本發明屬于虛擬現實字幕處理技術領域，更具體的說，是涉及一種外掛字幕的加密、解密方法及系統、外掛字幕系統。

背景技術：

近年來虛擬現實(Virtual Reality，VR)成為受到人們關注最多的技術。VR是指可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，其利用各種手段模擬生成一種虛擬環境，使用戶沉浸到虛擬環境中并產生交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真。全景視頻的播放作為其中的關鍵技術之一，各大視頻內容提供商投入了最大精力進行研究。為了給用戶帶來更好的全景視頻播放體驗，研發人員從全景視頻的生產、格式、渲染、編碼、編輯等各方面提出了眾多新技術，解決實際生產中遇到的問題。

目前，對于全景視頻中的字幕作為全景視頻后期編輯中的重要技術，存在著以下難點：第一，全景視頻在播放時，用戶會隨機選擇不同的角度觀看全景視頻，字幕需要在用戶轉動視角的同時隨之變化，并始終在屏幕的中央下方區域顯示，需要保證不會因視角變化而丟失；第二，字幕在視頻渲染過程中不能發生形變、失真、模糊等質量退化的情況，但是基于全景視頻的編碼和渲染原理，視頻幀的中易發生全景視頻質量退化現象，影響用戶體驗。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明提供了一種外掛字幕的加密、解密方法及系統、外掛字幕系統，以解決現有技術中視頻幀的中易發生全景視頻質量退化現象，從而導致降低用戶體驗的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種外掛字幕的加密方法，包括：

在視頻幀中的指定區域內嵌原始字幕信息；

對所述原始字幕信息進行加密，得到加密后帶有加密信息的字幕信息。

其中，所述在視頻幀中的指定區域內嵌原始字幕信息，包括：

確定在所述視頻幀中添加所述原始字幕信息的指定區域；

將所述原始字幕信息以頭文件和字幕實體的方式嵌入到所述視頻幀中對應的所述指定區域內。

其中，所述對所述原始字幕信息進行加密，得到加密后帶有加密信息的字幕信息，包括：

對所述原始字幕信息通過數字水印編碼加密處理進行加密，得到加密后帶有加密信息的字幕信息。

一種外掛字幕的加密系統，包括：

嵌入模塊，用于在視頻幀中的指定區域內嵌原始字幕信息；

加密模塊，用于對所述原始字幕信息進行加密，得到加密后帶有加密信息的字幕信息。

其中，所述嵌入單元包括：

確定單元，用于確定在所述視頻幀中添加所述原始字幕信息的指定區域；

嵌入單元，用于將所述原始字幕信息以頭文件和字幕實體的方式嵌入到所述視頻幀中對應的所述指定區域內。

其中，所述加密模塊包括：

加密單元，用于對所述原始字幕信息通過數字水印編碼加密處理進行加密，得到加密后帶有加密信息的字幕信息。

一種外掛字幕的解密方法，應用于對所述帶有加密信息的字幕信息進行解密，該方法包括：

獲取包含有所述帶有加密信息的字幕信息的視頻幀；

對所述視頻幀進行解碼，并提取所述帶有加密信息的字幕信息；

對所述帶有加密信息的字幕信息通過數字水印編碼解碼處理進行解密，得到解密后帶有解密信息的字幕信息；

以頭文件和字幕實體的方式提取所述解密后帶有解密信息的字幕信息中的所述原始字幕信息。

一種外掛字幕的解密系統，應用于對所述帶有加密信息的字幕信息進行解密，包括：

獲取單元，用于獲取包含有所述帶有加密信息的字幕信息的視頻幀；

解碼提取單元，用于對所述視頻幀進行解碼，并提取所述帶有加密信息的字幕信息；

解碼單元，用于對所述帶有加密信息的字幕信息通過數字水印編碼解碼處理進行解密，得到解密后帶有解密信息的字幕信息；

提取單元，用于以頭文件和字幕實體的方式提取出解密后帶有解密信息的字幕信息中的原始字幕信息。

一種外掛字幕系統，包括：

字幕添加模塊，用于在視頻幀中的指定區域內嵌原始字幕信息，并對所述原始字幕信息通過數字水印編碼加密處理進行加密，得到加密后帶有加密信息的字幕信息；

字幕解碼模塊，用于對所述字幕添加模塊中得到的所述帶有加密信息的字幕信息在視頻幀播放端通過數字水印編碼解碼處理進行解密，并提取出解密后帶有解密信息的字幕信息中的原始字幕信息。

優選的，還包括：

字幕渲染模塊，用于將通過所述數字水印編碼加密處理和所述數字水印編碼解碼處理得到的所述原始字幕信息在所述視頻幀上進行渲染。

經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明提供了一種外掛字幕的加密、解密方法及系統、外掛字幕系統，本發明在視頻幀中內嵌字幕信息，且對原始字幕信息進行加密并發送，在播放端解碼視頻的同時，對原始字幕信息進行解密并提取內嵌的原始字幕信息，并將原始字幕信息在視頻幀中進行渲染，減少對視頻質量的影響，減少全景視頻質量退化現象，從而提升用戶體驗。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種外掛字幕的加密方法流程示意圖；

