本發(fā)明涉及一種視頻信息隱藏技術(shù)，尤其是涉及一種基于視覺感知的3d-hevc幀間信息隱藏方法。

背景技術(shù)：

3d(threedimensional)視頻能夠給用戶帶來全新的視覺沖擊，已引起人們的廣泛關(guān)注。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟，3d視頻極易被非法處理，3d視頻的安全問題成為了制約3d產(chǎn)品商業(yè)化的重大問題。信息隱藏技術(shù)能有效完成多媒體數(shù)據(jù)的隱秘通信和版權(quán)判決，能夠較好的解決視頻編碼傳輸過程中存在的信息安全問題。3d視頻數(shù)據(jù)量龐大，為節(jié)省傳輸帶寬與存儲空間必須對其高效壓縮。itu-t的視頻編碼專家組和iso/iec的運(yùn)動圖像專家組組成的jct-3v致力于研究高效率視頻編碼(highefficiencyvideocoding，hevc)標(biāo)準(zhǔn)的三維拓展3d-hevc(3dhighefficiencyvideocoding，3d-hevc)編碼標(biāo)準(zhǔn)。因此，研究3d-hevc標(biāo)準(zhǔn)的3d視頻信息隱藏技術(shù)是一個(gè)既有學(xué)術(shù)意義，又有應(yīng)用價(jià)值的課題。

目前，3d視頻信息隱藏技術(shù)的研究還存在很大的不足。3d視頻信息隱藏技術(shù)按照嵌入位置不同，可分為原始域的隱藏算法和壓縮域的隱藏算法。原始域的隱藏算法是在未經(jīng)編碼壓縮的原始視頻中嵌入隱秘信息，如：yang等人提出了一種基于量化索引調(diào)制的3d視頻盲水印算法，其將水印信息嵌入于深度視頻的dct系數(shù)中，該算法具有較強(qiáng)的魯棒性，視頻無失真。3d視頻需要進(jìn)行編碼傳輸，原始域的隱藏算法不能直接應(yīng)用到壓縮域，否則會造成隱秘信息的丟失?，F(xiàn)有的基于壓縮域的3d視頻信息隱藏技術(shù)主要是基于h.264的3d視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展，如：song等人提出了一種可逆的多視點(diǎn)視頻信息隱藏算法，其通過引入內(nèi)積的思想，在b4幀編碼塊的運(yùn)動矢量上進(jìn)行信息隱藏，該方法具有較好的不可感知性，且能實(shí)現(xiàn)信息可逆。由于3d-hevc編碼標(biāo)準(zhǔn)的壓縮性能明顯優(yōu)于h.264的3d視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展，適用更高清視頻序列的壓縮編碼，因此研究基于3d-hevc編碼標(biāo)準(zhǔn)的3d視頻信息隱藏算法很有必要。目前，視頻信息隱藏技術(shù)選擇的嵌入載體主要為幀內(nèi)預(yù)測模式、dct系數(shù)、運(yùn)動矢量等，這些常見的嵌入載體容易受到非法攻擊，這無疑降低了視頻信息隱藏技術(shù)的安全性。同時(shí)，由于人眼對同一個(gè)視頻不同區(qū)域的關(guān)注度不同，越關(guān)注的區(qū)域可容忍失真較小，越不關(guān)注的區(qū)域可容忍失真較大，而現(xiàn)有的幀間信息隱藏算法只是單純的利用隱秘信息調(diào)制視頻編碼參數(shù)，沒有考慮人眼視覺系統(tǒng)(hvs)的感知特性，不能最大限度的提高算法性能，因此需要研究一種基于視覺感知的3d-hevc幀間信息隱藏方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于視覺感知的3d-hevc幀間信息隱藏方法，其結(jié)合人眼視覺感知特性，并以p幀和b幀作為嵌入幀，有效地減少了立體視頻主觀質(zhì)量的下降，且計(jì)算復(fù)雜度低，對碼率影響小，其還能夠?qū)崿F(xiàn)盲提取。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種基于視覺感知的3d-hevc幀間信息隱藏方法，其特征在于包括信息嵌入和信息提取兩部分；

所述的信息嵌入部分的具體步驟為：

①_1、令sorg表示原始的立體視頻，將sorg的左視點(diǎn)彩色視頻記為lorg，將sorg的右視點(diǎn)彩色視頻記為rorg；并令w表示待嵌入的隱秘信息，w中包含nw個(gè)比特的值，其中，lorg中的左視點(diǎn)彩色圖像和rorg中的右視點(diǎn)彩色圖像的寬度均為m，lorg中的左視點(diǎn)彩色圖像和rorg中的右視點(diǎn)彩色圖像的高度均為n，m和n均能被64整除，lorg中包含的左視點(diǎn)彩色圖像的總幀數(shù)和rorg中包含的右視點(diǎn)彩色圖像的總幀數(shù)均為f，f≥1，對應(yīng)表示w中的第nw個(gè)比特的值、第nw-1個(gè)比特的值、…、第i個(gè)比特的值、…、第2個(gè)比特的值、第1個(gè)比特的值，各自為0或1，1≤i≤nw；

①_2、采用立體圖像顯著模型，獲取lorg中的每幀左視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像，將lorg中的第j幀左視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像記為然后計(jì)算lorg中的每幀左視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像的大津閾值，將的大津閾值記為其中，1≤j≤f；

