[发明专利]一种基于预测模式的H.264/AVC视频信息隐藏方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种视频的信息隐藏技术，尤其是涉及一种基于预测模式的H.264/AVC视频信息隐藏方法。

背景技术

信息隐藏技术作为数字媒体的版权保护、内容认证以及隐秘通信的有效手段，已经成为多媒体信息安全领域研究的热点。信息隐藏技术是利用人类感知特性及数字媒体自身的冗余，将隐秘信息或版权信息嵌入到宿主载体信号中，宿主载体信号可以是图像、音频、视频、文本等等。与加密技术相比，信息隐藏技术除通信双方以外的任何第三方并不知道秘密通信的存在，因而具有更大的隐蔽性和安全性。

目前，绝大多数的视频信息隐藏方法是在未压缩的视频载体中进行，这类视频信息隐藏方法不能有效地抵抗压缩攻击，即未压缩的视频载体嵌入隐秘信息后再经过压缩编码后将无法正确地提取出隐秘信息；另一方面，由于未压缩的视频载体往往数据量巨大，这样对其的存储和传输造成了极大的不便，因此目前数字视频载体大都是以压缩编码的格式出现，对压缩的视频载体如果仍使用这类应用于未压缩的视频载体的信息隐藏方法，势必需要先将压缩的视频载体从压缩域还原到未压缩域，然后才能进行隐秘信息的嵌入和提取，这将使这类视频信息隐藏方法的计算复杂度和计算量显著增加，且也难以满足实时性方面的要求。

为解决上述应用于未压缩的视频载体的信息隐藏方法存在的缺陷，相关研究人员开始了针对压缩视频的信息隐藏技术的研究，研究得出的压缩视频的信息隐藏方法中绝大多数是通过调整DCT(Discrete Cosine Transform，离散余弦变换)系数和运动矢量来嵌入隐秘信息的。然而，具有高效压缩编码性能的H.264/AVC视频压缩编码标准的出现大大增加了隐秘信息嵌入和提取的难度，预测残差数据经DCT变换和量化后，非零DCT系数稀少，且非零DCT系数幅值偏小，通过修改DCT系数进行隐秘信息嵌入的方法很难适用于H.264/AVC标准的视频载体。为此，研究者也探索基于H.264/AVC视频压缩编码标准新特性的视频信息隐藏技术，其中一类方法是通过修改IPCM(Intra-frame PulseCode Modulation)宏块中的亮度和色度样本低比特位来嵌入隐秘信息，但是IPCM宏块的个数非常少，这样使得隐秘信息的嵌入容量较小，若强制将某些宏块进行IPCM编码，则会降低编码效率；另外一些方法是通过限定帧间或帧内的宏块类型来嵌入隐秘信息，这类方法的隐秘信息隐藏容量较小，即每个宏块只能嵌入1比特位信息，且宏块类型的改变将会对视频质量和编码码率产生较大的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够与H.264/AVC视频压缩编码标准相兼容，并具有较高的信息隐藏容量，且能够有效保证隐秘信息的安全性和不可感知性的基于预测模式的H.264/AVC视频信息隐藏方法。