[发明专利]一种基于短视频传播媒介的大容量信息隐藏方法

说明书

本发明针对现有视频信息隐藏方法的不足，提供了一种基于短视频信息传播媒介的大容量信息隐藏方法，该方法充分利用了短视频传播媒介具有丰富场景切换的特点，结合人眼对场景切换图像和一般图像可修改的容忍度不同，利用场景检测算法确定转场帧区间，对不同类型帧中的I4x4亮度块QDCT系数及运动矢量差值MVD进行基于场景切换的自适应等级嵌入，同时为了保证视频质量，对I4x4亮度块QDCT系数结合防止帧内漂移失真技术，在保证视频质量的前提下提高了嵌入容量。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，涉及一种基于H.264/AVC标准的短视频传播媒介的大容量信息隐藏方法。

背景技术

随着网络技术的快速发展和多媒体技术的广泛应用，多媒体信息的应用与传播已成为人们生活中不可或缺的组成部分，丰富着人们日常的休闲生活和娱乐模式。多媒体信息具有无失真复制、传播和易被修改等特点，在为人们生活娱乐提供便利的同时也潜藏着许多安全隐患。信息隐藏技术可以很好的遏制数字化信息被非法使用、篡改、伪造等现象，从而保证数字化信息内容的安全性。

视频作为主流传输媒体之一，其视频信息隐藏可分为空域视频隐写和压缩域视频隐写。空域视频隐写在编码前直接对视频的色彩空间RGB或YUV进行修改以嵌入秘密信息，然而，视频在存储与传输的过程中往往需要视频压缩编码，因此嵌入的秘密信息容易在后续的压缩编码过程中损失。压缩域视频隐写是当今视频隐写的主流，在压缩编码过程中嵌入秘密信息，主要以预测模式、运动矢量(Motion Vector,MV)和QDCT系数(QuantizedDiscrete Cosine Transform，非零DCT系数)等作为嵌入载体，这些嵌入载体为隐写提供了更多的嵌入方式和嵌入空间的选择。其中修改QDCT系数嵌入信息得到了广泛的应用，因为离散余弦变换是视频压缩编码过程中不可缺少的步骤；其次，基于QDCT系数的方法对视频压缩质量(包括重建视觉质量与压缩效率)影响不大。

目前压缩域视频隐写利用QDCT系数作为嵌入载体的部分相关专利申请情况如下：

(1)中国专利申请号201911260045.1公布了“一种HEVC视频信息隐藏的嵌入方法及提取方法”，该嵌入方法获取作为载体的视频，并接收用户要嵌入的秘密信息；采用单字母替换密码算法对所述秘密信息进行加密，获得加密秘密信息；对所述视频进行解码，选择I帧帧内残差绝对值大于阈值T的4x4亮度DST系数块作为备选嵌入块；若备选嵌入块的邻块的帧内预测模式满足防止帧内失真漂移的预设条件，则对备选嵌入块采用矩阵编码嵌入方法嵌入所述加密秘密信息。

(2)中国专利申请号201810699822.1公布了“一种基于块间去耦合的视频信息隐藏方法”，该方法首先获取载体视频的信道参数，所述信道参数包括每个块是否为非参考块、每个非参考块中的非零DCT系数值及嵌入代价，并对非参考块的非零DCT系数值进行隐写编码，然后根据编码结果对所有非参考块中的非零DCT系数应用最低比特位进行替换修改，得到隐写视频文件。

(3)中国专利申请号201710501846.7公布了“一种基于H.265标准无失真漂移的视频隐写方法”，对秘密信息进行二进制化、信息终止位等预处理，根据视频编码时的预测模式来确定嵌入位置并嵌入预处理后的秘密信息。

(4)中国专利申请号201610554530.X公布了“一种与压缩编码过程紧耦合的H.264视频信息隐藏方法”，其核心思想是基于完全编码，通过与压缩编码紧耦合的方法实现高安全性或高容量的无漂移失真现象的信息隐藏。

(5)中国专利申请号201510015101.0公布了“一种H.264/AVC压缩域视频水印嵌入及提取方法”，根据I帧中4x4亮度块经过整数离散余弦变换后的系数将4x4亮度块分为纹理块和非纹理块，然后根据二进制水印调制每个宏块的局部能量差嵌入秘密信息。