视频加密算法及其发展现状

根据加密算法中压缩过程和加密过程关系的不同 ,将算法分为三类进行综述 :直接加密算法、选择性加密算法和具有压缩编码功能的加密算法 .在分别分析了它们的安全性、计算复杂性和压缩比等特点的基础上 ,给出了它们各自适合的应用范围 ,并且对视频加密算法的未来作了展望 .

几种典型视频加密算法的性能评价

视频加密对于保护视频数据的安全具有重要作用。将已有的几种典型 MPEG视频加密算法 ,根据加密过程与压缩编码过程的关系不同 ,分为 4类 :完全加密算法 ,部分加密算法 ,DCT系数加密算法和熵编码过程加密算法 ,并从算法的安全性、压缩比、计算复杂度和可操作性几个方面对算法的性能分别做了评价 ,给出了理论分析和实验结果 ;结合各类算法的特点 。

Baker映射的三维扩展及其在多媒体加密中的应用

对Baker映射进行三维扩展,提出一种基于三维混沌映射的混沌加密方案.与二维映射相比,扩展后的三维Baker映射具有更大的密钥空间、更快的混迭速度和更广的应用范围.这种三维Baker映射与扩散函数相结合,增加了密码强度,起到良好的加密作用.实验结果表明,与传统基于数论的DES加密算法相比,该算法具有更快的速度,更适合于多媒体数据的加密.

两种基于部分加密的图像和视频加密方案

某些多媒体加密并不要求加密后的信息完全不可理解，例如，在图像传输中可能只要求对其中某个人、物或区域部分加密；在视频点播中可能只要求将原始画面变得模糊，而其中的轮廓可见。正是基于以上两点，文章提出两种部分加密方案：基于分层编码的部分加密方案和基于目标的部分加密方案。并分别以小波变换的分层编码方法SPIHT和DCT变换的分块编码方法JPEG为例，分析了以上两种加密方案的效果和可能的应用前景。

基于四叉树的多媒体安全编码方案

由于图像、音频、视频等媒体数据具有数据量大 ,实时性要求高等特点 ,这对于加密算法也提出了相应的要求 ,而且由于采用传统的基于数论的加密算法对数据完全加密不能满足实时性要求 ,因此产生了对部分加密算法的研究 ,但这些算法也不能完全保证数据格式不变和压缩比不变等更高的要求 ;如果将压缩编码和加密过程相结合 ,则既能满足实时性要求 ,又能保持数据格式不变。鉴于四叉树结构常被应用于图像编码中 ,为此提出了两种四叉树置乱算法 ,并将其用于四叉树编码、小波零树编码、基于四叉树的分形编码等图像和视频编码中。理论分析和实验结果表明 ,由于这些算法将加密与编码过程相结合 ,因此具有以下优点 :具有较高的安全性 ,且加密效果好 ;不仅能保持编码格式不变 ,而且便于对数据的直接操作 ;既能保持压缩比不变 ,又不增加额外数据 ;具有较快速度 。

Standard映射及其三维扩展在多媒体加密中的应用

混沌映射因为初值敏感性、参数敏感性、遍历性和类随机性的特点 ,很适合用于信息加密 .离散化后的混沌映射与扩散机构相结合 ,与传统的密码算法相比 ,加解密速度更快 ,能够满足实时性要求 .与Baker和Cat映射相比 ,Standard映射具有更大的密钥空间 ,更适合于信息加密 .因此将其扩展到三维空间 ,构造了基于离散Standard映射的多媒体加密方案 ,分析了Standard映射的参数敏感性 ,给出了置乱循环次数和扩散函数的选择方法 .实验结果表明 ,算法具有较高的安全性和较快的加解密速度 ,适合于多媒体数据 ,如图像、视频。

基于认证和加密技术的安全多媒体传输方案

本文提出一种安全可靠的多媒体传输方案 ,将多媒体编码过程与认证过程相结合 ,信道编码过程与加密过程相结合 ,既实现了对多媒体敏感区域的认证功能 ,又实现了对整个数据流的加密保护 .其中 ,认证过程对敏感数据进行数字签名 ,并将此签名嵌入敏感区域 ,它可以检测出恶意篡改或传输错误 ;信道编码加密过程是将纠错编码与混沌流密码相结合 ,同时具有纠错功能和加密功能 .理论分析可见 ,认证和加密过程都与编码过程相结合 ,计算复杂度低 ,而且保持了信道编码的容错能力 .实验结果表明 ,此方案具有较高的安全性 ,适合多媒体数据的安全传输 .

