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...     

H.264视频感兴趣区域加密算法

为了对视频的隐私区域进行加密,提出一种基于FMO和骑士巡游思想的H.264视频感兴趣区域加密的算法。首先确定视频中包含的感兴趣区域的范围,之后对感兴趣区域内部宏块的宏块类型参数使用SHA-1生成的流密码异或加密,并对条带组序号使用骑士巡游思想置乱加密。实验分析表明,该算法可以有效地保护视频中的隐私区域,并且可以在安全性、加密效率和编码效率取得较好的折中。     

基于H.264的车牌快速保护方案

在一些保密要求严格的场合,监控视频泄露个人隐私,已引起了人们的广泛关注。针对视频中车牌区域加密的问题提出一种基于H.264的车牌快速保护方案。首先使用HSV颜色模型搜索出车牌区域,并通过H.264中的灵活宏块排序FMO(Flexible Macroblock Orde)技术将一帧中车牌区域和背景区域的宏块映射到不同的组。然后提出一个一维混合混沌序列,用来生成二值密钥流。最后在参考适应性二元算术编码CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)编码过程中使用该密钥流对车牌区域进行加密。实验结果表明,该方案不仅具有良好的鲁棒性,而且快速有效地保护了车牌区域。     

H.264标准中基于感知加密算法的视频加密方案

针对多媒体视频传输的安全性与实时性的要求,提出一种基于H.264感知加密算法的视频加密方案。该方案将视频数据分为VLC(Variable Length Code)和FLC(Fix-Length Code)两类,只选择FLC中对重构图像比较重要的元素进行加密操作。理论分析和仿真结果表明,该加密方案具有安全性高,低成本系统开销的特性。     

基于感兴趣区域的H.264视频加密算法

为了解决现有的基于H.264的加密算法无法满足安全性和加密效率之间较好折衷的问题,提出两种基于感兴趣区域的H.264加密算法,将感兴趣区域的提取和基于熵编码的H.264加密算法相结合,只对提取出来的感兴趣区域进行加密.设计了一种基于人脸检测的加密算法,并通过修改模式选择算法,去掉了使得非人脸区域参考人脸区域的帧间宏块预测类型,解决了由帧间预测引起的人脸加密区域变形的问题.将运动对象的检测与提取和H.264的编码过程结合,设计了一种基于运动对象检测的H.264加密算法.实验结果表明,这两种加密算法能够在不降低算法安全性的情况下获得安全性和加密效率之间的较好折衷,可以满足实时应用的需求.     

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。     

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4×4DCT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。     

基于3G视频传输的数据包加密及其实现技术

在基于3G视频传输的嵌入式硬件平台上,设计一种H.264视频编码的RTP承载方法,并且对H.264视频编码采用一种改进的轻量级加密。实验结果表明,该系统既保证其安全性又保证其通信性能。     

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。     

基于LINUX与H264的安全视频监控系统

采用DSP TMS320C6711和ARM920T,设计并实现了支持H.264加密的安全视频监控系统.提出了一种将高级加密标准AES与H.264相结合的安全视频加密系统设计方案,并在ARM-Linux嵌入式平台下予以实现.解决了视频监控系统中视频数据保密等问题,并给出了改进加密算法的实验结果.     

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 SVC的视频分层加密算法研究

随着可伸缩视频编码SVC(Scalable Video Coding)的普及,针对可伸缩视频的安全问题也越来越受到重视。目前大部分加密方案都是针对H.264/AVC编码标准来设计的。分析SVC新采用的技术,并率先提出了一种针对其特点的新的分层加密方案。该方案选取不同以往的视频关键信息,如层间预测运动向量,质量可分级关键帧等作为加密对象,根据所选信息的类型,结合用户所需求的安全等级,进行算法设计。试验结果表明该方案具有加密效果好、密钥量较低、实时性高等优点,并可以适应不同安全性需求的应用场合。     

Fast macroblock mode decision for H.264/AVC baseline profile video transcoder based on support vector machines

In video transcoding, accuracy and efficiency of macroblock mode decision are critical issues at the re-encoder side due to the changes in frame size, frame rate, and bit rate. In this paper, a fast macroblock mode decision scheme based on support vector machines is proposed for H.264/AVC baseline profile video transcoder. Features including motion vectors, residual data, pre-encoded macroblock modes, and quantization parameters are extracted from incoming bitstream in both of training stage and classification stage. Feature extraction methods are investigated for spatial resolution transcoder, temporal resolution transcoder, and bit-rate transcoder. After off-line training and simplification of support vectors, the obtained support vector machine classifier can determine macroblock mode in the re-encoder accurately. Extensive experiments are carried out on different types of transcoders and results show that the proposed method can save about 80% in computational complexity compared to full mode search algorithm implemented in the latest H.264/AVC reference software (JM17.1), while maximum peak signal-to-noise ratio is degraded by 0.2–1.1?dB depending on different sequences and bit rate.     

