CN108900849A - 视频数据加密方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents
视频数据加密方法、系统、设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108900849A CN108900849A CN201810835451.5A CN201810835451A CN108900849A CN 108900849 A CN108900849 A CN 108900849A CN 201810835451 A CN201810835451 A CN 201810835451A CN 108900849 A CN108900849 A CN 108900849A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- encryption
- macro block
- nonzero coefficient
- data
- video data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 208000037170 Delayed Emergence from Anesthesia Diseases 0.000 claims abstract description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 31
- 206010019133 Hangover Diseases 0.000 claims description 22
- YEPGIYSLLAGBSS-UHFFFAOYSA-M chloro-[3-[(4-iodophenyl)carbamoylamino]-2-methoxypropyl]mercury Chemical group Cl[Hg]CC(OC)CNC(=O)NC1=CC=C(I)C=C1 YEPGIYSLLAGBSS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 210000000352 storage cell Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/85—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression
- H04N19/88—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving rearrangement of data among different coding units, e.g. shuffling, interleaving, scrambling or permutation of pixel data or permutation of transform coefficient data among different blocks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
- H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
- H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/46—Embedding additional information in the video signal during the compression process
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
- H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
- H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
- H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
- H04N21/234—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs
- H04N21/2347—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs involving video stream encryption
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
本发明提供了一种视频数据加密方法、系统、设备及存储介质，所述方法包括如下步骤：选择视频数据中I宏块的数据；得到所述I宏块的残差块，对所述残差块进行Zigzag扫描，得到所述I宏块对应的一维序列；对所述I宏块对应的一维序列中数据进行加密处理；对加密处理后的数据进行熵编码。本发明通过在视频熵编码过程中对I宏块进行加密，相对于现有技术中只加密I帧的方式安全性更高，且加密数据量要少于对整个视频文件进行加密，可以提高加密的效率；加密后的数据没有破坏原来的语法结构，依然可以被解码器解码播放。
Description
技术领域
本发明涉及数据加密技术领域，尤其涉及一种视频数据加密方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
H.264是目前使用最广泛的国际视频编码标准，与以往的标准相比，在同等图像质量上，它的编码效率比之前的标准提高了50％左右。它的应用非常广泛，包括数字广播电视、视频会议、数字存储等。
