[发明专利]一种H.264/AVC视频可逆数据隐藏方法

说明书

本发明公开了一种H.264/AVC视频可逆数据隐藏方法，其包括H.264/AVC视频可逆数据隐藏、隐秘信息提取和原始视频恢复两部分；其在与H.264/AVC视频压缩编码标准相兼容的前提下选择4×4子块中的残差系数进行扩展或者移位实现可逆数据隐藏，不仅计算复杂度低，能够满足实时视频的应用需求，而且数据隐藏对H.264/AVC视频码流的码率影响很小；其将邻近的两个非零的残差系数配对作为基本的嵌入单元，通过修改二维残差系数直方图来对残差系数配对做扩展或者移位实现隐秘信息的嵌入，出现频率大的残差系数对嵌入隐秘信息的比特位数多，在保持较好感知质量的同时，能够提供高嵌入容量；其能够保证隐秘信息有效地被提取出，并且在提取隐秘信息后可以完全恢复原始视频。

技术领域

本发明涉及一种可逆数据隐藏技术，尤其是涉及一种H.264/AVC视频可逆数据隐藏方法。

背景技术

因特网的普及和多媒体技术的快速发展，使得数字多媒体的应用达到了前所未有的广度和深度。人们不仅可以方便地下载和拷贝数字多媒体作品，而且还能凭借功能强大的多媒体工具对原始数据内容加以修改，甚至以所有者的身份进行分发和传播。如何保证数字媒体不被盗用和非法传播，如何确定数字媒体内容的真实性和完整性、防止恶意篡改以及如何监控未授权用户，已经成为亟待解决的热点问题。信息隐藏是一种隐蔽通信、版权保护和内容完整性认证的有效技术手段。可逆信息隐藏是信息隐藏领域的一个重要分支，其能够将特定信息嵌入到载体，并允许合法用户在提取信息后无失真地恢复出原始载体，因而在军事、遥感、医学、司法等对内容敏感的领域受到了广泛关注。

鉴于H.264/AVC高效的编码性能和良好的网络适应性，是目前应用最普及的视频编码标准，而视频数据隐藏要考虑视频压缩编码的影响，因此，对利用H.264/AVC视频进行可逆数据隐藏的方法的研究有着特别重要的意义。虽然图像可逆数据隐藏得到了快速发展，但是如何结合H.264/AVC视频数据特点实现高效的可逆数据隐藏，国内外的研究也才刚刚开始，可逆数据隐藏和视频编码的结合还有很多难点问题有待解决。目前，现有的H.264/AVC视频可逆数据隐藏方法主要是对量化残差系数采用一维直方图移位方式进行数据嵌入，这种方法的嵌入容量还有进一步提升的空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种H.264/AVC视频可逆数据隐藏方法，其在与H.264/AVC视频压缩编码标准相兼容的前提下进行可逆数据隐藏，且计算复杂度低、对H.264/AVC视频码流的码率影响很小、嵌入容量高，其能够保证隐秘信息有效地被提取出，并且在提取隐秘信息后可以完全恢复原始视频。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种H.264/AVC视频可逆数据隐藏方法，其特征在于包括H.264/AVC视频可逆数据隐藏、隐秘信息提取和原始视频恢复两部分；

所述的H.264/AVC视频可逆数据隐藏的具体过程为：

①_1、对H.264/AVC视频的码流进行熵解码，解码得到H.264/AVC视频中预测模式为Intra_4×4预测模式的每个宏块中的每个4×4子块中的所有的残差系数；

①_2、将H.264/AVC视频中预测模式为Intra_4×4预测模式的第m个宏块定义为当前宏块，其中，1≤m≤M，M表示H.264/AVC视频中包含的预测模式为Intra_4×4预测模式的宏块的总个数；

①_3、将当前宏块中的第n个4×4子块定义为当前子块，其中，1≤n≤N，N表示当前宏块中包含的4×4子块的总个数；