CN109525845A - 一种适用于视频的内置式信息隐藏验证方法 - Google Patents

一种适用于视频的内置式信息隐藏验证方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于视频的内置式信息隐藏验证方法，包括对待嵌入的隐秘信息通过哈希进行哈希运算，获取对应的校验哈希值嵌入到视频的P帧内；对视频进行熵解码，获取I帧帧内DCT系数块，选择隐秘信息的嵌入块；判断当前嵌入块的漂移方向，选择对应的耦合系数；对隐秘信息进行嵌入以及进行熵编码；从目标嵌入视频的I帧中提取出嵌入的隐秘信息并进行哈希运算，并与P帧中的校验哈希值进行比较。本发明技术方案针对目前的视频信息隐藏技术中信息隐藏容量不高、安全性和鲁棒性受限的情况，提供了一种对视频进行内置式信息隐藏并能够验证数据完整性的方法，可以在一定程度上解决视频帧内信息嵌入引起失真漂移以及保护隐秘信息完整性。

Description

一种适用于视频的内置式信息隐藏验证方法
技术领域
本发明属于信息加密领域，具体涉及一种适用于视频的内置式信息隐藏验证方法。
背景技术
隐藏了隐秘信息的视频在网络上传输时，可能会遭到多重有意或无意的攻击而被篡改。有意的攻击如数/模、模/数转换、重取样、重量化或重编码、低通滤波、剪切、移位、变换编码等；无意的攻击如设备故障、网络拥塞等。数据篡改对于视频信息隐藏来说是非常致命的，要做到隐秘信息的安全传输，需要确定收到的数据没有遭受篡改，这就涉及到数据的完整性校验。数据校验是指为保证数据的完整性，用一种指定的算法对原始数据计算出的一个校验值。接收方用同样的算法计算一次校验值，如果和随数据提供的校验值一样，说明数据是完整的。典型的数据完整性校验算法包括MD5、SHA、MAC等摘要算法，也被称为哈希(Hash)算法、散列算法。其中，SHA256算法属于SHA-2系列，也是被比特币采用的算法。用于消息唯一性和数据完整性验证的Hash函数，其安全性依赖于函数本身的属性和对抗碰撞的抵抗。Hash函数的算法结构特点和Hash值的长度是决定函数碰撞性的而主要因素，Hash值越长，越能抵御“生日攻击”。SHA-256有256比特Hash值，MD5和SHA-1分别有128和160比特的Hash值。因此，SHA-256比MD5和SHA-1能抵抗生日攻击。通过对Chabaud-Joux攻击SHA-256的分析，找到了SHA-256的一个部分碰撞，其复杂度为266，但无法找到SHA-256的一个整体碰撞，因此SHA-256算法也能抵御现有的差分攻击。
同时，隐秘通信要求信息隐藏算法为提取型。原始域嵌入的信息隐藏方法将隐秘信息直接嵌入到原始码流中，形成含隐秘信息的嵌入视频，然后进行H.264/AVC视频压缩编码。该方法需经过视频压缩过程，会造成部分秘密信息丢失，不利于信息提取。压缩域嵌入的内置式信息隐藏方法是嵌入过程与视频编码器结合成统一的整体，发送者在H.264/AVC视频编码过程中嵌入隐秘信息，如果信息嵌入位置在量化过程之前，则在视频部分压缩(特别是量化)过程，秘密信息会受到部分损失；如果嵌入位置在量化过程之后，秘密信息一般不会受到损失。在码流域嵌入的信息隐藏方法是直接将秘密消息嵌入到压缩码流中，此种方法一般会带来较明显的视觉失真，所以通常需要对嵌入错误进行漂移补偿。在嵌入之后，在嵌入视频上增加补偿信号，这也会造成提取时秘密信息的部分损失。