随着视频会议的应用越发的广泛，人们对视频的需求也越发的多了起来。随之而来就有视频安全性的要求。现如今已经出现了很多加密方法，例如采用传统密码技术对整个视频文件进行加密，或采用DCT系数进行加密，或者在熵编码过程中进行加密等等。研究适合H.264特点的安全加密技术正在成为研究的热点，并且对于视频安全性十分重要。
现有的视频加密方法多是只针对I帧进行加密，这样的加密方式虽然提高了加密的效率，但是却无法很好地保证视频加密的安全性。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种视频数据加密方法、系统、设备及存储介质，提高视频加密安全性的同时，兼顾视频编解码效率。
本发明实施例提供一种视频数据加密方法，包括如下步骤：
S100：选择视频数据中I宏块的数据；
S200：得到所述I宏块的残差块，对所述残差块进行Zigzag扫描，得到所述I宏块对应的一维序列；
S300：对所述I宏块对应的一维序列中数据进行加密和熵编码处理；
S400：将加密和熵编码处理后的数据与未加密的视频数据进行组合。
可选地，所述步骤S100和S200之间，还包括如下步骤：
S110：判断所述I宏块是否为IPCM宏块，如果是，则继续步骤S120，否则继续步骤S200；
S120：对所述IPCM宏块的数据进行加密。
可选地，所述步骤S300包括如下步骤：
对所述I宏块对应的一维序列中非零系数符号、非零系数前零的个数以及非零系数幅值中的至少一项进行加密和熵编码处理。
可选地，对所述非零系数符号进行加密包括对拖尾系数符号进行加密和/或对除拖尾系数外非零系数符号进行加密；
对所述非零系数幅值进行加密包括对除拖尾系数外非零系数幅值进行加密。
可选地，所述步骤S300中，对所述非零系数符号进行加密和熵编码处理，包括如下步骤：
将所述非零系数符号经熵编码处理后得到对应的编码数据；
对所述非零系数符号对应的编码数据进行加密，得到所述非零系数符号对应的加密编码数据。
可选地，所述步骤S300中，对所述非零系数前零的个数进行加密和熵编码处理，包括如下步骤：
对所述非零系数前连续零的个数进行加密；
对该非零系数前所有零的个数进行修正，以符合解码规则；
根据加密后的非零系数前连续零的个数和修正后的非零系数前所有零的个数进行编码，得到所述非零系数前零的个数对应的加密编码数据。
可选地，所述对该非零系数前所有零的个数进行修正，包括如下步骤：
判断该非零系数前连续零的个数在加密后相对于加密前是否有所增加；
如果是，则计算该非零系数前连续零的个数在加密后和加密前的差值，将当前该非零系数前所有零的个数加上该差值，作为修正后的该非零系数前所有零的个数。
可选地，所述步骤S300包括如下步骤：
判断当前视频加密级别；
如果当前视频加密级别为一级，则对所述拖尾系数符号进行加密和熵编码处理；
如果当前视频加密级别为二级，则在视频加密级别一级的基础上，再对除拖尾系数符号外的所有非零系数的符号进行加密和熵编码处理；
如果当前视频加密级别为三级，则在视频加密级别二级的基础上，再对非零系数前零的个数进行加密和熵编码处理；
如果当前视频加密级别为四级，则在视频加密级别三级的基础上，再对除拖尾系数外的非零系数幅值进行加密和熵编码处理。
本发明实施例还提供一种视频数据加密系统，应用于所述的视频数据加密方法，所述系统包括：
宏块选择模块，用于选择视频数据中I宏块的数据；
一维序列获取模块，用于处理得到所述I宏块的残差块，对所述残差块进行Zigzag扫描，得到所述I宏块对应的一维序列；
数据加密编码模块，用于对所述I宏块对应的一维序列中数据进行加密和熵编码处理；
视频数据组合模块，用于将加密和熵编码处理后的数据与未加密的视频数据进行组合。
本发明实施例还提供一种视频数据加密设备，包括：
处理器；
存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行所述的视频数据加密方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，所述程序被执行时实现所述的视频数据加密方法的步骤。
本发明所提供的视频数据加密方法、系统、设备及存储介质具有下列优点：
本发明通过在视频熵编码过程中对I宏块进行加密，相对于现有技术中只加密I帧的方式安全性更高，且加密数据量要少于对整个视频文件进行加密，可以提高加密的效率；加密后的数据没有破坏原来的语法结构，依然可以被解码器解码播放；进一步地，可以通过加密等级分级的方式，为用户提供不同的加密选择，实现兼顾编解码效率和图像内容保护。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本发明一实施例的视频数据加密方法的流程图；
图2是本发明一实施例的视频数据加密系统的结构示意图；
图3是本发明一实施例的视频数据加密设备的结构示意图；
图4是本发明一实施例的计算机存储介质的结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
在视频传输过程中，如果单纯传输视频画面，视频量非常大，对现有的网络和存储来说是不可接受的。因此，提出了一种H.264视频压缩标准，对于视频中大量重复的信息在发送端去掉，在接收端恢复出来，就大大减少了视频数据的文件。在H.264压缩标准中，I帧、P帧和B帧表示不同类型的传输视频画面。其中，I帧又称帧内编码帧，是一种自带全部信息的独立帧，无需参考其他图像便可独立进行解码；P帧又称帧间预测编码帧，需要参考前面的I帧才能进行编码，表示的是当前帧画面与前一帧的差别；B帧又称双向预测编码帧，记录的是本帧与前后帧的差别。视频压缩中，一幅图像可以分成一帧，一帧图像又可以分为多个宏块。I帧图像中只包括I宏块，P帧图像中包括I宏块和P宏块，B帧图像中包括I宏块、P宏块和B宏块。I宏块又称帧内预测宏块，即只能利用当前片中已解码的像素作为参考进行帧内预测；P宏块又称帧间预测模块，可以利用前面已解码的图像作为参考图像进行帧内预测；B宏块又称帧间双向预测宏块，则是利用前后向的参考图像进行帧内预测。
