本發(fā)明涉及城市軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多媒體文件的標(biāo)識(shí)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展和人類生活的不斷進(jìn)步，多媒體技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，多媒體(如視頻、音頻、圖像等)信息在我們的日常生活中也扮演著越來(lái)越重要的角色。由此，視頻的產(chǎn)權(quán)保護(hù)漸漸成為人們研究的焦點(diǎn)。零水印作為一種不對(duì)原視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行修改的新型數(shù)字水印技術(shù)得到了人們的廣泛關(guān)注。但零水印技術(shù)目前發(fā)展還不夠成熟，視頻作為一種復(fù)雜的傳播媒體其變化性很大，我們需要研究的地方還很多，無(wú)法使得視頻、音頻及圖像水印均克服常見的壓縮和幾何攻擊。

因此，如何在不修改原始多媒體數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，提供一種可靠的多媒體版權(quán)保護(hù)方法，是亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種多媒體文件的標(biāo)識(shí)方法及系統(tǒng)，在不修改原始多媒體數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多類型的多媒體文件的加密標(biāo)識(shí)，使得對(duì)多媒體文件標(biāo)識(shí)的過(guò)程準(zhǔn)確且全面，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)多媒體版權(quán)的有效且可靠的保護(hù)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供了一種多媒體文件的標(biāo)識(shí)方法，包括：

步驟1.判斷當(dāng)前待標(biāo)識(shí)的多媒體文件的類型；

若當(dāng)前待標(biāo)識(shí)的所述多媒體文件為視頻文件，則進(jìn)入步驟2；

若當(dāng)前待標(biāo)識(shí)的所述多媒體文件為圖片文件，則進(jìn)入步驟3；

若當(dāng)前待標(biāo)識(shí)的所述多媒體文件為音頻文件，則進(jìn)入步驟4；

步驟2.提取所述視頻文件的關(guān)鍵幀，得到待標(biāo)識(shí)的圖像文件；

步驟3.對(duì)所述圖像文件進(jìn)行二維DCT變換，提取所述圖像文件的文件特征，進(jìn)入步驟5；

步驟4.對(duì)所述音頻文件進(jìn)行DWT變換，提取所述音頻文件的文件特征，進(jìn)入步驟5；

步驟5.將提取的當(dāng)前多媒體文件的所述文件特征與水印密文進(jìn)行異或處理，獲取并存儲(chǔ)該多媒體文件的零水印。

進(jìn)一步的，所述步驟2包括：

步驟2-1.刪除所述視頻文件中的重復(fù)或冗余的幀；

步驟2-2.以視頻文件的各幀之間的最小相似度為選取標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)像素幀平均法獲取所述視頻文件中的關(guān)鍵幀，得到待標(biāo)識(shí)的圖像文件。

進(jìn)一步的，所述步驟3包括：

步驟3-1.對(duì)所述圖像文件像按照亮度進(jìn)行分塊理，得到各圖像分塊；

步驟3-2.將各所述圖像分塊進(jìn)行二維DCT變換，得到各所述圖像分塊的DC系數(shù)；

步驟3-3.對(duì)各所述圖像分塊的DC系數(shù)經(jīng)Arnold映射進(jìn)行置亂操作，再進(jìn)行一維DCT變換，得到所述圖像文件的AC系數(shù)；

步驟3-4.根據(jù)所述AC系數(shù)提取所述圖像文件的文件特征值，進(jìn)入步驟5。

進(jìn)一步的，所述步驟4包括：

步驟4-1.對(duì)所述音頻文件進(jìn)行分段，得到音頻分段；

步驟4-2.根據(jù)計(jì)算得到各所述音頻分段的短時(shí)能量和過(guò)零率，篩選出短時(shí)能量高于平均值、及過(guò)零率低于閾值的所述音頻分段；

