基于纹理特征的H.264视频隐写算法

针对当前视频隐蔽通信算法对视频质量以及码率有较大影响的问题,结合H.264/AVC编码标准,提出了一种新的视频隐蔽通信算法。算法根据离散余弦变换特点,对块依据纹理块判别准则进行判断,修改某些低频系数来进行嵌入。实验结果表明,该算法对视频质量和码率有较小影响,并具有隐写容量大、抗隐写分析较好等优点。     

基于运动矢量的视频隐写算法

视频信息隐藏是一种将秘密信息嵌入到视频中实现隐蔽传输的技术.基于运动矢量(motion vector,MV)的视频隐写造成的运动矢量特性异常容易被隐写分析所检测,隐蔽通信的安全性降低.为了保持运动矢量相邻相关性和局部最优性,提出了一种基于运动矢量的视频隐写算法能够降低对运动矢量特性的破坏.首先,实验验证已有基于运动矢量的视频隐写算法对运动矢量不同分量的影响存在差异.然后,引入归一化互信息(normalized mutual information,NMI)衡量运动分量的相邻相关性,根据载体选择策略选择相邻相关性小的分量作为嵌入载体.最后,定义宏块纹理复杂度作为载体修改的失真代价,利用校验格编码(syndrome-trellis code,STC)对载体进行信息嵌入.实验结果表明,隐写视频的峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)和结构相似性(structural similarity,SSIM)降低不超过0.4％,一般低于0.25％;比特率增加0.29％ ～2.35％;算法被相关异常特征检测的错误率较高,具有更均衡的安全性.可见,算法各项性能指标表现良好,具有较好的抗隐写分析能力,隐写视频不可感知性较好.     

3G视频传输中码率自适应调整算法

为了实现移动视频监控,介绍了一种基于中国联通3G网络的视频监控系统,并提出一种码率自适应调整算法.分析了3G网络视频传输中自适应调整码率的必要性,指出引起网络状况变化的两个主要因素.为了减小丢包率和获得平稳的视频流,提出了一种基于改进的AIMD算法来调整视频码率的流量控制算法.根据丢包率和视频延时把网络状况分为5个等级,对5个等级采取不同的码率调整策略:网络状况越差,码率减小越快,网络状况越好,码率增长越快.另外,为了保证视频质量,在减小码率的同时,减小帧率.实验结果表明,该算法可以正确地判断网络质量变化,把丢包率控制在很小的范围内,有效地改善了视频质量.在3G网络环境下,相比于现有的码率自适应调整算法,该算法在码率波动和丢包率方面都有一定的优势.     

基于H.264感兴趣区域平稳视频主观质量的码率控制

为提高低延时低码率条件下的视频质量,提出一种H.264帧层和宏块层的码率控制算法,实现平滑主观质量和平稳缓冲区波动的一种新的权衡。帧层采用比例-积分-微分算法进行帧层码率分配;在宏块层建立一种新的基于运动外推的编码复杂度传播模型,在保证感兴趣区域具有平稳质量的前提下,在感兴趣区域和非感兴趣区域之间进行比特分配;在各区域中,根据编码复杂度传播模型,基于率失真优化选择宏块量化参数。仿真结果表明:和传统JM算法相比,感兴趣区域的质量波动可减少达35.5%～57.1%。该算法在保证较低缓冲区波动的前提下,具有平滑的主观视频质量。     

基于H.264感兴趣区域平稳视频主观质量的码率控制

为提高低延时低码率条件下的视频质量,提出一种H.264帧层和宏块层的码率控制算法,实现平滑主观质量和平稳缓冲区波动的一种新的权衡。帧层采用比例-积分-微分算法进行帧层码率分配;在宏块层建立一种新的基于运动外推的编码复杂度传播模型,在保证感兴趣区域具有平稳质量的前提下,在感兴趣区域和非感兴趣区域之间进行比特分配;在各区域中,根据编码复杂度传播模型,基于率失真优化选择宏块量化参数。仿真结果表明:和传统JM算法相比,感兴趣区域的质量波动可减少达35.5%～57.1%。该算法在保证较低缓冲区波动的前提下,具有平滑的主观视频质量。     

采用块匹配的多视点视频编码算法的改进

利用相邻已编码宏块的模式对当前编码宏块的模式选择进行优化,减少部分细化小块的分割及搜索.然后结合传统单视点视频编码中的简化非对称十字型多层次六边形格点搜索,对运动估计搜索算法进行改进.实验表明:在保证其重建视频质量及码率开销的前提下,两种改进算法使不同特性的视频序列的编码时间平均减少78%.     

