专利名称：多媒体的水印制作和提取方法及系统、及多媒体发布系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多媒体水印处理方法，特别是涉及一种多媒体的水印制作和提取方法及系统、及多媒体发布系统。
背景技术：
现代的音乐消费者普遍通过互联网传播或者CD、U盘、存储卡等存储介质获取音
乐和欣赏音乐。在方便和免费的同时，盗版音乐盛行，损害了音乐原创者和发行渠道的利.、/■
Mo 数字版权管理(Digital Rights Management ;简称DRM)指的是知识产权的所有者用来控制与管制合法存取知识产权数字产品的技术。随着人们的版权意识的增强，各种数字版权管理方式也应运而生。例如，采用计费绑定的方式进行版权管理，该种方式的缺点在于，当音视频文件被下载后，很难对已下载的文件继续进行版权保护，同时极大地限制了音视频文件的推广。因此，市场上还提供了采用水印的方式进行版权保护的技术。例如，采用低位有效的方式嵌入水印，该种方式不但改变了多媒体文件的数据，损坏了多媒体文件，还存在着隐蔽数据量过小、不够稳定、不会影响音视频播放质量等问题，故无法有效地进行版权保护。因此需要改进现有的水印嵌入技术。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多媒体的水印制作和提取方法及系统、及多媒体发布系统，用于解决现有技术中水印嵌入不稳定、无法提供有效地版权保护的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种多媒体的水印制作方法，其至少包括I)按预定的数据单位划分附加信息，并确定划分后的所述附加信息中的每一个数值及划分的数量总和；以及基于所述数据单位所能产生的不同的数值来产生不同的特征序列；2)将待加载水印的多媒体文件按所划分的数量总和进行分块，以得到多媒体数据块；并提取每个所述多媒体数据块的特征信息；3)基于预设的各所述多媒体数据块与各所述数值的对应关系，将所述多媒体数据块的特征信息与所述数值所对应的特征序列进行水印加载运算；4)将经过运算后的所有多媒体数据块进行合成，以得到加载了所述附加信息的水印的多媒体文件。优选地,所述步骤3)还包括基于公式1^￡(；0斗￡(；0+卩11(；0*1^将所述特征信息与相应的特征序列进行水印加载运算；其中，i为大于等于0的整数，bf(i)表示第i个所述多媒体数据块的特征信息，pn(i)表示相应的特征序列，k为权值，hbf(i)表示水印加载运算后的所述多媒体数据块的特征信息。优选地，所述方法还包括将各所述特征序列、所划分的附加信息中的各数值、各数值的数量总和、各所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述权值合成密钥。优选地，各所述特征序列彼此正交。优选地，所述附加信息至少包括以下一种提示词、作者信息、图片。基于上述目的，本发明还提供一种多媒体的水印提取方法，其至少包括a)获取多个特征序列、以各所述特征序列为水印的多媒体文件、每一个所述特征序列所对应的数值、所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述多媒体文件的附加信息中所包含的各所述数值的数量总和；b)将所述多媒体文件按所述数量总和进行分块，以得到多个加载有所述特征序列的多媒体数据块；并提取每一个所述多媒体数据块的特征信息；c)将所述特征信息分别与每一个所述特征序列进行识别运算，以识别出所述特征信息中加载的特征序列，并基于所获取的各特征序列与数值的对应关系，确定所述特征信息所对应的数值；以及将加载在所述多媒体数据块中所识别的特征序列进行去水印处理；d)将去水印处理后的各所述多媒体数据块和各所述数值按各自的顺序分别进行合成，以得到去除水印的所述多媒体文件及其附加信息。优选地，所述步骤a)还包括获取所述特征序列的权值。优选地，所述步骤a)还包括获取包含多个特征序列、各所述特征序列所对应的数值、所述特征序列与所述数值的对应关系、附加信息所包含的各所述数值的数量总和、及所述权值的密钥，并对所述密钥进行解密处理。优选地于，在所述步骤c)中，将所述特征信息分别与每一个所述特征序列进行识别运算的方式包括将所述特征信息分别与每一个所述特征序列进行内积运算，并对每一个运算结果进行比较，以识别出所述特征信息中所加载的特征序列。优选地，在所述步骤c)中，将加载在所述多媒体数据块中所识别的特征序列进行去水印处理的方式包括基于公式bf’(i)=hbf’⑴_pn’*k’，将所识别的特征序列与所述特征信息进行去水印运算，以得到去水印后的所述多媒体数据块；其中，i为大于等于0的整数，bf’ (i)表示第i个去除水印的所述多媒体数据块的特征信息，pn’ (i)表示相应的特征序列，k’为权值，hbf’ (i)表示所分割的所述多媒体数据块的特征信息。优选地，所述附加信息至少包括以下一种提示词、作者信息、及图片。基于上述目的，本发明还提供一种多媒体的水印制作子系统，其至少包括预处理模块，用于按预定的数据单位划分附加信息，并确定划分后的所述附加信息中的每一个数值及划分的数量总和；以及基于所述数据单位所能产生的不同的数值来产生不同的特征序列；第一分割模块，用于将待加载水印的多媒体文件按所划分的数量总和进行分块，以得到多媒体数据块；并提取每个所述多媒体数据块的特征信息；水印加载模块，用于基于预设的各所述多媒体数据块与各所述数值的对应关系，将所述多媒体数据块的特征信息与所述数值所对应的特征序列进行水印加载运算；第一合成模块，用于将经过运算后的所有多媒体数据块进行合成，以得到加载了所述附加信息的水印的多媒体文件。优选地,所述水印加载模块还用于基于公式hbf (i) =bf (i) +pn (i) *k,将所述特征信息与相应的特征序列进行水印加载运算；其中，i为大于等于0的整数，bf(i)表示第i个所述多媒体数据块的特征信息，Pn⑴表示相应的特征序列，k为权值，hbf(i)表示水印加载运算后的所述多媒体数据块的特征信息。