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一種加密域H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏方法與流程

文檔序號:12013486閱讀:283來源:國知局
一種加密域H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏方法與流程
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)隱藏技術(shù),尤其是涉及一種加密域H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏方法。

背景技術(shù):
隨著網(wǎng)絡環(huán)境的優(yōu)化以及視頻編碼與通信技術(shù)的日益成熟,數(shù)字視頻的應用范圍越來越廣泛。但是視頻數(shù)據(jù)安全與隱私保護需求屬于無法回避的核心問題。確保視頻數(shù)據(jù)安全性的最佳方法之一就是對視頻進行加密,這樣攻擊者即使獲得了視頻數(shù)據(jù)也無法獲得其內(nèi)容,保證了敏感視頻的安全。如果敏感視頻在參與運算之前需先解密,這就意味著在敏感視頻的整個生命周期中,至少有一部分時間是以明文形式存在的,這樣會帶來嚴重的隱私問題。加密域信號處理可以在隱私保護的同時進行視頻數(shù)據(jù)運算,可以幫助解決視頻安全和隱私的擔憂。通常服務商希望在加密視頻中嵌入一些附加消息,如來源信息、所有者身份或者認證數(shù)據(jù)等,用于管理加密視頻。同時,在一些重要的應用場合,如醫(yī)學診斷、法庭認證、軍事/航空等敏感領域往往需要在提取附加消息后能精確地恢復原宿主信息。例如,為保護病人隱私,對醫(yī)學影像等視頻信息進行了加密,數(shù)據(jù)庫管理者會在相應的加密視頻中嵌入病人的隱私信息和認證信息。為了不影響診斷,授權(quán)的醫(yī)生希望在解密和提取附加信息后,可以完全恢復原始視頻內(nèi)容。可見,如何對加密域視頻進行數(shù)據(jù)隱藏,以及如何保證解密和提取隱藏信息之后數(shù)字視頻內(nèi)容的完整性是十分重要的。然而,無論視頻加密還是視頻數(shù)據(jù)隱藏,都要考慮視頻壓縮編碼的影響。鑒于H.264/AVC高效的編碼性能和良好的網(wǎng)絡適應性,也是目前應用最普及的視頻編碼標準,加密域H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏技術(shù)無疑將成為學術(shù)界研究的熱點。雖然H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏和H.264/AVC視頻加密都得到了快速發(fā)展,但是數(shù)據(jù)變成密文后喪失了原有特性,導致現(xiàn)有的H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏技術(shù)失效。如何在密文前提下實現(xiàn)可逆數(shù)據(jù)隱藏,國內(nèi)外的研究也才剛剛開始,加密和可逆數(shù)據(jù)隱藏的結(jié)合還有很多難點問題有待解決。

技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種加密域H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏方法,其在與H.264/AVC視頻壓縮編碼標準相兼容的前提下對H.264/AVC視頻進行加密,且加密安全性高,同時能夠在加密后的H.264/AVC視頻中進行可逆數(shù)據(jù)隱藏,能夠保證隱秘信息在加密域和解密域H.264/AVC視頻中都能有效地被提取出,并且在解密和提取隱秘信息后可以完全恢復原始視頻。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種加密域H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏方法,其特征在于包括H.264/AVC視頻加密、加密域的H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏以及隱秘數(shù)據(jù)提取三部分;所述的H.264/AVC視頻加密的處理過程為:對于原始的H.264/AVC視頻中預測模式為Intra_4×4預測模式的所有宏塊,利用第一密鑰生成的二值偽隨機序列對每個宏塊中模式標志位為0的4×4子塊的預測模式的碼字的最后3位比特進行比特異或加密,完成每個宏塊的預測模式的加密,并利用第四密鑰生成的二值偽隨機序列對每個宏塊中的每個4×4子塊中的每個非零殘差系數(shù)的符號位進行比特異或加密,完成每個4×4子塊的殘差系數(shù)的加密;對于原始的H.264/AVC視頻中預測模式為Intra_16×16預測模式的所有宏塊,利用第二密鑰生成的二值偽隨機序列對每個宏塊的預測模式的碼字的最后1位比特進行比特異或加密,完成每個宏塊的預測模式的加密,并利用第四密鑰生成的二值偽隨機序列對每個宏塊中的每個非零殘差系數(shù)的符號位進行比特異或加密,完成每個宏塊的殘差系數(shù)的加密;對于原始的H.264/AVC視頻中預測模式為Intra_chroma預測模式的所有宏塊,對每個宏塊的預測模式不加密,而利用第四密鑰生成的二值偽隨機序列對每個宏塊中的每個非零殘差系數(shù)的符號位進行比特異或加密,完成每個宏塊的殘差系數(shù)的加密;對于原始的H.264/AVC視頻中預測模式為幀間預測模式且運動矢量差分不為0的所有宏塊,利用第三密鑰生成的二值偽隨機序列對每個宏塊的運動矢量差分的指數(shù)哥倫布碼字的最后1位比特進行比特異或加密,完成每個宏塊的運動矢量差分的加密,并利用第四密鑰生成的二值偽隨機序列對每個宏塊中的每個非零殘差系數(shù)的符號位進行比特異或加密,完成每個宏塊的殘差系數(shù)的加密;對于原始的H.264/AVC視頻中預測模式為幀間預測模式且運動矢量差分為0的所有宏塊,對每個宏塊的運動矢量差分不加密,而利用第四密鑰生成的二值偽隨機序列對每個宏塊中的每個非零殘差系數(shù)的符號位進行比特異或加密,完成每個宏塊的殘差系數(shù)的加密;通過上述加密得到加密域的H.264/AVC視頻;所述的加密域的H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏的具體過程為:②-1、對加密域的H.264/AVC視頻的碼流進行熵解碼,解碼得到預測模式為Intra_4×4預測模式的每個宏塊中的每個4×4子塊中的所有加密的非零殘差系數(shù);②-2、確定隱秘信息嵌入?yún)^(qū)域,記為Z,Z=[Tn-β,Tn]∪[Tp,Tp+β],其