一種基于h.264的流媒體視頻加密方法及其加密裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種基于H.264的流媒體視頻加密方法及其加密裝置，其中，該加密方法包括：對量化變換系數(shù)進行基于上下文的自適應(yīng)變長編碼CAVLC與量化變換系數(shù)QTC加密同步處理，獲得處理后的量化變換系數(shù)；對預(yù)測模式置亂和運動矢量置亂，獲得置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量；對處理后的量化變換系數(shù)和置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量進行復(fù)用處理，輸入加密后的視頻數(shù)據(jù)流。實施本發(fā)明實施例，改進了現(xiàn)有技術(shù)中幀內(nèi)預(yù)測模式置亂方法，可以防止Friedman密鑰猜解和已知明文攻擊；增強了運動內(nèi)容的安全性；易于實現(xiàn)，可降低實時應(yīng)用中數(shù)據(jù)加密的實時應(yīng)用的低復(fù)雜度，并提高了加密后的碼流傳輸誤碼魯棒性。
【專利說明】—種基于H.264的流媒體視頻加密方法及其加密裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于H.264的流媒體視頻加密方法及其加密裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]H.264是由ITU-T和IS0/IEC聯(lián)合制定的最新視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，其安全加密技術(shù)正成為研究的熱點。H.264能提供比H.263和MPEG4更高的壓縮性能，在圖像重建質(zhì)量相同時，能夠節(jié)省30%?50%的碼率。其主要新特性是:(1)幀內(nèi)編碼采用了幀內(nèi)預(yù)測方法，以減小Intra幀的空間冗余度；(2)幀間預(yù)測支持7種可變塊大小，并且每塊都包含明確數(shù)目的運動矢量，提高了運動估計精度；(3)熵編碼使用了兩種編碼方法，即基于上下文的自適應(yīng)變長編碼(Context-Adaptive Varialbe-Length Coding, CAVLC)和適應(yīng)性二兀算術(shù)編碼(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding, CABAC),極大地提高了編碼效率。
[0003]新標(biāo)準(zhǔn)H.264優(yōu)異的壓縮性能必將使其在多媒體應(yīng)用的各個領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，如視頻點播、視頻監(jiān)控和視頻會議等，因而其安全加密技術(shù)正成為研究的熱點。因為視頻數(shù)據(jù)具有編碼結(jié)構(gòu)特殊、數(shù)據(jù)量大和實時性要求高等特點，所以需要針對H.264的編碼結(jié)構(gòu)設(shè)計特殊的加密方案。如圖1所示，適合于多媒體加密有兩個最直接的區(qū)域，一種是在壓縮編碼前加密多媒體流(圖1中的“I”)，但這類方法通常會顯著地改變多媒體信源結(jié)構(gòu)和句法，并降低了壓縮性能；另一種是在壓縮編碼后對碼流進行加密(圖1中“5”和“6”)，這類方法的缺點是沒有利用視頻格式，計算復(fù)雜度很高。
[0004]近年來，尤其是為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸、存取的需要，圖像和視頻多采用分層編碼方法或者基于目標(biāo)的編碼方法。采用分層編碼方法可以克服網(wǎng)絡(luò)傳輸導(dǎo)致的顯示延遲現(xiàn)象，同時使得編碼率的控制更加方便，如sPIHll和累進的JPEG編碼等。基于分塊或目標(biāo)的編碼方法，用于圖像和視頻編碼中能夠提高編碼效率，同時為基于目標(biāo)的圖像檢索奠定了基礎(chǔ)。
