[发明专利]基于霍夫曼编码的视频数据加密传输方法

权利要求书

1.一种基于霍夫曼编码的视频数据加密传输方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

通过分解获取视频中的每帧图像，基于距离度量准则分别对所述图像进行超像素分割，得到每帧所述图像的超像素分割图；

获取每个所述超像素分割图中每个超像素的初始超像素值，根据所述初始超像素值获取对应超像素的超像素范围类别和类别超像素值；计算每个超像素的所述初始超像素值和对应的所述类别超像素值之间的像素值差值，根据所述像素值差值获取对应超像素的差值类别；根据所有超像素的所述超像素范围类别的数量计算每个所述超像素范围类别的第一出现概率，基于所述第一出现概率构建所述超像素范围类别对应的第一范式霍夫曼树；根据所有超像素的所述差值类别的数量计算每个所述差值类别的第二出现概率，由所述第二出现概率构建所述差值类别对应的第二范式霍夫曼树；

基于所述第一范式霍夫曼树和所述第二范式霍夫曼树，根据单个超像素的所述类别超像素值和所述像素值差值得到每帧所述图像中每个超像素的总编码；获取所述第一范式霍夫曼树的第一信源符号顺序序列和所述第二范式霍夫曼树的第二信源符号顺序序列，将所述第一信源符号顺序序列和所述第二信源符号顺序序列组成所述视频的密钥序列，基于权限级别的数量将所述密钥序列分为多个子序列，利用AES加密算法分别对所述子序列进行加密得到对应的等级密钥；

根据所述等级密钥和每帧所述图像中每个超像素的所述总编码对所述视频进行多级加密传输；

获取每个所述超像素分割图中每个超像素的初始超像素值，根据所述初始超像素值获取对应超像素的超像素范围类别和类别超像素值的方法，包括：

根据初始超像素值的像素值范围将超像素划分为16个超像素范围类别；

获取组成当前超像素的多个像素点的像素值的众数，得到当前超像素的初始超像素值；将当前超像素的初始超像素值除以16取商，然后商值加1的结果即为当前超像素对应的超像素范围类别，同时当前超像素的初始超像素值作为当前超像素对应超像素范围类别的类别超像素值。

2.如权利要求1所述的一种基于霍夫曼编码的视频数据加密传输方法，其特征在于，所述超像素分割图的获取方法，包括：

根据距离度量准则利用SLIC超像素分割算法对所述图像进行分割，得到所述图像的初始超像素分割结果；

基于所述初始超像素分割结果，由组成初始超像素的像素点总数量和像素值计算每个初始超像素的复杂度，当所述复杂度大于或等于复杂度阈值时，对初始超像素进行再次超像素分割，直至所述复杂度小于所述复杂度阈值或超像素尺寸小于或等于设定尺寸，得到所述超像素分割图；

其中，所述复杂度的计算公式为：

其中，为第个初始超像素的所述复杂度；为像素值的概率， 为像素值的像素数量，为组成第个初始超像素的像素点总数量；为组成第个初始超像素的所有像素点的像素值的众数。

3.如权利要求1所述的一种基于霍夫曼编码的视频数据加密传输方法，其特征在于，所述初始超像素值的获取方法，包括：

根据组成超像素的所有像素点的像素值，获取每个超像素的像素值众数，当单个超像素的所述像素值众数只有一个时，将所述像素值众数作为对应超像素的所述初始超像素值；当单个超像素的所述像素值众数有多个时，将多个所述像素值众数的中位数作为对应超像素的所述初始超像素值。

4.如权利要求1所述的一种基于霍夫曼编码的视频数据加密传输方法，其特征在于，所述每个超像素的总编码的获取方法，包括：

分别根据所述第一范式霍夫曼树和所述第二范式霍夫曼树构建对应的范围类别霍夫曼编码表和差值类别霍夫曼编码表；

根据每个超像素的所述超像素范围类别和所述差值类别，相对应从范围类别霍夫曼编码表和差值类别霍夫曼编码表分别获取对应超像素的范围类别编码和差值类别编码；

将单个超像素的范围类别编码和差值类别编码按照范围类别编码在前、差值类别编码在后的组合方式组成为一个所述总编码。

5.如权利要求1所述的一种基于霍夫曼编码的视频数据加密传输方法，其特征在于，所述密钥序列的获取方法，包括：

按照所述第一信源符号顺序序列在前、所述第二信源符号顺序序列在后的组合方式组成所述密钥序列。

6.如权利要求1所述的一种基于霍夫曼编码的视频数据加密传输方法，其特征在于，所述基于权限级别的数量将所述密钥序列分为多个子序列的方法，包括：

根据设定的权限级别数量，将所述密钥序列划分为与权限级别相等数量的子序列，其中第i+1级权限对应子序列中的元素包含第i级权限对应子序列中的所有元素，最高级权限对应的子序列应与所述密钥序列相等。