中,在此“[]”為區(qū)間表示符號,“∪”為并集運算符號,Tn=-1,Tp=1,β為正整數(shù)調(diào)節(jié)因子;②-3、針對步驟②-1中得到的所有加密的非零殘差系數(shù),對值大于Tp+β的所有加密的非零殘差系數(shù)與值小于Tn-β的所有加密的非零殘差系數(shù)進行預處理,如果步驟②-1中得到的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i個加密的非零殘差系數(shù)f(i)大于Tp+β,則令f(i)=f(i)+(β+1),如果步驟②-1中得到的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i個加密的非零殘差系數(shù)f(i)小于Tn-β,則令f(i)=f(i)-(β+1);對值大于Tn且小于Tp的所有加密的非零殘差系數(shù)不進行預處理;對值屬于Z的所有加密的非零殘差系數(shù)不進行預處理;其中,1≤i≤I,I表示步驟②-1中得到的加密的非零殘差系數(shù)的總個數(shù),f(i)=f(i)+(β+1)和f(i)=f(i)-(β+1)中的“=”為賦值符號;②-4、在步驟②-3的基礎上,對值大于Tp+β的所有加密的非零殘差系數(shù)、值小于Tn-β的所有加密的非零殘差系數(shù)、值大于Tn且小于Tp的所有加密的非零殘差系數(shù)不進行隱秘信息嵌入操作;對值屬于Z的所有加密的非零殘差系數(shù),根據(jù)待嵌入的隱秘信息進行修改以完成隱秘信息嵌入操作,完成加密域的H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏,得到含隱秘信息的加密域的H.264/AVC視頻,如果經(jīng)步驟②-3處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i個加密的非零殘差系數(shù)f(i)屬于區(qū)間[Tn-β,Tn],則當待嵌入的隱秘信息比特為0時,令f(i)=f(i)-(Tn-f(i)),當待嵌入的隱秘信息比特為1時,令f(i)=f(i)-(Tn-f(i))-1;如果經(jīng)步驟②-3處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i個加密的非零殘差系數(shù)f(i)屬于區(qū)間[Tp,Tp+β],則當待嵌入的隱秘信息比特為0時,令f(i)=f(i)+(f(i)-Tp),當待嵌入的隱秘信息比特為1時,令f(i)=f(i)+(f(i)-Tp)+1,其中,f(i)=f(i)-(Tn-f(i))、f(i)=f(i)-(Tn-f(i))-1、f(i)=f(i)+(f(i)-Tp)和f(i)=f(i)+(f(i)-Tp)+1中的“=”為賦值符號;所述的隱秘數(shù)據(jù)提取在加密域完成或在解密域完成,在加密域完成隱秘數(shù)據(jù)提取的具體過程為:③-1a、在加密域,對含隱秘信息的加密域的H.264/AVC視頻的碼流進行熵解碼,解碼得到預測模式為Intra_4×4預測模式的每個宏塊中的每個4×4子塊中的所有加密的非零殘差系數(shù);③-1b、確定隱秘信息提取區(qū)域,記為Z',Z'=Zn∪Zp,Zn=[Tn-2β-1,Tn],Zp=[Tp,Tp+2β+1],其中,“∪”為并集運算符號,在此“[]”為區(qū)間表示符號,Tn=-1,Tp=1,β為正整數(shù)調(diào)節(jié)因子;③-1c、針對步驟③-1a中得到的所有加密的非零殘差系數(shù),對值大于Tp+2β+1的所有加密的非零殘差系數(shù)、值小于Tn-2β-1的所有加密的非零殘差系數(shù)、值大于Tn且小于Tp的所有加密的非零殘差系數(shù)不進行隱秘信息提取操作;對值屬于Z'的所有加密的非零殘差系數(shù)進行隱秘信息提取操作,提取得到隱秘信息,如果步驟③-1a中得到的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i'個加密的非零殘差系數(shù)f'(i')屬于Zn,則當mod(Tn-f'(i'),2)等于0時,提取得到的隱秘信息比特為0,當mod(Tn-f'(i'),2)等于1時,提取得到的隱秘信息比特為1;如果步驟③-1a中得到的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i'個加密的非零殘差系數(shù)f'(i')屬于Zp,則當mod(f'(i')-Tp,2)等于0時,提取得到的隱秘信息比特為0,當mod(f'(i')-Tp,2)等于1時,提取得到的隱秘信息比特為1;其中,1≤i'≤I',在此I'表示步驟③-1a中得到的加密的非零殘差系數(shù)的總個數(shù),mod()為求余數(shù)函數(shù);在解密域完成隱秘數(shù)據(jù)提取的具體過程為:③-2a、對含隱秘信息的加密域的H.264/AVC視頻的碼流進行解析,識別含隱秘信息的加密域的H.264/AVC視頻的碼流中加密的預測模式的碼字和加密的運動矢量差分的指數(shù)哥倫布碼字,并對含隱秘信息的加密域的H.264/AVC視頻的碼流進行熵解碼,解碼得到加密的非零殘差系數(shù)的符號位,對加密的預測模式的碼字、加密的運動矢量差分的指數(shù)哥倫布碼字和加密的非零殘差系數(shù)的符號位進行解密,再對解密后的非零殘差系數(shù)進行熵編碼,得到解密后的含隱秘信息的H.264/AVC視頻的碼流;③-2b、在解密域,對解密后的含隱秘信息的H.264/AVC視頻的碼流進行熵解碼,解碼得到預測模式為Intra_4×4預測模式的每個宏塊中的每個4×4子塊中的所有解密的非零殘差系數(shù);③-2c、確定隱秘信息提取區(qū)域,記為Z',Z'=Zn∪Zp,Zn=[Tn-2β-1,Tn],Zp=[Tp,Tp+2β+1],其中,“∪”為并集運算符號,在此“[]”為區(qū)間表示符號,Tn=-1,Tp=1,β為正整數(shù)調(diào)節(jié)因子;③-2d、針對步驟③-2b中得到的所有解密的非零殘差系數(shù),對值大于Tp+2β+1的所有解密的非零殘差系數(shù)、值小于Tn-2β-1的所有解密的非零殘差系數(shù)、值大于Tn且小于Tp的所有解密的非零殘差系數(shù)不進行隱秘信息提取操作;對值屬于Z'的所有解密的非零殘差系數(shù)進行隱秘信息提取操作,提取得到隱秘信息,如果步驟③-2b中得到的所有解密的非零殘差系數(shù)中的第i'個解密的非零殘差系數(shù)f″(i')屬于Zn,則當mod(Tn-f″(i'),2)等于0時,提取得到的隱秘信息比特為0,當mod(Tn-f″(i'),2)等于1時,提取得到的隱秘信息比特為1;如果步驟③-2b中得到的所有解密的非零殘差系數(shù)中的第i'個解密的非零殘差系數(shù)f″(i')屬于Zp,則當mod(f″(i')-Tp,2)等于0時,提取得到的隱秘信息比特為0,當mod(f″(i')-Tp,2)等于1時,提取得到的隱秘信息比特為1;其中,1≤i'≤I',在此I'表示步驟③-2b中得到的解密的非零殘差系數(shù)的總個數(shù),mod()為求余數(shù)函數(shù)。