基于幻方变换的HEVC熵编码加密方案

徐博文; 王晓东; 郭磊; 王健

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018015

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基于幻方变换的HEVC熵编码加密方案

研究与开发 | 更新时间：2024-06-05

- 基于幻方变换的HEVC熵编码加密方案
- A video encryption in HEVC entropy coding based on magic square
- 电信科学 2018年34卷第3期页码：95-104
- 作者机构：
- 作者简介：
  
  [ "徐博文（1993-），男，宁波大学信息科学与工程学院硕士生，主要研究方向为视频图像处理、多媒体信息安全技术。" ]
  [ "王晓东（1970-），男，宁波大学信息科学与工程学院教授、硕士生导师，主要研究方向为图像及视频信息处理、多媒体通信、信息安全。近年来在核心刊物和国际会议上发表论文30余篇，其中 SCI/EI 检索论文20篇，主持和参与国家科技支撑计划项目1项、国家自然科学基金项目4项、浙江省自然基金项目7项、浙江省科技计划项目1项。" ]
  [ "郭磊（1993-），男，宁波大学信息科学与工程学院硕士生，主要研究方向为视频编码、视频图像处理。" ]
- 基金信息：
  
  国家科技支撑计划基金资助项目;National Science and Technology Program(2012BAH67F01);国家自然科学基金资助项目;The National Natural Science Foundation of China(U1301257);浙江省教育厅科研计划基金资助项目;Research Project of Zhejiang Provincial Education Department(Y201327703);浙江省自然科学基金资助项目;Zhejiang Provincial Natural Science Foundation of China(Y1110161);宁波市科技创新团队研究计划基金资助项目;Science and Technology Innovation Team Research Project of Ningbo(2011B81002)
- DOI：10.11959/j.issn.1000-0801.2018015
  中图分类号： TP391
- 网络出版日期：2018-03，
  
  纸质出版日期：2018-03-20
- 稿件说明：
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徐博文, 王晓东, 郭磊, 等. 基于幻方变换的HEVC熵编码加密方案[J]. 电信科学, 2018,34(3):95-104.

Bowen XU, Xiaodong WANG, Lei GUO, et al. A video encryption in HEVC entropy coding based on magic square[J]. Telecommunications science, 2018, 34(3): 95-104.
徐博文, 王晓东, 郭磊, 等. 基于幻方变换的HEVC熵编码加密方案[J]. 电信科学, 2018,34(3):95-104. DOI： 10.11959/j.issn.1000-0801.2018015.

Bowen XU, Xiaodong WANG, Lei GUO, et al. A video encryption in HEVC entropy coding based on magic square[J]. Telecommunications science, 2018, 34(3): 95-104. DOI： 10.11959/j.issn.1000-0801.2018015.

摘要

针对多媒体信息安全问题，基于高效视频编码标准（HEVC/H.265）的熵编码模块，结合幻方变换矩阵，设计了一种具有实时性和高效性的面向高清视频流的加密算法。该算法有效利用变换系数的分布稀疏性，置乱变换块（TB）的系数组（CG），并对 CG 熵编码的语法元素进行了选择性加密。实验结果表明，本文的加密方案具有高安全性，保证格式兼容性并仅对编码比特率造成很小的影响，满足视频加密保护的需求。

Abstract

In view of the multimedia information security

based on the entropy module on high efficiency video coding (HEVC/H.265)

combined with the magic square

a real time and high efficiency encryption technique for high-definition video streaming was proposed.The algorithm which had an effective use of transform coefficient sparsity enabled coefficient group (CG) of transform block (TB) scrambling

and used a selective encryption on syntax elements in CG's entropy.The experiments prove that the investigated scheme has high security

which can guarantee the standard compliance and the demand of video encryption while having a low impact on encoding-rate performance.

关键词

Keywords

references

SULLIVAN G J ， OHM J , HAN W J , et al . Overview of the high efficiency video coding (HEVC) standard [J ] . IEEE Transactions on Circuits ＆ Systems for Video Technology , 2012 , 22 ( 12 ): 1649 - 1668 .

