ARM NEON和国密SM4的H.264视频加密

针对视频数据全加密过程中的低效率和只对部分帧加密导致数据泄露问题,采用国密算法SM4逐帧加密H.264格式的I帧、P帧、B帧,同时使用NEON技术加速SM4算法。逐帧加密在防止视频数据泄露方面效果较好,使用NEON之后,SM4加密耗时减少了40%左右。

宿淮盐高速公路视频加密试点设计探析

强化公路网运行管理与服务,对提高公路网络化效率、服务公众便捷化出行、助推交通高质量发展具有十分重要的意义。为了满足路网管理需求,江苏交控在宿淮盐高速公路展开了视频加密试点项目,通过夯实外场设施,对路网视频监控进行加密,为江苏省数字赋能高质量发展提供坚实保障;通过建设监控平台,提升集团中心数据汇集和处理能力,提高协同处置能力,为一路三方联合指挥调度提供保障;通过开展自主可控的智能AI分析应用,实现停车、逆行、掉头、抛洒物、非法变线、违章停车、占用应急车道、施工养护、交通管制、交通环境检测、重要构造物安全防护监测等,大幅提高路段异常事件的自动化和智慧化监测能力,提升高速公路安全管理水平。

H.264/AVC标准中基于CABAC的数字视频加密研究

分析和总结了用于新一代视频编码标准H.264/AVC加密的候选域,在此基础上提出了一种新的基于CABAC(基于上下文的自适应二进制算术编码)的数字视频加密方案,并给出了2种安全加密操作:RCME(规则编码模式加密)和BCME(旁路编码模式加密)实现了残差系数码字、运动矢量差码字和帧内预测模式的加密保护。实验结果表明,该方案具有较好的安全性、编码效率和误码顽健性。

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 。

基于感兴趣区域的H.264视频加密算法

为了解决现有的基于H.264的加密算法无法满足安全性和加密效率之间较好折衷的问题,提出两种基于感兴趣区域的H.264加密算法,将感兴趣区域的提取和基于熵编码的H.264加密算法相结合,只对提取出来的感兴趣区域进行加密.设计了一种基于人脸检测的加密算法,并通过修改模式选择算法,去掉了使得非人脸区域参考人脸区域的帧间宏块预测类型,解决了由帧间预测引起的人脸加密区域变形的问题.将运动对象的检测与提取和H.264的编码过程结合,设计了一种基于运动对象检测的H.264加密算法.实验结果表明,这两种加密算法能够在不降低算法安全性的情况下获得安全性和加密效率之间的较好折衷,可以满足实时应用的需求.

基于量子细胞神经网络超混沌的视频加密方法

针对采用混沌视频加密算法后视频编码延迟大的问题,提出了一种H.264/AVC视频的快速安全加密算法。首先设计了密钥生成方案,由4维量子细胞神经网络迭代产生4组混沌序列,使用前3组混沌序列作为计算密钥的混沌序列池,后1组混沌序列作为Logistic混沌映射的初值以提高其初值的动态性。然后,利用Logistic混沌映射生成的索引从混沌序列池中选择用于生成密钥的序列组,避免了多次求解高维混沌系统,实现了密钥的快速生成。最后,本算法选择视频编码中的部分关键语法元素作为加密对象,减少了加密的数据量,对70帧的视频编码的延迟小于0.6%,通过密钥空间分析、NIST SP 800-22测试、已知明文攻击和推理攻击等实验分析表明,本文提出的视频加密算法具有密钥空间大、密钥随机性好、抗攻击性能强和安全强度高的优点。此外,算法不改变视频压缩比、符合视频编码格式规范,通过快速生成密钥和只加密视频关键语法元素有效地降低了H.264/AVC视频的加密延迟。

H.264视频加密算法的研究及改进

本文提出将帧内、帧间预测模式置乱,量化系数与运动矢量加密相结合的H.264视频加密方法,试验表明此方法具有良好的加密效果,其算法复杂度低,对编码效率影响小,适合实时应用;在此基础上我们进一步提出了一套完整的视频加密系统,通过将二层序列密钥同步与告知机制相结合的方法实现了快速序列密钥同步,多用户访问控制,并扩大了序列密钥的产生空间,增加了系统的安全性.

