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专利号: 202610129810X
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种秘密信息嵌入视频的方法,其特征在于,包括:

对视频进行编码单元分割,对编码单元进行预测单元划分,将编码单元中相邻预测单元的划分模式分别转换为二维数组的行号和列号,构建编码单元的二维数组;

根据秘密信息的嵌入容量需求,确定嵌入秘密信息的编码单元A和计算多边形需要覆盖的元素E数量,根据多边形需要覆盖的元素E数量,计算多边形尺寸,根据多边形需要覆盖的元素E数量和多边形尺寸,对编码单元A的二维数组图进行多边形划分,获得各多边形的覆盖域,对编码单元A的二维数组进行赋值;其中,元素E为二维数组中的元素;计算多边形ω需要覆盖的元素E数量num的公式为:num=2 ,ω为秘密信息的位数,多边形尺寸与num的关系为:num=m×n‑4×k(k+1)/2,m、n和k分别为多边形的长度、宽度和斜边对应的水平偏移量;在多边形划分过程中,多边形的横边沿所在行的中心分布,多边形的竖边沿所在列的中心分布,多边形的斜边沿覆盖元素对应区域的对角线分布,相邻多边形共用同一条边,若二维数组图的边界与最近多边形之间无法划出完整的多边形、且存在至少一列/行元素,在二维数组图的边界与最近多边形之间划出不完整的多边形;覆盖域包括位于多边形内的元素E以及多边形边经过的元素E;

编码单元A的二维数组的赋值范围为[0,num‑1];对编码单元A的二维数组进行赋值的规则为:规则1:将[0,num‑1]范围内的任一整数分配给二维数组的第一个元素a0,0;规则2:同一行的元素E根据ax+1,y=(ax,y+1)mod(num)赋值,ax,y为第x+1行第y+1列的元素E,ax+1,y为第x+2行第y+1列的元素E,mod表示取余;规则3:同一列的元素E根据ax,y+1=(ax,y+dy)mod(num)赋值,ax,y+1为第x+1行第y+2列的元素E;若k>(n‑2)/2,参数dy=m‑1,;若k≤(n‑2)/2,参数;

将秘密信息进制转换至二维数组赋值范围内,根据覆盖域以及元素S与覆盖域的位置关系,从赋值的二维数组中,筛选出元素S的替换集;其中,元素S为编码单元A中嵌入秘密信息的相邻预测单元对应的二维数组中的元素;替换集中的元素T为与进制转换值相等的元素E;根据覆盖域以及元素S与覆盖域的位置关系,从赋值的二维数组中,筛选出元素S的替换集,包括:若元素S位于覆盖域F1内、且在覆盖域F1内查找到与进制转换值相等的元素E,采用查找到的元素E构建替换集;若元素S位于覆盖域F1内、且在覆盖域F1内查找不到与进制转换值相等的元素E,在整个二维数组中查找与进制转换值相等的元素E,采用查找到的元素E构建替换集;若元素S同时位于相邻的覆盖域F1和覆盖域F2内、且在覆盖域F1和/或覆盖域F2内查找到与进制转换值相等的元素E,采用查找到的元素E构建替换集;若元素S同时位于相邻的覆盖域F1和覆盖域F2内、且在覆盖域F1和覆盖域F2内查找不到与进制转换值相等的元素E,在整个二维数组中查找与进制转换值相等的元素E,采用查找到的元素E构建替换集;若元素S不位于任一覆盖域内,在整个二维数组中查找与进制转换值相等的元素E,采用查找到的元素E构建替换集;

根据元素S与各元素T的距离,确定元素S的替换元素,将元素S对应的划分模式替换为替换元素对应的划分模式,完成秘密信息嵌入;其中,替换元素为替换集中的元素T。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,替换元素为距离最小的元素T,距离的计算公式为:

式中, 为ax1,y1与 的距离,ax1,y1为第x1+1行第y1+1列的替换

集中的元素T, 为元素S,ps和ps+1分别为元素S的行号和列号,λ为惩罚常量,惩罚常量用以保证元素S所有划分模式变化时对应的距离大于一个划分模式变化时对应的距离,,Z1和Z2均为常量, 。

3.一种秘密信息嵌入视频的装置,其特征在于,包括:

划分和构建模块,对视频进行编码单元分割,对编码单元进行预测单元划分,将编码单元中相邻预测单元的划分模式分别转换为二维数组的行号和列号,构建编码单元的二维数组;

赋值和覆盖域模块,根据秘密信息的嵌入容量需求,确定嵌入秘密信息的编码单元A和计算多边形需要覆盖的元素E数量,根据多边形需要覆盖的元素E数量,计算多边形尺寸,根据多边形需要覆盖的元素E数量和多边形尺寸,对编码单元A的二维数组图进行多边形划分,获得各多边形的覆盖域,对编码单元A的二维数组进行赋值;其中,元素E为二维数组中ω的元素;计算多边形需要覆盖的元素E数量num的公式为:num=2 ,ω为秘密信息的位数,多边形尺寸与num的关系为:num=m×n‑4×k(k+1)/2,m、n和k分别为多边形的长度、宽度和斜边对应的水平偏移量;在多边形划分过程中,多边形的横边沿所在行的中心分布,多边形的竖边沿所在列的中心分布,多边形的斜边沿覆盖元素对应区域的对角线分布,相邻多边形共用同一条边,若二维数组图的边界与最近多边形之间无法划出完整的多边形、且存在至少一列/行元素,在二维数组图的边界与最近多边形之间划出不完整的多边形;覆盖域包括位于多边形内的元素E以及多边形边经过的元素E;

编码单元A的二维数组的赋值范围为[0,num‑1];对编码单元A的二维数组进行赋值的规则为:规则1:将[0,num‑1]范围内的任一整数分配给二维数组的第一个元素a0,0;规则2:同一行的元素E根据ax+1,y=(ax,y+1)mod(num)赋值,ax,y为第x+1行第y+1列的元素E,ax+1,y为第x+2行第y+1列的元素E,mod表示取余;规则3:同一列的元素E根据ax,y+1=(ax,y+dy)mod(num)赋值,ax,y+1为第x+1行第y+2列的元素E;若k>(n‑2)/2,参数dy=m‑1,;若k≤(n‑2)/2,参数;

筛选模块,将秘密信息进制转换至二维数组赋值范围内,根据覆盖域以及元素S与覆盖域的位置关系,从赋值的二维数组中,筛选出元素S的替换集;其中,元素S为编码单元A中嵌入秘密信息的相邻预测单元对应的二维数组中的元素;替换集中的元素T为与进制转换值相等的元素E;

筛选模块中,根据覆盖域以及元素S与覆盖域的位置关系,从赋值的二维数组中,筛选出元素S的替换集,包括:若元素S位于覆盖域F1内、且在覆盖域F1内查找到与进制转换值相等的元素E,采用查找到的元素E构建替换集;若元素S位于覆盖域F1内、且在覆盖域F1内查找不到与进制转换值相等的元素E,在整个二维数组中查找与进制转换值相等的元素E,采用查找到的元素E构建替换集;若元素S同时位于相邻的覆盖域F1和覆盖域F2内、且在覆盖域F1和/或覆盖域F2内查找到与进制转换值相等的元素E,采用查找到的元素E构建替换集;

若元素S同时位于相邻的覆盖域F1和覆盖域F2内、且在覆盖域F1和覆盖域F2内查找不到与进制转换值相等的元素E,在整个二维数组中查找与进制转换值相等的元素E,采用查找到的元素E构建替换集;若元素S不位于任一覆盖域内,在整个二维数组中查找与进制转换值相等的元素E,采用查找到的元素E构建替换集;

嵌入模块,根据元素S与各元素T的距离,确定元素S的替换元素,将元素S对应的划分模式替换为替换元素对应的划分模式,完成秘密信息嵌入;其中,替换元素为替换集中的元素T。

4.一种视频隐写方法,其特征在于,包括权利要求1 2任一项所述的方法。

~

5.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序,一个或多个程序包括指令,指令当由计算设备执行时,使得计算设备执行权利要求1~

2、4任一所述的方法。

6.一种计算机设备,其特征在于,包括:

一个或多个处理器、以及一个或多个存储器,一个或多个程序存储在一个或多个存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行,一个或多个程序包括用于执行权利要求1 2、4~任一所述的方法的指令。