步驟4-3.采用小波基函數(shù)對(duì)篩選出的所述音頻分段進(jìn)行三層小波變換，得到所述音頻分段的低頻系數(shù)；

步驟4-4.將所述音頻分段的低頻系數(shù)轉(zhuǎn)換成矩陣，并對(duì)所述矩陣進(jìn)行奇異值分解；

步驟4-5.根據(jù)分解后的所述矩陣中的最大奇異值的整數(shù)部分的奇偶性生成一維序列，得到所述音頻文件的文件特征，進(jìn)入步驟5。

進(jìn)一步的，所述步驟5包括：

步驟5-1.對(duì)水印圖像進(jìn)行加密，并根據(jù)加密后的水印圖像生成水印密文；

步驟5-2.將提取的當(dāng)前多媒體文件的所述文件特征與水印密文進(jìn)行異或處理，獲取該多媒體文件的零水??；

步驟5-3.將當(dāng)前多媒體文件的零水印注冊(cè)到第三方知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息數(shù)據(jù)庫(kù)中，其中，所述第三方知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)所述多媒體文件的零水印、查詢及提取各所述多媒體文件的零水印。

進(jìn)一步的，所述步驟5-1包括：

步驟5-1-a.將帶嵌入的二值水印圖像掃描為一維二值序列，再對(duì)所述一維二值序列進(jìn)行擴(kuò)頻處理；

步驟5-1-b.根據(jù)Logistic映射生成二值混沌序列，完成對(duì)水印圖像的加密處理；

步驟5-1-c.將所述二值混沌序列同擴(kuò)頻后的序列進(jìn)行異或處理，得到所述水印密文。

進(jìn)一步的，所述步驟5之后還包括：

步驟6-1.當(dāng)有待判定多媒體文件的版權(quán)待判定時(shí)，提取所述待判定多媒體文件的作品特征量；

步驟6-2.將用于比較的原作者的標(biāo)識(shí)信息與所述作品特征量以預(yù)先規(guī)定的算法方式進(jìn)行結(jié)合，得到一個(gè)新的水印信息；

步驟6-3.比較所述新的水印信息與在所述第三方知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息數(shù)據(jù)庫(kù)中提取水印信息的相似性；

若相似性小于預(yù)設(shè)的相似最小值，則認(rèn)定為所述待判定多媒體文件為未注冊(cè)過(guò)的多媒體文件；

反之，則確認(rèn)所述待判定多媒體文件為是原作者的作品。

另一方面，本發(fā)明還提供一種多媒體文件的標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，包括：

多媒體文件類型判斷模塊，用于判斷當(dāng)前待標(biāo)識(shí)的多媒體文件的類型；若當(dāng)前待標(biāo)識(shí)的所述多媒體文件為視頻文件，則將所述視頻文件發(fā)送至視頻特征獲取模塊，若當(dāng)前待標(biāo)識(shí)的所述多媒體文件為圖片文件，則將所述視頻文件發(fā)送至圖像特征獲取模塊，若當(dāng)前待標(biāo)識(shí)的所述多媒體文件為音頻文件，則將所述視頻文件發(fā)送至音頻特征獲取模塊；

視頻特征獲取模塊，用于提取所述視頻文件的關(guān)鍵幀，得到待標(biāo)識(shí)的圖像文件；

圖像特征獲取模塊，用于對(duì)所述圖像文件進(jìn)行二維DCT變換，提取所述圖像文件的文件特征，并將所述文件特征發(fā)送至零水印獲取模塊；

音頻特征獲取模塊，用于對(duì)所述音頻文件進(jìn)行DWT變換，提取所述音頻文件的文件特征，并將所述文件特征發(fā)送至零水印獲取模塊；

零水印獲取模塊，用于將提取的當(dāng)前多媒體文件的所述文件特征與水印密文進(jìn)行異或處理，獲取并存儲(chǔ)該多媒體文件的零水印。

進(jìn)一步的，所述零水印獲取模塊包括：

水印圖像加密單元，用于對(duì)水印圖像進(jìn)行加密，并根據(jù)加密后的水印圖像生成水印密文；

零水印獲取單元，用于將提取的當(dāng)前多媒體文件的所述文件特征與水印密文進(jìn)行異或處理，獲取該多媒體文件的零水??；

零水印注冊(cè)及存儲(chǔ)單元，用于將當(dāng)前多媒體文件的零水印注冊(cè)到第三方知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息數(shù)據(jù)庫(kù)中，其中，所述第三方知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)所述多媒體文件的零水印、查詢及提取各所述多媒體文件的零水印。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括：

