基于运动向量修改的保持块间扰动最小的HEVC信息隐藏算法

高效视频编码(High Efficiency Video Coding, HEVC)标准能够大幅度提升压缩效率,正被广泛应用中。为提高基于运动向量修改的HEVC视频隐写算法的安全性,本文结合了HEVC标准中帧间预测编码的新技术,并利用在运动向量域进行信息嵌入扰动较小的优点,提出了一种基于运动向量修改的保持块间扰动最小的HEVC信息隐藏算法。首先,该算法量化了修改运动向量后对当前高级运动向量预测(Advanced Motion Vector Prediction, AMVP)单元和其相邻融合(Merge)模式预测单元产生的扰动代价,将运动向量垂直分量和水平分量之和作为原始载体元素。其次,结合校验网格码(Syndrome Trellis Codes, STC),寻找扰动代价最小的嵌入路径,通过修改运动向量中绝对值较大的分量将信息嵌入在AMVP模式的预测单元运动向量上。此外,为减小对视频质量的影响,利用修改后的运动向量更新运动向量差值。实验结果表明,所提方法对视频序列进行信息嵌入后,由于本文引入的扰动代价判断可以有效控制视频质量变化,对视频序列的峰值信噪比、码率影响较小,所以该方法对视频的扰动很小。而且本文算法不仅在视频质量保护上有良好的性能,还对运动向量域专用隐写分析具有良好的抗检测能力,有利于基于HEVC视频码流的隐蔽通信的进一步发展。

一种快捷的高精度运动估计方法

因为高清数字电视对图像质量有严格的要求,所以高清数字电视编码采用了计算十分复杂的高精度运动估计方法,而非快速的简单运动估计方法,这就导致了运动估计在视频编码中占用了很多的计算资源。提出了一种结合不同宏块运动特性的方法,以便自适应地选择高精度运动估计方法或简单运动估计方法。该方法通过改变宏块编码顺序与运动向量预测顺序的关系,在减少70%运算时间的情况下仍能保持与高精度方法相同的搜索精度。

一种低复杂度运动补偿时间滤波新策略研究

针对传统运动补偿时间滤波(MCTF)结构存在着编码速度慢的缺点,提出了一种新的基于低复杂度的运动补偿时间滤波结构。此结构实现了对传统MCTF结构的优化,并精简了传统MCTF的计算步骤,同时给出了一种运动向量多重预测的方法,并通过连续帧间运动向量预测与运动向量多重预测门限值参数AE的选择,实现了对编码计算复杂度的控制。实验数据表明,此结构编码时间比传统MCTF结构缩短约12%。

修改标志位的大容量无损HEVC信息隐藏方法

传统的视频信息隐藏方法大多通过修改视频的帧内预测模式、运动向量或预测残差系数来实现.然而,高效视频编码(HEVC)标准的高级运动向量预测(AMVP)技术同时利用相邻块的空域运动向量和时域运动向量来预测当前块的运动向量,通过在码流中保存预测运动向量的标志值来标识所使用的预测运动向量.基于这一特点,文中创新性地提出通过修改标志值来嵌入秘密信息.为了保证嵌密视频的质量,文中分析了标志值、预测运动向量以及运动向量残差之间的关系,然后对运动向量残差进行匹配修改,以此确保嵌密前后预测块的运动向量不变.实验结果表明,文中方法具有较大的嵌入容量和较小的比特率增加,且嵌密视频的质量与原始视频完全相同.

基于无迹Kalman滤波的高误码掩盖技术

在H.264/AVC标准中,当出现数据包丢失或缺损时,在解码端进行误码掩盖是一种经济而有效的保证视频质量的方法,因而广受关注。常见的做法是利用正确接收的时域或空域信息对误码区域进行掩盖。然而,对于误码率很高的视频,目前尚无令人满意的技术。该文中提出一种基于无迹Kalman滤波,并辅以改进的双线性插值的新型误码掩盖架构。对若干典型视频的高误码掩盖实验表明,其峰值信噪比高于边界匹配算法和传统双线性插值算法达4dB。