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DirectShow设计视频加密Transform Filter

实现了基于DirectShow技术开发视频加密TransformFilter。首先介绍了视频加密的原理和方案,分析了Di-rectShow的体系结构,然后研究了基于DirectShow技术如何实现视频加密TransformFilter,并给出了试验结果和结论。试验结果表明该Filter可以对实时视频进行加密,加密速度快,效果好。

基于伪随机序列的宏块置乱视频加密方案

研究了基于宏块置乱的视频数据加密技术。该技术首先采用m序列来产生一个超长周期的伪随机序列,然后用该序列顺序生成完全不重复的宏块置乱矩阵,最后对每个视频帧依次用不同的置乱矩阵置乱。实验结果表明,该方案加密速度快效果好,并且安全性高,不会增加码流,不改变码流格式和结构特征。

FVEA-H：一种用于H．264的快速视频加密算法

视频加密技术被广泛地应用于多媒体系统中。由于要求加密速度快,以往的H.264算法通常选择编码效率高的关键数据进行加密,其安全性、压缩比和加密复杂度互为矛盾,难以满足商业应用的需求。为此,提出了一种新的H.264快速视频加密算法(FVEA-H),该算法(1)在基于上下文的自适应变长编码(CAVLC)中加密残差数据中的拖尾系数;(2)在指数哥伦布(Exp-Golomb)编码中扰乱帧内预测模式、帧间分块模式以及运动矢量差(MVD)符号位等。实验结果表明,该算法在不影响压缩比的条件下,可以取得比以往算法更好的加密安全性,而执行时间上却很快,为H.264的实时安全应用打下了基础。

基于混沌的快速格雷码分段置乱视频加密算法

提出了一种基于混沌动力系统的按格雷码表顺序分块对视频图像进行数据置乱的完全加密方法。首先采用Chebyshev映射和Logistic映射相互迭代的方法产生混沌二值密钥,有效的克服了一维混沌动力系统中的平凡密钥和拟平凡密钥现象,并用此密钥对主要视频图像信息进行一次一密完全加密,然后利用格雷码序列的良好的空间遍历性和易生成性来对主要数据进行置乱,另外加密时保留了原数据的主体格式和大小。实验结果表明,算法安全性高,可有效抵抗已知明文攻击,速度快,加密后可播放,且可移植性良好。

基于ZigZag置乱的MPEG4视频加密方案及改进

探讨了基于ZigZag置乱的MPEG4视频数据加密技术,指出了这种方案在安全性方面的不足,提出了改进方案。改进的方案中AC系数用不同的置乱表置乱,DC系数用高强度的加密算法AES加密。最后给出了改进后的加密效果,并且从加密速度,安全性和码流变化三个指标衡量了该方案的应用价值。

混沌键控视频加密方案研究

针对流式加密阻碍加密系统并行化的实现,以及混沌序列随机特性不强等问题,提出基于混沌键控的视频加密方案。该方案选用三维洛伦兹系统、四维陈系统和四维细胞神经网络系统作为备选密钥源,由明文视频帧本身来决定密钥源系统及其初始条件,并对生成的混沌序列进行优化和映射,以提高其随机序列特性。最后遵循扩散和混淆的原则,对视频信息进行加密。每一个像素的加密值均与明文视频帧、加密密钥和前两个像素的加密值相关。该加密方案可采用多通道同时对视频信息进行加解密,平衡了密钥空间和加密效率的关系,可满足视频加密的实时性要求;密钥敏感性和明文敏感性强;统计特性完全被打破;具有良好的抗噪性。可有效地抵抗密码分析攻击,安全性高,实用性强。

H.264标准中基于感知加密算法的视频加密方案

针对多媒体视频传输的安全性与实时性的要求,提出一种基于H.264感知加密算法的视频加密方案。该方案将视频数据分为VLC(Variable Length Code)和FLC(Fix-Length Code)两类,只选择FLC中对重构图像比较重要的元素进行加密操作。理论分析和仿真结果表明,该加密方案具有安全性高,低成本系统开销的特性。

保持语义格式兼容的H.264/AVC视频加密算法

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.

基于H.264 CAVLC熵编码的视频加密方案

基于块的数字视频编码一般包括运动估计、残差块变换和熵编码三个阶段。针对传统的视频加密方案——对第二阶段中的残差变换系数进行的加密,提出了一种基于H.264CAVLC熵编码的视频加密方案,该方案充分利用了流密码加密简单、运算快的优点,将加密过程置于视频编码的第三个阶段。理论分析和实验结果表明,该方案具有较高的安全性和较低的计算复杂度,加密运算不改码流结构,加密后的视频仍具有可操作性,不影响压缩性能,且可以根据应用需求进行分级加密,具有很大的灵活性。

基于时空混沌序列的视频加密设计与实现

针对视频数据具有数据量大、实时性要求高等特点,利用可控的时空混沌序列结合基于异或的流密码加密方法,有效地构造了一种加密密钥产生器系统,并对其生成的密钥流从最大Lyapunov指数、近似熵和L-Z复杂度等方面进行了详细的分析,进而说明了密钥流具有良好的伪随机性。实验结果表明,该加密系统在安全性能测试方面具有良好的统计性质和较强的敏感性。

基于结构失真度的视频加密视觉保密性评价

提出视觉保密性的概念,分析视频质量评价和视觉保密性评价的不同,根据结构相似度理论得到基于结构失真度的评价方法,从结构失真的角度分析视频密文直接解码后得到的密文图像,以客观的评测方法和指标评价视频信息的视觉保密性,并给出评价算法及实验数据。实验结果表明,该评价方法客观、高效、区分度好。