版權(quán)待判定模塊，用于當(dāng)有待判定多媒體文件的版權(quán)待判定時(shí)，提取所述待判定多媒體文件的作品特征量；將用于比較的原作者的標(biāo)識(shí)信息與所述作品特征量以預(yù)先規(guī)定的算法方式進(jìn)行結(jié)合，得到一個(gè)新的水印信息；比較所述新的水印信息與在所述第三方知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息數(shù)據(jù)庫(kù)中提取水印信息的相似性，若相似性小于預(yù)設(shè)的相似最小值，則認(rèn)定為所述待判定多媒體文件為未注冊(cè)過(guò)的多媒體文件，反之，則確認(rèn)所述待判定多媒體文件為是原作者的作品。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明所述的一種多媒體文件的標(biāo)識(shí)方法及系統(tǒng)，在不修改原始多媒體數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多類型的多媒體文件的加密標(biāo)識(shí)，使得對(duì)多媒體文件標(biāo)識(shí)的過(guò)程準(zhǔn)確且全面，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)多媒體版權(quán)的有效且可靠的保護(hù)；使用嵌入有意義水印信息的零數(shù)字水印算法可以不改變?cè)髌返娜魏螖?shù)據(jù)，具有良好的不可感知性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的一種多媒體文件的標(biāo)識(shí)方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明的標(biāo)識(shí)方法中步驟200的流程示意圖；

圖3是本發(fā)明的標(biāo)識(shí)方法中步驟300的流程示意圖；

圖4是本發(fā)明的標(biāo)識(shí)方法中步驟400的流程示意圖；

圖5是本發(fā)明的標(biāo)識(shí)方法中步驟500的流程示意圖；

圖6是本發(fā)明的標(biāo)識(shí)方法中步驟600的流程示意圖；

圖7是本發(fā)明的標(biāo)識(shí)方法的一種具體應(yīng)用例中標(biāo)識(shí)過(guò)程的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明的一種多媒體文件的標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種多媒體文件的標(biāo)識(shí)方法。參見圖1，該標(biāo)識(shí)方法具體包括如下步驟：

步驟100：判斷當(dāng)前待標(biāo)識(shí)的多媒體文件的類型；

若當(dāng)前待標(biāo)識(shí)的多媒體文件為視頻文件，則進(jìn)入步驟200；

若當(dāng)前待標(biāo)識(shí)的多媒體文件為圖片文件，則進(jìn)入步驟300；

若當(dāng)前待標(biāo)識(shí)的多媒體文件為音頻文件，則進(jìn)入步驟400。

在本步驟中，首先要判斷所要進(jìn)行水印加密的數(shù)據(jù)是視頻、圖像還是音頻。如果是視頻，轉(zhuǎn)至步驟200；若是圖像，轉(zhuǎn)至步驟300；若是音頻，轉(zhuǎn)至步驟400。

步驟200：提取視頻文件的關(guān)鍵幀，得到待標(biāo)識(shí)的圖像文件。

在本步驟中，視頻中關(guān)鍵幀的提取，用于提取視頻中的關(guān)鍵幀，以各幀之間的相似度作為衡量依據(jù)，每次尋找關(guān)鍵幀時(shí)，都保證各關(guān)鍵幀之間具有最小相似度，以使關(guān)鍵幀帶有最大信息量。在這里使用了像素幀平均法來(lái)提取視頻中的關(guān)鍵幀。