一种基于FMO和NAL的视频加密方案

通过分析H.264中灵活宏块排序FMO(Flexible Macroblock Ordering)技术的特点和NALU(Network Abstract Layer Unit)语法元素的参数,利用编码过程中的FMO机制对图像分片后的宏块进行置乱,采用流密码对码流的网络抽取层单元NALU中的重要参数快速加密,提出一种基于...     

帧异或视频加密算法

提出一种针对H.264标准的新型视频加密算法,弥补了选择性加密压缩比变化及熵编码加密编码器不通用的问题。该算法将由密钥决定的一帧图像的细节与背景分别异或在原始图像帧的对应位置,生成视觉重叠图像以达到加密目的。实验结果表明,算法能够有效控制压缩率变化并可作为通用插件植入H.264编解码器中,适应于视频实时通信场合的需求。     

Efficient motion vector recovery algorithm for H.264 based on a polynomial model

In this paper, we propose an efficient motion vector recovery algorithm for the new coding standard H.264, which is based on a polynomial model. To achieve better coding efficiency, the motion estimation scheme used in H.264 is different from previous coding standards. In H.264, a 16/spl times/16 macroblock can be divided into different block shapes for motion estimation. Each macroblock contains more motion vectors than previous coding standards. For nature video, the blocks within a small area likely belong to the same object, hence the motion vectors of neighboring blocks are highly correlated. Based on the correlation of neighboring motion vectors, we can use the motion vectors that are adjacent to the lost motion vectors to constitute a polynomial model, which can describe the change tendency of motion vectors within a small area. Through this model, the lost motion vectors can be predicted and the lost macroblocks can be reconstructed. Different video sequences are used to test the performance of proposed method. The simulation results show that the quality of corrupted video can be obviously improved by proposed algorithm.     

A practical design of content protection for H.264/AVC compressed videos by selective encryption and fingerprinting

Digital Rights Management (DRM) of videos is an important issue nowadays. Considering that H.264/AVC videos will be widely used in various applications, we propose a practical design, which combines the methodologies of selective encryption and fingerprinting, for effective DRM of H.264/AVC streaming videos. A selective encryption scheme is first presented to scramble the video content by encrypting a small amount of data in the compressed bit-stream. The scrambled video is H.264-compliant to reduce the complexity of decoder since it can still be played without triggering errors in the decoding process. A fingerprinting scheme is then introduced to provide further protection. We extract a reasonable amount of data from the video and embed the watermark acting as the fingerprint of the video recipient. To acquire the high-quality video for viewing, the user has to decrypt the video obtained from a video server and then combine it with the watermarked data provided from a user information server. The resulting viewable video is thus fingerprinted to deter the user from illegally redistributing the content. Experimental results will demonstrate the feasibility of the proposed approach.     

基于异构多核处理器的H.264并行编码算法

H.264视频编码标准计算复杂度较高,难以完成高清视频的实时编码。为此,提出异构多核DM6467平台的H.264并行编码算法。综合DM6467内部各个硬件加速引擎的依赖关系和存储器特点,设计宏块级并行编码算法,通过分析多slice模式流水线的特点,以及数字信号处理器和ARM双核任务分配,提出合并流水线、核间负载均衡的优化方案。实验结果表明,优化后的编码器效率提高18%,能实现在DM6467平台上1080P的实时编码。     

基于H.264 的混沌视频加密系统

为了解决视频信息的安全问题,提出了一种基于视频编码标准H．264／AVC的混沌视频加密算法。利用流密码加密简单、运算速度快等优点,采用Logistic离散混沌序列对H．264／AVC标准的CAVLC（基于上下文的自适应变长编码）熵编码阶段的码流进行加密,并从算法的安全性、加密效率等方面进行分析。试验结果表明：该加密算法在保证视频内容信息安全性的前提下,不改变码流的结构,具有良好的实时性和快速性。