數字視頻隱寫分析關鍵技術研究

《數字視頻隱寫分析關鍵技術研究》是依託天津大學，由張承乾擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：數字視頻隱寫分析關鍵技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張承乾
• 依託單位：天津大學

項目摘要

作為信息隱藏對抗技術,隱寫分析技術已成為當前信息安全領域的一個前沿研究方向。相比於圖像隱寫分析技術的快速發展,面向數字視頻的隱寫分析尚處於發展初期，但其顯現的套用前景使得深入展開視頻隱寫分析研究具有非常重要的理論和現實意義。本項目擬結合視頻壓縮編碼系統特性，圍繞視頻數據結構中的空域像素，DCT係數和運動矢量三類主要數據元素構建針對性的隱寫分析檢測模型。定性研究隱寫操作對載體統計特性的影響，建立定量模型，對三類數據元素分別引入時空預測模型和高階譜技術，時域預測和參數估計技術，運動一致性評價技術，在實現隱寫嵌入痕跡判別的基礎上，進一步有效估測嵌入強度和嵌入容量兩個重要隱寫參數，為真正實現信息隱藏逆向分析進行有力的探索。本項目將從理論和實際系統兩個層面展開對視頻隱寫的分析研究，其預期成果將形成一系列具有自主智慧財產權的檢測方法及工具，將有助於推動多媒體信息隱寫分析技術體系的完善和發展。

結題摘要

數字視頻信息隱藏與隱寫分析是當前多媒體信息安全領域的研究熱點，它以各種數字視頻資源為載體，實現信息的傳遞與對抗。本課題結合視頻壓縮編碼系統特性，圍繞視頻數據結構中的空域像素、DCT係數和運動矢量三類主要數據元素展開相關研究。將空域像素與DCT係數相結合，一方面從嵌入調製對視頻幀統計特性的影響出發，構建預測模型，利用重譜分析技術不僅實現了對待測視頻是否含有秘密信息的判斷，進一步對嵌入強度這一嵌入參數進行了較為精確的估計。另一方面，從嵌入調製對視頻幀空時域相關性的影響出發，設計了新的空時域局部檢測運算元，測試結果顯示該檢測運算元在不同壓縮編碼標準下都具有出色的檢測性能。同時通過研究各種不同壓縮編碼標準中運動矢量的特點，設計了基於菱形編碼的H.264運動矢量隱寫算法，測試結果表明該算法具有大容量且對視頻主觀質量和碼率影響較小。另外設計了基於參考幀的多視點視頻的信息隱藏算法，測試結果表明該算法可以形成一定的嵌入量。課題組依託自身在視頻數據分析上的積累，還展開了視頻篡改取證和視頻內容分析兩個方面的探索性研究。最終課題組圓滿地完成了項目規劃的任務，發表相關學術論文12篇，申請（含授權）專利3件，培養博士碩士研究生12人，並以課題成果為研究基礎成功申請了軍工項目。