一种基于视频溯源技术的会议系统保护方法与流程

1.本发明涉及一种会议视频处理方法，尤其是涉及一种基于视频溯源技术的会议系统保护方法。


背景技术：

2.视频编解码技术可以将视频信号压缩成数字信号，从而实现视频的传输和存储。在基于视频溯源技术的会议系统保护中，需要对会议中的视频进行编解码处理，以便对视频内容进行分析和溯源。
3.数字水印技术可以在视频中嵌入一些不可见或难以察觉的标记，从而实现对视频的溯源和防伪。在基于视频溯源技术的会议系统保护中，可以使用数字水印技术来保护会议视频的安全性和隐私性。
4.对会议视频进行加密，防止视频内容被未授权的人员窃取和篡改，确保视频传输和存储的安全性。
5.以上背景技术是基于视频溯源技术的会议系统保护的重要支撑，可以实现对会议视频的溯源和保护，从而保障参会机构的利益和安全。
6.基于上述问题，现有会议系统存在以下问题和缺点：(1)安全性问题：由于传输和存储的数据缺乏加密，会议内容容易被窃取、篡改或泄露。(2)数据溯源不完善：现有的会议系统缺乏数据溯源功能，在会议视频泄露后，无法快速追溯泄露源头。


技术实现要素：

7.本发明设计了一种基于视频溯源技术的会议系统保护方法，其解决的技术问题是(1)安全性问题：由于传输和存储的数据缺乏加密，会议内容容易被窃取、篡改或泄露。(2)数据溯源不完善：现有的会议系统缺乏数据溯源功能，在会议视频泄露后，无法快速追溯泄露源头。
8.为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
9.一种基于视频溯源技术的会议系统保护方法，包括以下步骤：
10.步骤1、使用解码技术，将视频数据解码为原始rgb数据；
11.步骤2、将原始rgb数据分为多个独立子像素块；
12.步骤3、基于三元数fourier变换对每个子像素块嵌入水印信息，
13.步骤4、基于三元数fourier逆变换对加入水印信息后的每个子像素块重新进行编码输出。
14.优选地，步骤2中每个独立子像素块为mxn大小的彩色图像i，三个通道分别为ir(x，y)，ig(x，y)，ib(x，y)，则该彩色图像表示为三元数i(x，y)＝ir(x，y)+iig(x，y)+jib(x，y)。其中：i表示待嵌入水印图像；m表示分割子像素块列数；n表示分割子像素块行数；ir(x，y)表示图像红色分量通道，(x，y)表示该通道任意像素点；ig(x，y)表示图像绿色分量通道，(x，y)表示该通道任意像素点；ib(x，y)表示图像蓝色分量通道，(x，y)表示该通道任意像素
点；i(x，y)表示该彩色图像的三元数，(x，y)表示该通道任意像素点；ir(x，y)表示三元数实部，iig(x，y)+jib(x，y)表示三元数虚部，实部中1和虚部中i与j是三维复空间中的三个正交基。
15.优选地，步骤3中三元数fourier变换为：对每个子像素块进行dtft变换，得到变换域三元数矩阵t＝t0+it1+jt2。其中：t表示变换域三元数矩阵；t0为红色分量子像素块进行dtft变换得到的变换域矩阵；t1为绿色分量子像素块进行dtft变换得到的变换域矩阵；t2为蓝色分量子像素块进行dtft变换得到的变换域矩阵。
16.优选地，步骤3中通过dc-qim方法修改每块(k，l)位置的dtft变换系数t0(k，l)，从而在每个位置处嵌入1比特的水印信息。其中：(k，l)表示每个子像素块任意像素点。
17.优选地，步骤3中通过dc-qim方法修改每块(k，l)位置的dtft变换系数t0(k，l)具体实施方式如下：
18.修改后的dtft变换系数表示为：
[0019][0020]
其中，a为扭曲补偿参数，q
δ
为量化函数；
[0021][0022]
公式中，δ为量化步长，控制水印嵌入的强度。
[0023]
优选地，提取水印信息为上述公式的逆变换，表示为：
[0024][0025]
经过反复测试和计算，δ选择600-650能够在鲁棒性和不可见性达到平衡。
[0026]
优选地，重复步骤3直到所有的水印比特都嵌入到每个独立子像素块中。
[0027]
优选地，步骤4对添加水印后的每个独立子像素块进行dtft逆变换，得到加水印的图像块，最终得到嵌入水印的图像。
