[发明专利]基于多视点视频特征的3D-HEVC深度视频信息隐藏方法

摘要

本发明公开了一种基于多视点视频特征的3D‑HEVC深度视频信息隐藏方法，其包括信息嵌入和信息提取，信息嵌入中将彩色视频中的彩色图像划分为纹理和平坦区域，将深度视频中的深度图像划分为边缘和平滑区域；然后采用彩色视频中的纹理区域映射到对应的深度视频中，再根据深度视频中的边缘区域对深度视频以最大编码单元为单位进行区域划分，针对不同区域对编码效率的影响，采用不同调制方式修改最大编码单元的编码量化参数嵌入秘密信息；优点是对彩色单视点无失真，且能保证虚拟绘制视点的质量；抑制了因嵌入的秘密信息导致的码率过快增长；嵌入和提取实现过程简单，计算复杂度低，具有不可感知性和实时性，且提取过程无需原始三维视频参与，能实现盲提取。

主权项

1.一种基于多视点视频特征的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、将原始的三维视频的左视点彩色视频和右视点彩色视频对应记为和将对应的左视点深度视频记为将对应的右视点深度视频记为将原始秘密信息转换成二进制秘密信息；然后采用密钥key对二进制秘密信息进行置乱加密处理，生成待嵌入的加密信息，记为K，K＝{k₁,k₂,···,k_n,···,k_N}；其中，K的长度为N，N≥1，k₁,k₂,···,k_n,···,k_N对应表示K中的第1个比特、第2个比特、……、第n个比特、……、第N个比特，k₁,k₂,···,k_n,···,k_N各自的值为0或1，1≤n≤N；①_2、以帧为单位依次对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和中的右视点深度图像进行编码压缩，将当前待编码压缩的图像定义为当前帧；①_3、判断当前帧属于或还是属于或如果当前帧属于或则先确定当前帧的边缘区域和平滑区域，然后执行步骤①_4；如果当前帧属于或则先确定当前帧的纹理区域和平坦区域，然后执行步骤①_9；①_4、读取K中当前待嵌入的比特，设为K中的第n个比特k_n；并以3D‑HEVC编码树的最大编码单元为单位对当前帧进行处理，将当前帧中当前待处理的最大编码单元定义为当前单元；①_5、若当前帧对应的彩色图像中与当前单元相对应的64×64区域内存在一个像素点属于纹理区域，那么再判断当前单元中属于边缘区域的像素点的个数是否大于设定数目，如果大于设定数目，则将当前单元确定为深度图像内属于边缘区域且对应的彩色图像内相对应的64×64区域属于纹理区域的单元，记为TDER，如果小于或等于设定数目，则将当前单元确定为深度图像内属于平滑区域且对应的彩色图像内相对应的64×64区域属于纹理区域的单元，记为TDSR；若当前帧对应的彩色图像中与当前单元相对应的64×64区域内不存在像素点属于纹理区域，那么再判断当前单元中属于边缘区域的像素点的个数是否大于设定数目，如果大于设定数目，则将当前单元确定为深度图像内属于边缘区域且对应的彩色图像内相对应的64×64区域属于平坦区域的单元，记为FDER，如果小于或等于设定数目，则将当前单元确定为深度图像内属于平滑区域且对应的彩色图像内相对应的64×64区域属于平坦区域的单元，记为FDSR；①_6、根据当前单元的类型，采用不同的调制方式对当前单元的原始编码量化参数进行调制，以实现k_n的嵌入，得到当前单元的调制编码量化参数，记为QP'，其中，QP表示当前单元的原始编码量化参数，ψ为根据当前单元的类型设定的调制因子，符号“％”为求余运算符号；所述的步骤①_6中，其中，α为修正因子，rand(‑α,α)表示随机地选取α和‑α；①_7、采用QP'对当前单元进行编码压缩，同时判断当前单元的预测模式是否为帧间skip模式或单深度帧内模式，如果是，则保留k_n作为下一个最大编码单元应嵌入的比特，然后执行步骤①_8，否则，令n＝n+1，读取K中下一个待嵌入的比特，然后执行步骤①_8；其中，n＝n+1中的“＝”为赋值符号；①_8、将当前帧中下一个待处理的最大编码单元作为当前单元，然后返回步骤①_5继续执行，直至当前帧中的所有最大编码单元处理完毕，再执行步骤①_9；①_9、将下一帧待编码压缩的图像作为当前帧，然后返回步骤①_3继续执行，直至和中的所有图像编码压缩完毕，得到嵌有加密信息的视频流；所述的信息提取部分的具体步骤为：②_1、将嵌有加密信息的视频流记为stream.bit；②_2、以帧为单位解析stream.bit，将stream.bit中当前待解析的图像定义为当前帧；②_3、判断当前帧属于或还是属于或如果当前帧属于或则执行步骤②_4；如果当前帧属于或则执行步骤②_7；②_4、以3D‑HEVC编码树的最大编码单元为单位解析当前帧，将当前帧中当前待解析的最大编码单元定义为当前单元；②_5、判断当前单元的预测模式是否为帧间skip模式或单深度帧内模式，如果是，则执行步骤②_6；否则，根据当前单元的编码量化参数提取出当前单元中嵌入的比特，将提取出的当前单元中嵌入的比特记为k^*，然后执行步骤②_6；其中，QP^*表示当前单元的编码量化参数，符号“％”为求余运算符号；②_6、将当前帧中下一个待处理的最大编码单元作为当前单元，然后返回步骤②_5继续执行，直至当前帧中的所有最大编码单元处理完毕，再执行步骤②_7；②_7、将stream.bit中下一帧待解析的图像作为当前帧，然后返回步骤②_3继续执行，直至stream.bit中的所有图像处理完毕，共提取得到N个比特，按序组成提取出的加密信息，记为K^*，其中，对应表示提取出的第1个比特、第2个比特、……、第n个比特、……、第N个比特；②_8、采用密钥key对K^*进行解密，得到解密的秘密信息。