1.一种基于视觉感知的3D-HEVC帧间信息隐藏方法,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、令Sorg表示原始的立体视频,将Sorg的左视点彩色视频记为Lorg,将Sorg的右视点彩色视频记为Rorg;并令W表示待嵌入的隐秘信息,W中包含nW个比特的值,其中,Lorg中的左视点彩色图像和Rorg中的右视点彩色图像的宽度均为M,Lorg中的左视点彩色图像和Rorg中的右视点彩色图像的高度均为N,M和N均能被64整除,Lorg中包含的左视点彩色图像的总帧数和Rorg中包含的右视点彩色图像的总帧数均为F,F≥1,对应表示W中的第nW个比特的值、第nW-1个比特的值、…、第i个比特的
值、…、第2个比特的值、第1个比特的值, 各自为0或1,1≤i≤nW;
①_2、采用立体图像显著模型,获取Lorg中的每帧左视点彩色图像的立体显著图像,将Lorg中的第j帧左视点彩色图像的立体显著图像记为 然后计算Lorg中的每帧左视点彩色图像的立体显著图像的大津阈值,将 的大津阈值记为 其中,1≤j≤F;
同样,采用立体图像显著模型,获取Rorg中的每帧右视点彩色图像的立体显著图像,将Rorg中的第j帧右视点彩色图像的立体显著图像记为 然后计算Rorg中的每帧右视点彩色图像的立体显著图像的大津阈值,将 的大津阈值记为①_3、将Lorg中的每帧左视点彩色图像的立体显著图像分割成 个互不重叠的尺
寸大小为64×64的图像块,将 中的第k个图像块记为 然后计算Lorg中的每帧左视
点彩色图像的立体显著图像中的每个图像块中的所有像素点的像素值的均值,将 中的所有像素点的像素值的均值记为 接着根据Lorg中的每帧左视点彩色图像的立体显著图像中的每个图像块中的所有像素点的像素值的均值和Lorg中的每帧左视点彩色图像的立体显著图像的大津阈值,将Lorg中的每帧左视点彩色图像的立体显著图像中的每个图像块确定为显著块或非显著块,对于 若 大于或等于 则将 确定为显著块;若小于 则将 确定为非显著块;其中,
同样,将Rorg中的每帧右视点彩色图像的立体显著图像分割成 个互不重叠的尺
寸大小为64×64的图像块,将 中的第k个图像块记为 然后计算Rorg中的每帧右视
点彩色图像的立体显著图像中的每个图像块中的所有像素点的像素值的均值,将 中的所有像素点的像素值的均值记为 接着根据Rorg中的每帧右视点彩色图像的立体显著图像中的每个图像块中的所有像素点的像素值的均值和Rorg中的每帧右视点彩色图像的立体显著图像的大津阈值,将Rorg中的每帧右视点彩色图像的立体显著图像中的每个图像块确定为显著块或非显著块,对于 若 大于或等于 则将 确定为显著块;若小于 则将 确定为非显著块;
①_4、利用logistics混沌映射产生一个包含nW个比特的值的二值伪随机序列,将该二值伪随机序列作为密钥,并记为E, 然后对W中的每个比特的值与E中的每个比特的值一一对应进行异或,将异或结果作为加密信息,记为W',
其中, 对应表示E中的第nW个比特的值、第nW-1个比特的值、…、第i个比特
的值、…、第2个比特的值、第1个比特的值, 各自为0或1,
对应表示W'中的第nW个比特的值、第nW-1个比特的值、…、第i个比
特的值、…、第2个比特的值、第1个比特的值, 各自为0或1,w'i为wi
与ei的异或值;
①_5、通过3D-HEVC标准编码平台,以帧为单位对Lorg和Rorg进行压缩编码,将当前待编码的Lorg中的第j帧左视点彩色图像或Rorg中的第j帧右视点彩色图像定义为当前帧,并将当前帧记为Pj;其中,j的初始值为1;
①_6、判断Pj是否为P帧或为B帧,如果是,则执行步骤①_7;否则,则执行步骤①_9;
①_7、以编码树单元为单位对Pj进行压缩编码,将Pj中当前待编码的第k个编码树单元定义为当前编码块,并记为Borg,j,k;其中, k的初始值为1;