步驟300：對(duì)圖像文件進(jìn)行二維DCT變換，提取圖像文件的文件特征，進(jìn)入步驟500。

在本步驟中，關(guān)鍵幀圖像的處理，用于對(duì)視頻中的關(guān)鍵幀分塊，并進(jìn)行二維DCT變換，提取每一塊的DC系數(shù)進(jìn)行一維DCT變換。

步驟400：對(duì)音頻文件進(jìn)行DWT變換，提取音頻文件的文件特征，進(jìn)入步驟500。

在本步驟中，音頻分段后，對(duì)每段做DWT變換，將得到的低頻系數(shù)轉(zhuǎn)換成矩陣做SVD，其中最大奇異值的整數(shù)部分奇偶性產(chǎn)生一維序列。

步驟500：將提取的當(dāng)前多媒體文件的文件特征與水印密文進(jìn)行異或處理，獲取并存儲(chǔ)該多媒體文件的零水印。

在本步驟中，水印圖像的加密，將水印圖像經(jīng)過(guò)加密后生成水印密文。

從上述描述可知，本實(shí)施例中的標(biāo)識(shí)方法在不修改原始多媒體數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多類型的多媒體文件的加密標(biāo)識(shí)，保證了表示過(guò)程的適用性及全面性。

本發(fā)明實(shí)施例二提供了上述標(biāo)識(shí)方法中步驟200的一種具體實(shí)施方式。參見圖2，該步驟200具體包括如下步驟：

步驟201：刪除視頻文件中的重復(fù)或冗余的幀。

步驟202：以視頻文件的各幀之間的最小相似度為選取標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)像素幀平均法獲取視頻文件中的關(guān)鍵幀，得到待標(biāo)識(shí)的圖像文件。

從上述描述可知，本實(shí)施例中的標(biāo)識(shí)方法，通過(guò)對(duì)視頻文件進(jìn)行預(yù)處理，得到關(guān)鍵幀圖像，使得視頻文件可靠且準(zhǔn)確的以圖像的形式能進(jìn)入后續(xù)處理。

本發(fā)明實(shí)施例三提供了上述標(biāo)識(shí)方法中步驟300的一種具體實(shí)施方式。參見圖3，該步驟300具體包括如下步驟：

步驟301：對(duì)圖像文件像按照亮度進(jìn)行分塊理，得到各圖像分塊。

步驟302：將各圖像分塊進(jìn)行二維DCT變換，得到各圖像分塊的DC系數(shù)。

步驟303：對(duì)各圖像分塊的DC系數(shù)經(jīng)Arnold映射進(jìn)行置亂操作，再進(jìn)行一維DCT變換，得到圖像文件的AC系數(shù)。

步驟304：根據(jù)AC系數(shù)提取圖像文件的文件特征值，進(jìn)入步驟500。

從上述描述可知，本實(shí)施例中的標(biāo)識(shí)方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖像文件的穩(wěn)定特征提取，使得圖像文件得以根據(jù)后續(xù)處理獲取其對(duì)應(yīng)的零水印。

本發(fā)明實(shí)施例四提供了上述標(biāo)識(shí)方法中步驟400的一種具體實(shí)施方式。參見圖4，該步驟,400具體包括如下步驟：

步驟401：對(duì)音頻文件進(jìn)行分段，得到音頻分段。

步驟402：根據(jù)計(jì)算得到各音頻分段的短時(shí)能量和過(guò)零率，篩選出短時(shí)能量高于平均值、及過(guò)零率低于閾值的音頻分段。

步驟403：采用小波基函數(shù)對(duì)篩選出的音頻分段進(jìn)行三層小波變換，得到音頻分段的低頻系數(shù)。

步驟404：將音頻分段的低頻系數(shù)轉(zhuǎn)換成矩陣，并對(duì)矩陣進(jìn)行奇異值分解。

步驟405：根據(jù)分解后的矩陣中的最大奇異值的整數(shù)部分的奇偶性生成一維序列，得到音頻文件的文件特征，進(jìn)入步驟500。

從上述描述可知，本實(shí)施例中的標(biāo)識(shí)方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)音頻文件的穩(wěn)定特征提取，使得音頻文件得以根據(jù)后續(xù)處理獲取其對(duì)應(yīng)的零水印。

