[发明专利]一种视频隐写方法及装置

说明书

本发明提供一种视频隐写方法及装置，属于视频处理技术领域，所述方法包括：根据每一个备选4×4残差系数块的嵌入强度和随机种子，从备选4×4残差系数块中确定适合嵌入的4×4残差系数块；按照预设扫描顺序采集4×4残差系数块的前N个高频残差系数，构建残差系数数组；根据预设转化规则将残差系数数组转化为中间数组，利用中间数组确定N维空间中的一个目标点，并按照预设空间编码规则计算目标点和目标点的2N个临近点的映射值；根据目标点和2N个临近点的映射值以及秘密信息的值，修改残差系数数组为目标残差系数数组，以进行所述秘密信息的嵌入。本发明具有嵌入容量大，嵌入误差小，载体视频视觉质量高等优势。

技术领域

本发明涉及视频处理技术领域，尤其涉及一种视频隐写方法及装置。

背景技术

近些年来，基于视频的在线应用(如视频会议、短视频传播、在线直播等)在国内外发展迅速，并已成为人们日常生活的重要组成部分。然而，在视频应用蓬勃发展的背后，视频安全问题也曾出不穷，视频盗播、非法篡改、未授权的视频剪辑等也大量充斥在网络空间中。视频隐写技术，由于其主要利用人类视觉在视频信号上的冗余空间来嵌入秘密信息的隐秘安全特性，可以作为一种有效的视频安全处理技术用于视频的版权保护、非法传播、溯源追踪等应用，因而成为当下视频安全研究的一个热点话题。

传统的视频隐写技术依据秘密信息的嵌入位置主要分为原始域和压缩域视频隐写。基于原始域的视频隐写技术主要嵌入秘密信息到视频原始像素中，由于视频在网络上往往需要经历压缩的过程，嵌入的秘密信息容易遭受压缩破坏而无法还原，因此而基于原始域的视频隐写技术有其较大的局限性。基于压缩域的视频隐写技术是当前视频隐写技术研究的主流方向，依据嵌入位置的具体差别可主要分为基于DCT/DST残差系数、基于预测模式、基于运动矢量、基于熵编码四类视频隐写算法。其中，由于DCT/DST残差系数占据了视频压缩码流文件中的主体部分，其引入的嵌入误差相较于预测模式、运动矢量、熵编码等句法元素而言对视频文件的影响更小，基于DCT/DST残差系数的视频隐写算法可保证在嵌入秘密信息的同时，具有更好的嵌入容量、更低的嵌入误差和更高的传输透明性，因此基于DCT/DST残差系数的视频隐写算法已成为视频隐写研究的一个热点。

在当前基于DCT/DST残差系数的视频隐写算法中，如何最小化嵌入误差，提高载体视频视觉质量一直是此类算法的核心关注点，是亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种视频隐写方法与装置，用以解决现有技术中嵌入误差较大，载体视频的视觉质量较差的缺陷。

第一方面，本发明提供一种视频隐写方法，包括：根据每一个备选4×4残差系数块的嵌入强度和随机种子，从备选4×4残差系数块中，确定适合嵌入的4×4残差系数块；

按照预设扫描顺序采集所述4×4残差系数块的前N个高频残差系数，构建残差系数数组；其中，N的数值是根据所述4×4残差系数块的随机种子确定的；

根据预设转化规则将所述残差系数数组转化为中间数组，利用所述中间数组确定N维空间中的一个目标点，并按照预设空间编码规则分别计算所述目标点和所述目标点的2N个临近点的映射值；

根据所述目标点和2N个临近点的映射值以及秘密信息的值，修改所述残差系数数组为目标残差系数数组，以进行所述秘密信息的嵌入；所述秘密信息的值为所述秘密信息的加密秘密信息比特串的十进制数值；所述加密秘密信息比特串的长度是其中，表示向下取整；

通过对所述目标残差系数数组以及预设句法元素进行熵编码，获取压缩视频码流文件；

其中，所述4×4残差系数块中的残差系数不全为0，且所述4×4残差系数块中的直流系数不为0；所述N维空间的每一维度的坐标轴的取值范围为[0,2N]，所述预设空间编码规则被配置为所述目标点和所述目标点的所有的临近点的映射值完全遍历预设数组{0,1,2,3,…,2N}；其中，所述临近点的定义如下：