一种加密域HEVC视频数据隐藏方法技术

技术编号:18557114 阅读:182 留言:0更新日期:2018-07-28 14:03
本发明专利技术公开了一种加密域HEVC视频数据隐藏方法,其包括HEVC视频加密、加密域的HEVC视频数据隐藏及隐秘数据提取三部分;其选择CABAC中旁路编码模式的语法元素进行等长二进制串替换操作实现HEVC视频加密,采用运动矢量差分的绝对值的CABAC二进制串映射方法进行数据隐藏,加密和数据隐藏都对HEVC视频码流的码率没有任何改变,解决了HEVC视频加密和数据隐藏中的数据扩张问题;其HEVC视频加密和数据隐藏都是在CABAC熵编码下完成,与CABAC熵编码完全兼容,可用标准HEVC视频解码器对加密和数据隐藏后的视频码流进行解码;其既可以在加密域有效地提取出隐秘数据,也可以在解密域有效地提取出隐秘数据,也即数据提取与解密是完全分离,实用性更强。

【技术实现步骤摘要】
一种加密域HEVC视频数据隐藏方法
本专利技术涉及一种视频数据隐藏方法,尤其是涉及一种基于CABAC二进制串映射的加密域HEVC视频数据隐藏方法。
技术介绍
随着网络和多媒体技术的飞速发展,视频数据呈爆炸式增长,海量的视频处理需要相应的存储和计算平台,而云计算与云存储技术为大数据处理及其相关应用提供了最有效的解决方案。为确保云计算环境下的内容安全和隐私保护,内容所有者将原始视频数据加密后上传到云端,云端所有的处理和计算都在加密域进行,保证了敏感视频数据的安全。在很多应用场景,某些没有解密权限的云服务管理者需在加密载体中嵌入一些附加消息,如标注或认证数据、作品来源信息、所有者身份信息等,用于管理和认证加密视频数据。例如,为保护病人隐私,对医学影像等视频信息进行了加密,数据库管理者会在相应的加密视频中嵌入病人的隐私信息和认证信息。如果在敏感视频数据中嵌入附加消息之前,需先对敏感视频数据解密,则就意味着在敏感视频数据的整个生命周期中,至少有一部分时间是以明文形式存在的,这样会带来严重的隐私问题。加密域数据隐藏技术可以确保数据隐藏者在不解密的前提下,直接对加密视频进行数据的嵌入和提取操作,可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加密域HEVC视频数据隐藏方法,其特征在于包括HEVC视频加密、加密域的HEVC视频数据隐藏及隐秘数据提取三部分;其中,所述的HEVC视频加密的处理过程为:针对原始的HEVC视频,对于预测模式为帧间预测模式且运动矢量差分不为0的所有宏块,利用第一密钥生成的二值伪随机序列对每个宏块的运动矢量差分符号的CABAC二进制串进行比特异或加密,完成每个宏块的运动矢量差分的加密;对于预测模式为帧间预测模式且运动矢量差分为0的所有宏块,对每个宏块的运动矢量差分不加密;对于量化残差系数不为0的所有宏块,利用第二密钥生成的二值伪随机序列对每个宏块的量化残差系数符号的CABAC二进制串进行比特异或加密,完...

