本發明專利技術公開了一種面向H.264/AVC視頻碼流的大容量數據隱藏方法，其包括隱秘信息嵌入和隱秘信息提取兩部分，且隱秘信息嵌入和隱秘信息提取均直接在H.264/AVC碼流域進行，不需要對H.264/AVC視頻碼流進行解碼或部分解碼，因此本發明專利技術方法能夠很好地滿足實時視頻的應用需求；其根據Level碼字的后綴長度進行分類，再分別采用碼字配對、單碼字映射、多碼字映射來嵌入隱秘信息中的信息比特，因此本發明專利技術方法的數據隱藏容量要比現有的單碼字映射的數據隱藏容量大很多；且利用本發明專利技術方法嵌入隱秘信息后不會改變原始的H.264/AVC視頻碼流的碼流結構，從而有效地避免了由于隱藏操作而出現整個數字視頻的編碼比特率增加和文件長度改變等問題，有效地保證了隱秘數據隱藏的安全性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術設及一種視頻的數據隱藏技術，尤其是設及一種面向H. 264/AVC視頻碼流 的大容量數據隱藏方法。
技術介紹
數據隱藏是W具有明確內容的數字對象如圖像、音頻或視頻等作為數字載體，在 數字載體中隱藏秘密信息，要求秘密信息的嵌入不改變原始的數字載體的視覺或聽覺效 果，從而使秘密信息能W不引起外界注意的方式通過公開信道進行傳輸，因而具有更大的 隱蔽性和安全性。數據隱藏技術作為數字媒體的版權保護、內容認證W及隱秘通信的有效 手段，已經成為多媒體信息安全領域研究的熱點。 目前，已有許多用于未壓縮數字視頻的數據隱藏方法，然而目前數字視頻大都是 W壓縮碼流的格式出現的，如果仍使用用于未壓縮數字視頻的數據隱藏方法，則勢必需要 先將壓縮的視頻碼流解壓到非壓縮數字視頻，然后才能進行隱秘信息的嵌入和提取，運將 導致計算復雜度和計算量顯著增加，難W滿足實時性方面的要求。 為了進一步提高數據隱藏的實用性，最有效的方法是直接在視頻比特流中嵌入秘 密信息，即根據待嵌入的秘密信息，直接修改視頻比特流的碼字。鑒于H. 264/AVC高效的 編碼性能和良好的網絡適應性，也是目前應用最普及的視頻編碼標準，H. 264/AVC碼流域的 數據隱藏技術無疑將成為學術界研究的熱點。然而，H. 264/AVC的高效壓縮性能使其對編 碼比特流中的微小變化非常敏感，從而使得H. 264/AVC碼流域的數據隱藏具有很大的困難 和挑戰。目前，直接針對H. 264/AVC視頻碼流的數據隱藏方法還相對較少，其中有兩種方 法是分別通過對等長的運動矢量碼字或參考帖索引碼字進行映射來嵌入秘密信息，然而由 于H. 264/AVC視頻碼流中滿足映射條件的運動矢量碼字或參考帖索引碼字的數量相對較 少，因此使得運兩種方法可隱藏的數據容量受到限制；另外一種數據隱藏方法是通過對等 長的殘差系數碼字進行映射來嵌入秘密信息，但是運種方法沒有充分發掘殘差系數碼字的 特性，僅使用了H. 264/AVC視頻碼流中很少部分的等長碼字來嵌入秘密信息，使得其隱藏 容量也偏低。
技術實現思路
陽0化]本專利技術所要解決的技術問題是提供一種面向H. 264/AVC視頻碼流的大容量數據 隱藏方法，其能夠很好地滿足實時視頻的應用需求，且數據隱藏容量大，并能夠保證隱秘信 息隱藏的安全性。 本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種面向比264/AVC視頻碼流的 大容量數據隱藏方法，包括隱秘信息嵌入和隱秘信息提取兩部分，其特征在于： 所述的隱秘信息嵌入部分的具體過程如下：[000引①-1、將H. 264/AVC視頻壓縮編碼標準中后綴長度為1且滿足W下組合條件的每 兩個Level碼字組成兩個碼字對，其中，組合條件為兩個Level碼字的碼字長度相差1且兩 個Level碼字的Level值的絕對值之差為I，在每兩個Level碼字組成的兩個碼字對中，第 一個碼字對中的前一個Level碼字與第二個碼字對中的后一個Level碼字相同，第一個碼 字對中的后一個Level碼字與第二個碼字對中的前一個Level碼字相同，每兩個Level碼 字組成的兩個碼字對的碼字總長度相等；然后將所有碼字對分成第一碼字空間和第二碼字 空間，其中，第一碼字空間和第二碼字空間中相對應的兩個碼字對中，其中一個碼字對的碼 字總長度與另一個碼字對的碼字總長度相等，對于其中一個碼字對中的第一個Level碼字 和另一個碼字對中的第一個Level碼字，兩者的Level值的絕對值之差為1且兩者的Level 