[发明专利]一种基于视频帧偏移编码的隐蔽通信方法

权利要求书

1.一种基于视频帧偏移编码的隐蔽通信方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：对需要传输的数据进行预处理，首先采用字符编码集，将传输数据转化为二进制序列，并添加前向纠错码和同步序列；

步骤2：将待传输的二进制序列中每一位数据对应一个视频帧，将1对应的视频帧出现时刻不变，0对应的视频帧出现的时刻延后Δ_t，生成原视频每一帧的时间戳信息，用于视频隐写，之后使用生成的时间戳文件来调整视频每一帧出现的时间；

步骤3：播放视频，将磁传感器置于播放设备的CPU附近采集磁场信号，获得近似连续的采样信号，对磁场信号进行解码，恢复出隐写信息，实现隐蔽通信；具体如下：

步骤3.1：采集；

当视频播放时，将磁传感器置于播放设备的CPU附近采集磁场信号，获得近似连续的采样信号，并通过信号采集卡将采集到的数据记录到本地文件；

步骤3.2：检测同步信号，找到编码开始的位置；

在将采集到的数据去除文件头信息后，得到视频播放期间CPU泄露的磁场信号随时间变化的曲线；通过基于滑动窗口匹配的方式，利用同步序列M_p找到开始编码数据的位置，即同步序列的起始时刻

步骤3.3：将磁场信号分片；

将采样得到的磁场信号，从开始编码数据的位置开始进行分片，分片之后得到的每一个磁场信号片段，代表一个视频帧播放期间产生的磁场信号，也是编码一个数据位对应的磁场信号，设要传输的数据位数为m，磁传感器的采样率为f_s,播放的视频的帧率为f_r，采样结果表示为data，信号中开始编码数据的时刻为则将采样得到的有编码的磁场信号分为m片，每一个分片包含的采样点数为/第i个数据位对应的分片为:

通过这样的方式，获得了所有m位待传输数据各自对应的磁场信号片段；

步骤3.4：训练判决器；

首先对步骤3.3得到的每一个磁场信号片段进行采样，设对每一个磁场信号片段均匀采样n个点的数据，已知每一个磁场信号片段的总点数为则此轮采样的采样间隔为采样得到的n个点可以代表整个磁场信号片段的变化趋势，从而得到每个编码位对应的n维向量；

使用已知的p位同步序列来训练SVM(支持向量机)分类模型，训练数据是前述已知的p位同步序列，以及其中的每一位对应的磁场信号采样结果，模型的输入是得到的每个编码位对应的n维向量，输出是该位是0还是1，即建立一个从磁场片段能量分布到编码位为0或者1的映射；

步骤3.5：解码判决；

从同步序列后的下一个编码位开始判决，即判决起始时间为t_d为同步序列的持续时间，判决过程是，将每一个编码位对应的磁场片段采样数据输入训练好的SVM模型，模型输出此磁场片段对应的编码位是0还是1，对所有m个磁场片段依次进行处理，得到的判决后的序列记为/

步骤3.6：Hamming码纠错；

将多个序列重新拼接为一个/序列，进行Hamming码纠错，纠错后的序列记为/

步骤3.7：进制转换；

将接收到的二进制序列还原为信息。

2.根据权利要求1所述的基于视频帧偏移编码的隐蔽通信方法，其特征在于，步骤1具体为：

步骤1.1：采用字符编码集，将要传输的数据编码为二进制序列M；

步骤1.2：为二进制序列M添加Hamming前向纠错码，其中校验码长度为r，每个校验分组长度为n＝2^r-1，其中原码长度为k＝n-r＝2^r-1-r；若最后一个分组的原码不足k个字符，则用0补齐，加入Hamming前向纠错码后的序列记为M_r；

步骤1.3：将M_r切分成长度为m的一系列片段在每一个片段的开头添加长度为m_p的同步序列M_p，得到/同步序列由0和1组成，用于接收端的同步及训练判决器。