[0005]第一種方法目的在于提高視頻傳輸?shù)陌踩?，同時減少誤碼率，而第二種方法的目的在于壓縮編碼后對碼流進行加密。在針對某一層加密的方法，可以根據(jù)數(shù)據(jù)量和安全性要求來確定。當(dāng)數(shù)據(jù)量比較大、安全性要求一般時，可以采用基于異或操作的流加密密碼。當(dāng)對數(shù)據(jù)安全性要求很高時，可以采用傳統(tǒng)密碼加密，傳統(tǒng)的基于數(shù)論的密碼具有很高的安全性，但加密速度比較慢。當(dāng)對數(shù)據(jù)安全性要求很高，并且數(shù)據(jù)量又很大時，可以采用基于二維離散混沌映射的加密方法，此類算法安全性較高，加密速度快。在針對分層累進編碼的加密過程中，為了使得加密后的數(shù)據(jù)在進行碼流操作(如改變編碼率)時，不必先進行解密操作，而直接對加密后的碼流操作，可以采用流密碼加密。流密碼使得當(dāng)前位不依賴于后續(xù)位，因此可以根據(jù)碼率要求控制碼流的截斷點，而不影響解密操作?？梢姡捎没谖徊僮鞯牧髅艽a，可以將碼流控制精度保持在位一級。將圖像或者視頻數(shù)據(jù)進行分層累進編碼，對獲得的碼流進行部分流加密，當(dāng)進行碼率控制時，可直接對加密的碼流操作，而不必先解密，即直接根據(jù)碼率要求從低層刪除數(shù)據(jù)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于H.264的流媒體視頻加密方法及其加密裝置，易于實現(xiàn)，可降低實時應(yīng)用中數(shù)據(jù)加密的實時應(yīng)用的低復(fù)雜度，并提高了加密后的碼流傳輸誤碼魯棒性。
[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于H.264的流媒體視頻加密方法，所述方法包括:
[0008]對量化變換系數(shù)進行基于上下文的自適應(yīng)變長編碼CAVLC與量化變換系數(shù)QTC加密同步處理，獲得處理后的量化變換系數(shù)；
[0009]對預(yù)測模式置亂和運動矢量置亂，獲得置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量；
[0010]對處理后的量化變換系數(shù)和置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量進行復(fù)用處理，輸入加密后的視頻數(shù)據(jù)流。
[0011]優(yōu)選地，使用混沌序列發(fā)生器生成的混沌流密碼進行加密和置亂處理。
[0012]優(yōu)選地，所述對量化變換系數(shù)進行基于上下文的自適應(yīng)變長編碼CAVLC與量化變換系數(shù)QTC加密同步處理，獲得處理后的量化變換系數(shù)的步驟包括:
[0013]對非零系數(shù)的數(shù)目和拖尾系數(shù)的數(shù)目進行編碼；
[0014]對每個拖尾系數(shù)的符號進行編碼；
[0015]對除了拖尾系數(shù)之外的非零系數(shù)幅值進行編碼；
[0016]對最后一個非零系數(shù)前零的數(shù)目進行編碼；
[0017]對每個非零系數(shù)前零的數(shù)目進行編碼。
[0018]優(yōu)選地，所述對非零系數(shù)的數(shù)目和拖尾系數(shù)的數(shù)目進行編碼的步驟包括:
[0019]使用zigzag掃描方式對QTC進行掃描，使高頻位置上的非零系數(shù)值+1 ；
[0020]使用3比特偽隨機序列對拖尾系數(shù)符號位進行加密，獲得加密符號流。
[0021]優(yōu)選地，其中，所述幅值包括前綴和后綴；
[0022]在前綴編碼時，使用4比特偽隨機序列加密其對應(yīng)的原始碼表序號，將原始碼表中與加密序號對應(yīng)的碼字作為編碼輸出；
[0023]在后綴編碼時，使用比特數(shù)與后綴相同的偽隨機序列對后綴進行加密。
[0024]優(yōu)選地，所述對預(yù)測模式置亂和運動矢量置亂，獲得置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量的步驟包括:
[0025]采用混沌偽隨機序列分別對INTRA4*4塊和INTRA16*16塊預(yù)測模式進行置亂；
[0026]對塊中每個運動矢量不相等的水平分量和垂直分量進行了隨機置亂。
[0027]優(yōu)選地，對混沌偽隨機序列二值化。
[0028]優(yōu)選地，在所述對量化變換系數(shù)進行基于上下文的自適應(yīng)變長編碼CAVLC與量化變換系數(shù)QTC加密同步處理的步驟之前，還包括:對QTC進行重排序處理。