值的符號一致，同樣對于其中一個碼字對中的第二個Level碼字和另一個碼字對中的第二 個Level碼字，兩者的Level值的絕對值之差為1且兩者的Level值的符號一致； 并，將H. 264/AVC視頻壓縮編碼標準中后綴長度為2的所有Level碼字分成第= 碼字空間和第四碼字空間，其中，第=碼字空間和第四碼字空間中相對應的兩個Level碼 字的碼字長度相等、兩個Level碼字的Level值的絕對值之差為1、兩個Level碼字的Level 值的符號一致； 將H. 264/AVC視頻壓縮編碼標準中后綴長度為3的所有Level碼字分成第五碼字 空間、第六碼字空間、第屯碼字空間和第八碼字空間，其中，第五碼字空間、第六碼字空間、 第屯碼字空間和第八碼字空間中相對應的四個Level碼字的碼字長度相等、四個Level碼 字中相鄰兩個Level碼字的Level值的絕對值之差為1、四個Level碼字的Level值的符號 一致； W11] ①-2、對待嵌入隱秘信息的H. 264/AVC視頻碼流中的每個尺寸大小為4X4的子塊 進行解析，識別出待嵌入隱秘信息的H. 264/AVC視頻碼流中的每個尺寸大小為4X4的子塊 中的所有殘差系數的Level碼字； ①-3、按序處理H. 264/AVC視頻碼流中的每個尺寸大小為4X4的子塊，將H. 264/ AVC視頻碼流中當前待處理的尺寸大小為4X4的子塊定義為當前子塊；并將待嵌入的 隱秘信息中當前待嵌入的第n個信息比特定義為當前信息比特，其中，n的初始值為1， 1《n《N，N表示待嵌入的隱秘信息中包含的信息比特的總個數； ①-4、按序處理當前子塊中的每個Level碼字，將當前子塊中當前待處理的第m個 Level碼字定義為當前Level碼字，其中，m的初始值為1，1《m《M，M表示當前子塊中包 含的Level碼字的總個數； ①-5、若當前Level碼字的后綴長度為1，且當前Level碼字和當前Level碼字 的后一個Level碼字的幅度值的絕對值均小于或等于3,則首先將當前Level碼字和當前 Level碼字的后一個Level碼字按序組成當前碼字對，然后判斷當前碼字對是否屬于第一 碼字空間或屬于第二碼字空間，如果屬于第一碼字空間或屬于第二碼字空間，則采用碼字 映射方法將當前信息比特嵌入到當前碼字對中，接著令m=m+2,令n=n+1，再執行步驟 ①-6;如果不屬于第一碼字空間且不屬于第二碼字空間，則當前碼字對中不嵌入信息比 特，接著令m=m+2,再執行步驟①-6 ;其中，m=m+2和n=n+1中的"="為賦值符號； 若當前Level碼字的后綴長度為1，且當前Level碼字的幅度值的絕對值大于3或 當前Level碼字的后一個Level碼字的幅度值的絕對值大于3,則對當前Level碼字不作處 理，接著令m = m+1，再執行步驟①-6,其中，m = m+1中的"="為賦值符號； 若當前Level碼字的后綴長度為2,則判斷當前Level碼字是否屬于第S碼字空間 或屬于第四碼字空間，如果屬于第S碼字空間或屬于第四碼字空間，則采用碼字映射方法 將當前信息比特嵌入到當前Level碼字中，接著令m=m+1，令n=n+1，再執行步驟①-6 ; 如果不屬于第S碼字空間且不屬于第四碼字空間，則當前Level碼字中不嵌入信息比特， 接著令m=m+1，再執行步驟①-6 ;其中，m=m+1和n=n+1中的"="為賦值符號； 若當前Level碼字的后綴長度為3,則判斷當前Level碼字是否屬于第五碼字空間 或第六碼字空間或第屯碼字空間或第八碼字空間，如果屬于第五碼字空間或第六碼字空間 或第屯碼字空間或第八碼字空間，則采用碼字映射方法將當本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種面向H.264/AVC視頻碼流的大容量數據隱藏方法，包括隱秘信息嵌入和隱秘信息提取兩部分，其特征在于：所述的隱秘信息嵌入部分的具體過程如下：①?1、將H.264/AVC視頻壓縮編碼標準中后綴長度為1且滿足以下組合條件的每兩個Level碼字組成兩個碼字對，其中，組合條件為兩個Level碼字的碼字長度相差1且兩個Level碼字的Level值的絕對值之差為1，在每兩個Level碼字組成的兩個碼字對中，第一個碼字對中的前一個Level碼字與第二個碼字對中的后一個Level碼字相同，第一個碼字對中的后一個Level碼字與第二個碼字對中的前一個Level