所述的H.264/AVC視頻加密的具體過程為:①-1、將原始的H.264/AVC視頻中當前待處理的幀定義為當前幀;①-2、將當前幀中當前待處理的宏塊定義為當前宏塊;①-3、判斷當前宏塊的預測模式為幀內(nèi)預測模式還是為幀間預測模式,如果當前宏塊的預測模式為幀內(nèi)預測模式,則繼續(xù)執(zhí)行步驟①-4,如果當前宏塊的預測模式為幀間預測模式,則繼續(xù)執(zhí)行步驟①-5;①-4、當當前宏塊的預測模式為Intra_4×4預測模式時,利用第一密鑰生成的二值偽隨機序列對當前宏塊中的所有模式標志位為0的4×4子塊的預測模式的碼字的最后3位比特進行比特異或加密,完成當前宏塊的預測模式的加密,然后執(zhí)行步驟①-6;當當前宏塊的預測模式為Intra_16×16預測模式時,利用第二密鑰生成的二值偽隨機序列中的第k2位比特對當前宏塊的預測模式的碼字的最后1位比特進行比特異或加密,完成當前宏塊的預測模式的加密,然后令k2=k2+1,再執(zhí)行步驟①-7,其中,k2的初始值為1,k2=k2+1中的“=”為賦值符號;當當前宏塊的預測模式為Intra_chroma預測模式時,對當前宏塊的預測模式不加密,然后執(zhí)行步驟①-7;①-5、當當前宏塊的運動矢量差分不為0時,利用第三密鑰生成的二值偽隨機序列中的第k3位比特對當前宏塊的運動矢量差分的指數(shù)哥倫布碼字的最后1位比特進行比特異或加密,完成當前宏塊的運動矢量差分的加密,然后令k3=k3+1,再執(zhí)行步驟①-7,其中,k3的初始值為1,k3=k3+1中的“=”為賦值符號;當當前宏塊的運動矢量差分為0時,對當前宏塊的運動矢量差分不加密,然后執(zhí)行步驟①-7;①-6、將第四密鑰生成的二值偽隨機序列中的第k4位起的連續(xù)L1位比特作為當前殘差系數(shù)加密比特信息,然后利用當前殘差系數(shù)加密比特信息對當前宏塊中的所有4×4子塊中的所有非零殘差系數(shù)的符號位進行按位比特異或加密,完成當前宏塊的殘差系數(shù)的加密,接著令k4=k4+L1,再執(zhí)行步驟①-8,其中,k4的初始值為1,k4=k4+L1中的“=”為賦值符號,L1表示當前宏塊中的所有4×4子塊中非零殘差系數(shù)的總個數(shù);①-7、將第四密鑰生成的二值偽隨機序列中的第k4位起的連續(xù)L2位比特作為當前殘差系數(shù)加密比特信息,然后利用當前殘差系數(shù)加密比特信息對當前宏塊中的所有非零殘差系數(shù)的符號位進行按位比特異或加密,完成當前宏塊的殘差系數(shù)的加密,接著令k4=k4+L2,再執(zhí)行步驟①-8,其中,k4的初始值為1,k4=k4+L2中的“=”為賦值符號,L2表示當前宏塊中非零殘差系數(shù)的總個數(shù);①-8、將當前幀中下一個待處理的宏塊作為當前宏塊,然后返回步驟①-3繼續(xù)執(zhí)行,直至當前幀中的所有宏塊處理完畢;①-9、將原始的H.264/AVC視頻中下一個待處理的幀作為當前幀,然后返回步驟①-2繼續(xù)執(zhí)行,直至原始的H.264/AVC視頻中的所有幀處理完畢,得到加密域的H.264/AVC視頻。所述的步驟①-4中當當前宏塊的預測模式為Intra_4×4預測模式時,完成當前宏塊的預測模式的加密的具體過程為:①-4a、將當前宏塊劃分為16個互不重疊的4×4子塊,將當前宏塊中當前待處理的4×4子塊定義為當前子塊;①-4b、判斷當前子塊的預測模式的模式標志位是否為0,如果當前子塊的預測模式的模式標志位為0,則將第一密鑰生成的二值偽隨機序列中的第k1位起的連續(xù)三位比特作為當前加密比特信息,接著利用當前加密比特信息對當前子塊的預測模式的碼字的最后3位比特進行按位比特異或加密,得到當前子塊的預測模式加密后的碼字,然后令k1=k1+3,再執(zhí)行步驟①-4c;如果當前子塊的預測模式的模式標志位不為0,對當前子塊的預測模式的碼字不加密,再執(zhí)行步驟①-4c,其中,k1的初始值為1,k1=k1+3中的“=”為賦值符號;①-4c、將當前宏塊中下一個待處理的4×4子塊作為當前子塊,然后返回步驟①-4b繼續(xù)執(zhí)行,直至當前宏塊中的所有4×4子塊處理完畢,完成當前宏塊的預測模式的加密。所述的步驟②-4的具體過程為:②-4a、將經(jīng)步驟②-3處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i個加密的非零殘差系數(shù)f(i)定義為當前非零殘差系數(shù),并將待嵌入的隱秘信息中當前待嵌入的隱秘信息比特定義為當前待嵌入信息比特,其中,i的初始值為1;②-4b、如果當前非零殘差系數(shù)不屬于Z,則不修改當前非零殘差系數(shù),然后執(zhí)行步驟②-4d;如果當前非零殘差系數(shù)屬于區(qū)間[Tn-β,Tn],則當當前待嵌入信息比特為0時,令f(i)=f(i)-(Tn-f(i)),然后執(zhí)行步驟②-4c;當當前待嵌入信息比特為1時,令f(i)=f(i)-(Tn-f(i))-1,然后執(zhí)行步驟②-4c;如果當前非零殘差系數(shù)屬于區(qū)間[Tp,Tp+β],則當當前待嵌入信息比特為0時,令f(i)=f(i)+(f(i)-Tp),然后執(zhí)行步驟②-4c;當當前待嵌入信息比特為1時,令f(i)=f(i)+(f(i)-Tp)+1,然后執(zhí)行步驟②-4c;上述,f(i)=f(i)-(Tn-f(i))、f(i)=f(i)-(Tn-f(i))-1、f(i)=f(i)+(f(i)-Tp)和f(i)=f(i)+(f(i)-Tp)+1中的“=”為賦值符號;②-4c、將待嵌入的隱秘信息中下一個待嵌入的隱秘信息比特作為當前待嵌入信息比特,然后執(zhí)行步驟②-4d;②-4d、令i=i+1,將經(jīng)步驟②-3處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)中的下一個加密的非零殘差系數(shù)作為當前非零殘差系數(shù),然后返回步驟②-4b繼續(xù)執(zhí)行,直至經(jīng)步驟②-3處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)處理完畢,完成加密域的H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏,得到含隱秘信息的加密域的H.264/AVC視頻,其中,i=i+1中的“=”為賦值符號。