專利名稱：隱藏信息的方法和裝置、提取隱藏信息的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種隱藏信息的方法和裝置、提取隱藏 信息的方法和裝置。
背景技術(shù)：
基于數(shù)字視頻的信息隱藏技術(shù)近年來得到了快速發(fā)展，如數(shù)字水印、隱秘通信 等技術(shù)。該信息隱藏技術(shù)采用視頻數(shù)據(jù)作為嵌入信息的載體，在保證視頻圖像質(zhì)量的前 提下，需要滿足信息嵌入容量、實(shí)時(shí)性、健壯性和不可察覺性等要求。未經(jīng)壓縮的視頻 需占用很大帶寬與存儲(chǔ)空間，視頻壓縮技術(shù)在視頻通信領(lǐng)域中非常重要。
為滿足上述要求，現(xiàn)有技術(shù)提供了一種最新的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)HJ64/AVC的信 息隱藏技術(shù)。該信息隱藏技術(shù)根據(jù)載體不同分為如下幾類基于運(yùn)動(dòng)矢量信息的信息 隱藏技術(shù)、基于預(yù)測(cè)分塊模式的信息隱藏技術(shù)、基于離散余弦變換DCT (Discrete Cosine Transform)系數(shù)的信息隱藏技術(shù)。其中，基于運(yùn)動(dòng)矢量信息的隱藏技術(shù)采用運(yùn)動(dòng)矢量的 幅度和相位等信息作為載體，宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量數(shù)目較少，因此信息嵌入容量有限?；?預(yù)測(cè)分塊模式的信息隱藏技術(shù)采用Intra幀內(nèi)宏塊的預(yù)測(cè)模式，或Inter幀間宏塊的分塊模 式進(jìn)行信息嵌入，其模式種類有限，攜帶信息較少，因此其信息嵌入容量同樣較小?；?于DCT系數(shù)的信息隱藏技術(shù)，通常采用Intra幀中宏塊的非零中頻或高頻DCT系數(shù)作為 載體，其信息嵌入容量比上述兩種信息隱藏方法的信息嵌入量大些，是目前壓縮域信息 隱藏技術(shù)的主流。但某些應(yīng)用場(chǎng)合中Intra幀的比例是很小的，很大程度限制了信息嵌入 容量。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種隱藏信息的方法和裝置、提取隱藏信息的方法 和裝置，提高隱藏信息的嵌入量。
本發(fā)明提出一種隱藏信息的方法，其包括步驟
判斷P 幀宏塊是否為幀內(nèi)脈沖編碼(Intra-frame Pulse Code Modulation, IPCM)宏塊；
當(dāng)P幀宏塊為IPCM宏塊，根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊運(yùn) 動(dòng)矢量信息確定該IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度；
根據(jù)所述信息嵌入強(qiáng)度，對(duì)所述IPCM宏塊進(jìn)行信息嵌入。
優(yōu)選地，所述根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息確 定該IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度具體包括
根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息，計(jì)算該P(yáng)幀宏 塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算相應(yīng)的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值，根據(jù)該預(yù)測(cè) 運(yùn)動(dòng)矢量幅度值確定所述IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度。
優(yōu)選地，所述根據(jù)所述信息嵌入強(qiáng)度，對(duì)所述IPCM宏塊進(jìn)行信息嵌入之后還包括
將已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊、該P(yáng)幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量、進(jìn)行信息嵌入的所 述IPCM宏塊和該IPCM宏塊標(biāo)志信息熵編碼為碼流。
優(yōu)選地，所述判斷P幀宏塊是否為IPCM宏塊具體包括
對(duì)P幀宏塊進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼，計(jì)算該P(yáng)幀宏塊的預(yù)測(cè)編碼代價(jià)值；
將所述P幀宏塊的預(yù)測(cè)編碼代價(jià)值與自適應(yīng)代價(jià)閾值進(jìn)行大小比較；
確定預(yù)測(cè)編碼代價(jià)值大于自適應(yīng)代價(jià)閾值的P幀宏塊為IPCM宏塊。
本發(fā)明另提出一種隱藏信息的裝置，其包括
第一判斷模塊，用于判斷P幀宏塊是否為幀內(nèi)脈沖編碼(Intra-frame PulseCode Modulation, IPCM)宏塊；
第一計(jì)算模塊，當(dāng)P幀宏塊為IPCM宏塊，根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已編碼的非IPCM宏 塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息確定該IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度；
嵌入模塊，用于根據(jù)所述信息嵌入強(qiáng)度，對(duì)所述IPCM宏塊進(jìn)行信息嵌入。
優(yōu)選地，所述第一計(jì)算模塊，具體還用于根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已編碼的非IPCM宏塊 的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息，計(jì)算該P(yáng)幀宏塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算相 應(yīng)的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值確定所述IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng) 度。