总体来说，现有的适用于隐秘通信的提取型内置式H.264/AVC信息隐藏算法的信息嵌入位置包括：帧内预测模式、运动矢量、量化后的DCT系数等。由于内置式视频信息隐藏方法均需要与视频编码过程相结合，考虑到一般嵌入对象都是压缩后的视频，故需要完全解码然后嵌入。对嵌入位置为帧内预测模式的算法来说，需要对视频完全解码，然后重新进行帧内预测以及后续编码过程。对嵌入位置为运动矢量的算法来说，也需要对视频完全解码，然后重新进行帧间预测、运动估计与补偿以及后续的编码过程；而在量化后的DCT系数中嵌入，只需经历部分熵解码与部分熵编码过程，而熵解码和熵编码过程都是非常简单和快速的。另外，在帧内预测模式中嵌入鲁棒性较差，特别是难以对抗重编码和重量化攻击。在运动矢量中嵌入会引起帧间失真漂移，也限制了嵌入容量。
故现有的提取型内置式H.264/AVC信息隐藏方法多在量化后的DCT系数中嵌入，特别是I帧中的量化DCT系数。(这是由于I帧对视频来说是关键帧；并且B帧和P帧通过运动估计和补偿技术被高度压缩，可嵌入空间很小。)然而通常在量化后的DCT系数中嵌入会降低视频视觉质量，从而也限制了信息隐藏的容量，相应地，这也限制了安全性和鲁棒性加固技术的可操作空间。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于视频的内置式信息隐藏验证方法，至少可以部分解决上述问题。本发明技术方案针对目前的视频信息隐藏技术中信息隐藏容量不高、安全性和鲁棒性受限的情况，提供了一种对H.264视频进行内置式信息隐藏并能够验证数据完整性的方法，可以在一定程度上解决H.264视频帧内信息嵌入引起失真漂移以及保护隐秘信息完整性的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一种适用于视频的内置式信息隐藏验证方法，其特征在于，包括
S1对待嵌入的隐秘信息通过哈希进行哈希运算，获取对应的校验哈希值，将其嵌入到原始视频的P帧内；
S2对原始视频进行熵解码，获取量化后的I帧帧内DCT系数块，在DCT系数块中选择隐秘信息的嵌入块；
S3判断当前嵌入块的嵌入信息漂移方向，并选择对应的耦合系数进行修正；
S4利用耦合系数对隐秘信息进行嵌入，对嵌入后的量化DCT系数进行熵编码，获取目标嵌入视频并发送；
S5从接收到的目标嵌入视频的I帧中提取出嵌入的隐秘信息并进行哈希运算，获得哈希值并与P帧中的校验哈希值进行比较。
作为本发明技术方案的一个优选，步骤S1中包括，
S11对待嵌入隐秘信息进行预处理，使其满足指定的结构；
S12将经过预处理的隐秘信息按照一定长度分成若干个数据块；
S13对隐秘信息数据块进行迭代处理，获取对应的校验哈希值；
S14将校验哈希值嵌入到原始视频的P帧中。
作为本发明技术方案的一个优选，步骤S11包括，
S111在原始隐秘信息末尾进行填充，使填充后的隐秘信息长度在对512取模后余数为448；
S112将原始隐秘信息补到填充后的隐秘信息后，获取经过预处理的隐秘信息。
作为本发明技术方案的一个优选，步骤S3包括，
S31根据当前嵌入块邻块的帧内信息漂移预测判断嵌入信息的漂移方向；
S32根据漂移方向选择对应的横向修正耦合系数和/或纵向修正耦合系数。
作为本发明技术方案的一个优选，步骤S4包括，
S41利用耦合系数对隐秘信息进行嵌入，以消除隐秘信息嵌入后的失真漂移；
S42将隐秘信息嵌入后的I帧与嵌入了校验哈希值的P帧一起重新熵编码获得目标嵌入视频并发送。
作为本发明技术方案的一个优选，步骤S5包括，
S51根据直流系数的绝对值和自定义参数来确定可能嵌入了信息的I帧待提取块；
S52判断待提取块的嵌入信息漂移方向，并根据对应的耦合系数奇偶性从被嵌入块中提取隐秘信息；
S53对提取出的隐秘信息进行哈希运算，获得对应的哈希值，并将其与P帧中提取的校验哈希值进行比较。
作为本发明技术方案的一个优选，步骤S1和步骤S5中的哈希运算方法相同。
作为本发明技术方案的一个优选，步骤S2中优选将I帧帧内残差直流系数的绝对值不小于自定义参数的DCT系数块作为隐秘信息的嵌入块。
