[发明专利]一种基于CABAC的H.264/AVC加密视频隐写方法

说明书

本发明提供一种基于CABAC编码的H.264/AVC加密视频隐写方法，该方法先对CABAC编码的H.264/AVC视频进行格式兼容加密。进行隐写时，先对码字进行算术解码，再根据UEG0及UEG3码字的特点，对其后缀部分进行信息隐藏。该方法针对CABAC编码的视频，由于CABAC压缩率更高，使用范围更广，该方法适用于更多的场景。视频中隐藏的信息，既能够在加密的视频中进行提取，也能够在解密后的视频中提取出来。其在加密视频的同时，保留了原始视频格式，以及对加密视频进行隐写处理能力，能够为云存储等应用提供帮助。

技术领域

本发明涉及多媒体信息安全领域，更具体地，涉及一种基于CABAC的H.264/AVC加密视频隐写方法。

背景技术

随着云技术的发展，有越来越多的视频数据存储在云端。云端存储带来低成本、随处下载等便利的同时，也使其面临着不小的安全隐患。特别是对于普通用户来说，需要特别注意存储在云端数据的隐私保护问题。一般来说，在传输涉及隐私的视频数据到云端之前，需要对其进行加密。但这往往带来一些问题，例如云端无法对这些加密的数据进行有效的管理、云端应用无法处理这些加密后的数据。加密视频处理技术，为这种问题提供了一种有效的解决方法。即在不泄漏隐私的情况下，直接对加密的视频进行处理。

加密视频信息隐写方法，能够对加密的视频码流进行信息隐藏。在信息隐藏方是第三方的情况下，能够有效地保护视频内容的安全，同时，又不影响信息隐藏的操作。同时，由于CABAC的压缩效率更高，基于CABAC的H.264/AVC加密视频隐写方法适用于更多的场景，能够为云存储、第三方取证等应用提供帮助。

发明内容

本发明提供基于CABAC的H.264/AVC加密视频隐写方法。该方法能够高效的在加密的压缩视频上实现信息的隐藏、提取。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种基于CABAC的H.264/AVC加密视频隐写方法，包括以下步骤：

S1：对视频进行格式兼容加密；

S2：对加密视频进行算术解码，得到二进制化后的码字；

S3：对二进制化后的码字，进行信息隐藏。

进一步地，所述步骤S1的具体过程是：

S11：随机选取视频中的块，对其所有比特，用AES-CFB进行加密，记为S；

S12：选择视频中随机的块，先进行部分加密，在对其所有比特，利用AES-CFB进行加密，记为R；特别地，对于S中的块，在R中用一个Skip宏块(针对P帧)或者一个随机宏块(针对I帧)补充在其相应位置，用于隐写处理步骤。

S13：对剩余的所有块进行部分加密，记为O，再将其重新组织成一段分辨率缩小了的视频(NVB)，重新计算相关的参数。原始参数保留下来，记为P。

其中，S12及S13所述部分加密方法为：

选取视频码流中用于加密的部分参数的比特，包括残留系数、帧内预测模式、运动向量残差；利用AES-CFB加密算法，对选取的比特进行加密；将加密后的比特替换到原有比特的位置。

S14：将S、R、P，整合为后缀信息，其中，S的块打包在NALU类型为23的NALU中，R、P打包在宏块类型为22的NALU中。

进一步地，所述步骤S2的具体过程是：

S21：利用部分密钥，恢复出不包含S的部分加密的视频码流；

S22：根据加密视频后残留的格式信息，定位到残余非零系数码字(NZ)位置以及运动向量残差码字(MVD)位置；

S23：对视频中NZ和MVD进行算术解码，得到利用UEG0、UEG3进行二进制化后的码字。