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　　本发明公开了视频加密方法，涉及数据加密领域，包括S1使用AES‑CTR生成一个伪随机数序列作为加密密钥；S2将待加密视频的时域信息转换为频域信息；S3采用系数扫描模式将视频中的语法元素DCT系数符号的二维矩阵转换为一维数组；S4采用CABAC方式对一维数组进行嫡编码加密，并将一维数组的尾随系数的符号Coefsign进行加密，DCT系数符号的加密表示为S5获得加密后的视频；通过离散余弦变换将时域信息转换为频域信息，在压缩视频的同时也保证视频的质量，同时对一维数组的尾随系数的加密，加密后增强了视频帧

　　(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 114205624 A (43)申请公布日 2022.03.18 (21)申请号 5.3 H04L 9/08 (2006.01) (22)申请日 2021.11.03 (71)申请人 成都鼎安华智慧物联网股份有限公 司 地址 610096 四川省成都市高新区天府大 道中段177号18栋1单元2层4号 (72)发明人 罗超廖长明敬志坚庄永忠 (74)专利代理机构 北京天奇智新知识产权代理 有限公司 11340 代理人 许驰 (51)Int.Cl. H04N 19/625 (2014.01) H04N 19/13 (2014.01) H04N 19/103 (2014.01) H04N 19/70 (2014.01) 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (54)发明名称 视频加密方法 (57)摘要 本发明公开了视频加密方法，涉及数据加密 领域，包括S1使用AES‑CTR生成一个伪随机数序 列作为加密密钥；S2将待加密视频的时域信息转 换为频域信息；S3采用系数扫描模式将视频中的 语法元素DCT系数符号的二维矩阵转换为一维数 组；S4采用CABAC方式对一维数组进行嫡编码加 密，并将一维数组的尾随系数的符号Coefsign进 行加密，DCT系数符号的加密表示为 S5获得加密后的 视频；通过离散余弦变换将时域信息转换为频域 信息，在压缩视频的同时也保证视频的质量，同 时对一维数组的尾随系数的加密，加密后增强了 A 视频帧的清晰度，且不会对图像的整体轮廓造成 4 2 影响，还对重建视频的内容造成轻微的干扰，有 6 5 0 效保障图像数据的安全。 2 4 1 1 N C CN 114205624 A 权利要求书 1/1页 1.视频加密方法，其特征在于，包括： S1、使用AES‑CTR生成一个伪随机数序列作为加密密钥； S2、将待加密视频的时域信息转换为频域信息； S3、采用系数扫描模式将视频中的语法元素DCT系数符号的二维矩阵转换为一维数组； S4、采用CABAC方式对一维数组进行嫡编码加密，并将一维数组的尾随系数的符号 Coefsign进行加密，DCT系数符号的加密表示为 0≤K ≤1； i S5、获得加密后的视频。 2.根据权利要求1所述的视频加密方法，其特征在于，在S2中采用离散余弦变换将待加 密视频的时域信息转换为频域信息。 3.根据权利要求2所述的视频加密方法，其特征在于，在S2中还包括，将频域信息的高 频信号设为零。 4.根据权利要求3所述的视频加密方法，其特征在于，在S3中，对二维矩阵转换为一维 数组时，在一维数组的右侧为尾随系数，尾随系数包括高频信号。 5.根据权利要求1所述的视频加密方法，其特征在于，在S4中，将一维数组的尾随系数 的符号Coefsign进行加密时，采用Coefsign＝1和Coefsign＝0分别表示系数的正和负，再 将其进行交换。 6.根据权利要求1所述的视频加密方法，其特征在于，视频加密方法还包括S0、对视频 中的语法元素亮度预测模型进行加密，其中S0位于S1与S2之间或者位于S4与S5之间。 7.根据权利要求6所述的视频加密方法，其特征在于，S0包括： a、编码器根据相邻的编码单元建立一个3bit的候选预测模式列表，候选预测模式列表 包括35种预测模式，预测模式的种类包括平面、DC和角度的预测模式； b、编码器遍历所有的预测模式，计算出其中失真代价最小的作为最优预测模式； c、判断最优预测模式是否在候选预测模式列表中，若是，进入d，反之至进入e； d、对列表号Id 进行加密，加密过程表示为E _Id ＝(Id+K )％3，其中其中K 表示伪随 x n x x i i 机序列中K的一个片段，0≤K ≤3； i e、将记录的最佳预测模型进行置乱成为非最优的预测模式，对列表号Id 进行加密，加 x 密过程为 其中 表示异或操作。 8.根据权利要求6所述的视频加密方法，其特征在于，在e中，编码器建立新数组来记录 置乱的候选列表号。 2 2 CN 114205624 A 说明书 1/3页 视频加密方法 技术领域 [0001] 本发明涉及数据加密领域，尤其涉及一种视频加密方法。 背景技术 [0002] 随着5G、物联网和大数据时代的到来，智能化、数字化已经渗透到人们生活的各个 方面，过程中产生海量的图像和视频包含大量的隐私信息。如果图像和视频数据不加保护 直接在互联网上传播和分享，就会泄露隐私信息。信息的泄露不仅损害个人隐私，而且可能 会严重危害个人甚至集体的权益，传统的视频图像加密技术包括全局加密技术和选择加密 技术。全局加密技术是对整幅图像进行加密处理，可以有效的保障图像的安全，但是复杂度 高而且效率低。随着图像数据呈指数方式的增长，大量的数据需要加密,全局加密方法存在 明显的局限性,不能迎合图像数据量急剧膨胀的需求。选择加密通常只针对感兴趣的区域 加密，对其它区域不做任何处理，无法有效保障图像数据的安全。 发明内容 [0003] 本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种视频加密方法。 [0004] 本发明通过以下技术方案来实现上述目的： [0005] 视频加密方法，包括： [0006] S1、使用AES‑CTR生成一个伪随机数序列作为加密密钥； [0007] S2、将待加密视频的时域信息转换为频域信息； [0008] S3、采用系数扫描模式将视频中的语法元素DCT系数符号的二维矩阵转换为一维 数组； [0009] S4、采用CABAC方式对一维数组进行嫡编码加密，并将一维数组的尾随系数的符号 Coefsign进行加密，DCT系数符号的加密表示为 0≤K ≤1； i [0010] S5、获得加密后的视频。 [0011] 本发明的有益效果在于：通过离散余弦变换将时域信息转换为频域信息，在压缩 视频的同时也保证视频的质量，同时对一维数组的尾随系数的加密，加密后增强了视频帧 的清晰度，且不会对图像的整体轮廓造成影响，还对重建视频的内容造成轻微的干扰，有效 保障图像数据的安全。 附图说明 [0012] 图1是本发明视频加密方法的流程示意图； [0013] 图2是待加密视频图像； [0014] 图3是对语法元素DCT系数符号进行加密后的视频图像； [0015] 图4是对语法元素DCT系数符号和亮度预测模型都进行加密后的视频图像。 3 3 CN 114205624 A 说明书 2/3页 具体实施方式 [0016] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施 例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。 [0017] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护 的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范 围。 [0018] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一 个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。 [0019] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示 的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放 的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描 述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定 的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0020] 此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要 性。 [0021] 在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连 接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连 接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可 以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述 术语在本发明中的具体含义。 [0022] 下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。 [0023] 视频加密方法，包括： [0024] S1、使用AES‑CTR生成一个伪随机数序列作为加密密钥； [0025] S2、采用离散余弦变换将待加密视频的时域信息转换为频域信息，并将频域信息 的高频信号设为零； [0026] S3、采用系数扫描模式将视频中的语法元素DCT系数符号的二维矩阵转换为一维 数组，在一维数组的右侧为尾随系数，尾随系数包括高频信号； [0027] S4、采用CABAC方式通过加密密钥对一维数组进行嫡编码加密，并将一维数组的尾 随系数的符号Coefsign进行加密，采用Coefsign＝1和Coefsign＝0分别表示系数的正和 负，再将其进行交换，DCT系数符号的加密表示为 0≤K ≤1； i [0028] S5、获得加密后的视频。 [0029] 视频加密方法还包括S0、对视频中的语法元素亮度预测模型进行加密，其中S0位 于S1与S2之间或者位于S4与S5之间，S0具体包括： [0030] a、编码器根据相邻的编码单元建立一个3bit的候选预测模式列表，候选预测模式 列表包括35种预测模式，预测模式的种类包括平面、DC和角度的预测模式； [0031] b、编码器遍历所有的预测模式，计算出其中失真代价最小的作为最优预测模式； 4 4 CN 114205624 A 说明书 3/3页 [0032] c、判断最优预测模式是否在候选预测模式列表中，若是，进入d，反之至进入e； [0033] d、通过加密密钥对列表号Id 进行加密，加密过程表示为E_Id ＝(Id+K)％3，其 x n x x i 中其中K表示伪随机序列中K的一个片段，0≤K ≤3； i i [0034] e、将记录的最佳预测模型进行置乱成为非最优的预测模式，编码器并建立新数组 来记录置乱的候选列表号，对列表号Id 进行加密，加密过程为 0≤K ≤ x i 31，其中 表示异或操作。 [0035] 本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做 出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。 5 5 CN 114205624 A 说明书附图 1/2页 图1 图2 6 6 CN 114205624 A 说明书附图 2/2页 图3 图4 7 7

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