專利名稱：一種面向視頻流的混合編碼加密方法
技術領域：
本發(fā)明是一種對視頻數據進行混合編碼加密的方法，其作用是在視頻數據的采集應用中保證數據安全性的同時滿足實時性的要求。屬于視頻數據安全領域。
背景技術：
隨著無線傳感技術快速發(fā)展以及網絡日益普及化，視頻傳輸模式正在得到越來越廣泛地應用。如何保證視頻數據在這樣的網絡中不被別人竊取或篡改，如何保證視頻傳輸的安全性成了亟待解決的問題。同時，智能業(yè)務的應用越來越廣泛，對一些視頻應用的實時性要求也越來越高，如視頻會議，網絡視頻等。若采用傳統(tǒng)的加密方法，在整個視頻進行H. 264 (一種視頻壓縮標準)編碼完成后進行數據加密，則計算復雜、處理時間長的特性不能滿足實時性的要求，不具有廣泛的應用前景。事實上，圖像塊在經過整數變換、量化后得到的系數能量大部分集中系數矩陣對角線的左上角，即少部分數據包含了大部分能量，因此， 考慮到H. 264視頻編碼結構的特殊性，我們提出僅對少量部分重要數據在編碼過程中同時進行加密的方法，研究與實踐表明該方法能夠保證視頻數據安全性的同時，滿足視頻應用對實時性的要求。

發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明的目的是提出一種面向視頻流的混合編碼加密方法，使得在對視頻數據進行H. 264編碼的過程中增加加密的功能，實現(xiàn)兩者的結合。這樣既能保證視頻數據的安全性，又能滿足應用環(huán)境對實時性的要求。目前的加密方法一般沒有考慮視頻數據幀間的關聯(lián)性,對數據全部加密,這樣會帶來較大的延遲。技術方案本發(fā)明的面向視頻流的混合編碼加密方法，該方法將加密算法嵌入在標準的圖像壓縮編碼方法H. 264中，加密與編碼同時進行，且僅加密部分低頻數據，以滿足視頻流實時傳輸的要求；該方法中，首先對視頻流按照H. 264編碼方式進行幀內和幀間預測編碼，然后對編碼產生的部分低頻數據進行加密，最終獲得加密的編碼數據，整個加解密算法運行在嵌入式系統(tǒng)上；其具體方法為I)將加密算法嵌入在H. 264編碼模塊中；2)加密算法采用一種高級加密方式AES的輸出反饋模式；3)待加密的低頻數據為編碼后的起始幀中的直流差分系數，以及幀間預測幀、幀間雙向預測幀中的預測塊的直流差分系數；其中，起始幀為I幀，幀間預測幀為P幀，幀間雙向預測幀為B幀；解密即為加密的逆過程，具體如下4)視頻流解碼時，按照幀的類型即I幀、P幀、B幀的不同，分別進行解密。基于H. 264的混合編碼加密實現(xiàn)方法，采用的加密方法為AES加密算法的輸出反饋模式OFB模式；AES明文數據塊和密鑰長度設定為128bit比特、192比特、256比特中得任意一個，令Nk= (4，6，8)表示三種密鑰的長度，則AES作為密鑰的比特流長度為32 XNk(Nk= (4, 6，8));令Nb= (4, 6，8)表示三種分組塊的長度，即長為32XNb (Nb= (4, 6，8))的明文數據可進行加密，得到的密文長度仍然為32XNb ；AES加密過程中重復輪的數目用隊表示，Nr=IO, 12，14為分別采用三種長度密鑰運算時的重復輪數；定義輸入有k比特的密鑰K，n比特的初始向量IV以及r比特的明文分組塊X1……xu(l彡r彡η)，產生r比特密文數據塊C1……Cu 是第j個輸入塊，Oj是第j個輸出塊，CIPHk(X)為密鑰K對數據塊χ進行加密的前向加密函數；
AES加密算法需包含多輪重復和變換，即密鑰擴展、初始輪、重復輪、最終輪；重復的每一輪又包括字節(jié)變換、行移動、列混合、輪密鑰加，然而最終輪中不包含列混合；OFB模式的加密過程為①IV— I1，對于KjS n，給定明文分組Xj ;②對于2彡j彡n，Oj^1 — Ij ;③對于I彡j彡n，CIPHk(Ij) — Oj, Oj最左側的r比特一tj ；④對于I ( j彡n-1，—，導出r比特的密文分組Cj ;⑤對于最一個密文塊，^ = P MSB {On)。最后一個明文塊，可能是一個特殊的只含有u個比特的塊，因此最后一個輸出塊中的u比特跟此明文塊進行加密操作，余下的r-u比特將被丟棄。