【技术特征摘要】
1.一种加密域HEVC视频数据隐藏方法,其特征在于包括HEVC视频加密、加密域的HEVC视频数据隐藏及隐秘数据提取三部分;其中,所述的HEVC视频加密的处理过程为:针对原始的HEVC视频,对于预测模式为帧间预测模式且运动矢量差分不为0的所有宏块,利用第一密钥生成的二值伪随机序列对每个宏块的运动矢量差分符号的CABAC二进制串进行比特异或加密,完成每个宏块的运动矢量差分的加密;对于预测模式为帧间预测模式且运动矢量差分为0的所有宏块,对每个宏块的运动矢量差分不加密;对于量化残差系数不为0的所有宏块,利用第二密钥生成的二值伪随机序列对每个宏块的量化残差系数符号的CABAC二进制串进行比特异或加密,完成每个宏块的量化残差系数的加密;对于量化残差系数为0的所有宏块,对每个宏块的量化残差系数不加密;通过上述加密得到加密域的HEVC视频;所述的加密域的HEVC视频数据隐藏的具体过程为:②_1、将HEVC视频压缩编码标准中所有绝对值大于1的运动矢量差分的绝对值的CABAC二进制串分成第一空间C0和第二空间C1,其中,第一空间C0中的CABAC二进制串与第二空间C1中的CABAC二进制串一一对应,且第一空间C0中的CABAC二进制串与第二空间C1中对应的CABAC二进制串的长度相同,第一空间C0中的CABAC二进制串与第二空间C1中对应的CABAC二进制串各自所对应的运动矢量差分的绝对值相差1;②_2、将加密域的HEVC视频中当前识别出的运动矢量差分的绝对值的CABAC二进制串定义为当前二进制串,将待嵌入的隐秘信息中当前待嵌入的信息比特定义为当前信息比特;②_3、判断当前二进制串是否属于第一空间C0或属于第二空间C1,如果是,则采用映射方法将当前信息比特嵌入到当前二进制串中,然后执行步骤②_4;否则,对当前二进制串不进行处理,然后执行步骤②_4;②_4、将加密域的HEVC视频中下一个识别出的运动矢量差分的绝对值的CABAC二进制串作为当前二进制串,将待嵌入的隐秘信息中下一个待嵌入的信息比特作为当前信息比特,然后返回步骤②_3继续执行,直至隐秘信息嵌入完毕,完成加密域的HEVC视频数据隐藏,得到含隐秘信息的加密域的HEVC视频码流;所述的隐秘数据提取在加密域完成或在解密域完成,在加密域完成隐秘数据提取的具体过程为:③_1a、采用与步骤②_1相同的方式,将HEVC视频压缩编码标准中所有绝对值大于1的运动矢量差分的绝对值的CABAC二进制串分成第一空间C0和第二空间C1;③_1b、在加密域,对含隐秘信息的加密域的HEVC视频码流进行二进制算术解码,识别含隐秘信息的加密的运动矢量差分的绝对值的CABAC二进制串;③_1c、将当前识别出的含隐秘信息的加密的运动矢量差分的绝对值的CABAC二进制串定义为当前二进制串;③_1d、如果当前二进制串属于第一空间C0,则提取出信息比特0,然后继续执行步骤③_1e;如果当前二进制串属于第二空间C1,则提取出信息比特1,然后继续执行步骤③_1e;如果当前二进制串不属于第一空间C0也不属于第二空间C1,则直接执行步骤③_1e;③_1e、在加密域,将下一个识别出的含隐秘信息的加密的运动矢量差分的绝对值的CABAC二进制串作为当前二进制串,然后返回步骤③_1d继续执行,直至含隐秘信息的加密域的HEVC视频码流中的所有运动矢量差分的绝对值的CABAC二进制串处理完毕,提取得到隐秘信息;在解密域完成隐秘数据提取的具体过程为:③_2a、采用与步骤②_1相同的方式,将HEVC视频压缩编码标准中所有绝对值大于1的运动矢量差分的绝对值的CABAC二进制串分成第一空间C0和第二空间C1;③_2b、对含隐秘信息的加密域的HEVC视频码流进行二进制算术解码,识别加密的运动矢量差分符号的CABAC二进制串和加密的量化残差系数符号的CABAC二进制串;然后对加密的运动矢量差分符号的CABAC二进制串和加密的量化残差系数符号的CABAC二进制串进行解密;再进行二进制算术编码,得到解密后的含隐秘信息的HEVC视频码流;③_2c、在解密域,对解密后的含隐秘信息的HEVC视频码流进行二进制算术解码,识别解密后的含隐秘信息的运动矢量差分的绝对值的CABAC二进制串;③_2d、将当前识别出的解密后的含隐秘信息的运动矢量差分的绝对值的CABAC二进制串定义为当前二进制串;③_2e、如果当前二进制串属于第一空间C0,则提取出信息比特0,然后继续执行步骤③_2f;如果当前二进制串属于第二空间C1,则提取出信息比特1,然后继续执行步骤③_2f;如果当前二进制串不属于第一空间C0也不属于第二空间C1,则直接执行步骤③_2f;③_2f、在解密域,将下一个...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐达文
申请(专利权)人:宁波工程学院
类型:发明
国别省市:浙江,33

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