基于cabac的视觉质量可控的h.264视频感知加密算法-柏森.pdf

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1、第38卷第10期 电 子 与 信 息 学 报 Vol. 38No.10 2016年10月 Journal of Electronics & Information Technology . Oct. 2016 基于CABAC的视觉质量可控的H.264视频感知加密算法 柏 森*郭 雨赵 波代勤芳(重庆通信学院 重庆 400035) (77108 部队 崇州 611230) (78088 部队 重庆 400039) 摘 要：在视频点播等应用中，为了刺激消费者购买高质量的视频，需要对视频进行特别的感知加密，使视频加密后仍然部分可见。该文提出一种Context-based Adaptive Binar

2、y Arithmetic Coding (CABAC)的视觉质量可控的快速感知加密算法。利用2D超混沌系统生成的流密码对重要的语法元素和敏感的编码元素异或加密。加密内容包括运动矢量差的符号位、非零系数符号位和语法元素significant_coeff_flag。分析及实验结果表明，提出的感知加密算法对码率无影响，编码时间仅增加7左右，视频质量随着质量因子的改变而变化，满足视频感知加密的应用需求。 关键词：视频加密；感知加密；H.264/AVC；质量控制 中图分类号： TN919.81 文献标识码：A 文章编号：1009-5896(2016)10-2582-08 DOI: 10.11999/JE

3、IT151478 CABAC Based H.264 Video Perceptual Encryption Algorithm with Adjustable Visual Quality BAI SenGUO YuZHAO BoDAI Qinfang(Chongqing Communication Institute, Chongqing 400035, China) (Unit 77108 of PLA, Chongzhou 611230, China) (Unit 78088 of PLA, Chongqing 400039, China) Abstract: In Video on

4、Demand (VoD) applications it is desired that the encrypted multimedia data are still partially perceptible after encryption in order to stimulate the purchase of the high-quality versions of the multimedia products. This perceptual encryption requires specific algorithms for encrypting the video dat

5、a. In this paper, a Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC) video perceptual encryption scheme is designed. The video quality of this encryption scheme is controllable. The important syntax elements and sensitive coded elements are chosen to encrypt using mathematical XOR operations

6、with stream ciphers generated by 2D hyper chaos system. The encryption scheme is composed of encrypting Motion Vector Differences (MVD) sign, non-zero coefficients sign and significant_coeff_flag. Theoretical analysis and experimental results show that the proposed scheme has no impact on bit rate.

7、With the 7 encoding time increasing, the video quality can be controlled by the change of the quality factor, which meets the requirement of the video perceptual encryption. Key words: Video encryption; Perceptual encryption; H.264/AVC; Quality control 1 引言传统的基于数据加密标准的视频加密算法效率收稿日期：2015-12-29；改回日期：20

8、16-05-30；网络出版：2016-08-26 *通信作者：柏森 基金项目：国家自然科学基金(61272043)，重庆市基础与前沿研究计划项目(cstc2013jjB40009)，重庆市科技研发基地能力提升项目(cstc2014pt-sy40003) Foundation Items: The National Natural Science Foundation of China (61272043), Basic & Frontier Project of Chongqing (cstc2013 jjB40009), Chongqing Enhancement Project on R

9、esearch & Development Base (cstc2014pt-sy40003) 较低，而效率相对较高的基于视频特性的加密算法安全性又不够1。因此，针对具体的应用，如何在视频加密高效性与安全性之间折中设计是近年来视频加密算法研究的热点，其主要算法有选择加密、感兴趣加密、感知加密等。选择加密是选择视频的部分编码参数进行加密，追求的是加密算法的安全性和高效性。感兴趣加密选取视频帧中重要的、攻击方感兴趣的区域进行加密，追求的重要区域的安全性和加密效率。感知加密实质是对视频质量进行控 万方数据第10期 柏 森等： 基于CABAC的视觉质量可控的H.264视频感知加密算法 2583 制，以

10、达到商业应用的目的。如在视频点播等应用中，为了刺激消费者购买高质量的视频，需要对视频进行特别的感知加密。 就加密方法而言，一些感知加密算法可归为选择加密，同时一些选择加密算法的效果也类似于感知加密效果2。但感知加密仍值得深入研究，近年来呈现出了上升的研究趋势，文献3提出了一种基于MPEG的感知加密的算法，分别加密帧内DC系数、帧间非零DC系数的符号和运动矢量。该算法具有较快的加密速度和良好的感知加密效果，能够抵抗已知密文分析和已知明文分析，有较高的安全性。文献4设计了一种适合移动设备的感知加密算法，该算法具有运算简单、加密速度快等特点。但加密后视频质量只能够阶跃地衰减，不满足应用中对不同视频质