優(yōu)選地，上述隱藏信息的裝置，還包括
熵編碼模塊，用于將已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊、該P(yáng)幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量、 進(jìn)行信息嵌入的所述IPCM宏塊和該IPCM宏塊標(biāo)志信息熵編碼為碼流。
優(yōu)選地，所述第一判斷模塊包括
預(yù)測(cè)編碼子模塊，用于對(duì)P幀宏塊進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼，計(jì)算出該P(yáng)幀宏塊的預(yù)測(cè)編碼 代價(jià)值；
比較子模塊，將所述P幀宏塊的預(yù)測(cè)編碼代價(jià)值與自適應(yīng)代價(jià)閾值進(jìn)行大小比 較；
確定子模塊，確定預(yù)測(cè)編碼代價(jià)值大于自適應(yīng)代價(jià)閾值的P幀宏塊為IPCM宏 塊。
本發(fā)明另提出一種提取隱藏信息的方法，包括步驟
根據(jù)宏塊標(biāo)志信息判斷P幀宏塊是否為幀內(nèi)脈沖編碼(Intra-frame PulseCode Modulation, IPCM)宏塊數(shù)據(jù)；
當(dāng)P幀宏塊為IPCM宏塊，根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已解碼的P幀宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息確 定該IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度；
根據(jù)所述信息嵌入強(qiáng)度，從所述IPCM宏塊中提取隱藏信息。
優(yōu)選地，所述根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已解碼的P幀宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息確定該IPCM宏 塊的信息嵌入強(qiáng)度具體包括
根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已解碼的P幀宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息，計(jì)算該P(yáng)幀宏塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng) 矢量，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算相應(yīng)的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度 值確定所述IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度。
優(yōu)選地，所述根據(jù)宏塊標(biāo)志信息判斷P幀宏塊是否為IPCM宏塊數(shù)據(jù)之前還包括
對(duì)接收的碼流進(jìn)行熵解碼，得P幀宏塊、宏塊標(biāo)志信息和P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信 息；P幀宏塊包括IPCM宏塊和非IPCM宏塊，所述P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息為非IPCM宏 塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息。
本發(fā)明另提出一種提取隱藏信息的裝置，其包括
第二判斷模塊，用于根據(jù)宏塊標(biāo)志信息判斷P幀宏塊是否為幀內(nèi)脈沖編碼 (Intra-frame Pulse Code Modulation, IPCM)宏塊數(shù)據(jù)；
第二計(jì)算模塊，用于當(dāng)P幀宏塊為IPCM宏塊，根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已解碼的P幀宏 塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息確定該IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度；
提取模塊，用于根據(jù)所述信息嵌入強(qiáng)度，從所述IPCM宏塊數(shù)據(jù)中提取隱藏信 肩、ο
優(yōu)選地，所述第二計(jì)算模塊，具體還用于根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已解碼的P幀宏塊的 運(yùn)動(dòng)矢量信息，計(jì)算該P(yáng)幀宏塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算相應(yīng)的預(yù)測(cè) 運(yùn)動(dòng)矢量幅度值，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值確定所述IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度。
優(yōu)選地，上述提取隱藏信息的裝置，還包括
熵解碼模塊，用于對(duì)接收的碼流進(jìn)行熵解碼，得P幀宏塊、宏塊標(biāo)志信息和P幀 宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息；P幀宏塊包括IPCM宏塊和非IPCM宏塊，所述P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信 息為非IPCM宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息。
