偶模式，则选取预测模式组Classb中为奇的次优预测 模式替换，然后利用替代后的次优预测模式将结尾数据1嵌入进当前编单元，此时所有音 频信息全部嵌入完毕。
[0021] 作为改进，所述步骤1-7中在读取二进制音频数据流过程中，读取音频信息的长 度标志位flag值由以下方式获得：
[0022] 步骤l-7-a、首先读取长度3比特的音频信息，然后将这3比特的音频信息转换成 十进制数值，判断这个十进制数值是否大于十进制数值（011) 1(]，如果大于，下一个读取音频 信息的长度标志位flag值赋值为0,并进入步骤l-7-b;否则，下一个读取音频信息的长度 标志位flag值赋值为1，并进入步骤l-7-c;
[0023] 步骤l-7-b、读入2bit比特的音频信息，然后下一个读取音频信息的长度标志位 flag值赋值为1，进入步骤l-7-c;
[0024] 步骤l-7-c、读入3bit比特的音频信息，然后将这3比特的音频信息转换成十进制 数值，判断这个十进制数值是否大于十进制数值（011) 1(]，如果大于，下一个读取音频信息的 长度标志位flag值赋值为0,否则，下一个读取音频信息的长度标志位flag值赋值为1。
[0025]再改进，所述步骤1-8中，建立待嵌音频信息与预测模式之间的映射规则方式为：
[0026] 当读取的音频信息长度为2时，2比特长度的音频信息可建立的信息分组为：F1 = {00,01，10, 11}，然后进RFi-&映射，即建立 00 -NQ、01 - &、10 -N2、ll-队的音频信 息和预测模式映射关系；
[0027] 当读取音频信息长度为3时，3比特长度的音频信息可建立的信息分组为戽= {000,001，010,011};进行 ％-L映射，SP建立 000 -N〇、001 - &、010 -N2、011 -N3的 音频信息和预测模式映射关系。
[0028] 本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种基于HEVC的音频信 息信息提取和重构方法，其特征在于：发送端采用上述音频信息嵌入方法将音频信息嵌入 进HEVC视频码流中，而在解码端，则利用HEVC标准解码器对其接收的含有音频信息的HEVC 视频码流进行解码，具体方法为：
[0029] 步骤2-1、对当前解码帧进行帧内预测解码时，将含有音频信息的HEVC视频码流 中解码得到的第k个预测单元定义为当前预测单元，其中1 <k<N，k的初始值为1，N表 示含音频信息的ffiVC视频码流中包含的预测单元的总个数；
[0030] 步骤2-2、判断当前预测单元的尺寸是否为4X4,如果是，解码当前块，执行步骤 2-3 ;否则，不对当前预测单元进行音频信息提取，然后执行步骤2-4 ;
[0031] 步骤2-3、读取当前4X4块的预测模式和读取音频信息的长度标志位flag值，对 照预测模式和音频信息之间的映射规则提取音频信息，当读取音频信息的长度标志位flag 值=0时，根据映射关系N。一 00、N广01、N2- 10、N3- 11，判断当前预测模式N#对应 的音频信息，并提取该音频信息组；当读取音频信息的长度标志位flag值=1时，根据映射 关系N。一 000、N广001、N2- 010、N3- 011，判断当前预测模式N#对应的音频信息，并 提取该音频信息组；然后令k=k+1，再执行步骤2-4 ;
[0032] 步骤2-4、读取下一个预测单元，然后返回执行步骤2-2,当音频信息只剩下单比 特数据时，根据结尾数据奇偶对应关系进行提取，如果当前预测模式队为偶模式，则提取音 频信息为〇,否则，提取音频信息为1，此时所有音频信息全部提取出来；
[0033] 步骤2-5、将提取的音频信息按照先后顺序进行组合得二进制音频数据流，然后将 该二进制音频数据流转化成压缩编码音频文件，最后再将压缩编码音频文件通过音频解码 器重构成音频信号。
[0034] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0035] 1)本发明方法通过分析HEVC编解码结构，在编码端，针对纹理比较复杂的4X4块 亮度块预测模式，建立预测模式和音频码组之间的双映射关系，根据匹配关系修改帧内预 测模式来嵌入音频信息；在解码端，音频提取过程只需根据双映射关系对码流中的预测模 式解码即可，针对音频剩下单比特数据的情况，则根据预测模式的奇偶对应关系进行映射， 最后再对音频进行重构和恢复；采用这种音频嵌入和提取恢复实现音视频同步的方式，保 证了音频数据的正确性和完整性；
[0036]2)、本发明方法利用相邻预测模式的相关性进行预测模式分组，建立预测模式组 与音频信息之间的动态映射关系，将音频信息进行动态分组，通过标志位flag值变化实时 读取3比特或2比特数据，大大提升了嵌入音频数据的容量；
