基于混沌和运动矢量的视频水印算法*

针对新一代视频压缩标准H.264,提出一种基于混沌置乱以及运动矢量域的视频水印方案.该方案在运动矢量域自适应嵌入水印和提取经过混沌置乱的水印信息,再经过置乱逆变换恢复得到原水印信息.混沌序列的伪随机性和初值敏感性为水印的安全性提供了保证.实验结果表明,主客观视频质量都与原始视频序列相当,码率误差小.     

基于混沌置乱预处理的分布式视频编码

针对分布式视频编码中的突发差错特性,提出一种基于混沌置乱预处理的方法.该方法通过混沌映射置乱图像,把差错均匀地分布在置乱后的图像中,结合传统分布式编码方法有效实现视频数据的编码.实验结果表明,混沌置乱预处理能够提高分布式视频编码的性能,实现复杂度低,可以应用于某些具有安全要求的领域.     

一种可伸缩性视频加密方案

随着网络的不断普及和发展,数字视频在网络中有了越来越多的应用,随之也提出了视频安全性问题,通过视频加密可以很好地解决此问题.为了满足网络对视频加密的要求,设计了一种可伸缩性视频加密的方案.考虑到小波的多尺度性,建立了一个基于小波变换的视频压缩平台,在此平台上进行了仿真加密实验,即在压缩的过程中从小波系数置乱、系数随机翻牌、运动矢量置乱等方面进行加密,并与其他算法进行了比较实验.实验结果表明,该方案具有加密效果好,密钥量较低,安全性好等优点,同时对压缩比和压缩效率有较好的保持,是一种高效的视频加密方案。     

基于Lorenz混沌系统的MPEG视频加密算法

为解决视频信息的安全问题,提出了一种利用Lorenz混沌系统,将加密过程融入到压缩过程的MPEG视频加密算法。利用Lorenz系统所产生的三维混沌序列,分别在I帧、P帧和B帧的压缩过程中,对DC、AC系数以及运动矢量进行混沌加密,并对I帧中的亮度信息以块为单位进行混沌置乱。由于加密在压缩过程中完成,该加密算法具有较好的实时性和较高的安全性。     

基于运动矢量直方图不变的数字视频隐写算法

针对现有基于运动矢量(MV)的数字视频隐写算法对载体直方图统计特性带来较大改变这一问题,提出一种基于运动矢量直方图不变的数字视频隐写算法。利用保持直方图数据映射方法,把秘密信息隐藏在视频运动矢量中;同时,利用数据匹配编码对嵌入之前的秘密信息进行编码处理,得到了与视频运动矢量统计特征基本匹配的数据流,使算法接近于信息论下的完美安全。实验结果表明：算法有效控制了运动矢量直方图的改变,同时码率的增加也被有效地控制在1%以内,隐写分析检出率平均下降了30%~50%。     

一种快速MPEG视频加密算法

视频加密对于保护视频数据的安全具有重要作用.现存的MPEG视频加密算法中,置乱DCT系数的算法,不同程度地改变系数的统计特性,对压缩比影响很大;仅仅加密运动向量的算法,不能够保证安全性.针对现存的MPEG加密算法在安全性和压缩比方面的不足,提出了一种快速MPEG加密算法.此算法加密部分低频DCT系数、部分DCT系数的符号和运动向量的符号,降低了加密运算复杂度,克服了置乱DCT系数带来的压缩比严重降低,同时,与仅仅加密运动向量算法相比较,具有更高的安全性.     

一种低修改率的视频隐写方法

基于运动矢量和矩阵编码的视频隐写方法存在运动矢量修改率过高的问题。为此,提出一种低修改率的视频隐写方法。按照 H.264标准进行视频编码,通过预先定义的阈值选取幅值较大的运动矢量,根据相位角选取合适的运动分量,利用该分量在运动矢量中嵌入秘密信息,使用矩阵编码降低运动矢量的修改率。实验结果表明,该方法具有较高的载体数据利用率、较低的载体数据修改率和计算复杂度。     

