hevc视频编码加密算法研究

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1、中国科学技术大学硕士学位论文HEVC视频编码加密算法研究作者姓名：学科专业：导师姓名：程曦铭信号与信息处理李厚强教授完成时间：二。一四年五月十四日1llllIIIltllIllllIlllJJIIIIIIJllIllY2590168UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster’SdegreeResearchonVideoEncryptionAlgorithminHEVCAuthor’SName：XimingChengSpeciality：SignalandInformationProcessingSuperviso

2、r：Prof．HouqiangLiFinishedtime：May14m，2014中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除己特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：整亟猛中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文

3、数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。豳公开口保密(年)作者签名：篮盛丝导师签名：耋2熏毽摘要视频信号具有信息量丰富，视觉体验优异等特点而被广大电子消费者所青睐。但是正是由于视频信号信息量比较大，所以视频信号在传输过程之前需要经过压缩处理以后再在互联网环境之下传输。视频编码标准的制定和推广在工业界中有着异常重要的地位。高性能视频编码(HighEfficiencyVideoCoding，HEVC)标准由于其优异的性能指标和出色的编码结构框架而获得众多的关注，2013

4、年1月，脏VC标准正式颁布。由于在互联网环境下的多媒体传输技术的大力推广，视频隐私问题和相应的视频版权保护问题显的异常突出，视频加密保护的需求日趋增长。在之前H．264／AVC编码标准之上存在着许多加密方案，但由于新的HEVC编码标准采用了递归的四叉树编码结构，其熵编码的语法元素设计和之前的一些编码标准不大相同，所以之前在H．264／AVC之上的加密方案无法应用于新的HEVC编码标准。本文对HEVC编码的语法元素进行深入研究。在HEVC编码的系统框架之下提出了新的加密方案，并且在DCT变换域中提供了相应的处理过程。由于在加密感兴趣区域(RegionOfInterest，ROI)的视频加密应用

5、应该更加普遍，配合HEVC编码的ROI编码方式和TrackingLearningDetection(TLD)的图像跟踪算法，本文最终完成了ROI加密与跟踪同时处理的方案。论文主要创新及贡献如下：(1)确定出HEVC视频编码标准中像素空间域和频率域可加密的语法元素列表，提出一种可选的DCT频域的加密方案，对HEVC加密处理方案分成了效率无损加密方案和效率有损加密方案，并对他们分别进行了讨论。对应用与HEVC视频编码标准的各种加密方案的优劣性与破解性进行了分析。(2)提出一种在HEVC视频编码标准之上的ROI加密方式，对HEVC视频编码中的ROI的独立划分与加密错误性扩散的避免进行了详细的讨论，

6、分析了对应的ROI移动控制的过程。在视频加密框架中整合了一种图像跟踪和检测的算法TLD算法，使得加密过程和图像跟踪过程结合在了一起。实验表明该HEVC加密方案可以提供可靠的HEVC加密处理，同时配合HEVCROI编码的加密和跟踪，该方案可以提供自动ROI加密跟踪处理。关键词：高性能视频编码视频加密感兴趣区域上下文自适应二进制算术熵编码图像跟踪摘要IIAbstractVideotechnologyiswidelyusedinconsumerelectronicsproductsduetorichofinformationonmovingpictures，bettervisualperforma

7、nceandsomeothergoodfeatures．Hi曲EfficiencyVideoCoding(rmvc)getmanyoftheconcernsduetoitsexcellentperformanceandoutstandingencodingstructuralframework．Duetothewidelyusedofmuff-mediatransmissiontechnology,video