碼字相同，每兩個Level碼字組成的兩個碼字對的碼字總長度相等；然后將所有碼字對分成第一碼字空間和第二碼字空間，其中，第一碼字空間和第二碼字空間中相對應的兩個碼字對中，其中一個碼字對的碼字總長度與另一個碼字對的碼字總長度相等，對于其中一個碼字對中的第一個Level碼字和另一個碼字對中的第一個Level碼字，兩者的Level值的絕對值之差為1且兩者的Level值的符號一致，同樣對于其中一個碼字對中的第二個Level碼字和另一個碼字對中的第二個Level碼字，兩者的Level值的絕對值之差為1且兩者的Level值的符號一致；并，將H.264/AVC視頻壓縮編碼標準中后綴長度為2的所有Level碼字分成第三碼字空間和第四碼字空間，其中，第三碼字空間和第四碼字空間中相對應的兩個Level碼字的碼字長度相等、兩個Level碼字的Level值的絕對值之差為1、兩個Level碼字的Level值的符號一致；將H.264/AVC視頻壓縮編碼標準中后綴長度為3的所有Level碼字分成第五碼字空間、第六碼字空間、第七碼字空間和第八碼字空間，其中，第五碼字空間、第六碼字空間、第七碼字空間和第八碼字空間中相對應的四個Level碼字的碼字長度相等、四個Level碼字中相鄰兩個Level碼字的Level值的絕對值之差為1、四個Level碼字的Level值的符號一致；①?2、對待嵌入隱秘信息的H.264/AVC視頻碼流中的每個尺寸大小為4×4的子塊進行解析，識別出待嵌入隱秘信息的H.264/AVC視頻碼流中的每個尺寸大小為4×4的子塊中的所有殘差系數的Level碼字；①?3、按序處理H.264/AVC視頻碼流中的每個尺寸大小為4×4的子塊，將H.264/AVC視頻碼流中當前待處理的尺寸大小為4×4的子塊定義為當前子塊；并將待嵌入的隱秘信息中當前待嵌入的第n個信息比特定義為當前信息比特，其中，n的初始值為1，1≤n≤N，N表示待嵌入的隱秘信息中包含的信息比特的總個數；①?4、按序處理當前子塊中的每個Level碼字，將當前子塊中當前待處理的第m個Level碼字定義為當前Level碼字，其中，m的初始值為1，1≤m≤M，M表示當前子塊中包含的Level碼字的總個數；①?5、若當前Level碼字的后綴長度為1，且當前Level碼字和當前Level碼字的后一個Level碼字的幅度值的絕對值均小于或等于3，則首先將當前Level碼字和當前Level碼字的后一個Level碼字按序組成當前碼字對，然后判斷當前碼字對是否屬于第一碼字空間或屬于第二碼字空間，如果屬于第一碼字空間或屬于第二碼字空間，則采用碼字映射方法將當前信息比特嵌入到當前碼字對中，接著令m＝m+2，令n＝n+1，再執行步驟①?6；如果不屬于第一碼字空間且不屬于第二碼字空間，則當前碼字對中不嵌入信息比特，接著令m＝m+2，再執行步驟①?6；其中，m＝m+2和n＝n+1中的“＝”為賦值符號；若當前Level碼字的后綴長度為1，且當前Level碼字的幅度值的絕對值大于3或當前Level碼字的后一個Level碼字的幅度值的絕對值大于3，則對當前Level碼字不作處理，接著令m＝m+1，再執行步驟①?6，其中，m＝m+1中的“＝”為賦值符號；若當前Level碼字的后綴長度為2，則判斷當前Level碼字是否屬于第三碼字空間或屬于第四碼字空間，如果屬于第三碼字空間或屬于第四碼字空間，則采用碼字映射方法將當前信息比特嵌入到當前Level碼字中，接著令m＝m+1，令n＝n+1，再執行步驟①?6；如果不屬于第三碼字空間且不屬于第四碼字空間，則當前Level碼字中不嵌入信息比特，接著令m＝m+1，再執行步驟①?6；其中，m＝m+1和n＝n+1中的“＝”為賦值符號；若當前Level碼字的后綴長度為3，則判斷當前Level碼字是否屬于第五碼字空間或第六碼字空間或第七碼字空間或第八碼字空間，如果屬于第五碼字空間或第六碼字空間或第七碼字空間或第八碼字空間，則采用碼字映射方法將當前信息比特和當前信息比特的后一個信息比特嵌入到當前Level碼字中，接著令m＝m+1，令n＝n+2，再執行步驟①?6；如果不...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐達文，
申請(專利權)人：寧波工程學院，
類型：發明
國別省市：浙江;33
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