一种基于小波变换和骑士巡游的图像置乱算法

由于图像或视频数据在网络中(特别是在无线网络中)进行传输时，很容易被非法截取，人们对多媒体数据传输的安全性提出了很高的要求，许多典型的图像加密方法都是对传输图像的像素直接进行置乱，这使图像置乱的程度受到了限制；也有一些方法是对变换域的变换系数置乱．提出了一种新的图像置乱加密算法，其基本思想是首先将原图像进行小波分解，然后以棋盘上的骑士巡游线路为工具，充分利用小波子带的特点将小波系数进行置乱，这为图像加密提供了一种全新的思路，通过与传统的置乱算法做比较，验证了本算法能够获得更好的置乱效果，并通过对实验数据的分析和解释得到了若干有益的结论，为进一步的研究工作奠定了基础。     

基于熵编码加密的MPEG视频加密算法研究

针对现存算法在安全性和压缩比方面的不足 ,提出一种基于熵编码加密的 MPEG视频加密算法 .此算法在熵编码过程中 ,通过加密码字在 Huffm an编码表中的序号 ,实现加密编码 .与置乱 Huffman编码表和置乱 Huffman树方法相比较 ,具有更大的置乱空间 ,具有更高的安全性 .实验表明 ,此算法对压缩比的影响比 DCT系数加密算法小 ,计算复杂度低、速度快 ,适合用于视频的实时安全编码中     

基于伪随机序列的宏块置乱视频加密方案

研究了基于宏块置乱的视频数据加密技术。该技术首先采用m序列来产生一个超长周期的伪随机序列,然后用该序列顺序生成完全不重复的宏块置乱矩阵,最后对每个视频帧依次用不同的置乱矩阵置乱。实验结果表明,该方案加密速度快效果好,并且安全性高,不会增加码流,不改变码流格式和结构特征。     

Efficient frequency domain selective scrambling of digital video

Multimedia data security is very important for multimedia commerce on the Internet such as video-on-demand and real-time video multicast. Traditional cryptographic algorithms/systems for data security are often not fast enough to process the vast amount of data generated by multimedia applications to meet real-time constraints. This paper presents a joint encryption and compression framework in which video data are scrambled efficiently in the frequency domain by employing selective bit scrambling, block shuffling and block rotation of the transform coefficients and motion vectors. The new approach is very simple to implement, yet provides considerable levels of security and different levels of transparency, and has a very limited adverse impact on compression efficiency and no adverse impact on error resiliency. Furthermore, it allows transcodability/scalability, and other content processing functionalities without having to access the cryptographic key and perform decryption and re-encryption.     

一种基于二维Logistic混沌映射的VEA置乱加密算法设计

为解决视频信息的安全问题,本文提出了一种基于二维Logistic混沌映射的VEA置乱加密算法。先对视频数据中的I帧、P帧和B帧进行DCT转换,然后将DC、AC系数进行置乱,再利用二维Logistic混沌系统、产生的2组具有混沌特性的二进制流序列,对DC、AC系数进行两次混沌加密,得到加密的视频数据。通过使用混沌密钥进行二次加密的视频数据,具有安全性高、抵抗攻击能力强等特点。     

基于小波变换的视频压缩加密方案

针对可伸缩性视频流的安全性问题,提出了一套完整的视频压缩加密的方案。该方案通过小波树的置换和运动矢量加密来保证视频的安全性,并且采用分级加密来满足不同用户对不同质量服务的需求。经试验证明,该方案一方面保持了编码的可伸缩性,另一方面提高了视频流的安全性,并且加密处理对压缩效率影响小,实时性好,适用于网络上的视频流服务。     

基于Arnold置乱的小波变换数字视频水印

提出了一种结合小波变换和Arnold变换的数字水印算法。首先用Arnold变换将水印图像置乱,然后将置乱后的水印图像,通过对视频关键帧图像的小波变换将其嵌入到视频的关键帧图像中,以完成水印的嵌入。Arnold变换是图像置乱常用的一种方法,对水印图像进行置乱处理能够提高其信息安全性,而且对于嵌入水印之后的视频帧来说,其抗剪切攻击等能力也会得到提高。将Arnold变换应用到视频水印中,可以使视频水印的安全性、可靠性以及水印嵌入的鲁棒性都得到有效提高。     

一种基于广义Fibonacci变换的视频置乱新技术

随着互联网和多媒体技术的飞速发展,多媒体信息的保护在广播监视、拷贝控制、内容认证、数字指纹、安全隐蔽通信等领域被广泛关注.提出了一种基于广义Fibonacci变换的视频置乱新算法,该算法具有速度快、置乱效果好、抗剪切、抗噪声,独立于任何输入视频格式和编码方式的优点.     