作为本发明技术方案的一个优选，耦合系数包括嵌入系数和补偿系数，根据嵌入系数的奇偶性对耦合系数进行调制以使得嵌入系数的奇偶性与待嵌入信息保持一致，并向着增大嵌入系数绝对值的方向对嵌入系数和补偿系数进行调制。
作为本发明技术方案的一个优选，自定义参数不小于3。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
1)本发明技术方案，在对隐秘信息进行嵌入之前即对其进行了一次哈希计算，获得一个哈希校验值，并分别将该哈希校验值与对应的隐秘信息分别嵌入到不同的视频帧内封装成包含有加密信息的视频进行发送，同时在接收端对接收到的隐秘信息再次进行哈希运算，并将结果与收到的哈希校验值进行比较，以确定隐秘信息是否完整。
2)本发明技术方案，针对现有技术中在H.264视频帧内上嵌入信息会引起信息在嵌入块内发生失真漂移的问题，采用了耦合系数补偿的方式，在嵌入系数和补偿系数的作用下对隐秘信息的嵌入过程进行调整，从而实现防止H.264视频帧内的隐秘信息发生失真漂移。
3)本发明技术方案，在对隐秘信息进行嵌入之前，采用了哈希算法对其进行补位等预处理工作，同时对隐秘信息进行加密和解密时所采用的是同样的哈希算法，以保证隐秘信息哈希校验值的稳定性，只要在嵌入前和嵌入后经过同种哈希算法所获得的哈希校验值一致即可说明隐秘信息的稳定性。
4)本发明技术方案，针对隐写视频传输过程中的安全性问题，优选采用了哈希256校对方法，对隐秘信息进行了多重加密，在降低了原始视频失真风险的基础上，保证了隐秘信息完整性，提高了隐秘信息传输的安全性，增强了H.264视频传输的可靠性和鲁棒性。
附图说明
图1是本发明技术方案的实施例提供的方法的嵌入处理的流程示意图；
图2是本发明技术方案的实施例提供的方法的提取处理的流程示意图；
图3是本发明技术方案的实施例的预测块Bi,j与邻块参考像素示意图；
图4是本发明技术方案的实施例的9种帧内方向预测模式的示意图；
图5是本发明技术方案的实施例中对邻块模式的定义的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
对待嵌入的隐秘信息进行SHA256哈希运算，首先进行附加填充比特和附加长度两步数据预处理，使整个隐秘信息满足指定的结构。然后隐秘信息被分成N个512bit的数据块，并完成N次迭代，N次迭代的结果就是最终的哈希值，即256bit的校验哈希值，并使用LSB算法把该哈希值嵌入到H.264视频的P帧中；
优选地，上述对H.264视频进行完整性验证的方法，数据预处理第一步附加填充比特是在隐秘信息末尾进行填充，使信息长度在对512取模以后的余数是448。填充是这样进行的：先补第一个比特为1，然后都补0，直到长度满足对512取模后余数是448。需要注意的是，信息必须进行填充，也就是说，即使长度已经满足对512取模后余数是448，补位也必须要进行，这时要填充512个比特。因此，填充是至少补一位，最多补512位。
优选地，上述对H.264视频进行完整性验证的方法，数据预处理第二步附加长度值是将原始隐秘信息(第一步填充前的信息)的长度信息补到已经进行了填充操作的消息后面。SHA256算法用一个64位的数据来表示原始消息的长度。
优选地，上述对H.264视频进行完整性验证的方法，在SHA256算法中用到64个常量，这些常量是对自然数中前64个质数的立方根的小数部分取前32bit而来。
(3)根据各种帧内预测模式涉及到的参考像素位置和上述像素使用模型来确定误差在块间传递的判断条件；根据上述判断条件确定不会发生误差块间传递的I帧嵌入块；
(4)对不会发生误差块间传递的嵌入块，直接进行信息隐藏；对会发生误差块间传递的嵌入块，利用具有补偿效应的耦合系数来嵌入和补偿，以阻断块内误差累积，控制帧内失真漂移。