所述對視頻數據進行加密是根據幀的類型對數據進行不同的加密處理；選擇編碼后的I幀中的8X8塊直流差分系數，以及P幀、B幀宏塊中塊間塊的直流差分系數作為視頻加密的對象，即對經過整數變換、量化后得到的位于對角線左上角、且集中大部分能量的直流系數，也即編碼后的亮度/色度的殘差數據進行加密。解密過程也需要根據幀的類型進行不同處理；其中，對于I幀，使用AES算法份OFB模式對加密后的I幀中8X8塊的直流差分系數進行解密處理；對于P幀和B幀，對加密后宏塊中的幀間塊的直流差分系數分別進行解密處理，通過輸入的密文及密鑰并通過密鑰擴展獲取各輪密鑰，與擴展密鑰進行輪密鑰加變換，并進行相應的重復輪，重復的解密輪包括逆行變換、逆S盒變換、輪密鑰加變換以及逆列變換；最后一個解密輪的順序為逆行變換、逆S盒變換、輪密鑰加變換；OFB模式的解密過程為IV— I1，對于I ( j彡n，對接收到的密文Cj進行計算對于2彡j彡n，O” — Ij ;③對于I彡j彡n，CIPHk(Ij) — Oj, Oj最左側的r比特一t」； 對于I < j <4 5，得到χ」！⑤對于最一個明文塊，if = 十MSzVv(。最后一個密文塊，可能是一個特殊的只含有u個比特的塊，因此最后一個輸出塊中的u比特和這個密文塊進行解密操作，余下的r-u比特將被丟棄。所述的編碼加密算法是運行在嵌入式系統(tǒng)S3C6410平臺上，并采用通用的視頻壓縮編碼軟件框架FFMpeg+x264作為本系統(tǒng)的軟件平臺。有益效果采用AES的OFB模式對部分重要數據在H. 264編碼過程中進行加密處理能夠減少加密處理的數據量，滿足實時性的要求，同時又能夠保證視頻數據的安全性，此外OFB模式還能夠抵制密文比特錯誤而帶來的錯誤傳播。


圖IH. 264編碼標準的整體框架，圖2 AES加密算法的加解密流程圖，圖3 AES OFB模式加解密流程圖，
圖4混合編碼加密算法流程圖，圖5 S3C6410接口分布示意圖，圖6 ffmpeg編碼原理流程圖。
具體實施例方式視頻加密的過程既需要保證視頻傳輸的安全性，同時也要兼顧到獲取視頻數據的實時性和信道變化導致密文比特錯誤而帶來的錯誤傳播現(xiàn)象，本發(fā)明針對主流的視頻壓縮編碼標準H. 264的特點及無線網絡應用的要求，提出一種采用AES (高級加密標準)的OFB(輸出反饋)模式對H. 264編碼數據中的部分重要數據進行加密的實現(xiàn)方法。通過對現(xiàn)有的視頻加密及當前視頻數據應用環(huán)境的性能要求進行分析和比較，可以得出以下結論 I)當前視頻應用對實時性的要求越來越高隨著計算機技術和移動技術的快速發(fā)展，智能業(yè)務的應用越來越廣泛，對一些視頻應用的實時性要求也越來越高，如視頻會議，網絡視頻等。若仍然采用以前較安全的加密算法(比如完全加密算法)在整個視頻編碼完成后進行數據加密，則計算復雜、處理時間長的特性不能滿足當下對實時性的要求。因此，這種繁瑣的加密的方法不可取，而只能選擇少部分比較重要的視頻數據進行加密。視頻數據間具有相關性，加密了部分重要數據后具有相關性的數據也就不易破解，起到保護的作用，這樣就能夠達到了既滿足視頻傳輸實時性的要求，同時又保證視頻數據安全性的目的。2)視頻圖像能量集中在少部分數據上由于圖像中無論是在色度還是亮度上相鄰像素間的變化都不會特別大，只有少部分的像素會出現(xiàn)突變，所以這個圖像塊在經過整數變換、量化后得到的系數能量大部分集中在對角線上。把圖像塊從時域變換到頻域后，圖像的能量大部分集中在低頻部分，即低頻系數包含了圖像的重要信息系數矩陣對角線的左上角包含了圖像的大部分信息，這部分系數在圖像變換中的地位至關重要；而頻域中高頻區(qū)域的少部分系數包含了圖像較少的能量，對圖像清晰度的影響也較小。由于像素間強烈的相關性，越是遠離DC系數的數據包含的能量就越少，因此較高頻率的系數基本上趨于零或等于O。3)選取最少的加密數據達到最高的效果在H. 264編碼標準中，I幀是獨立編碼的，而P幀和B幀的編解碼都依賴于相應的I塊。