[发明专利]基于霍夫曼编码的视频数据加密传输方法

说明书

本发明涉及数据安全技术领域，具体涉及一种基于霍夫曼编码的视频数据加密传输方法，该方法对视频中的每帧图像进行超像素分割，基于分割结果获取每个超像素所属的超像素范围类别和差值类别，进而根据超像素范围类别和差值类别的出现概率，分别构建超像素范围类别的第一范式霍夫曼树和差值类别的第二范式霍夫曼树，以分别得到对应的霍夫曼编码表，根据霍夫曼编码表对每帧图像进行编码加密，同时利用范式霍夫曼树的信源符号顺序序列进行多级权限的密钥获取，以实现对视频的多级加密传输，且保证了加密安全性。

技术领域

本发明涉及数据安全技术领域，具体涉及一种基于霍夫曼编码的视频数据加密传输方法。

背景技术

视频加密通常是对视频整体内容的加密，只有解密了才有整体视频的观看权限，或者每帧进行整体加密，只有解密了才有该帧的观看权限。目前，通常利用霍夫曼编码对图像进行加密压缩存储，但是很多场景下，需要对视频中不同内容进行不同加密等级或者权限的设置，即实现视频中不同程度的加密，不同等级的秘钥代表不同等级的权限，可以观看视频中不同区域的内容，若秘钥等级不够，则仅能看到相应区域的图像，其他区域被纯色像素填充或遮盖，因此对视频内容进行不同权限的加密是目前亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于霍夫曼编码的视频数据加密传输方法，所采用的技术方案具体如下：

对视频进行分解得到多帧图像，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。

进一步地，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。

进一步地，所述初始超像素值的获取方法，包括：