【技术实现步骤摘要】
本公开总体上涉及验证视频数据的真实性的领域。具体地，本公开涉及用于视频数据的签名的方法和设备。
技术介绍
1、视频序列是由代表通过图像传感器获取的数据的像素组成的视频帧的有序序列。如果图像传感器正在对真实世界场景进行成像，则连续的帧是强相关的，这是所谓的预测编码中的基本假设。编码的视频帧可以在被从摄像机传输之前被数字签名，这意味着数字签名基于编码的视频帧的数据生成并且与编码的视频帧一起被发送给接收器。数字签名允许验证视频帧本身的真实性，并且还允许视频帧由特定摄像机捕获。
2、除了编码的视频帧之外，与数字签名一起传输的数据还能够包括视频帧的散列列表。使用散列函数生成散列以提供难以从散列中再现的原始视频帧的紧凑表示或映射。因此，散列列表为隐藏原始视频帧并且为减小除图像帧之外的待被传输的数据的量而提供。散列列表还提供能够验证个别视频帧的目的，即，确定任何视频帧是否已经被改变，并且能够识别任何视频帧是否丢失并且可能已经被丢弃。视频帧能够由于若干原因从视频流中被丢弃，例如，由于视频通过视频传输系统的传输期间的缓存溢出。在那种情况下，散列列表能够用于确定视频帧已经被丢弃并且剩余的视频帧是真实的。
3、然而，尽管散列列表为一种用于识别丢弃的视频帧和验证个别视频帧的有前途的方法而提供，并且因此有助于安全视频传输的提高的级别，但是它们有助于传输数据时的增大的比特率。较长的散列提供较高的安全性，也就是说，对于急性子的人来说，在不影响视频帧的对应的散列的情况下篡改视频帧更加困难，但是它们也添加了较高的数据量。如下面更详细阐述的
技术实现思路
1、鉴于现有技术的上述及其他缺点，本专利技术的目的是要提供至少减轻了现有技术的缺点中的一些的用于编码的视频数据的签名的改进方法。更具体地，本专利技术的目的是要提供能够降低被签名的数据的在通过通信链路传输时的比特率的签名的方法。
2、根据本专利技术的第一方面，因此提供对预测编码的视频数据进行签名的方法。
3、该方法包括：获得编码的视频序列，编码的视频序列包括一组帧，该一组帧包括包含能独立地解码的图像数据的至少一个帧内帧和包含能通过参照至少一个其他帧解码的图像数据的至少一个帧间帧；通过散列编码的视频序列的图像数据来生成编码的视频序列的组散列；通过散列从包括至少一个帧的帧子集中的每个导出的图像数据来生成帧子集的多个个别散列；将个别散列中的至少一个个别散列中的每个个别散列的长度减小到比组散列的总长度短的长度；通过至少加密组散列和具有减小的长度的个别散列来生成数字签名；以及将组散列和具有减小的长度的个别散列与数字签名和编码的视频序列一起提供。
4、本专利技术基于通过减小个别散列中的每个个别散列的长度的认识，传输的数据的量被因此减小。组散列为编码的视频序列的帧的认证而作为组提供，而个别散列为个别帧或帧子集的认证而提供。因此，专利技术人认识到的是，利用组散列，尽管是具有减小的长度的散列，但是视频帧验证的安全级别未被折衷。
5、此外，代替使用产生较短散列的散列方案，该散列方案由此降低安全级别，使用产生相对大量字节的个别散列的高安全性散列方案。这确保了基于散列生成的数字签名的高安全级别，由于较大字节的散列(即，较长散列)比较小字节的散列或同样较短的散列更难以再现。如果散列更难以再现，则不被检测到的视频帧的篡改更加困难。
6、通过在本文中的实施例的提供，能够以降低比特率而不折衷验证视频数据的真实性的安全性的这样的方式执行预测编码的视频数据的签名。
7、减小散列的长度在本文中被理解为截断散列或屏蔽散列的个别字符或数字或字节来以该方式减小待被传输的散列的长度。因此，最初产生具有第一长度或大小的散列，并且在长度或大小减小之后，每个散列具有比第一长度短的长度，或者被同样地理解为比第一大小小的大小。具有减小的长度的个别散列可以是或可以不是相同的长度。然而，一些(例如，具有减小的长度的个别散列的子集)可以具有相等的长度。
8、本文中的散列的长度指代散列占用的字符或数字的数量或者字节的数量。
9、在本公开中，数据项b1的“散列”包括通过递归散列获得的一阶散列h(b1)和更高阶散列。该术语至少涵盖以下示例：
10、
11、
12、h({h(b1),h(b2)})，
13、其中，b2是另外的数据项，并且{·}表示诸如连结的数据组合操作。如此，“视频数据的第一部分的散列”包括所述部分的一阶散列以及散列的散列或散列的组合的散列。
14、编码的视频帧可以被描述为一个或若干个nal单元(网络抽象层，h26x)，或开放比特流单元(obu，编解码器av1)，其中，每个nal/obu单元包括压缩的图像数据和诸如标题、解码信息等的元数据。理解的是，在本文中描述的散列可以是整个nal单元或obu单元或者单独的图像数据的散列。换句话说，设想的是通过散列编码的视频序列的nal单元或obu单元来生成编码的视频序列的组散列。另外，设想的是包括至少一个帧的帧子集的多个个别散列通过散列从帧子集中的每个导出的nal单元或obu单元来生成。
15、在一个实施例中，多个个别散列的长度可以被减小到彼此不同的一组长度。换句话说，至少一个具有减小的长度的个别散列的长度可以不同于(即，长于或短于)至少一个其他具有减小的长度的个别散列的长度。这被进一步理解为个别散列的第一子集可以各自被减小到第一长度，并且个别散列的第二子集可以各自被减小到第二长度，等等。以这种方式，更重要的帧的个别散列能够被允许比不太重要的帧的个别散列长，潜在地进一步降低比特率。在一个可能的实施方式中，可以采用映射函数来将散列映射到具有减小的长度的散列。