11、量的需求。文献3 ,4都是通过将多种语法元素同时加密来取得较高的加密效果和保证较高的安全性，然而需要加密的数据量仍然偏大。文献5 9提出了一系列感知加密算法。通过设计与H.264标准中性能相同的变换器代替标准中原始的变换器，达到感知加密的目的。文献10的方法是分别加密帧内44块的预测模式、MVD和残差系数DCT变化后的系数。尽管文献1 0提出的算法较简单，但是在对语法元素加密的过程中，采用的是定长密钥加密，没有结合语法元素的特点，选择相应长度的变长密钥，降低了密钥的利用率。同时，文献10的质量控制方法是通过额外生成的随机序列决定当前宏块是否加密，虽然某种程度上增加了安全性，但是加大了密钥生成模

12、块的时间开销。文献1 0还提到感知加密应具备的一些特征，有较强的参考意义。文献1 1通过加密I帧DCT低频系数幅值和P帧MVD前缀，实现感知加密。其质量控制方法是根据视频帧中宏块运动参考率的情况，选择加密宏块数目，以及是否对当前宏块加密来实现的。此种加密算法在计算宏块运动参考率中有较大的开销，不利于实时加密。 如上所述，目前感知加密算法有3方面问题尚待研究解决：(1)缺乏一种算法，使加密后视频质量随着质量因子的改变逐渐地上升或下降，而不是阶跃地衰减。文献6 ,7和文献1 1即使考虑到这一需求，是通过质量因子控制宏块的加密数目来实现的，当加密宏块数目较少时，容易通过错误隐藏等方法恢复加密宏块，存

13、在一定的安全问题。(2)没有考虑不同语法元素加密后对视频质量的影响情况，没有讨论哪些语法元素适合感知加密和适合何种强度的感知加密。(3)对不同语法元素加密时，没有结合语法元素的特点采用变长密钥，密钥利用率不高。 为解决上述3个问题，本文设计了CABAC (Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)的H.264视频快速、质量可控的感知加密算法。利用文献12 的2D超混沌系统生成流密钥，并为每个加密单元分配流密钥。质量控制方法是利用质量控制因子p，使加密后的视频质量的扰乱程度随着p的增大而逐渐增大。据文献13得到的结论，在保证安全的前提下，分析

14、了哪些语法元素适合基于CABAC的感知加密且能较快地实施加密，并采取扩散的方法增加了算法安全性。 2 加密视频质量控制设计 2.1 适合感知加密的语法元素选择 加密帧内预测模式、非零系数(Nonzero Coefficients, NC)、MVD等语法元素对视频质量影响相比其他语法元素较小14。在CABAC编码中，加密MVD的方法15,16一般为加密MVD的符号位和加密MVD的后缀UEG3。加密UEG3相当于加密MVD的幅值，会改变MVD的统计规律，对码率有一定的影响。加密NC的方法17为加密NC的符号位和加密NC的后缀UEG0，文献18 通过对NC数据进行统计分析，发现大多数NC的幅值都是小

15、于等于14的，即大多数NC的后缀长度为0，因此加密UEG0效果较小。此处选择加密NC的符号位和语法元素significant_coeff_flag。 如上所述，综合考虑感知加密要求、加密速度和对码率的影响情况，此处选择加密MVD的符号位、加密NC的符号位和加密语法元素significant_ coeff_flag。加密上述3种语法元素可以有效地扰乱原始视频信息，同时可从加密视频中获取有效信息，对码流数据格式无影响，满足感知加密的要求。此3种语法元素可以使用异或加密，具有较快的加密速度。在加密此3种语法元素时，可以在语法元素数据即将编入码流时加密，不影响其他语法元素编码和改变其他数据的统计信息，

16、对码率影响小。 2.2 加密流密码生成及加密质量控制机制设计 (1)加密流密码生成。采用如式(1 )所示的混沌系统生成随机序列，该系统有两个最大的Lyapunov指数0.302和0.240，生成的混沌序列有较好的随机性8。 1210.95 1.30.45 2.4 1.05n nnn nnx xyy xy (1) (2)加密质量控制机制设计。本论文设计了一个质量因子 0,1p 控制加密后视频的扰乱程度，即使用p控制每帧加密宏块的数目。设一帧的宏块数目为MB_all，则所需加密宏块的数目为MB_enc MB_allp，其具体的操作步骤将在3.2节详细描述。 万方数据2584 电 子 与 信 息 学

