[发明专利]一种基于单深度帧内模式的3D‑HEVC深度视频信息隐藏方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种视频信息隐藏技术，尤其是涉及一种基于单深度帧内模式的3D-HEVC深度视频信息隐藏方法。

背景技术

在网络和通信技术迅速发展的同时，信息安全问题变得日益严重，信息隐藏技术是解决这一问题的有效方法。随着三维视频在电影产业和娱乐应用等方面的逐渐流行，人们越来越关注高效率视频编码(High Efficiency Video Coding，HEVC)标准在三维视频上的拓展，即3D-HEVC编码标准。深度视频是三维视频的重要组成部分，其不用于用户直接观看，主要用于绘制虚拟彩色视点。由于深度视频的部分深度失真不一定会造成虚拟彩色视点的失真，因此，研究3D-HEVC编码标准下的深度视频信息隐藏技术具有重要意义。

目前，现有的视频信息隐藏算法主要是基于单通道视频编码标准研究的，且随着HEVC标准的广泛应用，基于单通道HEVC编码标准的信息隐藏技术已经取得了初步发展。如：WANG等人提出与HEVC帧内预测模式相关的信息隐藏算法，由于该算法需要用修改后的预测模式重新编码，因此该算法的复杂度较高。又如：Tew等人根据嵌入的信息指导编码单元分割，同时也考虑了量化后非零的DCT系数的奇偶调制，使得该算法的整体性能得到了提升。然而，目前现有的三维视频信息隐藏算法较少，如：Yang等人提出了一种基于量化索引调制的3D视频盲水印算法，该算法将水印信息嵌入在深度视频的DCT系数上，该算法具有较强的鲁棒性，但是该算法是针对深度视频原始域的信息隐藏，嵌入的信息经编码压缩后有可能丢失。现有的压缩域的三维视频信息隐藏算法主要是基于单通道H.264编码标准的三维视频编码标准扩展研究的，如：SONG等人提出的一种可逆的多视点视频信息隐藏算法，其通过引入内积的思想，在b4帧编码块的运动矢量上进行信息隐藏，该算法具有较好的不可感知性，且能实现信息可逆。由于3D-HEVC编码标准的压缩性能明显优于H.264的三维视频编码标准扩展，3D-HEVC编码标准适用于更高清视频序列的压缩编码，因此研究基于3D-HEVC编码标准的三维视频信息隐藏算法很有必要。由于深度视频具有大量的平滑区域和尖锐的边缘区域，因此以上的彩色视频的信息隐藏技术如果直接用在深度视频上，则信息隐藏算法的性能并不一定会达到预期的效果。就3D-HEVC编码标准，其存在一种“单深度帧内模式”，这种模式是专门针对深度视频的平滑区域，而基于单通道H.264编码标准的三维视频编码标准扩展不具备该编码模式，因此需要研究一种基于单深度帧内模式的3D-HEVC深度视频信息隐藏方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于单深度帧内模式的3D-HEVC深度视频信息隐藏方法，其安全性较高、计算复杂度较低，且对码率影响较小。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于单深度帧内模式的3D-HEVC深度视频信息隐藏方法，其特征在于包括信息嵌入和信息提取两部分；

所述的信息嵌入部分的具体步骤为：

①_1、令S_org表示原始的立体视频，将S_org的左视点彩色视频记为将对应的左视点深度视频记为将S_org的右视点彩色视频记为将对应的右视点深度视频记为并令W表示待嵌入的隐秘信息，W中包含n个比特的值，W＝{w₁,w₂,…,w_i,…,w_n-1,w_n}；然后通过3D-HEVC标准编码平台对以及进行压缩编码，得到目标视频流，记为str.bin_org；其中，中的左视点彩色图像、中的左视点深度图像、中的右视点彩色图像、中的右视点深度图像的宽度均为M且高度均为N，中包含的左视点彩色图像的总帧数、中包含的左视点深度图像的总帧数、中包含的右视点彩色图像的总帧数、中包含的右视点深度图像的总帧数均为F，w₁、w₂、w_i、w_n-1和w_n对应表示W中的第1个比特的值、第2个比特的值、第i个比特的值、第n-1个比特的值和第n个比特的值，w₁、w₂、w_i、w_n-1和w_n为0或1，1≤i≤n；