①_8a、读取Borg,j,k的编码量化参数,记为QPorg,j,k;并读取W'中的第i'个比特的值w'i'和第i'+1个比特的值w'i'+1,然后将w'i'+1w'i'转换为十进制数值,记为di',其中,i'的初始值为1,1≤i'≤nW-1,w'i'和w'i'+1各自为0或1;
①_8b、当Pj为Lorg中的第j帧左视点彩色图像时,判断QPorg,j,k对4取余的结果是否等于di',如果QPorg,j,k对4取余的结果不等于di',则当 为显著块时,利用w'i'和w'i'+1向下调制QPorg,j,k,得到Borg,j,k的嵌入有隐秘信息的编码量化参数,记为QP'org,j,k,然后执行步骤①_8c;当 为非显著块时,利用w'i'和w'i'+1向上调制QPorg,j,k,得到Borg,j,k的嵌入有隐秘信息的编码量化参数,记为QP'org,j,k,然后执行步骤①_8c;如果QPorg,j,k对4取余的结果等于di',则直接将QPorg,j,k作为Borg,j,k的嵌入有隐秘信息的编码量化参数,记为QP'org,j,k,QP'org,j,k=QPorg,j,k,然后执行步骤①_8c;其中,QP'org,j,k=QPorg,j,k中的“=”为赋值符号;
当Pj为Rorg中的第j帧右视点彩色图像时,判断QPorg,j,k对4取余的结果是否等于di',如果QPorg,j,k对4取余的结果不等于di',则当 为显著块时,利用w'i'和w'i'+1向下调制QPorg,j,k,得到Borg,j,k的嵌入有隐秘信息的编码量化参数,记为QP'org,j,k,然后执行步骤①_
8c;当 为非显著块时,利用w'i'和w'i'+1向上调制QPorg,j,k,得到Borg,j,k的嵌入有隐秘信息的编码量化参数,记为QP'org,j,k,然后执行步骤①_8c;如果QPorg,j,k对4取余的结果等于di',则直接将QPorg,j,k作为Borg,j,k的嵌入有隐秘信息的编码量化参数,记为QP'org,j,k,QP'org,j,k=QPorg,j,k,然后执行步骤①_8c;
①_8c、判断QP'org,j,k是否在[0,51]范围之内,如果是,则直接执行步骤①_8d;否则,当QP'org,j,k>51时,利用w'i'和w'i'+1向下调制QPorg,j,k,重新得到Borg,j,k的嵌入有隐秘信息的编码量化参数QP'org,j,k,然后执行步骤①_8d;当QP'org,j,k<0时,利用w'i'和w'i'+1向上调制QPorg,j,k,重新得到Borg,j,k的嵌入有隐秘信息的编码量化参数QP'org,j,k,然后执行步骤①_
8d;
①_8d、采用QP'org,j,k对Borg,j,k进行压缩编码,至此已完成Borg,j,k的隐秘信息嵌入过程;
当编码完Borg,j,k后,判断Borg,j,k是否为skip块,如果是,则直接执行步骤①_8e;否则,令i'=i'+2,然后执行步骤①_8e;其中,i'=i'+2中的“=”为赋值符号;
①_8e、令k=k+1,将Pj中下一个待编码的编码树单元作为当前编码块,并记为Borg,j,k,然后返回步骤①_8a继续执行,直至Pj中的所有编码树单元均编码完毕,再执行步骤①_9;
其中,k=k+1中的“=”为赋值符号;
①_9、令j=j+1,将Lorg中下一帧待编码的左视点彩色图像或Rorg中下一帧待编码的右视点彩色图像作为当前帧,并将当前帧记为Pj;然后返回步骤①_6继续执行,直至Lorg中的所有左视点彩色图像和Rorg中的所有右视点彩色图像均编码完毕,得到嵌入有隐秘信息的视频流;其中,j=j+1中的“=”为赋值符号;
①_10、将产生密钥E的初始值信息传送到信息提取端;
所述的信息提取部分的具体步骤为:
②_1、将嵌入有隐秘信息的视频流定义为目标视频流,记为str.bindec;
②_2、根据信息嵌入端发送的产生密钥E的初始值信息,利用logistics混沌映射产生一个与信息嵌入端相同的密钥E;