由上可知，隱藏信息的方法和裝置，通過采用IPCM宏塊為信息嵌入載體，根據(jù) 設(shè)定范圍內(nèi)非IPCM宏塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息確定信息嵌入強(qiáng)度，并根據(jù)信息嵌入強(qiáng) 度，對(duì)IPCM宏塊進(jìn)行信息嵌入的方式，提高了嵌入載體的信息嵌入量；提取隱藏信息 的方法和裝置，根據(jù)信息嵌入強(qiáng)度從IPCM宏塊中提取隱藏信息，有效的防止了嵌入載體 信息質(zhì)量的下降。


圖1是本發(fā)明的隱藏信息的方法一實(shí)施例的流程圖2是本發(fā)明的IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度分布圖3是本發(fā)明的判斷P幀宏塊是否為IPCM宏塊的流程圖4是本發(fā)明的隱藏信息的裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖5是本發(fā)明的隱藏信息的裝置實(shí)施例的另一結(jié)構(gòu)示意圖6是本發(fā)明的隱藏信息的裝置中第一判斷模塊的結(jié)構(gòu)示意圖7是本發(fā)明的提取隱藏信息的方法一實(shí)施例的流程圖8是本發(fā)明的提取隱藏信息的裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖9是本發(fā)明的提取隱藏信息的裝置實(shí)施例的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā) 明。
參見圖1，提出本發(fā)明的一種隱藏信息的方法一實(shí)施例，其包括
步驟S101、判斷P幀宏塊是否為IPCM宏塊；
步驟S102、當(dāng)P幀宏塊為IPCM宏塊，根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息確定該IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度；
步驟S103、根據(jù)所述信息嵌入強(qiáng)度，對(duì)所述IPCM宏塊進(jìn)行信息嵌入。
進(jìn)一步地，上述根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息 確定該IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度具體處理過程如下根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已編碼的非IPCM 宏塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息，計(jì)算該P(yáng)幀宏塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量計(jì) 算相應(yīng)的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值確定所述IPCM宏塊的信息嵌 入強(qiáng)度。其中，所述根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值確定所述IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度的 具體處理如下將所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值做平方計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果在現(xiàn)有的信息 嵌入強(qiáng)度表中查找對(duì)應(yīng)的信息嵌入強(qiáng)度。
其中，現(xiàn)有的信息嵌入強(qiáng)度分為四個(gè)等級(jí)，參見圖2，L= 1、2、3和4，其中，數(shù)值越大，其信息嵌入強(qiáng)度越大。
上述對(duì)IPCM宏塊進(jìn)行信息嵌入的方法可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的多種方法，如可以 將樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)的最低L比特替換為需嵌入的L比特信息，設(shè)樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)為122( 二進(jìn)制表 示為01111010)，若此信息嵌入強(qiáng)度L為2，需要嵌入的信息為二進(jìn)制數(shù)11，則對(duì)IPCM 宏塊進(jìn)行信息嵌入方法為將原樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)122的二進(jìn)制數(shù)“01111010”修改二進(jìn)制數(shù)“01111011”。即將原樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)122修改為123。
進(jìn)一步地，上述隱藏信息的方法實(shí)施例中，所述根據(jù)所述信息嵌入強(qiáng)度，對(duì)所 述IPCM宏塊進(jìn)行信息嵌入之后還包括如下處理將已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊、 該P(yáng)幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量、進(jìn)行信息嵌入的所述IPCM宏塊和該IPCM宏塊標(biāo)志信息熵編碼為 碼流。
一幀碼流的信息嵌入容量Data Capacity的計(jì)算公式如下
Data Capacity = Luma Capacity+Chroma Capacity ；
其中，LumaCapacity為亮度容量，Chroma Capacity為色度容量；
Luma Capacity = 256 X M X Lbits ；
Chroma Capacity = 64 X M X Cbits ；
M為IPCM宏塊數(shù)目，Lbits為IPCM宏塊每個(gè)亮度樣本嵌入信息的低位比特?cái)?shù)， Cbits為IPCM宏塊每個(gè)色度樣本嵌入信息的低位比特?cái)?shù)。