同樣，采用立體圖像顯著模型，獲取rorg中的每幀右視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像，將rorg中的第j幀右視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像記為然后計(jì)算rorg中的每幀右視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像的大津閾值，將的大津閾值記為

①_3、將lorg中的每幀左視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像分割成個(gè)互不重疊的尺寸大小為64×64的圖像塊，將中的第k個(gè)圖像塊記為然后計(jì)算lorg中的每幀左視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像中的每個(gè)圖像塊中的所有像素點(diǎn)的像素值的均值，將中的所有像素點(diǎn)的像素值的均值記為接著根據(jù)lorg中的每幀左視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像中的每個(gè)圖像塊中的所有像素點(diǎn)的像素值的均值和lorg中的每幀左視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像的大津閾值，將lorg中的每幀左視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像中的每個(gè)圖像塊確定為顯著塊或非顯著塊，對于若大于或等于則將確定為顯著塊；若小于則將確定為非顯著塊；其中，

同樣，將rorg中的每幀右視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像分割成個(gè)互不重疊的尺寸大小為64×64的圖像塊，將中的第k個(gè)圖像塊記為然后計(jì)算rorg中的每幀右視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像中的每個(gè)圖像塊中的所有像素點(diǎn)的像素值的均值，將中的所有像素點(diǎn)的像素值的均值記為接著根據(jù)rorg中的每幀右視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像中的每個(gè)圖像塊中的所有像素點(diǎn)的像素值的均值和rorg中的每幀右視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像的大津閾值，將rorg中的每幀右視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像中的每個(gè)圖像塊確定為顯著塊或非顯著塊，對于若大于或等于則將確定為顯著塊；若小于則將確定為非顯著塊；

①_4、利用logistics混沌映射產(chǎn)生一個(gè)包含nw個(gè)比特的值的二值偽隨機(jī)序列，將該二值偽隨機(jī)序列作為密鑰，并記為e，然后對w中的每個(gè)比特的值與e中的每個(gè)比特的值一一對應(yīng)進(jìn)行異或，將異或結(jié)果作為加密信息，記為w'，其中，對應(yīng)表示e中的第nw個(gè)比特的值、第nw-1個(gè)比特的值、…、第i個(gè)比特的值、…、第2個(gè)比特的值、第1個(gè)比特的值，各自為0或1，對應(yīng)表示w'中的第nw個(gè)比特的值、第nw-1個(gè)比特的值、…、第i個(gè)比特的值、…、第2個(gè)比特的值、第1個(gè)比特的值，各自為0或1，w'i為wi與ei的異或值；

①_5、通過3d-hevc標(biāo)準(zhǔn)編碼平臺，以幀為單位對lorg和rorg進(jìn)行壓縮編碼，將當(dāng)前待編碼的lorg中的第j幀左視點(diǎn)彩色圖像或rorg中的第j幀右視點(diǎn)彩色圖像定義為當(dāng)前幀，并將當(dāng)前幀記為pj；其中，j的初始值為1；

①_6、判斷pj是否為p幀或?yàn)閎幀，如果是，則執(zhí)行步驟①_7；否則，則執(zhí)行步驟①_9；

①_7、以編碼樹單元為單位對pj進(jìn)行壓縮編碼，將pj中當(dāng)前待編碼的第k個(gè)編碼樹單元定義為當(dāng)前編碼塊，并記為borg,j,k；其中，k的初始值為1；

①_8a、讀取borg,j,k的編碼量化參數(shù)，記為qporg,j,k；并讀取w'中的第i'個(gè)比特的值w'i'和第i'+1個(gè)比特的值w'i'+1，然后將w'i'+1w'i'轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)值，記為di'，其中，i'的初始值為1，1≤i'≤nw-1，w'i'和w'i'+1各自為0或1；

①_8b、當(dāng)pj為lorg中的第j幀左視點(diǎn)彩色圖像時(shí)，判斷qporg,j,k對4取余的結(jié)果是否等于di'，如果qporg,j,k對4取余的結(jié)果不等于di'，則當(dāng)為顯著塊時(shí)，利用w'i'和w'i'+1向下調(diào)制qporg,j,k，得到borg,j,k的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)，記為qp'org,j,k，然后執(zhí)行步驟①_8c；當(dāng)為非顯著塊時(shí)，利用w'i'和w'i'+1向上調(diào)制qporgjk，得到borg,j,k的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)，記為qp'org,j,k，然后執(zhí)行步驟①_8c；如果qporg,j,k對4取余的結(jié)果等于di'，則直接將qporg,j,k作為borg,j,k的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)，記為qp'org,j,k，qp'org,j,k＝qporg,j,k，然后執(zhí)行步驟①_8c；其中，qp'org,j,k＝qporg,j,k中的“＝”為賦值符號；

當(dāng)pj為rorg中的第j幀右視點(diǎn)彩色圖像時(shí)，判斷qporg,j,k對4取余的結(jié)果是否等于di'，如果qporg,j,k對4取余的結(jié)果不等于di'，則當(dāng)為顯著塊時(shí)，利用w'i'和w'i'+1向下調(diào)制qporg,j,k，得到borg,j,k的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)，記為qp'org,j,k，然后執(zhí)行步驟①_8c；當(dāng)為非顯著塊時(shí)，利用w'i'和w'i'+1向上調(diào)制qporg,j,k，得到borg,j,k的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)，記為qp'org,j,k，然后執(zhí)行步驟①_8c；如果qporg,j,k對4取余的結(jié)果等于di'，則直接將qporg,j,k作為borg,j,k的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)，記為qp'org,j,k，qp'org,j,k＝qporg,j,k，然后執(zhí)行步驟①_8c；

