小波图像编码中基于误差分析的错误隐藏方法

详细分析了不同子带小波系数误码在重构图像中的误码扩散,包括误差值大小、误差能量和失真范围,分析结果表明不同频率的子带系数误码产生的失真存在很大差异,其中低频产生的影响最大。然后提出了一种在图像空间域进行的错误隐藏方法。实验结果表明,该方法可隐藏由于低频系数误码造成的图像失真,能得到较好的重建图像质量,可应用于存在较高误码率的图像传输中。     

结合奇异值分解的小波包图像隐藏

图像隐藏技术的发展为军事隐蔽通信提供了新的实施途径。提出基于奇异值分解和小波包变换的图像隐藏算法,利用小波包变换低频子带抗干扰性强和图像矩阵奇异值的稳定性,对秘密图像做位平面分解并对载体图像做小波包分解,将包含重要信息的位平面隐藏在小波包分解低频系数矩阵的奇异值矩阵中,将包含次要信息的位平面隐藏在熵能量较大的其他剩余子带图像系数矩阵中,次要位平面的隐藏位置根据载体图像的内容自适应确定。实验表明,该算法可实现图像信息的安全隐藏,不仅具有较强的抗几何攻击的能力,且对高斯、剪切和滤波等攻击的鲁棒性也较好,同时具有较好的不可见性,隐藏容量大。     

视频传输的错误隐藏技术综述

通信信道的不可靠性会导致传输的视频数据质量下降,错误隐藏是解码端利用视频数据在空域和时域上的相关性来修复传输错误的有效技术。介绍了错误隐藏的研究现状和各项相关技术,包括插值法、边界匹配法及矢量外推法等;对经典及最新的错误隐藏技术进行了分析和对比,指出了亟待解决的问题和下一步的研究方向,为相关研究提供了参考。     

NSCT变换和小波包变换相结合的图像隐藏方法

为了更好地解决NSCT域图像隐藏不可见性和鲁棒性之间的矛盾,提出了一种基于NSCT变换和小波包变换相结合的可见光图像隐藏方法,利用NSCT变换将载体图像分解为低频子带和一组高频子带,对低频子带进行二级小波包分解,通过奇异值变换将秘密图像重要位平面信息隐藏在小波包分解低频子带中,次要信息自适应隐藏在NSCT高频子带中。实验表明,在同等嵌入容量下,算法峰值信噪比大于50 dB,对几何攻击和滤波等干扰处理后,秘密图像的归一化系数仍接近于1。     

磁盘阵列错误隐藏的DCT系数重建算法研究

基于DCT变换的图象压缩，以块为单位进行DCT变换把图象从时域转换到领域，由于能量主要集中在少数低频系数，再结合量化、编码，可以实现有效的压缩，基于DCT的错误隐藏算法可用于客户端挖重建图象，隐藏存储系统或传输信道带来的错误，本文针对磁盘阵列中单个磁盘原失效，提出了三种客户端的基DCT编码的图象错误隐藏算法，并进行了验证。     

基于帧间匹配均值与方差的视频图像隐藏算法

由于视频图像的信息量巨大,只有通过压缩才能存储和传输,而传输过程中发生的误码又往往导致压缩后的图像数据或同步信息的丢失,为此提出了一种基于帧间匹配均值与方差的时域错误隐藏算法,该算法首先以与错误块上、下、左、右相邻的若干行或列像素进行帧间匹配,然后根据匹配结果的均值和方差判别错误块内图像的运动状况,最后针对不同的运动状况选择合适的隐藏方法对错误块进行隐藏处理。大量的模拟实验结果表明,利用该算法隐藏的图像在视觉效果和峰值信噪比（PSNR）两方面均优于同类算法。     

基于无线环境的错误隐藏算法

在无线环境下压缩的视频序列对信道干扰非常敏感。传输错误不仅会影响当前帧而且会扩散到后续各帧。目前大多数利用时间和空间冗余特性的后处理错误隐藏方法并不能有效地对这种传输错误进行修复,它们忽视了被修复宏块的邻居宏块在无线环境下极易丢失这个事实,仅在当前帧中进行错误隐藏,因而限制了修复的效果。该文提出一种适用于无线环境的错误隐藏算法,该算法计算量较小,在当前帧和后续的B帧和P帧中都可达到较佳的图像质量。仿真结果证明,在无线环境下,该算法在图像质量和计算负载方面都是一种较优的错误隐藏方法。     

整数小波域湿纸码自适应信息隐藏算法

通过对一些已有的自适应隐写算法进行分析,提出一种旨在提高安全性的整数小波域自适应信息隐藏算法.根据隐藏的数据量和载体单元特性确定阈值,自适应地在图像整数小波高频子带系数中选择合适的隐藏位置;利用湿纸码双层嵌入法嵌入秘密数据,并采用直方图调整策略保持小波高频子带系数直方图特性,由此从多方面提高了信息隐藏算法的安全性.大量与同类算法的对比实验表明,在嵌入率小于100%的条件下,该算法具有较强的视觉隐蔽性和抗统计检测的能力.     