[0029]優(yōu)選地，在所述對預(yù)測模式置亂和運動矢量置亂，獲得置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量的步驟之后，還包括:通過Exp-Golomb解碼器對置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量進行解碼。
[0030]本發(fā)明實施例還提供一種基于H.264的流媒體視頻加密裝置，所述裝置包括:
[0031]加密模塊，用于對量化變換系數(shù)進行基于上下文的自適應(yīng)變長編碼CAVLC與量化變換系數(shù)QTC加密同步處理，獲得處理后的量化變換系數(shù)；[0032]置亂模塊，用于對預(yù)測模式置亂和運動矢量置亂，獲得置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量；
[0033]多路選擇器，用于對所述加密模塊處理后的量化變換系數(shù)和所述置亂模塊置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量進行復(fù)用處理，輸入加密后的視頻數(shù)據(jù)流。
[0034]實施本發(fā)明實施例，在加密過程中將CAVLC與QTC加密相結(jié)合，使得熵編碼與加密同步進行；改進了現(xiàn)有技術(shù)中幀內(nèi)預(yù)測模式置亂方法，可以防止Friedman密鑰猜解和已知明文攻擊；幀間預(yù)測模式置亂改變了塊內(nèi)運動矢量在碼流中的出現(xiàn)次序，使得其置亂結(jié)果與運動矢量置亂結(jié)果能夠相互保護，增強了運動內(nèi)容的安全性；易于實現(xiàn)，可降低實時應(yīng)用中數(shù)據(jù)加密的實時應(yīng)用的低復(fù)雜度，并提高了加密后的碼流傳輸誤碼魯棒性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0036]圖1是現(xiàn)有中基于H.264加密過程中的加密候選區(qū)域的示意圖；
[0037]圖2是本發(fā)明實施例的基于H.264的流媒體視頻加密方法的流程示意圖；
[0038]圖3是本發(fā)明實施例的基于H.264的流媒體視頻加密方法的具體實現(xiàn)的示意圖；
[0039]圖4是本發(fā)明實施例中CAVLC與QTC加密同步進行的過程示意圖；
[0040]圖5是本發(fā)明實施例的基于H.264的流媒體視頻加密裝置的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
【具體實施方式】
[0041]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0042]本發(fā)明通過分析適合于H.264加密的侯選域，提出了一種基于H.264的流媒體視頻加密方法及其加密裝置，包括CAVLC與量化變換系數(shù)(QTC)加密同步進行，以及預(yù)測模式置亂和運動矢量置亂，可以實現(xiàn)加密速度快，安全性高，增強傳輸誤碼魯棒性，減小對壓縮比的影響等效果。
[0043]圖2是本發(fā)明實施例的基于H.264的流媒體視頻加密方法的流程示意圖，如圖2所示，該方法包括:
[0044]S201，對量化變換系數(shù)進行CAVLC與QTC加密同步處理，獲得處理后的量化變換系數(shù)；
[0045]S202，對預(yù)測模式置亂和運動矢量置亂，獲得置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量;
[0046]S203，對處理后的量化變換系數(shù)和置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量進行復(fù)用處理,輸入加密后的視頻數(shù)據(jù)流。
[0047]下面結(jié)合圖2、圖3對本發(fā)明實施例的基于H.264的流媒體視頻加密方法進行詳細(xì)說明。
[0048]在H.264編碼器中，幀內(nèi)編碼采用了幀內(nèi)預(yù)測，如INTRA4*4塊9種預(yù)測模式使用3比特就可以正確編碼；幀間預(yù)測支持7種可變塊大小，每塊預(yù)測模式和塊內(nèi)運動矢量必須經(jīng)過編碼傳輸。本發(fā)明實施例中將置亂幀內(nèi)、幀間預(yù)測模式以及塊內(nèi)運動矢量。預(yù)測、變換、量化之后，每個4*4塊的QTC使用CAVLC編碼，在CAVLC中對QTC進行加密，實現(xiàn)編碼與加密同步進行。另外，在本發(fā)明中，還使用了混沌序列發(fā)生器生成的混沌流密碼控制本發(fā)明實施例中置亂和加密過程。以上所有加密和置亂過程都由密鑰生成與分發(fā)系統(tǒng)控制。在CAVLC中，通過根據(jù)已編碼句法元素的情況，動態(tài)調(diào)整編碼中使用的碼表，可以獲得極高的編碼效率。