若只對I幀進行加密，因視頻數據的相關性，特別是沒有對那些P/B幀的I塊進行加密，使得加密后的視頻還能夠看到視頻內容，只是稍有些模糊。若結合第2點的分析，直接對DC系數進行加密的話，也能達到滿意的加密效果，但是在數據壓縮性能上的效果略顯不足。此外，在H. 264中進行熵編碼的數據是亮度/色度的殘差數據，且這些殘差數據經過了預測變換、量化操作。鑒于以上原因，本發(fā)明選擇了編碼后的I幀(幀內編碼模式)中的DC差分系數和P幀(幀間預測編碼模式)、B幀(幀間雙向預測編碼模式)中的I塊DC差分系數作為視頻加密的對象。這樣做既能保證需要加密的數據盡量少，又能夠保護視頻數據，保證較好的安全性能。4) OFB加密模式的優(yōu)越性AES數據加密標準要求需要加密的數據必須是分組的整數倍，也就是說，如果數據長度不是分組的整數倍，必須進行消息填充，這就使得需要加密的數據比實際數據多，增加了編解碼的時延。而AES加密算法的OFB模式沒有此要求，這種加密方式具有流密碼特性，不需要對消息數據進行填充，能夠實時運行，從而能夠減小系統(tǒng)開銷。并且，OFB的反饋是由本地移位寄存器產生的，密文中如果某塊有一位發(fā)生了錯誤，不會影響IV即造成錯誤傳播，因此使用AES加密算法的OFB模式對上述部分碼流進行加密，能夠在一定程度上抵御由于接收到的密文發(fā)生錯誤而產生的錯誤傳播。AES加密包含很多輪的重復和變換，大致步驟如下密鑰擴展(KeyExpansion)Jr始輪(Initial Round),重復輪(Rounds),最終輪(FinalRound)。重復的每一輪又包括字節(jié)變換(SubBytes)、行移動(ShiftRows)、列混合(MixCoIumns)、輪密鑰加(AddRoundKey),但最終輪中是不包含列混合(MixColumns)的。AES OFB模式的加密過程為①IV— I1，對于I彡j彡n，給定明文分組Xj對于2彡j彡n，CV1 — Ij ;③對于I彡j彡n，CIPHk(Ij) — Oj, Oj最左側的r比特一tj ；④對于— 導出r比特的密文分組Cj ;⑤對于最一個密文塊， C = Pl MSBu{0)。最后一個明文塊，可能是一個特殊的只含有u個比特的塊，所以最后一個輸出塊中的u比特跟此明文塊進行加密操作，而剩下來的r-u比特將被丟棄。AES加密算法的解密過程為首先獲取輸入的明文及密鑰并通過密鑰擴展獲取各輪密鑰，與擴展密鑰進行輪密鑰加變換，之后進行一系列的重復輪。重復的解密輪包括逆行變換、逆S盒變換、輪密鑰加變換以及逆列變換；最后一個解密輪的順序為逆行變換、逆S盒變換、輪密鑰加變換。AES OFB模式的解密過程為IV — I1，對于I彡j彡η,對接收到的Cj進行計算；(D對于2彡j彡n，O” — Ij ;③對于I彡j彡n，CIPHk(Ij) — Oj, Oj最左側的r比特一t」； 對于I彡j彡n-1, Cj tj -Ty，得到Xj !⑤對于最一個明文塊，< = MSBn{()^。最后一個密文塊，可能是一個特殊的只含有U個比特的塊，所以最后一個輸出塊中的U比特和這個密文塊進行解密操作，而輸出塊中多余的r-u比特就被丟棄了。本發(fā)明的一種基于H. 264的混合編碼加密實現(xiàn)方法在軟件流程上步驟為 (I)讀取視頻幀，進行編碼H. 264采用的是基于4X4子塊為單位的變換，同樣在高精度擴展中采用整數8X8變換，然后對每個塊分別進行預測，經過整數變換、量化后得到將被加密傳輸的明文數據。(2)獲取加密對象對圖像塊進行編碼、量化后，得到DC和AC系數，DC系數包含的是圖像的大致信息，而AC系數包含的是圖像的細節(jié)信息。H. 264中進行熵編碼的是經過預測后的殘差數據，選擇I幀(幀內編碼模式)中的DC差分系數和P幀(幀間預測編碼模式)、B幀(幀間雙向預測編碼模式)中的I塊DC差分系數作為視頻加密的對象。(3)根據幀的類型進行加密處理得到將要加密的明文后，編碼過程中需要判斷即將加密的是哪種類型的幀。如果是I幀，對8 X 8塊的DC差分系數使用AES加密算法的OFB模式進行加密；如果是P幀或者B幀，對宏塊中Intra塊的DC差分系數使用AES加密算法的OFB模式進行加密；加密之后進行Zig-zag掃描。