②_3、以帧为单位解析str.bindec,将str.bindec中当前待解析的帧定义为当前帧;
②_4、判断当前帧是否为P帧或为B帧,如果是,则执行步骤②_5;否则,执行步骤②_8;
②_5、以编码树单元为单位解析当前帧,将当前帧中当前待解析的编码树单元定义为当前解析块;
②_6、判断当前解析块是否为skip块,如果是,则执行步骤②_7;否则,解析出当前解析块的嵌入有隐秘信息的编码量化参数,记为QP'dec,然后计算QP'dec对4取余的结果,记为d'dec,接着将d'dec转换为二进制数,得到从当前解析块中提取出的两个比特的值,至此已完成当前解析块的隐秘信息提取过程,再执行步骤②_7;其中,d'dec为0、1、2或3;
②_7、将当前帧中下一个待解析的编码树单元作为当前解析块,然后返回步骤②_6继续执行,直至当前帧中的所有编码树单元均处理完毕,再执行步骤②_8;
②_8、将str.bindec中下一帧待解析的帧作为当前帧,然后返回步骤②_4继续执行,直至str.bindec中的所有帧均处理完毕,完成隐秘信息提取;
②_ 9、将提 取得 到的 nW 个比 特的 值 构成 加密 信息 ,记 为W 'd ec ,然后对W'dec中的每个比特的值与E中的每个比
特的值一一对应进行异或,将异或结果作为解密的隐秘信息,记为Wdec,
其中, 对应表示
W'dec中的第nW个比特的值、第nW-1个比特的值、…、第i个比特的值、…、第2个比特的值、第1个比特的值, 各自为0或1,对应表示Wdec中的第nW个比特的值、第nW-1个比特的值、…、第i个比特的值、…、第2个比特的值、第1个比特的值, 各自为0或1。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉感知的3D-HEVC帧间信息隐藏方法,其特征在于所述的步骤①_8b中利用w'i'和w'i'+1向下调制QPorg,j,k获取QP'org,j,k的具体过程为:A1、在区间[-3,QPorg,j,k]内找出绝对值对4取余的结果等于di'的所有的值;B1、计算步骤A1中找出的每个值与QPorg,j,k的差值的绝对值;C1、找出步骤B1中得到的所有绝对值中的最小绝对值,将步骤A1中找出的与该最小绝对值对应的那个值赋值给QP'org,j,k;
所述的步骤①_8b中利用w'i'和w'i'+1向上调制QPorg,j,k获取QP'org,j,k的具体过程为:A2、在区间[QPorg,j,k,54]内找出对4取余的结果等于di'的所有的值;B2、计算步骤A2中找出的每个值与QPorg,j,k的差值的绝对值;C2、找出步骤B2中得到的所有绝对值中的最小绝对值,将步骤A2中找出的与该最小绝对值对应的那个值赋值给QP'org,j,k。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于视觉感知的3D-HEVC帧间信息隐藏方法,其特征在于所述的步骤①_8c中利用w'i'和w'i'+1向下调制QPorg,j,k重新获取QP'org,j,k的具体过程为:A3、在区间[0,QPorg,j,k]内找出对4取余的结果等于di'的所有的值;B3、计算步骤A3中找出的每个值与QPorg,j,k的差值的绝对值;C3、找出步骤B3中得到的所有绝对值中的最小绝对值,将步骤A3中找出的与该最小绝对值对应的那个值赋值给QP'org,j,k;
所述的步骤①_8c中利用w'i'和w'i'+1向上调制QPorg,j,k重新获取QP'org,j,k的具体过程为:A4、在区间[QPorg,j,k,51]内找出对4取余的结果等于di'的所有的值;B4、计算步骤A4中找出的每个值与QPorg,j,k的差值的绝对值;C4、找出步骤B4中得到的所有绝对值中的最小绝对值,将步骤A4中找出的与该最小绝对值对应的那个值赋值给QP'org,j,k。