一种基于云计算的直播视频加密传输方法技术

本发明专利技术涉及移动通信技术领域，提出了一种基于云计算的直播视频加密传输方法，包括：获取直播过程中设定帧图像；得到设定帧图像中每一帧图像和其相邻帧图像的结构相似性；得到每一类图像区间；得到图像区间中的代表帧图像；获取代表帧图像的最佳分层数；得到图像区间中每一帧图像的所有层拉普拉斯图像和最高层高斯图像；得到每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像的加密密钥；对每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像进行混沌序列加密，完成对图像的加密。本发明专利技术对图像进行分层加密，具有更高的安全性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于云计算的直播视频加密传输方法


[0001]本专利技术涉及移动通信
，具体涉及一种基于云计算的直播视频加密传输方法。

技术介绍

[0002]视频加密是指对视频原始数据进行保护，防止用户提取出视频的原始数据。对于直播视频的加密，主要是为了提供给视频的指定用户观看，防止未经授权的人随意观看。
[0003]在本专利技术中，针对直播视频的连续性进行分析，对视频进行逐帧加密。一般视频的逐帧加密为使用同一加密方法对不同帧图像进行同一方法同一尺度的加密，加密方法不具有针对性，同时加密方法简单，加密方式固定单一，导致被非法破解的可能性较高。
[0004]因此，在本专利技术中，利用图像金字塔对图像进行分层，根据分层图像的信息与加密分层时间的关系确定最佳的分层数，同时对结构相似的连续帧图像使用同一分层数。然后利用Logistic混沌序列加密方法，根据一帧图像中每一层图像的特点，确定加密密钥。利用本专利技术中的加密方法，首先根据分层图像的信息量以及分层时间的关系，确定最佳分层数，减少不必要的分层，减少运算数据的冗余。其次，对结构相似的连续帧图像使用同一分层数，减少运算时间。最后，根据图像金字塔的分层图像进行分层加密，实现多重加密。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于云计算的直播视频加密传输方法，以解决现有的安全性较低的问题。
[0006]本专利技术的一种基于云计算的直播视频加密传输方法，采用如下技术方案，包括：
[0007]获取直播过程中设定帧图像；
[0008]通过设定帧图像中每一帧图像和其相邻帧图像中所有像素点的像素值得到设定帧图像中每一帧图像和其相邻帧图像的结构相似性；
[0009]利用每一帧图像和其相邻帧图像的结构相似性对设定帧图像进行分类，得到每一类图像区间；
[0010]计算每一类图像区间中每一帧图像和其它所有帧图像的相关性，在得到的所有相关性中选取最大相关性对应的一帧图像作为该类图像区间中的代表帧图像；
[0011]对每一类图像区间中的代表帧图像同时进行多次的拉普拉斯和高斯分层，且每次分层的层数不相同，利用每一次拉普拉斯分层后每层图像在进行加密时所需的加密时间和每一次高斯分层后最高层高斯图像的信息熵计算每次分层的分层效果，获取分层效果中的最大值所对应的分层后的层数作为该类图像区间中代表帧图像的最佳分层数；
[0012]利用每一类图像区间中代表帧图像的最佳分层数对该类图像区间中所有帧图像进行拉普拉斯和高斯分层，得到每一类图像区间中每一帧图像的所有层拉普拉斯图像和最高层高斯图像；
[0013]根据每一帧图像经过分层后每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像的信息熵以及
其中边缘像素点的个数、所有像素点的个数得到每一帧图像分层后每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像的加密密钥；
[0014]利用每一帧图像分层后每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像的加密密钥和设定的固定密钥分别对分层后的每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像进行混沌序列加密，完成对该帧图像的加密，将加密后的图像传输到云端进行保存。
[0015]进一步的，所述的一种基于云计算的直播视频加密传输方法，利用每一帧图像和其相邻帧图像的结构相似性对设定帧图像进行分类的方法为：
[0016]若每一帧图像和其相邻帧图像的结构相似性大于结构相似性阈值，判断该帧图像和其相邻帧图像属于同一类图像区间；否则，判断该帧图像和其相邻帧图像不属于同一类图像区间。
[0017]进一步的，所述的一种基于云计算的直播视频加密传输方法，每一帧图像和其相邻帧图像的结构相似性的表达式为：
[0018][0019]式中，α(h1,h2)表示第h1帧图像和第h2帧图像的结构相似性，第h1帧图像和第h2帧图像为相邻帧图像，Q1表示第h1帧图像中所有像素点的像素平均值，Q2表示第h2帧图像中所有像素点的像素平均值，W
12
表示第h1帧图像和第h2帧图像中像素点的像素值的协方差，表示第h1帧图像中所有像素点的像素值的方差，表示第h2帧图像中所有像素点的像素值的方差，O1表示第一维稳常数，O1表示第二维稳常数。
[0020]进一步的，所述的一种基于云计算的直播视频加密传输方法，每次分层的分层效果的表达式为：
[0021][0022]式中，P(N)表示每一类图像区间中的代表帧图像每次分层的分层效果，H(G
N
)表示每一类图像区间中的代表帧图像每次分层后最高层高斯图像的信息熵，t
l
表示每一类图像区间中代表帧图像每次分层的分层加密时间；
[0023]每一类图像区间中代表帧图像每次分层的分层加密时间的表达式为：
[0024][0025]式中，j表示每一类图像区间中代表帧图像分层后的第j层图像，N表示每一类图像区间中代表帧图像的分层数，t
