宏块级最小化失真的H.264/AVC视频信息隐藏算法研究
发布时间：2021-02-16 18:45
随着网络和存储技术的高速发展,数字视频大量地出现在人们的生活中。然而,数字视频在提升人们信息交互能力的同时,也随之带来诸如版权纠纷、非法篡改和信息泄露等信息安全问题。信息隐藏技术是解决信息安全问题的一种重要的手段。H.264/AVC标准作为目前最流行的视频编解码标准,其应用十分广泛,因此研究H.264/AVC视频信息隐藏算法具有重要意义。H.264/AVC标准具有良好的压缩效率,其中一个原因就是在编码过程中引入了帧内预测。本文主要基于H.264/AVC视频帧内预测模式进行信息隐藏算法的研究,主要工作如下:（1）针对H.264/AVC标准I帧亮度分量预测编码过程,提出了一种宏块级最小化失真的H.264/AVC视频信息隐藏算法。该算法以I帧亮度4×4块预测模式为嵌入位置,充分考虑4×4块预测模式方向相关性建立映射规则,基于率失真理论设计失真函数,通过STC编码（Syndrome Trellis Codes）生成具有最小失真值的含密序列。预测模式的调制过程是在含密序列和映射规则的共同限制下通过二次编码来完成。该算法基于最小化失真理论和STC编码在一个宏块内可以嵌入8比特隐秘信息,提高了载体利...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
信息隐藏系统一般模型
图 2-2 信息隐藏技术分类.1.4 信息隐藏的应用信息隐藏作为一门跨领域的学科其应用十分广泛，而数字水印和隐蔽通信最为且具有实用价值。数字水印主要用于版权保护、完整性验证和数字指纹。隐蔽通要用于数据保密，广泛应用于商业、金融、政治、军事和甚至个人隐私保护等方面. 数字水印数字水印主要是在不引起人眼或人耳感知的情况下，对多媒体数据进行替换或来隐藏信息。数字水印主要有如下几个方向：1）版权保护信息化网络时代来临，人们可以在网络中随意获取、传播和修改多媒体信息。多媒体尚未公开的时候，在其中隐藏版权所有者的身份水印信息，一旦受到侵权，只需提取数字媒体内嵌入的标识，即可保护自身权益。通常，为了确保水印信够抵抗一些常见的攻击手段，保证数字媒体在传输和使用中水印完整性，算法需备较高的鲁棒性。
视频会议、可视电话等实时低延时通信领域。（2）Mainline 档次：支持帧场自适应编码，B 条带双向预测和加权预测，支持 CAVLC 和 CABAC 算法。主要用于数字视频和数字广播电视存储等领域（3）Extended 档次：支持 Baseline 的所有特性，并支持码流间有效切换、据分割以改善误码性能，支持 B 条带和加权预测，但是不支持 CABAC 算法。于网络视频直播和点播服务领域。2.2.1 H.264/AVC 的分层编解码框架H.264/AVC 标准的抽象分层设计使其具有较高的容错性和传输亲和性，将缩过程设计为视频编码层（Video Coding Layer, VCL）和网络抽象层（Abstraction Layer，NAL）两个部分，从而将原始数据的压缩解压操作和传播行分离。在 VCL 中，主要是对原始数据高效地编码压缩，如图 2-3 所示。NAL 为解码后的视频序列增加一系列网络传输中所需的标志位，然后将压缩后的视频装或映射到 NAL 单元中，如图 2-4 所示。H.264/AVC 分层框架如图 2-5 所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Novel Video Reversible Data Hiding Algorithm Using Motion Vector for H.264/AVC[J]. Ke Niu,Xiaoyuan Yang,Yingnan Zhang. Tsinghua Science and Technology. 2017(05)
[2]基于多分类的QDCT域大容量H.264/AVC视频信息隐藏算法[J]. 李海辉,王宏霞,吴汉舟. 光电子·激光. 2017(04)
[3]一种改进的H.264视频防失真漂移隐写算法[J]. 王丽娜,叶猛,翟黎明,邵强,任延珍,王旻杰. 武汉大学学报(理学版). 2015(01)
[4]一种低比特率增长的H.264视频信息隐藏算法[J]. 魏芳芳,王宏霞,吴锡溪. 光电子.激光. 2014(06)
[5]一种基于H.264/AVC的视频可逆脆弱水印算法[J]. 张维纬,张茹,刘建毅,伍淳华,钮心忻,杨义先. 电子与信息学报. 2013(01)
