[發(fā)明專利]基于自同步混沌流密碼的HEVC視頻ROI加解密方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310197772.8
• 申請(qǐng)日: 2023-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN116405710A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林卓勝;葉斌輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 五邑大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N21/2347
• 分類號(hào): H04N21/2347;H04N21/4385;H04L9/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 梁國平

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種基于自同步混沌流密碼的HEVC視頻ROI加解密方法。加密方法包括：檢測并追蹤原始視頻序列中的ROI區(qū)域；建立自同步混沌流密碼系統(tǒng)，迭代生成偽隨機(jī)序列；根據(jù)ROI區(qū)域更新待加密的Tiles列表，將包含加密Tile信息的數(shù)據(jù)寫入SEI中；利用偽隨機(jī)序列對(duì)ROI區(qū)域?qū)?yīng)的MVD符號(hào)位、MVD的值和QTC符號(hào)位分別加密，得到加密后的視頻流。本申請(qǐng)同時(shí)公開其解密方法。本申請(qǐng)的加密方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)視頻中的ROI檢測和追蹤，加密區(qū)域的大小能隨ROI區(qū)域的變化而變化，且當(dāng)一幀視頻中同時(shí)存在多個(gè)ROI時(shí)，能對(duì)它們都實(shí)施加密，具有較好的隱私保護(hù)效果和較高的加密效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及視頻加解密技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于自同步混沌流密碼的HEVC視頻ROI加解密方法。

背景技術(shù)

監(jiān)控視頻中自然人的隱私等安全問題，日益受到人們的關(guān)注。加密是解決這些問題的一種有效方法，目前的一些視頻加密方法，是對(duì)整幀視頻進(jìn)行加密，并不適用于實(shí)時(shí)的視頻監(jiān)控。現(xiàn)有視頻選擇性加密技術(shù)的缺點(diǎn)是沒有對(duì)視頻幀的隱私區(qū)域進(jìn)行區(qū)分，直接對(duì)整幀進(jìn)行加密，導(dǎo)致加密效率不高。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例的主要目的在于提出一種基于自同步混沌流密碼的HEVC視頻ROI加解密方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)視頻中的ROI檢測和追蹤，加密區(qū)域的大小能隨ROI區(qū)域的變化而變化，且當(dāng)一幀視頻中同時(shí)存在多個(gè)ROI時(shí)，能對(duì)它們都實(shí)施加密，具有較好的隱私保護(hù)效果和較高的加密效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)實(shí)施例的第一方面提出了一種基于自同步混沌流密碼的HEVC視頻ROI加密方法，所述方法包括：

檢測并追蹤原始視頻序列中的ROI區(qū)域；

建立自同步混沌流密碼系統(tǒng)，迭代生成偽隨機(jī)序列；

根據(jù)所述ROI區(qū)域更新待加密的Tiles列表，將包含加密Tile信息的數(shù)據(jù)寫入SEI中；

利用所述偽隨機(jī)序列對(duì)ROI區(qū)域?qū)?yīng)的MVD符號(hào)位、MVD的值和QTC符號(hào)位分別加密，得到加密后的視頻流。

在一些實(shí)施例，所述檢測并追蹤原始視頻序列中的ROI區(qū)域，包括：

將所述原始視頻序列劃分為若干個(gè)圖像組；

采用OpenCV中的DNN人臉檢測算法模塊對(duì)圖像組中的關(guān)鍵幀進(jìn)行檢測；

獲取人臉?biāo)趨^(qū)域作為ROI區(qū)域，將ROI區(qū)域的四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為Tile的索引；

對(duì)于圖像組中的前向參考幀，使用極坐標(biāo)向量中值算法計(jì)算出ROI的運(yùn)動(dòng)軌跡；

計(jì)算出相應(yīng)的極坐標(biāo)向量中值后，將其作為ROI對(duì)應(yīng)矩形框的運(yùn)動(dòng)向量，在原矩形框所在位置的基礎(chǔ)上計(jì)算得出矩形框在下一幀中的位置，實(shí)現(xiàn)ROI最新坐標(biāo)的追蹤。

在一些實(shí)施例，所述建立自同步混沌流密碼系統(tǒng)，然后迭代生成偽隨機(jī)序列，包括：

建立三維離散時(shí)間混沌系統(tǒng)為X(k+1)＝A_3×3X(k)+B_3×1，

式中k＝1,2,3,L，X(k+1)＝[x₁(k+1),x₂(k+1),x₃(k+1)]^T，X(k)＝[x₁(k),x₂(k),x₃(k)]^T，A_3×3為包含非線性函數(shù)的標(biāo)稱矩陣，B_3×1為反饋控制器，A_3×3和B_3×1的具體形式為