基于熵编码加密的MPEG视频加密算法研究

针对现存算法在安全性和压缩比方面的不足 ,提出一种基于熵编码加密的 MPEG视频加密算法 .此算法在熵编码过程中 ,通过加密码字在 Huffm an编码表中的序号 ,实现加密编码 .与置乱 Huffman编码表和置乱 Huffman树方法相比较 ,具有更大的置乱空间 ,具有更高的安全性 .实验表明 ,此算法对压缩比的影响比 DCT系数加密算法小 ,计算复杂度低、速度快 。

基于图像库的图像和视频安全传输方案

基于量化编码、分形编码、图像马赛克编码的发展和成熟,提出一种基于图像库编码的图像和视频安全传输方案,通过隐藏图像库、置乱图像库和加密编码码流实现不同的安全保密等级.同时,图像库由收发方事先保存,传输的数据量较少,容易实现高效快速传输.理论分析和实验结果表明,此方案具有较高的安全性.因此适用于安全性和实时性要求高的图像或视频传输中.

基于参数敏感性的MP3音频选择加密方案

提出一种与MP3音频编码过程相结合的快速音频加密方案,选择加密对安全性敏感的数据帧,并通过实验测试选择敏感参数类型,在帧内选择加密这些敏感参数。理论分析表明这种加密方案具有较高的安全性,实验结果表明加密效果好、运行速度快,能够满足无线网络传输和视频点播等应用中对实时性的要求。

一种小波神经网络的优化构造及其应用

根据离散小波框架理论 ,在有限维Hilbert函数空间中 ,给出了一种基于正交投影算子的小波神经网络构造学习算法 ,并讨论了该算法的几何速度稳定收敛性。它从能量信息角度保证了网络构造的最优化 ,同时体现出信号的时频域特性 ,较好地解决了网络的优化设计问题。通过在某歼击机运动系统故障检测中的仿真应用 。

基于级联卷积神经网络的指针式仪表远程读数方法和系统

为了解决电力系统指针式仪表读数场景中人工读表效率低、成本高、危险系数大等问题,本文在电力系统现有的仪表基础上,使用非接触式的图像采集设备、网络传输设备和边缘计算设备构建了一套远程仪表读数识别系统并提出了一个级联式的机器视觉智能读数方法。本文提出的智能读数方法基于深度学习目标检测算法。首先,本文以单阶段通用目标检测器YOLOv5为基础构建并训练了表盘检测模型,能够在复杂环境中实时检测出图像中的所有表盘,然后在无锚框目标检测器CenterNet的头部添加角度预测分支构成并训练旋转目标检测器,能够识别出表盘图像中不同类别的指针位置、尺寸和角度,最后使用角度法将指针角度换算为读数值,完成智能读数功能。本文提出的基于深度学习的远程指针式仪表读数方法和系统在稳定、鲁棒、高效地完成远程读表功能前提下,能够低成本、低难度地部署实施。

一类自适应隐写的更改比率估计

针对图像自适应隐写的检测问题,分析了最低多有效位(MLSB,multiple least signific ant bits)替换隐写的样本对分析模型在对自适应隐写的适用性,给出了适于该模型检测的自适应隐写须满足的条件,对满足条件的一类自适应隐写,给出了基于特定区域和像素对分析的定量分析一般方法,然后针对一种典型自适应隐写,给出了具体的特定区域选取方法、样本对跟踪集选取方法和隐写更改比率估计算法.实验结果表明针对这种隐写,该算法能够较为准确地估计隐写更改比率,验证了文中方法的有效性.

Quaternion Diffusion for Color Image Filtering

How to combine color and multiscale information is a fundamental question for computer vision, and quite a few color diffusion techniques have been presented. Most of these proposed techniques do not consider the direct interactions between color channel pairs. In this paper, a new method of color diffusion considering these effects is presented, which is based on quaternion diffusion （QD） equation. In addition to showing the solution to linear QD and its analysis, one form of nonlinear QD is discussed. Compared with other color diffusion techniques, considering the interactions between channel pairs, QD has the following advantages： 1） staircasing effect is avoided; 2） as diffusion tensor, the image derivative is regularized without requiring additional convolution; 3） less time is needed. Experimental results demonstrate the effectiveness of linear and nonlinear QD applied to natural color images for denoising by both visual and quantitative evaluations.