一种HEVC视频隐写信息的嵌入方法及提取方法技术

本发明专利技术公开了一种HEVC视频隐写信息的嵌入方法及提取方法。嵌入时：以HEVC视频作为隐写载体，并接收用户需要嵌入的秘密信息；对秘密信息使用多秘密共享技术分发处理操作；对载体视频进行解码，并使用控制帧内失真漂移的嵌入方法把分发后的秘密信息进行隐写，直到将所有信息完全嵌入到视频中。提取时：获取经过网络传输等可能发生部分数据丢失的载体视频；对该视频进行解码并提取出嵌入的秘密信息；对提取的信息使用多秘密共享技术恢复得到原始秘密信息。本发明专利技术具有较小的冗余度和较好的视觉隐蔽性。

An embedding and extracting method of hidden information in hevc video

【技术实现步骤摘要】
一种HEVC视频隐写信息的嵌入方法及提取方法
本专利技术属于信息
，更具体地，涉及一种HEVC视频隐写信息的嵌入方法及提取方法。
技术介绍
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(视频、文本、图像等)进行隐秘通信的隐写算法。这些隐写算法可以依据鲁棒性能可分为两大部分，第一部分主要是未考虑鲁棒性能的具体的视频隐写算法，其关注于具体的视频载体嵌入位置，以及选取的嵌入位置所带来的嵌入性能与视觉效果的影响。提取时根据嵌入算法选择适合条件的位置对秘密信息进行提取。第二部分是涉及鲁棒性的信息隐藏，但隐蔽的载体通常是图像、文本、音频等，常用于数字水印领域，用于进行数字作品的产权保护。其关注于强调含有隐秘信息的载体作品不被修改、删除及隐秘信息的可检测性，即只要在检测端检测到嵌入的隐秘信息就可以用于产权保护，其具有很大鲁棒性研究空间，因此目前对于此方面已经可以良好的抵御剪切、旋转、压缩等处理。当前的这两种方案分别考虑了具体的视频隐写算法和主要以图像、文本和音频为载体的数字水印的信息隐藏方案。前者中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种HEVC视频隐写信息的嵌入方法，其特征在于，包括：/nS1，获取将作为载体的HEVC视频源，并接收用户需要嵌入的秘密信息；/nS2，配置多秘密共享的参数n,p,t，其中n表示一次秘密分发为n片数据，p表示一次秘密分发可分发p个数据，t表示在提取时至少需要t个片的数据才能够恢复原始秘密信息，对待嵌入的秘密信息按每p个数据进行分段，若最后一个分段的数据个数小于p，则补0，得到多个数据段；/nS3，依次对每个数据段的p个数据进行多秘密共享的分发，一次分发为n片数据；/nS4，依次对分发后n片数据中的每一片的数据进行二进制化，得到二进制化后的每一片比特串中比特的数目num；/nS5，对载体视频...

【技术特征摘要】
1.一种HEVC视频隐写信息的嵌入方法，其特征在于，包括：
S1，获取将作为载体的HEVC视频源，并接收用户需要嵌入的秘密信息；
S2，配置多秘密共享的参数n,p,t，其中n表示一次秘密分发为n片数据，p表示一次秘密分发可分发p个数据，t表示在提取时至少需要t个片的数据才能够恢复原始秘密信息，对待嵌入的秘密信息按每p个数据进行分段，若最后一个分段的数据个数小于p，则补0，得到多个数据段；
S3，依次对每个数据段的p个数据进行多秘密共享的分发，一次分发为n片数据；
S4，依次对分发后n片数据中的每一片的数据进行二进制化，得到二进制化后的每一片比特串中比特的数目num；
S5，对载体视频的第q帧进行解码，并判断解码后的第q帧当前4×4子块是否符合失真漂移控制嵌入条件，其中q≥0；若符合失真漂移控制嵌入条件，则在当前4×4子块中执行步骤S7数据的嵌入；若不符合失真漂移控制嵌入条件，则对当前帧的下一个4×4子块进行条件判断，直到当前帧解码完，转入步骤S6；
S6，判断当前嵌入信息的帧是否是视频最后一帧，若是则转入步骤S9,若不是则当前帧序号q加1，转入步骤S5；
S7，计算i＝qmodn，其中q为当前帧序号，根据由步骤S4得到的num判断第i片已嵌入信息的个数My_Count[i]是否小于num,若是，将第i片信息中的比特嵌入到当前块中,同时每添加一个比特计数器My_Count[i]加1，若否则转入步骤S8中；其中My_Count[i]的初始值为0；
S8，判断由步骤S4得到的二进制化后的每一片比特串中的信息是否嵌入完全，若否转入步骤S6，若是则转入步骤S9中；
S9，判断所有的My_Count[i]是否都等于num，若是则结束嵌入过程。


2.如权利要求1所述的一种HEVC视频隐写信息的嵌入方法，其特征在于，所述S3中，利用单向函数和p-1次多项式进行多秘密共享的分发。


3.如权利要求1或2所述的一种HEVC视频隐写信息的嵌入方法，其特征在于，所述失真漂移控制嵌入条件包括第一条件和第二条件，
其中，第一条件是指Right-mode∈{2-25}，under-right-mode∈{11-25}，top-right-mode∈{2-9}；right-mode是当前备选嵌入块的右邻块的帧内预测模式；under-right-mode是当前备选嵌入块的右下邻块的帧内预测模式；top-right-mode是当前备选嵌入块的右上邻块的帧内预测模式，
其中，第二条件是指under-left-mode∈{27-34}，under-mode∈{11-34}；under-mode是当前备选嵌入块的下邻块的帧内预测模式；under-left-mode是当前备选嵌入块的左下邻块的帧内预测模式，
则所述若符合失真漂移控制嵌入条件，则在当前4×4子块中进行步骤S7数据的嵌入具体是：
1)若根据当前待嵌入块的邻块帧内预测模式判断当前块符合第一条件，则从水平方向按照(1,0，-1,1)的方式嵌入1比特信息到当前块的每一行中；
2)若根据当前待嵌入块的邻块帧内预测模式判断当前块符合第二条件，则从垂直方向按照(1,0，-1,1)的方式嵌入1比特信息到当前块的每一行中。


4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用单向函数和p-1次多项式进行多秘密共享的分发具体包括：
利用p个需要共享的秘密信息{s1,s2,......,sp}构造p-1次多项式：h(x)＝s1+s2x+s3x2+......+spxp-1；
对于所有的xi,i∈(1,n)，计算单向函数值f(r,xi)，其中单向函数f(r,xi),i∈(1,n)的任意两个函数值两两互不相等，r,xi为随机数；
以f(r,x1)，f(r,x2),......,f(r,xn)为自变量带入多项式h(x)中，计算得到n个y值：yi＝h(f(r,xi)),i∈(1,n)；
根据参数t，选取j＝1,2,...,p-t，分别计算h(j)，将上述h(j)和yi发送给视频接收方以使视频接收方根据所述h(j)和yi来提取视频隐写信息；
并将上述的n个xi,i∈(1,n)值分别分发到...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云霞，刘思，冯聪，王永浩，
申请(专利权)人：郑州师范学院，
类型：发明
国别省市：河南;41