ASGHAR M N ， GHANBARI M . An efficient security system for CABAC bin-strings of H.264/SVC [J ] . IEEE Transactions on Circuits ＆ Systems for Video Technology , 2013 , 23 ( 3 ): 425 - 437 .

AHN J ， SHIM H J , JEON B , et al . Digital video scrambling method using intra prediction mode [J ] . Lecture Notes in Computer Science , 2004 ( 3333 ): 386 - 393 .

朱文斌 . 基于 H.265的视频信息安全传输的研究 [J ] . 网络安全技术与应用， 2016 ( 10 ): 47 - 49 .

ZHU W B . Research on secure transmission of video information based on H.265 [J ] . Network Security Technology and Application , 2016 ( 10 ): 47 - 49 .

BOYADJIS B ， BERGERON C , PESQUET-POPESCU B , et al . Extended selective encryption of H.264/AVC (CABAC) and HEVC encoded video streams [J ] . IEEE Transactions on Circuits＆ Systems for Video Technology , 2016 : 1 .

OUAMRI M ， FARAOUN K M . Robust and fast selective encryption for HEVC videos [J ] . Journal of Communications Software ＆ Systems , 2014 , 10 ( 4 ): 221 - 229 .

丁玮，齐东旭 . 数字图像变换及信息隐藏与伪装技术 [J ] . 计算机学报， 1998 , 21 ( 9 ): 838 - 843 .

DING W , QI D X . Digital image transformation and information hiding and masking technology [J ] . Journal of Computer Science , 1998 , 21 ( 9 ): 838 - 843 .

ZHONG W , DENG Y H , FANG K T . Image encryption by using magic squares [C ] // International Congress on Image and Signal Processing,Biomedical Engineering and Informatics , October 14 - 16 , 2017 , Shanghai,China.Piscataway : IEEE Press , 2017 , 771 - 775 .

姚英彪，李晓娟 . 基于图像空间相关性与纹理的HEVC块划分快速算法 [J ] . 电信科学， 2015 , 31 ( 1 ): 32 - 40 .

YAO Y B ， LI X J . Fast algorithm for HEVC block partitioning based on image spatial correlation and texture [J ] . Telecommunications Science , 2015 , 31 ( 1 ): 32 - 40 .

OLLERENSHAW D K ， BONDI H . Magic squares of order four [J ] . Philosophical Transactions of the Royal Society A Mathematical Physical ＆ Engineering Sciences , 1982 , 306 ( 1495 ): 443 - 494 .

ZHOU M ， GAO W , JIANG M , et al . HEVC lossless coding and improvements [J ] . IEEE Transactions on Circuits ＆ Systems for Video Technology , 2012 , 22 ( 12 ): 1839 - 1843 .

郭芳，张家树 . 基于 H.265的安全高效的指数哥伦布编解码方案 [J ] . 计算机应用与软件， 2013 ( 10 ): 85 - 86 .

GUO F ， ZHANG J S . A safe and efficient index Columbo encoding and decoding scheme based on H.265 [J ] . Computer Applications and Software , 2013 ( 10 ): 85 - 86 .

BOHO A ， WALLENDAEL G V , DOOMS A , et al . End-to-end security for video distribution:the combination of encryption,watermarking,and video adaptation [J ] . IEEE Signal Processing Magazine , 2013 , 30 ( 2 ): 97 - 107 .

YANG M , ZHUO L , ZHANG J , et al . An efficient format compliant video encryption scheme for HEVC bitstream [C ] // IEEE International Conference on Progress in Informatics and Computing , October 5 , 2016 , Austin,TX,USA.Piscataway : IEEE Press , 2016 : 374 - 378 .

陈谢 . 基于H.265的视频加密算法研究与实现 [D ] . 杭州：杭州电子科技大学， 2016 .

CHEN X . Research and implementation of video encryption algorithm based on H.265 [D ] . Hangzhou : Hangzhou Dianzi University , 2016 .

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