所述的步驟③-1c執(zhí)行完畢,提取得到隱秘信息后進行加密的非零殘差系數(shù)的恢復操作,再對加密的預測模式的碼字、加密的運動矢量差分的指數(shù)哥倫布碼字和加密的非零殘差系數(shù)的符號位進行解密,并對解密后的非零殘差系數(shù)重新進行熵編碼,得到原始的H.264/AVC視頻的碼流,具體過程為:(11)針對經(jīng)步驟③-1c處理后的所有加密的非零殘差系數(shù),對值屬于Zn的所有加密的非零殘差系數(shù)進行恢復操作,如果經(jīng)步驟③-1c處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i'個加密的非零殘差系數(shù)f'(i')屬于Zn,則當mod(Tn-f'(i'),2)等于0時,令當mod(Tn-f'(i'),2)等于1時,令如果經(jīng)步驟③-1c處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i'個加密的非零殘差系數(shù)f'(i')屬于Zp,則當mod(f'(i')-Tp,2)等于0時,令當mod(f'(i')-Tp,2)等于1時,令其中,符號為向下取整符號,中的“=”為賦值符號;(12)在步驟(11)的基礎上,對值大于Tp+2β+1的所有加密的非零殘差系數(shù)與值小于Tn-2β-1的所有加密的非零殘差系數(shù)進行后處理,如果經(jīng)步驟③-1c處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i'個加密的非零殘差系數(shù)f'(i')大于Tp+2β+1,則令f'(i')=f'(i')-(β+1),如果經(jīng)步驟③-1c處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i'個加密的非零殘差系數(shù)f'(i')小于Tn-2β-1,則令f'(i')=f'(i')+(β+1);對值大于Tn且小于Tp的所有加密的非零殘差系數(shù)不進行后處理;對值屬于Z的所有加密的非零殘差系數(shù)不進行后處理;其中,f'(i')=f'(i')-(β+1)和f'(i')=f'(i')+(β+1)中的“=”為賦值符號;(13)在步驟(12)的基礎上,再對加密的預測模式的碼字、加密的運動矢量差分的指數(shù)哥倫布碼字和加密的非零殘差系數(shù)的符號位進行解密,并對解密后的非零殘差系數(shù)重新進行熵編碼,即得到原始的H.264/AVC視頻的碼流。所述的步驟③-2d執(zhí)行完畢,提取得到隱秘信息后進行非零殘差系數(shù)的恢復操作,再對恢復后的非零殘差系數(shù)重新進行熵編碼,得到原始的H.264/AVC視頻的碼流,具體過程為:(21)針對經(jīng)步驟③-2d處理后的所有解密的非零殘差系數(shù),對值屬于Zn的所有解密的非零殘差系數(shù)進行恢復得到對應的原始的解密的非零殘差系數(shù),如果經(jīng)步驟③-2d處理后的所有解密的非零殘差系數(shù)中的第i'個解密的非零殘差系數(shù)f″(i')屬于Zn,則當mod(Tn-f″(i'),2)等于0時,令當mod(Tn-f″(i'),2)等于1時,令如果經(jīng)步驟③-2d處理后的所有解密的非零殘差系數(shù)中的第i'個解密的非零殘差系數(shù)f″(i')屬于Zp,則當mod(f″(i')-Tp,2)等于0時,令當mod(f″(i')-Tp,2)等于1時,令其中,符號為向下取整符號,1中的“=”為賦值符號;(22)在步驟(21)的基礎上,對值大于Tp+2β+1的所有解密的非零殘差系數(shù)與值小于Tn-2β-1的所有解密的非零殘差系數(shù)進行后處理,如果經(jīng)步驟③-2d處理后的所有解密的非零殘差系數(shù)中的第i'個解密的非零殘差系數(shù)f″(i')大于Tp+2β+1,則令f″(i')=f″(i')-(β+1),如果經(jīng)步驟③-2d處理后的所有解密的非零殘差系數(shù)中的第i'個解密的非零殘差系數(shù)f″(i')小于Tn-2β-1,則令f″(i')=f″(i')+(β+1);對值大于Tn且小于Tp的所有解密的非零殘差系數(shù)不進行后處理;對值屬于Z的所有解密的非零殘差系數(shù)不進行后處理;(23)在步驟(22)的基礎上,再對恢復后的非零殘差系數(shù)重新進行熵編碼,即得到原始的H.264/AVC視頻的碼流。所述的步驟②-2、所述的步驟③-1b和所述的步驟③-2c中β取大于或等于0的整數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:1)本發(fā)明方法在與H.264/AVC視頻壓縮編碼標準相兼容的前提下選擇對預測模式的碼字、運動矢量差分的指數(shù)哥倫布碼字和殘差系數(shù)的符號位進行加密,計算復雜度低,滿足實時視頻的應用需求,且加密安全性高;同時,加密對H.264/AVC視頻的碼流的碼率影響很小,不存在視頻加密中的數(shù)據(jù)擴張問題。2)數(shù)據(jù)隱藏者可以直接在加密域的H.264/AVC視頻嵌入隱秘信息,因此可有效解決視頻內(nèi)容安全和隱私泄露問題。3)本發(fā)明方法既可以在加密域有效地提取出隱秘數(shù)據(jù),也可以在解密域有效地提取出隱秘數(shù)據(jù),也即數(shù)據(jù)提取與解密是完全分離的,實用性更強;此外,本發(fā)明方法完全可逆,在解密和提取隱秘信息后可以無損恢復原始視頻。附圖說明圖1為本發(fā)明方法中視頻加密和數(shù)據(jù)隱藏的總體實現(xiàn)框圖;圖2為本發(fā)明方法中隱秘信息提取和視頻恢復的總體實現(xiàn)框圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。實施例一:本實施例提出的一種加密域H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏方法,其包括H.264/AVC視頻加密、加密域的H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏以及隱秘數(shù)據(jù)提取三部分。