[0049]下面將結(jié)合圖4對基于H.264的流媒體視頻加密方法中的S201進行詳細(xì)說明。
[0050]如圖4所示，S201包括:
[0051]對非零系數(shù)的數(shù)目和拖尾系數(shù)的數(shù)目進行編碼；
[0052]對每個拖尾系數(shù)的符號進行編碼；
[0053]對除了拖尾系數(shù)之外的非零系數(shù)幅值進行編碼；
[0054]對最后一個非零系數(shù)前零的數(shù)目進行編碼；
[0055]對每個非零系數(shù)前零的數(shù)目進行編碼。
[0056]其中，對非零系數(shù)的數(shù)目和拖尾系數(shù)的數(shù)目進行編碼的步驟包括:
[0057]使用zigzag掃描方式對QTC進行掃描，使高頻位置上的非零系數(shù)值+1 ；
[0058]使用3比特偽隨機序列對拖尾系數(shù)符號位進行加密，獲得加密符號流。
[0059]對應(yīng)于該編碼過程，本發(fā)明將CAVLC與QTC加密相結(jié)合，使得熵編碼與加密同步進行，如圖4所示。在對非零系數(shù)的數(shù)目、拖尾系數(shù)的數(shù)目、最后一個非零系數(shù)前零的數(shù)目進行編碼時，并沒有對類似系數(shù)頭信息的數(shù)據(jù)進行加密，是由于這些數(shù)據(jù)包含了很多對圖像重建并不重要的標(biāo)準(zhǔn)信息，還有加密后會改變視頻格式。
[0060]QTC經(jīng)過zigzag掃描后，高頻位置上的非零系數(shù)值大部分是+1，CAVLC利用拖尾系數(shù)來表示這些+1個數(shù)，其范圍是從O?3。因為在對每個拖尾系數(shù)的符號進行編碼時每個拖尾系數(shù)編碼時只需I比特來表示其符號(O = +，I = _)，所以至多使用3比特偽隨機序列就可以對拖尾系數(shù)符號位進行加密，獲得加密符號流。
[0061]在對除了拖尾系數(shù)之外的非零系數(shù)幅值進行編碼中，該非零系數(shù)幅值包括前綴和后綴;
[0062]在前綴編碼時，使用4比特偽隨機序列加密其對應(yīng)的原始碼表序號，將原始碼表中與加密序號對應(yīng)的碼字作為編碼輸出；
[0063]在后綴編碼時，使用比特數(shù)與后綴相同的偽隨機序列對后綴進行加密。
[0064]在具體實施中，還置亂了每個非零系數(shù)前零的數(shù)目，增強了紋理信息的安全性。
[0065]進一步地，S202還包括:
[0066]采用混沌偽隨機序列分別對INTRA4*4塊和INTRA16*16塊預(yù)測模式進行置亂；
[0067]對塊中每個運動矢量不相等的水平分量和垂直分量進行了隨機置亂。
[0068]在H.264中，預(yù)測包括幀內(nèi)預(yù)測和幀間預(yù)測，原有的技術(shù)提出的幀內(nèi)預(yù)測模式置亂方法是簡單且有效的，但其安全性主要取決于其使用的定長序列，在序列長度有限的條件下無法防止Friedman密鑰猜解和已知明文攻擊。在本發(fā)明中采用混沌偽隨機序列分別對INTRA4*4塊和INTRA16*16塊預(yù)測模式進行置亂，不僅增強了對密碼分析的抵抗性，而且擴大了密鑰空間。幀間預(yù)測支持7種可變塊大小(16*16，16*8，8*16，8*8，8*4，4*8和4*4)，而且每塊都有明確數(shù)目的運動矢量。因此，對于一對具有相同數(shù)目運動矢量的塊，如16*8和8*16，8*4和4*8，本發(fā)明可以根據(jù)生成的I比特偽隨機序列奇偶性來置亂它們。
[0069]每個幀間塊都有明確數(shù)目的運動矢量，其范圍從O?16。為了使得置亂方法簡單有效，本發(fā)明僅對塊中每個運動矢量不相等的兩個分量(水平分量和垂直分量)進行了隨機置亂，這種方法置亂前后碼長相等，但改變了塊內(nèi)運動矢量在碼流中的出現(xiàn)次序，而且變化規(guī)則由混沌序列發(fā)生器控制。
[0070]具體實施中，還對混沌偽隨機序列二值化。
[0071]混沌序列發(fā)生器的主要特性是對初值極端敏感，即初值的微小變化可以生成完全不同的偽隨機序列。在本發(fā)明實施例中，混沌序列發(fā)生器采用了改進的二維Bakermap。系統(tǒng)初始化時，用戶密鑰用來生成混沌序列發(fā)生器的初值，初值一旦確定，就可以得到隨機性能很好的偽隨機序列，并將此序列二值化，分別用于QTC、預(yù)測模式和運動矢量的加密和置舌L。