[0037] 3)、本发明方法根据相邻预测模式相关性进行统计分析，在最优预测模式确定的 前提下，将具有相近预测效果的4个预测模式分为1组，进行预测模式替换，使修改后的视 频质量接近原始视频的质量，很好的保证了音、视频的主客观质量，大大降低了因嵌入音频 信息而对视频码率的影响，实现了较小的嵌入开销。
【附图说明】
[0038] 图1为本发明实施例中基于HEVC的音频信息嵌入方法的流程图。
【具体实施方式】
[0039] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0040] 本发明提供了一种基于HEVC的音频信息嵌入方法和基于HEVC的音频信息信息提 取和重构方法。下面首先对HEVC视频压缩标准进行一下简单的介绍：
[0041]HEVC视频压缩标准采用和H. 264类似的混合编码框架，帧内编码采用了基于四叉 树结构的编码技术和多角度预测技术，与H. 264/AVC不同的是HEVC视频压缩标准使用编码 单元⑶、预测单元PU和变化单元TU三种更灵活的编码元素来描述整个编码过程。编码单 元CU是每一帧视频编码的基本单元，编码单元CU的尺寸按四叉树递归的方式，根据深度的 不同可以分为64X64、32X32、16X16、8X8,每个深度的码单元⑶中，可以分割成多个尺 寸的预测单元PU进行预测，而预测单元PU又包含多个尺寸的变化单元TU。编码单元CU四 叉树的划分过程中，每一深度编码单元CU可以被划分为较小的编码单元CU，例如当cbpth 为n的⑶，且划分标志位flag为1，则继续划分为depth为n+1的4个较小编码单元⑶，每 个较小编码单元CU尺寸为上一深度编码单元CU尺寸的1/4 ;当编码单元CU达到最小尺寸 8X8,此时进行预测编码，8X8的编码单元⑶可以进一步划分为4个4X4的预测单元PU。
[0042] 和H. 264/AVC帧内预测原理类似，HEVC利用像素点在空间上的相关性，当前块的 像素值通过相邻已编码并重建块的边界像素值进行预测。但与H. 264/AVC帧内4X4亮度 块9种预测模式相比，HEVC将预测模式扩展到了 35种，预测模式的增多使帧内预测更加准 确，并减少了空间冗余，为了从35种预测模式中，有效选择最优预测模式，HEVC采用了基于 拉格朗日优化算法的率失真优化模型实现预测模式的选择，通过遍历所有预测模式选择出 率失真代价最小的模式作为最佳预测模式，代价函数定义如下：
[0043] J(s，c，IM0DE|QP，入 _E) =D(s，c，IM0DE|QP) + 入M0DE ?R(s，c，IM0DE|QP)
[0044] 其中：QP代表量化参数；A_为拉格朗日乘数；S、C分别代表原始块和重建块；R 为视频流码率；D为输出比特流的失真度。
[0045] 本发明中基于HEVC的音频信息嵌入方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0046] 步骤1-1、将待嵌音频信息进行G. 729压缩编码，将压缩编码后的待嵌音频信息转 化为二进制音频数据流，用Ai^表示，其中1 <i<Len，i的初始值为l，Len表示二进制音 频数据流的长度；
[0047] 步骤1-2、在编码端，将待嵌音频信息的原始HEVC视频当前待编码帧定义为当前 编码帧，当前编码帧进行帧内预测时，将当前编码帧中正在处理的第m个预测单元定义为 当前预测单元，其中1 <m<I，m的初始值为1，I表示当前编码帧帧内预测时包含的预测 单元的总个数；
[0048] 步骤1-3、判断当前预测单元的尺寸是否为4X4,如果是，则执行步骤1-4 ;否则， 对当前预测单元不处理，然后令m=m+1，再执行步骤1-11，其中m=m+1中的"="为赋值 符号；
[0049] 步骤1-4、利用拉格朗日率失真优化函数计算出当前4X4预测单元的最优预测模 式，用Best_Mj表示，j= (0, 1，2~34)表示预测模式编号；
[0050] 步骤1-5、在帧内预测模式相关性分析的基础上，统计在最优预测模式BesUl,确 定的情况下，次优预测模式的概率分布，次优预测模式用Sub_opt_Mn(n= 0, 1，2,表 示，然后选取次优预测模式出现概率在50%以上的四个模式，用Sub_opt_M。，Sut^opi^Mi， Sub_opt_M2，Sub_opt_M3表不，然后将Sub_opt_M。，Sut^opi^Mi，Sub_opt_M2，Sub_opt_M3与 当前最优预测模式Best_Mj构成一个集合S(j= 0, 1，2,…34)，由于最优预测模式Best_M」 有 35 种可选值