自适应块区域 DWT 低码率视频编码算法的研究

为了降低低码率视频编码算法的块效应与环效应，提出了一种基于块区域子波变换和重叠运动补偿的视频编码算法。通过分层游动窗块区域形成算法检测出帧间预测误差场的高能量区域，仅对这些区域进行子波变换和量化，有效节省码率，或在保持码率不变的条件下，有效的降低振荡环效应；根据人类视觉系统（ＨＶＳ）的空－频和时－频特性，给出基于ＨＶＳ的量化模型，以期在信噪比约束下获得最好的主观测试质量。模拟结果表明，对于公共交互格式（ＣＩＦ）图象，在低码率和甚低码率下仍能得到满意的图象质量。该算法可以应用于低码率视频会议系统中。     

基于直流系数相关性AVS预测算法

针对AVS视频编码标准,提出了利用预测残差直流系数相关性来改进其编码效率.不直接对直流系数进行编码,取其与左边块和上边块差值及本身绝对值的最小值,对其最小值对应的差值进行编码.实验结果表明,笔者提出的算法在不影响编码质量的前提下,编码码率降低1.09％,实现了很好的压缩效果.     

一种基于缓冲区阈值调整的动态自适应码率选择算法

基于HTTP的动态自适应流媒体(Dynamic adaptive streaming over HTTP,DASH)是一种可利用Web服务器提供在线高质量视频流的自适应码率流技术,决定了视频播放性能。传统动态自适应码率选择算法存在考虑因素单一、播放缓冲区长度受限、带宽不稳定等问题,因此,改进与优化动态自适应码率选择算法十分必要。针对客户端缓冲区长度受限和带宽不稳定造成的视频播放卡顿现象,综合考虑网络带宽和客户端缓冲区因素,提出一种基于缓冲区阈值调整的动态自适应码率选择算法(Dynamic adaptive rate selection algorithm based on buffer threshold adjustment,BT-DARA)。该算法首先通过获取不同视频段大小和下载速率,计算网络吞吐量并对视频下载时间进行预测,然后结合缓冲区视频片段长度状态进行码率选择。特别地,在视频播放过程中对不同阶段采取不同的视频码率选择策略,并在客户端缓冲区达到临界值时动态调整缓冲区阈值参数,以此增加缓冲区长度,减少码率切换次数,确保视频播放的稳定性。实验结果表明,该算法能提高视频播放的码率,保证视频播放质量和稳定性,减少了视频开始播放的启动时间,为用户提供良好的视频播放体验。     

基于场景切换的H.264码率控制技术

在H.264/AVC编码器中,由于采用了固定长度的图像组(GOP)结构,不能有效地处理视频序列中的场景切换,导致场景切换帧后续各帧编码质量严重下降。为了有效解决该问题,提出了一种自适应的码率控制算法,通过场景切换的快速检测方法检测视频序列中的场景切换,在场景切换帧处终止当前GOP并对GOP层的码率分配算法做出修正。仿真结果表明:采用该算法可以有效地降低场景切换对后续帧编码质量的影响,而且合理地分配码率资源,提高了整个视频序列的编码质量。在相同码率条件下,整体编码质量可以提高0.3-0.5dB。     

Steganalysis of MSU Stego Video based on block matching of interframe collusion and motion detection

MSU Stego Video is a public video steganographic tool, which has strong robustness and is regarded as a real video steganographic tool. In order to increase the detection rate, this paper proposes a new steganoalysis method against MSU, which uses the chessboard character of MSU embedded video, proposes a down-sample block-based collusion method to estimate the original frame and checks the chessboard mode of the different frame between tested frame and estimated frame to detect MSU steganographic evidences. To reduce the error introduced by severe movement of the video content, a method that abandons severe motion blocks from detecting is proposed. The experiment results show that the false negative rate of the proposed algorithm is lower than 5%, and the false positive rate is lower than 2%. Our algorithm has significantly better performance than existing algorithms. Especially to the video that has fast motion, the algorithm has more remarkable performance.     

