一种基于预测模式差值的HEVC信息隐藏算法

针对当前HEVC视频信息隐藏算法对视频码率和质 量影响较大等问题,结合HEVC编码标准中 帧内预测模式的特点,提出一种基于帧内预测模式差值的HEVC视频信息隐藏算法。对于连续 两个帧内4×4亮度块预测编码过程中具有方向性的33种预测模式,建立隐秘信息与 预测模式差值的映射关系,根据拉格 朗日率失真模型调制预测模式完成隐秘信息的嵌入。为了保证隐秘信息的嵌入容量,对于连 续两个无方向 性的planar模式或DC模式,根据隐秘信息修改其值实现隐秘信息的嵌入。信息的提取过程, 只需对码流中 的预测模式解码即可。实验结果表明,隐秘信息的嵌入对视频序列的影响较小,亮度分量的 峰值信噪比 (PSNR)值平均下降约0.05dB,对码率 影响仅在1.1%以下,隐秘信息嵌入前后的结构相似度(SSIM)值均 在0.94以上。因此,本文算法能很好保证视频的主客观质量。     

一种基于帧内预测模式的HEVC视频信息隐藏算法

提出了一种基于帧内预测模式的HEVC视频信息隐藏算法。在预测编码过程中,针对纹理复杂度高的帧内4×4亮度块调制预测模式,利用拉格朗日率失真模型自适应选取帧内编码模式,以决定是否嵌入隐秘信息。为了降低因信息隐藏导致视频质量下降,将最优预测模式变为与隐秘信息奇偶性相匹配的模式中率失真开销最小的预测模式,信息的提取过程只需对码流中的预测模式解码即可。实验仿真结果表明,本文算法能很好地保证视频质量,对视频流的码率影响很小。     

一种针对HEVC预测模式隐写的检测算法

针对高效视频编码(HEVC)帧内预测模式的信息隐藏 算法,提出了一种隐写检测算法。基于帧内预测模式的信 息隐藏算法,通过修改原始视频的帧内预测模式完成隐秘信息的嵌入。实验表明,这种操作 会导致部分帧 内预测单元(PU)的大小(4×4、16×16、32×32和64×64)发 生改变。对隐写视频进行相同参数的重压缩 后发现,不同大小的PU在数量上有向原始视频恢复的倾向,而原始视频重压缩后PU数量变 化很小。 定义了视频重压缩前后各尺寸PU数量及占有比例的变化率,并以此以作为特征,结合支持向 量机(SVM)分类器进行视频 信息隐藏检测。实验结果表明,本文算法简单、高效,而且对不同分辨率和不同量化参数的 视频均有良好的检测效果。     

一种低比特率增长的H.264视频信息隐藏算法

提出一种基于预测模式调制的H.264视频信息隐藏算法。在H.264视频的帧内预测过程,通过调制I帧4×4亮度块的帧内预测模式实现隐秘信息的嵌入。调制方法是基于宿主4×4亮度块的边缘强度(DES)划分的映射规则进行的,从而避免了信息隐藏后视频流的比特率的过快增长。同时,通过结合矩阵编码技术使得修改一个预测模式可以隐藏4bit信息。在信息提取过程中,不需要对含密视频进行完全解码,只需获取含密视频的帧内预测模式即能提取秘密信息。实验结果表明,本文算法在提高隐藏容量和保证视频质量的同时,也有效避免了比特率的过快增长。     

基于H.264帧内预测模式的信息隐藏算法

根据H.264标准编码的特点,提出一种较高性能的信息隐藏方案。文章分析H.264中I4×4亮度块的9种帧内预测模式,以及最优模式的选择策略,将I4×4亮度块的9种帧内预测模式作为备选宿主,利用信息嵌入算法将信息嵌入到视频中。这样降低了信息隐藏过程中预测模式调整对视频质量的影响,并能提高嵌入信息数据量。     

基于预测模式相关性的HEVC隐写检测算法

提出了一种基于预测模式相关性的高效视频编码(HEVC)隐写检测方法。首先定义帧内预测模 式相关性的概念;然后通过实验,分析 隐写前后帧内4×4亮度块中35种帧内预测模式 的相关性统计数据的变化情况;最后选择35个隐写前后变 化较大的相关性数据构成视频特征,并利用支持向量机(SVM)分类器进行隐写检测。实验表 明,本文检测 方法的特征维数低,计算复杂度小,对修改帧内预测模式的隐写算法具有良好的检测效果。     

基于H.264/AVC的视频信息隐藏算法

在H.264/AVC的帧内预测环节,调制H.264/AVC编码中I帧4×4亮度块的帧内预测模式实现信息隐藏.这种调制基于该模式与待隐藏比特之间的映射规则进行.宿主4×4块的具体位置由各块自身特点结合密钥所指定的嵌入位置模板确定.信息的提取过程不需要原始视频内容,也不需完全解码,而只要对码流中的帧内预测模式进行解码即可.     

