視頻加密算法之選擇性加密介紹
選擇性加密算法是基于信源特征的視頻加密方法的主要發(fā)展方向。其加密模型如下圖所示:

選擇性加密可以分為以下幾類
1、基本的選擇性加密算法。
這種加密算法是基于視頻IPB幀結(jié)構(gòu)的。這其中最有代表性且最早表現(xiàn)出的一種加密方法僅僅加密I幀。然而,由于幀之間的相關(guān)性和主要是由于P幀和B幀中的I塊沒有加密,這種加密I幀的方法不能達(dá)到一個令人滿意的密級。從而有人提出加密I幀的同時還應(yīng)加密PB幀中的I塊。但這樣增大了計算量,同時視頻圖像中的運動信息也沒有被加密,保密性仍不夠好。
于是有人提出利用高視頻序列中I幀頻率的方法來增加加密的內(nèi)容從而提高密級。但這樣很明顯會增大加密的數(shù)據(jù)量,大大增加計算量,同時減小視頻壓縮率。
2、僅加密頭部的方法
MPEG、H26X序列都按一定結(jié)構(gòu)組織圖像數(shù)據(jù),經(jīng)編碼后的視頻數(shù)據(jù),要按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的特定結(jié)構(gòu)排列組織,收方按照相同的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)解碼,才能正確恢復(fù)原視頻圖像。
該加密算法的原理是對這些頭部信息數(shù)據(jù)加密,將其變成隨機序列,再與其他數(shù)據(jù)混合,使接收方在不知道密鑰的情況下難以區(qū)分結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)和視頻信息數(shù)據(jù),更難以知道數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的具體內(nèi)容,難以按原數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解碼接收到的視頻編碼數(shù)據(jù),無法獲得原圖像,達(dá)到加密目的。
該加密算法僅加密信息,安全性較低,只要能分辨出頭信息和視頻數(shù)據(jù),就可以恢復(fù)視頻圖像,并且一旦知道頭部信息,密鑰和密碼算法也很容易破譯。該算法的優(yōu)點是不降低壓縮頻率。增加計算量很小,適用于各種標(biāo)準(zhǔn)視頻或圖像壓縮編碼數(shù)據(jù)。
3、SECMPEG比特流算法
SECMPEG是一種類似MPEG的比特流,即能使用標(biāo)準(zhǔn)加密算法DES3和RSA4又能實現(xiàn)不同級別的密級。但SECMPEG于標(biāo)準(zhǔn)的MPEG不兼容,需要設(shè)計專門的編譯解碼器。
第一級:加密所有的頭信息
第二級:加密所有的頭信息和I-Block的DC和AC系數(shù)
第三級:加密I幀和PB幀中的所有I-Block
第四級:加密所有的數(shù)據(jù)。
選擇性加密的保密性根據(jù)具體使用什么方法而定,一般選擇性加密的計算量不大,且通常不會增大碼流大小。