本發(fā)明實(shí)施例五提供了上述標(biāo)識(shí)方法中步驟500的一種具體實(shí)施方式。參見圖5，該步驟500具體包括如下步驟：

步驟501：對(duì)水印圖像進(jìn)行加密，并根據(jù)加密后的水印圖像生成水印密文。

在本步驟中，步驟501還具體包括下述內(nèi)容：

步驟501-a：將帶嵌入的二值水印圖像掃描為一維二值序列，再對(duì)一維二值序列進(jìn)行擴(kuò)頻處理。

步驟501-b：根據(jù)Logistic映射生成二值混沌序列，完成對(duì)水印圖像的加密處理。

步驟501-c：將二值混沌序列同擴(kuò)頻后的序列進(jìn)行異或處理，得到水印密文。

步驟502：將提取的當(dāng)前多媒體文件的文件特征與水印密文進(jìn)行異或處理，獲取該多媒體文件的零水印。

步驟503：將當(dāng)前多媒體文件的零水印注冊(cè)到第三方知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息數(shù)據(jù)庫(kù)中，其中，第三方知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)多媒體文件的零水印、查詢及提取各多媒體文件的零水印。

從上述描述可知，本實(shí)施例中的標(biāo)識(shí)方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)水印圖像加密及將水印圖像經(jīng)過(guò)加密后生成水印密文；及水印密文同AC系數(shù)提取出的特征值或SVD后的特征值進(jìn)行異或處理，形成零水印，得到多媒體文件的零水印。

本發(fā)明實(shí)施例六提供了上述標(biāo)識(shí)方法中步驟500后的步驟600的一種具體實(shí)施方式。參見圖6，該步驟600具體包括如下步驟：

步驟601：當(dāng)有待判定多媒體文件的版權(quán)待判定時(shí)，提取待判定多媒體文件的作品特征量。

步驟602：將用于比較的原作者的標(biāo)識(shí)信息與作品特征量以預(yù)先規(guī)定的算法方式進(jìn)行結(jié)合，得到一個(gè)新的水印信息。

步驟603：比較新的水印信息與在第三方知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息數(shù)據(jù)庫(kù)中提取水印信息的相似性；若相似性小于預(yù)設(shè)的相似最小值，則認(rèn)定為待判定多媒體文件為未注冊(cè)過(guò)的多媒體文件；反之，則確認(rèn)待判定多媒體文件為是原作者的作品。

從上述描述可知，本實(shí)施例中的標(biāo)識(shí)方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)字載體作品的版權(quán)判定。

為更進(jìn)一步的說(shuō)明本方法，本發(fā)明還提供了上述標(biāo)識(shí)方法的一種具體應(yīng)用實(shí)例。該具體應(yīng)用實(shí)例具體包括如下內(nèi)容：

數(shù)字水印技術(shù)：數(shù)字水印技術(shù)是將一些標(biāo)識(shí)信息(即數(shù)字水印)直接嵌入數(shù)字載體當(dāng)中，但不影響原載體的使用價(jià)值，也不容易被人的知覺系統(tǒng)覺察或注意到。通過(guò)這些隱藏在載體中的信息，可以達(dá)到確認(rèn)內(nèi)容創(chuàng)建者、購(gòu)買者、傳送隱秘信息或者判斷載體是否被篡改等目的。數(shù)字水印是信息隱藏技術(shù)的一個(gè)重要研究方向。

