基于H.264/AVC帧内预测模式的视频信息隐藏算法

摘要

近年来，随着数字化媒体的飞速发展，其非法使用情况日益严重，信息安全问题变得非常突出。自20世纪末，信息隐藏技术迅速发展起来。目前，在多媒体信息隐藏技术的研究和应用中，以数字视频为宿主媒体的情况非常广泛，而数字视频的存在形式又离不开压缩。 本研究针对H.264/AVC视频压缩编码标准，利用其特有的编码技术--帧内预测编码，提出了一种新的视频信息隐藏算法。该算法通过调制H.264/AVC编码视频中I帧的4×4亮度块的帧内预测模式来实现信息隐藏。算法利用大量的统计信息，在该模式与待隐藏的比特之间建立有效的映射规则，基于该规则在待嵌入比特指示下进行预测模式调制，从而实现信息嵌入。携带嵌入信息的宿主4×4块的具体位置由各块自身特征结合密钥所指定的嵌入位置模板确定。并且可在不同的嵌入模版类型、周期、嵌入点密度和排列规则下，保证很大的密钥空间。本文算法的信息提取过程不需要原始视频内容，也不需完全解码视频流，而只须对码流中帧内预测模式信息进行解码即可。嵌入和提取操作都不必进行大量复杂运算，算法实现简单、快速。本文从信息隐藏量、信息隐藏对视频流特征的影响以及信息隐藏对编码视频主客观质量的影响三个方面进行实验，验证算法有效性。

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第一章 绪论

1.1 信息隐藏与密码学

1.2 信息隐藏简介

1.2.1 信息隐藏的概念

1.2.2 信息隐藏系统的框架模型

1.2.3 信息隐藏的分类及要求

1.2.4 信息隐藏的应用

1.3 论文结构

第二章 视频信息隐藏技术

2.1 视频信息隐藏技术简介

2.1.1 视频信息隐藏技术的特点

2.1.2 视频信息隐藏技术分类

2.2 H.264/AVC视频压缩编码技术

2.2.1 H.264/AVC视频编码标准简介

2.2.2 H.264/AVC视频编码技术细节

2.3 现有的H.264/AVC视频信息隐藏算法

2.3.1 基于整数DCT变换系数的信息隐藏算法一

2.3.2 基于整数DCT变换系数的信息隐藏算法二

2.3.3 基于整数DCT变换系数的信息隐藏算法三

2.3.4 基于运动向量调制的信息隐藏算法

第三章 基于H.264/AVC帧内预测模式的信息隐藏算法

3.1 H.264/AVC帧内预测编码

3.1.1 帧内4×4亮度预测模式的选择

3.1.2 帧内4×4亮度预测模式的信号化

3.2 符号说明

3.3 基于H.264帧内预测模式的信息隐藏算法

3.3.1 嵌入条件

3.3.2 映射规则

3.3.3 嵌入过程

3.3.4 提取过程

第四章 实验结果与分析

4.1 实验条件

4.2 信息隐藏量

4.3 信息隐藏对视频流比特率的影响

4.4 信息隐藏对图像质量的影响

结束语

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