[发明专利]H.264/AVC视频视觉质量无损可逆信息隐藏方法

摘要

本发明公开了H.264/AVC视频视觉质量无损可逆信息隐藏方法，密信嵌入时，对H.264视频压缩码流进行熵解码，获取CBP系数和宏块预测模式、选择I4、P16×16、P16×8、P8×16、P8×8宏块、对亮度CBP系数进行嵌入、对色度CBP系数进行嵌入、继续熵编码得到压缩视频。本发明结合CBP系数特点和H.264/AVC视频编码原理，设计了视频视觉质量无损的嵌入和提取方案。对宏块CBP系数进行调制，嵌入密信后视频视觉质量完全保真且嵌入过程中不存在无效修改，提高了方法的嵌入效率，保障了视频质量和方法安全性。

主权项

1.H.264/AVC视频视觉质量无损可逆信息隐藏方法，包括密信嵌入和密信提取两个部分，其特征在于，所述的密信嵌入包括以下步骤：1)对H.264视频压缩码流进行熵解码，读取当前解码帧的第一个宏块，获得其宏块预测模式；2)判断当前宏块预测模式是否为I4、P16×16、P16×8、P8×16或P8×8：若是，读取当前宏块的CBP系数值，执行步骤3)；否则，读取下一个宏块，重新执行步骤2)；3)依次读取CBP系数的低4位，若当前位等于1，则跳过此位，不嵌入密信；若当前位等于0，则嵌入1比特密信；嵌入规则是将当前位修改为与待嵌密信值一致；4)读取CBP系数的高2位，按以下三种情况进行处理：第一，若其值为10，则跳过此两位，不嵌入密信；第二，若其值为00，可嵌入2比特或1比特密信，嵌入规则是：当密信为1时，将当前两位修改为10；当密信为00时，不作修改；当密信为01时，将当前两位修改为01；第三，若其值为01，可嵌入1比特密信；嵌入规则是：当密信为1时，将当前两位修改为10；当密信为0时，不作修改；5)读取下一个宏块，获得其宏块预测模式，跳到步骤2)；若当前帧遍历完毕，重新对该帧进行熵编码，读取下一帧，跳到步骤1)，若视频序列中所有帧均已处理完毕，或者密信全部嵌入完毕，则结束嵌入过程，输出嵌密后的视频码流；所述的密信提取过程包括以下步骤：(1)对H.264视频压缩码流进行熵解码，读取当前解码帧的第一个宏块，获得其宏块预测模式；(2)判断当前宏块预测模式是否为I4、P16×16、P16×8、P8×16或P8×8：若是，读取当前宏块的CBP系数值，执行步骤(3)；否则，读取下一个宏块，重新执行步骤(2)；(3)依次读取CBP系数的低4位，若当前位等于0，则提取1比特密信，其值为0；若当前位等于1，则进一步读取该位所对应的8×8亮度子块，判断其所含系数是否全为0：若是，则提取1比特密信，其值为1，同时将当前CBP系数位重置为0；否则，认为该位无密信隐藏，不作提取；(4)读取CBP系数的高2位，按以下三种情况进行处理；A)若其值为00，则提取2比特密信，其值为00，无需修改当前2位CBP系数；B)若其值为01，需读取该宏块的色度分量，若其DC系数全为0，可提取2比特密信，其值为01，同时将当前2位CBP系数重置为00；若其DC系数不全为0，可提取1比特密信，其值为0，无需修改当前2位CBP系数；C)若其值为10，需读取该宏块的色度分量，若其所有系数均为0，可提取1比特密信，其值为1，并将当前2位CBP系数重置为00；若其AC系数全为0但DC系数不全为0，可提取1比特密信，其值为1，并将当前2位CBP系数重置为01；若其AC系数不全为0，则跳过当前宏块不进行密信提取，也无需修改当前2位CBP系数；(5)读取下一个宏块，获得其宏块预测模式，跳到步骤(2)，若当前帧遍历完毕，重新对该帧进行熵编码，读取下一帧，跳到步骤(1)，若视频序列中所有帧均已处理完毕，或者密信全部提取完毕，则结束提取过程，输出密信提取后的视频码流。