零水印技術(shù)：目前的水印方法一般可分為兩類頻域水印算法和空域水印算法。這些嵌入水印的方法無(wú)論多么魯棒，都或多或少地對(duì)被嵌入載體的空域信息或頻域信息做了一定的修改。為了不讓人發(fā)覺人為修改的痕跡，有的方法采用了人類視覺系統(tǒng)的視覺掩膜特性或人類聽覺系統(tǒng)聽覺掩膜特性，來(lái)減少被修改的量，對(duì)于某些不能被修改的敏感數(shù)據(jù)，如醫(yī)學(xué)上的一些病理應(yīng)用以及軍事的高科技合作上的一些應(yīng)用，這類以修改被嵌入載體的版權(quán)認(rèn)證方法顯然是行不通的。我們稱不修改任何原始載體信息的水印為“零水印”。零水印技術(shù)首先把表征圖像特征的某種信息通過(guò)某種特定的算法提取出來(lái)，然后以某種規(guī)定的方式將作者的標(biāo)識(shí)信息與該信息結(jié)合，形成一個(gè)注冊(cè)的水印信息，最后將該水印信息注冊(cè)到第三方的知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息數(shù)據(jù)庫(kù)中。由于零水印方案中的數(shù)字水印是注冊(cè)到第三方的數(shù)字水印信息數(shù)據(jù)庫(kù)中，而不是嵌入到數(shù)字媒體中，因此也就不存在數(shù)字媒體質(zhì)量下降或水印量受限制等問(wèn)題。當(dāng)有數(shù)字載體作品需要作版權(quán)判定時(shí)，首先通過(guò)一定的算法方式提取待檢測(cè)作品的特征量，然后將原作者的標(biāo)識(shí)信息與提取出的作品特征量以原規(guī)定算法方式結(jié)合，得到一個(gè)新的水印信息，判斷這個(gè)水印信息與第三方知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息數(shù)據(jù)庫(kù)中注冊(cè)的水印信息的相似性，如果相似性極小，則認(rèn)為待檢測(cè)作品不是原注冊(cè)過(guò)的作品，反之認(rèn)為是原作者的作品。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提出一種新型多媒體版權(quán)保護(hù)方法及系統(tǒng)，包括：

步驟1判斷所要進(jìn)行水印加密的數(shù)據(jù)是視頻、圖像還是音頻。如果是視頻，轉(zhuǎn)至步驟2；若是圖像，轉(zhuǎn)至步驟3；若是音頻，轉(zhuǎn)至步驟4。

步驟2視頻中關(guān)鍵幀的提取，用于提取視頻中的關(guān)鍵幀，以幀之間的相似度作為衡量依據(jù)，每次尋找關(guān)鍵幀都保證各關(guān)鍵幀之間具有最小相似度，以使關(guān)鍵幀帶有最大信息量。在這里使用了像素幀平均法來(lái)提取視頻中的關(guān)鍵幀。

步驟3關(guān)鍵幀圖像的處理，用于對(duì)視頻中的關(guān)鍵幀分塊，并進(jìn)行二維DCT變換，提取每一塊的DC系數(shù)進(jìn)行一維DCT變換。

步驟4音頻分段后，對(duì)每段做DWT變換，將得到的低頻系數(shù)轉(zhuǎn)換成矩陣做SVD，其中最大奇異值的整數(shù)部分奇偶性產(chǎn)生一維序列。

步驟5水印圖像的加密，將水印圖像經(jīng)過(guò)加密后生成水印密文。

步驟6零水印的構(gòu)造，將水印密文同步驟3或步驟4中提取出的特征值進(jìn)行異或處理，形成零水印，注冊(cè)到IPR數(shù)據(jù)庫(kù)中。

按照本發(fā)明所提供的一種新型多媒體版權(quán)保護(hù)方法及系統(tǒng)，步驟1中的具體方法為：

判斷所要進(jìn)行水印加密的數(shù)據(jù)是視頻、圖像還是音頻。如果是視頻，轉(zhuǎn)至步驟2；若是圖像，轉(zhuǎn)至步驟3；若是音頻，轉(zhuǎn)至步驟4。

