关于实时音视频流加密解密的系统、音视频流加密方法技术方案

本发明专利技术属于音视频加密、解密领域，具体涉及一种关于实时音视频流加密解密的系统、音视频流加密方法，旨在解决现有的音视频加密解密技术存在对整帧数据加密、需要额外的硬件支持、无法按照标准协议进行码流传输的问题。本发明专利技术系统包括：控制模块，配置为选取加密算法、解密算法和秘钥然后发送至编码节点、解码节点；编码节点，配置为根据加密类型，对编码音视频数据分组并基于各组对应的数据长度及加密等级，并结合加密秘钥，对编码音视频数据进行加密处理；解码节点，配置为结合解密秘钥，通过接收的解密算法对加密音视频数据进行解密处理，得到解密后的音视频数据。本发明专利技术最大程度上降低加密内容，减少系统资源的占用，降低加密解密带来的延时。密解密带来的延时。密解密带来的延时。

【技术实现步骤摘要】
关于实时音视频流加密解密的系统、音视频流加密方法


[0001]本专利技术属于音视频加密、解密领域，具体涉及一种关于实时音视频流加密解密的系统、音视频流加密方法。

技术介绍

[0002]随着互联网技术的不断发展，越来越多的音视频应用被广泛应用于各个领域，例如视频会议、网络直播、在线教育等。然而，这些视频应用所涉及的数据往往需要在网络上传输，而网络上的数据传输是容易被窃听和截获的，这就给视频数据的安全性带来了很大的威胁。因此，音视频流加密技术就应运而生，它可以对视频、音频数据进行加密保护，在网络上传输过程中有效地保护音视频数据的安全性。
[0003]现有的音视频流加密技术存在以下问题：1）对整帧数据加密，加密数据量过大，占用系统资源太多，加密耗时较大，增大了视频延时，导致体验降低；2）通过硬件加密芯片来实现加密，需要额外的硬件支持，增加系统成本；3）加密后的数据违背了标准协议的要求，导致无法按照标准协议进行码流传输，比如GB/T28181、RTSP等。
[0004]基于此，本专利技术提出了一种关于实时音视频流加密解密的系统。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提出了一种关于实时音视频流加密解密的系统，该系统包括：控制模块，配置为将选取的加密算法和加密秘钥发送至编码节点、将选取的解密算法和解密秘钥发送至解码节点；所述编码节点包括采集模块、编码模块、加密模块及发送模块；所述采集模块，配置为实时采集待加密的音视频流数据；所述编码模块，配置为对所述待加密的音频视频流进行编码处理，得到编码音视频数据；所述加密模块，配置为根据所述编码音视频数据对应的加密类型，对所述编码音视频数据进行分组，得到多组子音视频数据；获取各组子音视频数据对应的数据长度及加密等级，并结合所述加密秘钥，通过所述加密算法对所述编码音视频数据进行加密处理，得到加密音视频数据；所述发送模块，配置为将所述加密音视频数据发送至所述解密节点；所述解码节点，配置为结合所述解密秘钥，通过接收的解密算法对所述加密音视频数据进行解密处理，得到解密后的音视频数据。
[0006]在一些优选的实施方式中，所述加密类型包括只加密关键视频帧、所有视频帧加密、加密所有视频和音频帧、只加密音频帧。
[0007]在一些优选的实施方式中，将所述加密音视频数据发送至所述解密节点，其方法为：通过设定类型的网络传输协议将所述加密音视频数据发送至所述解密节点；所述网络传输协议包括GB/T28181协议、ONVIF协议、RTSP协议。
[0008]在一些优选的实施方式中，所述发送模块在发送所述加密音视频数据前，根据设定类型的网络传输协议对所述加密音视频数据添加对应的扩展字段；所述扩展字段包括数据是否进行了加密、数据加密等级。