AES OFB模式的加密過程為①IV— I1，對于KjS n，給定明文分組Xj對于2彡j彡n，CV1 — Ij ;③對于I彡j彡n，CIPHk(Ij) — Oj, Oj最左側的r比特一tj ；④對于— 導出r比特的密文分組Cj ;⑤對于最一個密文塊，< =P MSBtXOn)。最后一個明文塊，可能是一個特殊的只含有u個比特的塊，所以最后一個輸出塊中的u比特跟此明文塊進行加密操作，而剩下來的r-u比特將被丟棄。本發(fā)明的一種基于H. 264的混合編碼加密實現(xiàn)方法解密流程為(I)接收端接收的數據判斷幀的類型，如果是I幀，使用AES算法份OFB模式對加密后的I幀中8X8塊的DC差分系數進行解密處理；如果是P幀或者B幀，對加密后的宏塊中Intra塊的DC差分系數進行解密處理。(2)對解密后的數據進行H. 264解碼處理，主要步驟為CAVLC/CABAC解碼，逆變換，動態(tài)補償，去方塊濾波。 AES OFB模式的解密過程為IV — I1，對于I彡j彡η,對接收到的Cj進行計算；(D對于2彡j彡n，O” — Ij ;③對于I彡j彡n，CIPHk(Ij) — Oj, Oj最左側的r比特一t」； ·對于I < j < n-1, Cj tj xj，得到χ」?、輰τ谧钜粋€明文塊，< =< MSBhKPk)。最后一個密文塊，可能是一個特殊的只含有u個比特的塊，所以最后一個輸出塊中的u比特和這個密文塊進行解密操作，而輸出塊中多余的r-u比特就被丟棄了。在S3C6410嵌入式平臺上實現(xiàn)混合編碼加密算法具體實施方式
中采用S3C6410平臺，128M字節(jié)的DDR內存空間以及IG字節(jié)大小的NANDFLASH閃存空間，另外還保留了 256K N0RFLASH，這為應用研發(fā)提供了足夠的擴展空間。用于采集視頻數據的攝像頭是WEBEYE V2000，內部處理芯片為美國Omnivision公司0V7620采集芯片和0V511處理芯片。其中0V7620是將采集到的彩色CMOS圖像轉換成640X480的圖像陣列的芯片，它的速率能夠達到30幀/s。0V511主要功能是對傳送過來的多種格式的圖像進行處理。Linux給視頻類設備提供了一套標準的API (應用編程接口)，即V4L2進行打開和關閉、采集并處理視頻圖像信息等操作，處理過程如下I)打開視頻采集設備$以13_€(1=(^611(8以13_(16￥；^6，0_1 110以可讀寫的方式打開視頻設備/dev/videoO,并將打開后設備的描述符值賦給grab_fd。2)獲取視頻設備相關屬性執(zhí)行ioctl (grab_fd, VIDIOCGCAP,&grab_cap)函數讀取結構體video_capability中有關攝像頭的信息。3)定義采集圖像格式調用傳遞命令參數為VIDE0_S_FMT的ioctl函數對需要采集的視頻圖像的屬性進行定義，包括其大小及格式。4)內存映射調用帶VIDI0C_REQBUFS命令參數的ioctl函數分配緩存數量，分配用戶內存后使用for循環(huán)依次對各個緩存進行映射，再通過-ap O函數對分配的緩存與用戶內存間建立映射關系。5)視頻的采集當應用程序獲得“采集”命令開始通過攝像頭采集所需的視頻數據時，內核就會執(zhí)行ioctl函數，如果該函數的IOCTL控制字匹配到“VIDI0C_STREAM0N”則開始調用4中的緩存進行圖像數據的采集存放。選用FFMpeg+x264作為本系統(tǒng)的軟件編解碼器，并移植到S3C6410平臺上。I)對ffmpeg根目錄下的configure文件進行配置修改,包括定義安裝路徑，根據需要選擇工具庫，定義開發(fā)板的相應信息等。A. ^installation paths