在本實施例中,為降低計算復雜度,并減小加密后的H.264/AVC視頻的碼流的碼率變化,同時具有較高的感知安全性,本發(fā)明方法選擇對幀內(nèi)預測模式(IPM)的碼字、不為0的運動矢量差分(MVD)的指數(shù)哥倫布碼字和非零殘差系數(shù)的符號位進行加密,本實施例對H.264/AVC視頻加密的總體實現(xiàn)框圖如圖1所示,處理過程為:對于原始的H.264/AVC視頻中預測模式為Intra_4×4預測模式的所有宏塊,利用第一密鑰生成的二值偽隨機序列對每個宏塊中模式標志位為0的4×4子塊的預測模式的碼字的最后3位比特進行比特異或加密,完成每個宏塊的預測模式的加密,并利用第四密鑰生成的二值偽隨機序列對每個宏塊中的每個4×4子塊中的每個非零殘差系數(shù)的符號位進行比特異或加密,完成每個4×4子塊的殘差系數(shù)的加密;對于原始的H.264/AVC視頻中預測模式為Intra_16×16預測模式的所有宏塊,利用第二密鑰生成的二值偽隨機序列對每個宏塊的預測模式的碼字的最后1位比特進行比特異或加密,完成每個宏塊的預測模式的加密,并利用第四密鑰生成的二值偽隨機序列對每個宏塊中的每個非零殘差系數(shù)的符號位進行比特異或加密,完成每個宏塊的殘差系數(shù)的加密;對于原始的H.264/AVC視頻中預測模式為Intra_chroma預測模式的所有宏塊,對每個宏塊的預測模式不加密,而利用第四密鑰生成的二值偽隨機序列對每個宏塊中的每個非零殘差系數(shù)的符號位進行比特異或加密,完成每個宏塊的殘差系數(shù)的加密;對于原始的H.264/AVC視頻中預測模式為幀間預測模式且運動矢量差分不為0的所有宏塊,利用第三密鑰生成的二值偽隨機序列對每個宏塊的運動矢量差分的指數(shù)哥倫布碼字的最后1位比特進行比特異或加密,完成每個宏塊的運動矢量差分的加密,并利用第四密鑰生成的二值偽隨機序列對每個宏塊中的每個非零殘差系數(shù)的符號位進行比特異或加密,完成每個宏塊的殘差系數(shù)的加密;對于原始的H.264/AVC視頻中預測模式為幀間預測模式且運動矢量差分為0的所有宏塊,對每個宏塊的運動矢量差分不加密,而利用第四密鑰生成的二值偽隨機序列對每個宏塊中的每個非零殘差系數(shù)的符號位進行比特異或加密,完成每個宏塊的殘差系數(shù)的加密;通過上述加密得到加密域的H.264/AVC視頻。在此,對H.264/AVC視頻加密的具體過程為:①-1、將原始的H.264/AVC視頻中當前待處理的幀定義為當前幀。①-2、將當前幀中當前待處理的宏塊定義為當前宏塊。①-3、判斷當前宏塊的預測模式為幀內(nèi)預測模式還是為幀間預測模式,如果當前宏塊的預測模式為幀內(nèi)預測模式,則繼續(xù)執(zhí)行步驟①-4,如果當前宏塊的預測模式為幀間預測模式,則繼續(xù)執(zhí)行步驟①-5。①-4、當當前宏塊的預測模式為Intra_4×4預測模式時,利用第一密鑰生成的二值偽隨機序列對當前宏塊中的所有模式標志位為0的4×4子塊的預測模式的碼字的最后3位比特進行比特異或加密,完成當前宏塊的預測模式的加密,然后執(zhí)行步驟①-6。在H.264標準中,4×4子塊的Intra_4×4預測模式不是直接進行熵編碼的,而是通過相鄰塊的幀內(nèi)模式來預測的。假設當前子塊為E,則對于當前子塊E,編碼器首先會根據(jù)相鄰塊A和相鄰塊B計算出當前子塊的最可能預測模式MPME,即相鄰塊A和相鄰塊B中預測模式值最小的那個預測模式,如果相鄰塊A和相鄰塊B中存在無效塊(當前片外或非幀內(nèi)Intra_4×4模式),則將當前子塊的模式確定為DC模式。當4×4子塊的最優(yōu)預測模式與最可能預測模式相同時,則將4×4子塊的模式標志位置為1,保持4×4子塊的預測模式不變,否則,將4×4子塊的模式標志位置為0,對4×4子塊的預測模式的碼字的后3位進行比特位異或加密,具體過程為:當當前宏塊的預測模式為Intra_4×4預測模式時,完成當前宏塊的預測模式的加密的具體過程為:①-4a、將當前宏塊劃分為16個互不重疊的4×4子塊,將當前宏塊中當前待處理的4×4子塊定義為當前子塊。①-4b、判斷當前子塊的預測模式的模式標志位是否為0,如果當前子塊的預測模式的模式標志位為0,則將第一密鑰生成的二值偽隨機序列中的第k1位起的連續(xù)三位比特作為當前加密比特信息,接著利用當前加密比特信息對當前子塊的預測模式的碼字的最后3位比特進行按位比特異或加密,得到當前子塊的預測模式加密后的碼字,然后令k1=k1+3,再執(zhí)行步驟①-4c;如果當前子塊的預測模式的模式標志位不為0,對當前子塊的預測模式的碼字不加密,再執(zhí)行步驟①-4c,其中,k1的初始值為1,k1=k1+3中的“=”為賦值符號。①-4c、將當前宏塊中下一個待處理的4×4子塊作為當前子塊,然后返回步驟①-4b繼續(xù)執(zhí)行,直至當前宏塊中的所有4×4子塊處理完畢,完成當前宏塊的預測模式的加密。在H.264/AVC中,Intra_16×16預測模式是與編碼塊模式(CBP)統(tǒng)一編碼的。為了保持加密的視頻流與H.264/AVC標準解碼器兼容,同時碼率不發(fā)生變化,可以對Intra_16×16預測模式進行加密,保證加密后應該是僅僅預測模式發(fā)生變化,而保持CBP不變與碼字長度不變。因此本發(fā)明方法對Intra_16×16預測模式的加密可以根據(jù)一個密鑰生成二值偽隨機序列,再利用該二值偽隨機序列對對應碼字的最后1位比特進行加密,這樣可以保持CBP和碼字長度都不變。即當當前宏塊的預測模式為Intra_16×16預測模式時,利用第二密鑰生成的二值偽隨機序列中的第k2位比特對當前宏塊的預測模式的碼字的最后1位比特進行比特異或加密,完成當前宏塊的預測模式的加密,然后令k2=k2+1,再執(zhí)行步驟①-7,其中,k2的初始值為1,k2=k2+1中的“=”為賦值符號。當當前宏塊的預測模式為Intra_chroma預測模式時,對當前宏塊的預測模式不加密,然后執(zhí)行步驟①-7。①-5、當當前宏塊的運動矢量差分不為0時,利用第三密鑰生成的二值偽隨機序列中的第k3位比特對當前宏塊的運動矢量差分的指數(shù)哥倫布碼字的最后1位比特進行比特異或加密,完成當前宏塊的運動矢量差分的加密,然后令k3=k3+1,再執(zhí)行步驟①-7,其中,k3的初始值為1,k3=k3+1中的“=”為賦值符號。在此,利用第三密鑰生成的二值偽隨機序列對當前宏塊的運動矢量差分的指數(shù)哥倫布碼字的最后1位比特進行比特異或加密,相當于改變了當前宏塊的運動矢量差分的符號,但是碼字的長度保持不變,滿足格式兼容性,例如運動矢量差分的值為“2”,經(jīng)過加密后其值變?yōu)椤?2”,而“2”和“-2”的碼字分別為“00100”和“00101”,具有相同的碼字長度。由于當運動矢量差分的值等于0時,在加密過程中其對應的碼字“1”是保持不變的,因此當當前宏塊的運動矢量差分為0時,對當前宏塊的運動矢量差分不加密,然后執(zhí)行步驟①-7。①-6、將第四密鑰生成的二值偽隨機序列中的第k4位起的連續(xù)L1位比特作為當前殘差系數(shù)加密比特信息,然后利用當前殘差系數(shù)加密比特信息對當前宏塊中的所有4×4子塊中的所有非零殘差系數(shù)的符號位進行按位比特異或加密,完成當前宏塊的殘差系數(shù)的加密,接著令k4=k4+L1,再執(zhí)行步驟①-8,其中,k4的初始值為1,k4=k4+L1中的“=”為賦值符號,L1表示當前宏塊中的所有4×4子塊中非零殘差系數(shù)的總個數(shù)。