jù)中包含的每一個圖像上的水印圖案的面積根據(jù)所述數(shù)字水印信息中包含的符號的值隨時間以周期性的方式改變;以及
[0156]通過使用所述指定值來校正所述視頻數(shù)據(jù)中的每一個圖像與對應(yīng)于所述每一個圖像的所述水印圖案彼此重疊的區(qū)域中包含的每一個像素的值，來向所述視頻數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入所述數(shù)字水印信息。
[0157](11) 一種數(shù)字水印檢測設(shè)備，包括:
[0158]接口單元，獲取其中嵌入數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù)；以及，
[0159]處理單元，檢測嵌入在所述視頻數(shù)據(jù)中的所述數(shù)字水印信息，其中
[0160]所述處理單元被配置為針對所述視頻數(shù)據(jù)中包含的每一個圖像計算針對整個圖像或針對包含水印圖案的參考區(qū)域的平均像素值，所述水印圖案的面積以匹配所述數(shù)字水印信息中包含的符號的值的相位或周期隨時間以周期性的方式改變；
[0161]通過對與一個所述符號對應(yīng)的時間段中包含的并且以時間序列順序布置的一組所述平均像素值進行頻率變換，來計算用于描述所述平均像素值如何隨時間變化的頻譜；以及
[0162]通過從所述頻譜中提取與所述水印圖案的所述面積的周期性變化對應(yīng)的頻率分量并且通過根據(jù)所述頻率分量計算所述水印圖案的所述面積的所述周期性變化的相位或周期，來獲得所述符號的值。
[0163](12) —種數(shù)字水印檢測方法，包括:
[0164]獲取其中嵌入數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù)；
[0165]針對所述視頻數(shù)據(jù)中包含的每一個圖像，計算針對整個圖像或針對包含水印圖案的參考區(qū)域的平均像素值，所述水印圖案的面積以匹配所述數(shù)字水印信息中包含的符號的值的相位或周期隨時間以周期性的方式改變；
[0166]通過對與一個所述符號對應(yīng)的時間段中包含的并且以時間序列順序布置的一組所述平均像素值進行頻率變換，來計算用于描述所述平均像素值如何隨時間變化的頻譜；以及
[0167]通過從所述頻譜中提取與所述水印圖案的所述面積的周期性變化對應(yīng)的頻率分量并且通過根據(jù)所述頻率分量計算所述水印圖案的所述面積的所述周期性變化的相位或周期，來獲得所述符號的值，并且由此檢測出所述視頻數(shù)據(jù)中嵌入的所述數(shù)字水印信息。
[0168](13)—種計算機可讀記錄介質(zhì)，其上記錄了數(shù)字水印檢測計算機程序，所述計算機程序使得計算機執(zhí)行檢測嵌入在視頻數(shù)據(jù)中的數(shù)字水印信息的處理，其中，所述程序使得所述計算機執(zhí)行:
[0169]針對所述視頻數(shù)據(jù)中包含的每一個圖像，計算針對整個圖像或針對包含水印圖案的參考區(qū)域的平均像素值，所述水印圖案的面積以匹配所述數(shù)字水印信息中包含的符號的值的相位或周期隨時間以周期性的方式改變；
[0170]通過對與一個所述符號對應(yīng)的時間段中包含的并且以時間序列順序布置的一組所述平均像素值進行頻率變換，來計算用于描述所述平均像素值如何隨時間變化的頻譜；以及
[0171]通過從所述頻譜中提取與所述水印圖案的所述面積的周期性變化對應(yīng)的頻率分量并且通過根據(jù)所述頻率分量計算所述水印圖案的所述面積的所述周期性變化的相位或周期，來獲得所述符號的值，并且由此檢測出所述視頻數(shù)據(jù)中嵌入的所述數(shù)字水印信息。
[0172]在此所述的所有示例和條件語言意在用于教導(dǎo)目的以幫助讀者理解本發(fā)明和由本發(fā)明人對于發(fā)展本領(lǐng)域貢獻的思想，并且應(yīng)被解釋為不限于這樣具體描述的示例和條件，說明書中的這樣的示例的組織也不涉及示出本發(fā)明的優(yōu)勢和劣勢。雖然已經(jīng)詳細描述了本發(fā)明的實施例，但是應(yīng)當(dāng)明白，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對于其進行各種改變、替代和變更。
【主權(quán)項】
1.一種數(shù)字水印檢測設(shè)備，包括: 接口單元，獲取其中嵌入數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù)；以及， 處理單元，檢測嵌入在所述視頻數(shù)據(jù)中的所述數(shù)字水印信息，其中所述處理單元被配置為針對所述視頻數(shù)據(jù)中包含的每一個圖像計算針對整個圖像或針對包含水印圖案的參考區(qū)域的平均像素值，所述水印圖案的面積以匹配所述數(shù)字水印信息中包含的符號的值的相位或周期隨時間以周期性的方式改變；通過對與一個所述符號對應(yīng)的時間段中包含的并且以時間序列順序布置的一組所述平均像素值進行頻率變換，來計算用于描述所述平均像素值如何隨時間變化的頻譜；以及通過從所述頻譜中提取與所述水印圖案的所述面積的周期性改變對應(yīng)的頻率分量并且通過根據(jù)所述頻率分量計算所述水印圖案的所述面積的所述周期性改變的相位或周期，來獲得所述符號的值。2.一種數(shù)字水印檢測方法，包括: 獲取其中嵌入數(shù)字水印信息的視頻數(shù)據(jù)； 針對所述視頻數(shù)據(jù)中包含的每一個圖像，計算針對整個圖像或針對包含水印圖案的參考區(qū)域的平均像素值，所述水印圖案的面積以匹配所述數(shù)字水印信息中包含的符號的值的相位或周期隨時間以周期性的方式改變；通過對與一個所述符號對應(yīng)的時間段中包含的并且以時間序列順序布置的一組所述平均像素值進行頻率變換，來計算用于描述所述平均像素值如何隨時間變化的頻譜；以及通過從所述頻譜中提取與所述水印圖案的所述面積的周期性改變對應(yīng)的頻率分量并且通過根據(jù)所述頻率分量計算所述水印圖案的所述面積的所述周期性改變的相位或周期，來獲得所述符號的值，并且由此檢測出所述視頻數(shù)據(jù)中嵌入的所述數(shù)字水印信息。
【文檔編號】H04N21/8358GK105848008SQ201610172816
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2012年5月31日
【發(fā)明人】阿南泰三, 倉木健介, 中潟昌平
【申請人】富士通株式會社