视频数据加密方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术提供了一种视频数据加密方法、系统、设备及存储介质，所述方法包括如下步骤：选择视频数据中I宏块的数据；得到所述I宏块的残差块，对所述残差块进行Zigzag扫描，得到所述I宏块对应的一维序列；对所述I宏块对应的一维序列中数据进行加密处理；对加密处理后的数据进行熵编码。本发明专利技术通过在视频熵编码过程中对I宏块进行加密，相对于现有技术中只加密I帧的方式安全性更高，且加密数据量要少于对整个视频文件进行加密，可以提高加密的效率；加密后的数据没有破坏原来的语法结构，依然可以被解码器解码播放。

【技术实现步骤摘要】
视频数据加密方法、系统、设备及存储介质
本专利技术涉及数据加密
，尤其涉及一种视频数据加密方法、系统、设备及存储介质。
技术介绍
H.264是目前使用最广泛的国际视频编码标准，与以往的标准相比，在同等图像质量上，它的编码效率比之前的标准提高了50％左右。它的应用非常广泛，包括数字广播电视、视频会议、数字存储等。随着视频会议的应用越发的广泛，人们对视频的需求也越发的多了起来。随之而来就有视频安全性的要求。现如今已经出现了很多加密方法，例如采用传统密码技术对整个视频文件进行加密，或采用DCT系数进行加密，或者在熵编码过程中进行加密等等。研究适合H.264特点的安全加密技术正在成为研究的热点，并且对于视频安全性十分重要。现有的视频加密方法多是只针对I帧进行加密，这样的加密方式虽然提高了加密的效率，但是却无法很好地保证视频加密的安全性。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种视频数据加密方法、系统、设备及存储介质，提高视频加密安全性的同时，兼顾视频编解码效率。本专利技术实施例提供一种视频数据加密方法，包括如下步骤：S100：选择视频数据中I宏块的数据；S200：得到所述I宏块的残差块，对所述残差块进行Zigzag扫描，得到所述I宏块对应的一维序列；S300：对所述I宏块对应的一维序列中数据进行加密和熵编码处理；S400：将加密和熵编码处理后的数据与未加密的视频数据进行组合。可选地，所述步骤S100和S200之间，还包括如下步骤：S110：判断所述I宏块是否为IPCM宏块，如果是，则继续步骤S120，否则继续步骤S200；S120：对所述IPCM宏块的数据进行加密。可选地，所述步骤S300包括如下步骤：对所述I宏块对应的一维序列中非零系数符号、非零系数前零的个数以及非零系数幅值中的至少一项进行加密和熵编码处理。可选地，对所述非零系数符号进行加密包括对拖尾系数符号进行加密和/或对除拖尾系数外非零系数符号进行加密；对所述非零系数幅值进行加密包括对除拖尾系数外非零系数幅值进行加密。可选地，所述步骤S300中，对所述非零系数符号进行加密和熵编码处理，包括如下步骤：将所述非零系数符号经熵编码处理后得到对应的编码数据；对所述非零系数符号对应的编码数据进行加密，得到所述非零系数符号对应的加密编码数据。可选地，所述步骤S300中，对所述非零系数前零的个数进行加密和熵编码处理，包括如下步骤：对所述非零系数前连续零的个数进行加密；对该非零系数前所有零的个数进行修正，以符合解码规则；根据加密后的非零系数前连续零的个数和修正后的非零系数前所有零的个数进行编码，得到所述非零系数前零的个数对应的加密编码数据。可选地，所述对该非零系数前所有零的个数进行修正，包括如下步骤：判断该非零系数前连续零的个数在加密后相对于加密前是否有所增加；如果是，则计算该非零系数前连续零的个数在加密后和加密前的差值，将当前该非零系数前所有零的个数加上该差值，作为修正后的该非零系数前所有零的个数。可选地，所述步骤S300包括如下步骤：判断当前视频加密级别；如果当前视频加密级别为一级，则对所述拖尾系数符号进行加密和熵编码处理；如果当前视频加密级别为二级，则在视频加密级别一级的基础上，再对除拖尾系数符号外的所有非零系数的符号进行加密和熵编码处理；如果当前视频加密级别为三级，则在视频加密级别二级的基础上，再对非零系数前零的个数进行加密和熵编码处理；如果当前视频加密级别为四级，则在视频加密级别三级的基础上，再对除拖尾系数外的非零系数幅值进行加密和熵编码处理。本专利技术实施例还提供一种视频数据加密系统，应用于所述的视频数据加密方法，所述系统包括：宏块选择模块，用于选择视频数据中I宏块的数据；一维序列获取模块，用于处理得到所述I宏块的残差块，对所述残差块进行Zigzag扫描，得到所述I宏块对应的一维序列；数据加密编码模块，用于对所述I宏块对应的一维序列中数据进行加密和熵编码处理；视频数据组合模块，用于将加密和熵编码处理后的数据与未加密的视频数据进行组合。本专利技术实施例还提供一种视频数据加密设备，包括：处理器；存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行所述的视频数据加密方法的步骤。本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，所述程序被执行时实现所述的视频数据加密方法的步骤。