[6]一种基于秘密共享与运动矢量的视频水印算法[J]. 徐甲甲,张卫明,俞能海,郭宝安,钱杨春. 电子学报. 2012(01)
[7]图像边缘提取方法及展望[J]. 季虎,孙即祥,邵晓芳,毛玲. 计算机工程与应用. 2004(14)
[8]图像加密技术综述[J]. 李昌刚,韩正之,张浩然. 计算机研究与发展. 2002(10)
[9]数字图像水印研究综述[J]. 刘瑞祯,谭铁牛. 通信学报. 2000(08)
本文编号：3036777
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
信息隐藏系统一般模型
图 2-2 信息隐藏技术分类.1.4 信息隐藏的应用信息隐藏作为一门跨领域的学科其应用十分广泛，而数字水印和隐蔽通信最为且具有实用价值。数字水印主要用于版权保护、完整性验证和数字指纹。隐蔽通要用于数据保密，广泛应用于商业、金融、政治、军事和甚至个人隐私保护等方面. 数字水印数字水印主要是在不引起人眼或人耳感知的情况下，对多媒体数据进行替换或来隐藏信息。数字水印主要有如下几个方向：1）版权保护信息化网络时代来临，人们可以在网络中随意获取、传播和修改多媒体信息。多媒体尚未公开的时候，在其中隐藏版权所有者的身份水印信息，一旦受到侵权，只需提取数字媒体内嵌入的标识，即可保护自身权益。通常，为了确保水印信够抵抗一些常见的攻击手段，保证数字媒体在传输和使用中水印完整性，算法需备较高的鲁棒性。
视频会议、可视电话等实时低延时通信领域。（2）Mainline 档次：支持帧场自适应编码，B 条带双向预测和加权预测，支持 CAVLC 和 CABAC 算法。主要用于数字视频和数字广播电视存储等领域（3）Extended 档次：支持 Baseline 的所有特性，并支持码流间有效切换、据分割以改善误码性能，支持 B 条带和加权预测，但是不支持 CABAC 算法。于网络视频直播和点播服务领域。2.2.1 H.264/AVC 的分层编解码框架H.264/AVC 标准的抽象分层设计使其具有较高的容错性和传输亲和性，将缩过程设计为视频编码层（Video Coding Layer, VCL）和网络抽象层（Abstraction Layer，NAL）两个部分，从而将原始数据的压缩解压操作和传播行分离。在 VCL 中，主要是对原始数据高效地编码压缩，如图 2-3 所示。NAL 为解码后的视频序列增加一系列网络传输中所需的标志位，然后将压缩后的视频装或映射到 NAL 单元中，如图 2-4 所示。H.264/AVC 分层框架如图 2-5 所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Novel Video Reversible Data Hiding Algorithm Using Motion Vector for H.264/AVC[J]. Ke Niu,Xiaoyuan Yang,Yingnan Zhang. Tsinghua Science and Technology. 2017(05)
[2]基于多分类的QDCT域大容量H.264/AVC视频信息隐藏算法[J]. 李海辉,王宏霞,吴汉舟. 光电子·激光. 2017(04)
[3]一种改进的H.264视频防失真漂移隐写算法[J]. 王丽娜,叶猛,翟黎明,邵强,任延珍,王旻杰. 武汉大学学报(理学版). 2015(01)
[4]一种低比特率增长的H.264视频信息隐藏算法[J]. 魏芳芳,王宏霞,吴锡溪. 光电子.激光. 2014(06)
[5]一种基于H.264/AVC的视频可逆脆弱水印算法[J]. 张维纬,张茹,刘建毅,伍淳华,钮心忻,杨义先. 电子与信息学报. 2013(01)
[6]一种基于秘密共享与运动矢量的视频水印算法[J]. 徐甲甲,张卫明,俞能海,郭宝安,钱杨春. 电子学报. 2012(01)
[7]图像边缘提取方法及展望[J]. 季虎,孙即祥,邵晓芳,毛玲. 计算机工程与应用. 2004(14)
[8]图像加密技术综述[J]. 李昌刚,韩正之,张浩然. 计算机研究与发展. 2002(10)
[9]数字图像水印研究综述[J]. 刘瑞祯,谭铁牛. 通信学报. 2000(08)
本文编号：3036777
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