[发明专利]基于高级残差预测加权系数的MV-HEVC编码视频信息隐写方法

摘要

本发明公开了基于高级残差预测加权系数的MV‑HEVC编码视频隐写方法，其中密信嵌入的步骤：对待嵌入密信的MV‑HEVC视频进行熵解码；选取满足条件的编码单元，根据密信比特修改其高级残差预测加权系数；对修改后的使用Skip模式的编码单元进行视差向量误差扩散检测；对非Skip编码单元和不产生视差向量误差扩散的Skip编码单元的预测残差重新编码；对修改后的视频重新熵编码。密信提取的步骤：对待提取密信的MV‑HEVC视频进行熵解码；选取满足条件的编码单元，根据其高级残差预测加权系数确定密信比特；将提取的密信比特保存到密信比特流中；全部提取后，将密信比特流转换为对应格式文件并输出。本方法将高级残差预测加权系数用于信息隐写，能够有效快速地嵌入和提取密信。

主权项

1.一种基于高级残差预测加权系数的MV‑HEVC编码视频隐写方法，其特征在于，包括密信嵌入和密信提取两部分：所述密信嵌入部分具体包括以下步骤：步骤1.1、将密信文件转化为二进制比特流，并在最后添加文件结束标志，将密信比特流的第一个比特设置为当前待嵌入比特；步骤1.2、在密信嵌入端，将待嵌入密信MV‑HEVC编码视频中的第一个片段设置为当前解码片段；步骤1.3、保存当前解码片段的原始码流，然后对当前解码片段进行熵解码和解压缩，并读取该片段解码得到的YUV图像；步骤1.4、判断是否满足条件：当前解码片段使用高级残差预测且密信尚未被完全嵌入，如果是，则将当前解码片段中第一个编码单元设置为当前编码单元，然后执行步骤1.5，否则，对当前解码片段不处理，将当前解码片段的原始码流保存到隐秘视频文件，然后执行步骤1.14；步骤1.5、判断是否满足条件：当前编码单元使用帧间预测，预测单元分块方式为2N×2N，高级残差预测加权系数大于0，且不为Skip模式或为Skip模式但深度大于0，如果是，则执行步骤1.6，否则执行步骤1.12；步骤1.6、设置待嵌入比特和高级残差预测加权系数数值的对应关系，根据当前待嵌入比特为0或为1的不同情况，将当前编码单元的高级残差预测加权系数设置为对应数值2或1；步骤1.7、判断当前编码单元的高级残差预测加权系数在步骤1.6中是否被修改，如果是，则执行步骤1.8，否则执行步骤1.11；步骤1.8、判断当前编码单元是否为Skip模式，如果是，则将当前Skip标志修改为false，然后执行步骤1.9，否则执行步骤1.10；步骤1.9、逐个对当前编码单元右方和下方相邻的编码单元执行视差向量误差扩散检测：首先记录该相邻编码单元原始视差向量，然后重新计算该相邻编码单元的视差向量，如果该相邻编码单元重新计算的视差向量不等于原始视差向量，则停止检测并将当前编码单元的Skip标志修改为true，然后执行步骤1.11，否则继续对下一个相邻编码单元进行检测，直到所有相邻编码单元都完成检测，然后执行步骤1.10；步骤1.10、使用新的高级残差预测加权系数对当前编码单元进行帧间预测和高级残差预测，得到当前编码单元的预测像素块P，然后从该片段的YUV图像中得到当前编码单元的重建像素块R，计算新的预测残差像素块C＝R－P，按照当前编码单元的变换单元结构和量化参数对新的预测残差像素块进行变换和量化，将量化后变换系数保存到当前编码单元中，如果所有量化后变换系数都为0则修改当前编码单元的Skip标志为true；步骤1.11、判断待嵌入密信是否被完全嵌入，如果是，则执行步骤1.13，否则，令当前待嵌入比特为密信比特流中的下一个比特，并执行步骤1.12；步骤1.12、判断当前编码单元是否为当前解码片段中最后一个编码单元，如果是，则执行1.13，否则将当前解码片段中的下一个编码单元设置为当前编码单元并执行步骤1.5；步骤1.13、对修改后的当前解码片段重新熵编码，将熵编码后的码流保存到隐秘视频文件；步骤1.14、判断是否满足条件：当前解码片段为待嵌入密信MV‑HEVC编码视频的最后一个片段或者待嵌入密信已被全部嵌入，如果是，则将待嵌入密信MV‑HEVC编码视频中当前解码片段位置后的码流保存到隐秘视频文件中并输出隐秘视频文件，然后结束嵌入，否则将待嵌入密信视频中的下一个片段设置为当前解码片段，并执行步骤1.3；所述密信提取部分具体包括以下步骤：步骤2.1、在密信提取端，将待提取密信MV‑HEVC编码视频中的第一个片段设置为当前解码片段；步骤2.2、对当前解码片段进行熵解码；步骤2.3、判断是否满足条件：当前解码片段使用高级残差预测且密信尚未被完全提取，如果是，则将当前解码片段当前待处理的第一个编码单元设置为当前编码单元，然后执行步骤2.4，否则对当前解码片段不处理，执行步骤2.8；步骤2.4、判断当前编码单元是否满足条件：当前编码单元使用帧间预测模式，预测单元分块方式为2N×2N，高级残差预测加权系数大于0，且不为Skip模式或为Skip模式但深度大于0，如果是，则执行步骤2.5，否则执行步骤2.7；步骤2.5、根据当前编码单元的高级残差预测加权系数的数值，在密信比特流的最后位置添加对应比特；步骤2.6、判断提取的密信比特流中的最后位置是否为文件结束标志，如果是，则说明密信已经被完全提取，删除密信比特流最后位置的文件结束标志并执行步骤2.9，否则执行步骤2.7；步骤2.7、判断当前编码单元是否为当前解码片段中最后一个编码单元，如果是，则执行步骤2.8，否则将当前解码片段中的下一个编码单元设置为当前编码单元并执行步骤2.4；步骤2.8、判断当前解码片段是否为待提取密信MV‑HEVC编码视频的最后一个片段，如果是，则执行步骤2.9，否则将待提取密信视频的下一个片段设置为当前解码片段，并执行步骤2.2；步骤2.9、将密信比特流转换为对应格式的文件并输出，结束密信提取。