针对现有的视频加密技术只对I帧加密导致安全性不足的问题，本发明提出了一种在熵编码过程中对I宏块加密的方法，因此本发明不仅对于I帧进行了加密，还对于P帧和B帧中的I宏块也进行了加密。考虑到视频压缩解码的过程中解码P帧或者B帧需要参考I帧，更进一步地，解码P宏块和B宏块也需要参考I宏块，本发明通过对I宏块进行加密，进一步提高了视频加密的安全性，并且相对于视频数据全加密提高了加密效率。
如图1所示，本发明实施例提供了一种视频数据加密方法，包括如下步骤：
S100：选择视频数据中I宏块的数据；具体地，首先判断宏块是否为I宏块，如果是则在熵编码之前对I宏块进行加密，如果不是I宏块，则不进行加密，直接进行熵编码；
S200：得到所述I宏块的残差块，对所述残差块进行Zigzag扫描，得到所述I宏块对应的一维序列；
S300：对所述I宏块对应的一维序列中数据进行加密和熵编码处理；
S400：将加密和熵编码处理后的数据与未加密的视频数据进行组合。此处未加密的视频数据可以包括P宏块和B宏块的数据，P宏块和B宏块的数据无需进行加密，直接进行熵编码后与I宏块的数据进行组合。
在I宏块中，还有一种特殊的IPCM宏块，这种IPCM与普通的I宏块不同，直接传递像素值，直接将最原始的视频数据写入码流中，因此IPCM宏块具有不预测、不变换、无量化、无残差的特点，可以实现无失真传输。由于IPCM无残差，无法得到其残差块和在熵编码期间进行加密，因此可以直接对IPCM宏块的数据进行加密后传输。
因此，在该实施例中，所述步骤S100和S200之间，还包括如下步骤：
S110：判断所述I宏块是否为IPCM宏块，如果是，则继续步骤S120，否则继续步骤S200；
S120：直接对所述IPCM宏块的数据进行加密。
该实施例中，熵编码采用的是CAVLC熵编码。将残差块进行Zigzag扫描后，即得到一个从左到右排序的序列，最后几个1或者-1即为拖尾系数，规定拖尾系数的个数不能超过三个且拖尾系数的幅值为1。拖尾系数与图像高频部分相关，在CAVLC编码中会对拖尾系数的符号进行编码，分别用1个bit表示符号，0表示正数，1表示负数。具体地，CAVLC熵编码所采用的步骤一般包括：(1)对非零系数数目和拖尾系数数目编码；(2)对拖尾系数符号编码；(3)对非零系数幅值level编码；(4)对最后一个非零系数前面零的个数进行编码；(5)对每个非零系数前连续的零run_before的个数进行编码。
在该实施例中，所述步骤S300包括如下步骤：
对所述I宏块对应的一维序列中非零系数符号、非零系数前零的个数以及非零系数幅值中的至少一项进行加密和熵编码处理。
其中，对所述非零系数符号进行加密包括对拖尾系数符号进行加密和/或对除拖尾系数外非零系数符号进行加密；由于拖尾系数幅值为1，无需加密，则对所述非零系数幅值进行加密包括对除拖尾系数外非零系数幅值进行加密。
进一步地，在该实施例中，所述步骤S300中，对所述非零系数符号进行加密和熵编码处理时，由于所述非零系数符号是一个符号值，需要将其先经熵编码处理得到对应的编码数据后，再对所述非零系数符号对应的编码数据进行加密，得到所述非零系数符号对应的加密编码数据。
进一步地，所述步骤S300中，对所述非零系数前零的个数进行加密和熵编码处理，包括如下步骤：
对所述非零系数前连续零的个数进行加密；
对该非零系数前所有零的个数进行修正，以符合解码规则；
根据加密后的非零系数前连续零的个数和修正后的非零系数前所有零的个数进行编码，得到所述非零系数前零的个数对应的加密编码数据。
其中，所述对该非零系数前所有零的个数进行修正，是为了符合解码规则，不破坏原来的语法结构，加密编码后的数据依然可以被解码器解码播放，因此，具体包括如下步骤：
判断该非零系数前连续零的个数在加密后相对于加密前是否有所增加；
如果是，则计算该非零系数前连续零的个数在加密后和加密前的差值，将当前该非零系数前所有零的个数加上该差值，作为修正后的该非零系数前所有零的个数，即保证非零系数前所有零的个数要保证大于或等于在该非零系数前的各个非零系数前连续零的个数之和。
进一步地，可以根据需要对视频数据加密划分级别，可以根据场景需要再减少编码器额外开销的情况下达到加密的效果，在本发明一实施例中，可以将加密分为四个级别，对应地，所述步骤S300可以包括如下步骤：
判断当前视频加密级别；
如果当前视频加密级别为一级，则对所述拖尾系数符号进行加密和熵编码处理，此时只是对图像细节进行一些扰乱加密；
如果当前视频加密级别为二级，则在视频加密级别一级的基础上，再对除拖尾系数符号外的所有非零系数的符号进行加密和熵编码处理；
如果当前视频加密级别为三级，则在视频加密级别二级的基础上，再对非零系数前零的个数进行加密和熵编码处理，具体地，可以对非零系数前连续零的个数进行加密，对非零系数前所有零的个数进行修正；
如果当前视频加密级别为四级，则在视频加密级别三级的基础上，再对除拖尾系数外的非零系数幅值进行加密和熵编码处理，达到破坏图像空间域上波形的目的。
此处仅列举了一种实施方式中的加密级别划分方法。在实际应用中，不限于此处列举的方式，拖尾系数符号、除拖尾系数符号外的所有非零系数的符号、非零系数前零的个数以及非零系数幅值的加密可以根据需要选择其中的一项或多项，且多项之间加密的顺序也没有限制，均属于本发明的保护范围之内。
本发明中所涉及到的各种数据加密方法可以采用现有技术中的加密方法，例如采用密钥与数据进行和、与、异或等算法组合等等，达到对数据本身进行加密的目的即可，均属于本发明的保护范围之内。对应地，视频接收端在接收到S400中组合后的视频数据后，如果具有密钥，则可以在解码过程中采用密钥进行解密，得到原始视频数据，如果没有密钥，则无法获取原始视频数据，从而保证了视频数据传输的安全性。本发明的视频数据加密方法可以应用于视频会议中实时的视频传输，但不限于此，应用于其他场景的视频传输也属于本发明的保护范围之内。
