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H.264加密方法综述1.压缩前加密在对视频数据进行压缩前直接当做文本数据进行加密。存在问题:影响H.264的压缩性能。2.压缩过程中进行加密H.264中,图像是按块进行处理的,通常是16*16的宏块,也可以再分为4*4的块。(1)帧内预测现有帧内预测过程中进行加密十分相似,帧内编码通常采用指数哥伦布码,(指数哥伦布码由n个0,一个1,和n个后缀组成),指数哥伦布码的后缀是二进制流,可以直接对后缀进行加密,而不需考虑视频格式,加密后得到的仍是指数哥伦布码。(2)帧间预测帧间预测包括运动估计和运动补偿。通过采用可变大小的块,一些帧间的宏块的分部(由数据分割得到)可能会具有相同数量的运动矢量,有学者提出,将具有相同数量的运动矢量的帧间宏块组合到一起进行置换,以达到加密的目的。(3)运动矢量运动估计和运动补偿是宏块等级的操作,宏块可以载分解为4*4的块,一个宏块再分出的每一个块都有一个运动矢量,在熵编码之前会对运动矢量数据进行处理,通过运动矢量预测会得到运动矢量差。1)有学者提出,通过改变运动矢量和运动矢量差数据以达到加密的目的,可采用如下方法对运动矢量进行修改,mv=mv+round(a*z)其中,z是[-1,1]之间的平稳分布,a用来调整加密等级,a越大,对mv修改越大。其轻量级的加密方法是对一半或部分运动矢量进行加密2)有学者提出,可以通过对同一条带内的运动矢量进行置换达到加密的目的。(4)DCT1)在DCT变换时,使用于DCT变换性质相似的变换代替DCT变换,在解码时,使用DCT逆变换进行解码,以此达到加密的目的。2)对DCT系数的符号进行加密(5)扫描顺序在对每个4*4的系数数组进行熵编码之前,通过zig-zag扫描将非零系数映射为一个序列,有学者提出,对扫描顺序进行修改,不执行zig-zag扫描,而是采用随机置乱,以此来达到加密的目的。(6)CAVLC1)在CAVLC中,有很多码字是使用指数哥伦布码,可以对指数哥伦布码的后缀进行加密。2)将游程前的语法元素的码字以一种长度不变的方式被置乱,即,将码字表分为两部分,在这两部分中随机选取码字。3.比特流一些学者提出对视频格式进行加密,在压缩过程中,额外产生一个对比特流的XML描述,用于确定适宜用于加密的比特流,对其进行加密,对H.264的部分比特流进行加密可以减少加密数据总量。
本文标题:h264视频加密方法简介
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