進(jìn)一步地，上述熵編碼后的碼流即為嵌入隱藏信息的碼流，其中將IPCM宏塊標(biāo) 志信息熵編碼到碼流中，是為了接收端對(duì)碼流熵解碼后，根據(jù)IPCM宏塊標(biāo)志信息確定熵 解碼后的P幀宏塊是否為IPCM宏塊；已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量熵編 碼到碼流中，是為了接收端對(duì)碼流熵解碼后，接收端根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已熵解碼的非IPCM 宏塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量確定IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度，以使接收端根據(jù)信息嵌入強(qiáng)度 提取隱藏信息。從而保證發(fā)送端和接收端對(duì)相同IPCM宏塊所確定的信息嵌入強(qiáng)度一致。
進(jìn)一步地，參見圖3，上述隱藏信息的方法實(shí)施例中，所述判斷P幀宏塊是否為 IPCM宏塊具體包括
步驟幻01、對(duì)P幀宏塊進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼，計(jì)算該P(yáng)幀宏塊的預(yù)測(cè)編碼代價(jià)值；7
步驟幻02、將所述P幀宏塊的預(yù)測(cè)編碼代價(jià)值與自適應(yīng)代價(jià)閾值進(jìn)行大小比 較；
步驟幻03、確定預(yù)測(cè)編碼代價(jià)值大于自適應(yīng)代價(jià)閾值的P幀宏塊為IPCM宏塊。
上述隱藏信息的方法實(shí)施例，通過采用選擇IPCM宏塊為信息嵌入載體，根據(jù)預(yù) 設(shè)范圍內(nèi)的非IPCM宏塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息確定信息嵌入強(qiáng)度，并根據(jù)信息嵌入強(qiáng) 度，對(duì)IPCM宏塊進(jìn)行信息嵌入的方式，提高了嵌入載體的信息嵌入量。
由上可知，本發(fā)明的隱藏信息的方法，將嵌入強(qiáng)度與P幀宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息 結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)在人眼不敏感的快速運(yùn)動(dòng)區(qū)域嵌入更多的隱藏信息，在人眼敏感的慢速運(yùn) 動(dòng)區(qū)域嵌入較少隱藏信息，降低信息嵌入對(duì)視頻質(zhì)量的影響。
參見圖4，提出本發(fā)明的一種隱藏信息的裝置100—實(shí)施例，其包括第一判斷 模塊10、第一計(jì)算模塊20、嵌入模塊30。其中，第一判斷模塊10，用于判斷P幀宏塊 是否為IPCM宏塊。第一計(jì)算模塊20，用于當(dāng)P幀宏塊為IPCM宏塊，根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi) 已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息確定該IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度。嵌 入模塊30，用于根據(jù)所述信息嵌入強(qiáng)度，對(duì)所述IPCM宏塊進(jìn)行信息嵌入。
進(jìn)一步地，上述第一計(jì)算模塊20，具體還用于根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已編碼的非IPCM 宏塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息，計(jì)算該P(yáng)幀宏塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量計(jì) 算相應(yīng)的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值確定所述IPCM宏塊的信息嵌 入強(qiáng)度。其中，所述根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值確定所述IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度的 具體處理如下將所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值做平方計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果在現(xiàn)有的信息 嵌入強(qiáng)度表中查找對(duì)應(yīng)的信息嵌入強(qiáng)度。
其中，現(xiàn)有的信息嵌入強(qiáng)度分為四個(gè)等級(jí)，參見圖2，L= 1、2、3和4，其中，數(shù)值越大，其信息嵌入強(qiáng)度越大。
上述嵌入模塊30對(duì)IPCM宏塊進(jìn)行信息嵌入的方法可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的多種 方法，如可以將樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)的最低L比特替換為需嵌入的L比特信息，設(shè)樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)為 122( 二進(jìn)制表示為01111010)，若此信息嵌入強(qiáng)度L為2，需要嵌入的信息為二進(jìn)制數(shù) 11，則對(duì)IPCM宏塊進(jìn)行信息嵌入方法為將原樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)122的二進(jìn)制數(shù)“01111010” 修改二進(jìn)制數(shù)“01111011”。即將原樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)122修改為123。
進(jìn)一步地，參見圖5，上述隱藏信息的裝置10實(shí)施例，還包括熵編碼模塊40。 其中，該熵編碼模塊40，用于將已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊、該P(yáng)幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢 量、進(jìn)行信息嵌入的所述IPCM宏塊和該IPCM宏塊標(biāo)志信息熵編碼為碼流。