①-7、將第四密鑰生成的二值偽隨機序列中的第k4位起的連續(xù)L2位比特作為當前殘差系數(shù)加密比特信息,然后利用當前殘差系數(shù)加密比特信息對當前宏塊中的所有非零殘差系數(shù)的符號位進行按位比特異或加密,完成當前宏塊的殘差系數(shù)的加密,接著令k4=k4+L2,再執(zhí)行步驟①-8,其中,k4的初始值為1,k4=k4+L2中的“=”為賦值符號,L2表示當前宏塊中非零殘差系數(shù)的總個數(shù)。①-8、將當前幀中下一個待處理的宏塊作為當前宏塊,然后返回步驟①-3繼續(xù)執(zhí)行,直至當前幀中的所有宏塊處理完畢。①-9、將原始的H.264/AVC視頻中下一個待處理的幀作為當前幀,然后返回步驟①-2繼續(xù)執(zhí)行,直至原始的H.264/AVC視頻中的所有幀處理完畢,得到加密域的H.264/AVC視頻。上述對宏塊的預測模式、不為0的運動矢量差分和非零殘差系數(shù)進行加密所利用的二值偽隨機序列可以是由同一個密鑰生成的,也可以是由不同的密鑰生成的,即第一密鑰、第二密鑰、第三密鑰和第四密鑰可以相同,也可以不相同,但是解密時所采用的密鑰與加密時所采用的密鑰需一致。在本實施例中,如圖1所示,加密域的H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏的具體過程為:②-1、對加密域的H.264/AVC視頻的碼流進行熵解碼,解碼得到預測模式為Intra_4×4預測模式的每個宏塊中的每個4×4子塊中的所有加密的非零殘差系數(shù)。②-2、確定隱秘信息嵌入?yún)^(qū)域,記為Z,Z=[Tn-β,Tn]∪[Tp,Tp+β],其中,在此“[]”為區(qū)間表示符號,“∪”為并集運算符號,Tn=-1,Tp=1,β為正整數(shù)調(diào)節(jié)因子,其值越大,則嵌入?yún)^(qū)域的范圍越大,嵌入?yún)^(qū)域內(nèi)包含的可修改的系數(shù)也越多,即嵌入容量也就越大,因此通過調(diào)整β可以靈活控制嵌入容量。②-3、針對步驟②-1中得到的所有加密的非零殘差系數(shù),對值大于Tp+β的所有加密的非零殘差系數(shù)與值小于Tn-β的所有加密的非零殘差系數(shù)進行預處理,如果步驟②-1中得到的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i個加密的非零殘差系數(shù)f(i)大于Tp+β,則令f(i)=f(i)+(β+1),如果步驟②-1中得到的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i個加密的非零殘差系數(shù)f(i)小于Tn-β,則令f(i)=f(i)-(β+1);對值大于Tn且小于Tp的所有加密的非零殘差系數(shù)不進行預處理;對值屬于Z的所有加密的非零殘差系數(shù)不進行預處理;其中,1≤i≤I,I表示步驟②-1中得到的加密的非零殘差系數(shù)的總個數(shù),f(i)=f(i)+(β+1)和f(i)=f(i)-(β+1)中的“=”為賦值符號。②-4、在步驟②-3的基礎上,對值大于Tp+β的所有加密的非零殘差系數(shù)、值小于Tn-β的所有加密的非零殘差系數(shù)、值大于Tn且小于Tp的所有加密的非零殘差系數(shù)不進行隱秘信息嵌入操作;對值屬于Z的所有加密的非零殘差系數(shù),根據(jù)待嵌入的隱秘信息進行修改以完成隱秘信息嵌入操作,完成加密域的H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏,得到含隱秘信息的加密域的H.264/AVC視頻,如果經(jīng)步驟②-3處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i個加密的非零殘差系數(shù)f(i)屬于區(qū)間[Tn-β,Tn],則當待嵌入的隱秘信息比特為0時,令f(i)=f(i)-(Tn-f(i)),當待嵌入的隱秘信息比特為1時,令f(i)=f(i)-(Tn-f(i))-1;如果經(jīng)步驟②-3處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i個加密的非零殘差系數(shù)f(i)屬于區(qū)間[Tp,Tp+β],則當待嵌入的隱秘信息比特為0時,令f(i)=f(i)+(f(i)-Tp),當待嵌入的隱秘信息比特為1時,令f(i)=f(i)+(f(i)-Tp)+1,其中,f(i)=f(i)-(Tn-f(i))、f(i)=f(i)-(Tn-f(i))-1、f(i)=f(i)+(f(i)-Tp)和f(i)=f(i)+(f(i)-Tp)+1中的“=”為賦值符號。在此,步驟②-4的具體過程為:②-4a、將經(jīng)步驟②-3處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i個加密的非零殘差系數(shù)f(i)定義為當前非零殘差系數(shù),并將待嵌入的隱秘信息中當前待嵌入的隱秘信息比特定義為當前待嵌入信息比特,其中,i的初始值為1。②-4b、如果當前非零殘差系數(shù)不屬于Z,則不修改當前非零殘差系數(shù),然后執(zhí)行步驟②-4d。如果當前非零殘差系數(shù)屬于區(qū)間[Tn-β,Tn],則當當前待嵌入信息比特為0時,令f(i)=f(i)-(Tn-f(i)),然后執(zhí)行步驟②-4c;當當前待嵌入信息比特為1時,令f(i)=f(i)-(Tn-f(i))-1,然后執(zhí)行步驟②-4c。如果當前非零殘差系數(shù)屬于區(qū)間[Tp,Tp+β],則當當前待嵌入信息比特為0時,令f(i)=f(i)+(f(i)-Tp),然后執(zhí)行步驟②-4c;當當前待嵌入信息比特為1時,令f(i)=f(i)+(f(i)-Tp)+1,然后執(zhí)行步驟②-4c。上述,f(i)=f(i)-(Tn-f(i))、f(i)=f(i)-(Tn-f(i))-1、f(i)=f(i)+(f(i)-Tp)和f(i)=f(i)+(f(i)-Tp)+1中的“=”為賦值符號。②-4c、將待嵌入的隱秘信息中下一個待嵌入的隱秘信息比特作為當前待嵌入信息比特,然后執(zhí)行步驟②-4d。②-4d、令i=i+1,將經(jīng)步驟②-3處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)中的下一個加密的非零殘差系數(shù)作為當前非零殘差系數(shù),然后返回步驟②-4b繼續(xù)執(zhí)行,直至經(jīng)步驟②-3處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)處理完畢,完成加密域的H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏,得到含隱秘信息的加密域的H.264/AVC視頻,其中,i=i+1中的“=”為賦值符號。