视频叠加水印方法、装置、计算机设备和计算机存储介质

技术领域

本发明涉及图像处理领域，具体而言，涉及一种视频叠加水印方法、装置、计算机设备和计算机存储介质。

背景技术

目前，为了防止视频被他人随意盗用，视频的版权人一般会在视频的指定位置上添加半透明的水印。添加水印是一种在不影响视频原有的效果上，保护信息安全、实现防伪溯源以及版权保护的有效办法。

现有的添加水印方法中，一般采用opencv(Open Source Computer VisionLibrary，开源计算机视觉库)实现视频和水印图像的叠加。但是，使用opencv的速度非常慢，水印的添加效率比较低。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种视频叠加水印方法、装置、计算机设备和计算机存储介质，以提高视频叠加水印的效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种视频叠加水印方法，包括：

提取视频的帧数据，并对所述帧数据进行预设编码格式转换处理，以及进行预设数据格式排列处理，获得转换后帧数据；

利用所述转换后帧数据与所述预设数据格式的水印数据进行图像合成，获得合成后帧数据；

将所述合成后帧数据进行所述预设编码格式转换的逆处理，以及进行所述预设数据格式排列的逆处理，生成带水印帧数据。

优选地，所述的视频叠加水印方法中，还包括：

在播放所述视频时，利用所述带水印帧数据替换视频播放缓存中相应的帧数据。

优选地，所述的视频叠加水印方法中，所述水印数据与所述转换后帧数据的数据格式排列方式均一致。

优选地，所述的视频叠加水印方法中，所述“利用所述转换后帧数据与预设水印数据进行图像合成，获得合成后帧数据”包括：

根据所述转换后帧数据和所述预设水印数据的图像尺寸，以及所述预设水印数据的边界参数，计算所述预设水印在所述转换后帧数据中进行合成时的坐标；

根据所述坐标通过预设算法将所述预设水印数据合成至所述转换后帧数据上以生成所述合成后帧数据。

优选地，所述的视频叠加水印方法中，所述预设编码格式为RGBA编码格式；所述预设算法的算式包括：

v256-vA＝vAb；vR＝vR1×vAb+vR2×vA；vG＝vG1×vAb+vG2×vA；vB＝vB1×vAb+vB2×vA；

式中，v256为预先设定的向量，每个元素值都为256；vA为预设水印数据的通道A的向量；vR、vG以及vB分别为合成后的通道R值、通道G值以及通道B值；vR1、vG1以及vB1分别为根据所述坐标以及水印尺寸从转换后帧数据中获得的通道R向量、通道G向量以及通道B向量；vR2、vG2以及vB2分别预设水印数据的通道R向量、通道G向量以及通道B向量。

优选地，所述的视频叠加水印方法中，所述预设算法利用HVX指令在CDSP处理器上执行。

优选地，所述的视频叠加水印方法中，所述“利用所述转换后帧数据与预设水印数据进行图像合成，获得合成后帧数据”还包括：

确定所述预设水印数据的步长不为预设比特对齐时，对所述合成后帧数据上的预设水印进行去重和补足处理。

本发明还提供一种视频叠加水印装置，包括：

帧数据转换模块，用于提取视频的帧数据，并对所述帧数据进行预设编码格式转换处理，以及进行预设数据格式排列处理，获得转换后帧数据；

图像合成模块，用于利用所述转换后帧数据与所述预设数据格式的水印数据进行图像合成，获得合成后帧数据；

逆转换模块，用于将所述合成后帧数据进行所述预设编码格式转换的逆处理，以及进行所述预设数据格式排列的逆处理，生成带水印帧数据。

本发明还提供一种计算机设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述计算机设备执行所述的视频叠加水印方法。

本发明还提供一种计算机存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实施所述的视频叠加水印方法。

本发明提供一种视频叠加水印方法，该视频叠加水印方法包括：提取视频的帧数据，并对所述帧数据进行预设编码格式转换处理，以及进行预设数据格式排列处理，获得转换后帧数据；利用所述转换后帧数据与所述预设数据格式的水印数据进行图像合成，获得合成后帧数据；将所述合成后帧数据进行所述预设编码格式转换的逆处理，以及进行所述预设数据格式排列的逆处理，生成带水印帧数据本发明的视频叠加水印方法，将帧数据进行预设编码格式转换处理以及数据格式排列处理，再进行水印的叠加处理，可以提高视频叠加水印的效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。

图1是本发明实施例1提供的一种视频叠加水印方法的流程图；

图2是本发明实施例1提供的另一种视频叠加水印方法的流程图；

图3是本发明实施例2提供的一种用预设水印数据进行图像合成的流程图；

图4是本发明实施例2提供的另一种用预设水印数据进行图像合成的流程图；

图5是本发明实施例3提供的一种视频叠加水印装置的流程图；

图6是本发明实施例3提供的一种视频叠加水印装置的图像合成模块的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。

