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信息隐藏技术具有悠久的历史。在数字时代,信息隐藏是一种将数据嵌入到文本、音频、图像和视频等数字媒体中的技术。当用户在知晓数据嵌入算法和数据嵌入密钥的情况下,可以从承载数据的数字媒体中提取出嵌入的数据。作为一种应用型技术,信息隐藏在维护数字媒体内容安全中发挥了显著的作用。视频已成为当前网络中最流行的媒体之一,是方便使用的信息载体。然而,相比于图像信息隐藏,视频信息隐藏的研究尚处于初等阶段,仍有很多关键的科学问题需要分析和解决。因此,研宂有效的数字视频信息隐藏理论与方法具有重要的意义和价值。本文在分析视频编码中适用于信息隐藏的相关理论的基础上,研宄了相应的视频信息隐藏方法。本文的主要工作与创新点如下:1.提出了用于视频自适应错误隐藏的可逆信息隐藏方法。为了增强在网络中存在误码、丢包或受到恶意攻击的信道环境下的视频传输的鲁棒性,提出了一种用于视频自适应错误隐藏的可逆信息隐藏方法。在研究该方法的同时分析并验证了视频DCT系数拉普拉斯概率分布理论,说明了在视频量化DCT系数中嵌入数据能够获得足够的嵌入容量,为后续的方法作理论铺垫。该方法将运动强度大于预先设定阈值的宏块列入感兴趣区域(Region ofInterest,ROI),使用直方图平移技术将感兴趣区域宏块的运动矢量嵌入到背景区域宏块的量化DCT系数中。当感兴趣区域宏块丢失时,解码器可以从背景区域宏块中提取运动矢量用于感兴趣区域宏块的恢复。实验结果表明该方法与已有的相关方法相比具有更好的错误隐藏效果。2.提出了使用最小化嵌入失真原则的视频隐写方法。根据隐写方法设计中的最小化嵌入失真原则,提出了一种使用最小化嵌入失真原则的视频隐写方法。该方法为运动矢量定义合理的嵌入失真函数,反映因嵌入秘密消息带来的嵌入影响,再使用STC编码(Syndrome-Trellis Codes)进行秘密消息嵌入。该失真函数充分体现运动矢量的空时域相关特性,从而抵抗从不同角度提取特征的视频隐写分析方法的检测。设计失真函数时考虑了两个重要因素,分别是运动矢量统计分布变化(Statistical Distribution Change,SDC)和运动矢量预测误差变化(Prediction Error Change,PEC)。基于最小化嵌入失真原则,该方法在设计失真函数时分析了视频重压缩过程中的运动矢量复原理论。该理论说明了将运动矢量预测误差变化用于失真函数设计的合理性。实验结果表明该方法的抗检测性能优于已有的相关视频隐写方法,同时能够获得较好的视频编码质量。3.提出了抑制帧间失真漂移的加密视频可逆信息隐藏方法。为了保护用户的隐私,视频需要在云端服务器中加密存储。针对云端服务器对加密视频的管理和认证问题,提出了一种抑制帧间失真漂移的加密视频可逆信息隐藏方法。在视频加密阶段,该方法对帧内预测模式、差分运动矢量和部分量化DCT系数进行加密,有效地置乱视频内容,并不会造成加密视频的比特率增加。在数据嵌入阶段,首先提出了信息隐藏条件下的视频帧间失真漂移理论。根据该理论计算了修改4x4尺寸的变换块内不同量化DCT系数引入的嵌入失真并将数据以不同的优先级嵌入到量化DCT系数中,从而抑制帧间失真漂移。该方法使用双边直方图平移实现可逆信息隐藏。实验结果表明该方法较已有的相关方法在解码重构视频质量上有显著的提高。4.提出了用于纹理视频和深度图编码的可逆信息隐藏方法。为了支持3-D视频和自由视点视频应用,需要研究有效的纹理视频和深度图编码方法。为了保证深度图的传输安全,提出了一种用于纹理视频和深度图编码的可逆信息隐藏方法。该方法沿用了信息隐藏条件下的视频帧间失真漂移理论,将深度视频比特流嵌入到相应的纹理视频中。在编码端,首先下采样并压缩深度图得到深度视频比特流,再将深度视频比特流可逆地嵌入到相应的纹理视频比特流中。在解码端,可以实现深度图的可伸缩质量重构和纹理视频的无损恢复。实验结果表明该方法与已有的相关方法相比具有更好的视频呈现质量和编码效率。