利用视频压缩特性的隐写关键技术研究

With recent improvements in new generation networks and advanced video coding techniques, the communications via compressed video objects are becoming more and more common and frequent, which creates a favorable external environment for the development of video steganography. Compared with the image steganography, the video steganography is relatively backward. However, because of its obvious advantages in the embedding capacity and flexibility, the video steganographic techniques have shown a great application prospect and important significance in research. For video content, the diversity in compression standards and carrier types together with the lack of evaluation criteria for embedding domain selection make relevant steganographic research difficult. Addressing the limitations and shortcomings of current research, this project takes the characteristics of the video compression into consideration to improve the steganographic designing performance. Specifically, optimized selection strategies of embedding domain and positions are to be tested. Moreover, the advanced stego-coding techniques are to be used to improve embedding efficiency. On the other hand, to timely verify the design indexes and parameters, the techniques of adaptive detection interval division, calibration-based macro-characteristics recovery and information fusion are to be deeply studied.

近年来，随着新一代高性能网络技术的发展和视频处理技术的不断优化，以压缩视频为载体的网络通信方式越来越具有普遍性与频发性，这为视频隐写的发展创造了良好的外部环境。相较于图像隐写，视频隐写暂时处于相对落后的位置，但是由于其在嵌入容量与灵活性方面具有明显优势，所表现出来的发展前景使得相关研究工作具有重要意义。本项目针对当前视频隐写研究中面临的编码标准多样，嵌入区域评价标准缺失，嵌入方式不够优化等问题，结合压缩编码的过程特点展开研究，一方面通过制定更加合理的嵌入域/嵌入位置选择策略、设计优化的嵌入方式以及应用优化的隐写编码等技术，提升视频隐写的不可检测性；另一方面为了及时对正向隐写方法的设计指标与性能进行评估和验证，通过自适应检测区间划分、基于校准的宏观特征恢复以及信息融合相关技术，提高视频隐写分析的针对性与检测指标的可靠性。

隐写是一门关于隐蔽通信的艺术与科学，相关技术致力于将秘密消息以不可感知的方式嵌入常用的媒体文件中进行传输，目的是不引起监管第三方的警觉。近年来，随着新一代高性能网络技术的发展和视频处理技术的不断优化，以压缩视频为载体的网络通信方式越来越具有普遍性与频发性，这为视频隐写的发展创造了良好的外部环境。国内外对相关问题的研究很重视。本项目针对当前视频隐写研究中存在的突出问题，结合视频压缩编码特性进行研究，提高了视频隐写的设计与安全性验证性能。首先，课题组对合理的嵌入域/嵌入位置选择策略进行了研究，设计了更加优化的嵌入方式，应用了更高效的隐写编码技术，针对多种嵌入域设计了一系列具有更高隐蔽性的视频隐写方法；其次，为了及时对隐写方法的设计指标与安全性能进行验证和评估，课题组首次提出了“自适应视频隐写分析”的概念，并基于自适应检测区间划分、动态区域分割等技术，提出了实用意义上第一个自适应视频隐写分析方法，在很大程度上提高了视频隐写分析的针对性与测试指标的可靠性。