17、 报 第38卷 3 算法实现 如图1所示，本文算法主要分为3个步骤：第1步是密钥的生成和分配，利用2D超混沌系统生成流密码加密I帧，P帧和B帧相应的语法元素，并控制宏块的选择；第2步是加密视频质量控制，根据质量因子计算出需加密宏块的数目、选择需加密的宏块，并对MVD加密进行补偿；第3步是语法元素加密，根据语法元素的特点和已有加密算法存在的问题，提出一种加密策略。 步骤 1 密钥的生成和分配： (1)密钥的生成： 根据初始密钥x和y，用步长为0.001的Runge-Kutta方法迭代式(1 )的2D超混沌系统N次，得到两个实数序列ix和iy (1 i N )，其中N 加密帧数null每帧宏块数目

18、(QCIF视频的宏块数目为99)。保留生成的混沌序列的小数部分并删除整数部分。如式(2 )使用小数部分生成密钥序列12 4, , , NK kk k 。 12 322 1112 322 1210 mod 2 ,10 mod 2 , 1,2, ,4i iii iik xxk yy i N (2) 其中 表示向下取整。 (2)密钥的分配： 本文的流密钥生成与已加密的密文或明文无关，是同步流密钥。因此可以抵抗对密文的插入、删除、重播等主动攻击，且加密误差传播小。根据加密的语法元素，将流密钥K分为4个部分，分别用于质量控制时选择加密的宏块、加密MVD符号位、加密NC和significant_ coef

19、f_ flag。具体分配方案如下。 (a)将流密钥序列K分为4组：4( 1)|l ilLk 1, 2, , , 1, 2, 3, 4i Nl。 (b)令lL的第1个数值作为加密每个宏块的MVD符号的子密钥，即MVD的子密钥序列MVD_ key如式(3 )所示。 4 11MVD_key mvd_key 1,2, ,1, 2, ,eieNki N (3) (c)令lL的第1个数值和第2个数值用于在质量控制时确定当前宏块是否加密，如式(4)所示。其中numenc 0表示对当前宏块不加密，numenc 1表示对当前宏块加密。num是当前宏块的序号。i 1, 2, , N。 10411 412num41

20、1 412,enc,iiiikkkk (4) (d)lL即作为加密一个宏块的NC的子密钥序列 图1 基于CABAC的加密算法流程图 万方数据第10期 柏 森等： 基于CABAC的视觉质量可控的H.264视频感知加密算法 2585 NC_key，也作为加密significant_coeff_flag语法元素的子密钥序列SCF_key。如式(5 )所示。 SCF_keyNC_keyllLL(5) 步骤 2 加密视频质量控制： 本文使用一个质量因子 0,1p 控制加密后视频的扰乱程度，即使用p控制每帧加密宏块的数目。设一帧宏块数目为MB_all，则所需加密宏块的数目为MB_enc MB_allp。结

21、合式(4)，判定当前序号为num的宏块numMB是否需要加密如式(6 )所示。其中numMB 0表示不加密，否则表示加密。 其它num 1num0num1, enc 1, enc MB_encMB0,tt(6) 在解码过程中，由于当前帧的MVD已被加密，无法通过参考帧和MVD数据准确重构当前帧。再使用当前帧作为下一帧的参考帧时，下一帧也无法准确重构，且下一帧的视频质量因此受到的影响更大。即加密MVD后，会导致参考帧重构时数据的错误扩散，使后续的视频帧受到的扰乱程度太大，视频质量下降得太多。而感知加密要求所有加密视频帧的质量平稳，为弥补加密MVD使后续视频质量下降程度更多的问题，使用式(6 )对

22、后续视频帧加密做补偿。 设fraMVD_all是当前视频帧MVD总数，fraMVD_enc是当前视频帧中加密MVD的数目，则下一帧视频需加密MVD的数目如式(7 )所示。其中fra是当前编码帧号。frafra+1 frafraMVD_encMB_enc 1 MB_encMVD_all(7) 步骤 3 语法元素加密： 在步骤2中叙述了选择加密MVD的符号位、加密NC的符号位和加密语法元素significant_coeff_flag的原因，并在步骤1中为每个加密单元分配了子密钥。 (1)加密MVD符号位： 关于加密MVD的原因已在步骤2中进行了详细的说明。如果使用生成的流密码分配的子密钥出现重复，

