[發(fā)明專利]基于雙隨機(jī)相位編碼的視頻加密方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410131342.7
• 申請(qǐng)日: 2014-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103945224A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊宇光;徐鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N19/46
• 分類號(hào): H04N19/46;H04N21/2347;H04N21/4405
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.基于雙隨機(jī)相位編碼的視頻加密方法，其特征在于包括以下步驟：?

步驟一，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻流的加密；?

（1）提取視頻的關(guān)鍵幀，即I幀，I幀R、G、B三通道的分量分別為：?

O_R＝f(x,y,0)?

O_G＝f(x,y,1)?

O_B＝f(x,y,2)?

其中，(x，y)代表I幀內(nèi)像素點(diǎn)的空間坐標(biāo)，“0、1、2”分別表示R、G、B三個(gè)分量；?

（2）利用密鑰K₁在空間域分別對(duì)I幀的R、G、B三個(gè)通道數(shù)據(jù)進(jìn)行加密；三個(gè)通道加密過(guò)程相同，加密后得到M_R、M_G、M_B：?

M_R=O_R.*K₁

M_G=O_G.*K₁

M_B=O_B.*K₁

其中，密鑰K₁＝e^j2πn(x,y)，x、y為對(duì)應(yīng)通道像素的坐標(biāo)，是0～1之間均勻分布的實(shí)數(shù)，n(x,y)為大小與I幀一致的實(shí)數(shù)矩陣，“.*”表示矩陣的點(diǎn)乘操作；?

（3）對(duì)M_R、M_G、M_B進(jìn)行快速傅立葉變換操作，變換到頻率域，得到FFT（M_R）、FFT（M_G）、FFT（M_B）；?

（4）利用密鑰K₂在頻率域?qū)FT（M_R）、FFT（M_G）、FFT（M_B）進(jìn)行加密，得到M_1R、M_1G、M_1B：?

M_1R=FFT（M_R）.*K₂

M_1G=FFT（M_G）.*K₂

M_1B=FFT（M_B）.*K₂

其中，密鑰K₂＝e^j2πb(ε,η)，ε、η為對(duì)應(yīng)通道的頻域坐標(biāo)，是0～1之間均勻分布的實(shí)數(shù)，b(ε,η)為大小與I幀一致的實(shí)數(shù)矩陣；?

（5）對(duì)M_1R、M_1G、M_1B進(jìn)行快速傅立葉逆變換操作，最終獲得加密數(shù)據(jù)C_R、C_G、C_B；?

（6）將C_R、C_G、C_B合成加密幀C，最后將加密幀合成加密視頻，C的R、G、B三個(gè)分量為：?

C(x,y,0)＝C_R

C(x,y,1)＝C_G

C(x,y,2)＝C_B

步驟二，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻流的解密過(guò)程，具體方法如下：?

解密過(guò)程是加密過(guò)程的逆操作；?

（1）提取加密視頻的關(guān)鍵幀I幀，I幀的R、G、B三通道分量為：?

C_R＝C(x,y,0)?

C_G＝C(x,y,1)?

C_B＝C(x,y,2)?

（2）利用密鑰K′₂對(duì)C_R、C_G、C_B在頻域執(zhí)行解密操作得到M_R、M_G、M_B：?

M_R=FFT（C_R）.*K′₂

M_G=FFT（C_G）.*K′₂

M_B=FFT（C_B）.*K′₂

其中，密鑰K′₂為加密密鑰K₂的共軛矩陣；?

（3）利用密鑰K′₁對(duì)M_R、M_G、M_B在空域執(zhí)行解密操作得到明文數(shù)據(jù)O_R、O_G、O_B：?

O_R=IFFT（M_R）.*K′₁

O_G=IFFT（M_G）.*K′₁

O_B=IFFT（M_B）.*K′₁

其中，密鑰K′₁為加密密鑰K₁的共軛矩陣；?

（4）將O_R、O_G、O_B合成為明文幀O，再將明文幀合成明文視頻，公式如下：?

O(x,y,0)＝O_R

O(x,y,1)＝O_G。?

O(x,y,2)＝O_B。