[發明專利]一種基于直方圖平移可逆信息隱藏的視頻差錯掩蓋方法

在審

• 申請號: 201910394556.6
• 申請日: 2019-05-13
• 公開（公告）號: CN110113605A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 王宏霞;田錕;何沛松
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H04N19/122
• 分類號: H04N19/122;H04N19/124;H04N19/139;H04N19/154;H04N19/176;H04N19/467;H04N19/65
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務所(普通合伙) 51245
• 代理人: 張澎

1.一種基于直方圖平移可逆信息隱藏的視頻差錯掩蓋方法，主要針對幀內錯誤的恢復，在保證一定嵌入視頻質量的同時提升視頻差錯掩蓋的效果；在編碼端：用可逆信息隱藏算法將宏塊的運動矢量嵌入到周圍宏塊中；在解碼端：若有宏塊丟失，通過提取運動矢量以恢復丟失宏塊；若無宏塊丟失，依據嵌入算法的可逆性恢復原始量化DCT系數；主要包括以下步驟：

(1)基于直方圖平移可逆信息隱藏的運動矢量生成和嵌入

在H.264/AVC編解碼標準中，將所有視頻幀分為不同的圖像組；首先通過運動搜索算法計算當前I幀宏塊與前一個圖像組中I幀最匹配的宏塊，進而得出運動矢量的值；

視頻幀按照四個宏塊為一組，分為不同的宏塊組，將運動矢量嵌入到宏塊組中其它兩個宏塊；為降低嵌入更多數據量帶來的視頻質量失真，將運動矢量數據經過一個映射過程將24比特數據映射為16比特的嵌入數據，嵌入位置選擇在4×4塊量化DCT系數的高頻部分，采用的嵌入算法是基于直方圖平移的可逆信息隱藏算法；嵌入算法主要分為兩步，首先將大于零和小于零的量化DCT系數分別向右和向左平移，為嵌入數據留出空間；然后根據嵌入數據不同比特位的數值修改零量化DCT系數，直到每個宏塊的數據嵌入完成，即得到載密視頻；

(2)運動矢量的提取和差錯掩蓋

嵌入數據的提取是嵌入過程的逆過程，首先得到熵解碼后的量化DCT系數，然后提取每個宏塊中嵌入的16比特秘密信息；提取過程分為兩步，第一步是根據直方圖平移的逆過程提取秘密信息；第二步是根據可逆信息隱藏算法的可逆性恢復原始的量化DCT系數；在沒有發生宏塊丟失的情況下，解碼端完全恢復原始視頻；如果某個宏塊丟失，根據相應的運動矢量找到前向I幀中最匹配的宏塊替代丟失宏塊，即完成差錯掩蓋過程。

2.根據權利要求1所述的基于直方圖平移可逆信息隱藏的視頻差錯掩蓋方法，其特征在于，步驟(1)所述映射過程將24比特數據映射為16比特的嵌入數據的映射規則為：將每個比特位有0和1兩種可能的3比特信息映射為每個比特位有0，1和-1三種可能的2比特信息。

3.根據權利要求1所述的基于直方圖平移可逆信息隱藏的視頻差錯掩蓋方法，其特征在于，步驟(1)所述DCT系數的高頻部分通過對量化DCT系數進行反Z字型變換和反游程編碼后選取獲得。