Prefix—default="/usr/local/ffmpeg-5-arm"B. #toolchainar=Vopt/arm_2008q3/bin/arm-none-linux-gnueabi-ar"cc—default=〃/opt/arm-2008q3/bin/arm-none_linux-gnueabi-gcc〃host—cc—default="gcc"In—s="ln_sf " nm—default=〃/opt/arm-2008q3/bin/arm-none-linux-gnueabi_nm〃ob jformat="elf " raniib=〃/opt/arm_2008q3/bin/arm-none-linux-gnueabi-ranlib〃Strip=V opt/arm_2008q3/bin/arm-none-l inux-gnueabi-strip"yasmexe=〃yasm〃C. #machine#arch=' uname-m'#cpu="armv412"2)通過執(zhí)行命令· /configure—enable-gpl—enable-shared—enable~x264—cc=arm-l inux-gcc—disable-strip 來完成配置工作。3)編譯安裝 ffmpeg$make&$make instal I在定義的安裝路徑中會生成FFmpeg、FFserverΛ libavcodec. so、libavformat. so與libutil. so文件，這些可執(zhí)行命令程序和動態(tài)鏈接庫文件均可以在ARM平臺上運行調用。此外，為了能夠順利的調用到庫文件，在移植結束后還需要在系統(tǒng)中添加庫環(huán)境變量，執(zhí)行export LD—LIBRARY—PATH=$LD—LIBRARY—PATH:/Directory4)調試ffmpeg是否能夠正常工作執(zhí)行·/ffmpeg-f video41inux2_s 352x288~r 20~i/dev/videoO/tmp/test, yuv通過Video4Linux2驅動接口，從攝像頭設備為/dev/videoO釆集CIF格式(352 X 288)的視頻，釆集的速率為20巾貞/s，并將視頻保存為/tmp/test, yuv中。對x264-snapshot-20090301_2245· tar 代碼包，對根目錄下的 configure 文件做配置修改prefix="/usr/local/x264"cross—prefix=〃/opt/arm-2008q3/bin/arm-none_linux-gnueabi-〃修改完后依次執(zhí)行操作進行配置安裝. /configure—enable-sharedmakemake install執(zhí)行命令./ffmpeg-fvideo41inux2-s 352x288~r 20_i test, avi-vcodecx264test. 264可直接調用x264編碼。調用C庫編寫的AES加密算法的OFB模式函數接口，實現(xiàn)在編碼過程中對相關系數進行加密處理。
權利要求
1.一種面向視頻流的混合編碼加密方法，其特征在于該方法將加密算法嵌入在標準的圖像壓縮編碼方法H. 264中，加密與編碼同時進行，且僅加密部分低頻數據，以滿足視頻流實時傳輸的要求；該方法中，首先對視頻流按照H. 264編碼方式進行幀內和幀間預測編碼，然后對編碼產生的部分低頻數據進行加密，最終獲得加密的編碼數據，整個加解密算法運行在嵌入式系統(tǒng)上； 其具體方法為 1)將加密算法嵌入在H.264編碼模塊中； 2)加密算法采用一種高級加密方式AES的輸出反饋模式； 3)待加密的低頻數據為編碼后的起始幀中的直流差分系數，以及幀間預測幀、幀間雙向預測幀中的預測塊的直流差分系數；其中，起始幀為I幀，幀間預測幀為P幀，幀間雙向預測幀為B幀； 解密即為加密的逆過程，具體如下 4)視頻流解碼時，按照幀的類型即I幀、P幀、B幀的不同，分別進行解密。
