[發明專利]一種基于失真漂移的視頻隱寫方法

有效

• 申請號: 202011453571.2
• 申請日: 2020-12-12
• 公開（公告）號: CN112565779B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 王宏霞;陳意
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H04N19/467
• 分類號: H04N19/467;H04N19/13;H04N19/154;H04N19/52
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務所(普通合伙) 51245
• 代理人: 張澎

本發明公開了一種基于失真漂移的視頻隱寫方法，在編碼端和解碼端之間傳輸加密隱寫信號；所述編碼端具有配置同樣參數的H.264編碼器，即編碼器A和編碼器B，編碼器A用于編碼視頻獲取載體元素和計算嵌入失真代價所需的編碼參數，編碼器B用于更新載體元素；從隱寫修改導致的失真漂移的角度計算嵌入失真代價完成編碼器B的更新；嵌入失真代價的計算從失真傳播的角度去考慮，能夠更真實反映隱寫修改導致的失真變化。與現有的視頻隱寫算法相比，本發明充分利用所有非零量化系數，并從失真漂移的角度去計算嵌入失真代價，結合STC算法最小化總體載體元素的嵌入代價，在同樣的嵌入容量下，本方法能夠得到視覺質量更好的載密視頻，具有更強的抗隱寫分析能力。

技術領域

本發明涉及信息隱藏技術領域，是一種基于失真漂移的視頻隱寫方法。

背景技術

近年來，由于網絡通信技術和視頻編碼技術的快速發展，視頻隱寫已經成為保證信息安全傳輸的重要技術之一。隱寫主要由兩個部分組成，即嵌入算法和嵌入代價計算算法。自從文獻“Minimizing additive distortion in steganography using syndrome-trellis codes”(Filler Tomas,Jan Judas,Jessica Fridrich,IEEE Transactions onInformation Forensics and Security,vol.6,no.3,pp.920-935,2011)提出STC(Syndrome-Trellis Codes)嵌入算法以來，許多隱寫研究者都把研究的重心轉向了嵌入代價計算算法,因為STC嵌入算法已經很接近香農界，很難被超越。然而，現存的基于STC嵌入的視頻隱寫算法依然存在三個主要問題。其一，現存的視頻隱寫算法只利用視頻非常少的量化系數進行信息嵌入，這使視頻隱寫的編碼性能受到了限制。例如，文獻“An additivesteganographic scheme for H.264/AVC video with distortion optimization”(XueYiming,Zhou Jie,Zeng Hao,Zhong Ping,Wen Juan,Signal Processing:ImageCommunication,vol.76,pp.22-30,2019)和文獻“Cover block decoupling for content-adaptive H.264steganography”(Cao Yun,Wang Yu,Zhao Xianfeng,Zhu Meineng,XuZhoujun,IHMMSec’18:Proceedings of the6^th ACM Workshop on Information Hidingand Multimedia Security,pp.23-30,2018)的算法只是利用了I幀里非常少的量化系數。而文獻“Adaptive video data hiding through cost assignment and STCs”(ChenYanli,Wang Hongxia,Wu Hanzhou,Wu Zhiqiang,Li Tao,Malik Asad,IEEE Transactionson Dependable and Secure Computing,DOI:10.1109/TDSC.2019.2932983,2019)只用了P幀中少量的量化系數，沒有用I幀和B幀的量化系數。其二，雖然現存的視頻隱寫算法用STC嵌入算法使嵌入修改失真最小化，但是現存的視頻隱寫算法均為逐編碼幀進行最小化。上面提到的文獻中三個視頻隱寫算法都是如此。其三，現存的視頻隱寫的嵌入計算代價方法不能真實地反映嵌入修改失真的影響。

發明內容

鑒于現有技術的以上情況，本發明的目的在于提出一種能夠最小化所有載體嵌入失真的新視頻隱寫框架(能夠同時最小化I幀、P幀和B幀的所有載體嵌入失真)，基于這個視頻隱寫框架，利用STC最小化視頻整體(所有幀)的載體元素的嵌入失真，獲得更好視覺質量和比特率(bit-rate)較低增長的載密視頻，并且具有更強的抗隱寫分析的能力。

實現本發明目的的技術方案如下：