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保持语义格式兼容的H.264/AVC视频加密算法

Format-compliant algorithm for H.264/AVC video encryption

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【作者】 李伟徐正全杨志云刘树波

【Author】 Li Wei Xu Zhengquan Yang Zhiyun Liu Shubo(State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying,Mappingand Remote Sensing,Wuhan University,Wuhan 430079,China)

【机构】 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室 湖北武汉430079湖北武汉430079

【摘要】 针对以往视频加密研究成果不能直接适用于H.264的现状和保持语义格式兼容的难点问题,对H.264编码码流中量化步长、预测模式字、运动矢量和残差系数相关的重要信息进行了深入分析,提出了保持语义格式兼容的自适应的选择性加密方法;同时提出了一种将残差块按照其nC值和非零系数个数进行分组,然后在组内产生置乱码表,最后统一置乱的加密方法.实验结果表明:该加密算法在保证视频内容信息安全性的前提下,能保持语义格式兼容和码流大小不变,满足视频的实时传输.

【Abstract】 After key information in H.264 compressed stream,such as quant step,predictive mode,motion vectors and residual coefficients level were analyzed,corresponding format-compliant selective encryption schemes are proposed respectively.A format-compliant residual block spatial permutation scheme is also proposed.Residual blocks were categorized into different groups according to their nC values and numbers of total none-zero coefficients.Random shuffling table was generated in each residual block group respectively and residual blocks were permutated.The algorithm was composed of two parts: selective encryption and residual block spatial permutation.The experimental results show that H.264 compressed video stream could be encrypted in real-time while the format is kept compliant with the same stream size.

【基金】 国家重大基础研究发展计划资助项目(2006CB303104);湖北省科技攻关计划资助项目(2004AA101C18);武汉市重点科技攻关计划资助项目(20031003021)
  • 【文献出处】 华中科技大学学报(自然科学版) ,Journal of Huazhong University of Science and Technology(Nature Science Edition) , 编辑部邮箱 ,2007年08期
  • 【分类号】TN919.81;TN918.4
  • 【被引频次】12
  • 【下载频次】243
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