[发明专利]一种基于非均匀DCT的视频处理方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及视频编码技术领域，尤其涉及一种基于非均匀DCT的视频处理方法及其装置。

背景技术

随着计算机科学和通信技术的发展，信息数字化的趋势日益明显。另外，电子消费产品需求的迅速增长也加速了数字视频处理技术的发展，近年来得到广泛的应用。最新视频压缩编码标准H.264/AVC，已应用于大多数基于互联网协议(Internet Protocol，IP)和无线的视频通信系统，如无线多媒体通信、视频会议、视频电话、及其它类似领域。近年来数字技术和高速互联网的飞速发展，及高性能数字设备价格的降低，使人们可以更轻松地制作、复制、传输、分享数字内容。但数字内容的安全威胁也随之而来，对于数字视频数据主要的安全威胁是未授权播放、伪造、和一些其它的攻击，如：重建帧攻击、去除帧攻击。视频内容的安全性对多媒体的应用至关重要，已成为视频技术发展的阻碍，视频加密技术作为一种常用的手段已成为信息安全领域非常热门的研究课题之一。

早期的数字视频保护方法主要取决于用户身份认证和访问控制，而视频内容未经加密处理，该方法已不能适合新技术的发展。现有的技术方案有：第一种名为SECMPEG的选择加密算法，只选定部分视频数据、像头信息、I帧、P和B帧的I块来加密。第二种是对离散余弦变换(Discrete Cosine Transform，DCT)系数置乱的方法，即置乱变换后的DCT系数，将各个8×8块的DCT系数映射成一个1×64矢量，然后用一个随机的置乱序列来代替zigzag扫描顺序。第三种是部分加密算法，用简单的加密算法加密量化参数，去块滤波系数，帧内预测模式，或者同时加密以上所有参数；第四种是在重建视频图像中利用运动矢量差识别和检测重要视频对象的方法，提出利用运动矢量差加密视频内容。第五种是根据H.264视频编码技术帧内块的性质：置乱后不会引起比特增加，提出了利用帧内预测模式的置乱方法。最后一种是基于多霍夫曼表(MHT)的选择加密算法，从大量可能的候选表中选择几个不同的霍夫曼表，利用它们的变换编码视频数据。

现有技术存在一些不足，早期的视频加密方法是完全加密，利用传统的数据加密算法如数据加密算法(Data Encryption Algorithm，DES)和RSA加密视频数据，加密在编码过程之后，视频数据量巨大，不能满足数据传输的实时性。而SECMPEG不兼容H.264标准，该方案提供的函数降低了视频内容的质量，没有完全把焦点放在安全性和密码分析的问题上。另外，部分加密算法由于没有加密I帧，这也不能提供足够的安全性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于非均匀DCT的视频加密的实现方法及其装置，可以提高视频传输的实时性，并提升了视频数据的安全性。

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于非均匀DCT的视频处理方法，所述方法包括：

对YUV格式的图像进行处理，获得Y分量、Cb分量、Cr分量以形成图像数据块；

对所述图像数据块进行NDCT变换并获得变换后的系数；

对所述变换后的系数进行量化及扫描，并获得扫描后的向量以形成待编码的数据；

对所述待编码的数据进行熵编码，获得编码后的视频数据。

优选地，所述对所述图像数据块进行NDCT变换获得变换后的系数的步骤包括：根据NDCT变换矩阵对所述图像数据块进行NDCT变换并获得变换后的系数。

优选地，所述方法还包括：生成包含密钥的NDCT变换矩阵。

优选地，所述生成包含密钥的NDCT变换矩阵的步骤包括：

根据Y＝LXR对标准DCT变换矩阵的行和列分别进行NDCT变换，获得变换后的NDCT变换矩阵，其中，L表示行N DCT变换矩阵，R表示列NDCT变换矩阵。

优选地，根据以下公式获取变换后的行NDCT变换矩阵L，及列NDCT变换矩阵R：