基于多分类的QDCT域大容量H.264/AVC视频信息隐藏算法

提出了一种在开环外的量化离散余弦变换(QDCT )系数上的H.264视频信息隐藏算法。在抑制漂移失真的条件下,对 邻块所需参考像素进行多组分类。其次,充分挖掘帧 内4×4亮度可用QDCT系数对,结合9进制方向调整(EMD)嵌入算法和 矩阵编码,实 现秘密信息的高容量嵌入。同时,通过最多修改一组QDCT系数保证了含密视频的质量。 此外,本文的信息提取算法不需要对含密视频完全解码,只需得到QDCT系数和帧内预测 模式,即可完全提取秘密信息。实验结果表明,本文算法在大幅度提高嵌入容量的同时,对 比特率和视频的质量影响不大。     

基于单深度帧内模式的3D-HEVC深度视频信息隐藏算法

针对三维(3D)视频系统中深度视频的安全问题,利 用一种全新的信息嵌入载体,提出 一种基于单深度帧内模式(single depth intra mode)的3D高效视频编码(3D-HEVC)深度视 频信息隐藏算法。首先,对采用单深度帧内模式编码的编码单元(CU)根据 相邻块重建像素构建像素候选列表,并比较候选列表中的两个像素值;然后,为增加算法的 安全性、保证 视频的质量,在像素值相等和不相等的情况下分别根据密钥和后续块的预测模式范围选择嵌 入块;最后, 根据隐秘信息对嵌入块候选列表所选像素的索引值进行LSB调制。实验结果表明,本文算 法平均每帧嵌入容 量为244bit,编码重建深度视频绘制视点质量的峰值 信噪比(PSNR)值和结构相似度(SSIM)值仅分别平均下降1.41×10－3 dB和6×10－6,码率平均增长0.12%,可见本文算法对3D视频的主观感知质量及码率影响很小。     

一种基于预测模式的H.264视频信息隐藏算法

提出了一种基于帧内预测模式调制的H.264视频信息隐藏算法。在模式选择过程,通过调制I帧亮度的4×4块的预测模式实现信息隐藏。通过引入嵌入/提取矩阵,使得在修改一个4×4块的预测模式时,能够嵌入3比特信息。在信息提取过程,不需要原始视频,也不需要完全解码,只需对帧内预测模式解码即可。实验结果表明,本文算法能大幅提高信息隐藏容量,且保证了视频感知质量,对比特率变化影响不大。     

基于帧内预测模式的H.264/AVC视频信息嵌入算法

提出了一种基于帧内预测模式的H.264/AVC视频信息嵌入算法.在秘密信息进行嵌入时,根据人类视觉特性的掩蔽效应,筛选出I帧中纹理密集区域的4×4亮度块,确定为嵌入块.通过秘密信息调制4×4亮度块的预测模式最低有效位,完成秘密信息的嵌入.通过对算法进行仿真实验,证明本算法计算量小,能够实时处理.对视频载体影响小,有一定的嵌入容量,能够保证秘密信息的有效传输.     

一种无帧内失真漂移的HEVC视频自适应隐写算法

随着数字视频的普及,HEVC(high efficiency video coding)视频隐写受到了越来越多的关注。残差系数域隐写具有高安全性和低码率增长的特点,然而,视频编码过程中重构的系数不满足块间相互独立的性质,导致修改视频残差系数往往会带来较为严重的失真漂移。本文提出了一种无帧内失真漂移的HEVC视频自适应隐写算法。首先,根据帧内预测方向和多系数修改的方法选择合适的载体,进而避免修改系数引起的失真漂移。然后,设计一种包含块内失真和修改载体后的系数分布的失真函数,指导校验网格编码(syndrome trellis codes, STC)对嵌入失真小的载体进行修改。最后,根据最小化失真代价将消息嵌入到满足特定条件的4×4亮度块的量化正弦变换(quantized discrete sinc transform, QDST)系数中。实验结果表明,所提出的视频隐写算法能够有效地避免帧内失真漂移,在获得良好的视觉感知质量的同时,能保证隐写算法的安全性。     

