基于参考帧的多视点视频信息隐藏方法

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随着互联网技术的快速发展,数字化媒体的传播达到了前所未有的普及程度。由此带来严重的内容篡改、非法使用等侵权问题。数字水印作为信息隐藏技术的一个分支,是一种解决版权保护问题的有效途径,目前已成为信息安全领域的研究热点。H.264/AVC引入了多参考帧技术,在参考帧选择环节可以隐藏信息。其第四个扩展标准为多视点视频编码,在多视点视频中,可以使用其他视点中已编码重建的帧作为参考帧,因此有更多参考帧可供选择。本文针对多视点视频提出了基于参考帧的信息隐藏方法。在运动估计中,各个参考帧被选为最优参考帧的概率各不相同。其中,第一个前向参考帧和第一个后向参考帧被选中的概率最高,远远超过其他参考帧。本文统计了各参考帧被选为最优参考帧的概率,对参考帧序号与待嵌入比特之间的分组映射规则作了优化,使得嵌入信息前后该概率分布规律基本不变。在嵌入信息时需要强行改变编码块的参考帧,此时希望这种改变是从最优参考帧变为次优参考帧,或其他与最优参考帧相似的帧。分组优化可将相似的参考帧分入不同的分组,因此有助于抑制信息嵌入带来的码率增长。另外,在场景切换等场合,嵌入信息仍将引起码率明显上升,这是由于场景切换时,最优参考帧与其他参考帧相似度低。因此,算法在嵌入前进行了相似度预判,如果第一个前向参考帧和第一个后向参考帧的相似度低于一定阈值则不进行嵌入,以抑制码率上升。算法不需要原始视频即可提取隐藏的信息。采用标准测试序列对算法进行实验,并从隐藏性、嵌入量、视频质量等方面作对比分析。结果表明算法没有带来码率的显著上升,对视频质量没有造成明显影响,嵌入量较为可观,且保持了最优参考帧分布规律基本不变,可以抵抗统计分析攻击。
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