基于HEVC视频的信息隐藏技术研究

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1、硕士学位论文基于HEVC视频的信息隐藏技术研究作者姓名龚文斌学科专业信号与信息处理指导教师胡永健教授所在学院电子与信息学院论文提交日期2018年4月ResearchonInformationHidingTechnologyBasedonHEVCVideoADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：GongWenbinSupervisor：Prof.HuYongjianSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China摘要网络和数字多媒体信息技术的快速发展给人们带来了丰

2、富的网络资源，包括图像、音频、视频等。这些数字多媒体信息在网络上的传播及使用带来了一系列的信息安全问题，信息隐藏技术可以有效防止数字多媒体信息在网络上被非法传播、篡改和使用，是信息安全领域重要的研究方向。基于视频的信息隐藏技术基本原理是把秘密信息隐藏在载体视频数据中，不影响视频的播放，通过提取方法可以从视频中获取嵌入的秘密信息。HEVC是最新的视频编码标准，具有非常高的压缩效率，基于HEVC视频的信息隐藏技术研究具有十分重要的理论意义和广泛的应用前景。本文在深入学习了解HEVC编码标准技术的基础上，结合现有的视频信息隐藏技术和HEVC视频编码数据的特征，对基于HEVC视

3、频的信息隐藏技术展开研究，主要的研究工作有：1、提出基于DCT系数修改的HEVC视频信息隐藏算法。算法选择未被参考的视频帧中大小为8×8的变换块系数作为嵌入载体，通过使用空间映射的方式修改一个系数值就可以嵌入4比特秘密信息，具有较高的嵌入效率。实验表明，算法通过修改较少的系数，实现了大容量的嵌入，且嵌入后的载密视频质量下降少，具有较高的安全性。2、提出基于标志位修改的无损HEVC视频信息隐藏算法。算法通过对高级运动向量预测技术进行研究，找到其特征，对预测运动向量标志位进行修改来嵌入秘密信息，通过匹配修改对应的运动向量残差，保证解码得到的运动向量保持不变，从而使得嵌入过程

4、不影响视频质量，实现无损嵌入。实验表明，嵌入秘密信息后视频质量保持不变，因为高级运动向量预测技术的广泛使用，视频中具有大量可以进行嵌入的位置，使得算法具有很大的嵌入容量。算法在解码端实现，信息的嵌入提取过程计算复杂度低，具有较高的实时性。3、设计一个视频信息隐藏系统。基于上述提出的HEVC视频信息隐藏算法设计一个视频信息隐藏系统，实现信息的嵌入提取和视频质量评价等功能。关键字：HEVC；视频信息隐藏；DCT系数；预测运动向量标志IABSTRACTTherapiddevelopmentofnetworkanddigitalmultimediainformationtech

5、nologyhasbroughtpeopleawealthofnetworkresources,includingimage,audio,videoandsoon.Thedisseminationanduseofthesedigitalmultimediainformationonthenetworkbringsaseriesofinformationsecurityproblems.Informationhidingtechnologycaneffectivelypreventdigitalmultimediainformationfrombeingillegally

6、propagated,tamperedwithandusedontheInternet,andisanimportantresearchdirectioninthefieldofinformationsecurity.Thebasicprincipleofvideo-basedinformationhidingtechnologyistohidesecretinformationinthecarriervideodatawithoutaffectingvideoplayback.Theextractedsecretinformationcanbeobtainedfrom

7、thevideothroughanextractionmethod.HEVCisthelatestvideocodingstandardandhasaveryhighcompressionefficiency.ResearchoninformationhidingtechnologybasedonHEVCvideohasveryimportanttheoreticalsignificanceandwideapplicationprospects.Basedonthein-depthstudyoftheHEVCcodingstandardt