优选地，上述对H.264视频进行内置式信息隐藏的方法，其耦合系数为(C1,C2)；其中C1为耦合系数中的嵌入系数，C2为耦合系数中的补偿系数；当进行“+C1”的嵌入操作时，同时进行“+C2”的补偿操作，可使嵌入误差矩阵及量化DCT系数矩阵的最后一行或最后一列值为零，从而实现阻断块内误差积累，控制帧内失真漂移。
优选地，上述对H.264视频进行内置式信息隐藏的方法，对4×4亮度块进行信息嵌入时，其耦合系数根据以下方法获得，
(a)优选基于4×4残差块边缘的关键像素值的嵌入误差与嵌入量化离散余弦变换(Quantized Discrete Cosine Transform，QDCT)系数位置的关系，建立嵌入误差与系数位置关系；选择4×4残差块的原因在于，信息嵌入对最小的4×4块进行修改视觉效果最不明显，隐蔽性最好。
其中，关键像素值是指残差块最右边一列的像索和最下面一行的像素；4×4亮度块像素值由残差块系数值和预测块系数值相加得到，残差块由于DCT系数被嵌入而产生误差，从而导致亮度块像素值发生改变若发生改变的亮度块像素值被其它块参考，就会产生失真漂移；
(b)通过对关键像素值进行归零假设获取对应的耦合系数。
优选地，上述对H.264视频进行内置式信息隐藏的方法，嵌入误差与QDCT系数位置的关系具体为：对于含有向下方向的预测模式(模式0，2，3，4，5，6，7)，嵌入误差会向下方的亮度块系数传递；对于含有向右方向的预测模式(模式1，2，4，5，6，8)，嵌入误差会向右方的亮度块系数传递。
优选地，上述对H.264视频进行内置式信息隐藏的方法，对会发生误差块间传递的嵌入块进行选择和嵌入的方法，具体包括如下步骤：
(1)对原始视频进行熵解码处理得到量化的DCT系数；
(2)根据DCT块左上角系数值选择残差绝对值不小于5的4×4亮度块作为备选嵌入块；
(3)根据当前块的邻块的帧内预测模式判断当前块是否符合第一条件，若是，则从水平方向集(Horizontal Set，HS)中使用耦合系数嵌入到当前块；若否，则不进行嵌入；
其中，第一条件是指Right-mode∈{0，3，7}；right-mode是当前备选嵌入块的右邻块的帧内预测模式；
(4)根据当前块邻块的帧内预测模式判断当前块是否符合第二条件，若是，则从垂直方向集(Vertical Set，VS)中使用耦合系数嵌入到当前块；若否，则不进行嵌入；
其中，第二条件是指under-left-mode∈{0，1，2，4，5，6，8}，under-mode∈{1，8}；
under-mode是当前备选嵌入块的下邻块的帧内预测模式；under-left-mode是当前备选嵌入块的左下邻块的帧内预测模式；
(5)根据使用的耦合系数获取嵌入系数和补偿系数；根据嵌入系数将待嵌入信息嵌入到备选嵌入块；
(6)调整补偿系数以对嵌入引起的块内嵌入误差进行补偿，以杜绝误差在块间的传递，达到消除帧内失真漂移的目的；
(7)将H.264视频编码过程中所有的量化DCT系数进行熵编码得到目标嵌入视频。
在嵌入过程根据嵌入系数的奇偶性对耦合系数进行调制以使得嵌入系数的奇偶性与待嵌入信息保持一致，并向着增大嵌入系数绝对值的方向对嵌入系数和补偿系数进行调制。
优选地，采用上述对H.264视频进行内置式信息隐藏的方法嵌入后，对嵌入视频进行信息提取的方法，具体包括如下步骤：
(1)根据直流系数的绝对值和自定义参数来确定可能嵌入了信息的待提取块；其中，自定义参数T不小于3。本实施例中，直流系数即DCT系数矩阵第一行第一列的系数；自定义系数T下面有说到不能小于3。直流系数大于或等于T的DCT块才会被选择进行嵌入。
(2)判断待提取块的邻块是否满足第一条件；若是，则从来自VS的耦合系数中的嵌入系数中根据奇偶性提取1比特信息；若否，则不进行提取。
其中，第一条件是指Right-mode∈{0，3，7}；