在本實施例中,由于隱秘信息提取與視頻解密是可完全分割的,因此隱秘數(shù)據(jù)提取可在加密域完成,也可在解密域完成。在加密域完成隱秘數(shù)據(jù)提取,即數(shù)據(jù)的嵌入和提取都是在加密域進行的,可有效解決視頻內(nèi)容安全和隱私泄露問題。此外,有些情況下用戶需要先對加密視頻進行解密,然后從解密后的視頻中提取隱秘信息,例如,一個擁有加密密鑰(該密鑰即為加密時所利用的二值偽隨機序列對應的密鑰)的授權(quán)用戶收到含隱秘信息的加密視頻,可以先用加密密鑰對視頻進行解密,解密后的視頻仍然含有隱秘信息,該隱秘信息可以用于追蹤數(shù)據(jù)源。如圖2所示,在加密域完成隱秘數(shù)據(jù)提取的具體過程為:③-1a、在加密域,對含隱秘信息的加密域的H.264/AVC視頻的碼流進行熵解碼,解碼得到預測模式為Intra_4×4預測模式的每個宏塊中的每個4×4子塊中的所有加密的非零殘差系數(shù)。③-1b、確定隱秘信息提取區(qū)域,記為Z',Z'=Zn∪Zp,Zn=[Tn-2β-1,Tn],Zp=[Tp,Tp+2β+1],其中,“∪”為并集運算符號,在此“[]”為區(qū)間表示符號,Tn=-1,Tp=1,β為正整數(shù)調(diào)節(jié)因子,其值越大,則嵌入?yún)^(qū)域的范圍越大,嵌入?yún)^(qū)域內(nèi)包含的可修改的系數(shù)也越多,即嵌入容量也就越大,因此通過調(diào)整β可以靈活控制嵌入容量。③-1c、針對步驟③-1a中得到的所有加密的非零殘差系數(shù),對值大于Tp+2β+1的所有加密的非零殘差系數(shù)、值小于Tn-2β-1的所有加密的非零殘差系數(shù)、值大于Tn且小于Tp的所有加密的非零殘差系數(shù)不進行隱秘信息提取操作;對值屬于Z'的所有加密的非零殘差系數(shù)進行隱秘信息提取操作,提取得到隱秘信息,如果步驟③-1a中得到的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i'個加密的非零殘差系數(shù)f'(i')屬于Zn,則當mod(Tn-f'(i'),2)等于0時,提取得到的隱秘信息比特為0,當mod(Tn-f'(i'),2)等于1時,提取得到的隱秘信息比特為1;如果步驟③-1a中得到的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i'個加密的非零殘差系數(shù)f'(i')屬于Zp,則當mod(f'(i')-Tp,2)等于0時,提取得到的隱秘信息比特為0,當mod(f'(i')-Tp,2)等于1時,提取得到的隱秘信息比特為1;其中,1≤i'≤I',在此I'表示步驟③-1a中得到的加密的非零殘差系數(shù)的總個數(shù),mod()為求余數(shù)函數(shù)。實施例二:本實施例提出的一種加密域H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏方法,其H.264/AVC視頻加密和加密域的H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏的過程與實施例一中的H.264/AVC視頻加密和加密域的H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏的過程一致,不同之處在于本實施例隱秘數(shù)據(jù)提取在解密域完成。如圖2所示,在解密域完成隱秘數(shù)據(jù)提取的具體過程為:③-2a、對含隱秘信息的加密域的H.264/AVC視頻的碼流進行解析,識別含隱秘信息的加密域的H.264/AVC視頻的碼流中加密的預測模式的碼字和加密的運動矢量差分的指數(shù)哥倫布碼字,并對含隱秘信息的加密域的H.264/AVC視頻的碼流進行熵解碼,解碼得到加密的非零殘差系數(shù)的符號位,對加密的預測模式的碼字、加密的運動矢量差分的指數(shù)哥倫布碼字和加密的非零殘差系數(shù)的符號位進行解密,再對解密后的非零殘差系數(shù)進行熵編碼,得到解密后的含隱秘信息的H.264/AVC視頻的碼流。在此,利用第一密鑰生成的二值偽隨機序列對加密的Intra_4×4預測模式的碼字進行解密,解密過程與加密過程一致,即從第一密鑰生成的二值偽隨機序列中按序取出3位,與Intra_4×4預測模式的宏塊中模式標志位為0的子塊的預測模式的碼字的后3位比特進行按位比特異或解密,并且密鑰為同一個,即加密和解密時所利用的二值偽隨機序列為同一個;利用第二密鑰生成的二值偽隨機序列對加密的Intra_16×16預測模式的碼字進行解密,解密過程與加密過程一致,即從第二密鑰生成的二值偽隨機序列中按序取出1位,與Intra_16×16預測模式的碼字的最后1位比特進行異或解密,并且密鑰為同一個,即加密和解密時所利用的二值偽隨機序列為同一個;利用第三密鑰生成的二值偽隨機序列對加密的不為0的運動矢量差分的指數(shù)哥倫布碼字進行解密,解密過程與加密過程一致,即從第三密鑰生成的二值偽隨機序列中按序取出1位,與不為0的運動矢量差分的指數(shù)哥倫布碼字的最后1位比特進行異或解密,并且密鑰為同一個,即加密和解密時所利用的二值偽隨機序列為同一個;利用第四密鑰生成的二值偽隨機序列對非零殘差系數(shù)的符號進行解密,解密的過程與加密時利用第四密鑰生成的二值偽隨機序列對非零殘差系數(shù)的符號加密的過程一致,即從第四密鑰生成的二值偽隨機序列中按序取出1位,與非零殘差系數(shù)的符號位進行異或解密,并且密鑰為同一個,即加密和解密時所利用的二值偽隨機序列為同一個。③-2b、在解密域,對解密后的含隱秘信息的H.264/AVC視頻的碼流進行熵解碼,解碼得到預測模式為Intra_4×4預測模式的每個宏塊中的每個4×4子塊中的所有解密的非零殘差系數(shù)。③-2c、由于對非零殘差系數(shù)的加密僅僅是改變了其符號,例如,在加密過程中,系數(shù)值1可能會變?yōu)?1,而根據(jù)嵌入,1和-1都對應于隱秘信息比特“0”,因此,加密和解密并不會對隱秘信息的提取造成影響,因此解密域隱秘數(shù)據(jù)的提取過程與加密域隱秘數(shù)據(jù)的提取過程相同。確定隱秘信息提取區(qū)域,記為Z',Z'=Zn∪Zp,Zn=[Tn-2β-1,Tn],Zp=[Tp,Tp+2β+1],其中,“∪”為并集運算符號,在此“[]”為區(qū)間表示符號,Tn=-1,Tp=1,β為正整數(shù)調(diào)節(jié)因子,其值越大,則嵌入?yún)^(qū)域的范圍越大,嵌入?yún)^(qū)域內(nèi)包含的可修改的系數(shù)也越多,即嵌入容量也就越大,因此通過調(diào)整β可以靈活控制嵌入容量。