视频信息隐藏是信息安全领域的研究热点之一,通过将隐秘信息以特定的方法嵌入到载体视频中,实现重要信息的隐秘传输。由于隐秘信息的存在对载体视频本身影响微小,所以攻击者难以发现隐秘信息的存在,从而提高了隐秘信息的安全性。HEVC编码标准是针对高清视频压缩的新一代编码标准,即将得到广泛应用,针对HEVC视频的信息隐藏算法具有极大的应用价值。本文首先提出了一种基于HEVC视频P帧PU划分模式的视频信息隐藏算法,在32×32和16×16两种大小的CU块中使用不同的帧间预测PU划分模式来代表不同的二进制信息,能够在不影响视频视觉质量的情况下实现隐秘信息的嵌入。经过实验验证,基于PU划分模式的视频信息隐藏算法具有对视频视觉质量影响小的优点,但是嵌入容量与基于变换域的信息隐藏算法相比较少。针对嵌入容量有限的问题,本文进一步提出了一种改进的基于PU划分模式的多层次大容量HEVC视频信息隐藏算法,加入了对8×8和64×64两种大小CU块的修改,并设置了四种层次的嵌入策略,可根据需要嵌入信息的长度灵活选择。经过进一步实验验证,所提出的改进算法保留了嵌入视频视觉质量良好的特点,并且通过合理地安排嵌入策略,在高清视频较高画质情况下嵌入容量达到甚至超过基于变换域的信息隐藏算法。由于所提出的视频信息隐藏算法仅需修改HEVC视频的P帧PU划分模式,且经过修改的视频具有良好的图像视觉质量。在高清和超高清视频愈发流行的今天,HEVC编码标准势必将得到广泛应用。为了减少高清视频所占用带宽,使用更多的P帧取代Ⅰ帧是进一步减少冗余信息的重要途径。因此,与基于变换域和帧内预测模式等仅能在Ⅰ帧进行嵌入的算法相比,本文提出的两种基于P帧PU划分模式的HEVC视频信息隐藏算法更适合在高清视频高画质的需求下实现大容量的隐秘信息嵌入,本文的研究具有很强的实际应用价值。