[0009]在一些优选的实施方式中，根据所述编码音视频数据对应的加密类型，对所述编码音视频数据进行分组，得到多组子音视频数据；获取各组子音视频数据对应的数据长度及加密等级，并结合所述加密秘钥，通过所述加密算法对所述编码音视频数据进行加密处理，得到加密音视频数据，其方法为：A10，获取所述编码音视频数据对应的加密类型，若所述加密类型为只加密关键视频帧，则跳转步骤A20；若所述加密类型为所有视频帧加密，则跳转步骤A30；若所述加密类型为只加密音频帧，则跳转A40；若所述加密类型为加密所有视频和音频帧，则跳转步骤A50；A20，判断所述编码音视频数据的每一视频帧是否为非关键帧，若是，则跳过并标记该视频帧不加密，否则找到视频内容为非设定参数集的第一个位置，跳过NALU头，并标记加密位置，全部标记完成后跳转A60；A30，找到视频内容为非设定参数集的第一个位置，跳过NALU头，并标记加密位置，全部标记完成后跳转A60；A40，判断所述编码音视频数据的每一音频帧是否为需要加密的音频帧，若不是，则跳过，否则判断音频帧类型，若音频帧类型为AAC或其它带传输头标志的类型时，加密位置为跳过ADTS头或其它头标志的第一个字节，反之加密位置为音频数据的第一个字节；全部标记完成后跳转A60；A50，先找到所述编码音视频数据的视频内容为非设定参数集的第一个位置，跳过NALU头，并标记加密位置，然后判断所述编码音视频数据的每一音频帧是否为需要加密的音频帧，若不是，则跳过，否则判断音频帧类型，若音频帧类型为AAC或其它带传输头标志的类型时，加密位置为跳过ADTS头或其它头标志的第一个字节，反之加密位置为音频数据的第一个字节；全部标记完成后跳转A60；A60，根据所述加密位置，对所述编码音视频数据进行分组，得到多组子音视频数据；获取各组子音视频数据的数据长度M x n bit；根据加密等级确定加密数据需要m组，m为1、2、3
…
，n为1、2、3
…
，M为设定的二进制数据单位；步骤A70，根据m、n以及所述加密秘钥，通过所述加密算法对所述编码音视频数据进行加密处理，得到加密音视频数据。
[0010]在一些优选的实施方式中，所述设定参数集包括序列参数集SPS、图像参数集PPS、视频参数集VPS、补充增强信息SEI。
[0011]在一些优选的实施方式中，所述解密节点，包括接收模块、解密模块、解码模块及显示模块；所述接收模块，配置为接收加密音视频数据或非加密音视频数据，并发送至所述
解密模块；所述解密模块，配置为根据所述发送模块发送时的网络传输协议对应的扩展字段，判断接收的音视频数据是否需要解密，若否，则直接发送至所述解码模块，若是，则根据所述加密等级计算出接收的音视频数据待解密的位置及n值、m值；结合所述n值、所述m值以及所述解密秘钥，通过接收的解密算法对接收的音视频数据进行解密；所述解码模块，配置为对所述解密模块发送的音视频数据进行解码；所述显示模块，配置为显示解码后的音视频数据。
[0012]本专利技术的第二方面，提出了一种音视频流加密方法，该方法包括以下步骤：S10，获取待加密的音视频数据，作为输入数据；S20，对所述输入数据进行编码处理，得到编码音视频数据；S30，根据所述编码音视频数据对应的加密类型，对所述编码音视频数据进行分组，得到多组子音视频数据；获取各组子音视频数据对应的数据长度及加密等级，并结合加密秘钥，通过所述加密算法对所述编码音视频数据进行加密处理，得到加密音视频数据。
[0013]在一些优选的实施方式中，根据所述编码音视频数据对应的加密类型，对所述编码音视频数据进行分组，得到多组子音视频数据；获取各组子音视频数据对应的数据长度及加密等级，并结合加密秘钥，通过所述加密算法对所述编码音视频数据进行加密处理，得到加密音视频数据，其方法为：S31，获取所述编码音视频数据对应的加密类型，若所述加密类型为只加密关键视频帧，则跳转步骤S32；若所述加密类型为所有视频帧加密，则跳转步骤S33；若所述加密类型为只加密音频帧，则跳转S34；若所述加密类型为加密所有视频和音频帧，则跳转步骤S35；S32，判断所述编码音视频数据的每一视频帧是否为非关键帧，若是，则跳过并标记该视频帧不加密，否则找到视频内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种关于实时音视频流加密解密的系统，其特征在于，该