基于小波域的大容量图像信息隐藏盲提取算法

目前基于变换域的信息隐藏算法面临容量较小,提取时需要原始图像的问题.提出了一种基于小波变换的大容量信息隐藏盲提取算法,该算法结合人类视觉特性(HVS)及隐密信息自身的特征,以三次小波变换后的低频分量作为参照自适应地调整中高频子带系数来实现信息的嵌入.实验结果表明,该算法具有容量大的特点,并实现了隐密信息的盲提取.     

一种针对整帧图像丢失的错误隐藏算法

在低码率的网络视频通信中,数据包丢失往往导致整帧图像数据的丢失。为了修复丢失的整帧图像数据,提出了一种基于光流场不变性的整帧图像错误隐藏算法。该算法首先使用有理插值对前帧图像的运动矢量场做预处理来得到稠密的运动矢量场;然后采用前向投影技术将前一帧图像内容沿着运动矢量场方向投影到当前图像的对应位置上。由于在图像运动场的突变而形成的重叠和遮挡区域,该算法对其按前景和背景进行区分处理,因而进一步提高了错误隐藏的性能。实验结果表明,和已有算法比较,用该算法修复的图像的峰值信噪比提高了0.18~0.82dB,同时得到了更好的主观图像质量。     

基于MPEG 4的无线视频传输方案的研究*

提出一种基于MPEG4的无线视频传输非等重误码保护方案。根据信道反馈的丢包率信息,自适应选择输出视频流的保护模式。在丢包信道中,对MPEG4码流中运动信息和纹理信息采取不同的保护力度,使用FEC重点保护运动信息数据提高其对误码的鲁棒性。在无丢包信道中,不对数据进行保护,降低打包开销,减少冗余数据。     

Error robust scalable audio streaming over wireless IP networks

Streaming high-fidelity audio over wireless Internet protocol (IP) networks is a challenging task because the networks present not only packet losses, but also residual bit errors. These losses and errors have severe adverse effect on the compressed audio bitstream. To solve this problem, this paper introduces error resilience in conjunction with error protection for scalable audio streaming over wireless networks. Specifically, error resilience is achieved by performing bitstream data partitioning and reversible variable length coding in the audio coder. Error protection is provided by layered product channel code to simultaneously handle packet losses and residual bit errors. Both the row and column codes of the product code provide unequal error protection for different layers of the audio bitstream by considering the characteristics of the scalable audio. Rate-distortion optimization is performed to determine the best source-channel coding tradeoff that minimizes the average expected end-to-end distortion. Simulation results demonstrate the effectiveness of our proposed approach.     

选择排序的DCT系数对JPEG图像的可逆数据隐藏

JPEG图像压缩算法可以为使用者提供良好的压缩性能,改善图像文件重建质量,在图像和视频处理领域有着广泛的应用价值。 提出了一种可行且有效的对JPEG图像进行可逆信息隐藏的算法。在该算法中,JPEG图像中所有的8×8块中量化的DCT系数重新排列成新的矩阵,纵列为每个块的系数值,横列为同频率下的系数值。对相同频率下的系数进行模拟嵌入比特位,优先选择失真小的频率下的系数嵌入信息,直到嵌入完秘密比特流信息,同时在嵌入秘密信息时根据解码矩阵减少了无效的比特流扩展。实验结果表明,该算法在嵌入同等数量的比特流的情形下能够得到更好的JPEG图像视觉质量和更少的图像比特流扩展。     

对具有帧间相关性的分层视频码流的非均匀错误保护

在分层视频码流的网络实时传输中，非均匀错误保护（UEP）技术已经被广泛地研究。至今为止，几乎所有的UEP相关工作都是针对具有链式结构的单一码流。但是，在一些实际的图像及视频编码系统（例如MPEG-4）产生的码流中，都存在着更为复杂的树型相关性结构。针对这种具有树型相关性结构的码流提出了一种打包方案，并在此基础上提供了两种带宽分配方案。试验中，采用MPEG-4FGS作为信源编码器。试验结果表明，采用灵活的帧间自适应带宽分配方案可以有效地提高系统性能。     