①_8c、判斷qp'org,j,k是否在[0,51]范圍之內(nèi)，如果是，則直接執(zhí)行步驟①_8d；否則，當(dāng)qp'org,j,k>51時(shí)，利用w'i'和w'i'+1向下調(diào)制qporg,j,k，重新得到borg,j,k的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)qp'org,j,k，然后執(zhí)行步驟①_8d；當(dāng)qp'org,j,k<0時(shí)，利用w'i'和w'i'+1向上調(diào)制qporg,j,k，重新得到borg,j,k的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)qp'org,j,k，然后執(zhí)行步驟①_8d；

①_8d、采用qp'org,j,k對borg,j,k進(jìn)行壓縮編碼，至此已完成borg,j,k的隱秘信息嵌入過程；當(dāng)編碼完borg,j,k后，判斷borg,j,k是否為skip塊，如果是，則直接執(zhí)行步驟①_8e；否則，令i'＝i'+2，然后執(zhí)行步驟①_8e；其中，i'＝i'+2中的“＝”為賦值符號；

①_8e、令k＝k+1，將pj中下一個(gè)待編碼的編碼樹單元作為當(dāng)前編碼塊，并記為borg,j,k，然后返回步驟①_8a繼續(xù)執(zhí)行，直至pj中的所有編碼樹單元均編碼完畢，再執(zhí)行步驟①_9；其中，k＝k+1中的“＝”為賦值符號；

①_9、令j＝j(luò)+1，將lorg中下一幀待編碼的左視點(diǎn)彩色圖像或rorg中下一幀待編碼的右視點(diǎn)彩色圖像作為當(dāng)前幀，并將當(dāng)前幀記為pj；然后返回步驟①_6繼續(xù)執(zhí)行，直至lorg中的所有左視點(diǎn)彩色圖像和rorg中的所有右視點(diǎn)彩色圖像均編碼完畢，得到嵌入有隱秘信息的視頻流；其中，j＝j(luò)+1中的“＝”為賦值符號；

①_10、將產(chǎn)生密鑰e的初始值信息傳送到信息提取端；

所述的信息提取部分的具體步驟為：

②_1、將嵌入有隱秘信息的視頻流定義為目標(biāo)視頻流，記為str.bindec；

②_2、根據(jù)信息嵌入端發(fā)送的產(chǎn)生密鑰e的初始值信息，利用logistics混沌映射產(chǎn)生一個(gè)與信息嵌入端相同的密鑰e；

②_3、以幀為單位解析str.bindec，將str.bindec中當(dāng)前待解析的幀定義為當(dāng)前幀；

②_4、判斷當(dāng)前幀是否為p幀或?yàn)閎幀，如果是，則執(zhí)行步驟②_5；否則，執(zhí)行步驟②_8；

②_5、以編碼樹單元為單位解析當(dāng)前幀，將當(dāng)前幀中當(dāng)前待解析的編碼樹單元定義為當(dāng)前解析塊；

②_6、判斷當(dāng)前解析塊是否為skip塊，如果是，則執(zhí)行步驟②_7；否則，解析出當(dāng)前解析塊的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)，記為qp'dec，然后計(jì)算qp'dec對4取余的結(jié)果，記為d'dec，接著將d'dec轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，得到從當(dāng)前解析塊中提取出的兩個(gè)比特的值，至此已完成當(dāng)前解析塊的隱秘信息提取過程，再執(zhí)行步驟②_7；其中，d'dec為0、1、2或3；

②_7、將當(dāng)前幀中下一個(gè)待解析的編碼樹單元作為當(dāng)前解析塊，然后返回步驟②_6繼續(xù)執(zhí)行，直至當(dāng)前幀中的所有編碼樹單元均處理完畢，再執(zhí)行步驟②_8；

②_8、將str.bindec中下一幀待解析的幀作為當(dāng)前幀，然后返回步驟②_4繼續(xù)執(zhí)行，直至str.bindec中的所有幀均處理完畢，完成隱秘信息提??；

②_9、將提取得到的nw個(gè)比特的值構(gòu)成加密信息，記為w'dec，然后對w'dec中的每個(gè)比特的值與e中的每個(gè)比特的值一一對應(yīng)進(jìn)行異或，將異或結(jié)果作為解密的隱秘信息，記為wdec，其中，對應(yīng)表示w'dec中的第nw個(gè)比特的值、第nw-1個(gè)比特的值、…、第i個(gè)比特的值、…、第2個(gè)比特的值、第1個(gè)比特的值，各自為0或1，對應(yīng)表示wdec中的第nw個(gè)比特的值、第nw-1個(gè)比特的值、…、第i個(gè)比特的值、…、第2個(gè)比特的值、第1個(gè)比特的值，各自為0或1。

所述的步驟①_8b中利用w'i'和w'i'+1向下調(diào)制qporg,j,k獲取qp'org,j,k的具體過程為：a1、在區(qū)間[-3,qporg,j,k]內(nèi)找出絕對值對4取余的結(jié)果等于di'的所有的值；b1、計(jì)算步驟a1中找出的每個(gè)值與qporg,j,k的差值的絕對值；c1、找出步驟b1中得到的所有絕對值中的最小絕對值，將步驟a1中找出的與該最小絕對值對應(yīng)的那個(gè)值賦值給qp'org,j,k；

