[发明专利]一种基于视频解码电磁泄漏的隐蔽通信方法

说明书

本发明公开了一种基于视频解码电磁泄漏的隐蔽通信方法，利用CPU工作时泄漏的磁场，通过改变视频某些帧的帧类型和量化参数，从而改变视频播放相应帧时的CPU占用率，通过CPU的磁场将隐写信息泄漏出来。采用本发明的方法，针对视频隐写信息的读取不需要获得视频文件，只需要在视频播放时，用智能手机或者磁传感器采集CPU的磁信号，从信号中恢复视频隐写信息的内容。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及视频隐写及磁场通信技术，尤其涉及一种基于视频解码电磁泄漏的隐蔽通信方法。

背景技术

目前的视频隐写技术的读取均需要获得视频文件，在一些重要的场所，通常采用物理隔离的方式保证网络安全，以防止敏感信息的泄漏。如禁止设备连接无线网络，内部专用网与物联网物理隔离，并禁止来访者拍照、录音、摄像，以及对敏感设备进行操作。在这种情况下，不获得视频文件，采用现有的视频隐写技术视频中隐写的内容将无法读取到。对于无法获得视频文件的场合，如何设计视频隐写和相应的读取方法是亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于视频解码电磁泄漏的隐蔽通信方法，该方法是基于视频解码电磁泄漏的视频隐写和读取方法，利用了视频解码时CPU磁场的变化，通过智能手机或其他具有磁力计的设备来读取视频隐写内容，使得隐写内容读取时可以突破网络的物理隔离。目前现有的视频隐写方法的信息读取依赖于视频的源文件，当视频文件无法获得时，这些视频隐写方法将会失效。本发明中的视频隐写信息的读取不需要获得视频文件，而是通过采集视频解码时的CPU磁感应信号进行读取，填补了无法获得视频文件时视频隐写信息读取方向的空白。可以用于存在网络物理隔离场景的隐蔽通信。

本发明的基于视频解码电磁泄漏的隐蔽通信方法，具体如下：

步骤1：对要传输的数据进行预处理，将其转化为二进制序列，并添加前向纠错码和同步序列，具体步骤如下：

步骤1.1：将要传输的数据转化为二进制序列M

步骤1.2：为二进制序列添加汉明Hamming前向纠错码，其中校验码长度为r，每个校验分组长度为n＝2^r-1，其中原码长度为k＝n-r＝2^r-1-r。若最后一个分组的原码不足k个字符，则用0补齐。加入Hamming前向纠错码后的序列记为M_r。

步骤1.3：将M_r切分成长度为m的片段在每一个片段的开头添加长度为m_p的同步序列M_p，得到同步序列由0和1组成，用于接收端的同步及训练判决器。

步骤2：采用二进制幅移键控的方式生成每帧视频的量化参数，用于视频隐写，对视频进行重新编码。具体步骤如下：

步骤2.1：采用二进制幅移键控调制方式，通过不同的量化参数来改变播放视频某一帧的CPU占用率，用不同的CPU占用率表示0和1。设定码元长度为e帧，即在每e个视频帧中隐写1bit信息Info_i(Info_i∈{0,1})。若Info_i＝1，则将该码元对应的e个视频帧中e_h个帧类型设为I帧，量化参数改为QP₁，其余帧类型设为P帧，量化参数不变，其中0＜e_h≤e。若Info_i＝0，则该码元对应的e个视频帧全部设为P帧，量化参数不变。

步骤2.2：根据步骤2.1获得的视频帧类型和量化参数对原视频进行重新编码。

步骤3：播放视频，将具有磁力计的智能手机或其他设备置于播放设备的CPU附近采集磁信号，对磁信号进行解码，恢复出隐写信息。具体步骤如下：

步骤3.1：采集。当视频播放时，将具有磁力计的智能手机或其他设备置于播放设备的CPU附近采集磁信号。