一种外挂字幕的加密、解密方法及系统、外挂字幕系统与流程

本发明属于虚拟现实字幕处理技术领域，更具体的说，是涉及一种外挂字幕的加密、解密方法及系统、外挂字幕系统。

背景技术：

近年来虚拟现实(Virtual Reality，VR)成为受到人们关注最多的技术。VR是指可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，其利用各种手段模拟生成一种虚拟环境，使用户沉浸到虚拟环境中并产生交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真。全景视频的播放作为其中的关键技术之一，各大视频内容提供商投入了最大精力进行研究。为了给用户带来更好的全景视频播放体验，研发人员从全景视频的生产、格式、渲染、编码、编辑等各方面提出了众多新技术，解决实际生产中遇到的问题。

目前，对于全景视频中的字幕作为全景视频后期编辑中的重要技术，存在着以下难点：第一，全景视频在播放时，用户会随机选择不同的角度观看全景视频，字幕需要在用户转动视角的同时随之变化，并始终在屏幕的中央下方区域显示，需要保证不会因视角变化而丢失；第二，字幕在视频渲染过程中不能发生形变、失真、模糊等质量退化的情况，但是基于全景视频的编码和渲染原理，视频帧的中易发生全景视频质量退化现象，影响用户体验。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种外挂字幕的加密、解密方法及系统、外挂字幕系统，以解决现有技术中视频帧的中易发生全景视频质量退化现象，从而导致降低用户体验的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种外挂字幕的加密方法，包括：

在视频帧中的指定区域内嵌原始字幕信息；

对所述原始字幕信息进行加密，得到加密后带有加密信息的字幕信息。

其中，所述在视频帧中的指定区域内嵌原始字幕信息，包括：

确定在所述视频帧中添加所述原始字幕信息的指定区域；

将所述原始字幕信息以头文件和字幕实体的方式嵌入到所述视频帧中对应的所述指定区域内。

其中，所述对所述原始字幕信息进行加密，得到加密后带有加密信息的字幕信息，包括：

对所述原始字幕信息通过数字水印编码加密处理进行加密，得到加密后带有加密信息的字幕信息。

一种外挂字幕的加密系统，包括：

嵌入模块，用于在视频帧中的指定区域内嵌原始字幕信息；

加密模块，用于对所述原始字幕信息进行加密，得到加密后带有加密信息的字幕信息。

其中，所述嵌入单元包括：

确定单元，用于确定在所述视频帧中添加所述原始字幕信息的指定区域；

嵌入单元，用于将所述原始字幕信息以头文件和字幕实体的方式嵌入到所述视频帧中对应的所述指定区域内。

其中，所述加密模块包括：

加密单元，用于对所述原始字幕信息通过数字水印编码加密处理进行加密，得到加密后带有加密信息的字幕信息。

一种外挂字幕的解密方法，应用于对所述带有加密信息的字幕信息进行解密，该方法包括：

获取包含有所述带有加密信息的字幕信息的视频帧；

对所述视频帧进行解码，并提取所述带有加密信息的字幕信息；

对所述带有加密信息的字幕信息通过数字水印编码解码处理进行解密，得到解密后带有解密信息的字幕信息；

以头文件和字幕实体的方式提取所述解密后带有解密信息的字幕信息中的所述原始字幕信息。

一种外挂字幕的解密系统，应用于对所述带有加密信息的字幕信息进行解密，包括：

获取单元，用于获取包含有所述带有加密信息的字幕信息的视频帧；

解码提取单元，用于对所述视频帧进行解码，并提取所述带有加密信息的字幕信息；

解码单元，用于对所述带有加密信息的字幕信息通过数字水印编码解码处理进行解密，得到解密后带有解密信息的字幕信息；

提取单元，用于以头文件和字幕实体的方式提取出解密后带有解密信息的字幕信息中的原始字幕信息。

一种外挂字幕系统，包括：

字幕添加模块，用于在视频帧中的指定区域内嵌原始字幕信息，并对所述原始字幕信息通过数字水印编码加密处理进行加密，得到加密后带有加密信息的字幕信息；

字幕解码模块，用于对所述字幕添加模块中得到的所述带有加密信息的字幕信息在视频帧播放端通过数字水印编码解码处理进行解密，并提取出解密后带有解密信息的字幕信息中的原始字幕信息。

优选的，还包括：

字幕渲染模块，用于将通过所述数字水印编码加密处理和所述数字水印编码解码处理得到的所述原始字幕信息在所述视频帧上进行渲染。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种外挂字幕的加密、解密方法及系统、外挂字幕系统，本发明在视频帧中内嵌字幕信息，且对原始字幕信息进行加密并发送，在播放端解码视频的同时，对原始字幕信息进行解密并提取内嵌的原始字幕信息，并将原始字幕信息在视频帧中进行渲染，减少对视频质量的影响，减少全景视频质量退化现象，从而提升用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种外挂字幕的加密方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的图1中的步骤101的具体方法流程示意图；