所述的步驟①_8b中利用w'i'和w'i'+1向上調(diào)制qporg,j,k獲取qp'org,j,k的具體過程為：a2、在區(qū)間[qporg,j,k,54]內(nèi)找出對4取余的結(jié)果等于di'的所有的值；b2、計(jì)算步驟a2中找出的每個(gè)值與qporg,j,k的差值的絕對值；c2、找出步驟b2中得到的所有絕對值中的最小絕對值，將步驟a2中找出的與該最小絕對值對應(yīng)的那個(gè)值賦值給qp'org,j,k。

所述的步驟①_8c中利用w'i'和w'i'+1向下調(diào)制qporg,j,k重新獲取qp'org,j,k的具體過程為：a3、在區(qū)間[0,qporg,j,k]內(nèi)找出對4取余的結(jié)果等于di'的所有的值；b3、計(jì)算步驟a3中找出的每個(gè)值與qporg,j,k的差值的絕對值；c3、找出步驟b3中得到的所有絕對值中的最小絕對值，將步驟a3中找出的與該最小絕對值對應(yīng)的那個(gè)值賦值給qp'org,j,k；

所述的步驟①_8c中利用w'i'和w'i'+1向上調(diào)制qporg,j,k重新獲取qp'org,j,k的具體過程為：a4、在區(qū)間[qporg,j,k,51]內(nèi)找出對4取余的結(jié)果等于di'的所有的值；b4、計(jì)算步驟a4中找出的每個(gè)值與qporg,j,k的差值的絕對值；c4、找出步驟b4中得到的所有絕對值中的最小絕對值，將步驟a4中找出的與該最小絕對值對應(yīng)的那個(gè)值賦值給qp'org,j,k。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1)本發(fā)明方法在3d-hevc壓縮域中進(jìn)行信息隱藏時(shí)結(jié)合了人眼視覺感知特性，根據(jù)立體顯著圖像指導(dǎo)嵌入隱秘信息，在顯著區(qū)域分配較多的碼率，非顯著區(qū)域分配較少的碼率，在提高算法性能的同時(shí)又不至于明顯破壞人眼觀看效果。

2)本發(fā)明方法是面向幀間的立體視頻信息隱藏方法，以p幀、b幀作為嵌入幀嵌入隱秘信息，對立體視頻的主觀質(zhì)量影響較小。

3)本發(fā)明方法不同于傳統(tǒng)的視頻信息隱藏方法嵌入在幀內(nèi)模式、dct系數(shù)和運(yùn)動矢量中，本發(fā)明方法選擇的嵌入載體是編碼量化參數(shù)，在編碼之前對編碼量化參數(shù)嵌入隱秘信息，再采用嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)進(jìn)行壓縮編碼，不需要進(jìn)行重編碼過程，也可避免誤差漂移現(xiàn)象，計(jì)算復(fù)雜度較低。

4)本發(fā)明方法建立了隱秘信息與編碼量化參數(shù)的映射關(guān)系，利用隱秘信息調(diào)制編碼量化參數(shù)，這種調(diào)制方式較為靈活。

5)本發(fā)明方法在信息提取部分中，不需要原始視頻的參與，也不需要傳輸任何邊信息，隱秘信息能夠盲提取，隱秘信息提取較簡單。

附圖說明

圖1a為本發(fā)明方法的信息嵌入部分的總體實(shí)現(xiàn)框圖；

圖1b為本發(fā)明方法的信息提取部分的總體實(shí)現(xiàn)框圖；

圖2a為原始的newspaper立體視頻序列壓縮編碼后生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的2視點(diǎn)的第2幀圖像；

圖2b為原始的newspaper立體視頻序列壓縮編碼后生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的4視點(diǎn)的第2幀圖像；

圖2c為原始的shark立體視頻序列壓縮編碼后生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的1視點(diǎn)的第2幀圖像；

圖2d為原始的shark立體視頻序列壓縮編碼后生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的9視點(diǎn)的第2幀圖像；

圖2e為原始的newspaper立體視頻序列經(jīng)本發(fā)明方法處理后壓縮編碼生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的2視點(diǎn)的第2幀圖像；

圖2f為原始的newspaper立體視頻序列經(jīng)本發(fā)明方法處理后壓縮編碼生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的4視點(diǎn)的第2幀圖像；

圖2g為原始的shark立體視頻序列經(jīng)本發(fā)明方法處理后壓縮編碼生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的1視點(diǎn)的第2幀圖像；

圖2h為原始的shark立體視頻序列經(jīng)本發(fā)明方法處理后壓縮編碼生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的9視點(diǎn)的第2幀圖像。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

本發(fā)明提出的一種基于視覺感知的3d-hevc幀間信息隱藏方法，其包括信息嵌入和信息提取兩部分；所述的信息嵌入部分的總體實(shí)現(xiàn)框圖如圖1a所示，其具體步驟為：

①_1、令sorg表示原始的立體視頻，將sorg的左視點(diǎn)彩色視頻記為lorg，將sorg的右視點(diǎn)彩色視頻記為rorg；并令w表示待嵌入的隱秘信息，w中包含nw個(gè)比特的值，其中，lorg中的左視點(diǎn)彩色圖像和rorg中的右視點(diǎn)彩色圖像的寬度均為m，lorg中的左視點(diǎn)彩色圖像和rorg中的右視點(diǎn)彩色圖像的高度均為n，m和n均能被64整除，lorg中包含的左視點(diǎn)彩色圖像的總幀數(shù)和rorg中包含的右視點(diǎn)彩色圖像的總幀數(shù)均為f，f≥1，對應(yīng)表示w中的第nw個(gè)比特的值、第nw-1個(gè)比特的值、…、第i個(gè)比特的值、…、第2個(gè)比特的值、第1個(gè)比特的值，各自為0或1，1≤i≤nw。