(3)判断待提取块的邻块是否满足第二条件；若是，则从来自HS的耦合系数中的嵌入系数中根据奇偶性提取1比特信息；若否，则不进行提取；
其中，第二条件是指under-left-mode∈{0，1，2，4，5，6，8}，under-mode∈{1，8}；
(4)对提取出的隐秘信息重新进行SHA256哈希运算，得到新的哈希值。并从P帧中提取出嵌入的校验哈希值。对比两个哈希值是否一致以验证数据完整性。
举例来说，一个4*4块的每行第1个系数被嵌入信息，利用奇偶嵌入策略，那么提取时如果该系数为奇数，就提取1；如果为偶数，就提取0。进一步地，举例说明本实施例中的奇偶嵌入策略，例如要嵌入1，如果被嵌入系数为正偶数，就+1使其变成奇数，如果被嵌入系数为奇数，就不改动。要嵌入0，如果被嵌入系数为正奇数，就+1使其变成偶数，如果被嵌入系数为偶数，就不改动。如果系数是负数，则上面的+1变成-1。
换而言之，本发明实施例中在H.264视频流中隐藏信息并验证完整性，具体包括如下步骤：
(1)对原始视频进行熵解码等处理得到量化后的I帧帧内4×4亮度DCT系数块；
(2)对隐秘信息使用SHA256哈希算法得到哈希值，并使用LSB算法将哈希值嵌入到P帧内；
(3)选择I帧帧内残差绝对值较大的4×4亮度DCT系数块作为隐秘信息嵌入块；
(4)根据当前块邻块的帧内预测模式判断嵌入信息的漂移方向；
(5)根据判断结果，从HS或VS中选择合适的耦合系数进行嵌入；
(6)使用耦合系数中的嵌入系数进行隐秘信息嵌入，并调整补偿系数从而对嵌入引起的块内嵌入误差进行补偿，以杜绝误差在块内的传递，达到消除帧内失真漂移的目的；将所有的量化DCT系数重新熵编码得到目标嵌入视频。
(7)从P帧中提取出嵌入的哈希值。从I帧中提取出嵌入的隐秘信息并重新进行SHA256哈希运算，得到校验哈希值。并对比两个哈希值是否一致以验证数据完整性。
以下以HS中的耦合系数和VS中的耦合系数为例来具体阐述本发明提供的信息隐藏方法中的嵌入和提取方法。
本实施例中，嵌入的隐秘信息为二值比特流M＝{m1,m2,…,mn},mi∈{0,1}。在嵌入之前，对隐秘信息M进行SHA256哈希运算，把得出的哈希值嵌入到P帧中。
隐秘信息嵌入位置为I帧内亮度残差绝对值较大的4×4亮度量化DCT系数块。残差大小根据直流系数的绝对值和自定义参数T的值进行判断，优选选择直流系数的绝对值大于或等于自定义系数的DCT系数块。每个直流系数绝对值大于T，且其邻块帧内预测模式满足条件1或条件2的4×4亮度量化DCT系数块内嵌入1比特信息。
对H.264原始视频载体的4×4亮度量化DCT系数块的嵌入方法的流程如图1所示，具体包括如下步骤：
(1)对拟嵌入的信息进行SHA256哈希运算，隐秘信息按照长度被分为N个512bit的消息块。每个消息块分成16个32bit的字标记为M(i)0、M(i)1、M(i)2、…、M(i)15，然后对这N个消息块依次进行迭代处理。
计算过程中用到的三种中间值如下：
1、64个32bit字的message schedule标记为w0、w1、…、w63。
2、8个32bit字的工作变量标记为a、b、c、d、e、f、g。
3、包括8个32bit字的哈希值标记为H(i)0、…、H(i)7。
其中，Kt是第t个密钥，对应SHA256算法自定义的64个常量；Wt是本消息块产生的第t个word，原隐秘信息被切成固定长度512-bit的消息块，对每一个消息块，产生64个word，对N个消息块依次进行以上四步操作后将最后得到的H(N)0、H(N)1、H(N)2、…、H(N)7串联起来即可得到最后的256bit的哈希值。
由于256bit的哈希值本身数据量较小，因此可以直接使用LSB(LeastSignificant Bits)算法，将哈希值嵌入到视频首个P帧内像素值的最低有效位中，对嵌入后的视频质量几乎不会产生影响。
