一种视频数据的加密方法
【专利摘要】本发明公开了一种视频数据的加密方法，属于一种数据加密技术，视频数据包括多个视频I帧，每一个视频I帧包括n个宏块，每个宏块包括16个块，把I帧分成数个大块，每个大块包括数个宏块，该加密方法包括如下步骤：每个块包括直流系数和交流系数；由直流系数得到直流差值；针对同一个大块中的多个块，提取特定交流系数差值，形成组合向量；产生多个参数；用多个参数中的部分参数加密多个直流差值和多个特定交流系数差值，得到多个加密直流差值和加密特定交流系数差值；用所述多个参数中的一个生成排列位置。本发明通过交流系数差值向量，关键帧加密技术，提高了视频的加密解密速度，不影响视频业务的实时性。
【专利说明】
一种视频数据的加密方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种数据加密技术，具体地说是一种视频数据的加密方法。
【背景技术】
[0002]视频信息是多媒体信息的核心，利用网络进行视频会议，视频点播，视频监控，可视电话，视频聊天等等已成为时下视频业务主流，实现通信高效，保密，安全，是使用这些便利业务的前提。视频加密技术为视频业务的通信安全提供保障。一般的视频业务对实时性要求比较高，因此要求加解密速度快，同时又能保证安全性。
【发明内容】
[0003]本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种视频数据的加密方法，加密速度快且抗攻击能力强。解决现有视频业务中视频内容安全、视频内容版权保护问题。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种视频数据的加密方法，视频数据包括多个视频I帧，每一个视频I帧包括η个宏块，每个宏块包括16个块，把I帧分成数个大块，每个大块包括数个宏块，该加密方法包括如下步骤:
每个块包括直流系数和交流系数；
由直流系数得到直流差值；
针对同一个大块中的多个块，提取特定交流系数差值，形成组合向量；
产生多个参数；
用多个参数中的部分参数加密多个直流差值和多个特定交流系数差值，得到多个加密直流差值和加密特定交流系数差值；
用所述多个参数中的一个生成排列位置；
根据所述排列位置将所述组合向量中的所述特定交流系数差值重新排列后回置于所述块内；
将所述部分参数连接成参数向量；
根据一公开密钥加密所述参数向量得到位元序列；
用所述位元序列将所有位元隐藏在大块中，尤其隐藏在不包括存放所述加密特定交流系数的其它交流系数位置中。
[0005]根据影像数据帧种类一般的视频数据帧可以划分为I帧、P帧和B帧。P帧利用最接近的I帧或P帧预测其移动向量，而B帧则同时利用前后接近的影像数据帧作为预测的参考。为了提高视频的加解密的速率，只对I帧加密，P帧和B帧要参考I帧才能解码，所以简接的实现了加密功能。
[0006]以第一个宏块的交流系数为基数，取后续的宏块的交流系数与第一宏块的交流系数的差值。减少加密数据量，利于视频数据的传输。
[0007]本发明的一种视频数据的加密方法和现有技术相比，具有以下有益效果: 采用关键帧加密技术，提高了加密速度，而又不影响加密性能；
采用交流系数差值加密技术，使得加密的数据量减小，占用的视频码流降低；
本专利通过交流系数差值向量，关键帧加密技术，提高了视频的加密解密速度，不影响视频业务的实时性。
【具体实施方式】
[0008]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0009]本发明的一种视频数据的加密方法，其结构包括
一种视频数据的加密方法，视频数据包括多个视频I帧，每一个视频I帧包括η个宏块，每个宏块包括16个块，把I帧分成数个大块，每个大块包括数个宏块，该加密方法包括如下步骤:
每个块包括直流系数和交流系数；
由直流系数得到直流差值；
针对同一个大块中的多个块，提取特定交流系数差值，形成组合向量；
产生多个参数；
用多个参数中的部分参数加密多个直流差值和多个特定交流系数差值，得到多个加密直流差值和加密特定交流系数差值；
用所述多个参数中的一个生成排列位置；
根据所述排列位置将所述组合向量中的所述特定交流系数差值重新排列后回置于所述块内；
将所述部分参数连接成参数向量；
根据一公开密钥加密所述参数向量得到位元序列；
用所述位元序列将所有位元隐藏在大块中，尤其隐藏在不包括存放所述加密特定交流系数的其它交流系数位置中。
[0010]视频数据压缩为了达到高压缩效率，一般比较注重去除影像数据帧的时间多余度。而根据影像数据帧种类一般的视频数据帧可以划分为I帧、P帧和B帧。P帧利用最接近的I帧或P帧预测其移动向量，而B帧则同时利用前后接近的影像数据帧作为预测的参考。为了提高视频的加解密的速率，只对I帧加密，P帧和B帧要参考I帧才能解码，所以简接的实现了加密功能。
[0011 ]首先将I帧进行余弦转换，从而将4 X 4的像素数转换成4 X 4个直流系数或交流系数。经过余弦转换后，对直流系数进行差值脉冲编码调节的差值化步骤。例如以第一直流系数为基数，取后续直流系数与第一直流系数之间的直流差值。也可以其它直流系数为基数，取其它直流系数与该基数的直流差值。以第一个宏块的交流系数为基数，取后续的宏块的交流系数与第一宏块的交流系数的差值。在差值化同时，可以对交流系数进行量化步骤。
[0012]在视频数据经转换、差值化和量化模块处理后，得到了多个直流差值和特定的交流系数。同时，参数生成器生成了多个参数，例如wp、wm、ws、m、r和a。加密单元、保密密钥加密模块和保密密钥隐藏模块可以利用上述参数对直流差值和特定交流系数进行加密，包括:根据参数产生两个二值化随机序列；和根据两个二值化随即序列将直流差值和特定交流系数加密，成为加密直流系数和加密交流系数。参数wp用于产生二值化随机序列Ppn ={pi}，其产生的数值为加I或减I。交流系数加密单元将上述特定交流系数ACi乘以二值化随机序列pi，得到加密后的交流系数ACV=AChpi13同时，参数ws用于产生二值化随机序列Spn={si}，直流系数加密单元利用该二值化随机序列将每个直流差值ADCi进行处理:ADCi7=Δ DCi + a*(r*si_l)。由于本项目的加密方法仅对直流差值和交流系数差值进行加密，因此比现有技术中视频数据的加密方法得到的数据小，可以提高加解密的速度。
[0013]通过上面【具体实施方式】，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的【具体实施方式】。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征。
[0014]除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
【主权项】
1.一种视频数据的加密方法，视频数据包括多个视频I帧，每一个视频I帧包括η个宏块，每个宏块包括16个块，把I帧分成数个大块，每个大块包括数个宏块，其特征在于该加密方法包括如下步骤: 每个块包括直流系数和交流系数； 由直流系数得到直流差值； 针对同一个大块中的多个块，提取特定交流系数差值，形成组合向量； 产生多个参数； 用多个参数中的部分参数加密多个直流差值和多个特定交流系数差值，得到多个加密直流差值和加密特定交流系数差值； 用所述多个参数中的一个生成排列位置； 根据所述排列位置将所述组合向量中的所述特定交流系数差值重新排列后回置于所述块内； 将所述部分参数连接成参数向量； 根据一公开密钥加密所述参数向量得到位元序列； 用所述位元序列将所有位元隐藏在大块中，尤其隐藏在不包括存放所述加密特定交流系数的其它交流系数位置中。2.根据权利要求1所述的一种视频数据的加密方法，其特征在于根据影像数据帧种类，视频数据帧可以划分为I帧、P帧和B帧，P帧利用最接近的I帧或P帧预测其移动向量，而B帧则同时利用前后接近的影像数据帧作为预测的参考；只对I帧加密，P帧和B帧要参考I帧才能解码。3.根据权利要求1所述的一种视频数据的加密方法，其特征在于以第一个宏块的交流系数为基数，取后续的宏块的交流系数与第一宏块的交流系数的差值。
【文档编号】H04N21/4408GK105959708SQ201610397397
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】房善华, 郭运艳, 王本强, 马骁, 解豪, 解一豪
【申请人】浪潮软件股份有限公司