基于TWA和TFWA对H264编码的含密视频序列检测
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密 惠 保
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资料介绍：
摘要
近年来，随着各种信息技术和网络技术的飞速发展，各种各样更高效，更快捷，更方便的视频压缩方式纷纷开始进入人们的视线，而在这其中H.264编码更是以其高效率的压缩和强大的网络适应性而广泛受到人们青睐。而隐蔽通信作为信息安全技术的一门重要分支学科当然也格外重视对H.264编码视频的隐写和隐写分析技术的研究。
????? 视频可以视为一系列连续的静止图像，虽然目前对于图像的隐写分析已得到了长足的进展，但如果将图像的隐写分析技术直接应用于视频必然无法得到理想的分析效果，因为在视频中我们引入了时域这一概念而使得图像的隐写分析技术难以直接应用到视频的隐写分析之中，本文针对不可抵抗合谋攻击的H.264编码视频的隐写分析进行研究，论文主要工作如下：
????? 介绍了目前视频隐写技术的发展，并分析了其优劣，以及其与H.264视频的关系。由于目前H.264视频的广泛适用，研究H.264视频的盲隐写分析技术对于整个网络的信息安全起到了不可代替的重要作用。本文针对近年新提出的新的基于加权帧平均（TFWA）以及前些年提出的TFA方法进行了对比找出了各个方法的特点，并分析了其优劣。本文还通过实验验证了这些特点，实验结果表明TFWA拥有更优秀的合谋综合能力，而且只产生了较小的合谋噪声，更有助于增强隐蔽信号的检测敏感性。本文还分析了由改变合谋窗口的长度对使用两种方法进行隐写分析的影响，证明适当扩大窗口半径，合谋帧可以逼近原始载体，进一步减小噪声的影响。
关键字：TFA；TFWA；隐写分析；H.264编码
2.1 H.264与隐写和隐写分析
?? 由视频隐写分析的发展现状可以得知，以TFA为代表的合谋攻击是隐写分析的有效方法。但是，这种基于平均处理的合谋机制并不能完全适应视频内容的复杂特性，使得合谋噪声极不稳定。为解决合谋估计误差对于隐写分析的影响，我们通过实验发现:对于合谋噪声的控制，合谋窗口中的时域多样性是关键。本章提出一种新的基于一阶Markov模型的加权合谋研究方向。时域帧加权平均(TFWA，?? TemporalFramesweightingAveraging)方法通过设置合谋系数，使得越靠近窗口中心的帧的合谋权力越大。从而提升估计帧在合谋窗口半径L为1时不能达到的削减隐蔽信息的能力，以及L过大时不能达到的逼近原始载体的能力。
????? 而对于H.264编码视频来说，其复杂性会使得现有技术对其的隐写分析变得更为困难。
在现今的视频隐写分析理论体系中，大部分方法都是在基于加性噪声隐写及隐写分析模型的基础上对隐写对象进行检测。如今关于两类分类器的研究已经较为成熟，因此盲隐写方案难点之一在于如何创建估计副本，使得之与测试序列之间的差异达到最大，同时所产生的合谋噪声达到最小。
在多媒体数据的传输过程中，很容易因信道质量而出现包丢失的情况。对于视频传输来说，表现为帧的混乱与丢失。相关解决方法之一是建立于视频的时域相关特性之上的。利用压缩视频编码机制提供的信息，重建出丢失帧或者调整错乱的帧位置。
2.2 关于隐写分析中的共谋攻击
对数字指纹进行攻击时，若干个盗版者联合起来，逐个位置的对各自的水印拷贝进行比较，可以全部定位出至少部分标记出水印的嵌入位置。在这些位置上任意的选用“O”或“1”来替换原来的信息，最后综合所有原始数据的拷贝制造出一个新的拷贝。这就是著名的合谋攻击原理。应用到视频隐写分析的合谋攻击，需要利用帧与帧之间的线性或非线性的相关性和多样性，巧妙的削弱宿主与隐蔽信息之间的联系。
成功的合谋攻击希望得到如下结果1)若测试媒体文件中携带隐藏数据，那么隐蔽数据能成功的被移除;2)否则，合谋攻击能够保留不含密文件的完整性。
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