基于匹配追逐的视频压缩加密方案

加密是视频安全传输的关键技术之一。通常视频加密是在一定的压缩框架下进行加密,由于变换后系数分布一般都具有一定的统计特性,而对变换系数进行完全置乱就会破坏这些特性,导致比特率增加。从便于加密的角度出发,联合考虑视频的压缩和加密,提出一种基于匹配追逐(matching pursuit)的视频压缩加密方案,该方案首先构造基于匹配追逐的视频压缩平台,由于视频信号经匹配追逐分解后,其分解系数的分布取决于字典的选取和输入信号空间特性,即变换系数的分布是随机的,再对变换系数进行完全加密,提高数据的安全性而不会改变压缩效率。实验结果证明了该方案的有效性。     

Collective control over sensitive video data using secret sharing

Today digital video is used extensively in many applications. Sometimes a video could be treated as a top secret for an organization, for example military secrets, surveillance footage and corporate product designs, and may need to be shared among a group of people in a secure manner. Traditional data security methods such as encryption techniques are prone to single-point attack, i.e. the secret can be revealed by obtaining the decryption key from any single person. Alternatively, the secret sharing scheme provides collective control over the secrecy of information and is considered information theoretically secure. In this paper, we propose to adopt a secret sharing based approach to provide collective control over a given sensitive video. We present three methods that utilize the spatial and temporal redundancy in videos in different ways. We analyze the security of these methods and compare them for efficiency in terms of computation time and space using extensive experimentation.     

加密图像置乱性能分析

在对近年来的图像加密技术进行分析和研究的基础上,给出了几个图像置乱评价参数——不动点比、信息熵、灰度平均变化值及自相关度,并利用这些参数对传统的图像加密算法的置乱性能进行了模拟实验分析。分析及试验结果表明,综合利用这些参数可以有效地对加密图像的置乱度及安全性进行分析和评价。     

一种基于位纠错的MPEG-4视频盲水印算法

提出一种MPEG-4盲视频水印算法：二值水印图像经Arnold变换扩频并与伪随机序列调制后得到的水印信息相同地嵌入到每一视频帧Y分量的DCT低中颊系数中,通过水印住来调整这些系数的大小,然后根据它们对嵌入强度的余数范围来提取水印位,该算法简单易实现。实验结果表明：本算法具有很好的不可见性,并对JPEG压缩、涂改、椒盐噪声和剪切等攻击都有很好的鲁棒性。     

The study of selective encryption of motion vector based on the S-Box for the security improvement in the process of video

The Selective Encryption method encrypts the important and requisite parts of data. Since the method does not encrypt the whole of data, the amount of computation is small,which makes it faster and the resources can be used efficiently. The existing selective algorithms have vulnerabilities to the plain text attack and the image restoration attack using the motion vector. They are also vulnerable to the attack in storing and transmitting of the random table data using in encrypt and scramble. In this paper, we propose the selective encryption algorithm of motion vector based on S-Box to remove the vulnerabilities of the existing selective algorithms. The motion vectors generated by the end of motion estimation function of video encoding/decoding xored with S-Box table, are replaced to certain location by using mapping table. The S-Box and mapping table are generated by the secret key through the Rivest Cipher 4 (RC4) encryption algorithm. The proposed algorithm enhances the resistance against attacks through the reinforcement of video security, and thus, reduces the vulnerabilities of the existing algorithms such as I-Frame selective encryption and MVEA. Even though the level of security of the proposed algorithm is higher than the bit scrambling algorithms, it has much better security and higher processing rate than others selective algorithms.