优选地，所述水印制作子系统还包括加密模块，用于将各所述特征序列、所划分的附加信息中的各数值、各数值的数量总和、各所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述权值合成密钥。 优选地，各所述特征序列彼此正交。优选地，所述附加信息至少包括以下一种提示词、作者信息、图片。基于上述目的，本发明还提供一种多媒体的水印提取子系统，其至少包括获取模块，用于获取多个特征序列、以各所述特征序列为水印的多媒体文件、每一个所述特征序列所对应的数值、所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述多媒体文件的附加信息中所包含的各所述数值的数量总和；第二分割模块，用于将所述多媒体文件按所述数量总和进行分块，以得到多个加载有所述特征序列的多媒体数据块；并提取每一个所述多媒体数据块的特征信息；水印提取模块，用于将所述特征信息分别与每一个所述特征序列进行识别运算，以识别出所述特征信息中加载的特征序列，并基于所获取的各特征序列与数值的对应关系，确定所述特征信息所对应的数值；以及将加载在所述多媒体数据块中所识别的特征序列进行去水印处理；第二合成模块，用于将去水印处理后的各所述多媒体数据块和各所述数值按各自的顺序分别进行合成，以得到去除水印的所述多媒体文件及其附加信息。优选地，所述水印提取模块包括识别单元，用于将所述特征信息分别与每一个所述特征序列进行内积运算，并对每一个运算结果进行比较，以识别出所述特征信息中所加载的特征序列。优选地，所述获取模块还用于获取所述特征序列的权值。优选地，所述获取模块还包括子获取单元，用于获取包含多个特征序列、各所述特征序列所对应的数值、所述特征序列与所述数值的对应关系、附加信息所包含的各所述数值的数量总和、及所述权值的密钥；解密单元，用于对所述密钥进行解密处理。优选地，所述水印提取模块还包括子提取单元，用于基于公式bf' (i)=hbf' (i)-pn’ *k’，将所识别的特征序列与所述特征信息进行去水印运算，以得到去水印后的所述多媒体数据块；其中，i为大于等于0的整数，bf' (i)表示第i个去除水印的所述多媒体数据块的特征信息，pn’(i)表示相应的特征序列，k’为权值，hbf' (i)表示所分割的所述多媒体数据块的特征信息；以及基于所获取的各所述特征序列与各所述数值的对应关系，来确定加载在所述多媒体数据块中的所述附加信息的数值。优选地，所述附加信息至少包括以下一种提示词、作者信息、及图片。基于上述目的，本发明还提供一种多媒体的水印发布系统，其至少包括多媒体制作子系统，用于将多媒体源制作成多媒体文件；如上任一所述的多媒体的水印制作子系统，与所述多媒体制作单元连接，用于将所述多媒体文件的附加信息作为水印加载到所述多媒体文件中；与所述多媒体水印制作子系统连接的多媒体发布平台，用于将加载水印后的所述多媒体文件予发布至付费渠道和非付费渠道；如上任一所述的多媒体的水印提取子系统，与所述多媒体发布平台通信连接，用于将获取自付费渠道的加载有水印的所述多媒体文件进行水印提取处理，以得到去除水印后的多媒体文件及其附加信息；多媒体播放子系统，用于将所述多媒体水印提取子系统所得到的去除水印的所述多媒体文件及其附加信息予以播放；或将获取自非付费渠道的加载有水印的所述多媒体文件予以播放。如上所述，本发明的多媒体的水印制作和提取方法及系统、及多媒体发布系统，具有以下有益效果采用将附加信息中的各数值所对应的特征序列加载到多媒体数据块的特征信息的方式来制成以所述附加信息为水印的多媒体文件，以及通过逆运算来恢复原始多媒体文件及其附加信息，能够提供无损的多媒体文件；同时，在特征信息中加载/提取特征序列的方式，能够在一定程度上损坏了多媒体文件，使得普通播放器能够播放、但无法提供清晰的音频/视频质量及相应的附加信息，这样既能够对多媒体文件进行版权保护，又能满足人们免费尝鲜的市场需求；另外，各特征序列彼此正交，能够在水印提取时易于利用内积的方式进行识别，以便准确的去除水印；此外，利用上述水印制作、水印提取的方式来进行多媒体发布，能够同时满足付费用户、非付费用户的不同需求，避免因需求不同而提供多种技术方案，有效提高了技术人员的工作效率。
图1显示为本发明的多媒体的水印制作方法的流程图。图2显示为本发明的多媒体的水印提取方法的流程图。图3显示为本发明的多媒体的水印制作子系统的结构示意图。 图4显示为本发明的多媒体的水印提取子系统的结构示意图。图5显示为本发明的多媒体的水印发布系统的结构示意图。元件标号说明I水印制作子系统11预处理模块12第一分割模块13水印加载模块14第一合成模块2水印提取子系统21获取模块22第二分割模块23水印提取模块24第二合成模块3多媒体制作子系统4多媒体发布平台5多媒体播放子系统SI S4、S101 S104 步骤
具体实施例方式以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式
加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。图1为本发明的一种多媒体的水印制作方法的流程图。本发明所述水印制作方法主要由水印制作子系统来执行，其中，所述水印制作子系统为安装在计算机设备中的应用模块等。该计算机设备为一种能够按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备，其硬件包括但不限于微处理器、FPGA、DSP、嵌入式设备等。在步骤SI中，所述水印制作子系统按预定的数据单位划分附加信息，并确定划分后的所述附加信息中的每一个数值及划分的数量总和；以及基于所述数据单位所能产生的不同的数值来产生不同的特征序列。其中，所述数据单位可以是比特位，也可以是字节。所述附加信息包括任何需要附加在所述多媒体文件中的信息，其包括但不限于提示词、作者信息、位图等。其中，提示词包括歌词、字幕等。例如，所述水印制作子系统以字节为单位划分数量总和为IKB的附加信息，并得到分割成IK个数据单位的所述附加信息中的各数值。所述水印制作子系统基于所述数据单位所能产生的不同的数值来产生不同的特征序列。例如，数据单位为比特位，则所述数据单位所能产生的不同的数值为2个，即0和1，则所述水印制作子系统利用特征序列发生器产生两个不同的特征序列。优选地，各所述特征序列彼此正交。在步骤S2中，所述水印制作子系统将待加载水印的多媒体文件按所划分的数量总和进行分块，以得到多媒体数据块；并提取每个所述多媒体数据块的特征信息。其中，所述多媒体文件包括任何已编码的多媒体文件，其包括但不限于基于FLAC格式的无损音乐文件，基于PCM格式的音乐文件，基于RMVB编码的多媒体文件、基于WMA编码的多媒体文件、基于FLAC编码的多媒体文件等，所述多媒体数据包括但不限于音频文件、视频文件