j
表示每一类图像区间中代表帧图像分层后的第j层拉普拉斯图像的混沌序列加密时间，T表示每一类图像区间中代表帧图像的分层时间。
[0026]进一步的，所述的一种基于云计算的直播视频加密传输方法，得到每一帧图像分层后每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像的加密密钥的方法为：
[0027]根据每一帧图像经过分层后每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像的信息熵以及其中边缘像素点的个数、所有像素点的个数得到每一帧图像分层后每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像的边缘加权熵；
[0028]对每一帧图像分层后每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像的边缘加权熵进行归
一化处理得到每一帧图像分层后每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像的加密密钥。
[0029]进一步的，所述的一种基于云计算的直播视频加密传输方法，得到每一帧图像分层后每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像的边缘加权熵的方法为：
[0030]计算每一帧图像分层后每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像中边缘像素点的个数和所有像素点的个数的比值；计算该比值与每一帧图像分层后每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像的信息熵的乘积，该乘积即为每一帧图像分层后每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像的边缘加权熵。
[0031]进一步的，所述的一种基于云计算的直播视频加密传输方法，每一类图像区间中每一帧图像和其它所有帧图像的相关性的表达式为：
[0032][0033]式中，CON
ε
′
表示每一类图像区间中第ε
′
帧图像和其它所有帧图像的相关性，ε表示每一类图像区间中除第ε
′
帧图像以外的第ε帧图像，H
ε
表示每一类图像区间中除第ε
′
帧图像以外的第ε帧图像的信息熵，nu表示每一类图像区间中除第ε
′
帧图像以外的图像帧数，H
ε
′
表示每一类图像区间中第ε
′
帧图像的信息熵。
[0034]本专利技术的有益效果是：本专利技术首先对结构相似的连续帧图像使用同一分层数，减少运算时间。其次，根据分层图像的信息量以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于云计算的直播视频加密传输方法，其特征在于，包括：获取直播过程中设定帧图像；通过设定帧图像中每一帧图像和其相邻帧图像中所有像素点的像素值得到设定帧图像中每一帧图像和其相邻帧图像的结构相似性；利用每一帧图像和其相邻帧图像的结构相似性对设定帧图像进行分类，得到每一类图像区间；计算每一类图像区间中每一帧图像和其它所有帧图像的相关性，在得到的所有相关性中选取最大相关性对应的一帧图像作为该类图像区间中的代表帧图像；对每一类图像区间中的代表帧图像同时进行多次的拉普拉斯和高斯分层，且每次分层的层数不相同，利用每一次拉普拉斯分层后每层图像在进行加密时所需的加密时间和每一次高斯分层后最高层高斯图像的信息熵计算每次分层的分层效果，获取分层效果中的最大值所对应的分层后的层数作为该类图像区间中代表帧图像的最佳分层数；利用每一类图像区间中代表帧图像的最佳分层数对该类图像区间中所有帧图像进行拉普拉斯和高斯分层，得到每一类图像区间中每一帧图像的所有层拉普拉斯图像和最高层高斯图像；根据每一帧图像经过分层后每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像的信息熵以及其中边缘像素点的个数、所有像素点的个数得到每一帧图像分层后每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像的加密密钥；利用每一帧图像分层后每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像的加密密钥和设定的固定密钥分别对分层后的每层拉普拉斯图像和最高层高斯图像进行混沌序列加密，完成对该帧图像的加密，将加密后的图像传输到云端进行保存。2.根据权利要求1所述的一种基于云计算的直播视频加密传输方法，其特征在于，利用每一帧图像和其相邻帧图像的结构相似性对设定帧图像进行分类的方法为：若每一帧图像和其相邻帧图像的结构相似性大于结构相似性阈值，判断该帧图像和其相邻帧图像属于同一类图像区间；否则，判断该帧图像和其相邻帧图像不属于同一类图像区间。3.根据权利要求2所述的一种基于云计算的直播视频加密传输方法，其特征在于，每一帧图像和其相邻帧图像的结构相似性的表达式为：式中，α(h1,h2)表示第h1帧图像和第h2帧图像的结构相似性，第h1帧图像和第h2帧图像为相邻帧图像，Q1表示第h1帧图像中所有像素点的像素平均值，Q2表示第h2帧图像中所有像素点的像素平均值，W
12
表示第h1帧图像和第h2帧图像中像素点的像素值的协方差，表示第h1帧图像中所有像素点的像素值的方差，表示第h2帧图像中所有像素点的像素值的方差，O1表示第一维稳常数，O1表示第二维稳常数。4.根据权利要求1所述的一种基于云计算的直播视频加密传输方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云帆，李纪云，王俊平，王泽强，赵大鹏，
申请(专利权)人：河南职业技术学院，
类型：发明
国别省市：