一幀碼流的信息嵌入容量Data Capacity的計(jì)算公式如下
Data Capacity = Luma Capacity+Chroma Capacity ；
其中，LumaCapacity為亮度容量，Chroma Capacity為色度容量；
Luma Capacity = 256 X M X Lbits ；
Chroma Capacity = 64 X M X Cbits ；
M為IPCM宏塊數(shù)目，Lbits為IPCM宏塊每個(gè)亮度樣本嵌入信息的低位比特?cái)?shù)， Cbits為IPCM宏塊每個(gè)色度樣本嵌入信息的低位比特?cái)?shù)。
進(jìn)一步地，上述熵編碼后的碼流即為攜帶隱藏信息的碼流，其中將IPCM宏塊標(biāo) 志信息熵編碼到碼流中，是為了接收端對(duì)碼流熵解碼后，根據(jù)IPCM宏塊標(biāo)志信息確定熵解碼后的P幀宏塊是否為IPCM宏塊；已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量熵編 碼到碼流中，是為了接收端對(duì)碼流熵解碼后，接收端根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已熵解碼的非IPCM 宏塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量確定IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度，以使接收端根據(jù)信息嵌入強(qiáng)度 提取隱藏信息。從而保證發(fā)送端和接收端對(duì)相同IPCM宏塊所確定的信息嵌入強(qiáng)度一致。
進(jìn)一步地，參見圖6，上述隱藏信息的裝置10實(shí)施例中，所述第一判斷模塊10 包括預(yù)測(cè)編碼子模塊11、比較子模塊12和確定子模塊13。其中，預(yù)測(cè)編碼子模塊 11，用于對(duì)P幀宏塊進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼，計(jì)算出該P(yáng)幀宏塊的預(yù)測(cè)編碼代價(jià)值。比較子模 塊12，將所述P幀宏塊的預(yù)測(cè)編碼代價(jià)值與自適應(yīng)代價(jià)閾值進(jìn)行大小比較。確定子模塊 13，確定預(yù)測(cè)編碼代價(jià)值大于自適應(yīng)代價(jià)閾值的P幀宏塊為IPCM宏塊。
上述隱藏信息的裝置10實(shí)施例，通過采用選擇IPCM宏塊為信息嵌入載體，根 據(jù)預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的非IPCM宏塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息確定信息嵌入強(qiáng)度，并根據(jù)信息嵌 入強(qiáng)度，對(duì)IPCM宏塊進(jìn)行信息嵌入的方式，IPCM宏塊編碼時(shí)直接將圖像像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行 熵編碼而不需進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼、變換編碼和量化處理，因此非零系數(shù)較多。同時(shí)非零系數(shù) 可支持多比特嵌入，提高了載體的信息嵌入量。
由上可知，本發(fā)明的隱藏信息的裝置10，將信息嵌入強(qiáng)度與非IPCM宏塊的P幀 宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)在人眼不敏感的快速運(yùn)動(dòng)區(qū)域嵌入更多的隱藏信息， 在人眼敏感的慢速運(yùn)動(dòng)區(qū)域嵌入較少隱藏信息，降低信息嵌入對(duì)視頻質(zhì)量的影響。
參見圖7，提出本發(fā)明的一種提取隱藏信息的方法實(shí)施例，其包括
步驟S301、根據(jù)宏塊標(biāo)志信息判斷P幀宏塊是否為IPCM宏塊數(shù)據(jù)；
步驟幻02、當(dāng)P幀宏塊為IPCM宏塊，根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已解碼的非IPCM宏塊的 P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息確定該IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度；
步驟S303、根據(jù)所述信息嵌入強(qiáng)度，從所述IPCM宏塊中提取隱藏信息。
進(jìn)一步地，上述提取隱藏信息的方法實(shí)施例，所述根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已解碼的P 幀宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息確定該IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度具體包括
根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已解碼的P幀宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息，計(jì)算該P(yáng)幀宏塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng) 矢量，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算相應(yīng)的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度 值確定所述IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度。
進(jìn)一步地，上述提取隱藏信息的方法實(shí)施例，在所述根據(jù)宏塊標(biāo)志信息判斷P 幀宏塊是否為IPCM宏塊數(shù)據(jù)之前還包括如下處理對(duì)接收的碼流進(jìn)行熵解碼，得P幀宏 塊、宏塊標(biāo)志信息和P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息；P幀宏塊包括IPCM宏塊和非IPCM宏塊， 所述P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息為非IPCM宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息。