[0072]實施本發(fā)明實施例的基于H.264的流媒體視頻加密方法，在加密過程中將CAVLC與QTC加密相結(jié)合，使得熵編碼與加密同步進行；改進了現(xiàn)有技術(shù)中幀內(nèi)預(yù)測模式置亂方法，可以防止Friedman密鑰猜解和已知明文攻擊；幀間預(yù)測模式置亂改變了塊內(nèi)運動矢量在碼流中的出現(xiàn)次序，使得其置亂結(jié)果與運動矢量置亂結(jié)果能夠相互保護，增強了運動內(nèi)容的安全性；易于實現(xiàn)，可降低實時應(yīng)用中數(shù)據(jù)加密的實時應(yīng)用的低復(fù)雜度，并提高了加密后的碼流傳輸誤碼魯棒性。
[0073]另外，本發(fā)明實施例還提供一種基于H.264的流媒體視頻加密裝置，如圖5所示，還裝置包括:
[0074]加密模塊50，用于對量化變換系數(shù)進行基于上下文的自適應(yīng)變長編碼CAVLC與量化變換系數(shù)QTC加密同步處理，獲得處理后的量化變換系數(shù)；
[0075]置亂模塊51，用于對預(yù)測模式置亂和運動矢量置亂，獲得置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量；
[0076]多路選擇器52，用于對加密模塊50處理后的量化變換系數(shù)和置亂模塊51置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量進行復(fù)用處理，輸入加密后的視頻數(shù)據(jù)流。
[0077]在本發(fā)明實施例中，使用混沌序列發(fā)生器生成的混沌流密碼進行加密和置亂處理。
[0078]該加密模塊50還用于對非零系數(shù)的數(shù)目和拖尾系數(shù)的數(shù)目進行編碼；對每個拖尾系數(shù)的符號進行編碼；對除了拖尾系數(shù)之外的非零系數(shù)幅值進行編碼；對最后一個非零系數(shù)前零的數(shù)目進行編碼；對每個非零系數(shù)前零的數(shù)目進行編碼。
[0079]進一步地,該加密模塊50還用于使用zigzag掃描方式對QTC進行掃描,使高頻位置上的非零系數(shù)值+1 ;使用3比特偽隨機序列對拖尾系數(shù)符號位進行加密，獲得加密符號流。
[0080]進一步地，該加密模塊50還用于在前綴編碼時，使用4比特偽隨機序列加密其對應(yīng)的原始碼表序號，將原始碼表中與加密序號對應(yīng)的碼字作為編碼輸出；在后綴編碼時，使用比特數(shù)與后綴相同的偽隨機序列對后綴進行加密。[0081]具體實施中，置亂模塊51還用于采用混沌偽隨機序列分別對INTRA4*4塊和INTRA16*16塊預(yù)測模式進行置亂；對塊中每個運動矢量不相等的水平分量和垂直分量進行了隨機置亂。
[0082]具體實施中，該加密裝置還包括重排序處理模塊，用于對QTC進行重排序處；還包括Exp-Golomb解碼器，用于解碼器對置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量進行解碼。
[0083]實施本發(fā)明實施例的基于H.264的流媒體視頻加密裝置，在加密過程中將CAVLC與QTC加密相結(jié)合，使得熵編碼與加密同步進行；改進了現(xiàn)有技術(shù)中幀內(nèi)預(yù)測模式置亂方法，可以防止Friedman密鑰猜解和已知明文攻擊；幀間預(yù)測模式置亂改變了塊內(nèi)運動矢量在碼流中的出現(xiàn)次序，使得其置亂結(jié)果與運動矢量置亂結(jié)果能夠相互保護，增強了運動內(nèi)容的安全性；易于實現(xiàn)，可降低實時應(yīng)用中數(shù)據(jù)加密的實時應(yīng)用的低復(fù)雜度，并提高了加密后的碼流傳輸誤碼魯棒性。
[0084]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括:只讀存儲器(ROM，Read Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盤或光盤等。
