[发明专利]一种HEVC视频的信息隐藏方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种信息隐藏技术，尤其是涉及一种HEVC(High Efficiency Video Coding)视频的信息隐藏方法。

背景技术

随着多媒体的广泛应用和网络技术的快速发展，数字化信息的应用与传播已成为人们生活不可或缺的组成部分。同时，数字化信息被仿造、篡改和攻击的现象日益严重，信息安全问题变得越来越突出。信息隐藏技术有助于遏制数字化多媒体的非法使用，目前，信息隐藏技术已成为信息安全领域的研究热点。

HEVC是由国际电信组织和移动视频专家组制定的新一代视频压缩编码标准，是继H.264/AVC之后的高性能视频编码标准，其核心目标是在H.264/AVC的基础上，压缩效率提高一倍。HEVC高效的压缩性能和并行化处理能力，使得其在高清、超高清等视频应用领域发挥着重要作用。

目前，针对H.264/AVC视频的信息隐藏算法的研究比较成熟，如基于修改DCT系数、调制运动矢量信息和调制预测模式的隐藏方案等。基于调制预测模式的隐藏方案研究中，Hu等人通过调制帧内预测模式，根据帧内的4×4亮度块的预测模式和隐秘信息的映射关系完成嵌入，这种信息隐藏方法由于映射关系是根据对多个视频测试序列的统计结果建立的，而不同的视频测试序列可能存在差异性，因此这种信息隐藏方法不具有普遍适用性；Yang等人引入矩阵编码，建立隐秘信息和预测模式的映射关系，在三个帧内的4×4亮度块中嵌入两比特隐秘信息，只需修改一位预测模式，这种信息隐藏方法虽然减少了预测模式修改的位数，但是信息嵌入率不高，隐藏容量低下。而目前针对HEVC视频的信息隐藏算法还未见具体报道，且由于HEVC在编码结构上与H.264/AVC存在差异性，因此针对H.264/AVC视频的信息隐藏算法并不能直接应用于HEVC视频上。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种HEVC视频的信息隐藏方法，其能够很好地保证视频的主客观质量，对视频码流的影响很小。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种HEVC视频的信息隐藏方法，包括隐秘信息嵌入和隐秘信息提取两部分，其特征在于所述的隐秘信息嵌入部分具体包括以下步骤：

①-1、在隐秘信息嵌入端，将待嵌入隐秘信息的原始的HEVC视频中当前待编码的帧定义为当前编码帧；

①-2、判断当前编码帧是否为I帧，如果是，则将当前编码帧中当前正在处理的第i个预测单元定义为当前预测单元，然后执行步骤①-3；否则，对当前编码帧不处理，然后执行步骤①-11；其中，1≤i≤I，i的初始值为1，I表示当前编码帧中包含的预测单元的总个数；

①-3、判断当前预测单元的尺寸大小是否为4×4，如果是，则执行步骤①-4；否则，对当前预测单元不处理，然后令i＝i+1，再执行步骤①-10；其中，i＝i+1中的“＝”为赋值符号；

①-4、将以当前预测单元为开始的四个连续的尺寸大小为4×4的预测单元作为一个预测单元组合，然后按序将预测单元组合中的前两个预测单元分为第一组，将预测单元组合中的后两个预测单元分为第二组；接着将预测单元组合中的第一组定义为当前组；

①-5、取出待嵌入的隐秘信息中的第p比特信息和第p+1比特信息作为当前待嵌入的两比特信息，其中，1≤p≤P-1，p的初始值为1，P表示隐秘信息的总长度；对当前组中的两个预测单元进行帧内预测编码，在帧内预测编码过程中确定当前组中的每个预测单元的预测模式，如果当前组中的两个预测单元各自的预测模式的数字标识在区间[2,34]内，则将当前组中的两个预测单元各自的预测模式映射成角度值，对应记为D₁和D₂，然后计算D₁和D₂的角度值绝对差值，记为D，D＝|D₁-D₂|，再执行步骤①-6，其中，k₁表示当前组中的第一个预测单元的预测模式的数字标识，k₂表示当前组中的第二个预测单元的预测模式的数字标识，k₁∈[2,34]，k₂∈[2,34]，符号“||”为取绝对值符号；

如果当前组中的一个预测单元的预测模式的数字标识在区间[2,34]内，而另一个预测单元的预测模式的数字标识为0或1，则对当前组中的两个预测单元各自的预测模式不进行修改，当前组中的两个预测单元没有嵌入隐秘信息，然后执行步骤①-8；