①_2、采用現(xiàn)有的立體圖像顯著模型，獲取lorg中的每幀左視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像，將lorg中的第j幀左視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像記為然后計(jì)算lorg中的每幀左視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像的大津閾值，將的大津閾值記為其中，1≤j≤f。

同樣，采用現(xiàn)有的立體圖像顯著模型，獲取rorg中的每幀右視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像，將rorg中的第j幀右視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像記為然后計(jì)算rorg中的每幀右視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像的大津閾值，將的大津閾值記為

①_3、將lorg中的每幀左視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像分割成個(gè)互不重疊的尺寸大小為64×64的圖像塊，將中的第k個(gè)圖像塊記為然后計(jì)算lorg中的每幀左視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像中的每個(gè)圖像塊中的所有像素點(diǎn)的像素值的均值，將中的所有像素點(diǎn)的像素值的均值記為接著根據(jù)lorg中的每幀左視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像中的每個(gè)圖像塊中的所有像素點(diǎn)的像素值的均值和lorg中的每幀左視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像的大津閾值，將lorg中的每幀左視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像中的每個(gè)圖像塊確定為顯著塊或非顯著塊，對于若大于或等于則將確定為顯著塊；若小于則將確定為非顯著塊；其中，

同樣，將rorg中的每幀右視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像分割成個(gè)互不重疊的尺寸大小為64×64的圖像塊，將中的第k個(gè)圖像塊記為然后計(jì)算rorg中的每幀右視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像中的每個(gè)圖像塊中的所有像素點(diǎn)的像素值的均值，將中的所有像素點(diǎn)的像素值的均值記為接著根據(jù)rorg中的每幀右視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像中的每個(gè)圖像塊中的所有像素點(diǎn)的像素值的均值和rorg中的每幀右視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像的大津閾值，將rorg中的每幀右視點(diǎn)彩色圖像的立體顯著圖像中的每個(gè)圖像塊確定為顯著塊或非顯著塊，對于若大于或等于則將確定為顯著塊；若小于則將確定為非顯著塊。

①_4、利用logistics混沌映射產(chǎn)生一個(gè)包含nw個(gè)比特的值的二值偽隨機(jī)序列，將該二值偽隨機(jī)序列作為密鑰，并記為e，然后對w中的每個(gè)比特的值與e中的每個(gè)比特的值一一對應(yīng)進(jìn)行異或，將異或結(jié)果作為加密信息，記為w'，其中，對應(yīng)表示e中的第nw個(gè)比特的值、第nw-1個(gè)比特的值、…、第i個(gè)比特的值、…、第2個(gè)比特的值、第1個(gè)比特的值，各自為0或1，對應(yīng)表示w'中的第nw個(gè)比特的值、第nw-1個(gè)比特的值、…、第i個(gè)比特的值、…、第2個(gè)比特的值、第1個(gè)比特的值，各自為0或1，w'i為wi與ei的異或值。

①_5、通過3d-hevc標(biāo)準(zhǔn)編碼平臺，以幀為單位對lorg和rorg進(jìn)行壓縮編碼，將當(dāng)前待編碼的lorg中的第j幀左視點(diǎn)彩色圖像或rorg中的第j幀右視點(diǎn)彩色圖像定義為當(dāng)前幀，并將當(dāng)前幀記為pj；其中，j的初始值為1。

在對lorg和rorg進(jìn)行壓縮編碼時(shí)是依次對lorg中的第1幀左視點(diǎn)彩色圖像、rorg中的第1幀右視點(diǎn)彩色圖像進(jìn)行壓縮編碼，依次類推，直至依次對lorg中的第f幀左視點(diǎn)彩色圖像、rorg中的第f幀右視點(diǎn)彩色圖像進(jìn)行壓縮編碼，完成整個(gè)編碼過程。

①_6、判斷pj是否為p幀或?yàn)閎幀，如果是，則執(zhí)行步驟①_7；否則，則執(zhí)行步驟①_9。

①_7、以編碼樹單元(ctu)為單位對pj進(jìn)行壓縮編碼，將pj中當(dāng)前待編碼的第k個(gè)編碼樹單元定義為當(dāng)前編碼塊，并記為borg,j,k；其中，k的初始值為1。

①_8a、初始化編碼borg,j,k相關(guān)的編碼參數(shù)，讀取borg,j,k的編碼量化參數(shù)，記為qporg,j,k；并讀取w'中的第i'個(gè)比特的值w'i'和第i'+1個(gè)比特的值w'i'+1，然后將w'i'+1w'i'轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)值，記為di'，其中，i'的初始值為1，1≤i'≤nw-1，w'i'和w'i'+1各自為0或1。

①_8b、當(dāng)pj為lorg中的第j幀左視點(diǎn)彩色圖像時(shí)，判斷qporg,j,k對4取余的結(jié)果是否等于di'，如果qporg,j,k對4取余的結(jié)果不等于di'，則當(dāng)為顯著塊時(shí)，利用w'i'和w'i'+1向下調(diào)制qporg,j,k，得到borg,j,k的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)，記為qp'org,j,k，然后執(zhí)行步驟①_8c；當(dāng)為非顯著塊時(shí)，利用w'i'和w'i'+1向上調(diào)制qporg,j,k，得到borg,j,k的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)，記為qp'org,j,k，然后執(zhí)行步驟①_8c；如果qporg,j,k對4取余的結(jié)果等于di'，則直接將qporg,j,k作為borg,j,k的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)，記為qp'org,j,k，qp'org,j,k＝qporg,j,k，然后執(zhí)行步驟①_8c；其中，qp'org,j,k＝qporg,j,k中的“＝”為賦值符號。

當(dāng)pj為rorg中的第j幀右視點(diǎn)彩色圖像時(shí)，判斷qporg,j,k對4取余的結(jié)果是否等于di'，如果qporg,j,k對4取余的結(jié)果不等于di'，則當(dāng)為顯著塊時(shí)，利用w'i'和w'i'+1向下調(diào)制qporg,j,k，得到borg,j,k的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)，記為qp'org,j,k，然后執(zhí)行步驟①_8c；當(dāng)為非顯著塊時(shí)，利用w'i'和w'i'+1向上調(diào)制qporg,j,k，得到borg,j,k的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)，記為qp'org,j,k，然后執(zhí)行步驟①_8c；如果qporg,j,k對4取余的結(jié)果等于di'，則直接將qporg,j,k作為borg,j,k的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)，記為qp'org,j,k，qp'org,j,k＝qporg,j,k，然后執(zhí)行步驟①_8c。

①_8c、判斷qp'org,j,k是否在[0,51]范圍之內(nèi)，如果是，則直接執(zhí)行步驟①_8d；否則，當(dāng)qp'org,j,k>51時(shí)，利用w'i'和w'i'+1向下調(diào)制qporg,j,k，重新得到borg,j,k的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)qp'org,j,k，然后執(zhí)行步驟①_8d；當(dāng)qp'org,j,k<0時(shí)，利用w'i'和w'i'+1向上調(diào)制qporg,j,k，重新得到borg,j,k的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)qp'org,j,k，然后執(zhí)行步驟①_8d。

①_8d、采用qp'org,j,k對borg,j,k進(jìn)行壓縮編碼，至此已完成borg,j,k的隱秘信息嵌入過程；當(dāng)編碼完borg,j,k后，判斷borg,j,k是否為skip塊，如果是，則直接執(zhí)行步驟①_8e；否則，令i'＝i'+2，然后執(zhí)行步驟①_8e；其中，i'＝i'+2中的“＝”為賦值符號。

①_8e、令k＝k+1，將pj中下一個(gè)待編碼的編碼樹單元作為當(dāng)前編碼塊，并記為borg,j,k，然后返回步驟①_8a繼續(xù)執(zhí)行，直至pj中的所有編碼樹單元均編碼完畢，再執(zhí)行步驟①_9；其中，k＝k+1中的“＝”為賦值符號。

①_9、令j＝j(luò)+1，將lorg中下一幀待編碼的左視點(diǎn)彩色圖像或rorg中下一幀待編碼的右視點(diǎn)彩色圖像作為當(dāng)前幀，并將當(dāng)前幀記為pj；然后返回步驟①_6繼續(xù)執(zhí)行，直至lorg中的所有左視點(diǎn)彩色圖像和rorg中的所有右視點(diǎn)彩色圖像均編碼完畢，得到嵌入有隱秘信息的視頻流；其中，j＝j(luò)+1中的“＝”為賦值符號。

①_10、將產(chǎn)生密鑰e的初始值信息傳送到信息提取端。

所述的信息提取部分的總體實(shí)現(xiàn)框圖如圖1b所示，其具體步驟為：

②_1、將嵌入有隱秘信息的視頻流定義為目標(biāo)視頻流，記為str.bindec。

②_2、根據(jù)信息嵌入端發(fā)送的產(chǎn)生密鑰e的初始值信息，利用logistics混沌映射產(chǎn)生一個(gè)與信息嵌入端相同的密鑰e；如果直接將信息嵌入端的密鑰e傳送給信息提取端，則邊信息太大，由于產(chǎn)生密鑰的過程比較簡單，只要給定初始值就能重現(xiàn)密鑰，因此在信息提取端只需根據(jù)信息嵌入端發(fā)送的產(chǎn)生密鑰e的初始值信息，重新產(chǎn)生即可得到與信息嵌入端相同的密鑰e。

②_3、以幀為單位解析str.bindec，將str.bindec中當(dāng)前待解析的幀定義為當(dāng)前幀。

②_4、判斷當(dāng)前幀是否為p幀或?yàn)閎幀，如果是，則執(zhí)行步驟②_5；否則，執(zhí)行步驟②_8。

②_5、以編碼樹單元(ctu)為單位解析當(dāng)前幀，將當(dāng)前幀中當(dāng)前待解析的編碼樹單元定義為當(dāng)前解析塊。

②_6、判斷當(dāng)前解析塊是否為skip塊，如果是，則執(zhí)行步驟②_7；否則，解析出當(dāng)前解析塊的嵌入有隱秘信息的編碼量化參數(shù)，記為qp'dec，然后計(jì)算qp'dec對4取余的結(jié)果，記為d'dec，接著將d'dec轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，得到從當(dāng)前解析塊中提取出的兩個(gè)比特的值，至此已完成當(dāng)前解析塊的隱秘信息提取過程，再執(zhí)行步驟②_7；其中，d'dec為0、1、2或3。

②_7、將當(dāng)前幀中下一個(gè)待解析的編碼樹單元作為當(dāng)前解析塊，然后返回步驟②_6繼續(xù)執(zhí)行，直至當(dāng)前幀中的所有編碼樹單元均處理完畢，再執(zhí)行步驟②_8。

②_8、將str.bindec中下一幀待解析的幀作為當(dāng)前幀，然后返回步驟②_4繼續(xù)執(zhí)行，直至str.bindec中的所有幀均處理完畢，完成隱秘信息提取。

②_9、將提取得到的nw個(gè)比特的值構(gòu)成加密信息，記為w'dec，然后對w'dec中的每個(gè)比特的值與e中的每個(gè)比特的值一一對應(yīng)進(jìn)行異或，將異或結(jié)果作為解密的隱秘信息，記為wdec，其中，對應(yīng)表示w'dec中的第nw個(gè)比特的值、第nw-1個(gè)比特的值、…、第i個(gè)比特的值、…、第2個(gè)比特的值、第1個(gè)比特的值，各自為0或1，對應(yīng)表示wdec中的第nw個(gè)比特的值、第nw-1個(gè)比特的值、…、第i個(gè)比特的值、…、第2個(gè)比特的值、第1個(gè)比特的值，各自為0或1。

在此具體實(shí)施例中，步驟①_8b中利用w'i'和w'i'+1向下調(diào)制qporg,j,k獲取qp'org,j,k的具體過程為：a1、在區(qū)間[-3,qporg,j,k]內(nèi)找出絕對值對4取余的結(jié)果等于di'的所有的值；b1、計(jì)算步驟a1中找出的每個(gè)值與qporg,j,k的差值的絕對值；c1、找出步驟b1中得到的所有絕對值中的最小絕對值，將步驟a1中找出的與該最小絕對值對應(yīng)的那個(gè)值賦值給qp'org,j,k，即qp'org,j,k滿足限定條件：其中，mod為取余運(yùn)算符號，min()為取最小值函數(shù)。

在此具體實(shí)施例中，步驟①_8b中利用w'i'和w'i'+1向上調(diào)制qporg,j,k獲取qp'org,j,k的具體過程為：a2、在區(qū)間[qporg,j,k,54]內(nèi)找出對4取余的結(jié)果等于di'的所有的值；b2、計(jì)算步驟a2中找出的每個(gè)值與qporg,j,k的差值的絕對值；c2、找出步驟b2中得到的所有絕對值中的最小絕對值，將步驟a2中找出的與該最小絕對值對應(yīng)的那個(gè)值賦值給qp'org,j,k，即qp'org,j,k滿足限定條件：

在此具體實(shí)施例中，步驟①_8c中利用w'i'和w'i'+1向下調(diào)制qporg,j,k重新獲取qp'org,j,k的具體過程為：a3、在區(qū)間[0,qporg,j,k]內(nèi)找出對4取余的結(jié)果等于di'的所有的值；b3、計(jì)算步驟a3中找出的每個(gè)值與qporg,j,k的差值的絕對值；c3、找出步驟b3中得到的所有絕對值中的最小絕對值，將步驟a3中找出的與該最小絕對值對應(yīng)的那個(gè)值賦值給qp'org,j,k，即qp'org,j,k滿足限定條件：

在此具體實(shí)施例中，步驟①_8c中利用w'i'和w'i'+1向上調(diào)制qporg,j,k重新獲取qp'org,j,k的具體過程為：a4、在區(qū)間[qporg,j,k,51]內(nèi)找出對4取余的結(jié)果等于di'的所有的值；b4、計(jì)算步驟a4中找出的每個(gè)值與qporg,j,k的差值的絕對值；c4、找出步驟b4中得到的所有絕對值中的最小絕對值，將步驟a4中找出的與該最小絕對值對應(yīng)的那個(gè)值賦值給qp'org,j,k，即qp'org,j,k滿足限定條件：

為了驗(yàn)證本發(fā)明方法的有效性和可行性，對本發(fā)明方法進(jìn)行試驗(yàn)。

采用的測試序列為balloons立體視頻序列的3視點(diǎn)和5視點(diǎn)、newspaper立體視頻序列的2視點(diǎn)和4視點(diǎn)、shark立體視頻序列的1視點(diǎn)和9視點(diǎn)、undodancer立體視頻序列的1視點(diǎn)和9視點(diǎn)，前兩個(gè)立體視頻序列的分辨率為1024×768，后兩個(gè)立體視頻序列的分辨率為1920×1088。測試軟件為3d-hevc標(biāo)準(zhǔn)的編碼平臺htm13.0，在隨機(jī)訪問下編碼100幀，給定目標(biāo)比特率分別為2000、4000、5000和6000，其他配置參數(shù)為平臺默認(rèn)值。下面將分別從立體視頻序列的不可感知性、嵌入容量和比特率變化等方面來評價(jià)本發(fā)明方法的性能。

1)立體視頻序列的不可感知性

為了驗(yàn)證本發(fā)明方法對立體視頻序列的主觀質(zhì)量的影響，在此選取newspaper立體視頻序列和shark立體視頻序列來進(jìn)行說明。圖2a給出了原始的newspaper立體視頻序列壓縮編碼后生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的2視點(diǎn)的第2幀圖像；圖2b給出了原始的newspaper立體視頻序列壓縮編碼后生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的4視點(diǎn)的第2幀圖像；圖2c給出了原始的shark立體視頻序列壓縮編碼后生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的1視點(diǎn)的第2幀圖像；圖2d給出了原始的shark立體視頻序列壓縮編碼后生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的9視點(diǎn)的第2幀圖像；圖2e給出了原始的newspaper立體視頻序列經(jīng)本發(fā)明方法處理后壓縮編碼生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的2視點(diǎn)的第2幀圖像；圖2f給出了原始的newspaper立體視頻序列經(jīng)本發(fā)明方法處理后壓縮編碼生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的4視點(diǎn)的第2幀圖像；圖2g給出了原始的shark立體視頻序列經(jīng)本發(fā)明方法處理后壓縮編碼生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的1視點(diǎn)的第2幀圖像；圖2h給出了原始的shark立體視頻序列經(jīng)本發(fā)明方法處理后壓縮編碼生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的9視點(diǎn)的第2幀圖像。比較圖2a與圖2e、比較圖2b與圖2f、比較圖2c與圖2g、比較圖2d與圖2h，可以看出隱秘信息嵌入前后立體視頻序列視點(diǎn)的質(zhì)量并無明顯失真，說明本發(fā)明方法的立體視頻不可感知性較好。

為了進(jìn)一步評價(jià)立體視頻序列的質(zhì)量，試驗(yàn)中引入了代表性指標(biāo)峰值信噪比(peaksignal-noise-ratio，psnr)進(jìn)行說明。表1給出了原始的balloons立體視頻序列、原始的newspaper立體視頻序列、原始的shark立體視頻序列、原始的undodancer立體視頻序列分別壓縮編碼后生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的質(zhì)量，及原始的balloons立體視頻序列、原始的newspaper立體視頻序列、原始的shark立體視頻序列、原始的undodancer立體視頻序列分別經(jīng)本發(fā)明方法處理后壓縮編碼生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的質(zhì)量。表1中嵌入隱秘信息前后psnr的變化量δpsnr的計(jì)算公式為：δpsnr＝psnrpro-psnrorg，其中，psnrpro表示原始立體視頻序列經(jīng)本發(fā)明方法處理后壓縮編碼生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的兩個(gè)視點(diǎn)的psnr的均值，psnrorg表示原始立體視頻序列壓縮編碼后生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的兩個(gè)視點(diǎn)的psnr的均值，本試驗(yàn)中通過δpsnr的大小來進(jìn)行立體視頻序列不可感知性的說明。

從表1中可以看出，在不同目標(biāo)比特率下壓縮編碼立體視頻序列，解碼重建后的立體視頻序列的質(zhì)量不同，主要是因?yàn)榻o定的目標(biāo)比特率越小，分配給視點(diǎn)的比特也就越少，立體視頻序列壓縮編碼生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的質(zhì)量越差。同時(shí)，原始的立體視頻序列經(jīng)本發(fā)明方法處理后壓縮編碼生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的質(zhì)量的psnr值與原始的立體視頻序列壓縮編碼后生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的質(zhì)量的psnr值的差異的絕對值范圍在0.0014～0.0524db，原始的立體視頻序列經(jīng)本發(fā)明方法處理后壓縮編碼生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的質(zhì)量的psnr值比原始的立體視頻序列壓縮編碼后生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的質(zhì)量的psnr值平均下降了0.03139db，說明本發(fā)明方法對立體視頻序列的質(zhì)量影響輕微。這主要是因?yàn)楸景l(fā)明方法結(jié)合立體圖像顯著模型指導(dǎo)隱秘信息的嵌入，且對編碼量化參數(shù)只是進(jìn)行微調(diào)，所以本發(fā)明方法對立體視頻序列的質(zhì)量影響較小。

表1原始的立體視頻序列經(jīng)本發(fā)明方法處理后壓縮編碼生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的質(zhì)量與原始的立體視頻序列壓縮編碼后生成的視頻流再經(jīng)解碼得到的立體視頻序列的質(zhì)量

2)立體視頻序列的嵌入容量和比特率變化

一般來說，在立體視頻序列的編碼過程中利用編碼量化參數(shù)嵌入隱秘信息會引起編碼比特率的變化。表2給出了balloons立體視頻序列、newspaper立體視頻序列、shark立體視頻序列、undodancer立體視頻序列，本發(fā)明方法的嵌入容量和比特率變化率的測試結(jié)果，表2中嵌入容量給出的是立體視頻序列的嵌入容量的總和，比特率變化率bri的定義如下：其中，rpro表示原始的立體視頻序列經(jīng)本發(fā)明方法處理后壓縮編碼的碼率，rorg表示原始的立體視頻序列壓縮編碼的碼率。

從表2中可以看出，嵌入容量隨著立體視頻序列的分辨率的增大而增大，這主要是因?yàn)榉直媛试酱?，劃分的編碼樹單元越多，可嵌入的載體越多。本發(fā)明方法在不同的目標(biāo)比特率下立體視頻序列的平均嵌入容量為47236比特，平均比特率增長0.0741％，說明本發(fā)明方法能提供高的嵌入容量，且對編碼的碼率影響較小，主要是因?yàn)楸景l(fā)明方法在對編碼量化參數(shù)進(jìn)行微調(diào)的同時(shí)啟用了碼率控制模塊，有效的抑制了碼率的變化。

表2本發(fā)明方法的嵌入容量和比特率變化率的測試結(jié)果