[发明专利]一种基于H.265标准无失真漂移的视频隐写方法有效

专利信息
申请号: 201710501846.7 申请日: 2017-06-27
公开(公告)号: CN107318022B 公开(公告)日: 2019-12-17
发明(设计)人: 刘云霞;赵红国;刘舒扬 申请(专利权)人: 郑州师范学院
主分类号: H04N19/176 分类号: H04N19/176;H04N19/467;H04N19/91
代理公司: 42224 武汉东喻专利代理事务所(普通合伙) 代理人: 方可
地址: 450044*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 265 标准 失真 漂移 视频 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于H.265标准无失真漂移的视频隐写方法,包括隐秘信息嵌入和提取;在嵌入阶段,获取原始网络视频源文件和待嵌入的隐密信息,对隐密信息进行二进制化、信息终止位等预处理;根据视频编码时的预测模式来确定嵌入位置并嵌入预处理后的隐密信息,直到识别到信息终止位为止;在提取阶段,获取经过网络传输的载体视频码流文件,对该视频码流进行解码并在与嵌入部分相对应的位置提取出嵌入的隐密信息直到识别到信息终止位;对提取的信息恢复得到原始隐密信息;该方法实现了视频隐写的无失真漂移,具有良好的PSNR;由于隐密信息隐藏位置为频域残差高频系数,因而载体视频BD‑Rate增加幅度很小。

技术领域

本发明属于信息隐藏技术领域,更具体地,涉及一种基于H.265标准无失真漂移的视频隐写方法。

背景技术

为了实现在网络视频传递过程中的隐秘通信,国内外研究学者提出了很多利用现有网络中的网络数据流进行隐秘通信的隐写算法。这些隐写算法依据有无失真漂移以及鲁棒性能可分为三类,第一类是不考虑无失真漂移的视频隐写算法,其关注于具体的载体视频嵌入位置,以及选取的嵌入位置所带来的嵌入容量的影响。第二类是考虑了嵌入所带来的失真漂移提出的无失真漂移的视频隐写算法,但隐蔽的载体通常是图像、文本、音频视频等,常用于数字水印领域,用于进行数字作品的产权保护,其关注于强调嵌入的载体视觉效果性能。第三类考虑了视频隐写的鲁棒性能,专注于含有隐秘信息的载体作品被修改、删除及隐秘信息的可检测性等方面,可以良好的抵御剪切、旋转、压缩等处理。

上述的第二、第三类方案分别考虑了视频隐写无失真漂移算法和鲁棒性,但其是以H.264/AVC视频编解码标准作为出发点,未充分考虑主流视频编解码技术的更新换代,在视频编码压缩率上性能较差,特别是在现今视频的分辨率需求越来越高,以1080p为代表的高清视频已逐渐成为网络视频的主流趋势。而以H.264视频作为承载的第二、第三类方案无法充分满足低压缩率和高分辨率的需求矛盾。现有的以H.265编解码标准为出发点的视频隐写方法,但由于其基本关注点在于改动视频的预测单元划分模式或基于像素的预测编码等,对于载体视频的改动性较大,其视频质量(主观评价或PSNR)较低,无法有效地达到视频隐写隐秘性的目的,抗隐写分析能力较弱。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种基于H.265标准无失真漂移的视频隐写方法,其目的在于解决视频隐写过程中高压缩率与高清分辨率需求相矛盾的问题,提高视频质量。

为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种基于H.265标准无失真漂移的视频隐写方法,包括如下步骤:

(1)对拟嵌入的隐秘信息进行二进制化并在获得的二进制码流的尾部添加信息终止位的预处理;

(2)在编码端,将预处理后的隐秘信息嵌入到载体视频中根据预测模式选定的预测单元块内,对嵌入了隐秘信息的预测单元块进行熵编码;

(3)在解码端,根据预设的解码参数对接收到的载体视频进行熵解码,对解码获得的包含隐秘信息的预测单元块进行隐秘信息提取,并与隐秘信息提取同步地对载体视频进行解压缩和视频重构。

优选地,上述基于H.265标准无失真漂移的视频隐写方法,在视频码流未完全接收的情况下,在解码到含有隐秘信息的当前预测单元块时不对其进行隐秘信息提取,而是等到当前预测单元块周边邻块的预测单元块的视频数据都解码完成之后再从当前的预测单元块中提取隐含的隐秘信息,以实现隐秘信息在载体视频解码播放时的实时准确提取。

按照H.265/HEVC国际标准的规定,符合H.265/HEVC国际标准的载体视频的预测单元块的预测模式包括DC模式,Planar模式和{2,3,...,34}三十三种角度预测模式;上述基于H.265标准无失真漂移的视频隐写方法,优选根据以下方法选定拟嵌入隐秘信息的预测单元块;

判断当前预测单元块周边邻块的预测单元块是否同时满足如下条件:

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