[0028]
一种视频会议系统，其特征在于：使用上述的基于视频溯源技术的会议系统保护方法。
[0029]
该基于视频溯源技术的会议系统保护方法具有以下有益效果：
[0030]
(1)本发明方法具有较高的鲁棒性、水印不可见性和嵌入容量。与传统的基于四元数fourier变换的水印算法相比，该算法具有更高的鲁棒性和嵌入容量，并且避免了能量损失的问题。
[0031]
(2)本发明可以实现视频内容的溯源：采用视频水印手段，可以对会议视频进行溯源，确定视频的来源和真实性，防止会议内容被篡改或冒充。
附图说明
[0032]
图1：本发明基于视频溯源技术的会议系统保护方法的流程示意图。
具体实施方式
[0033]
下面结合图1，对本发明做进一步说明：
[0034]
如图1所示，针对会议系统中的视频数据进行处理，提出了一种新的视频溯源算法，具体如下：使用解码技术，将视频数据解码为原始rgb数据，基于三元数fourier变换的方法对没帧视频画面嵌入水印信息，之后再重新进行编码输出。
[0035]
本发明基于已有的三元数fourier变换，对其定义中的单位三元数进行扩展，给出了更一般形式，并应用于离散三元数fourier变换的定义中，给出了相应的离散三元数fourier逆变换，并推导了通过传统fourier变换及其逆变换的快速算法来计算离散三元数fourier变换及其逆变换的表达式；然后，设计了离散三元数fourier变换域的彩色图像水印算法。该算法将彩色图像分块处理后对每块进行离散三元数fourier变换，将水印比特嵌入到每块的变换系数，然后反变换得到水印后的图像。
[0036]
如果将一幅rgb彩色图像的三个通道分别作为三元数的一个实部和两个虚部，则在三元数的图像表示中考虑了三个通道的整体性和相关性，且不存在图像信息冗余。
[0037]
假设一幅mxn大小的彩色图像i三个通道分别为ir(x，y)，ig(x，y)，ib(x，y)，则该彩色图像可以表示为三元数i(x，y)＝ir(x，y)+iig(x，y)+jib(x，y)。
[0038]
在将水印嵌入图像前，为了保证水印算法的安全性，同时提高算法对裁剪攻击的鲁棒性，将mxn原始水印图像w进行置乱处理。本系统选取常见的arnold映射将原始水印加密为w0。w0嵌入原始图像的具体步骤如下：
[0039]
(1)将原始图像分为n个独立的子像素块；
[0040]
(2)对每个子像素块进行dtft变换，得到变换域三元数矩阵t＝t0+it1+jt2。
[0041]
(3)通过dc-qim方法修改每块(k，l)位置的dtft变换系数t0(k，l)，从而在每个位置处嵌入1比特的水印信息。
[0042]
通过dc-qim方法修改每块(k，l)位置的dtft变换系数t0(k，l)具体实施方式如下：
[0043]
修改后的dtft变换系数表示为：
[0044][0045]
其中，a为扭曲补偿参数，q
δ
为量化函数；
[0046][0047]
公式中，δ为量化步长，控制水印嵌入的强度。
[0048]
提取水印信息为上述公式的逆变换，表示为：
[0049][0050]
经过反复测试和计算，δ选择600-650能够在鲁棒性和不可见性达到平衡。
[0051]
(4)执行步骤(2)和步骤(3)直到所有的水印比特都嵌入完成。
[0052]
(5)对修改后的每块的变换系数进行dtft逆变换，得到加水印的图像块。最终得到嵌入水印的图像。
[0053]
上述方法给出了任意单位三元数下的离散三元数fourier变换及其逆变换的形式，然后应用离散三元数fourier变换构造了彩色图像水印算法。相比传统的四元数域彩色图像的水印算法，三元数域水印算法不仅考虑了彩色图像三个通道的整体性，并且在扰动调制变换系数后通过反变换重建图像时不需要考虑水印信息的丢失问题，此外还具有与四元数可比的水印的鲁棒性。
[0054]
以8
×
8的彩色图像块为例，如果量化dtft变换域三个通道的所有系数，最大的水印嵌入容量为192比特。对比qdft变换域的水印算法，因为qdft域含有一个实部，三个虚部，为了满足不存在水印信息丢失的情况，qdft变换域系数必须满足一定的约束条件，最大的水印嵌入容量远小于192比特，因此dtft具有较大的嵌入容量。