圖2為本發明實施例提供的圖1中的步驟101的具體方法流程示意圖；

圖3a為本發明實施例提供的在視頻幀底部或上部的若干行像素中添加原始字幕信息的預設位置示意圖；

圖3b為本發明實施例提供的在視頻幀底部填補n行數的像素中添加原始字幕信息的預設位置示意圖；

圖4a為本發明實施例提供的嵌入方式為將原始字幕信息直接代替像素值嵌入示意圖；

圖4b為本發明實施例提供的嵌入方式為將原始字幕信息在某個像素值的頻域進行嵌入示意圖；

圖4c為本發明實施例提供的嵌入方式為將原始字幕信息在某個像素值的高bit位進行嵌入示意圖；

圖5為本發明實施例提供的一種外掛字幕的加密系統結構示意圖；

圖6為本發明實施例提供的一種外掛字幕的解密方法流程示意圖；

圖7為本發明實施例提供的一種外掛字幕的解密系統結構示意圖；

圖8為本發明實施例提供的一種外掛字幕的系統結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明提出一種全景視頻流中外掛字幕的加密實現方法，在視頻幀中的指定區域內嵌字幕信息，進行編碼，在播放端解密視頻幀的同時解碼內嵌在指定區域的字幕信息，并進行渲染，以解決現有技術中視頻幀的中易發生全景視頻質量退化現象，從而導致降低用戶體驗的問題。

請參閱附圖1，圖1為本發明實施例提供的一種外掛字幕的加密方法流程示意圖。如圖1所示，本發明實施例公開了一種外掛字幕的加密方法，該方法具體包括如下步驟：

S101、在視頻幀中的指定區域內嵌原始字幕信息。

具體的，如圖2所示，該步驟可以包括如下步驟：

S1011、確定在視頻幀中添加原始字幕信息的指定區域。

需要說明的是，在本實施例中，首先需要指定字幕信息在視頻幀中的添加區域，此處描述的指定字幕信息作為原始字幕信息，可以采用以下兩種確定方式：1)在視頻幀底部或上部的若干行像素中進行添加，其優點為不會增加額外的碼率或增加的碼率很少，視頻幀的尺寸不變(W*H)，缺點為有可能影響視頻質量，但由于處于底部或上部且只有幾行，不易引起使用者的使用體驗；2)在視頻幀底部填補n行數的像素，n的數量結合編碼規則進行考慮，一般設為16的整數倍，將字幕信息嵌入到填補的空白區域中，其優點為不會影響視頻質量，缺點為會帶來額外的碼率，但由于嵌入的區域變化很小且顏色單一，碼率的提升很有限，視頻幀的尺寸為W*(H+n)，其中W為視頻幀的長度，H為視頻幀的寬度。具體的，原始字幕信息添加位置如圖3a和圖3b所示，其中圖3a為本發明實施例提供的在視頻幀底部或上部的若干行像素中添加原始字幕信息的預設位置示意圖，圖3b為本發明實施例提供的在視頻幀底部填補n行數的像素中添加原始字幕信息的預設位置示意圖。

S1012、將原始字幕信息以頭文件和字幕實體的方式嵌入到視頻幀中對應的指定區域內。

需要說明的是，在本實施例中，選擇一種原始字幕信息添加位置，將原始字幕信息以頭文件和字幕實體的方式嵌入到視頻幀中，具體的嵌入的方式可以選擇將原始字幕信息直接代替像素值，也可以在某個像素值的頻域或者高bit位進行嵌入。具體嵌入流程如圖4a、圖4b和圖4c所示，其中，圖4a為本發明實施例提供的嵌入方式為將原始字幕信息直接代替像素值嵌入示意圖；圖4b為本發明實施例提供的嵌入方式為將原始字幕信息在某個像素值的頻域進行嵌入示意圖；圖4c為本發明實施例提供的嵌入方式為將原始字幕信息在某個像素值的高bit位進行嵌入示意圖。

S102、對原始字幕信息進行加密，得到加密后帶有加密信息的字幕信息。

具體的，該步驟的加密可以采用如下加密方式：

對原始字幕信息通過抗壓縮和傳輸損失的數字水印編碼處理進行加密，得到加密后帶有加密信息的字幕信息。

需要說明的是，本實施例為了避免視頻編碼和傳輸對于解碼端的影響，需要對于嵌入信息進行抗壓縮和抗傳輸損失的數字水印編碼處理，數字水印技術(Digital Watermarking)是將一些標識信息(即數字水印)直接嵌入數字載體當中(多媒體、文檔、軟件等)是間接表示(修改特定區域的結構)，且不影響原載體的使用價值，也不容易被探知和再次修改。

在上述公開的方法的基礎上，本發明實施例還提供了一種系統。

請參閱附圖5，圖5為本發明實施例提供的一種外掛字幕的加密系統結構示意圖。如圖5所示，本發明實施例提供了一種外掛字幕的加密系統，該系統具體結構包括：嵌入模塊501和加密模塊502，其中：