坐寸o具体地，所述水印制作子系统按所述数据量将所述多媒体文件进行等分。例如，所述水印制作子系统确定所划分的附加信息的数量总和为1K，所述多媒体文件的数据量为2MB，则所述水印制作子系统将所述多媒体文件进行等分，并得到IK个多媒体数据块，每一个多媒体数据块的数据量为2KB。所述水印制作子系统提取每一个所述多媒体数据块的特征信息的方式包括任何通过域变换的方式来提取所述特征信息。例如，所述水印制作子系统将每一个所述多媒体数据块进行DCT变换(离散余弦变换)，以得到所述多媒体数据块的特征信息。在步骤S3中，所述水印制作子系统基于预设的各所述多媒体数据块与各所述数值的对应关系，将所述多媒体数据块的特征信息与所述数值所对应的特征序列进行水印加载运算。其中，所述多媒体数据块与所述数值的对应关系可以是依照数据单位划分所述附加信息中的数值的顺序，来将每一个数值对应一个多媒体数据块；也可以是按照预设的索引算法将所述附加信息中各数值与各多媒体数据块按索引对应。例如，所划分的附加信息中的数值al、a2、a3依次为1101，0001，0001 ；各所述多媒体数据块按分割顺序依次为A1，A2, A3 ；则所述水印制作子系统将数值al所对应的特征序列pn (I)和多媒体数据块Al的特征信息BI进行水印加载运算得到新的特征信息BI’;将数值a2所对应的特征序列pn(2)和多媒体数据块A2的特征信息B2进行水印加载运算得到新的特征信息B2’ ；将数值a3所对应的特征序列pn (2)和多媒体数据块A3的特征信息B3进行水印加载运算得到新的特征信息B3，。其中，所述水印制作子系统将所述特征信息与相应的特征序列进行水印加载运算的方式包括任何通过改变所述特征信息的方式来加载水印的运算。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，当所述多媒体数据块通过域变换的方式提取特征信息时，所述特征信息必将集中在高频区域或低频区域。故而，所述特征序列的长度仅需为所述多媒体数据块的长度的一半，即可与所述特征信息进行水印加载运算。优选地，所述水印制作子系统基于公式(I )，将所述特征信息与相应的特征序列进行水印加载运算。 hbf (i) =bf (i) +pn (i) *k公式(I)其中，i为大于等于0的整数，bf(i)表示第i个所述多媒体数据块的特征信息，pn(i)表示特征序列，k为权值，hbf(i)表示水印加载运算后的所述多媒体数据块的特征信息。其中，所述权值k的数值可依据实际需要进行调整。继续步骤S3中的例子，所述水印制作子系统利用公式(I)依次将特征序列pn(l)加载到特征信息BI中，将特征序列pn (2)加载到特征信息B2中，将特征序列pn (2)加载到特征信息B3中。在步骤S4中，所述水印制作子系统将经过运算后的所有多媒体数据块进行合成，以得到加载了所述附加信息的水印的多媒体文件。具体地，所述水印制作子系统利用逆变换的方式将运算后的特征信息变换为加载了水印的多媒体数据块，并按照步骤S2的分割顺序将各多媒体数据块进行合成，以得到加载了所述附加信息水印的多媒体文件。作为一种优选方案，所述水印制作方法还包括步骤S5 (未予图示)。在步骤S5中，所述水印制作子系统将各所述特征序列、所划分的附加信息的各数值、各数值的数量总和、各所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述权值合成密钥，以供相应的播放器或水印提取子系统来获取。由此能够更好地保护多媒体文件的版权。优选地，所述水印制作子系统还将各数值的顺序也合并在所述密钥中。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，密钥的制作过程，在此不再详述。如图2所示，本发明还提供一种多媒体的水印提取方法。所述水印提取方法主要由水印提取子系统来执行，其中，所述水印提取子系统为安装在计算机设备中的应用模块等，也可以是一个算法模块嵌入在传统的多媒体播放软件。该计算机设备为一种能够按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备，其硬件包括但不限于微处理器、FPGA、DSP、嵌入式设备等。在步骤SlOl中，所述水印提取子系统获取多个特征序列、以各所述特征序列为水印的多媒体文件、每一个所述特征序列所对应的数值、所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述多媒体文件的附加信息中所包含的各所述数值的数量总和。其中，所述附加信息包括任何已附加在所述多媒体文件中的信息，其包括但不限于提示词、作者信息、位图等。具体地，所述多个特征序列、以各所述特征序列为水印的多媒体文件、每一个所述特征序列所对应的数值、所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述多媒体文件的附加信息中所包含的各所述数值的数量总和可以由所述水印提取子系统自所在计算机设备内部的指定存储单元处获取，或由其他设备提供给所述水印提取子系统。优选地，所述水印提取子系统还获取所述特征序列的权值，以便所述水印提取子系统基于所述权值进行水印提取运算。