步驟2中的具體方法為：

提取關(guān)鍵幀的目的有兩個(gè)方面：(1)靜態(tài)表示視頻節(jié)目的主題和主要內(nèi)容，而不是動(dòng)態(tài)的細(xì)節(jié)。(2)從關(guān)鍵幀中提取顏色、紋理和形狀特征，以作為視頻摘要和數(shù)據(jù)庫(kù)索引的數(shù)據(jù)源，而不需要對(duì)每個(gè)畫面都重復(fù)。因此，關(guān)鍵幀應(yīng)該具有代表性，不僅應(yīng)代表主題方面的特征，還應(yīng)該視特征的不同而不同。因此，在代表特征不具體的情況一下，一般去掉重復(fù)(或冗余)幀。當(dāng)選取多幅關(guān)鍵幀時(shí)，用于關(guān)鍵幀選取的準(zhǔn)則是優(yōu)先考慮關(guān)鍵幀之間的不相似性，即以幀之間相似度作為衡量依據(jù)，每次尋找關(guān)鍵幀都保證各關(guān)鍵幀之間具有最小相似度，以使關(guān)鍵幀帶有最大信息量。這里使用的像素幀平均法是取一視頻段中所有幀的某位置上的像素值求其平均來(lái)作為比較的標(biāo)準(zhǔn)，將視頻段中此位置像素值最為接近平均值的幀，作為該視頻段的關(guān)鍵幀。

步驟3中的具體方法為：

對(duì)于步驟1中提取出的關(guān)鍵幀或輸入系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)按照亮度進(jìn)行8*8的分塊，對(duì)每個(gè)宏塊進(jìn)行8*8的二維DCT變換，得出DC系數(shù)，對(duì)DC系數(shù)進(jìn)行Arnold映射達(dá)到置亂操作的效果，再進(jìn)行1*4的一維DCT變換，得到AC系數(shù)。用AC系數(shù)提取特征值。

步驟4中的具體方法為：

提取音頻信號(hào)的重要特征，首先需將原始音頻信號(hào)分段，計(jì)算每段音頻信號(hào)的短時(shí)能量和過(guò)零率，選取短時(shí)能量高于平均值和過(guò)零率低于閾值的音頻段采用小波基進(jìn)行三層小波變換，再將每段的低頻系數(shù)轉(zhuǎn)換成矩陣進(jìn)行SVD，判斷每個(gè)音頻段的最大奇異值的證書部分的奇偶性，由此產(chǎn)生一維序列。

步驟5中的具體方法為：

將帶嵌入的二值水印圖像掃描為一維二值序列，再對(duì)此序列進(jìn)行擴(kuò)頻處理；利用Logistic映射生成二值混沌序列；將混沌序列同水印擴(kuò)頻后的序列進(jìn)行異或，得到水印密文。

步驟6中的具體方法為：

將水印密文步驟3或步驟4中提取出的特征值進(jìn)行異或處理，形成零水印，注冊(cè)到IPR數(shù)據(jù)庫(kù)中。

參見圖7，首先判斷所要進(jìn)行水印加密的數(shù)據(jù)是視頻、圖像還是音頻。若為視頻則使用像素幀平均法提取該視頻的關(guān)鍵幀，往后則當(dāng)做圖像數(shù)據(jù)來(lái)處理；若為圖像，則進(jìn)行二維DCT變換，提取每一塊的DC系數(shù)進(jìn)行一維DCT變換，得到DC系數(shù)，用Arnold置亂DC系數(shù)，將DC系數(shù)進(jìn)行DCT變換得到AC系數(shù)，使用AC系數(shù)提取特征值；若為音頻，則將音頻分段后，對(duì)每段做DWT變換，將得到的低頻系數(shù)轉(zhuǎn)換成矩陣做SVD，其中最大奇異值的整數(shù)部分奇偶性產(chǎn)生一維序列。將二值水印圖像進(jìn)行掃面得到二值序列后進(jìn)行擴(kuò)頻處理，同Logistic映射生成的二值混沌序列進(jìn)行異或得到水印密文；最后將此水印密文同特征值進(jìn)行異或處理生成零水印序列，將此零水印序列注冊(cè)到IPR數(shù)據(jù)庫(kù)中。