16、在一个实施例中，该一组长度的长度可以取决于相应的帧子集在编码的视频序列的图片组(gop)中的位置。图片组包括初始帧内帧、能通过参照至少一个其他帧解码的一组中间帧间帧。帧内帧(或i帧)是具有能独立地解码的图像数据的数据结构，其能够借助于预定义的相关联解码操作被解码成明文视频帧(或视频帧的块)。
17、帧间帧可以是p帧，是其相关联解码操作不仅与p帧本身的图像数据相关还与至少一个其他i帧或p帧相关的数据结构。从概念上讲并且有些简化，p帧中的图像数据表现相对于其在前的i帧或p帧编码的视频帧的改变或运动。
18、另一类型的帧间帧是双向预测的b帧。基础双向预测操作可以包括参照帧之间的内插，诸如平滑。b帧能够与不需要紧接在前面或紧接在后面而是能够在两个方向上离开两步或更多步(即，时间上向前和向后)的i帧、p帧或b帧有关。以类似的方式，p帧能够与不需要紧接在前面而是能够离开两步或更多步的i帧、p帧或b帧有关。
19、帧在gop内相对于其他帧的位置决定了该帧的重要性，并且由此也决定了该特定帧或帧的子集的具有减小的长度的散列的长度。
20、在一个实施例中，对于编码的视频序列的图片组中的离初始帧内帧较远的位置中的帧子集，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种对预测编码的视频数据进行签名的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个个别散列的所述长度被减小到彼此不同的一组长度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述一组长度中的长度取决于相应的所述帧子集在所述编码的视频序列的图片组中的位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，对于所述编码的视频序列的图片组中的离初始帧内帧越远的位置中的帧子集，所述多个个别散列的所述长度减小。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述个别散列中的所述每个个别散列的长度的所述减小取决于相应的所述帧子集的字节大小。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，为每个帧内帧生成单个散列。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，每个帧内帧的所述散列保持它们的完整散列长度，其中，每个帧内帧的所述个别散列被包括在用于生成所述数字签名的所述加密中，并且所述提供的步骤包括还提供每个帧内帧的所述个别散列。
8.根据权利要求1所述的方法，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其中，为包括至少两个连续的图片
10.一种验证预测编码的视频数据的方法，所述方法包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其中，获得的所述个别散列中的每个个别散列的长度的减小取决于相应的所述帧子集的字节大小，其中，所述方法进一步包括：
12.根据权利要求10所述的方法，其中，生成的所述信号指示在获得的所述编码的视频序列中丢失的一个或多个帧。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，生成的所述信号指示在获得的所述编码的视频序列中被篡改的一个或多个帧。
14.一种包括被布置为执行权利要求1所述的方法的处理电路的设备。
15.一种包括计算机程序的非暂时性计算机可读记录介质，所述计算机程序包括指令，当所述程序由计算机执行时，所述指令使得所述计算机进行权利要求1所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种对预测编码的视频数据进行签名的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个个别散列的所述长度被减小到彼此不同的一组长度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述一组长度中的长度取决于相应的所述帧子集在所述编码的视频序列的图片组中的位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，对于所述编码的视频序列的图片组中的离初始帧内帧越远的位置中的帧子集，所述多个个别散列的所述长度减小。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述个别散列中的所述每个个别散列的长度的所述减小取决于相应的所述帧子集的字节大小。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，为每个帧内帧生成单个散列。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，每个帧内帧的所述散列保持它们的完整散列长度，其中，每个帧内帧的所述个别散列被包括在用于生成所述数字签名的所述加密中，并且所述提供的步骤包括还提供每个帧内帧的所述个别散列。...
【专利技术属性】
技术研发人员：比约恩·沃尔克，斯蒂芬·伦德贝里，
申请(专利权)人：安讯士有限公司，
类型：发明
国别省市：
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