[发明专利]一种基于CABAC的H.264/AVC加密视频运动检测方法

说明书

本发明提供一种基于CABAC编码的H.264/AVC加密视频的运动检测方法，该方法先对CABAC编码的H.264/AVC视频进行格式兼容加密，适用于隐私保护等使用场景。检测时，先对码字进行算术解码，再依据加密视频的码流结构提取出二进制化后的运动残差，然后根据运动残差的码字长度，估算运动信息，生成初步的检测结果；最后对初步结果进行更新，减少偏差补充缺失。该方法针对CABAC编码的视频，提出了对运动信息进行估算的方法。由于CABAC压缩率更高，使用范围更广，该方法适用于更多的场景。在加密视频的同时，保留了原始视频格式，以及对加密视频进行运动检测处理的能力，能够为远程监控系统、云存储等应用提供帮助。

技术领域

本发明涉及多媒体信息安全领域，更具体地，涉及一种基于CABAC的 H.264/AVC加密视频运动检测方法。

背景技术

随着云技术的发展，有越来越多的视频数据存储在云端。云端存储带来低成 本、随处下载等便利的同时，也使其面临着不小的安全隐患。特别是对于普通用 户来说，需要特别注意存储在云端数据的隐私保护问题。一般来说，在传输涉及 隐私的视频数据到云端之前，需要对其进行加密。但这往往带来一些问题，例如 云端无法对这些加密的数据进行有效的管理、云端应用无法处理这些加密后的数 据。加密视频处理技术，为这种问题提供了一种有效的解决方法。即在不泄漏隐 私的情况下，直接对加密的视频进行处理。

加密视频运动检测可以用于加密视频的云端切割或分类。用户可以直接获取 需要的带有运动标签的视频片段，而不需要担心隐私泄露的问题。加密视频运动 检测也可以用于远程监控系统。基于加密视频运动检测的远程监控系统中，上传 的图像都是经过加密的，可以更好地保护用户的隐私。同时，又保留了检测的能 力，兼顾了实用性与安全性。加密视频运动检测也可以用于第三方取证系统，在 保证内容提供者隐私安全的情况下，方便第三方开展视频取证工作。

一般而言视频都是经过压缩编码之后，才进行传输存储的。特别地，在 H.264/AVC中，除了基本档(base profile)使用CAVLC，其他的档(例如main profile) 都使用了CABAC进行编码。相对CAVLC来说，CABAC的编码效率更高，效 果更好。因此，针对CABAC编码的H.264/AVC,设计一种格式兼容的加密视频 检测方法，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明提供基于CABAC的H.264/AVC加密视频运动检测方法。该方法能 够高效的在加密的压缩视频上实现运动物体的检测、定位。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种基于CABAC的H.264/AVC加密视频运动检测方法，包括以下步骤：

S1：对CABAC编码的视频进行格式兼容加密；

S2：对加密视频进行算术解码，得到二进制化后的码字；

S3：利用二进制化后的码字，进行运动信息估计；

S4：利用估算出的运动信息，进行运动检测。

进一步地，所述步骤S1的具体过程是：

S11：选择视频中属于隐私区域的块，对其所有比特，利用AES-CFB进行加 密，记为S；

S12：选择视频中随机的块，先进行部分加密，在对其所有比特，利用 AES-CFB进行加密，记为R；特别地，对于S中的块，在R中用一个Skip宏块 (针对P帧)或者一个随机宏块(针对I帧)补充在其相应位置，用于检测处理 步骤。

S13：对剩余的所有块进行部分加密，记为O，再将其重新组织成一段分辨 率缩小了的视频(NVB)，重新计算相关的参数。原始参数保留下来，记为P。

其中，S12及S13所述部分加密方法为：