专利名称：码率增长可被控制的数字视频水印帧内编码方法
技术领域：
本发明涉及视频编码领域，特别是一种可控制码率增长的数字视频水印帧内编码算法。
背景技术：
随着当今网络技术、视频编码技术和压缩技术的发展，视频文件的存储、复制与传 播变得越来越容易。与此同时，数字视频水印技术得到了快速发展，因为带有数字水印的视 频有着防伪、不可抵赖等特性。然而绝大多数视频数字水印算法都选择将水印嵌入I帧，而不选择嵌入P帧和B 帧，因为I帧在视频序列里很重要，而同时P帧和B帧通常被认为是已经被运动补偿算法高 度压缩过，而且出现频率比I帧更高，加入水印将导致码率的显著增长。但是正是由于P帧和B帧出现的频率高，特别是在H. 264中出现的频率更高，所以 拥有更大的水印潜力。而且数字水印视频会遭遇别有用心的攻击和伪造，出现频率低的I 帧可能不足以胜任抵抗攻击和伪造的重任。水印技术要保证不会引起视觉品质的明显变化，足够抵御攻击和伪造，同时不会 带来过度的码率增长，即要在透明度、健壮性、负载这些相互冲突的指标之间进行协调与平 衡。目前多数水印算法选取跟据沃森人体视觉模型确定的图像敏感区域加入数字水印，但 确定图像敏感区域即增加了计算复杂度，同时又成为伪造和攻击的首选。
发明内容
在本发明中，水印只被嵌入到P帧中非零量化交流残差信号里，并且使用这些信 号的全部。如果其他使用I帧的水印算法配套本发明，我们建议仅对I帧中那些满足相关 量化DCT残差非零的系数中加入水印。水印是二维双极型矩阵W e {-1，1}，有平均值为0，正负变化，跟视频帧同等大小 的特征。本发明中我们抛开图像中横纵分量i、j的区别，用1代表第1水印比特或者DCT 第1个系数。本发明包括水印嵌入表达与水印检测判别两部分1.水印嵌入可以表达为Rlk ‘ = Rlk+fflk ；(1)Ilk' = Ilk+Wlk Qlk ；(2)其中Rlk为第k块1比特量化残差，Rlk‘为第k块1比特水印后量化残差，Wlk为 水印。经过DCT变换后，Ilk为原始第k块1系数，Ilk'为水印后第k块1系数，Wlk为水印， Qlk为第k块1系数的量化步长。2.水印的检测判别原理如下由于本发明不去判定敏感区域，因此需要考虑有水印Hl和无水印HO的情况，表示 如下
权利要求
1.一种可控制码率增长的数字视频水印帧内编码算法，其特征在于，包括如下步骤1)嵌入水印。2)水印检测判别。
2.1)求出最初的F值。2. 2)确定满足条件的F值和Pd值。 2. 3)选择门限值来满足失败警告概率PF。2.如权利要求1所述的可控制码率增长的数字视频水印帧内编码算法，其特征在于所 述步骤2)中水印的检测判别原理及使用的公式由于本算法不去判定敏感区域，因此需要考虑有水印Hl和无水印HO的情况，表示如下
3.如权利要求1所述的可控制码率增长的数字视频水印帧内编码算法，其特征在于所 述步骤2. 1)中求出最初的F值的公式
4.如权利要求1所述的可控制码率增长的数字视频水印帧内编码算法，其特征在于所 述步骤2. 2)中确定满足条件的F值和Pd值的公式及方法
全文摘要
一种自适应的码率控制算法，本算法根据目标视频序列的特征选择不同的初始量化参数以及量化参数调整策略去适应当前的网络情况。这套算法包括3个阶段第一阶段又叫预编码阶段，它采用预定义的量化参数(Const_qp)编码视频序列的前几帧(目前选择前两帧)，从而获取视频序列的基本特征，第一个I帧和第一个P帧分别采用Rate_control_init_i和Rate_control_init_p来量化图像。然后进入在本算法中称之为调整阶段的第二阶段通过使用算法自己根据视频数据特征定义的公式计算出来的adjut_qp调整量化参数。最后的编码阶段使用前面计算出来的量化参数作为初始量化参数来使用自定义的码率调整算法完成整个视频序列的编码过程。在整个算法过程中，预编码阶段的结果不输出，直到计算出初始量化参数后才开始输出码流(预编码阶段的图像可以在第二阶段完成后重新插入到视频序列前面编码)。
文档编号H04N7/26GK102148979SQ20101010648
公开日2011年8月10日 申请日期2010年2月4日 优先权日2010年2月4日
发明者杨华岚 申请人:成都市世嘉电子实业有限公司