23、则密文存在被破解的可能性19。为避免此问题，在加密MVD时使用扩散加密方法，即将上一个已加密的MVD也参与当前MVD加密过程。其加密过程如式(8 )所示。 1MVD_enc MVD_enc MVD_key_bitMVD_orimmm (8) 其中MVD_orim是当前宏块num中第m个MVD符号。MVD_encm是加密后的MVD符号。MVD_ 1encm是当前宏块num中第m个已加密的MVD符号。MVD_key_bit是加密MVD符号的1 bit密钥，结合式(3 )，生成过程如式( 9)所示。 1fra MB_all num1MVD_key_bit mvd_key /2mod 2m(9) 其中

24、fra MB_all+nummvd_key是编码帧fra中第num个宏块按式(3 )所分配的密钥。 (2)加密NC符号位： 加密NC符号位的方法与加密MVD符号位的方法类似，也采用扩散加密方法，将上一个已加密的NC符号参与到当前NC符号加密过程中。如式(10)所示。 1NC_enc NC_enc NC_key_bitNC_orimmm (10) 其中NC_orim是当前宏块num中第m个NC符号。NC_encm是加密后的NC符号。1NC_encm是当前宏块num中第m个已加密的NC符号。NC_key_ bit是加密NC符号的1 bit密钥，结合式(6 )，生成过程如式(11)所示。 32fra

25、 MB_all num mod 321mod 32 1NC_key_bit= mod 22mmL (11) (3)加密语法元素significant_coeff_flag： 语法元素significant_coeff_flag的意义是指示当前系数是否为NC, 1表示当前系数为NC, 0表示当前系数为0。加密significant_coeff_flag可以使解码器无法判断当前系数是否为NC，无法精确重构残差图像。且加密significant_coeff_flag后的码流是数据格式兼容的，对码率没有影响。加密significant_ coeff_flag的方法如同加密MVD和加密NC符号位方法。如

26、式(12)所示。 1SCF_enc SCF_enc SCF_key_bitSCF_orimmm (12) 其中SCF_orim是当前宏块num中第m个SCF符号。SCF_encm是加密后的SCF符号。1SCF_encm是当前宏块num中第m个已加密的SCF符号。SCF_key_bit是加密SCF符号的1 bit密钥，结合式(5 )，生成过程如式(13)所示。 32fra MB_all num mod 321mod 32 1SCF_key_bit mod 22mmL (13) 在解码端进行解密时，首先根据步骤1生成解密的子密钥并分配，然后结合质量因子p，确定当前宏块是否被加密，若当前宏块被加密，

27、则解密过程为加密算法的逆过程。 万方数据2586 电 子 与 信 息 学 报 第38卷 4 实验结果及分析 实验结果是基于H.264参考软件JM8.6运算得出的。采用主要档次对视频序列进行编码，熵编码部分为CABAC。为了检验弥补加密MVD的效果，设GOP 8，编码顺序为IBPBPBPB。其中2D超混沌系统中初始值为01.00058x , 00.00368y ，作为密钥。 4.1 加密效果及质量控制情况 本文使用5组QCIF视频序列作为测试：Akiyo, Coastguard, Football, Foreman, Suzie。采用结构相似度(Structure S IMilarity, SS

28、IM)作为质量评价标准20。 加密的视频帧效果如图2所示，每组视频序列 帧数为50帧，从左至右分别是质量控制因子p的值为0, 0.25, 0.5, 0.75, 1时的最后一帧。从图2看到，不仅视频质量逐渐下降了，而且视频颜色有失真。这是因为Y, Cb, Cr 3个颜色分量都有MVD，都加密了，所以会有颜色失真。同时，颜色失真也可作为控制视频质量的一个参数，颜色失真厉害，对人眼观看而言，主观视频质量评价也降低了。 图3是对上述5组视频序列，每组50帧的平均SSIM值随p值的变化情况。从图2和图3中可以得出结论，加密后视频质量可以随着p值的增加而下降，并且此算法对各种视频场景都有较好的感知加密效果

