[發(fā)明專利]一種基于像素自適應(yīng)補(bǔ)償?shù)腍EVC視頻隱寫方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010824103.5
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN112312141B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚遠(yuǎn)志;崔亞兵;俞能海
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: H04N19/82
• 分類號: H04N19/82;H04N19/70;H04N19/567
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;韓珂

1.一種基于像素自適應(yīng)補(bǔ)償?shù)腍EVC視頻隱寫方法，其特征在于，包括：

對視頻進(jìn)行部分編碼以獲得載體像素補(bǔ)償值序列，并計算各個載體像素補(bǔ)償值的嵌入代價；

根據(jù)計算到的各個載體像素補(bǔ)償值的嵌入代價，在載體像素補(bǔ)償值序列中嵌入載荷并最小化視頻的嵌入代價，獲得載密像素補(bǔ)償值序列；

利用載密像素補(bǔ)償值序列生成視頻編碼比特流；

其中，所述計算各個載體像素補(bǔ)償值的嵌入代價包括：

記載體像素補(bǔ)償值序列為x＝(x₁,x₂,...,x_n)，其中，x_i為該視頻中第i個通過像素自適應(yīng)補(bǔ)償技術(shù)計算得到的載體像素補(bǔ)償值，n為載體像素補(bǔ)償值的總數(shù)；

首先，基于各個載體像素補(bǔ)償值，計算像素率失真代價波動和像素統(tǒng)計分布特性

然后，計算載體像素補(bǔ)償值的嵌入代價ρ_i(x_i,y_i)：

其中，y_i是第i個載密像素補(bǔ)償值；

像素率失真代價波動的計算方式包括：

令S_i為視頻中第i個編碼樹塊的像素集合，則原始像素s_k與解碼重構(gòu)像素p_k的失真表示為：

在載荷嵌入之前，原始像素s_k與經(jīng)過像素自適應(yīng)補(bǔ)償?shù)臑V波像素的失真表示為：

在載荷嵌入之前，經(jīng)過像素自適應(yīng)補(bǔ)償?shù)南袼芈适д娲鷥r差值表示為：

其中，N_i是像素集合S_i中的像素數(shù)目，E_i是原始像素s_k與解碼重構(gòu)像素p_k的差值之和，表示為：

像素集合S_i在載荷嵌入之前的率失真代價差值表示為：

ΔJ＝ΔD+λ_SAOR

其中，λ_SAO為拉格朗日乘子，R為編碼像素自適應(yīng)補(bǔ)償邊信息所需的比特數(shù)；

在載荷嵌入之后，原始像素s_k與經(jīng)過像素自適應(yīng)補(bǔ)償?shù)臑V波像素的失真表示為：

其中，δ_i∈{-1,0,1}是因載荷嵌入對載體像素補(bǔ)償值的擾動；

則像素率失真代價波動表示為：

其中，ΔJ'是使用D'_post計算得到的像素集合S_i在載荷嵌入之后的率失真代價差值；

像素統(tǒng)計分布特性的計算方式包括：

令S_i為視頻中第i個編碼樹塊的像素集合，基于像素自適應(yīng)補(bǔ)償中的方向模式，計算像素集合S_i中解碼重構(gòu)像素p_k的空間相關(guān)性u_k；所述方向模式通過比較當(dāng)前像素c與相鄰像素a和b的數(shù)值關(guān)系來決定，所述相鄰像素a和b各自位于當(dāng)前像素c左右兩側(cè)、或者各自位于上下兩端、或者各自位于左上方與右下方、或者各自位于右上方與左下方；

空間相關(guān)性u_k計算過程為：令u_k的初始值為u_k←1；對于每種方向模式，計算(a+b)/2的值并與當(dāng)前像素c比較；如果c≠(a+b)/2，對u_k執(zhí)行加1運算，即u_k←u_k+1， 否則u_k保持不變；當(dāng)四種方向模式都執(zhí)行比較運算后，即可得到解碼重構(gòu)像素p_k的空間相關(guān)性u_k；

再通過下式計算像素統(tǒng)計分布特性

其中，α是調(diào)節(jié)參數(shù)，v_i表示為：

其中，N_i是像素集合S_i中的像素數(shù)目。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于像素自適應(yīng)補(bǔ)償?shù)腍EVC視頻隱寫方法，其特征在于，根據(jù)在視頻中需要嵌入的載荷長度m和計算到的各個載體像素補(bǔ)償值的嵌入代價，使用數(shù)據(jù)嵌入編碼STC在載體像素補(bǔ)償值序列中嵌入載荷并最小化視頻的嵌入代價。