2.根據權利要求I所述的面向視頻流的混合編碼加密方法，其特征在于基于H.264的混合編碼加密實現(xiàn)方法，采用的加密方法為AES加密算法的輸出反饋模式OFB模式；AES明文數據塊和密鑰長度設定為128bit比特、192比特、256比特中得任意一個，令Nk= (4，6，8)表示三種密鑰的長度，則AES作為密鑰的比特流長度為32XNk(Nk=(4，6，8));令Nb= (4，6，8)表示三種分組塊的長度，即長為32XNb (Nb= (4, 6，8))的明文數據可進行加密，得到的密文長度仍然為32XNb ；AES加密過程中重復輪的數目用隊表示，隊=10，12，14為分別采用三種長度密鑰運算時的重復輪數； 定義輸入有k比特的密鑰K，η比特的初始向量IV以及r比特的明文分組塊X1……xu(l彡r彡η)，產生r比特密文數據塊C1……Cu 是第j個輸入塊，Oj是第j個輸出塊，CIPHk(X)為密鑰K對數據塊X進行加密的前向加密函數； AES加密算法需包含多輪重復和變換，即密鑰擴展、初始輪、重復輪、最終輪；重復的每一輪又包括字節(jié)變換、行移動、列混合、輪密鑰加，然而最終輪中不包含列混合； OFB模式的加密過程為①IV — I1，對于I彡j彡n，給定明文分組Xj ;②對于2彡j彡n，Oj^1 — Ij ;③對于KjS n, CIPHk(Ij) — OjjOj最左側的r比特一t」；④對于I彡j彡n_l，xj rj — cj *導出r比特的密文分組Cj ;⑤對于最一個密文塊QMSWv(On)。最后一個明文塊，可能是一個特殊的只含有u個比特的塊，因此最后一個輸出塊中的u比特跟此明文塊進行加密操作，余下的r-u比特將被丟棄。
3.根據權利要求I所述的面向視頻流的混合編碼加密方法，其特征在于所述對視頻數據進行加密是根據幀的類型對數據進行不同的加密處理；選擇編碼后的I幀中的8 X 8塊直流差分系數，以及P幀、B幀宏塊中塊間塊的直流差分系數作為視頻加密的對象，即對經過整數變換、量化后得到的位于對角線左上角、且集中大部分能量的直流系數，也即編碼后的亮度/色度的殘差數據進行加密。
4.根據權利要求I所述的面向視頻流的混合編碼加密方法，其特征在于解密過程也需要根據幀的類型進行不同處理；其中，對于I幀，使用AES算法份OFB模式對加密后的I幀中8X8塊的直流差分系數進行解密處理；對于P幀和B幀，對加密后宏塊中的幀間塊的直流差分系數分別進行解密處理，通過輸入的密文及密鑰并通過密鑰擴展獲取各輪密鑰，與擴展密鑰進行輪密鑰加變換，并進行相應的重復輪，重復的解密輪包括逆行變換、逆S盒變換、輪密鑰加變換以及逆列變換；最后一個解密輪的順序為逆行變換、逆S盒變換、輪密鑰加變換； OFB模式的解密過程為IV — I1，對于n，對接收到的密文&進行計算；②對于2彡j彡η，O” — Ij ;③對于I彡j彡n，CIPHk(Ij) — Oj, Oj最左側的r比特一t」；④對于I < j < η-1,— xJ，得到Xj逾對于最一個明文塊，< =十MSBh{()‘;、。最后一個密文塊，可能是一個特殊的只含有u個比特的塊，因此最后一個輸出塊中的u比特和這個密文塊進行解密操作，余下的r-u比特將被丟棄。
5.根據權利要求I所述的面向視頻流的混合編碼加密方法，其特征在于所述的編碼加密算法是運行在嵌入式系統(tǒng)S3C6410平臺上，并采用通用的視頻壓縮編碼軟件框架FFMpeg+x264作為本系統(tǒng)的軟件平臺。
全文摘要
本發(fā)明是一種對視頻數據進行混合編碼加密的方法，該方法將加密算法嵌入在標準的圖像壓縮編碼方法H.264中，加密與編碼同時進行，且僅加密部分低頻數據，以滿足視頻流實時傳輸的要求；該方法中，首先對視頻流按照H.264編碼方式進行幀內和幀間預測編碼，然后對編碼產生的部分低頻數據進行加密，最終獲得加密的編碼數據，整個加解密算法運行在嵌入式系統(tǒng)上；其作用是在視頻數據的采集應用中保證數據安全性的同時滿足實時性的要求。采用AES的OFB模式對部分重要數據在H.264編碼過程中進行加密處理能夠減少加密處理的數據量，滿足實時性的要求，同時又能夠保證視頻數據的安全性，此外OFB模式還能夠抵制密文比特錯誤而帶來的錯誤傳播。
文檔編號H04N7/50GK102905133SQ20121039104
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權日2012年10月15日
發(fā)明者吳蒙, 張春梅, 梅玨潔 申請人:南京郵電大學