图3a为本发明实施例提供的在视频帧底部或上部的若干行像素中添加原始字幕信息的预设位置示意图；

图3b为本发明实施例提供的在视频帧底部填补n行数的像素中添加原始字幕信息的预设位置示意图；

图4a为本发明实施例提供的嵌入方式为将原始字幕信息直接代替像素值嵌入示意图；

图4b为本发明实施例提供的嵌入方式为将原始字幕信息在某个像素值的频域进行嵌入示意图；

图4c为本发明实施例提供的嵌入方式为将原始字幕信息在某个像素值的高bit位进行嵌入示意图；

图5为本发明实施例提供的一种外挂字幕的加密系统结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种外挂字幕的解密方法流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种外挂字幕的解密系统结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种外挂字幕的系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提出一种全景视频流中外挂字幕的加密实现方法，在视频帧中的指定区域内嵌字幕信息，进行编码，在播放端解密视频帧的同时解码内嵌在指定区域的字幕信息，并进行渲染，以解决现有技术中视频帧的中易发生全景视频质量退化现象，从而导致降低用户体验的问题。

请参阅附图1，图1为本发明实施例提供的一种外挂字幕的加密方法流程示意图。如图1所示，本发明实施例公开了一种外挂字幕的加密方法，该方法具体包括如下步骤：

S101、在视频帧中的指定区域内嵌原始字幕信息。

具体的，如图2所示，该步骤可以包括如下步骤：

S1011、确定在视频帧中添加原始字幕信息的指定区域。

需要说明的是，在本实施例中，首先需要指定字幕信息在视频帧中的添加区域，此处描述的指定字幕信息作为原始字幕信息，可以采用以下两种确定方式：1)在视频帧底部或上部的若干行像素中进行添加，其优点为不会增加额外的码率或增加的码率很少，视频帧的尺寸不变(W*H)，缺点为有可能影响视频质量，但由于处于底部或上部且只有几行，不易引起使用者的使用体验；2)在视频帧底部填补n行数的像素，n的数量结合编码规则进行考虑，一般设为16的整数倍，将字幕信息嵌入到填补的空白区域中，其优点为不会影响视频质量，缺点为会带来额外的码率，但由于嵌入的区域变化很小且颜色单一，码率的提升很有限，视频帧的尺寸为W*(H+n)，其中W为视频帧的长度，H为视频帧的宽度。具体的，原始字幕信息添加位置如图3a和图3b所示，其中图3a为本发明实施例提供的在视频帧底部或上部的若干行像素中添加原始字幕信息的预设位置示意图，图3b为本发明实施例提供的在视频帧底部填补n行数的像素中添加原始字幕信息的预设位置示意图。

S1012、将原始字幕信息以头文件和字幕实体的方式嵌入到视频帧中对应的指定区域内。

需要说明的是，在本实施例中，选择一种原始字幕信息添加位置，将原始字幕信息以头文件和字幕实体的方式嵌入到视频帧中，具体的嵌入的方式可以选择将原始字幕信息直接代替像素值，也可以在某个像素值的频域或者高bit位进行嵌入。具体嵌入流程如图4a、图4b和图4c所示，其中，图4a为本发明实施例提供的嵌入方式为将原始字幕信息直接代替像素值嵌入示意图；图4b为本发明实施例提供的嵌入方式为将原始字幕信息在某个像素值的频域进行嵌入示意图；图4c为本发明实施例提供的嵌入方式为将原始字幕信息在某个像素值的高bit位进行嵌入示意图。

S102、对原始字幕信息进行加密，得到加密后带有加密信息的字幕信息。

具体的，该步骤的加密可以采用如下加密方式：

对原始字幕信息通过抗压缩和传输损失的数字水印编码处理进行加密，得到加密后带有加密信息的字幕信息。

需要说明的是，本实施例为了避免视频编码和传输对于解码端的影响，需要对于嵌入信息进行抗压缩和抗传输损失的数字水印编码处理，数字水印技术(Digital Watermarking)是将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体当中(多媒体、文档、软件等)是间接表示(修改特定区域的结构)，且不影响原载体的使用价值，也不容易被探知和再次修改。

在上述公开的方法的基础上，本发明实施例还提供了一种系统。

请参阅附图5，图5为本发明实施例提供的一种外挂字幕的加密系统结构示意图。如图5所示，本发明实施例提供了一种外挂字幕的加密系统，该系统具体结构包括：嵌入模块501和加密模块502，其中：