通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

图1是本发明实施例1提供的一种视频叠加水印方法的流程图，该方法包括如下步骤：

步骤S11：提取视频的帧数据，并对所述帧数据进行预设编码格式转换处理，以及进行预设数据格式排列处理，获得转换后帧数据。

本发明实施例中，在视频中叠加水印是为了给视频标明出处，防止他人随意使用该视频进行其他的活动或者商业使用，从而给视频作者带来法律困扰或经济损失。在计算机设备中需要进行视频叠加水印操作时，首先提取需要进行叠加水印的帧数据，例如需要在视频的某个时间段内叠加水印时，可以提取该时间段内的帧数据，对该时间段内每帧视频画面都进行水印叠加处理，或者在整个视频都需要叠加水印时，对整个视频的每帧画面都进行水印叠加处理。

本发明实施例中，该提取的视频的帧数据为YUV编码格式或者其它编码格式时，需要对帧数据进行预设编码格式转换处理，经编码格式转换至与水印数据一致的编码格式，例如可以转换至RGBA编码格式。在转换至RGBA编码格式后，还需要进行预设数据格式排列处理，例如将数据格式排列为RRRR….GGGG….BBBB….AAAA，以便于后续进行水印数据的叠加时，使用HVX(Hexagon矢量扩展)指令进行计算。

本发明实施例中，上述进行预设编码格式转换处理以及预设数据格式排列处理的过程可以利用算法或应用程序来实现，例如可以在计算机设备中设置有进行转换以及排列的应用程序，在输入需要进行水印叠加的视频后，可以将视频中的帧数据进行预设编码格式转换，并进行预设数据格式排列处理，最终生成转换后帧数据。同时，上述进行预设编码格式转换处理以及预设数据格式排列处理的过程也可以通过HVX指令实现。

步骤S12：利用所述转换后帧数据与所述预设数据格式的水印数据进行图像合成，获得合成后帧数据。

本发明实施例中，在获得转换后帧数据后，将利用转换后帧数据与预设水印数据进行图像合成，将水印叠加到视频画面上的预设位置。其中预设水印数据与所述转换后帧数据的编码格式以及数据格式排列方式均一致，以便使用HVX指令进行图像合成的过程，在水印数据的数据格式排列方式与转换后帧数据不一致时，可以先对水印数据进行数据格式排列处理后再进行图像合成。其中，在帧数据上进行水印数据的叠加过程中，需要先计算水印数据叠加的坐标，在计算出水印数据叠加的坐标后，在通过预设的合成算法将预设水印数据叠加至转换后帧数据，进行图像合成过程，最终获得合成后帧数据。其中，上述进行图像合成的整个过程可以利用HVX指令在CDSP(Compute Hexagon Digital SignalProcessor)上进行，以高效的合成帧数据，并且消除水印的圆角锯齿。

本发明实施例中，上述进行图像合成的过程可以利用算法或应用程序来实现，例如可以在计算机设备中设置有进行水印图像合成的应用程序，在获得转换后帧数据后，以将预设水印数据叠加至该转换后帧数据的预设位置上，以使该转换后帧数据相应的视频画面上显示相应的水印。

步骤S13：将所述合成后帧数据进行所述预设编码格式转换的逆处理，以及进行所述预设数据格式排列的逆处理，生成带水印帧数据。

本发明实施例中，在叠加水印数据后获得的合成后数据为预设编码格式，因此需要将合成后帧数据转换回视频原本的编码格式，以使视频可以正确播放，并且防止他人从视频中抽离水印。因此，在获得带有水印的合成后帧数据后，需要进行预设编码格式转换的逆处理，例如转换处理为YUV转换RGBA时，逆处理则为RGBA转换为YUV，最终生成带水印帧数据。其中，上述逆处理过程可以利用算法或应用程序来实现，例如可以在计算机设备中设置有逆处理应用程序，在获得带水印帧数据后，将该带水印帧数据进行预设编码格式的逆处理，转换为视频原有的编码格式，从而获得带水印的视频。同时，上述进行预设编码格式转逆处理过程的过程也可以通过HVX指令实现。

图2是本发明实施例1提供的另一种视频叠加水印方法的流程图，该方法还包括如下步骤：

步骤S14：在播放所述视频时，利用所述带水印帧数据替换视频播放缓存中相应的帧数据。

本发明实施例中，在播放上述需要叠加水印的视频时，可以在视频播放缓存中将相应的帧数据替换成带水印的帧数据，从而使播放的视频画面中显示水印。同时，在提取帧数据进行水印叠加处理时，可以仅提取视频部分时间段的帧数据进行水印叠加，从而使视频在播放过程中相应部分时间段的画面中出现水印，以达到调整水印出现的时间，使用户可以获得良好的视频观看体验。

实施例2

图3是本发明实施例2提供的一种用预设水印数据进行图像合成的流程图，该方法包括如下步骤：

步骤S31：根据所述转换后帧数据和所述预设水印数据的图像尺寸，以及所述预设水印数据的边界参数，计算所述预设水印在所述转换后帧数据中进行合成时的坐标。

本发明实施例中，在将预设水印数据合成至转换后帧数据前，需要先加算出水印在转换后帧数据上进行合成的坐标。其中，预设水印数据的边界参数包括水印的边缘与视频边界之间的距离，例如包括水印的左边缘与视频的左边界之间的距离为10个像素，以及其他边缘与边界之间的像素距离，以便规定水印在视频画面中的位置。上述预设水印数据的边界参数可以由在视频中叠加水印的用户来规定，也可以由计算机设备通过预先存储的规则来生成，这里不做限定。其中，上述坐标包括水印数据合成处理的起始坐标。