③-2d、針對步驟③-2b中得到的所有解密的非零殘差系數(shù),對值大于Tp+2β+1的所有解密的非零殘差系數(shù)、值小于Tn-2β-1的所有解密的非零殘差系數(shù)、值大于Tn且小于Tp的所有解密的非零殘差系數(shù)不進行隱秘信息提取操作;對值屬于Z'的所有解密的非零殘差系數(shù)進行隱秘信息提取操作,提取得到隱秘信息,如果步驟③-2b中得到的所有解密的非零殘差系數(shù)中的第i'個解密的非零殘差系數(shù)f″(i')屬于Zn,則當mod(Tn-f″(i'),2)等于0時,提取得到的隱秘信息比特為0,當mod(Tn-f″(i'),2)等于1時,提取得到的隱秘信息比特為1;如果步驟③-2b中得到的所有解密的非零殘差系數(shù)中的第i'個解密的非零殘差系數(shù)f″(i')屬于Zp,則當mod(f″(i')-Tp,2)等于0時,提取得到的隱秘信息比特為0,當mod(f″(i')-Tp,2)等于1時,提取得到的隱秘信息比特為1;其中,1≤i'≤I',在此I'表示步驟③-2b中得到的解密的非零殘差系數(shù)的總個數(shù),mod()為求余數(shù)函數(shù)。實施例三:本實施例提出的一種加密域H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏方法,其H.264/AVC視頻加密、加密域的H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏和隱秘信息提取的過程與實施例一中的H.264/AVC視頻加密、加密域的H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏和隱秘信息提取的過程一致,本實施例在實施例一的基礎上進行原始的H.264/AVC視頻的恢復。即在步驟③-1c執(zhí)行完畢,提取得到隱秘信息后進行加密的非零殘差系數(shù)的恢復操作,再對加密的預測模式的碼字、加密的運動矢量差分的指數(shù)哥倫布碼字和加密的非零殘差系數(shù)的符號位進行解密,并對解密后的非零殘差系數(shù)重新進行熵編碼,得到原始的H.264/AVC視頻的碼流,具體過程為:(11)針對經(jīng)步驟③-1c處理后的所有加密的非零殘差系數(shù),對值屬于Zn的所有加密的非零殘差系數(shù)進行恢復操作,如果經(jīng)步驟③-1c處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i'個加密的非零殘差系數(shù)f'(i')屬于Zn,則當mod(Tn-f'(i'),2)等于0時,令當mod(Tn-f'(i'),2)等于1時,令如果經(jīng)步驟③-1c處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i'個加密的非零殘差系數(shù)f'(i')屬于Zp,則當mod(f'(i')-Tp,2)等于0時,令當mod(f'(i')-Tp,2)等于1時,令其中,符號為向下取整符號,中的“=”為賦值符號。(12)在步驟(11)的基礎上,對值大于Tp+2β+1的所有加密的非零殘差系數(shù)與值小于Tn-2β-1的所有加密的非零殘差系數(shù)進行后處理,如果經(jīng)步驟③-1c處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i'個加密的非零殘差系數(shù)f'(i')大于Tp+2β+1,則令f'(i')=f'(i')-(β+1),如果經(jīng)步驟③-1c處理后的所有加密的非零殘差系數(shù)中的第i'個加密的非零殘差系數(shù)f'(i')小于Tn-2β-1,則令f'(i')=f'(i')+(β+1);對值大于Tn且小于Tp的所有加密的非零殘差系數(shù)不進行后處理;對值屬于Z的所有加密的非零殘差系數(shù)不進行后處理;其中,f'(i')=f'(i')-(β+1)和f'(i')=f'(i')+(β+1)中的“=”為賦值符號。(13)至步驟(12)得到不含隱秘信息的加密的H.264/AVC視頻的碼流,因此在步驟(12)的基礎上,再對加密的預測模式的碼字、加密的運動矢量差分的指數(shù)哥倫布碼字和加密的非零殘差系數(shù)的符號位進行解密,并對解密后的非零殘差系數(shù)重新進行熵編碼,即得到原始的H.264/AVC視頻的碼流。實施例四:本實施例提出的一種加密域H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏方法,其H.264/AVC視頻加密、加密域的H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏和隱秘信息提取的過程與實施例二中的H.264/AVC視頻加密、加密域的H.264/AVC視頻可逆數(shù)據(jù)隱藏和隱秘信息提取的過程一致,本實施例在實施例二的基礎上進行原始的H.264/AVC視頻的恢復。即在步驟③-2d執(zhí)行完畢,提取得到隱秘信息后進行非零殘差系數(shù)的恢復操作,再對恢復后的非零殘差系數(shù)重新進行熵編碼,得到原始的H.264/AVC視頻的碼流,具體過程為:(21)針對經(jīng)步驟③-2d處理后的所有解密的非零殘差系數(shù),對值屬于Zn的所有解密的非零殘差系數(shù)進行恢復得到對應的原始的解密的非零殘差系數(shù),如果經(jīng)步驟③-2d處理后的所有解密的非零殘差系數(shù)中的第i'個解密的非零殘差系數(shù)f″(i')屬于Zn,則當mod(Tn-f″(i'),2)等于0時,令當mod(Tn-f″(i'),2)等于1時,令如果經(jīng)步驟③-2d處理后的所有解密的非零殘差系數(shù)中的第i'個解密的非零殘差系數(shù)f″(i')屬于Zp,則當mod(f″(i')-Tp,2)等于0時,令當mod(f″(i')-Tp,2)等于1時,令其中,符號為向下取整符號,中的“=”為賦值符號。(22)在步驟(21)的基礎上,對值大于Tp+2β+1的所有解密的非零殘差系數(shù)與值小于Tn-2β-1的所有解密的非零殘差系數(shù)進行后處理,如果經(jīng)步驟③-2d處理后的所有解密的非零殘差系數(shù)中的第i'個解密的非零殘差系數(shù)f″(i')大于Tp+2β+1,則令f″(i')=f″(i')-(β+1),如果經(jīng)步驟③-2d處理后的所有解密的非零殘差系數(shù)中的第i'個解密的非零殘差系數(shù)f″(i')小于Tn-2β-1,則令f″(i')=f″(i')+(β+1);對值大于Tn且小于Tp的所有解密的非零殘差系數(shù)不進行后處理;對值屬于Z的所有解密的非零殘差系數(shù)不進行后處理。(23)在步驟(22)的基礎上,再對恢復后的非零殘差系數(shù)重新進行熵編碼,即得到原始的H.264/AVC視頻的碼流。上述步驟②-2、步驟③-1b和步驟③-2c中β取大于或等于0的整數(shù),一般情況下可取0或1。
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