基于位运算的轻量级视频流加密、解密方法及加解密机理技术

本发明专利技术公开一种基于位运算的轻量级视频流加密、解密方法及加解密机理，一种基于位运算的轻量级视频流加密方法，位运算方式对明文视频数据得到加密视频数据的加密过程如下：生成一份随机的特征密钥明文数据，将特征密钥明文数据通过md5加密生成特征密钥密文数据；这个特征密钥密文数据通过网络信令通道交换给视频流接收侧；采用本发明专利技术的技术方案：1.相对传统的加密方法，基于位运算的视频流方式，更加简单，更加轻便。2.本发明专利技术由于加密方式简单，简单的位运算方法，针对实时视频流加密更高效。3.本发明专利技术也保证视频流的安全性，及时被盗取了所有密钥文件，只有未破解加密方法和未破解特征密钥密文数据，视频加密数据依旧安全。

Encryption and decryption method and mechanism of lightweight video stream based on bit operation

【技术实现步骤摘要】
基于位运算的轻量级视频流加密、解密方法及加解密机理
本专利技术涉及视频流加密、解密
，尤其是涉及一种基于位运算的轻量级视频流加密、解密方法及加解密机理。
技术介绍
在当前网络信息时代下，尤为关注数据的安全性保密性问题，如监控视频、视频点播、视频会议等。传统的加密算法如DES(DataEncryptionStandard)，AES(AdvancedEncryptionStandard)主要由密钥对数据进行复杂的计算和替换达到数据的加密，但对于像数据量庞大的视频流数据来说，传统的加密算法在安全性方面保证了，但在加密速度上难以在软件上实现，同时加密过后，导致媒体数据量的增多。就对视频流而言，传统的加密算法不是和适合。故提出一种基于位运算的轻量级视频流加密、解密方法及加解密机理，达到高效加密、解密，同时保证数据的安全性问题。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供一种基于位运算的轻量级视频流加密、解密方法及加解密机理，达到高效加密、解密，同时保证数据的安全性问题。本专利技术提供一种基于位运算的轻量级视频流加密方法，位运算方式对明文视频数据得到加密视频数据的加密过程如下：步骤1.1、生成一份随机的特征密钥明文数据，将特征密钥明文数据通过md5加密生成特征密钥密文数据；这个特征密钥密文数据通过网络信令通道交换给视频流接收侧；步骤1.2、生成n份不同的密钥文件，使用特征密钥明文数据将这n份不同的密钥文件作位运算产生n份新的不同的特征密钥文件；步骤1.3、对视频流裸码数据(H264)以一帧帧数据为基础数据，对每帧划分m个相同数据长度的视频数据区块；接着使用步骤1.2中产生的n份新的不同的特征密钥文件对每帧m个视频数据区块作位运算产生新的密文H264帧视频数据；步骤1.4、将密文H264帧视频数据封装RTP包发送到接收端。基于上述一种基于位运算的轻量级视频流加密方法，本专利技术还提供一种基于位运算的轻量级视频流解密方法，逆运算密文视频数据得到明文视频数据的解密过程如下：步骤2.1、将上述的n份n不同的密钥文件拷贝到视频流接收侧的内存中；步骤2.2、从网络信令交换通道接收到特征密钥密文数据，使用md5方法对特征密钥密文数据解密得到特征密钥明文数据；步骤2.3、使用特征密钥明文数据对n份不同的密钥文件作位运算产生n份新的不同的特征密钥文件；步骤2.4、从网络中接收RTP包，拆分组合RTP包，获得加密后的密文H264帧数据，对每帧视频数据划分成m个视频数据区块，最后使用n份新的不同的特征密钥文件对m个视频数据区块作位运算解密获得明文H264帧数据。本专利技术提供一种基于位运算的轻量级视频流加解密机理，包括如下步骤：步骤1、特征密钥明文数据取一个字节，取值范围为-256到256的整数，对这个范围的数据取一个随机数，产生一个特征密钥明文数据；步骤2、特征密钥明文数据经由md5方法加密生成对应的特征密钥密文数据；步骤3、密钥文件取128个字节，每个字节的取值范围-256到256的整数，随机生成128个随机整数；根据网络MTU一般取值1500字节，则对应的密钥文件最多1500/128＝12份；对每一个视频数据区块都可以使用一份不同的密钥文件去完成加密；步骤4、帧数据视频数据区块的取128个字节；加密方式第一种，对于12份密钥文件，编号1到12，若帧数据有12个视频数据区块，编号1到12，则密钥文件编号1个帧数据视频数据区块编号1，密钥文件编号2个帧数据视频数据区块编号2，以此类推，一一匹配对应加密；若帧数据视频数据区块小于12个，则只用到密钥文件前面编号的文件和视频数据区块一一匹配对应加密；第二种加密方式，选择密钥文件使用的数量小于12个，若帧数据视频数据区块大于密钥文件个数，则采用多次轮询的方式选择密钥文件；如密钥文件只有3个，视频数据区块有10个，则第1至3视频数据区块用密钥文件编号1到3加密，第4到6视频数据区块用密钥文件编号1到3加密，以此类推，完成所有视频数据区块的加密；步骤5、密钥文件和视频数据区块的加密方式，128个字节的密钥文件和128个字节的视频数据区块一一字节对应作取反位运算；若视频数据区块字节不足128个，不对视频数据区块补充字节，有多少数据加密多少数据；步骤6、在获取到帧数据加密数据后，按照标准的H264分片规则封装RTP包；步骤7、解密，对所有密文逆运算得到明文数据，最后获取到明文视频流。