本专利技术所提供的视频数据加密方法、系统、设备及存储介质具有下列优点：本专利技术通过在视频熵编码过程中对I宏块进行加密，相对于现有技术中只加密I帧的方式安全性更高，且加密数据量要少于对整个视频文件进行加密，可以提高加密的效率；加密后的数据没有破坏原来的语法结构，依然可以被解码器解码播放；进一步地，可以通过加密等级分级的方式，为用户提供不同的加密选择，实现兼顾编解码效率和图像内容保护。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。图1是本专利技术一实施例的视频数据加密方法的流程图；图2是本专利技术一实施例的视频数据加密系统的结构示意图；图3是本专利技术一实施例的视频数据加密设备的结构示意图；图4是本专利技术一实施例的计算机存储介质的结构示意图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。在视频传输过程中，如果单纯传输视频画面，视频量非常大，对现有的网络和存储来说是不可接受的。因此，提出了一种H.264视频压缩标准，对于视频中大量重复的信息在发送端去掉，在接收端恢复出来，就大大减少了视频数据的文件。在H.264压缩标准中，I帧、P帧和B帧表示不同类型的传输视频画面。其中，I帧又称帧内编码帧，是一种自带全部信息的独立帧，无需参考其他图像便可独立进行解码；P帧又称帧间预测编码帧，需要参考前面的I帧才能进行编码，表示的是当前帧画面与前一帧的差别；B帧又称双向预测编码帧，记录的是本帧与前后帧的差别。视频压缩中，一幅图像可以分成一帧，一帧图像又可以分为多个宏块。I帧图像中只包括I宏块，P帧图像中包括I宏块和P宏块，B帧图像中包括I宏块、P宏块和B宏块。I宏块又称帧内预测宏块，即只能利用当前片中已解码的像素作为参考进行帧内预测；P宏块又称帧间预测模块，可以利用前面已解码的图像作为参考图像进行帧内预测；B宏块又称帧间双向预测宏块，则是利用前后向的参考图像进行帧内预测。针对现有的视频加密技术只对I帧加密导致安全性不足的问题，本专利技术提出了一种在熵编码过程中对I宏块加密的方法，因此本专利技术不仅对于I帧进行了加密，还对于P帧和B帧中的I宏块也进行了加密。考虑到视频压缩解码的过程中解码P帧或者B帧需要参考I帧，更进一步地，解码P宏块和B宏块也需要参考I宏块，本专利技术通过对I宏块进行加密，进一步提高了视频加密的安全性，并且相对于视频数据全加密提高了加密效率。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种视频数据加密方法，包括如下步骤：S100：选择视频数据中I宏块的数据；具体地，首先判断宏块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视频数据加密方法，其特征在于，包括如下步骤：S100：选择视频数据中I宏块的数据；S200：得到所述I宏块的残差块，对所述残差块进行Zigzag扫描，得到所述I宏块对应的一维序列；S300：对所述I宏块对应的一维序列中数据进行加密和熵编码处理；S400：将加密和熵编码处理后的数据与未加密的视频数据进行组合。

【技术特征摘要】
1.一种视频数据加密方法，其特征在于，包括如下步骤：S100：选择视频数据中I宏块的数据；S200：得到所述I宏块的残差块，对所述残差块进行Zigzag扫描，得到所述I宏块对应的一维序列；S300：对所述I宏块对应的一维序列中数据进行加密和熵编码处理；S400：将加密和熵编码处理后的数据与未加密的视频数据进行组合。2.根据权利要求1所述的视频数据加密方法，其特征在于，所述步骤S100和S200之间，还包括如下步骤：S110：判断所述I宏块是否为IPCM宏块，如果是，则继续步骤S120，否则继续步骤S200；S120：对所述IPCM宏块的数据进行加密。3.根据权利要求1所述的视频数据加密方法，其特征在于，所述步骤S300包括如下步骤：对所述I宏块对应的一维序列中非零系数符号、非零系数前零的个数以及非零系数幅值中的至少一项进行加密和熵编码处理。4.根据权利要求3所述的视频数据加密方法，其特征在于，对所述非零系数符号进行加密包括对拖尾系数符号进行加密和/或对除拖尾系数外非零系数符号进行加密；对所述非零系数幅值进行加密包括对除拖尾系数外非零系数幅值进行加密。5.根据权利要求3所述的视频数据加密方法，其特征在于，所述步骤S300中，对所述非零系数符号进行加密和熵编码处理，包括如下步骤：将所述非零系数符号经熵编码处理后得到对应的编码数据；对所述非零系数符号对应的编码数据进行加密，得到所述非零系数符号对应的加密编码数据。6.根据权利要求3所述的视频数据加密方法，其特征在于，所述步骤S300中，对所述非零系数前零的个数进行加密和熵编码处理，包括如下步骤：对所述非零系数前连续零的个数进行加密；对该非零系数前所有零的个数进行修正，以符合解码规则；根据加密后的非零系数前连续零的个数和修正后的非零系数前所有零的个数进行编码，得到所述非零系数前零的个数对应的加密编码...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋文海，胡小鹏，尚德建，顾振华，
申请(专利权)人：苏州科达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32