[发明专利]一种基于残差系数配对的HEVC视频数据隐藏方法

说明书

本发明公开了一种基于残差系数配对的HEVC视频数据隐藏方法，其选择Rice参数为0的情况进行隐秘信息嵌入和提取，对尺寸为4×4或8×8的子块熵解码，识别出残差系数的coeff_abs_level_remaining值；选择小于或等于3的coeff_abs_level_remaining值进行处理，在嵌入部分当前后两个coeff_abs_level_remaining值的差值的绝对值为1时，执行嵌入操作：信息比特为“0”且前者小于后者或信息比特为“1”且前者大于后者时保持两者不变，信息比特为“0”且前者大于后者或信息比特为“1”且前者小于后者时交换两者的值；在提取部分当前后两个coeff_abs_level_remaining值的差值的绝对值为1时，执行提取操作：前者小于后者时提取出信息比特“0”，前者大于后者时提取出信息比特“1”；优点是其能很好地满足实时视频的应用需求，且数据隐藏容量大，并能保证隐秘信息隐藏的安全性。

技术领域

本发明涉及一种数字视频的数据隐藏技术，尤其是涉及一种基于残差系数配对的HEVC视频数据隐藏方法。

背景技术

随着移动互联网、智能终端设备的飞速发展，人们可以方便地获取、存储和传输数字视频，但随之而来的视频数据安全问题也面临着严峻挑战。如何保证数字视频的内容安全，防止数字视频中蕴含的信息在通信和存储的过程中被不法分子窃听、截获、破坏或篡改，已成为网络空间安全领域的重要研究问题。

数据隐藏的基本思想是指利用人类感知及数字媒体自身的冗余，将特定的信息嵌入到可以公开传输的数字化媒体中，从而实现隐秘通信。数据隐藏的目的不在于限制正常的信息存取和访问，而在于保证隐藏的信息不引起监控者的注意和重视，从而减少被攻击的可能性，是解决隐秘通信、保护数字化媒体版权和内容真实性的有效手段。

数据隐藏方法强烈依赖于载体，不同载体的实现方法会相去甚远。HEVC是专门为高清和超高清视频编码提出的最新视频压缩编码标准，结合HEVC视频压缩编码标准的数据隐藏是信息安全领域的前沿课题。目前，直接针对HEVC视频码流的数据隐藏方法还相对较少，现有的方法主要是通过等长二进制串映射进行数据嵌入，但是二进制串空间没有被有效挖掘，数据嵌入容量还有待提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于残差系数配对的HEVC视频数据隐藏方法，其能够很好地满足实时视频的应用需求，且数据隐藏容量大，并能够保证隐秘信息隐藏的安全性。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于残差系数配对的HEVC视频数据隐藏方法，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的具体过程如下：

①_1、在HEVC视频压缩编码标准中，absCoeffLevel值表示非零残差系数幅值绝对值，coeff_abs_level_remaining值表示非零残差系数幅值绝对值的剩余部分，Rice参数的取值范围为0～4；选择Rice参数的值为0的情况进行隐秘信息嵌入；

①_2、按序处理待嵌入隐秘信息的HEVC视频码流中的每个尺寸大小为4×4和8×8的子块，将待嵌入隐秘信息的HEVC视频码流中当前待处理的尺寸大小为4×4或8×8的子块定义为当前子块；将待嵌入的隐秘信息中当前待嵌入的信息比特定义为当前信息比特；

①_3、对当前子块进行熵解码，识别出当前子块中的所有残差系数的absCoeffLevel值和coeff_abs_level_remaining值；然后将当前子块中的所有残差系数的coeff_abs_level_remaining值按序两两组成配对，若当前子块中的残差系数的个数为H个，那么配对的个数为int(H/2)，其中，int()为向下取整函数；

①_4、将当前待处理的配对定义为当前配对；