從上述描述可知，本具體應(yīng)用實(shí)例融合了圖像、音頻、視頻數(shù)據(jù)，而不是單單對(duì)其中一種數(shù)據(jù)類型進(jìn)行版權(quán)的認(rèn)證。并且其嵌入水印信息都是有意義的，進(jìn)行版權(quán)認(rèn)證的手段也不同于傳統(tǒng)的認(rèn)證方法，使用嵌入有意義水印信息的零數(shù)字水印算法可以不改變?cè)髌返娜魏螖?shù)據(jù)，具有良好的不可感知性。

為更進(jìn)一步的說(shuō)明本方案，本發(fā)明還提供了一種多媒體文件的標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的一種具體實(shí)施方式。參見圖8，該標(biāo)識(shí)系統(tǒng)具體包括如下內(nèi)容：

多媒體文件類型判斷模塊10，用于判斷當(dāng)前待標(biāo)識(shí)的多媒體文件的類型；若當(dāng)前待標(biāo)識(shí)的多媒體文件為視頻文件，則將視頻文件發(fā)送至視頻特征獲取模塊，若當(dāng)前待標(biāo)識(shí)的多媒體文件為圖片文件，則將視頻文件發(fā)送至圖像特征獲取模塊，若當(dāng)前待標(biāo)識(shí)的多媒體文件為音頻文件，則將視頻文件發(fā)送至音頻特征獲取模塊。

視頻特征獲取模塊20，用于提取視頻文件的關(guān)鍵幀，得到待標(biāo)識(shí)的圖像文件。

圖像特征獲取模塊30，用于對(duì)圖像文件進(jìn)行二維DCT變換，提取圖像文件的文件特征，并將文件特征發(fā)送至零水印獲取模塊。

音頻特征獲取模塊40，用于對(duì)音頻文件進(jìn)行DWT變換，提取音頻文件的文件特征，并將文件特征發(fā)送至零水印獲取模塊。

零水印獲取模塊50，用于將提取的當(dāng)前多媒體文件的文件特征與水印密文進(jìn)行異或處理，獲取并存儲(chǔ)該多媒體文件的零水印。

零水印獲取模塊50中包括下述內(nèi)容：

水印圖像加密單元，用于對(duì)水印圖像進(jìn)行加密，并根據(jù)加密后的水印圖像生成水印密文。

零水印獲取單元，用于將提取的當(dāng)前多媒體文件的文件特征與水印密文進(jìn)行異或處理，獲取該多媒體文件的零水印。

零水印注冊(cè)及存儲(chǔ)單元，用于將當(dāng)前多媒體文件的零水印注冊(cè)到第三方知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息數(shù)據(jù)庫(kù)中，其中，第三方知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)多媒體文件的零水印、查詢及提取各多媒體文件的零水印。

版權(quán)待判定模塊60，用于當(dāng)有待判定多媒體文件的版權(quán)待判定時(shí)，提取待判定多媒體文件的作品特征量；將用于比較的原作者的標(biāo)識(shí)信息與作品特征量以預(yù)先規(guī)定的算法方式進(jìn)行結(jié)合，得到一個(gè)新的水印信息；比較新的水印信息與在第三方知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息數(shù)據(jù)庫(kù)中提取水印信息的相似性，若相似性小于預(yù)設(shè)的相似最小值，則認(rèn)定為待判定多媒體文件為未注冊(cè)過(guò)的多媒體文件，反之，則確認(rèn)待判定多媒體文件為是原作者的作品。

從上述描述可知，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在不修改原始多媒體數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)可以處理三種存在形式不同的多媒體數(shù)據(jù)，并將其進(jìn)行水印加密；其所產(chǎn)生的視頻、音頻、圖像水印均可以克服常見的壓縮和幾何攻擊。

以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。