下面以一个具体实例来进一步介绍本发明的视频数据加密方法，可理解的是，此处的具体实例并不限制本发明的保护范围。
首先获取一个I宏块的残差块4x4矩阵如下：
经过Zigzag扫描即Z字形扫描后得到长度为16的一维序列如下：
0 0 3 0 2 -1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
如果需要对拖尾系数符号进行加密，则首先按照解码规则反推得到末尾的拖尾系数，从右往左依次为1，-1。在对拖尾系数符号进行编码时，采用一个bit来表示符号。0表示正数，1表示负数。此时对符号进行编码得到的编码后的码流为01，假设和此码流匹配的密钥为11，假设加密方法是简单的异或操作，则加密后的码流为10。此处仅为加密方法和密钥的示例，本发明不限于此。
如果需要对非零系数进行加密，则加密后的非零系数发生改变，例如非零系数2加密后变为-2，再对-2进行编码得到0001，相比于加密之前2编码得到的001是不同的。非零系数3加密时，此时suffixlength更新为1，此时加密后假设得到-3，那么得到的加密后的码流是0011，与加密之前3编码得到的0010相比发生改变。
如果需要对非零系数前零的个数进行加密，则一并修改非零系数前所有零的个数，以符合解码规则。示例如下：
(1)对于非零系数1，此时非零系数1的左边所有零的个数为6，和第二个非零系数-1之间零的个数为3，所以得到的序列为(6,3)，根据此序列查找如下标准表则可以得到编码后的码流为011。加密时，首先对该序列的非零系数前的零的个数进行加密，加密后的结果为(6,2)，由于连续零的个数没有增加而是减少了，则无需修正所有零的个数，根据这个新的序列查找标准表得到编码后的码流为001，则码流001为加密编码数据；
(2)对于非零系数-1，左边所有零的个数为3，与前一个非零系数2之间零的个数为0，所以得到序列(3，0)。根据此序列查表可得到编码后的码流为11。此时对该序列的run_before进行加密，得到1，此时序列变为(3,1)，此时需要对非零系数-1前所有零的个数zero_left进行修正，此时序列变为(4,1)，查表可得加密编码后的码流为10。
(3)对于非零系数2的zero_left和run_before进行编码，可得到序列为(3,1)，查表可得编码后的码流为10，加密后序列变为(3,0)，此时加密后的编码码流为11。由于最后一个非零系数前面零的个数可以从前面各个非零系数的相关数据得到，因此对于最后一个非零系数无需编码该系数前面零的个数。
上述步骤(1)(2)(3)的结果如下表1所示：
表1
| 原始序列 | 加密序列 | 加密修正序列 | 加密前比特流 | 加密后比特流 |
| 6,3 | 6,2 | 6,2 | 011 | 001 |
| 3,0 | 3,1 | 4,1 | 11 | 10 |
| 3,1 | 3,0 | 3,0 | 10 | 11 |
| 2,2 | 2,3 | 3,3 | 不编码 | 不编码 |
如图2所示，本发明实施例还提供一种视频数据加密系统，应用于所述的视频数据加密方法，所述系统包括：
宏块选择模块100，用于选择视频数据中I宏块的数据；
一维序列获取模块200，用于处理得到所述I宏块的残差块，对所述残差块进行Zigzag扫描，得到所述I宏块对应的一维序列；
数据加密编码模块300，用于对所述I宏块对应的一维序列中数据进行加密和熵编码处理；
视频数据组合模块400，用于将加密和熵编码处理后的数据与未加密的视频数据进行组合。
本发明实施例还提供一种视频数据加密设备，包括处理器；存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行所述的视频数据加密方法的步骤。
所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
下面参照图3来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备600。图3显示的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图3所示，电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同系统组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630、显示单元640等。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元610执行，使得所述处理单元610执行本说明书上述电子处方流转处理方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元610可以执行如图1中所示的步骤。
所述存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)6201和/或高速缓存存储单元6202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)6203。