更为优选地，所述水印提取子系统获取包含获取多个特征序列、每一个所述特征序列所对应的数值、所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述多媒体文件的附加信息中所包含的各所述数值的数量总和、及所述权值的密钥，并对所述密钥进行解密处理。其中，所述密钥中还可以包括各数值的顺序。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，将密钥进行解密过程，在此不再详述。例如，所获取的多个特征序列、每一个所述特征序列所对应的数值、所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述多媒体文件的附加信息中所包含的各所述数值的数量总和、及所述权值被MD5加密算法打包成一个密钥，则所述水印提取子系统基于预设的MD5解密算法将所述密钥进行解密。在步骤S102中，所述水印提取子系统将所述多媒体文件按所述数量总和进行分块，以得到多个加载有所述特征序列的多媒体数据块；并提取每一个所述多媒体数据块的特征信息。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，上述将所获取的多媒体文件按所述数量总和进行分块，并提取每一个所述多媒体数据块的特征信息的方式与前述水印制作子系统将待加载水印的多媒体文件按所述数量总和进行分块，以得到多媒体数据块；并提取每个所述多媒体数据块的特征信息的方式相同或相似，在此不再详述。在步骤S103中，所述水印提取子系统将所述特征信息分别与每一个所述特征序列进行识别运算，以识别出所述特征信息中加载的特征序列，并基于所获取的各特征序列与数值的对应关系，确定所述特征信息所对应的数值；以及将加载在所述多媒体数据块中所识别的特征序列进行去水印处理。本实施例中，所述水印提取子系统将所述特征信息分别与每一个所述特征序列进行内积运算，并对每一个运算结果进行比较，以确定所述特征信息中所包含的特征序列。具体地，所述水印提取子系统将所述特征信息分别与每一个所述特征序列进行内积运算，并对每一个运算结果进行比较，取得所述运算结果中的最大值，由此来确定所述特征信息中所包含的特征序列为所述最大值所对应的特征序列。例如，所述水印提取子系统将特征信息bf (i)分别与特征序列{pn(0)，pn(l)}进行内积运算，并依次得到to、ti，接着，对to和tl进行比较，若to>ti，则所述水印提取子系统确认bf (i)中包含的特征序列为pn (0)，反之，则确认bf (i)中包含的特征序列为pn (I)。所述水印提取子系统基于所获取的各特征序列与数值的对应关系，确定所述特征信息所对应的附加信息中的数值。具体地，在识别出所述特征信息中所加载的特征序列后，所述水印提取子系统能够根据所获取的各特征序列与数值的对应关系来确定所述特征信息所对应的附加信息中的数值。所述水印提取子系统将加载在所述多媒体数据块中所识别的特征序列进行去水印处理的方式包括利用所述水印制作子系统中水印加载运算的逆运算，来分离所述多媒体数据块中的特征序列。本实施例中，所述水印提取子系统基于公式(2)，将所识别的特征序列与相应的特征信息进行去水印运算，以得到去水印后的所述多媒体数据块。
bf，(i)=hbf，(i)-pn，(i)*k，公式(2)其中，i为大于等于0的整数，bf’⑴表示第i个去除水印的所述多媒体数据块的特征信息，pn’ (i)表示相应的特征序列，k’为权值，hbf’ (i)表示所分割的所述多媒体数据块的特征信息。其中，所述k'可以是预设的权值，优选为所获取的权值。例如，所述水印提取子系统所识别的特征序列为pn(0)，所对应的特征信息为hbf’(3)，则利用公式(2)来得到去除水印的特征信息bf’(3)，且得到加载在所述多媒体数据块中的所述附加信息的数值为O。依次类推，所述水印提取子系统将作为水印的附加信息从各所述多媒体数据块中分离出来。在步骤S104中，所述水印提取子系统将去水印处理后的各所述多媒体数据块和各所述数值按各自的顺序分别进行合成，以得到去除水印 的所述多媒体文件及其附加信息。其中，所述附加信息中各数值的顺序可以是按照所述多媒体文件分块的顺序，优选地，所述水印提取子系统预先获取所述附加信息中各数值的顺序。例如，所述附加信息中各数值的顺序为各所述多媒体数据块按分块的顺序，则所述水印提取子系统依次将分离的多媒体数据块Al、A2、A3进行合并，以得到去除水印的多媒体文件；同时还将多媒体数据块Al所对应的数值al、多媒体数据块A2所对应的数值a2、多媒体数据块A3所对应的数值a3依次进行合并，以得到所述多媒体文件的附加信息。如图3所示，本发明还提供一种多媒体的水印制作子系统。所述水印制作子系统I至少包括预处理模块11、第一分割模块12、水印加载模块13、第一合成模块14。所述预处理模块11用于按预定的数据单位划分附加信息，并确定划分后的所述附加信息中的每一个数值及划分的数量总和；以及基于所述数据单位所能产生的不同的数值来产生不同的特征序列。其中，所述数据单位可以是比特位，也可以是字节。所述附加信息包括任何需要附加在所述多媒体文件中的信息，其包括但不限于提示词、作者信息、位图等。其中，提示词包括歌词、字幕等。例如，所述预处理模块11以字节为单位划分数量总和为IKB的附加信息，并得到分割成IK个数据单位的所述附加信息中的各数值。所述预处理模块11基于所述数据单位所能产生的不同的数值来产生不同的特征序列。例如，数据单位为比特位，则所述数据单位所能产生的不同的数值为2个，即0和1，则所述预处理模块11利用特征序列发生器产生两个不同的特征序列。优选地，各所述特征序列彼此正交。所述第一分割模块12用于将待加载水印的多媒体文件按所划分的数量总和进行分块，以得到多媒体数据块；并提取每个所述多媒体数据块的特征信息。其中，所述多媒体文件包括任何已编码的多媒体文件，其包括但不限于基于RMVB编码的多媒体文件、基于WMA编码的多媒体文件、基于FLAC编码的多媒体文件等，所述多媒体数据包括但不限于音频文件、视频文件等。