嵌入模块501，用于在视频帧中的指定区域内嵌原始字幕信息；

加密模块502，用于对原始字幕信息进行加密，得到加密后带有加密信息的字幕信息。

其中，所述嵌入单元501包括：

确定单元，用于确定在视频帧中添加原始字幕信息的指定区域；

嵌入单元，用于将原始字幕信息以头文件和字幕实体的方式嵌入到视频帧中对应的指定区域内。

其中，所述加密模块502包括：

加密单元，用于对原始字幕信息通过数字水印编码加密处理进行加密，得到加密后带有加密信息的字幕信息。

本实施例提供一种外挂字幕的加密方法及系统，在视频帧中的确定内嵌原始字幕信息的指定区域，将原始字幕信息嵌入到该指定区域，然后将原始字幕信息进行加密处理，得到加密后带有加密信息的字幕信息发送至播放端。

请参阅附图6，图6为本发明实施例提供的一种外挂字幕的解密方法流程图。如图6所示，本发明实施例公开了一种外挂字幕的解密方法，应用于对带有加密信息的字幕信息进行解密，该方法具体包括如下步骤：

S601、获取包含有带有加密信息的字幕信息的视频帧；

S602、对视频帧进行解码，并提取带有加密信息的字幕信息；

S603、对带有加密信息的字幕信息通过数字水印编码解码处理进行解密，得到解密后带有解密信息的字幕信息；

S604、以头文件和字幕实体的方式提取解密后带有解密信息的字幕信息中的原始字幕信息。

在本实施例中，需要说明的是，在播放端接收到视频帧后需要按照加密编码端对应的方式进行数字水印相对应的解码处理，将视频帧还原成加密之前的结果，然后以头文件加字幕实体的方式在对应像素中直接提取或频域方式或高bit提取字幕信息，然后将原始字幕信息在解码后的视频帧上进行渲染。

在上述公开的解密方法的基础上，还公开了一种解密系统。

请参阅附图7，图7为本发明实施例提供的一种外挂字幕的解密系统结构示意图。如图7所示，本发明实施例提供了一种外挂字幕的解密系统，该系统具体包括如下结构：

获取单元701，用于获取包含有带有加密信息的字幕信息的视频帧；

解码提取单元702，用于对视频帧进行解码，并提取带有加密信息的字幕信息；

解码单元703，用于对带有加密信息的字幕信息通过数字水印编码解码处理进行解密，得到解密后带有解密信息的字幕信息；

提取单元704，用于以头文件和字幕实体的方式提取出解密后带有解密信息的字幕信息中的原始字幕信息。

本实施例提供一种外挂字幕的解密方法及系统，在播放端接收到视频帧后需要按照加密编码端对应的方式进行数字水印相对应的解码处理，将视频帧还原成加密之前的结果，然后以头文件加字幕实体的方式在对应像素中直接提取或频域方式或高bit提取字幕信息，然后将原始字幕信息在解码后的视频帧上进行渲染。

在上述公开的实施例的基础上，请参阅附图8，图8为本发明实施例提供的一种外挂字幕系统结构示意图。如图8所示，本发明实施例公开了一种外挂字幕系统，该系统具体包括结构如下：

字幕添加模块801，用于在视频帧中的指定区域内嵌原始字幕信息，并对原始字幕信息通过数字水印编码加密处理进行加密，得到加密后带有加密信息的字幕信息；

字幕解码模块802，用于对字幕添加模块中得到的带有加密信息的字幕信息在视频帧播放端通过数字水印编码解码处理进行解密，并提取出解密后带有解密信息的字幕信息中的原始字幕信息。

优选的，该系统还包括：

字幕渲染模块803，用于将通过数字水印编码加密处理和数字水印编码解码处理得到的原始字幕信息在视频帧上进行渲染。

本实施例提供的一种外挂字幕系统，通过字幕添加模块将原始字幕信息添加至视频帧中的指定位置，并对原始字幕信息进行加密，发送至字幕解密模块，加密后的字幕信息在视频帧播放端进行解码，并将原始字幕信息提取出来，最后将原始字幕信息在解密后的视频帧上进行渲染播放，实现外挂字幕信息，在此过程中不易被人篡改，且由于在指定位置添加指定字幕信息不会对视频质量产生影响。

综上所述，本发明提供了一种外挂字幕的加密、解密方法及系统、外挂字幕系统，本发明在视频帧中内嵌字幕信息，且对原始字幕信息进行加密并发送，在播放端解码视频的同时，对原始字幕信息进行解密并提取内嵌的原始字幕信息，并将原始字幕信息在视频帧中进行渲染，减少对视频质量的影响，减少全景视频质量退化现象，从而提升用户体验。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上结合附图对本发明所提出的方法进行了示例性描述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。