[發明專利]基于排序置換的低碼率H.264視頻加密壓縮傳輸方法

有效

• 申請號: 201310381489.7
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103442233A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 李秋華;杜鹢;柏森;朱桂斌
• 申請（專利權）人: 李秋華;杜鹢;柏森
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04L9/00
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 秦力軍

技術領域

本發明涉及視頻安全傳輸領域，特別涉及一種基于排序置換的低碼率H.264視頻加密壓縮傳輸方法。

背景技術

視頻泛指將一系列靜態影像以電信號方式加以捕捉、紀錄、處理、儲存、傳送，及重現的各種技術。由于視頻包含了空間的與時間的冗余性，所以從傳輸效率上考慮，未壓縮的視頻傳輸不容樂觀。壓縮效率直接取決于源數據的冗余度，數據越相關，可壓縮性就越好，反之亦然。另一方面，強加密是一個制造隨機數據的過程。現有視頻加密應用中存在編解碼標準不兼容、數據格式不兼容、加密壓縮效率低下以及安全性等問題。因此，是否能夠設計一種可以保持甚至增強數據的可壓縮性且具有合理安全性的加密機制？

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于排序置換的低碼率H.264視頻加密壓縮傳輸方法，能更好地解決視頻圖像低碼率安全傳輸的問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種基于排序置換的低碼率H.264視頻加密壓縮傳輸方法，包括以下步驟：

順序接收并保存來自信源的原始視頻幀序列；

在所述原始視頻幀序列中，計算當前視頻幀的排序置換序列；

利用所述當前視頻幀的排序置換序列，對當前視頻幀進行置換，得到已置換當前視頻幀；

通過利用H.264視頻圖像編碼器對所述的已置換當前視頻幀進行壓縮處理，得到用于傳輸的加密壓縮視頻幀。

優選地，還包括：

若當前視頻幀是所述原始視頻幀序列中的第一個視頻幀，則利用H.264視頻圖像編碼器對其進行壓縮處理，得到用于通過安全通道傳輸的壓縮視頻幀。

優選地，所述的得到已置換當前視頻幀的步驟包括：

按照所述當前視頻幀的排序置換序列中的每個元素的序號，依次對當前視頻幀的相應像素進行置換，得到已置換當前視頻幀。

優選地，所述的計算當前視頻幀的排序置換序列的步驟包括：

利用H.264視頻圖像解碼器，對前視頻幀對應的加密壓縮視頻幀進行解壓縮處理，得到已置換前解碼幀；

計算所述前視頻幀的排序置換序列的逆序列，并利用所述逆序列對所述已置換前解碼幀進行置換，得到前視頻幀對應的前解碼幀；

利用所述前解碼幀，計算排序置換序列，并將所述排序置換序列作為當前視頻幀的排序置換序列。

優選地，所述的計算當前視頻幀的排序置換序列的步驟還包括：

利用H.264視頻圖像解碼器對第一個視頻幀對應的壓縮視頻幀進行解壓縮處理，得到第一個解碼幀；

利用所述第一個解碼幀，計算排序置換序列，并將所述排序置換序列作為第二個視頻幀的排序置換序列。

優選地，還包括接收所述壓縮視頻幀和加密壓縮視頻幀的步驟，具體為：

順序接收并保存來自發送端的壓縮視頻幀和加密壓縮視頻幀序列；

利用H.264視頻圖像解碼器，依次對所述壓縮視頻幀和所述加密壓縮視頻幀序列中的每個加密壓縮視頻幀進行解壓縮處理，得到第一個解碼幀和已置換解碼幀序列；

利用前解碼幀，計算排序置換序列，并利用所述排序置換序列的逆序列，對已置換當前解碼幀進行置換，得到當前解碼幀。

優選地，所述的得到當前解碼幀的步驟包括：

按照所述逆序列中每個元素的序號，對已置換當前解碼幀的每個像素進行置換，得到當前解碼幀。

優選地，利用遞歸排序算法計算排序置換序列。

優選地，所述利用遞歸排序算法計算排序置換序列的步驟包括：

通過拷貝每個解碼幀，得到關于每個解碼幀的從最低位像素到最高位像素的像素序列；

通過從最高位像素開始的像素遞歸地與從最低位像素開始的像素進行交換，得到新的像素序列；

根據新的像素序列生成與其對應的排序置換序列。

優選地，當相機從當前視頻幀移動至其他視頻幀時，根據水平方向的移動量和垂直方向的移動量，調整由當前視頻幀計算得到的排序置換序列。

根據本發明的另一方面，提供了一種基于排序置換的低碼率H.264視頻加密壓縮傳輸方法，包括以下步驟：

順序接收并保存來自信源的原始視頻幀序列；

在所述原始視頻幀序列中，計算當前視頻幀的排序置換序列；

利用所述當前視頻幀的排序置換序列，對當前視頻幀進行直方圖隱藏的加密壓縮處理，得到用于傳輸的加密壓縮視頻幀。

優選地，還包括：

若當前視頻幀是所述原始視頻幀序列中的第一個視頻幀，則利用H.264視頻圖像編碼器對其進行壓縮處理，得到用于通過安全通道傳輸的壓縮視頻幀。