具体地，所述第一分割模块12按所述数据量将所述多媒体文件进行等分。例如，所述第一分割模块12确定所划分的附加信息的数量总和为1K，所述多媒体文件的数据量为2MB，则所述第一分割模块12将所述多媒体文件进行等分，并得到IK个多媒体数据块，每一个多媒体数据块的数据量为2KB。所述第一分割模块12提取每一个所述多媒体数据块的特征信息的方式包括任何通过域变换的方式来提取所述特征信息。例如，所述第一分割模块12将每一个所述多媒体数据块进行DCT变换(离散余弦变换)，以得到所述多媒体数据块的特征信息。所述水印加载模块13用于基于预设的各所述多媒体数据块与各所述数值的对应关系，将所述多媒体数据块的特征信息与所述数值所对应的特征序列进行水印加载运算。其中，所述多媒体数据块与所述数值的对应关系可以是依照数据单位划分所述附加信息中的数值的顺序，来将每一个数值对应一个多媒体数据块；也可以是按照预设的索引算法将所述附加信息中各数值与各多媒体数据块按索引对应。例如，所划分的附加信息中的数值al、a2、a3依次为1101，0001，0001 ；各所述多媒体数据块按分割顺序依次为A1，A2, A3 ；则所述水印加载模块13将数值al所对应的特征序列pn (I)和多媒体数据块Al的特征信息BI进行水印加载运算得到新的特征信息BI’;将数值a2所对应的特征序列pn(2)和多媒体数据块A2的特征信息B2进行水印加载运算得到新的特征信息B2’ ；将数值a3所 对应的特征序列pn (2)和多媒体数据块A3的特征信息B3进行水印加载运算得到新的特征信息B3’。其中，所述水印加载模块13将所述特征信息与相应的特征序列进行水印加载运算的方式包括任何通过改变所述特征信息的方式来加载水印的运算。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，当所述多媒体数据块通过域变换的方式提取特征信息时，所述特征信息必将集中在高频区域或低频区域。故而，所述特征序列的长度仅需为所述多媒体数据块的长度的一半，即可与所述特征信息进行水印加载运算。优选地，所述水印加载模块13基于公式(1)，将所述特征信息与相应的特征序列进行水印加载运算。hbf (i) =bf (i) +pn (i) *k公式(I)其中，i为大于等于0的整数，bf(i)表示第i个所述多媒体数据块的特征信息，pn(i)表示特征序列，k为权值，hbf(i)表示水印加载运算后的所述多媒体数据块的特征信息。其中，所述权值k的数值可依据实际需要进行调整。继续上述水印加载模块13中的例子，所述水印加载模块13利用公式(I)依次将特征序列Pn⑴加载到特征信息BI中，将特征序列pn⑵加载到特征信息B2中，将特征序列pn(2)加载到特征信息B3中。所述第一合成模块14用于将经过运算后的所有多媒体数据块进行合成，以得到加载了所述附加信息的水印的多媒体文件。具体地，所述第一合成模块14利用逆变换的方式将运算后的特征信息变换为加载了水印的多媒体数据块，并按照所述第一分割模块12的分割顺序将各多媒体数据块进行合成，以得到加载了所述附加信息水印的多媒体文件。作为一种优选方案，所述水印制作系统还包括加密模块(未予图示)。所述加密模块用于将各所述特征序列、所划分的附加信息的各数值、各数值的数量总和、各所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述权值合成密钥，以供相应的播放器或水印提取子系统来获取。由此能够更好地保护多媒体文件的版权。优选地，所述加密模块还将各数值的顺序也合并在所述密钥中。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，密钥的制作过程，在此不再详述。
如图4所示，本发明还提供一种多媒体的水印提取子系统。所述水印提取子系统2至少包括获取模块21、第二分割模块22、水印提取模块23、第二合成模块24。所述获取模块21用于获取多个特征序列、以各所述特征序列为水印的多媒体文件、每一个所述特征序列所对应的数值、所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述多媒体文件的附加信息中所包含的各所述数值的数量总和。其中，所述附加信息包括任何已附加在所述多媒体文件中的信息，其包括但不限于提示词、作者信息、位图等。具体地，所述多个特征序列、以各所述特征序列为水印的多媒体文件、每一个所述特征序列所对应的数值、所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述多媒体文件的附加信息中所包含的各所述数值的数量总和可以由所述获取模块21自所在计算机设备内部的指定存储单元处获取，或由其他设备提供给所述获取模块21。优选地，所述获取模块21还获取所述特征序列的权值，以便所述水印提取子系统2基于所述权值进行水印提取运算。更为优选地，所述获取模块21包括子获取单元、解密单元(均未予图示)。所述子获取单元用于获取多个特征序列、每一个所述特征序列所对应的数值、所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述多媒体文件的附加信息中所包含的各所述数值的数量总和、及所述权值的密钥。其中，所述密钥中还可以包括各数值的顺序。所述解密单元用于对所述密钥进行解密处理。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，将密钥进行解密过程，在此不再详述。例如，所获取的多个特征序列、每一个所述特征序列所对应的数值、所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述多媒体文件的附加信息中所包含的各所述数值的数量总和、及所述权值被MD5加密算法打包成一个密钥，则所述解密单元基于预设的MD5解密算法将所述密钥进行解密。