所述存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204，这样的程序模块6205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口650进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，所述程序被执行时实现所述的视频数据加密方法的步骤。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述电子处方流转处理方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
参考图4所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品800，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
所述计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
综上所述，与现有技术相比，本发明通过在视频熵编码过程中对I宏块进行加密，相对于现有技术中只加密I帧的方式安全性更高，且加密数据量要少于对整个视频文件进行加密，可以提高加密的效率；加密后的数据没有破坏原来的语法结构，依然可以被解码器解码播放；进一步地，可以通过加密等级分级的方式，为用户提供不同的加密选择，实现兼顾编解码效率和图像内容保护。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种视频数据加密方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100：选择视频数据中I宏块的数据；
S200：得到所述I宏块的残差块，对所述残差块进行Zigzag扫描，得到所述I宏块对应的一维序列；
S300：对所述I宏块对应的一维序列中数据进行加密和熵编码处理；
S400：将加密和熵编码处理后的数据与未加密的视频数据进行组合。
2.根据权利要求1所述的视频数据加密方法，其特征在于，所述步骤S100和S200之间，还包括如下步骤：
S110：判断所述I宏块是否为IPCM宏块，如果是，则继续步骤S120，否则继续步骤S200；
S120：对所述IPCM宏块的数据进行加密。
3.根据权利要求1所述的视频数据加密方法，其特征在于，所述步骤S300包括如下步骤：
对所述I宏块对应的一维序列中非零系数符号、非零系数前零的个数以及非零系数幅值中的至少一项进行加密和熵编码处理。
4.根据权利要求3所述的视频数据加密方法，其特征在于，对所述非零系数符号进行加密包括对拖尾系数符号进行加密和/或对除拖尾系数外非零系数符号进行加密；
对所述非零系数幅值进行加密包括对除拖尾系数外非零系数幅值进行加密。
5.根据权利要求3所述的视频数据加密方法，其特征在于，所述步骤S300中，对所述非零系数符号进行加密和熵编码处理，包括如下步骤：
将所述非零系数符号经熵编码处理后得到对应的编码数据；
对所述非零系数符号对应的编码数据进行加密，得到所述非零系数符号对应的加密编码数据。
6.根据权利要求3所述的视频数据加密方法，其特征在于，所述步骤S300中，对所述非零系数前零的个数进行加密和熵编码处理，包括如下步骤：
对所述非零系数前连续零的个数进行加密；
对该非零系数前所有零的个数进行修正，以符合解码规则；
根据加密后的非零系数前连续零的个数和修正后的非零系数前所有零的个数进行编码，得到所述非零系数前零的个数对应的加密编码数据。
7.根据权利要求6所述的视频数据加密方法，其特征在于，所述对该非零系数前所有零的个数进行修正，包括如下步骤：
判断该非零系数前连续零的个数在加密后相对于加密前是否有所增加；
如果是，则计算该非零系数前连续零的个数在加密后和加密前的差值，将当前该非零系数前所有零的个数加上该差值，作为修正后的该非零系数前所有零的个数。
8.根据权利要求4所述的视频数据加密方法，其特征在于，所述步骤S300包括如下步骤：
判断当前视频加密级别；
如果当前视频加密级别为一级，则对所述拖尾系数符号进行加密和熵编码处理；
如果当前视频加密级别为二级，则在视频加密级别一级的基础上，再对除拖尾系数符号外的所有非零系数的符号进行加密和熵编码处理；
如果当前视频加密级别为三级，则在视频加密级别二级的基础上，再对非零系数前零的个数进行加密和熵编码处理；
如果当前视频加密级别为四级，则在视频加密级别三级的基础上，再对除拖尾系数外的非零系数幅值进行加密和熵编码处理。
9.一种视频数据加密系统，其特征在于，应用于权利要求1至8中任一项所述的视频数据加密方法，所述系统包括：
宏块选择模块，用于选择视频数据中I宏块的数据；
一维序列获取模块，用于处理得到所述I宏块的残差块，对所述残差块进行Zigzag扫描，得到所述I宏块对应的一维序列；
数据加密编码模块，用于对所述I宏块对应的一维序列中数据进行加密和熵编码处理；
视频数据组合模块，用于将加密和熵编码处理后的数据与未加密的视频数据进行组合。
10.一种视频数据加密设备，其特征在于，包括：
处理器；
存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1至8中任一项所述的视频数据加密方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，用于存储程序，其特征在于，所述程序被执行时实现权利要求1至8中任一项所述的视频数据加密方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810835451.5A CN108900849B (zh) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | 视频数据加密方法、系统、设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810835451.5A CN108900849B (zh) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | 视频数据加密方法、系统、设备及存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108900849A true CN108900849A (zh) | 2018-11-27 |