嵌入模塊501，用于在視頻幀中的指定區域內嵌原始字幕信息；

加密模塊502，用于對原始字幕信息進行加密，得到加密后帶有加密信息的字幕信息。

其中，所述嵌入單元501包括：

確定單元，用于確定在視頻幀中添加原始字幕信息的指定區域；

嵌入單元，用于將原始字幕信息以頭文件和字幕實體的方式嵌入到視頻幀中對應的指定區域內。

其中，所述加密模塊502包括：

加密單元，用于對原始字幕信息通過數字水印編碼加密處理進行加密，得到加密后帶有加密信息的字幕信息。

本實施例提供一種外掛字幕的加密方法及系統，在視頻幀中的確定內嵌原始字幕信息的指定區域，將原始字幕信息嵌入到該指定區域，然后將原始字幕信息進行加密處理，得到加密后帶有加密信息的字幕信息發送至播放端。

請參閱附圖6，圖6為本發明實施例提供的一種外掛字幕的解密方法流程圖。如圖6所示，本發明實施例公開了一種外掛字幕的解密方法，應用于對帶有加密信息的字幕信息進行解密，該方法具體包括如下步驟：

S601、獲取包含有帶有加密信息的字幕信息的視頻幀；

S602、對視頻幀進行解碼，并提取帶有加密信息的字幕信息；

S603、對帶有加密信息的字幕信息通過數字水印編碼解碼處理進行解密，得到解密后帶有解密信息的字幕信息；

S604、以頭文件和字幕實體的方式提取解密后帶有解密信息的字幕信息中的原始字幕信息。

在本實施例中，需要說明的是，在播放端接收到視頻幀后需要按照加密編碼端對應的方式進行數字水印相對應的解碼處理，將視頻幀還原成加密之前的結果，然后以頭文件加字幕實體的方式在對應像素中直接提取或頻域方式或高bit提取字幕信息，然后將原始字幕信息在解碼后的視頻幀上進行渲染。

在上述公開的解密方法的基礎上，還公開了一種解密系統。

請參閱附圖7，圖7為本發明實施例提供的一種外掛字幕的解密系統結構示意圖。如圖7所示，本發明實施例提供了一種外掛字幕的解密系統，該系統具體包括如下結構：

獲取單元701，用于獲取包含有帶有加密信息的字幕信息的視頻幀；

解碼提取單元702，用于對視頻幀進行解碼，并提取帶有加密信息的字幕信息；

解碼單元703，用于對帶有加密信息的字幕信息通過數字水印編碼解碼處理進行解密，得到解密后帶有解密信息的字幕信息；

提取單元704，用于以頭文件和字幕實體的方式提取出解密后帶有解密信息的字幕信息中的原始字幕信息。

本實施例提供一種外掛字幕的解密方法及系統，在播放端接收到視頻幀后需要按照加密編碼端對應的方式進行數字水印相對應的解碼處理，將視頻幀還原成加密之前的結果，然后以頭文件加字幕實體的方式在對應像素中直接提取或頻域方式或高bit提取字幕信息，然后將原始字幕信息在解碼后的視頻幀上進行渲染。

在上述公開的實施例的基礎上，請參閱附圖8，圖8為本發明實施例提供的一種外掛字幕系統結構示意圖。如圖8所示，本發明實施例公開了一種外掛字幕系統，該系統具體包括結構如下：

字幕添加模塊801，用于在視頻幀中的指定區域內嵌原始字幕信息，并對原始字幕信息通過數字水印編碼加密處理進行加密，得到加密后帶有加密信息的字幕信息；

字幕解碼模塊802，用于對字幕添加模塊中得到的帶有加密信息的字幕信息在視頻幀播放端通過數字水印編碼解碼處理進行解密，并提取出解密后帶有解密信息的字幕信息中的原始字幕信息。

優選的，該系統還包括：

字幕渲染模塊803，用于將通過數字水印編碼加密處理和數字水印編碼解碼處理得到的原始字幕信息在視頻幀上進行渲染。

本實施例提供的一種外掛字幕系統，通過字幕添加模塊將原始字幕信息添加至視頻幀中的指定位置，并對原始字幕信息進行加密，發送至字幕解密模塊，加密后的字幕信息在視頻幀播放端進行解碼，并將原始字幕信息提取出來，最后將原始字幕信息在解密后的視頻幀上進行渲染播放，實現外掛字幕信息，在此過程中不易被人篡改，且由于在指定位置添加指定字幕信息不會對視頻質量產生影響。

綜上所述，本發明提供了一種外掛字幕的加密、解密方法及系統、外掛字幕系統，本發明在視頻幀中內嵌字幕信息，且對原始字幕信息進行加密并發送，在播放端解碼視頻的同時，對原始字幕信息進行解密并提取內嵌的原始字幕信息，并將原始字幕信息在視頻幀中進行渲染，減少對視頻質量的影響，減少全景視頻質量退化現象，從而提升用戶體驗。

需要說明的是，本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。

以上結合附圖對本發明所提出的方法進行了示例性描述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的核心思想。對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。