系统包括：控制模块，配置为将选取的加密算法和加密秘钥发送至编码节点、将选取的解密算法和解密秘钥发送至解码节点；所述编码节点包括采集模块、编码模块、加密模块及发送模块；所述采集模块，配置为实时采集待加密的音视频流数据；所述编码模块，配置为对所述待加密的音频视频流进行编码处理，得到编码音视频数据；所述加密模块，配置为根据所述编码音视频数据对应的加密类型，对所述编码音视频数据进行分组，得到多组子音视频数据；获取各组子音视频数据对应的数据长度及加密等级，并结合所述加密秘钥，通过所述加密算法对所述编码音视频数据进行加密处理，得到加密音视频数据；所述发送模块，配置为将所述加密音视频数据发送至所述解密节点；所述解码节点，配置为结合所述解密秘钥，通过接收的解密算法对所述加密音视频数据进行解密处理，得到解密后的音视频数据。2.根据权利要求1所述的关于实时音视频流加密解密的系统，其特征在于，所述加密类型包括只加密关键视频帧、所有视频帧加密、加密所有视频和音频帧、只加密音频帧。3.根据权利要求2所述的关于实时音视频流加密解密的系统，其特征在于，将所述加密音视频数据发送至所述解密节点，其方法为：通过设定类型的网络传输协议将所述加密音视频数据发送至所述解密节点；所述网络传输协议包括GB/T28181协议、ONVIF协议、RTSP协议。4.根据权利要求3所述的关于实时音视频流加密解密的系统，其特征在于，所述发送模块在发送所述加密音视频数据前，根据设定类型的网络传输协议对所述加密音视频数据添加对应的扩展字段；所述扩展字段包括数据是否进行了加密、数据加密等级。5.根据权利要求4所述的关于实时音视频流加密解密的系统，其特征在于，根据所述编码音视频数据对应的加密类型，对所述编码音视频数据进行分组，得到多组子音视频数据；获取各组子音视频数据对应的数据长度及加密等级，并结合所述加密秘钥，通过所述加密算法对所述编码音视频数据进行加密处理，得到加密音视频数据，其方法为：A10，获取所述编码音视频数据对应的加密类型，若所述加密类型为只加密关键视频帧，则跳转步骤A20；若所述加密类型为所有视频帧加密，则跳转步骤A30；若所述加密类型为只加密音频帧，则跳转A40；若所述加密类型为加密所有视频和音频帧，则跳转步骤A50；A20，判断所述编码音视频数据的每一视频帧是否为非关键帧，若是，则跳过并标记该视频帧不加密，否则找到视频内容为非设定参数集的第一个位置，跳过NALU头，并标记加密位置，全部标记完成后跳转A60；A30，找到视频内容为非设定参数集的第一个位置，跳过NALU头，并标记加密位置，全部标记完成后跳转A60；A40，判断所述编码音视频数据的每一音频帧是否为需要加密的音频帧，若不是，则跳过，否则判断音频帧类型，若音频帧类型为AAC或其它带传输头标志的类型时，加密位置为跳过ADTS头或其它头标志的第一个字节，反之加密位置为音频数据的第一个字节；全部标记完成后跳转A60；
A50，先找到所述编码音视频数据的视频内容为非设定参数集的第一个位置，跳过NALU头，并标记加密位置，然后判断所述编码音视频数据的每一音频帧是否为需要加密的音频帧，若不是，则跳过，否则判断音频帧类型，若音频帧类型为AAC或其它带传输头标志的类型时，加密位置为跳过ADTS头或其它头标志的第一个字节，反之加密位置为音频数据的第一个字节；全部标记完成后跳转A60；A60，根据所述加密位置，对所述编码音视频数据进行分组，得到多组子音视频数据；获取各组子音视频数据的数据长度M x n bit；根据加密等级确定加密数据需要m组，m为1、2、3
…
，n为1、2、3
…
，M为设定的二进制数据单位；步骤A70，根据m、n以及所述加密秘钥，通过所述加密算法...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙立宁，赵建立，李伟，李厚鹏，
申请(专利权)人：北京小鸟科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：