基于块参考像素特征的快速帧内预测模式选择新算法

帧内预测是H.264采用的一种编码新技术。与以前的编码标准相比,H.264编码性能有了很大的提高,但同时编码复杂度和计算量也明显增加。该文研究了提高H.264编码速度的途径,着重分析了帧内预测模式快速选择的问题。经过分析发现,4×4亮度块的参考像素亮度值通常具有相似性,对应地,4×4亮度块的9种预测模式所得的预测结果也是相近的。根据4×4亮度块参考像素的这一特征,该文提出了一种基于4×4亮度块参考像素特征的快速帧内预测模式选择算法。实验结果说明了该文算法的有效性,与H.264编码器JM92相比,该算法的计算量减少了46%,而编码质量、PSNR和输出码率保持基本不变。     

Steganalysis of prediction mode modulated data-hiding algorithms in H.264/AVC video stream

In the intra-frame coding of H.264/AVC, information hiding can be implemented by modulating the prediction modes of 4?×?4 luminance blocks. Because such kind of methods has characteristics of high speed, good concealment, and so on, it is very suitable to build the covert communication system based on video communications and brings a great public security threat. Therefore, it is important to study its steganalysis method. In this paper, we first analyzed the changes of remarkable characteristics in intra-frame coding caused by modulating intra-prediction modes for information hiding, and found that the inherent correlation among the prediction modes in different 4?×?4 luminance blocks belonging to an intra-frame coding macroblock was changed. According to several different positional relationships of the adjacent 4?×?4 blocks in spatial domain, we designed statistical models corresponding to the prediction mode correlation to make quantitative extraction of these correlation characteristics. An information hiding detector was constructed based on the support vector machine. Based on the constructed detector, the experimental results show that the mean of the detection accuracy, recall ratio, and precision ratio are all excellent for different test video sequences.     

Enhanced Inter Mode Decision Based on Contextual Prediction for P‐Slices in H.264/AVC Video Coding

We propose a fast macroblock mode prediction and decision algorithm based on contextual information for P‐slices in the H.264/AVC video standard, in which the mode prediction part is composed of intra and inter modes. There are nine 4×4 and four 16×16 modes in the intra mode prediction, and seven block types exist for the best coding gain based on rate‐distortion optimization. This scheme gives rise to exhaustive computations (search) in the coding procedure. To overcome this problem, a fast inter mode prediction scheme is applied that uses contextual mode information for P‐slices. We verify the performance of the proposed scheme through a comparative analysis of experimental results. The suggested mode search procedure increased more than 57% in speed compared to a full mode search and more than 20% compared to the other methods.     

FITD: Fast Intra Transcoding from H.264/AVC to high efficiency video coding based on DCT coefficients and prediction modes

In the literatures, the designs of H.264 to High Efficiency Video Coding (HEVC) transcoders mostly focus on inter transcoding. In this paper, a fast intra transcoding system from H.264 to HEVC based on discrete cosine transform (DCT) coefficients and intra prediction modes, called FITD, is proposed by using the intra information retrieved from an H.264 decoder for transcoding. To design effective transcoding strategies, FITD not only refers block size of intra prediction and intra prediction modes, but also effectively uses the DCT coefficients to help a transcoder to predict the complexity of the blocks. We successfully use DCT coefficients as well as intra prediction information embedded in H.264 bitstreams to predict the coding depth map for depth limitation and early termination to simplify HEVC re-encoding process. After a HEVC encoder gets the prediction of a certain CU size from depth map, if it reaches the predicted depth, the HEVC encoder will stop the next CU branch. As a result, the numbers of CU branches and predictions in HEVC re-encoder will be substantially reduced to achieve fast and precise intra transcoding. The experimental results show that the FITD is 1.7–2.5 times faster than the original HEVC in encoding intra frames, while the bitrate is only increased to 3% or less and the PSNR degradation is also controlled within 0.1 dB. Compared to the previous H.264 to HEVC transcoding approaches, FITD clearly maintains the better trade-off between re-encoding speed and video quality.