[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
【说明书】:

发明涉及一种基于分组加密的AVS2熵编码的视频信源加解密系统及方法,属于通信安全技术领域,解决了现有视频传输将编码与加密进行割裂导致安全性差和实时性差的问题,该系统包括: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,用于对视频数据进行封装,并通过通信模块传输至接收端;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视频数据进行认证,以及根据序列参数、图像参数、及安全参数对视频编码层数据进行解密解码,该系统通过在编码过程中进行加密,提高了视频传输的安全性和实时性。

技术领域

本发明涉及通信安全技术领域,尤其涉及一种基于分组加密的AVS2熵编码的视频信源加解密系统及方法。

背景技术

随着视频通信在各种重要领域中的作用日益凸显,人们对视频通信系统的安全保密能力提出了更高的要求,在部分加密级系统中需要对媒体数据进行信源加密。

目前,现有技术中,对于视频数据信源加密所采用的方法是通过密码芯片或外置密码设备直接对编码后的视频码流进行加密,且采用H.264标准进行编码的视频数据具有编码结构特殊、数据量大和实时性要求高等特点,传统多媒体数据流加密,很难满足实时性要求,而且会改变数据格式等,这就要求对多媒体数据格式特点进行研究,要采用特殊的加密算法,来满足其安全性和实时性的要求,此外,《基于SM4的选择性视频加密算法》的文献阐述了使用国密SM4算法的OFB模式(Output Feedback)进行视频信源加密的一种方法,但没有指出具体的视频编码方式、加密位置以及传输方法。《基于HEVC的选择性加密方案》一文提出了基于HEVC的CABAC熵编码加密算法,使用RC6进行加密,并给出了具体加密位置,但没有给出对AVS2视频编码方式的加密方法。

现有技术中至少存在以下缺陷,一是,将编码和加密过程割裂的信源加密方法无法实现视频码流的内生安全,存在安全隐患。二是,采用H.264标准进行编码的视频数据具有编码结构特殊、数据量大和实时性要求高、对加密算法要求高等问题。

发明内容

鉴于上述的分析,本发明实施例旨在提供一种基于分组加密的AVS2熵编码的视频信源加解密系统及方法,用以解决现有视频传输将视频编码和加密进行分割导致安全性和实时性差的问题。

一方面,本发明实施例提供了一种基于分组加密的AVS2熵编码的视频信源加解密系统。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。

进一步的,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。

进一步的,所述NAL模块包括多个NAL单元,所述NAL单元包括:

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