| CN108900849B CN108900849B (zh) | 2021-07-27 |
Family
ID=64352015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810835451.5A Active CN108900849B (zh) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | 视频数据加密方法、系统、设备及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108900849B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110149521A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-08-20 | 西安万像电子科技有限公司 | 数据处理方法及系统 |
| CN111683271A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-09-18 | 中国科学院微电子研究所 | 一种视频加密方法、终端设备以及计算机存储介质 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050177739A1 (en) * | 2004-02-06 | 2005-08-11 | Ferlitsch Andrew R. | Systems and methods for securing an imaging job |
| CN101442676A (zh) * | 2008-12-26 | 2009-05-27 | 北京工业大学 | 基于cavlc编码的h.264视频加密方法 |
| US20100124274A1 (en) * | 2008-11-17 | 2010-05-20 | Cheok Lai-Tee | Analytics-modulated coding of surveillance video |
| CN103856786A (zh) * | 2012-12-04 | 2014-06-11 | 中山大学深圳研究院 | 一种基于h.264的流媒体视频加密方法及其加密装置 |
| CN104093029A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-10-08 | 哈尔滨工业大学（威海） | 一种基于新时空混沌系统的视频加密算法 |
| CN108174207A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-15 | 重庆邮电大学 | 基于zuc算法的h.264熵编码视频加密方法 |
-
2018
- 2018-07-26 CN CN201810835451.5A patent/CN108900849B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050177739A1 (en) * | 2004-02-06 | 2005-08-11 | Ferlitsch Andrew R. | Systems and methods for securing an imaging job |
| US20100124274A1 (en) * | 2008-11-17 | 2010-05-20 | Cheok Lai-Tee | Analytics-modulated coding of surveillance video |
| CN101442676A (zh) * | 2008-12-26 | 2009-05-27 | 北京工业大学 | 基于cavlc编码的h.264视频加密方法 |
| CN103856786A (zh) * | 2012-12-04 | 2014-06-11 | 中山大学深圳研究院 | 一种基于h.264的流媒体视频加密方法及其加密装置 |
| CN104093029A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-10-08 | 哈尔滨工业大学（威海） | 一种基于新时空混沌系统的视频加密算法 |
| CN108174207A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-15 | 重庆邮电大学 | 基于zuc算法的h.264熵编码视频加密方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 周刚: "基于H.264标准的视频编码和加密算法研究", 《万方数据库》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110149521A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-08-20 | 西安万像电子科技有限公司 | 数据处理方法及系统 |
| CN110149521B (zh) * | 2019-04-09 | 2022-03-22 | 西安万像电子科技有限公司 | 数据处理方法及系统 |