(2)根据直流系数的绝对值和自定义参数T在I帧内选择隐秘信息的备选嵌入块；实施例中，T不小于3；
(3)判断备选嵌入块的邻块是否满足条件1或条件2；
(4)如果满足条件1，则从VS中选择耦合系数进行嵌入与补偿；如果满足条件2，则从HS中选择耦合系数进行嵌入与补偿；
(5)隐秘信息嵌入过程根据嵌入系数的奇偶性进行调制，以使得嵌入系数的奇偶性与拟嵌入信息保持一致，并向着增大嵌入系数的绝对值的方向进行对嵌入系数和补偿系数进行微调。
本实施例中，条件1为Right-mode∈{0，3，7}；条件2为under-left-mode∈{0，1，2，4，5，6，8}，under-mode∈{1，8}。
其中，right-mode是当前备选嵌入块的右邻块的帧内预测模式，under-mode是当前备选嵌入块的下邻块的帧内预测模式，under-left-mode是当前备选嵌入块的左下邻块的帧内预测模式。
本实施例中，当备选嵌入块符合条件1时，利用VS(Vertical Set)中的耦合系数避免失真漂移。当备选嵌入块符合条件2时，利用HS(Horizontal Set)中的耦合系数避免失真漂移；
优选的，VS(Vertical Set)中的耦合系数如下：
HS(Horizontal Set)中的耦合系数如下：
本实施例中，当要从H.264嵌入视频流中提取信息，首先对原始视频进行熵解码等处理得到I帧的帧内预测模式与量化DCT系数；根据自定义参数T选择残差绝对值较大的4×4亮度块作为备选可提取块；根据邻块的帧内预测模式是否满足条件1或条件2，判断是否从备选可提取块中提取信息以及从哪一个耦合系数的嵌入系数中提取。
对嵌入的隐秘信息M进行提取后得到M＇＝{m1＇,m2＇,…,mn＇},mi＇∈{0,1}。发送方和接收方共享耦合系数、参数T和密钥；所以对应于嵌入位置，提取块为I帧内直流系数绝对值大于T且邻块的帧内预测模式满足条件1或条件2的4×4亮度块。提取系数位置为耦合系数中的嵌入系数或中的嵌入系数每个符合提取条件的4×4亮度块可以提取出1比特信息。
对H.264嵌入视频载体的每个4×4亮度块的提取方法的流程如图2所示，具体包括如下步骤：
(1)选择根据直流系数的绝对值和自定义参数T选择可能嵌入了信息的待提取块；
(2)判断待提取块的邻块是否满足条件1或条件2；
(3)如果满足条件1，则从来自VS的耦合系数中的嵌入系数中根据奇偶性提取1比特信息；满足条件2，则从来自HS的耦合系数中的嵌入系数中根据奇偶性提取1比特信息；
(4)对提取信息使用相同的SHA256哈希算法和密钥进行哈希得到哈希值，如果得到的哈希值和对方发过来的相同，那么就说明数据没有经过篡改。
本发明实施例提供的这种视频信息隐藏方法针对4×4亮度残差块量化DCT系数进行信息嵌入，首先利用SHA256哈希算法得出隐秘信息的哈希值；第二部根据H.264视频帧内预测模式确定失真漂移的两种方向，然后根据失真漂移的具体方向选择对应格式的耦合系数进行信息嵌入；由于所采用的耦合系数具有系数补偿效应，可使得被嵌入的残差块量化DCT系数在反变换时能够保持引发失真漂移的4×4亮度块像素(最下行或最后列)不发生改变，从而达到在内置式信息隐藏的同时控制失真漂移的目的。在信息提取过程中，对提取出的隐秘信息再次进行SHA256哈希计算得出新的哈希值，并与提取出的校验哈希值进行比对，从而达到防止数据篡改的目的。
如图3所示，是实施例中的预测块Bi,j与邻块参考像素的位置关系示意图；从该图可以看出，邻块的预测模式需要使用嵌入块的像素作为参考像素，则嵌入带来的误差就会传递到邻块，造成失真漂移。
如图4所示，是本发明实施例中9种帧内预测模式的示意图，从该图中可以看到预测模式具有各种方向，从而导致失真漂移也具有方向性。