所述第二分割模块22用于将所述多媒体文件按所述数量总和进行分块，以得到多个加载有所述特征序列的多媒体数据块；并提取每一个所述多媒体数据块的特征信息。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，上述将所获取的多媒体文件按所述数量总和进行分块，并提取每一个所述多媒体数据块的特征信息的方式与前述第一分割模块12将待加载水印的多媒体文件按所述数量总和进行分块，以得到多媒体数据块；并提取每个所述多媒体数据块的特征信息的方式相同或相似，在此不再详述。所述水印提取模块23用于将所述特征信息分别与每一个所述特征序列进行识别运算，以识别出所述特征信息中加载的特征序列，并基于所获取的各特征序列与数值的对应关系，确定所述特征信息所对应的数值；以及将加载在所述多媒体数据块中所识别的特征序列进行去水印处理。具体地，所述水印提取模块23包括识别单元、和子提取单元(均未予图示)。所述识别单元用于将所述特征信息分别与每一个所述特征序列进行内积运算，并对每一个运算结果进行比较，以确定所述特征信息中所包含的特征序列。具体地，所述识别单元将所述特征信息分别与每一个所述特征序列进行内积运算，并对每一个运算结果进行比较，取得所述运算结果中的最大值，由此来确定所述特征信息中所包含的特征序列为所述最大值所对应的特征序列。例如，所述识别单元将特征信息bf(i)分别与特征序列{pn(0)，pn(l)}进行内积运算，并依次得到tO、tl,接着,对to和tl进行比较,若tO>tl,则所述识别单元确认bf (i)中包含的特征序列为Pn(O)，反之，则确认bf⑴中包含的特征序列为pn⑴。所述子提取单元用于基于所获取的各特征序列与数值的对应关系，确定所述特征信息所对应的附加信息中的数值；并将加载在所述多媒体数据块中所识别的特征序列予以分离。具体地，在识别出所述特征信息中所加载的特征序列后，所述子提取单元能够根据所获取的各特征序列与数值的对应关系来确定所述特征信息所对应的附加信息中的数值。所述子提取单元将加载在所述多媒体数据块中所识别的特征序列进行去水印处理的方式包括利用所述水印制作子系统I中水印加载运算的逆运算，来分离所述多媒体数据块中的特征序列。
优选地，所述子提取单元基于公式(2)，将所识别的特征序列与相应的特征信息进行去水印运算，以得到去水印后的所述多媒体数据块。bf，(i)=hbf，(i)-pn，(i)*k，公式(2)其中，i为大于等于0的整数，bf’ (i)表示第i个去除水印的所述多媒体数据块的特征信息，pn’ (i)表示相应的特征序列，k’为权值，hbf’ (i)表示所分割的所述多媒体数据块的特征信息。其中，所述k’可以是预设的权值，优选为所获取的权值。例如，所述子提取单元所识别的特征序列为pn(0)，所对应的特征信息为hbf’(3)，则利用公式(2)来得到去除水印的特征信息bf’(3)，且得到加载在所述多媒体数据块中的所述附加信息的数值为O。依次类推，所述水印提取子系统2将作为水印的附加信息从各所述多媒体数据块中分离出来。所述第二合成模块24用于将去水印处理后的各所述多媒体数据块和各所述数值按各自的顺序分别进行合成，以得到去除水印的所述多媒体文件及其附加信息。其中，所述附加信息中各数值的顺序可以是按照所述多媒体文件分块的顺序，优选地，由所述获取模块21获取所述附加信息中各数值的顺序。例如，所述附加信息中各数值的顺序为各所述多媒体数据块按分块的顺序，则所述第二合成模块24依次将分离的多媒体数据块A1、A2、A3进行合并，以得到去除水印的多媒体文件；同时还将多媒体数据块Al所对应的数值al、多媒体数据块A2所对应的数值a2、多媒体数据块A3所对应的数值a3依次进行合并，以得到所述多媒体文件的附加信息。如图5所示，本发明还提供一种多媒体的水印发布系统。所述水印发布系统6包括多媒体制作子系统3、如上任一所述的水印制作子系统1、多媒体发布平台4、如上任一所述的水印提取子系统2、以及多媒体播放子系统5。所述多媒体制作子系统3用于将多媒体源制作成多媒体文件。具体地，所述多媒体制作子系统3将原始的音频或视频源经过预设的编码格式制作成具有编码格式的多媒体文件。例如，所述多媒体制作子系统3将wav格式的音频源制作成FLAC格式的音频文件。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，上述将wav格式的音频源制作成FLAC格式的音频文件的方式仅为举例，而非对本发明的限制。所述水印制作子系统I与所述多媒体制作单元连接，用于将所述多媒体文件的附加信息作为水印加载到所述多媒体文件中。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，所述水印制作子系统I按上述实施方式将附加信息以水印的方式加载到编码后的多媒体文件中，在此不再详述。所述多媒体发布平台4与所述多媒体水印制作子系统I连接，用于将加载水印后的所述多媒体文件发布至付费渠道和非付费渠道。其中，所述多媒体发布平台4包括但不限于基于WEB的服务器等，其通过提供收费/免费渠道将所述多媒体文件予以发布。所述水印提取子系统2与所述多媒体发布平台4通信连接，用于将获取自付费渠道的加载有水印的所述多媒体文件进行水印提取处理，以得到去除水印后的多媒体文件及其附加信息。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，所述水印提取子系统2按上述实施方式将加载在多媒体文件中附加信息予以分离，以得到去除水印后的多媒体文件及其附加信息，在此不再详述。所述多媒体播放子系统5用于将所述多媒体水印提取子系统2所得到的去除水印的所述多媒体文件及其附加信息予以播放；或将获取自非付费渠道的加载有水印的所述多媒体文件予以播放。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，所述多媒体播放子系统5将去除水印的所述多媒体文件及其附加信息予以播放的方式，在此不再详述。