上述宏塊標(biāo)志信息，記錄的信息為該P(yáng)幀宏塊為IPCM宏塊或非IPCM宏塊。
進(jìn)一步地，上述根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值確定所述IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度 的具體處理過程如下將所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值做平方計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果在現(xiàn)有 的信息嵌入強(qiáng)度表中查找對(duì)應(yīng)的信息嵌入強(qiáng)度。
其中，現(xiàn)有的信息嵌入強(qiáng)度分為四個(gè)等級(jí)，參見圖2，L= 1、2、3和4，其中，數(shù)值越大，其信息嵌入強(qiáng)度越大。
上述提取隱藏信息的方法為根據(jù)計(jì)算的信息嵌入強(qiáng)度進(jìn)行提取，如設(shè)嵌入信 息的樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)二進(jìn)制為“01111011”，該嵌入信息的樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)的信息嵌入強(qiáng)度L為2，則直接從該二進(jìn)制樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)的后兩位數(shù)據(jù)提取出來，即從“01111011”中提取二進(jìn) 制數(shù)據(jù)“11”，該二進(jìn)制數(shù)據(jù)“11”即為隱藏信息。
上述提取隱藏信息的方法實(shí)施例，通過采用根據(jù)信息嵌入強(qiáng)度從IPCM宏塊中提 取隱藏信息。
參見圖8，提出本發(fā)明的一種提取隱藏信息的裝置200，其包括第二判斷模塊 210，第二計(jì)算模塊220和提取模塊230。其中，第二判斷模塊210，用于根據(jù)宏塊標(biāo)志 信息判斷P幀宏塊是否為IPCM宏塊數(shù)據(jù)。第二計(jì)算模塊220，用于當(dāng)P幀宏塊為IPCM 宏塊，設(shè)定范圍內(nèi)已解碼的P幀宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息確定該IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度。 提取模塊230，用于根據(jù)所述信息嵌入強(qiáng)度，從所述IPCM宏塊數(shù)據(jù)中提取隱藏信息。
進(jìn)一步地，上述提取隱藏信息的裝置10實(shí)施例，所述第二計(jì)算模塊，具體還用 于根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已解碼的P幀宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息，計(jì)算該P(yáng)幀宏塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量， 根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算相應(yīng)的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值確定 所述IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度。
進(jìn)一步地，參見圖9，上述提取隱藏信息的裝置200實(shí)施例中，還包括熵解碼模 塊Mo。其中，熵解碼模塊M0，用于對(duì)接收的碼流進(jìn)行熵解碼，得P幀宏塊、宏塊標(biāo)志 信息和P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息；P幀宏塊包括IPCM宏塊和非IPCM宏塊，所述P幀宏塊 運(yùn)動(dòng)矢量信息為非IPCM宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息。上述宏塊標(biāo)志信息，記錄的信息為該P(yáng) 幀宏塊為IPCM宏塊或非IPCM宏塊。
進(jìn)一步地，上述第二計(jì)算模塊220根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值確定所述IPCM宏 塊的信息嵌入強(qiáng)度的具體處理過程如下將所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值做平方計(jì)算，并根 據(jù)計(jì)算結(jié)果在現(xiàn)有的信息嵌入強(qiáng)度表中查找對(duì)應(yīng)的信息嵌入強(qiáng)度。
其中，現(xiàn)有的信息嵌入強(qiáng)度分為四個(gè)等級(jí)，參見圖2，L= 1、2、3和4，其中， 數(shù)值越大，其信息嵌入強(qiáng)度越大。
上述提取隱藏信息的方法為根據(jù)計(jì)算的信息嵌入強(qiáng)度進(jìn)行提取，如設(shè)嵌入信 息的樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)二進(jìn)制為“01111011”，該嵌入信息的樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)的信息嵌入強(qiáng)度L為 2，則直接從該二進(jìn)制樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)的后兩位數(shù)據(jù)提取出來，即從“01111011”中提取二進(jìn) 制數(shù)據(jù)“11”，該二進(jìn)制數(shù)據(jù)“11”即為隱藏信息。
上述提取隱藏信息的裝置200實(shí)施例，通過采用根據(jù)信息嵌入強(qiáng)度從IPCM宏塊 中提取隱藏信息，有效的防止了提取隱藏信息后的嵌入載體信息質(zhì)量的下降。
