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[發明專利]一種無幀內失真漂移的HEVC視頻自適應隱寫方法在審

專利信息
申請號: 202210748204.8 申請日: 2022-06-29
公開(公告)號: CN115334316A 公開(公告)日: 2022-11-11
發明(設計)人: 徐達文;劉勇;楊璘;何松翰 申請(專利權)人: 寧波工程學院
主分類號: H04N19/467 分類號: H04N19/467;H04N19/154;H04N19/70;H04N19/96
代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226 代理人: 周玨
地址: 315016 浙*** 國省代碼: 浙江;33
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 無幀內 失真 漂移 hevc 視頻 自適應 方法
【權利要求書】:

1.一種無幀內失真漂移的HEVC視頻自適應隱寫方法,包括隱秘信息嵌入和隱秘信息提取兩部分,其特征在于:

所述的隱秘信息嵌入的具體過程為:

步驟1_1:采用H.265/HEVC標準編碼器對原始視頻進行壓縮編碼,得到H.265/HEVC視頻,在壓縮編碼過程中保存H.265/HEVC視頻中的每幀中的每個編碼樹單元中的每個編碼單元的預測模式和深度、每個編碼單元對應的PU劃分模式、每個編碼單元中的每個像素點的QDST系數;其中,編碼樹單元的尺寸為64×64,編碼單元的尺寸為64×64或32×32或16×16或8×8或4×4;

步驟1_2:按序遍歷H.265/HEVC視頻中的所有幀,將當前遍歷的幀定義為當前幀;

步驟1_3:判斷當前幀是否為I幀,如果當前幀為I幀,則執行步驟1_4;如果當前幀不為I幀,則直接執行步驟1_7;

步驟1_4:按序遍歷當前幀中的所有尺寸為4×4的編碼單元,將當前遍歷的尺寸為4×4的編碼單元定義為當前單元;

步驟1_5:如果當前單元僅存在相鄰的尺寸為4×4的左下方編碼單元且左下方編碼單元的預測模式的數字標識在區間[2,26]內,及相鄰的尺寸為4×4的正下方編碼單元且正下方編碼單元的預測模式的數字標識在區間[2,10]內;或者,如果當前單元僅存在相鄰的尺寸為4×4的右上方編碼單元且右上方編碼單元的預測模式的數字標識在區間[10,34]內或為1,及相鄰的尺寸為4×4的正右方編碼單元且正右方編碼單元的預測模式的數字標識在區間[26,34]內,則將當前單元作為載體,然后執行步驟1_6;

對于其余情況,對當前單元不作處理,然后直接執行步驟1_6;

步驟1_6:遍歷當前幀中下一個尺寸為4×4的編碼單元,將其作為當前單元,然后返回步驟1_5繼續執行,直至當前幀中的所有尺寸為4×4的編碼單元全部遍歷完畢,然后執行步驟1_7;

步驟1_7:遍歷H.265/HEVC視頻中的下一幀,將其作為當前幀,然后返回步驟1_3繼續執行,直至H.265/HEVC視頻中的所有幀全部遍歷完畢,然后執行步驟1_8;

步驟1_8:計算每個載體模擬嵌入1或0時的失真代價值,對于任一個載體,設定該載體為H.265/HEVC視頻中的第m幀中的第n個編碼樹單元中第i行第j列的尺寸為4×4的編碼單元,則將該載體模擬嵌入1或0時的失真代價值記為ρm,n(i,j),其中,1≤m≤M,M表示H.265/HEVC視頻中包含的幀的總幀數,1≤n≤N,N表示H.265/HEVC視頻中的第m幀中包含的編碼樹單元的總個數,1≤i≤16,1≤j≤16,α和β均為比例系數,α+β=1,α<β,φm,n(i,j)表示H.265/HEVC視頻中的第m幀中的第n個編碼樹單元中第i行第j列的尺寸為4×4的編碼單元中的所有像素點的QDST系數絕對值的分布失真代價值,Dabs,max表示H.265/HEVC視頻中的第m幀中的第n個編碼樹單元中第i行第j列的尺寸為4×4的編碼單元中的所有像素點的QDST系數中絕對值最大的QDST系數,符號“||”為取絕對值符號,Ds表示H.265/HEVC視頻中的第m幀中的第n個編碼樹單元中第i行第j列的尺寸為4×4的編碼單元中的所有像素點的QDST系數中需要修改的第s個QDST系數,需要修改的第1個QDST系數至第9個QDST系數對應為H.265/HEVC視頻中的第m幀中的第n個編碼樹單元中第i行第j列的尺寸為4×4的編碼單元中坐標位置為(0,0)的像素點的QDST系數、坐標位置為(0,2)的像素點的QDST系數、坐標位置為(0,3)的像素點的QDST系數、坐標位置為(2,1)的像素點的QDST系數、坐標位置為(2,2)的像素點的QDST系數、坐標位置為(2,3)的像素點的QDST系數、坐標位置為(3,1)的像素點的QDST系數、坐標位置為(3,2)的像素點的QDST系數、坐標位置為(3,3)的像素點的QDST系數,表示H.265/HEVC視頻中的第m幀中的第n個編碼樹單元中第i行第j列的尺寸為4×4的編碼單元的塊內失真代價值,Qstep表示H.265/HEVC視頻的編碼量化步長;

步驟1_9:根據所有載體模擬嵌入1或0時的失真代價值,在設定負載率payload后利用STC編碼將給定的隱秘信息序列嵌入到部分載體中,得到部分載體各自對應的含密載體,嵌入優化的方法為:STC編碼從隱秘信息序列中選擇嵌入的隱秘信息為1時,將作為第一系數優化矩陣,對STC編碼選擇的載體中的每個像素點的QDST系數進行優化,優化后的QDST系數作為選擇的載體對應的含密載體中對應的像素點的QDST系數,對于選擇的載體中的任一個像素點,將其QDST系數與第一系數優化矩陣中對應位置的系數相加實現優化;STC編碼從隱秘信息序列中選擇嵌入的隱秘信息為0時,將作為第二系數優化矩陣,對STC編碼選擇的載體中的每個像素點的QDST系數進行優化,優化后的QDST系數作為選擇的載體對應的含密載體中對應的像素點的QDST系數,對于選擇的載體中的任一個像素點,將其QDST系數與第二系數優化矩陣中對應位置的系數相加實現優化;其中,payload∈(0,0.5],嵌入隱秘信息的載體的個數為載體總數與payload的乘積;

步驟1_10:采用H.265/HEVC標準編碼器對原始視頻進行壓縮編碼,在壓縮編碼的變換量化過程中用含密載體中的QDST系數替換相應位置的原始的QDST系數,壓縮編碼得到含密視頻碼流;

所述的隱秘信息提取的具體過程為:

步驟2_1:采用H.265/HEVC標準解碼器對含密視頻碼流進行解碼,得到解碼視頻,在解碼過程中保存解碼視頻中的每幀中的每個編碼樹單元中的每個編碼單元的預測模式和深度、每個編碼單元對應的PU劃分模式、每個編碼單元中的每個像素點的QDST系數;

步驟2_2:按照步驟1_2至步驟1_7的過程,以相同的方式獲得解碼視頻中的所有幀中的所有載體;

步驟2_3:按照步驟1_9中相同的負載率payload,利用STC編碼對步驟2_2獲得的部分載體進行解碼,提取得到隱秘信息序列。

2.根據權利要求1所述的一種無幀內失真漂移的HEVC視頻自適應隱寫方法,其特征在于所述的步驟1_8中,α=0.1,β=0.9。

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