减小H.264/AVC失真漂移的鲁棒性视频信息隐藏算法研究

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网络时代的快速发展,隐私安全越发得到重视。由于H.264/AVC(Advancedvideo code)压缩算法的普及,根据H.264/AVC实现的视频隐写技术受到关注。在隐写算法中不仅要减小由于数据嵌入导致的失真漂移,同时也要提高信息传输过程中抵抗被动攻击的能力,以上因素都会影响隐写算法的实现效果。本文设计了一种减小H.264/AVC漂移失真的鲁棒性视频信息隐藏算法。通过分析视频信息隐藏算法失真漂移产生的原因,提出一种减小失真漂移的解决方案。对H.264/AVC进行熵解码获得P帧帧间亮度宏块中运动矢量残差的4×4DCT(Discrete Cosine Transform)系数矩阵,对矩阵中的系数根据产生失真的大小,按照由高到低的优先级顺序分为:C1,C2,C3三个集合。按照本文提出的嵌入算法,依次将隐私数据逆序嵌入到优先级较高的DCT系数集合中。实验结果显示,本章提出的隐写算法不但有效的控制了失真漂移,提高视频质量,而且可以进一步提高嵌入容量。通过对卷积编码的学习,在减小失真漂移的基础上引入卷积编码的思想,提高视频在传输过程中抵抗被动攻击的能力。对隐私数据进行卷积编码的预处理操作,形成新的待隐藏的数据流,嵌入到载体视频中。接收方提取出隐私数据后,对提取出的数据进行维特比译码操作,获得原始嵌入的隐私数据。实验结果显示,在卷积编码长度大于6时,即使出现10%的误码率,依然可以完整的提取隐私数据。实验结果显示:对载体系数进行不同优先级的划分,可以减小每个帧中数据嵌入造成的失真;逆序处理每个帧可以减小失真漂移的累积;对嵌入算法进行改进,可以进一步提高嵌入容量;对待嵌入的隐私数据加入卷积编码处理,可以提高视频在传输过程中的鲁棒性。
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