[发明专利]一种基于像素自适应补偿的HEVC视频隐写方法

权利要求书

1.一种基于像素自适应补偿的HEVC视频隐写方法，其特征在于，包括：

对视频进行部分编码以获得载体像素补偿值序列，并计算各个载体像素补偿值的嵌入代价；

根据计算到的各个载体像素补偿值的嵌入代价，在载体像素补偿值序列中嵌入载荷并最小化视频的嵌入代价，获得载密像素补偿值序列；

利用载密像素补偿值序列生成视频编码比特流；

其中，所述计算各个载体像素补偿值的嵌入代价包括：

记载体像素补偿值序列为x＝(x₁,x₂,...,x_n)，其中，x_i为该视频中第i个通过像素自适应补偿技术计算得到的载体像素补偿值，n为载体像素补偿值的总数；

首先，基于各个载体像素补偿值，计算像素率失真代价波动和像素统计分布特性

然后，计算载体像素补偿值的嵌入代价ρ_i(x_i,y_i)：

其中，y_i是第i个载密像素补偿值；

像素率失真代价波动的计算方式包括：

令S_i为视频中第i个编码树块的像素集合，则原始像素s_k与解码重构像素p_k的失真表示为：

在载荷嵌入之前，原始像素s_k与经过像素自适应补偿的滤波像素的失真表示为：

在载荷嵌入之前，经过像素自适应补偿的像素率失真代价差值表示为：

其中，N_i是像素集合S_i中的像素数目，E_i是原始像素s_k与解码重构像素p_k的差值之和，表示为：

像素集合S_i在载荷嵌入之前的率失真代价差值表示为：

ΔJ＝ΔD+λ_SAOR

其中，λ_SAO为拉格朗日乘子，R为编码像素自适应补偿边信息所需的比特数；

在载荷嵌入之后，原始像素s_k与经过像素自适应补偿的滤波像素的失真表示为：

其中，δ_i∈{-1,0,1}是因载荷嵌入对载体像素补偿值的扰动；

则像素率失真代价波动表示为：

其中，ΔJ'是使用D'_post计算得到的像素集合S_i在载荷嵌入之后的率失真代价差值；

像素统计分布特性的计算方式包括：

令S_i为视频中第i个编码树块的像素集合，基于像素自适应补偿中的方向模式，计算像素集合S_i中解码重构像素p_k的空间相关性u_k；所述方向模式通过比较当前像素c与相邻像素a和b的数值关系来决定，所述相邻像素a和b各自位于当前像素c左右两侧、或者各自位于上下两端、或者各自位于左上方与右下方、或者各自位于右上方与左下方；

空间相关性u_k计算过程为：令u_k的初始值为u_k←1；对于每种方向模式，计算(a+b)/2的值并与当前像素c比较；如果c≠(a+b)/2，对u_k执行加1运算，即u_k←u_k+1， 否则u_k保持不变；当四种方向模式都执行比较运算后，即可得到解码重构像素p_k的空间相关性u_k；

再通过下式计算像素统计分布特性

其中，α是调节参数，v_i表示为：

其中，N_i是像素集合S_i中的像素数目。

2.根据权利要求1所述的一种基于像素自适应补偿的HEVC视频隐写方法，其特征在于，根据在视频中需要嵌入的载荷长度m和计算到的各个载体像素补偿值的嵌入代价，使用数据嵌入编码STC在载体像素补偿值序列中嵌入载荷并最小化视频的嵌入代价。