應(yīng)當(dāng)理解的是，以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，不能因此限制本發(fā)明的專利范 圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接 運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種隱藏信息的方法，其特征在于，包括步驟判斷P幀宏塊是否為幀內(nèi)脈沖編碼(Intra-frame Pulse Code Modulation，IPCM)宏塊；當(dāng)P幀宏塊為IPCM宏塊，根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢 量信息，確定該IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度；根據(jù)所述信息嵌入強(qiáng)度，對(duì)所述IPCM宏塊進(jìn)行信息嵌入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱藏信息的方法，其特征在于，所述根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已編碼 的非IPCM宏塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息確定該IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度具體包括根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息，計(jì)算該P(yáng)幀宏塊的 預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算相應(yīng)的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng) 矢量幅度值確定所述IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隱藏信息的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述信息嵌入強(qiáng) 度，對(duì)所述IPCM宏塊進(jìn)行信息嵌入之后還包括將已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊、該P(yáng)幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量、進(jìn)行信息嵌入的所述 IPCM宏塊和該IPCM宏塊標(biāo)志信息熵編碼為碼流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的隱藏信息的方法，其特征在于，所述判斷P幀宏 塊是否為IPCM宏塊具體包括對(duì)P幀宏塊進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼，計(jì)算該P(yáng)幀宏塊的預(yù)測(cè)編碼代價(jià)值； 將所述P幀宏塊的預(yù)測(cè)編碼代價(jià)值與自適應(yīng)代價(jià)閾值進(jìn)行大小比較； 確定預(yù)測(cè)編碼代價(jià)值大于自適應(yīng)代價(jià)閾值的P幀宏塊為IPCM宏塊。
5.—種隱藏信息的裝置，其特征在于，包括第一判斷模塊，用于判斷P幀宏塊是否為幀內(nèi)脈沖編碼(Intra-frame PulseCode Modulation, IPCM)宏塊；第一計(jì)算模塊，當(dāng)P幀宏塊為IPCM宏塊，根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已編碼的非IPCM宏塊的 P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息，確定該IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度；嵌入模塊，用于根據(jù)所述信息嵌入強(qiáng)度，對(duì)所述IPCM宏塊進(jìn)行信息嵌入。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隱藏信息的裝置，其特征在于，所述第一計(jì)算模塊，具體還用于根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊運(yùn) 動(dòng)矢量信息，計(jì)算該P(yáng)幀宏塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算相應(yīng)的預(yù)測(cè)運(yùn) 動(dòng)矢量幅度值，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值確定所述IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的隱藏信息的裝置，其特征在于，包括熵編碼模塊，用于將已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊、該P(yáng)幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量、進(jìn)行 信息嵌入的所述IPCM宏塊和該IPCM宏塊標(biāo)志信息熵編碼為碼流。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7任一項(xiàng)所述的隱藏信息的裝置，其特征在于，所述第一判斷模 塊包括預(yù)測(cè)編碼子模塊，用于對(duì)P幀宏塊進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼，計(jì)算出該P(yáng)幀宏塊的預(yù)測(cè)編碼代價(jià)值；比較子模塊，將所述P幀宏塊的預(yù)測(cè)編碼代價(jià)值與自適應(yīng)代價(jià)閾值進(jìn)行大小比較； 確定子模塊，確定預(yù)測(cè)編碼代價(jià)值大于自適應(yīng)代價(jià)閾值的P幀宏塊為IPCM宏塊。