所述多媒体发布系统的工作过程如下所述多媒体制作子系统3将所获取的原始的多媒体源进行编码处理，以得到便于网络传输、播放的多媒体文件；所述水印制作子系统I通过对所述多媒体文件进行分割、水印加载运算、合成等处理，将所述多媒体文件的附加信息以水印方式加载到所述多媒体文件中，并将加载水印的所述多媒体文件发布到所述多媒体发布平台4 ;付费用户通过付费渠道从所述多媒体发布平台4获取加载水印的所述多媒体文件，并利用所述水印提取子系统2通过对所述多媒体文件的分割、水印提取运算、合成等处理，从加载了水印的所述多媒体文件中提取所述多媒体文件和其附加信息，所述多媒体播放子系统5利用通用音频/视频解码技术播放所述多媒体文件和其附加信息。此外，非付费用户利用非付费渠道获取加载水印的所述多媒体文件，并利用所述多媒体播放子系统5采用通用音频/视频解码技术播放带有水印干扰的所述多媒体文件，使得非付费用户虽然可以采用所述多媒体播放子系统5播放来自非付费渠道的所述多媒体文件，但由于水印的加载，所述多媒体文件的播放质量无法与付费用户所体验的质量相当，故能够多层次的保护所述多媒体文件的版权。综上所述，本发明多媒体的水印制作和提取方法及系统、及多媒体发布系统，采用将附加信息中的各数值所对应的特征序列加载到多媒体数据块的特征信息的方式来制成以所述附加信息为水印的多媒体文件，以及通过逆运算来恢复原始多媒体文件及其附加信息，能够提供无损的多媒体文件；同时，在特征信息中加载/提取特征序列的方式，能够在一定程度上损坏了多媒体文件，使得普通播放器能够播放、但无法提供清晰的音频/视频质量及相应的附加信息，这样既能够对多媒体文件进行版权保护，又能满足人们免费尝鲜的市场需求；另外，各特征序列彼此正交，能够在水印提取时利用内积的方式进行识别，以便准确的去除水印；此外，利用上述水印制作、水印提取的方式来进行多媒体发布，能够同时满足付费用户、非付费用户的不同需求，避免因需求不同而提供多种技术方案，有效提高了技术人员的工作效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
权利要求
1.一种多媒体的水印制作方法，其特征在于，至少包括 1)按预定的数据单位划分附加信息，并确定划分后的所述附加信息中的每一个数值及划分的数量总和；以及基于所述数据单位所能产生的不同的数值来产生不同的特征序列； 2)将待加载水印的多媒体文件按所划分的数量总和进行分块，以得到多媒体数据块；并提取每个所述多媒体数据块的特征信息； 3)基于预设的各所述多媒体数据块与各所述数值的对应关系，将所述多媒体数据块的特征信息与所述数值所对应的特征序列进行水印加载运算； 4)将经过运算后的所有多媒体数据块进行合成，以得到加载了所述附加信息的水印的多媒体文件。
2.根据权利要求1所述的多媒体的水印制作方法，其特征在于，所述步骤3)还包括基于公式hbf (i) =bf (i) +pn (i) *k，将所述特征信息与相应的特征序列进行水印加载运算；其中，i为大于等于O的整数，bf(i)表示第i个所述多媒体数据块的特征信息，pn(i)表示相应的特征序列，k为权值，hbf(i)表示水印加载运算后的所述多媒体数据块的特征信息。
3.根据权利要求2所述的多媒体的水印制作方法，其特征在于，所述方法还包括将各所述特征序列、所划分的附加信息中的各数值、各数值的数量总和、各所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述权值合成密钥。
4.根据权利要求1或2所述的多媒体的水印制作方法，其特征在于，各所述特征序列彼此正交。
5.根据权利要求1至3中任一所述的多媒体的水印制作方法，其特征在于，所述附加信息至少包括以下一种提示词、作者信息、图片。
6.一种多媒体的水印提取方法，其特征在于，至少包括 O获取多个特征序列、以各所述特征序列为水印的多媒体文件、每一个所述特征序列所对应的数值、所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述多媒体文件的附加信息中所包含的各所述数值的数量总和； 2)将所述多媒体文件按所述数量总和进行分块，以得到多个加载有所述特征序列的多媒体数据块；并提取每一个所述多媒体数据块的特征信息； 3)将所述特征信息分别与每一个所述特征序列进行识别运算，以识别出所述特征信息中加载的特征序列，并基于所获取的各特征序列与数值的对应关系，确定所述特征信息所对应的数值；以及将加载在所述多媒体数据块中所识别的特征序列进行去水印处理； 4)将去水印处理后的各所述多媒体数据块和各所述数值按各自的顺序分别进行合成，以得到去除水印的所述多媒体文件及其附加信息。
7.根据权利要求6所述的多媒体的水印提取方法，其特征在于，所述步骤I)还包括获取所述特征序列的权值。
8.根据权利要求7所述的多媒体的水印提取方法，其特征在于，所述步骤I)还包括获取包含多个特征序列、各所述特征序列所对应的数值、所述特征序列与所述数值的对应关系、附加信息所包含的各所述数值的数量总和、及所述权值的密钥，并对所述密钥进行解密处理。
9.根据权利要求6所述的多媒体的水印提取方法，其特征在于，在所述步骤3)中，将所述特征信息分别与每一个所述特征序列进行识别运算的方式包括将所述特征信息分别与每一个所述特征序列进行内积运算，并对每一个运算结果进行比较，以识别出所述特征信息中所加载的特征序列。
10.根据权利要求7或8所述的多媒体的水印提取方法，其特征在于，在所述步骤3)中，将加载在所述多媒体数据块中所识别的特征序列进行去水印处理的方式包括基于公式bf’(i)=hbf’(i)-pn’ *k’，将所识别的特征序列与所述特征信息进行去水印运算，以得到去水印后的所述多媒体数据块；其中，i为大于等于O的整数，bf’ (i)表示第i个去除水印的所述多媒体数据块的特征信息，pn’⑴表示相应的特征序列，k’为权值，hbf’⑴表示所分割的所述多媒体数据块的特征信息。
11.根据权利要求1所述的多媒体的水印提取方法，其特征在于，所述附加信息至少包括以下一种提示词、作者信息、及图片。