如图5所示，是待嵌入块的邻块的位置示意图；通过对待嵌入块的各种可能引发失真漂移的邻块进行了定义，以方便划分条件；相应地，right-mode是当前备选嵌入块的右邻块的帧内预测模式；under-right-mode是当前备选嵌入块的右下邻块的帧内预测模式；under-mode是当前备选嵌入块的下邻块的帧内预测模式；under-left-mode是当前备选嵌入块的左下邻块的帧内预测模式。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于视频的内置式信息隐藏验证方法，其特征在于，包括
S1对待嵌入的隐秘信息通过哈希进行哈希运算，获取对应的校验哈希值，将其嵌入到原始视频的P帧内；
S2对原始视频进行熵解码，获取量化后的I帧帧内DCT系数块，在DCT系数块中选择隐秘信息的嵌入块；
S3判断当前嵌入块的嵌入信息漂移方向，并选择对应的耦合系数进行修正；
S4利用耦合系数对隐秘信息进行嵌入，对嵌入后的量化DCT系数进行熵编码，获取目标嵌入视频并发送；
S5从接收到的目标嵌入视频的I帧中提取出嵌入的隐秘信息并进行哈希运算，获得哈希值并与P帧中的校验哈希值进行比较。
2.根据权利要求1所述的一种适用于视频的内置式信息隐藏验证方法，其中，所述步骤S1中包括，
S11对待嵌入隐秘信息进行预处理，使其满足指定的结构；
S12将经过预处理的隐秘信息按照一定长度分成若干个数据块；
S13对隐秘信息数据块进行迭代处理，获取对应的校验哈希值；
S14将校验哈希值嵌入到原始视频的P帧中。
3.根据权利要求2所述的一种适用于视频的内置式信息隐藏验证方法，其中，所述步骤S11包括，
S111在原始隐秘信息末尾进行填充，使填充后的隐秘信息长度在对512取模后余数为448；
S112将原始隐秘信息补到填充后的隐秘信息后，获取经过预处理的隐秘信息。
4.根据权利要求1～3任一项所述的一种适用于视频的内置式信息隐藏验证方法，其中，所述步骤S3包括，
S31根据当前嵌入块邻块的帧内信息漂移预测判断嵌入信息的漂移方向；
S32根据漂移方向选择对应的横向修正耦合系数和/或纵向修正耦合系数。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种适用于视频的内置式信息隐藏验证方法，其中，所述步骤S4包括，
S41利用耦合系数对隐秘信息进行嵌入，以消除隐秘信息嵌入后的失真漂移；
S42将隐秘信息嵌入后的I帧与嵌入了校验哈希值的P帧一起重新熵编码获得目标嵌入视频并发送。
6.根据权利要求1～5任一项所述的一种适用于视频的内置式信息隐藏验证方法，其中，所述步骤S5包括，
S51根据直流系数的绝对值和自定义参数来确定可能嵌入了信息的I帧待提取块；
S52判断待提取块的嵌入信息漂移方向，并根据对应的耦合系数奇偶性从被嵌入块中提取隐秘信息；
S53对提取出的隐秘信息进行哈希运算，获得对应的哈希值，并将其与P帧中提取的校验哈希值进行比较。
7.根据权利要求1～6任一项所述的一种适用于视频的内置式信息隐藏验证方法，其中，步骤S1和步骤S5中的哈希运算方法相同。
8.根据权利要求1～7任一项所述的一种适用于视频的内置式信息隐藏验证方法，其中，所述步骤S2中优选将I帧帧内残差直流系数的绝对值不小于自定义参数的DCT系数块作为隐秘信息的嵌入块。
9.根据权利要求1～8任一项所述的一种适用于视频的内置式信息隐藏验证方法，其中，所述耦合系数包括嵌入系数和补偿系数，根据嵌入系数的奇偶性对耦合系数进行调制以使得嵌入系数的奇偶性与待嵌入信息保持一致，并向着增大嵌入系数绝对值的方向对嵌入系数和补偿系数进行调制。
10.根据权利要求6～9任一项所述的一种适用于视频的内置式信息隐藏验证方法，其中，所述自定义参数不小于3。
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