9.一種提取隱藏信息的方法，其特征在于，包括步驟根據(jù)宏塊標(biāo)志信息判斷P幀宏塊是否為幀內(nèi)脈沖編碼(Intra-frame PulseCode Modulation, IPCM)宏塊數(shù)據(jù)；當(dāng)P幀宏塊為IPCM宏塊，根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已解碼的P幀宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息確定該 IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度；根據(jù)所述信息嵌入強(qiáng)度，從所述IPCM宏塊中提取隱藏信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的提取隱藏信息的方法，其特征在于，所述根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi) 已解碼的P幀宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息確定該IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度具體包括根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已解碼的P幀宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息，計(jì)算該P(yáng)幀宏塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢 量，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算相應(yīng)的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值 確定所述IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的提取隱藏信息的方法，其特征在于，所述根據(jù)宏塊標(biāo) 志信息判斷P幀宏塊是否為IPCM宏塊數(shù)據(jù)之前還包括對(duì)接收的碼流進(jìn)行熵解碼，得P幀宏塊、宏塊標(biāo)志信息和P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息；P 幀宏塊包括IPCM宏塊和非IPCM宏塊，所述P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息為非IPCM宏塊的運(yùn) 動(dòng)矢量信息。
12.—種提取隱藏信息的裝置，其特征在于，包括第二判斷模塊，用于根據(jù)宏塊標(biāo)志信息判斷P幀宏塊是否為幀內(nèi)脈沖編碼 (Intra-frame Pulse Code Modulation, IPCM)宏塊數(shù)據(jù)；第二計(jì)算模塊，用于當(dāng)P幀宏塊為IPCM宏塊，根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已解碼的P幀宏塊的 運(yùn)動(dòng)矢量信息確定該IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度；提取模塊，用于根據(jù)所述信息嵌入強(qiáng)度，從所述IPCM宏塊數(shù)據(jù)中提取隱藏信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的提取隱藏信息的裝置，其特征在于，所述第二計(jì)算模塊，具體還用于根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已解碼的P幀宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量信 息，計(jì)算該P(yáng)幀宏塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算相應(yīng)的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅 度值，根據(jù)該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量幅度值確定所述IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的提取隱藏信息的裝置，其特征在于，還包括熵解碼模塊，用于對(duì)接收的碼流進(jìn)行熵解碼，得P幀宏塊、宏塊標(biāo)志信息和P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息；P幀宏塊包括IPCM宏塊和非IPCM宏塊，所述P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息為 非IPCM宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種隱藏信息的方法和裝置、提取隱藏信息的方法和裝置，隱藏信息的方法如下判斷P幀宏塊是否為IPCM宏塊；當(dāng)P幀宏塊為IPCM宏塊，根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)已編碼的非IPCM宏塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息確定IPCM宏塊的信息嵌入強(qiáng)度；根據(jù)信息嵌入強(qiáng)度，對(duì)IPCM宏塊進(jìn)行信息嵌入。本發(fā)明提供的方法和裝置，通過采用IPCM宏塊為信息嵌入載體，根據(jù)設(shè)定范圍內(nèi)非IPCM宏塊的P幀宏塊運(yùn)動(dòng)矢量信息確定信息嵌入強(qiáng)度，并根據(jù)信息嵌入強(qiáng)度，對(duì)IPCM宏塊進(jìn)行信息嵌入的方式，提高了嵌入載體的信息嵌入量；提取隱藏信息的方法和裝置，根據(jù)信息嵌入強(qiáng)度從IPCM宏塊中提取隱藏信息，有效的防止了嵌入載體信息質(zhì)量的下降。
文檔編號(hào)H04N7/26GK102025997SQ20101060039
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者劉帥, 羅準(zhǔn), 陳軍 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司