12.—种多媒体的水印制作子系统，其特征在于，至少包括 预处理模块，用于按预定的数据单位划分附加信息，并确定划分后的所述附加信息中的每一个数值及划分的数量总和；以及基于所述数据单位所能产生的不同的数值来产生不同的特征序列； 第一分割模块，用于将待加载水印的多媒体文件按所划分的数量总和进行分块，以得到多媒体数据块；并提取每个所述多媒体数据块的特征信息； 水印加载模块，用于基于预设的各所述多媒体数据块与各所述数值的对应关系，将所述多媒体数据块的特征信息与所述数值所对应的特征序列进行水印加载运算； 第一合成模块，用于将经过运算后的所有多媒体数据块进行合成，以得到加载了所述附加信息的水印的多媒体文件。
13.根据权利要求12所述的多媒体的水印制作子系统，其特征在于，所述水印加载模块还用于基于公式hbf (i) =bf (i) +pn (i) *k，将所述特征信息与相应的特征序列进行水印加载运算；其中，i为大于等于O的整数，bf(i)表示第i个所述多媒体数据块的特征信息，pn(i)表示相应的特征序列，k为权值，hbf(i)表示水印加载运算后的所述多媒体数据块的特征信息。
14.根据权利要求13所述的多媒体的水印制作子系统，其特征在于，所述水印制作子系统还包括加密模块，用于将各所述特征序列、所划分的附加信息中的各数值、各数值的数量总和、各所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述权值合成密钥。
15.根据权利要求12或13所述的多媒体的水印制作子系统，其特征在于，各所述特征序 列彼此正交。
16.根据权利要求12至15中任一所述的多媒体的水印制作子系统，其特征在于，所述附加信息至少包括以下一种提示词、作者信息、图片。
17.一种多媒体的水印提取子系统，其特征在于，至少包括 获取模块，用于获取多个特征序列、以各所述特征序列为水印的多媒体文件、每一个所述特征序列所对应的数值、所述特征序列与所述数值的对应关系、及所述多媒体文件的附加信息中所包含的各所述数值的数量总和； 第二分割模块，用于将所述多媒体文件按所述数量总和进行分块，以得到多个加载有所述特征序列的多媒体数据块；并提取每一个所述多媒体数据块的特征信息； 水印提取模块，用于将所述特征信息分别与每一个所述特征序列进行识别运算，以识别出所述特征信息中加载的特征序列，并基于所获取的各特征序列与数值的对应关系，确定所述特征信息所对应的数值；以及将加载在所述多媒体数据块中所识别的特征序列进行去水印处理； 第二合成模块，用于将去水印处理后的各所述多媒体数据块和各所述数值按各自的顺序分别进行合成，以得到去除水印的所述多媒体文件及其附加信息。
18.根据权利要求17所述的多媒体的水印提取子系统，其特征在于，所述水印提取模块包括识别单元，用于将所述特征信息分别与每一个所述特征序列进行内积运算，并对每一个运算结果进行比较，以识别出所述特征信息中所加载的特征序列。
19.根据权利要求17所述的多媒体的水印提取子系统，其特征在于，所述获取模块还用于获取所述特征序列的权值。
20.根据权利要求19所述的多媒体的水印提取子系统，其特征在于，所述获取模块还包括子获取单元，用于获取包含多个特征序列、各所述特征序列所对应的数值、所述特征序列与所述数值的对应关系、附加信息所包含的各所述数值的数量总和、及所述权值的密钥； 解密单元，用于对所述密钥进行解密处理。
21.根据权利要求19或20所述的多媒体的水印提取子系统，其特征在于，所述水印提取模块还包括 子提取单元，用于基于公式bf’(i)=hbf’(i)-pn’*k’，将所识别的特征序列与所述特征信息进行去水印运算，以得到去水印后的所述多媒体数据块；其中，i为大于等于O的整数，bf’ (i)表示第i个去除水印的所述多媒体数据块的特征信息，pn’ (i)表示相应的特征序列，k’为权值，hbf’ (i)表示所分割的所述多媒体数据块的特征信息；以及基于所获取的各所述特征序列与各所述数值的对应关系，来确定加载在所述多媒体数据块中的所述附加信息的数值。
22.根据权利要求17所述的多媒体的水印提取子系统，其特征在于，所述附加信息至少包括以下一种提示词、作者信息、及图片。
23.一种多媒体的水印发布系统，其特征在于，至少包括 多媒体制作子系统，用于将多媒体源制作成多媒体文件； 如权利要求12至16中任一所述的多媒体的水印制作子系统，与所述多媒体制作单元连接，用于将所述多媒体文件的附加信息作为水印加载到所述多媒体文件中； 与所述多媒体水印制作子系统连接的多媒体发布平台，用于将加载水印后的所述多媒体文件发布至付费渠道和非付费渠道； 如权利要求17至22中任一所述的多媒体的水印提取子系统，与所述多媒体发布平台通信连接，用于将获取自付费渠道的加载有水印的所述多媒体文件进行水印提取处理，以得到去除水印后的多媒体文件及其附加信息； 多媒体播放子系统，用于将所述多媒体水印提取子系统所得到的去除水印的所述多媒体文件及其附加信息予以播放；或将获取自非付费渠道的加载有水印的所述多媒体文件予以播放。
全文摘要
本发明提供一种多媒体的水印制作和提取方法及系统、及多媒体发布系统。根据所述发布系统，将编码后的多媒体文件按划分附加信息的数量总和进行分块，并提取各数据块的特征信息；接着将所述特征信息与预设的与所划分的附加信息中的各数值相对应的特征序列进行水印加载运算；再把运算后的各数据块予以合成，以得到加载水印的多媒体文件、及包含所述特征序列等信息的密钥，并予以发布；播放时，先按照密钥所提供的信息，将加载水印的多媒体文件进行分块、识别、水印提运算和合成，以得到去掉水印的所述多媒体文件，并予以播放。本发明能够提供无损的多媒体文件，并能影响多媒体文件的播放质量，故而有效地对多媒体文件进行版权保护。
文档编号G06F21/16GK102999712SQ201210475648
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者刘纵, 许刚, 单一帆 申请人:上海山景集成电路股份有限公司