[发明专利]基于分组加密的AVS2熵编码的视频信源加解密系统及方法有效

专利信息
申请号: 202011388177.5 申请日: 2020-12-01
公开(公告)号: CN112533001B 公开(公告)日: 2023-02-10
发明(设计)人: 董章晔;冯绍卿;杨鹏;苏鹏;代守群 申请(专利权)人: 兴唐通信科技有限公司;数据通信科学技术研究所;北京通和实益电信科学技术研究所有限公司
主分类号: H04N19/91 分类号: H04N19/91;H04N19/176;H04N19/13;H04N19/70;H04N19/169
代理公司: 北京天达知识产权代理事务所有限公司 11386 代理人: 马东伟
地址: 100191*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 基于 分组 加密 avs2 编码 视频 信源 解密 系统 方法
【权利要求书】:

1.一种基于分组加密的AVS2熵编码的视频信源加解密系统,其特征在于,包括:

视频信源加密模块,用于利用分组加密OFB加密模式,将待加密图像组进行加密、编码获得对应的视频数据,所述视频数据包括视频编码层数据、序列参数、图像参数、安全参数及认证参数;

NAL模块,用于对编码、加密后的视频数据进行封装;

通信模块,用于将封装后的所述视频数据传输至接收端;

解密模块,位于接收端,用于根据接收端接收到的认证参数对所述视频数据进行认证,以及根据所述序列参数、图像参数及安全参数对所述视频编码层数据进行解密解码;

所述待加密图像组包括多帧视频,每一帧视频在编码时被分为多个宏块;

所述视频信源加密模块,具体用于:

基于每一所述宏块对应的MVD获得MVD符号位以及MVD幅值绝对值;

利用哥伦布编码方式对所述MVD幅值绝对值进行二值化处理获得对应的字符串,基于分组加密OFB加密模式的信源加密利用密钥和初始向量对所述MVD符号位及字符串后缀进行加密,进而获得加密后的MVD二值化数据;

利用二进制算术编码对加密后的所述MVD二值化数据进行编码,进而获得编码加密后的视频编码层数据;其中,当前帧视频为关键帧视频时,还需要对所述序列参数、所述图像参数、所述安全参数和所述认证参数进行编码,并在接收端相应的进行解码;

所述根据接收端接收到的认证参数对所述视频数据进行认证,包括:

只认证关键帧视频编码层数据、所述序列参数、所述图像参数及所述安全参数,所述关键帧视频编码层数据为所述待加密图像组的第一帧视频的视频编码层数据。

2.根据权利要求1所述的视频信源加解密系统,其特征在于,所述NAL模块包括多个NAL单元,所述NAL单元包括:

NAL单元头,用于设置所述NAL单元是否加密、RBSP数据结构的类型、密钥的交换模式或者加密后的密钥;

NAL单元主体,用于设置RBSP数据。

3.根据权利要求2所述的视频信源加解密系统,其特征在于,所述NAL模块包括:

第一NAL单元,所述第一NAL单元的RBSP数据结构类型为序列参数类型,用于封装编码后的所述序列参数;

第二NAL单元,所述第二NAL单元的RBSP数据结构类型为图像参数类型,用于封装编码后的所述图像参数;

第三NAL单元,所述第三NAL单元的RBSP数据结构类型为安全参数类型,用于封装编码后的所述安全参数,所述安全参数包括加密算法、加密后的密钥、初始化向量、杂凑算法以及签名算法;

第四NAL单元,所述第四NAL单元的RBSP数据结构类型为认证参数类型,用于封装编码后的所述认证参数,所述认证参数包括签名数据及签名数据长度;

第五NAL单元,所述第五NAL单元的RBSP数据结构类型为视频编码层数据类型,用于封装编码加密后的所述视频编码层数据。

4.根据权利要求3所述的视频信源加解密系统,其特征在于,所述密钥交换模式为第一模式时,所述安全参数NAL单元封装的安全参数包括加密后的密钥;

所述密钥交换模式设置为第二模式时,多个所述NAL单元封装的参数均包括加密后的密钥。

5.根据权利要求3或4所述的视频信源加解密系统,其特征在于,所述第一NAL单元、第二NAL单元、第三NAL单元及第四NAL单元均以GOP的整数倍为周期封装数据,所述GOP为待加密图像组中的视频帧数。

6.根据权利要求4所述的视频信源加解密系统,其特征在于,当所述密钥交换模式为第一模式时,基于分组加密OFB加密模式的信源加密,在加密过程中以第三NAL单元中的密钥和初始化向量对加密所用的密钥和初始向量进行更新,且更新周期为GOP的整数倍;当所述密钥交换模式为第二模式时,基于分组加密OFB加密模式的信源加密,在加密过程中分别以每一NAL单元中的密钥对加密所用的密钥进行更新。

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