与现有技术相比，本专利技术的具有如下有益效果：1.相对传统的加密方法，基于位运算的视频流方式，更加简单，更加轻便。2.本专利技术由于加密方式简单，简单的位运算方法，针对实时视频流加密更高效。3.本专利技术也保证视频流的安全性，及时被盗取了所有密钥文件，只有未破解加密方法和未破解特征密钥密文数据，视频加密数据依旧安全。附图说明图1是本专利技术中基于位运算的轻量级视频流加密的原理框图；图2是本专利技术中基于位运算的轻量级视频流解密的原理框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的第一个目的是提供一种基于位运算的轻量级视频流加密方法，参见图1，阐述简单的位运算方式对明文视频数据得到加密视频数据的加密过程如下：步骤1.生成一份随机的特征密钥明文数据，将特征密钥明文数据通过md5加密生成特征密钥密文数据。这个特征密钥密文数据通过网络信令通道交换给视频流接收侧。步骤2.生成n份不同的密钥文件，使用特征密钥明文数据将这n份不同的密钥文件作位运算产生n份新的不同的特征密钥文件。步骤3.对视频流裸码数据(H264)以一帧帧数据为基础数据，对每帧划分m个相同数据长度的视频数据区块。接着使用步骤2中产生的n份新的不同的特征密钥文件对每帧m个视频数据区块作位运算产生新的密文H264帧视频数据。步骤4.将密文H264帧视频数据封装RTP包发送到接收端。本专利技术的第二个目的是提供一种基于位运算的轻量级视频流解密方法，参见图2，阐述逆运算密文视频数据得到明文视频数据的解密过程如下：步骤1.将上述的n份n不同的密钥文件拷贝到视频流接收侧的内存中；步骤2.从网络信令交换通道接收到特征密钥密文数据，使用md5方法对特征密钥密文数据解密得到特征密钥明文数据；步骤3.使用特征密钥明文数据对n份不同的密钥文件作位运算产生n份新的不同的特征密钥文件；步骤4.从网络中接收RTP包，拆分组合RTP包，获得加密后的密文H264帧数据，对每帧视频数据划分成m个视频数据区块，最后使用n份新的不同的特征密钥文件对m个视频数据区块作位运算解密获得明文H264帧数据；本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于位运算的轻量级视频流加密方法，其特征在于，位运算方式对明文视频数据得到加密视频数据的加密过程如下：/n步骤1.1、生成一份随机的特征密钥明文数据，将特征密钥明文数据通过md5加密生成特征密钥密文数据；这个特征密钥密文数据通过网络信令通道交换给视频流接收侧；/n步骤1.2、生成n份不同的密钥文件，使用特征密钥明文数据将这n份不同的密钥文件作位运算产生n份新的不同的特征密钥文件；/n步骤1.3、对视频流裸码数据(H264)以一帧帧数据为基础数据，对每帧划分m个相同数据长度的视频数据区块；接着使用步骤1.2中产生的n份新的不同的特征密钥文件对每帧m个视频数据区块作位运算产生新的密文H264帧视频数据；/n步骤1.4、将密文H264帧视频数据封装RTP包发送到接收端。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于位运算的轻量级视频流加密方法，其特征在于，位运算方式对明文视频数据得到加密视频数据的加密过程如下：
步骤1.1、生成一份随机的特征密钥明文数据，将特征密钥明文数据通过md5加密生成特征密钥密文数据；这个特征密钥密文数据通过网络信令通道交换给视频流接收侧；
步骤1.2、生成n份不同的密钥文件，使用特征密钥明文数据将这n份不同的密钥文件作位运算产生n份新的不同的特征密钥文件；
步骤1.3、对视频流裸码数据(H264)以一帧帧数据为基础数据，对每帧划分m个相同数据长度的视频数据区块；接着使用步骤1.2中产生的n份新的不同的特征密钥文件对每帧m个视频数据区块作位运算产生新的密文H264帧视频数据；
步骤1.4、将密文H264帧视频数据封装RTP包发送到接收端。


2.基于上述权利要求1中的一种基于位运算的轻量级视频流解密方法，其特征在于，逆运算密文视频数据得到明文视频数据的解密过程如下：
步骤2.1、将上述的n份n不同的密钥文件拷贝到视频流接收侧的内存中；
步骤2.2、从网络信令交换通道接收到特征密钥密文数据，使用md5方法对特征密钥密文数据解密得到特征密钥明文数据；
步骤2.3、使用特征密钥明文数据对n份不同的密钥文件作位运算产生n份新的不同的特征密钥文件；
步骤2.4、从网络中接收RTP包，拆分组合RTP包，获得加密后的密文H264帧数据，对每帧视频数据划分成m个视频数据区块，最后使用n份新的不同的特征密钥文件对m个视频数据区块作位运算解密获得明文H264帧数据。


3.一种基于位运算的轻量级视频流加解密机理，其特征在于，包括如下步骤：
步...

【专利技术属性】
技术研发人员：金国庆，吴宣辉，赵伯亮，李华松，张秀飞，
申请(专利权)人：杭州叙简科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33