[发明专利]一种修改预测模式的视频隐藏方法及视频提取方法

说明书

本发明公开了一种修改预测模式的视频隐藏方法及视频提取方法，包括遍历视频文件的I帧，并选择嵌入区域；将欲隐藏的信息经过Logistics映射，转变为二进制序列，然后进行预处理；记录步骤1选定的嵌入区域的所有4×4分块的帧内预测模式；确定每个分块组内所有块的帧内预测模式的的奇偶性，同时对每组内分块的预测模式进行隐写；遍历视频文件的每一帧，完成秘密信息的嵌入。通过提高算法的随机效果提高了信息的安全性，同时减少了嵌入块的修改量，提高了信息隐藏的效率。

技术领域

本发明属于视频信息隐藏技术领域，涉及一种修改预测模式的视频隐藏方法；还涉及上述视频的提取方法。

背景技术

人们的生活已经随着信息技术的不断发展变得愈来愈便捷，网络在社会传递信息中已变得不可或缺，已成为人类传递信息的主要媒介。伴随着网络的快速发展以及信息传递量的快速增加，信息的安全性也逐渐成为人们关注的热点。信息安全中的加密技术可以很好的保证传输过程中秘密信息的安全性，但是由于加密后会将本应显示正常的秘密信息变成一堆杂乱无章的乱码，所以较易引起攻击者的怀疑以及注意，信息隐藏技术的出现很好的解决了这个问题。不同于加密算法，隐写技术是将要隐藏的秘密信息通过公开的信道、公开的载体进行传输，即便被截获也很难被攻击者发掘其中的秘密信息。至今，信息隐藏技术已经广泛应用于军事通信、电子商务以及公安情报等领域。

经过数十年的发展，基于数字图像的信息隐藏技术已经取得了很大的进步，但是，由于数字图像本身的大小有限，能隐藏到里面的秘密信息数量也就受到了限制，基于这个原因，研究以视频为载体的信息隐藏算法变得尤为必要。不同于数字图像，视频具有较大的容量并且具有较多的冗余，给秘密信息的隐藏带来了极大的可能。

作为较新的视频编码标准，H.264/AVC具有高压缩效率和传输可靠性；此外，它还是网络上应用最广泛的压缩标准。许多视频网站的第一压缩方式就是采用H.264/AVC。所以，研究以H.264/AVC为编码标准的信息隐藏算法是非常有价值的。

视频隐写算法，即利用视频的特点进行隐写。帧内预测是H.264/AVC较以往压缩算法的最根本的不同之处，随着对压缩编码研究的逐渐深入，基于帧内预测修改的视频隐写算法已经取得了一定的发展。现有技术使用的有效的视频信息隐藏算法，包括由密钥确定嵌入位置模板，根据密文信息与帧内预测之间的嵌入规则达到隐蔽通信的目的，但测试序列之间的差异较大，所以算法不具有普适性。

在此基础上通过结合矩阵编码技术，保证修改预测模式时具有较高的嵌入效率。还有另一种基于H.264/AVC预测模式修改的视频信息隐藏算法，该算法通过判断参考像素的亮度值来选择嵌入区域，然后对预测模式进行调制以实现秘密信息的嵌入，实验结果表明，信息可以进行盲提取，并且算法能很好地保持视频的感知质量的同时对视频流的比特率影响较小，但选择嵌入区域的方法准确性较低。

此外基于HEVC新技术，还有一种常用的方法，包括嵌入隐藏信息的亮度块的预测模式在调制帧。利用秘密信息本身作为密钥来选择嵌入位置，破坏了嵌入顺序。但算法的修改率很高。

本文提出一种有效地、高安全性的视频信息隐藏算法，可用于隐蔽通信。本文的创新如下：一，我们将秘密信息与Logistic映射产生的随机数进行结合，提高算法的随机效果，保证了秘密信息的安全。二，本文的嵌入区域是经过LBP算法选择的纹理块的预测模式，保证了算法对视频序列的影响达到最小化。三，通过改变每组预测模式来隐藏秘密信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种修改预测模式的视频隐藏方法；通过提高算法的随机效果提高了信息的安全性，同时减少了嵌入块的修改量，提高了信息隐藏的效率。

本发明还提供了一种视频提取方法，用于对上述经过修改预测模式的视频隐藏方法的视频进行内容提取。

本发明的技术方案是：一种修改预测模式的视频隐藏方法，包括以下步骤：