步骤S32：根据所述坐标通过预设算法将所述预设水印数据合成至所述转换后帧数据上以生成所述合成后帧数据。

本发明实施例中，在计算出预设水印数据在所述转换后帧数据进行合成的坐标后，可以利用计算及设备中的预设算法将预设水印数据合成至转换后帧数据的所述坐标上。其中，在所述预设编码格式为RGBA编码格式时，所述预设算法的算式包括：

v256-vA＝vAb；vR＝vR1×vAb+vR2×vA；vG＝vG1×vAb+vG2×vA；vB＝vB1×vAb+vB2×vA；

式中，v256为预先设定的向量，每个元素值都为256；vA为预设水印数据的通道A的向量；vR、vG以及vB分别为合成后的通道R值、通道G值以及通道B值；vR1、vG1以及vB1分别为根据所述坐标以及水印尺寸从转换后帧数据中获得的通道R向量、通道G向量以及通道B向量；vR2、vG2以及vB2分别预设水印数据的通道R向量、通道G向量以及通道B向量。

上述预设算法利用HVX指令在CDSP处理器上执行，以提高水印合成的效率。

图4是本发明实施例2提供的另一种用预设水印数据进行图像合成的流程图，该方法还包括如下步骤：

步骤S33：确定所述预设水印数据的步长不为预设比特对齐时，对所述合成后帧数据上的预设水印进行去重和补足处理。

本发明实施例中，例如在预设水印数据的补偿不是1024bit对齐时，需要对预设水印进行去重和补足处理。具体的，在上述预设算法过程中，每次计算过程都会利用向量选取各个通道中的128个元素来计算，因此进行去重和补足的处理只需选取最后一个向量的进行，也即R通道、G通道以及B通道的最后一个向量的128个元素来进行去重和补足处理，其中A通道无需进行去重和补足处理。具体地，包括如下步骤：

1.获取最后一个向量；

2.申请一个128byte的数组，将数组从0到stride％128(stride为步长)个元素赋值为-1，从stride％128到数组末尾赋值为0，得到一个向量vP；

3.利用向量vP与一个元素全为0的向量v0进行相等判定得到Q1，具体的HVX指令为：HVX_VectorPred Q1＝Q6_Q_vcmp_eq_VbVb(vP,v0)；也即在vP中等于0的元素位，在Q1中对应的元素位为1，否则为0；

4.将vP进行置换操作得到vP2，使vP元素值为0的位数全部冲尾部移动到头部；例如vP为-1-1-1-100时，vP2为00-1-1-1-1，具体的HVX指令为：vP2＝Q6_V_vror_VR(vP1,width2)；

5.利用向量vP2与向量v0进行相等判定得到Q2，具体的HVX指令为：HVX_VectorPred Q2＝Q6_Q_vcmp_eq_VbVb(vP2,v0)；

6.若vR2是预设水印数据R通道中最后一次向量，利用指令vr＝Q6_V_vmux_QVV(Q,vR1,vR)取R通道的合成后的值，该指令的意思是Q为1的元素位，vr的元素位值取vR1的元素位值，否则取vR的，从而将已经叠过的加像素点以及无需叠加的像素点排除。

实施例3

图5是本发明实施例3提供的一种视频叠加水印装置的流程图。

该视频叠加水印装置500包括：

帧数据转换模块510，用于提取视频的帧数据，并对所述帧数据进行预设编码格式转换处理，以及进行预设数据格式排列处理，获得转换后帧数据；

图像合成模块520，用于利用所述转换后帧数据与预设水印数据进行图像合成，获得合成后帧数据；

逆转换模块530，用于将所述合成后帧数据进行所述预设编码格式转换的逆处理，以及进行所述预设数据格式排列的逆处理，生成带水印帧数据；

水印帧替换模块540，用于利用所述带水印帧数据替换所述视频中相应的帧数据。

如图6所示，图像合成模块520包括：

合成坐标计算单元521，用于根据所述转换后帧数据和所述预设水印数据的图像尺寸，以及所述预设水印数据的边界参数，计算所述预设水印在所述转换后帧数据进行合成的坐标；

水印数据合成单元522，用于通过预设算法将所述预设水印数据合成至所述转换后帧数据的所述坐标上，生成所述合成后帧数据。

本发明实施例中，上述各个模块以及各个单元更加详细的功能描述可以参考前述实施例中相应部分的内容，在此不再赘述。

此外，本发明还提供了一种计算机设备，该计算机设备可以包括智能电话、平板电脑、车载电脑、智能穿戴设备等。该计算机设备包括存储器和处理器，存储器可用于存储计算机程序，处理器通过运行所述计算机程序，从而使计算机设备执行上述方法或者上述视频叠加水印装置中的各个模块的功能。

存储器可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本实施例还提供了一种计算机存储介质，用于储存上述计算机设备中使用的计算机程序。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。