[發明專利]一種能實現篡改幀定位的視頻加密方法

在審

• 申請號: 201910048638.5
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109873696A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 高靜;龔雨琛;徐江濤;聶凱明;史再峰
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;G06T5/00;G06T7/13
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 韓新城

本發明公開一種能實現篡改幀定位的視頻加密方法，包括：利用logistics混沌映射產生一組密鑰流，作為視頻中每一幀圖像加密的第一密鑰；對每一幀圖像邊緣特征進行提取，并進行特征陣列求和運算，作為每一幀圖像加密的第二密鑰；基于超混沌系統得到需要的行置亂向量與列置亂向量，選擇預定的行置亂向量與列置亂向量對視頻中每一幀圖像陣列進行行列坐標置亂，從而完成加密。本發明能實現篡改幀定位的視頻加密方法，能夠同時實現視頻信息在傳輸過程中的加密與防篡改功能，能抵御幀刪除與幀交換攻擊這些數字水印無法察覺的篡改手段。

技術領域

本發明涉及視頻加密技術領域，特別是涉及一種能實現篡改幀定位的視頻加密方法。

背景技術

隨著傳媒產業的迅速發展，視頻在傳輸過程中的真實性與安全性尤為重要，視頻加密與防篡改技術被廣泛地應用到視頻傳輸過程中。傳統方法在視頻圖像中嵌入數字水印，再對視頻進行加密傳輸，接收者通過視頻解密，提取數字水印進行視頻內容完整性認證。這類方法中，加密與防篡改功能往往分開進行；此外，對于幀刪除與幀交換攻擊，基于數字水印的完整性認證會導致篡改信息無法被察覺，存在一定的安全隱患。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種能實現篡改幀定位的視頻加密方法，能同時完成視頻保密傳輸與完整性認證。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種能實現篡改幀定位的視頻加密方法，包括以下步驟：

利用logistics混沌映射產生一組密鑰流，作為視頻中每一幀圖像加密的第一密鑰；

對每一幀圖像邊緣特征進行提取，并進行特征陣列求和運算，作為每一幀圖像加密的第二密鑰；

基于超混沌系統得到需要的行置亂向量與列置亂向量，選擇預定的行置亂向量與列置亂向量對視頻中每一幀圖像陣列進行行列坐標置亂，從而完成加密。

所述的對每一幀圖像邊緣特征進行提取，并進行特征陣列求和運算的步驟具體為：

用相對變分法RTV對圖像進行平滑處理，濾除圖像中的噪聲和圖像中復雜的紋理信息之后，對平滑處理后的圖像進行Canny邊緣檢測，獲取每幀圖像的邊緣輪廓特征陣列EG_i，計算sumEG_i，即為第二密鑰。

所述的選擇預定的行置亂向量與列置亂向量對視頻中每一幀圖像陣列進行行列坐標置亂，從而完成加密的步驟為：

將第k幀圖像對應的第一密鑰與第k-1幀視頻對應的第二密鑰，分別對4取余，利用計算結果對超混沌系統生成的行置亂向量與列置亂向量進行選擇，得到該第k幀圖像的行列置亂向量，用該行列置亂向量對第k幀圖像行列坐標進行置亂，從而完成對第k幀圖像的加密，以此類推，直至完成對視頻中所有幀的加密。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明能實現篡改幀定位的視頻加密方法，能夠同時實現視頻信息在傳輸過程中的加密與防篡改功能，并能夠抵御幀刪除與幀交換攻擊這些數字水印無法察覺的篡改手段。

附圖說明

圖1為能實現篡改幀定位的視頻加密方法示意圖；

圖2為對應的能實現篡改幀定位的視頻加密的解密示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示，本發明的一種能實現篡改幀定位的視頻加密方法，包括以下的步驟：

S1,利用logistics混沌映射產生一組密鑰流，作為視頻中每一幀加密的部分密鑰；