A fragile watermark error detection scheme for wireless video communications

In video communications over error-prone channels, compressed video streams are extremely sensitive to bit errors. Often random and burst bit errors impede correct decoding of parts of a received bitstream. Video decoders normally utilize error concealment techniques to repair a damaged decoded frame, but the effectiveness of these error concealment schemes relies heavily on correctly locating errors in the bitstream. In this paper, we propose a fragile watermark-based error detection and localization scheme called "force even watermarking (FEW)". A fragile watermark is forced onto quantized DCT coefficients at the encoder. If at the decoder side the watermark is no longer intact, errors exist in the bitstream associated with a particular macro-block (MB). Thanks to the watermark, bitstream errors can accurately be located at MB level, which facilitates proper error concealment. This paper describes the algorithm, model and analysis of the watermarking procedure. Our simulation results show that compared to the syntax-based error detection schemes, the proposed FEW scheme significantly improves the error detection capabilities of the video decoder, while the peak signal-to-noise ratio loss and additional computational costs due to watermark embedding and extraction are small.     

基于Contourlet域隐马尔可夫树模型的图像融合

基于Contourlet域的隐马尔可夫树模型能反映不同尺度系数之间、不同方向系数之间的相关性,基于此,提出了一种基于Contourlet域隐马尔可夫树模型的图像融合算法。对源图像进行Contourlet变换,并针对高频子带系数建模并训练得到每一系数的后验概率;利用该后验概率指导高频系数融合的规则,对边缘和背景区域进行不同的融合处理,以尽可能保留原始图像的重要特征;进行Contourlet反变换得到最终融合结果。针对多聚焦图像进行了融合实验,采用联合熵、熵、相关系数、清晰度等指标对融合效果进行评价,实验表明了该算法优于基于Contourlet域的常规融合算法以及小波域隐马尔可夫树融合算法。     

Digital video watermarking based on intra prediction modes for audio video coding standard

Digital video watermarking provides means for carrying information targeted for synchronization, error resilience or copyright protection. However, it is difficult to get a good trade-off between the embedding capacity, imperceptibility and efficiency. In this paper, a novel digital video watermarking algorithm based on intra prediction modes of AVS (audio video coding standard) is proposed. The algorithm hides one bit in each qualified intra 8 × 8 luma block by modifying intra 8 × 8 prediction modes based on the mapping rules between the modes and hidden bits. The specific positions of the host 8 × 8 blocks are determined by the features of every block and a position template indicated by the key. Watermark information can be retrieved by decoding the intra prediction modes from bitstream, requiring neither original media nor complete video decoding. Experimental results show that the proposed algorithm has little impact on video quality and video stream features. A comparatively high embedding rate is obtained with little impact on bit rate.     

Intra/Inter Macroblock Mode Decision for Error-Resilient Transcoding

When transmitting the precoded bitstream over an error-prone network, error-resilient transcoding is adopted to convert the bitstream to a resilient format for robust delivery. Intra refreshment is an efficient tool to reduce the dependency between frames and stop the channel error propagation. In the conventional scheme, the rate-distortion optimized macroblock mode decision is employed to adaptively determine the coding mode of each macroblock. However, this scheme only considers the channel error propagated from the previous frames to the current frame. As opposed to this traditional algorithm, this paper proposes a method which considers consecutive two frames in a sequence, thus taking the error propagation to the following frame into account. This enhances the overall robustness of the transcoded bitstream against the packet loss. Considering the availability of the next frame information, two cases are discussed respectively. Experimental results show that the proposed methods present quality improvement when compared with the conventional rate-distortion optimized error-resilient coding scheme under different test environments, and the PSNR improvement can reach as high as 0.9 dB.     

基于MPEG-4用户数据域的视频抗误码方法

文章根据MPEG-4视频流语法定义,针对视频流当中不同的信息内容采用不同强度的FEC进行抗误码保护,同时利用MPEG-4视频流定义中的用户数据域(user_data)标识编码器所采用的FEC,并利用user_data反馈解码错误信息,使编码端可以动态调整FEC,达到能够自适应调整纠错能力和防止误码扩散的目的。实验结果表明,在高误码率环境下使用该文提出的抗误码方法可以大大提高视频恢复的质量,并且该方法与MPEG-4标准语法兼容,在没有增加过多信道负载和运算复杂度的前提下,具有一定的实用价值。