[0085]另外，以上對本發(fā)明實施例所提供的基于H.264的流媒體視頻加密方法及其加密裝置進行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種基于H.264的流媒體視頻加密方法，其特征在于，所述方法包括: 對量化變換系數(shù)進行基于上下文的自適應(yīng)變長編碼CAVLC與量化變換系數(shù)QTC加密同步處理，獲得處理后的量化變換系數(shù)； 對預(yù)測模式置亂和運動矢量置亂，獲得置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量； 對處理后的量化變換系數(shù)和置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量進行復(fù)用處理，輸入加密后的視頻數(shù)據(jù)流。
2.如權(quán)利要求1所述的基于H.264的流媒體視頻加密方法，其特征在于，使用混沌序列發(fā)生器生成的混沌流密碼進行加密和置亂處理。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于H.264的流媒體視頻加密方法，其特征在于，所述對量化變換系數(shù)進行基于上下文的自適應(yīng)變長編碼CAVLC與量化變換系數(shù)QTC加密同步處理，獲得處理后的量化變換系數(shù)的步驟包括: 對非零系數(shù)的數(shù)目和拖尾系數(shù)的數(shù)目進行編碼； 對每個拖尾系數(shù)的符號進行編碼； 對除了拖尾系數(shù)之外的非零系數(shù)幅值進行編碼； 對最后一個非零系數(shù)前零的數(shù)目進行編碼； 對每個非零系數(shù)前零的數(shù)目進行編碼。
4.如權(quán)利要求3所述的基于H.264的流媒體視頻加密方法，其特征在于，所述對非零系數(shù)的數(shù)目和拖尾系數(shù)的數(shù)目進行編碼的步驟包括:· 使用zigzag掃描方式對QTC進行掃描，使高頻位置上的非零系數(shù)值+1 ； 使用3比特偽隨機序列對拖尾系數(shù)符號位進行加密，獲得加密符號流。
5.如權(quán)利要求3所述的基于H.264的流媒體視頻加密方法，其特征在于，其中，所述幅值包括前綴和后綴； 在前綴編碼時，使用4比特偽隨機序列加密其對應(yīng)的原始碼表序號，將原始碼表中與加密序號對應(yīng)的碼字作為編碼輸出； 在后綴編碼時，使用比特數(shù)與后綴相同的偽隨機序列對后綴進行加密。
6.如權(quán)利要求1所述的基于H.264的流媒體視頻加密方法，其特征在于，所述對預(yù)測模式置亂和運動矢量置亂，獲得置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量的步驟包括: 采用混沌偽隨機序列分別對INTRA4*4塊和INTRA16*16塊預(yù)測模式進行置亂； 對塊中每個運動矢量不相等的水平分量和垂直分量進行了隨機置亂。
7.如權(quán)利要求6所述的基于H.264的流媒體視頻加密方法，其特征在于，對混沌偽隨機序列二值化。
8.如權(quán)利要求1所述的基于H.264的流媒體視頻加密方法，其特征在于，在所述對量化變換系數(shù)進行基于上下文的自適應(yīng)變長編碼CAVLC與量化變換系數(shù)QTC加密同步處理的步驟之前，還包括:對QTC進行重排序處理。
9.如權(quán)利要求1所述的基于H.264的流媒體視頻加密方法，其特征在于，在所述對預(yù)測模式置亂和運動矢量置亂，獲得置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量的步驟之后，還包括:通過Exp-Golomb解碼器對置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量進行解碼。
10.一種基于H.264的流媒體視頻加密裝置，其特征在于，所述裝置包括: 加密模塊，用于對量化變換系數(shù)進行基于上下文的自適應(yīng)變長編碼CAVLC與量化變換系數(shù)QTC加密同步處理，獲得處理后的量化變換系數(shù)； 置亂模塊，用于對預(yù)測模式置亂和運動矢量置亂，獲得置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量； 多路選擇器，用于對所述加密模塊處理后的量化變換系數(shù)和所述置亂模塊置亂處理后的預(yù)測模式和運動矢量·進行復(fù)用處理，輸入加密后的視頻數(shù)據(jù)流。
【文檔編號】H04N19/513GK103856786SQ201210512425
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月4日
【發(fā)明者】羅笑南, 楊艾琳, 劉海亮, 蘇航, 林哲祺, 王炫盛 申請人:中山大學(xué)深圳研究院