A method to estimate the steganographic capacity in DCT domain based on MCUU model

In order to estimate maximum steganographic capacity of discrete cosine transform (DCT) domain in JPEG image, this paper presents a method based on the maximize capacity under undetectable model (MCUU). We analyze the relation between steganographic capacity and affecting factors (image size, steganography operator, loading band, embedding intensity and image complexity). Then we design a steganography analyzer architecture and a steganographic algorithm which can dynamically increase the steganographic capacity. Compared with other methods of embedding capacity estimation in DCT domain, the proposed methods utilizes general steganalysis methods rather than one specific steganalysis technique and takes five essential factors into account, which improves the commonality and comprehensiveness of capacity estimation, respectively. The experimental results show that steganographic capacity for quantization index modulation (QIM) is almost twice that of spread spectrum (SS) based on MCUU model.     

基于伪3D-DCT域的视频零水印算法

基于零水印对视频信号有其自身优势,本文提出一种基于混沌映射与伪三维离散余弦变换(3D-DCT)的视频零水印算法.首先对构造零水印的视频帧分组,并进行伪3D-DCT变换.然后利用伪3D-DCT系数的符号映射生成具有稳定特性的特征值,并结合混沌映射构造零水印.最后将零水印在第三方数据库进行注册.算法不需要修改任何视频载体信息,有较好的不可见性.实验结果表明,该算法对H.264、MPEG-4压缩,噪声攻击,滤波,帧剪切等处理有很强的鲁棒性.     

邻域均值的视频水印改进算法

针对MPEG-2标准,通过嵌入帧选定和水印嵌入两步实现水印的嵌入。首先利用视频I帧DCT变换低频系数均线与低频系数交叉点确定嵌入帧;然后在嵌入帧选定嵌入位置通过特定DCT系数大小关系实现水印嵌入。实验表明,该算法具有较好的不可见性,且针对常规攻击具有较强的鲁棒性。     

基于量化的DCT系数统计特性的运动残差编码算法

针对离散余弦变换(DCT)的运动残差编码效率低下的问题,从残差量化DCT系数的统计特性出发,提出了一种全新的运动残差视频编码算法.对于残差的非零量化DCT系数,按照其在当前编码图像中对应位置的量化DCT系数是否为零被分为两类,然后分别对两类不同的残差量化DCT系数逐类进行编码.本算法在编码效率上相对于MPEG2编码方法可提高2～2.5 dB.     

码率恒定小尺寸视频流DCT编码二次插值优化

为了在小尺寸屏幕上保持码流恒定,以使视频流清晰,在帧内预测编码的基础上,提出了一种改进的DCT(Discrete Cosine Transform)编码二次插值优化算法.该算法根据帧内预测编码的DCT变换机制,利用DCT编码的二次插值可以使码流恒定,小尺寸屏幕的块效应减弱,在保持视频流速度稳定的情况下,提高了图像的清晰...     

一种基于MPEG压缩域的运动对象分割算法

针对目前视频压缩域中运动对象分割准确率不高的问题 ,提出一种有效的压缩域运动对象的分割算法 .该算法先对运动矢量进行运动累加和中值滤波处理 ,然后利用离散余弦变换 (DCT)系数块之间的相关性对非零运动矢量区域进行校正 .由于在对运动矢量处理的同时加入了空间DCT块的相关性校正 ,因此分割准确率有了较大的提高 .实验统计结果表明 ,对几种不同视频场景中的运动对象进行分割 ,其分割率比现有的算法提高了约 15 % .     

面向空气信道传播的DCT域音频数字水印算法

提出了一种基于双DCT变换的音频数字水印算法,通过选取首次DCT变换后的DCT域低频系数,对其再次进行DCT变换,得到双DCT域系数.通过修改双DCT域系数,实现水印的嵌入,并且嵌入量较大.实验结果显示,该算法隐藏效果好,对30%的重采样攻击和MP3压缩攻击具有很好的鲁棒性.而且,该算法能够适用于面向空气信道传播的场景,误码率可控制在1.2%～6.5%之间.     

一种针对JPEG隐匿图像的隐写分析新算法

隐匿技术指把要传递的重要信息隐藏到载体中,使其不易被察觉.因为JPEG是现在使用最多的图像格式,所以经常用JPEG图像作为隐藏的载体.在综合分析了现有隐写分析技术的基础上,提出了一种全新的针对JPEG隐匿图像的通用隐写分析方法.该方法基于对DCT系数差分直方图的分析,根据JPEG图像切割前后DCT差分直方图的变化情况进行检测.与现有隐写分析技术比较,该方法对JPEG隐匿图像的检测准确率高,且具有通用性,实现简单.