[0055]
经实验证明，该算法具有较高的鲁棒性、不可见性和嵌入信息容量。
[0056]
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种基于视频溯源技术的会议系统保护方法，包括以下步骤：步骤1、使用解码技术，将视频数据解码为原始rgb数据；步骤2、将原始rgb数据分为多个独立子像素块；步骤3、基于三元数fourier变换对每个子像素块嵌入水印信息，步骤4、基于三元数fourier逆变换对加入水印信息后的每个子像素块重新进行编码输出。2.根据权利要求1所述的基于视频溯源技术的会议系统保护方法，其特征在于：步骤2中每个独立子像素块为mxn大小的彩色图像i，三个通道分别为i
r
(x，y)，i
g
(x，y)，i
b
(x，y)，则该彩色图像表示为三元数i(x，y)＝i
r
(x，y)+i i
g
(x，y)+j i
b
(x，y)；其中：i表示待嵌入水印图像；m表示分割子像素块列数；n表示分割子像素块行数；i
r
(x，y)表示图像红色分量通道，(x，y)表示该通道任意像素点；i
g
(x，y)表示图像绿色分量通道，(x，y)表示该通道任意像素点；i
b
(x，y)表示图像蓝色分量通道，(x，y)表示该通道任意像素点；i(x，y)表示该彩色图像的三元数，(x，y)表示该通道任意像素点；i
r
(x，y)表示三元数实部，i i
g
(x，y)+j i
b
(x，y)表示三元数虚部，实部中1和虚部中i与j是三维复空间中的三个正交基。3.根据权利要求2所述的基于视频溯源技术的会议系统保护方法，其特征在于：步骤3中三元数fourier变换为：对每个子像素块进行dtft变换，得到变换域三元数矩阵t＝t0+i t1+j t2。其中：t表示变换域三元数矩阵；t0为红色分量子像素块进行dtft变换得到的变换域矩阵；t1为绿色分量子像素块进行dtft变换得到的变换域矩阵；t2为蓝色分量子像素块进行dtft变换得到的变换域矩阵。4.根据权利要求3所述的基于视频溯源技术的会议系统保护方法，其特征在于：步骤3中通过dc-qim方法修改每块(k，i)位置的dtft变换系数t0(k，i)，从而在每个位置处嵌入1比特的水印信息，其中：(k，i)表示每个子像素块任意像素点。5.根据权利要求4所述的基于视频溯源技术的会议系统保护方法，其特征在于：步骤3中通过dc-qim方法修改每块(k，i)位置的dtft变换系数t0(k，i)具体实施方式如下：修改后的dtft变换系数表示为：其中，a为扭曲补偿参数，q
δ
为量化函数；公式中，δ为量化步长，控制水印嵌入的强度。6.根据权利要求5所述的基于视频溯源技术的会议系统保护方法，其特征在于：提取水印信息为上述公式的逆变换，表示为：
经过反复测试和计算，δ选择600-650能够在鲁棒性和不可见性达到平衡。7.根据权利要求6所述的基于视频溯源技术的会议系统保护方法，其特征在于：重复步骤3直到所有的水印比特都嵌入到每个独立子像素块中。8.根据权利要求7所述的基于视频溯源技术的会议系统保护方法，其特征在于：步骤4对添加水印后的每个独立子像素块进行dtft逆变换，得到加水印的图像块，最终得到嵌入水印的图像。9.一种视频会议系统，其特征在于：使用权利要求1-8中任何一项所述的基于视频溯源技术的会议系统保护方法。

技术总结
本发明涉及一种基于视频溯源技术的会议系统保护方法，包括以下步骤：步骤1、使用解码技术，将视频数据解码为原始RGB数据；步骤2、将原始RGB数据分为多个独立子像素块；步骤3、基于三元数Fourier变换对每个子像素块嵌入水印信息，步骤4、基于三元数Fourier逆变换对加入水印信息后的每个子像素块重新进行编码输出。本发明方法具有较高的鲁棒性、水印不可见性和嵌入容量。与传统的基于四元数Fourier变换的水印算法相比，该算法具有更高的鲁棒性和嵌入容量，并且避免了能量损失的问题。并且避免了能量损失的问题。并且避免了能量损失的问题。


技术研发人员：汪沛 孙思萌 孙海江 王德安
受保护的技术使用者：浙江可视达电子科技有限公司
技术研发日：2023.05.05
技术公布日：2023/8/6