| CN114640855A (zh) * | 2019-04-09 | 2022-06-17 | 西安万像电子科技有限公司 | 数据处理方法及系统 |
| CN111683271A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-09-18 | 中国科学院微电子研究所 | 一种视频加密方法、终端设备以及计算机存储介质 |
| CN111683271B (zh) * | 2020-04-27 | 2022-05-06 | 中国科学院微电子研究所 | 一种视频加密方法、终端设备以及计算机存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108900849B (zh) | 2021-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Compression-unimpaired batch-image encryption combining vector quantization and index compression | |
| CN103747258B (zh) | 一种高性能视频编码标准的加密处理方法 | |
| CN107911715B (zh) | 一种基于cavlc编码的h.264/avc视频格式兼容加密方法 | |
| CN102100071A (zh) | 图像处理设备和方法 | |
| Tabash et al. | Efficient encryption technique for H. 264/AVC videos based on CABAC and logistic map | |
| CN108900849A (zh) | 视频数据加密方法、系统、设备及存储介质 | |
| Suguna et al. | Secure image communication through adaptive deer hunting optimization based vector quantization coding of perceptually encrypted images | |
| Vivek et al. | Video steganography using chaos encryption algorithm with high efficiency video coding for data hiding | |
| Cao et al. | Separable Reversible Data Hiding in Encrypted VQ‐Encoded Images | |
| Hu | Predictive moment preserving block truncation coding for gray-level image compression | |
| Hu | Low-complexity and low-bit-rate image compression scheme based on absolute moment block truncation coding | |
| JP5698644B2 (ja) | 動画像予測符号化方法、動画像予測符号化装置、動画像予測符号化プログラム、動画像予測復号方法、動画像予測復号装置及び動画像予測復号プログラム | |
| Yu et al. | Reversible data hiding with pixel prediction and additive homomorphism for encrypted image | |
| Bernatin et al. | Perceptual video encryption in multimedia secure communication | |
| CN108900868B (zh) | 基于h.264的视频传输方法、装置及存储介质 | |
| CN107018287A (zh) | 使用视频缩影对图像进行降噪的方法和装置 | |
| Varalakshmi et al. | An enhanced encryption algorithm for video based on multiple Huffman tables | |
| Al-Mejibli et al. | Innovative lightweight encryption algorithm for real-time video | |
| CN101118580A (zh) | 一种数字产品内容保护系统及方法 | |
| Yan et al. | Partial encryption of JPEG2000 images based on EBCOT | |
| You et al. | Information hiding using cavlc: misconceptions and a detection strategy | |
| CN102215398A (zh) | 优化预测式影像压缩 | |
| JP2007134860A (ja) | 暗号化プログラムおよび復号化プログラム | |
| Li et al. | An information hiding approach based on integer transform coefficient and virtual space encoding for H. 264/AVC | |
| Manohar et al. | A centroid based vector quantization reversible data hiding technique |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |