基于整数动态耦合帐篷映射的视频加密算法

针对高维混沌加密算法导致视频编码时耗过大的问题,引入整数动态耦合帐篷映射优化模型,提出一种有效的H.264/AVC视频加密算法,减少加密数据量,同时保证视频加密的安全性,兼顾视频的加密效率和加密安全。对加密算法的两级方案的加密效果进行了主客观评价和安全性分析。结果表明,加密方案的密钥空间大、伪随机序列生成效率高、抗攻击性强,同时压缩比和视频格式不变、加密时耗低,满足了视频加密中的实时性和安全性需求。     

一种H.264/AVC over MPEG-2流的解决方案

对如何将H．264／AVC视频流经MPEG-2的系统传输层传输提出了一种解决方案。要点是：先把H．264／AVC视频作为MPEG-2系统层传输的基本流，然后扩展MPEG-2标准中的传输流系统目标解码器（T-STD），使之可以将H．264／AVC编码视频作为MPEG．2传输流（TS）在Internet上传输和解码。被解码的基本流通常来自于一个“容器”文件（如AVI或者TS），在客户端从服务器端的这个容器中取出H．264／AVC基本流后便可实时解码、显示。仿真实验表明，该方案能够获得较好的流视频效果，在带宽受限的情况下信噪比低于40dB的帧数少于5％，可用于网络流视频或移动视频中。     

基于宏块编码信息自适应置换的H.264/AVC视频加密方法

云存储的发展使人们愿意将个人视频数据传输至云端,但伴随而来的数据安全问题日益突出,选择加密是对视频进行隐私保护的有效手段之一.针对目前H.264/AVC视频选择加密方法普遍存在安全性不足的问题,文中提出了一种基于宏块编码信息自适应置换的H.264/AVC视频加密方法.该方法根据宏块的编码类型逐帧自适应生成伪随机序列,利...     

基于H.264 的视频存储加密方案

随着视频和互联网技术的发展,视频信息的存储安全问题越来越紧迫。本文针对新一代国际视频压缩编码标准H.264 的编码特点,提出一种将流密码与H.264 熵编码相结合的视频加密算法,通过加密码字索引达到保密目的。实验证明,此算法在安全性、计算复杂度、压缩比以及率失真等方面性能良好,适用于政治、军事、商务机要视频信息以及PC 机、移动存储设备中的私密视频信息的安全存储管理。     

H.264/AVC的特点及其在视频监控中的应用

H．264／AVC是视频编码专家组(VCEG)和活动图像专家组(MPEG)联合制定的新的视频编码标准,其目的就是解决以往标准暴露出来的缺点。文章首先指出目前采用其他标准设计视频监控系统的不足,分析了H．264／AVC视频编码标准的特点,指出H．264／AVC适于视频监控应用的优势所在,最后重点阐述了H．264／AVC标准中分层编码技术和SP／SI帧技术在视频监控中的应用。     

一种新的基于H.264/AVC的零块判决方法

在基于运动估计和预测编码的视频编码方案中,有一种简单而有效的快速实现方法——零块判决方法,H．264／AVC使用的也是基于运动估计和预测编码的视频编码方案,所以也可以运用零块判决方法来加快其编码速度．根据H．264／AVC视频编码标准的新特点,对其中的零块判决阈值进行了推导,提出了新的适合于H．264／AVC的零块判决方法,并进行了仿真测试,实验结果表明,在中低码率的视频编码中,该方法在编码效率基本保持不变的条件下,编码时间减少了20％～47％．     

一种利用宏块直方图的快速帧间预测方法*

针对H.264/AVC编码复杂度高难以实时应用的缺陷,在深入研究H.264/AVC中重要且耗时的帧间预测编码技术的基础上,提出了一种融合宏块直方图分布信息的分层逐级预判的快速帧间预测算法。仿真实验结果表明,提出算法与H.264/AVC标准算法相比,在保持重建视频图像质量和输出码流结构的前提下,平均节省编码时间约70%,改善了编码复杂度与编码实时性,保持了H.264/AVC低码率的编码优势。该算法有效地提高了H.264/AVC的编码效率。     

一种基于运动信息描述的视频格式自适应方案

多媒体应用领域存在多种视频编码标准,因此实现不同视频格式之间的自适应转换具有重要意义.该文提出了一种新颖的基于运动信息描述的视频格式自适应解决方案.该方案利用作者前期提出的基于H.264/AVC标准的运动信息描述算法提取能够复用的详细完备的运动信息,根据需要快速生成不同视频编码格式、多种码率的码流;也可以利用此运动信息,指导不同视频格式码流之间的快速自适应转换.作为该方案的具体应用,文中提出了一种针对H.264/AVC标准和MPEG-2标准的视频自适应方法.实验结果表明,文中提出的基于运动信息描述的视频格式自适应解决方案不仅可以很好地保证编码性能,同时具有较低的计算复杂度.     

H.264/AVC编码模式选择

H．264／AVC是最新的视频编码标准。与以前的视频标准相比编码模式更多,压缩效率更高,同时在编码模式的选择上也更复杂,计算量更大。编码时如何选择合适的编码模式对H.264／AVC的压缩性能和计算复杂度是非常关键的。本文讲述了JVT的参考软件是如何实现H．264／AVC编码模式选择。     

基于H.264 CAVLC熵编码的视频加密方案

基于块的数字视频编码一般包括运动估计、残差块变换和熵编码三个阶段。针对传统的视频加密方案——对第二阶段中的残差变换系数进行的加密,提出了一种基于H.264 CAVLC熵编码的视频加密方案,该方案充分利用了流密码加密简单、运算快的优点,将加密过程置于视频编码的第三个阶段。理论分析和实验结果表明,该方案具有较高的安全性和较低的计算复杂度,加密运算不改码流结构,加密后的视频仍具有可操作性,不影响压缩性能,且可以根据应用需求进行分级加密,具有很大的灵活性。     

Chaos-based selective encryption for H.264/AVC

Encryption techniques are usually employed to maintain the secrecy of the video streams transmitted via a public network. However, full encryption using strong cryptographic algorithms is usually not necessary if the purpose is to destroy the commercial value by preventing pleasant viewing. For this purpose, selective encryption is preferred as its operating efficiency is higher. Here, a chaos-based selective encryption scheme implemented on the H.264/AVC standard is proposed. The scheme employs multiple Rényi chaotic maps to generate a pseudorandom bit sequence which is used to mask the selected H.264/AVC syntax elements. It provides sufficient protection against full reconstruction while keeping the format compliance property so as not to cause decoding error without the key. The operating efficiency is high due to the low computational complexity of the Rényi chaotic map, as justified by the simulation results using video clips at various resolutions. Moreover, the security analyses show that the proposed algorithm is highly sensitive to the secret key and possesses good perceptual security.     

A selective encryption for H.264/AVC videos based on scrambling

H.264/Advanced Video Coding (H.264/AVC) is one of the video compression standards that is 50% more efficient than previously introduced standards. Given that the H.264/AVC standard is considered and used in a variety of video applications, it is essential to provide a suitable solution for video encryption with good security, high encryption speed, and to prevent bitrate increases. In this paper, we propose a method selective encryption of H.264/AVC for the digital rights management (DRM) applications. In this method, discrete cosine transform (DCT) coefficients, which affect the texture and content of the H.264/AVC video during compression, are encrypted after the zigzag scanning and based on Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC). The experimental results and encryption efficiency analysis demonstrate that the proposed method with the format compliance has good security and high encryption speed and it can prevent the bitrate from rising and is thus usable in industrial and the DRM applications.

     

Concealment of Whole-Picture Loss in Hierarchical B-Picture Scalable Video Coding

H.264/AVC scalable video coding (H.264/AVC SVC), as the scalable extension of H.264/AVC, offers the flexible adaptivity in terms of spatial, temporal and SNR scalabilities for the generated bitstream. However, such compressed video still suffers from the bad playback quality when packet loss occurs over unreliable networks. In this paper, we present an error concealment algorithm to tackle the whole-picture loss problem in H.264/AVC SVC when hierarchical B-picture coding is used to support temporal scalability. In the proposed algorithm, by taking advantage of the temporal relationship among the adjacent video pictures, the motion information of the lost picture is derived simply and efficiently based on the principle of temporal direct mode. Utilizing the derived motion information, the lost picture is concealed by performing motion compensation on the correctly received temporally previous and future video pictures. The experimental results demonstrate that as a post-processing tool, the proposed error concealment algorithm is able to significantly improve both the objective and subjective qualities of the decoded video pictures in the presence of packet losses when compared to the error concealment algorithm used in H.264/AVC SVC reference software. The proposed method can also be applied to H.264/AVC with hierarchical B-picture coding for error concealment.     

DCLSA：一种适用于H.264/AVC的DCT系数分层置乱算法

基于目前的DCT系数加密算法在安全性、压缩比和信噪比上都各自存在缺点,提出了一种新的适用于H264/AVC的DCT系数分层置乱算法(DCLSA)。该算法针对H264/AVC中4×4 DCT变换的特点,首先将同一宏块中每个4×4块DCT系数进行块间分层,构建系数分层模型,然后可根据安全性要求对不同层系数进行随机置乱,实现加密编码。通过性能比较和具体实验效果分析,此算法具有更高的安全性、更优的压缩比和较好的信噪比,适合于H.264/AVC的网络安全应用。     

Lossless video coding based on pixel-wise prediction

The state-of-the-art H.264/AVC was designed for lossy video coding in the beginning. Recently, the H.264/AVC FRExt was developed by removing transformation and quantization for lossless coding. In this paper, we propose an efficient intra lossless coding method based on a pixel-wise prediction. The proposed algorithm introduces an additional intra prediction mode that employs the LOCO-I predictor of JPEG LS. We found that the proposed lossless coding algorithm achieved approximately 22.0, 2.6, and 10.7% bit saving in terms of compression ratio, compared to the H.264/AVC FRExt, lossless intra 4:4:4, and Takamura’s lossless coding methods, respectively.     

控制关键帧选择的H.264熵编码加密算法

目的常见的H.264熵编码加密是一种将加密方案与熵编码方式融合的视频安全算法,这种算法不仅加解密速度快且可保持数据格式不变,是一种兼容性的加密方案,但需要处理帧内所有数据。方法针对熵编码加密过程中存在的不足,提出了一种基于关键帧选择与熵编码相结合的视频加密方法,通过获取一帧中所有8×8子宏块的运动矢量,构造一个用于表示每一帧内容变化情况的向量F,然后将其欧几里德范数与阈值K比较,如果大于或等于阈值,则确定当前帧是关键帧,则在下一帧熵编码时加密其运动矢量差与残差系数值,否则不参与任何加密运算。结果通过控制阈值K的大小来决定关键帧的选择,并结合混沌序列加密关键帧数据来保证视频信息的安全性,与熵编码加密算法相比,加密数据平均减少数据量约为39.78%。结论实验结果表明该加密方法在保持编码后数据总量不变的情况下,以较小的时间代价获得了良好的加密效果,且与常规的熵编码加密算法相比大幅度减少了加密数据量。     

基于H.264运动矢量域的脆弱水印算法研究

针对H.264/AVC的编码特征,提出一种基于H.264/AVC低比特率视频流的脆弱水印算法。该算法在视频编码端的P帧经过运动矢量搜索和运动矢量预测之后,提取运动矢量残差,将水印嵌入在运动矢量残差中。在视频的解码端进行水印提取和检测,检测不需要原始视频的参与。该算法具有较小的码率变化、视频失真,以及较强的脆弱性。     

基于H．264／AVC视频流的双水印算法

针对H．264／AVC编码标准的新特性,提出一种基于H．264／AVC低比特率视频流的双水印算法,将鲁棒水印嵌入DCT域中,把脆弱水印嵌入运动矢量残差中,达到对视频版权保护和视频内容完整性认证的双重目的。实验结果表明,该算法对视频质量和码率的影响较小,鲁棒水印能有效抵抗高斯噪声、低通滤波、重编码以及轻微的抖动失真等常见的视频攻击,脆弱水印对视频内容的轻微修改具有较强的敏感性。     

H.264/AVC解码芯片验证系统及验证策略

H.264/AVC视频编码标准是目前应用广泛的视频压缩标准,具有压缩比高、算法复杂等特点,给视频解码系统的设计和验证带来了挑战。文中基于一款H.264/AVC解码芯片架构,针对H.264/AVC视频解码系统的复杂性,构建了验证系统,提出多形式、分层次的验证策略,在解码芯片设计实现的各个阶段实施验证。根据RTL虚拟仿真、FPGA原型和后仿真等验证手段的特点,分别规划不同阶段的测试激励,形成基于H.264/AVC解码芯片的验证项策划,对类似H.264/AVC解码器的验证工作具有一定的帮助。     

基于单元尺度的自适应码率控制算法

随着信息技术的快速发展,压缩编码已成为多媒体存储和传输领域的研究热点。针对视频压缩的编码效率问题,ITU-T与ISO/IEC两大标准组织于2003年联手推出了H.264/AVC视频编码标准。为了能够在目标带宽上有效地传输视频,就必须合理地控制码流的波动强度,以使其尽可能地接近目标带宽。其中码率控制虽然不是标准中的一部分,但由于其一直在视频编码标准的发展过程中占有举足轻重的地位,为此,针对H.264/AVC编码的视频序列码率控制问题,在JVT-G012算法的基础上,提出了一种基于STGS图的自适应地选择基本单元大小的码率控制算法。该算法在编码时产生的码率波动总是与G012算法产生的最小码率波动相当。而且具有较小的运算复杂度,易于实时实现。