[发明专利]基于比特敏感度的H.264压缩域比特平面加密方法

摘要

本发明公开了一种基于比特敏感度的H.264压缩域比特平面加密方法，包括：H.264码流比特敏感度测试步骤、比特平面形成步骤以及比特平面加密步骤；利用H.264压缩码流的比特敏感度信息以及比特平面的思想来保证所有被加密的比特都是压缩码流中对视频重建质量最为重要的数据，因此计算复杂度低，执行速度快，能够满足视频应用的实时性要求。与以往的压缩域视频加密方法相比，加密更具有针对性，可以在加密数据量相同的条件下获得更高的安全性，并且能够保持加密后的码流格式与H.264标准编解码器兼容、加密前后码流的压缩比不变等。

主权项

一种基于比特敏感度的H.264压缩域比特平面加密方法，其特征在于：包括H.264码流比特敏感度测试、比特平面形成以及比特平面加密步骤；步骤1、进行H.264码流比特敏感度测试；步骤1.1、设置测试条件，即不启用H.264编解码器容错模式；步骤1.2、随机更改帧内预测模式码字的任何一个比特位，记录重建视频的PSNR值；步骤1.3、重复上述测试过程多次，对所有测得的PSNR值取均值，作为帧内预测模式码字的比特敏感度信息；步骤1.4、重复步骤1.2～1.3，测试H.264码流中其余类型码字的比特敏感度信息；步骤2、进行H.264码流比特平面形成；步骤2.1、获取H.264码流中的一个编码片，记录当前编码片所包含的比特数；步骤2.2、若当前编码片为帧内编码帧，则依次建立帧内预测模式、低频系数符号以及低频系数幅值等比特平面；步骤2.3、若当前编码片为帧间编码帧，则依次建立运动矢量符号、运动矢量幅值以及帧内预测模式等比特平面；步骤3、进行H.264码流比特平面加密；步骤3.1、初始化被加密比特数为零，并设置加密阈值；步骤3.2、按照比特平面由高到低的顺序依次加密，对于帧内编码帧，将依次加密帧内预测模式比特平面、低频系数符号比特平面等，对于帧间编码帧，将依次加密运动矢量符号比特平面、运动矢量幅值比特平面等；步骤3.3、在完成一个比特平面加密之后，计算当前被加密比特数以及被加密比特数占码流总比特数的百分比；步骤3.4、判断被加密比特数占码流总比特数的百分比是否已到达初始设置的加密阈值，若当前被加密比特数占码流总比特数的百分比小于加密阈值，则继续加密下一个比特平面，否则结束当前编码片的加密过程；步骤4、重复步骤2、步骤3，直到加密完当前H.264码流中的所有编码片。