29、。从图3可以看出，Suzie视频的SSIM值高于Akiyo和Coastguard。这是因为从整体上看Suzie 图2 基于CABAC感知加密的效果图 万方数据第10期 柏 森等： 基于CABAC的视觉质量可控的H.264视频感知加密算法 2587 和Akiyo视频运动比较小，感知加密后的视频SSIM值也高于运动剧烈的Coastguard。这既符合SSIM理论计算，又符合感知加密的要求。 为了更好地反映MVD补偿效果，选取的质量因子p值为1，加密方法只选择加密MVD符号位。图4带小菱形“”的线是共加密8帧Foreman视频序列的P帧和B帧MVD语法元素的SSIM情况，图4带小叉“”的线是使用式(

30、 7)对加密MVD做补偿后的SSIM情况。图4中可以看出，对MVD做补偿后，加密视频序列质量变化较为平缓，前面的视频帧和后面的视频帧扰乱程度相差不大。这是因为：式(7)的设计是使MVD的加密数量是按比例小于前一帧中的加密数量的，这种设计改善了加密MVD引起的后面视频帧扰乱程度比前面视频帧大的问题。 4.2 算法时间复杂度和对码率影响情况 本文加密算法多采用异或加密，加密所需时间开销较小。表1分别是加密算法对5组总编码时间的影响情况。因质量因子不同，对编码时间都有一定的影响。本文算法和文献18 算法的质量因子都为1时进行比较，即比较对加密视频质量影响最大情况时的码率和编码时间。其中计算机的硬件配

31、置为双核CPU主频2.8 GHz，内存为1.75 GB，编码帧数为60帧，帧率为30 fps, QP为28。 表1 基于CABAC感知加密的编码时间增加千分比() 视频帧 本文算法时间 文献18 算法时间 Akiyo 7.49 7.58 Coastguard 7.31 12.73 Football 9.57 8.71 Foreman 5.29 5.86 Suzie 8.64 8.02 本文的加密方法是在熵编码过程中，将语法元素编入码流时进行加密，加密不影响其他视频帧的编码和预测过程，因此对码率的影响为0。当QP值为28时，文献18对码率的影响在- 3%至3%左右。通过不同场景的视频序列的实验分

32、析，本文提出的算法编码时间增加较小，总体上略好于或基本相当于文献18 的算法，能够满足快速实时加密需求。 4.3 安全性分析 感知加密的视频一般为商业视频，具有相对较低的安全性要求，其安全性分析主要包含3个方面：密钥空间分析及抗强力攻击分析、密钥雪崩效应分析、抗替换攻击分析。 (1)密钥空间分析及抗强力攻击分析： 在对MVD符号加密时，经统计P帧MVD的数目一般约为当所有宏块采用44分块的MVD数目的77%左右，B帧约占38%，如图4所示。即一般情况下P帧约有32 99 77% 2440 个MVD符号需要加密，B帧约有32 99 38% 1200 个MVD符号需要加密。若是加密NC符号和sig

33、nificant_coeff_flag语法元素，在3.2节中步骤1的统计分析中，一帧中大概有25%的系数需要加密，一帧的系数大约有16 16 99 25344个系数，则约有6300个系数需要加密。由于significant_coeff_flag语法元素的数目和NC数目基本相同，那么需要加密的NC符号和significant_coeff_flag语法元素则共有约12600个。则对于I帧，其强力攻击空间为约为intraS 63002。对于P其强力攻击空间约为2400P_inter2S 63002，对于B帧强力攻击空间约为1200B_inter2S 63002。可以得出结论，随着加密语法元素数目的增

34、多，安全性也相对更好。且采用流密码加密，加密时为每一个加密单元分配不同的密钥，每个子密钥只使用一次，因此安全性更好。 (2)密钥雪崩效应分析： 密钥敏感性测试主要是反应密钥改变后密文改变的程度，即新的加密视频帧中有多少个像素点与旧加密视频帧的不同。此处测试的是质量因子p值为1的情况。定义式(14)反映密钥敏感程度： 01, , 0, MNiiiiiiisccSsMNcc (14) 其中，ic是旧加密视频帧像素值，ic是新加密视频帧的像素值，M和N反映视频帧的大小。S反映密钥的敏感程度，S越大，表示新的加密视频帧的像素与旧的加密视频帧中的像素不同越多，若所有像素都不同，则S的值为1。P帧的运动矢

35、量差数目比为0.78, B帧的运动矢量差数目比为0.38。图5是55帧Foreman视频在初始密钥0x仅改变万分之一(01.00068x ), 0y不改变的S值。从图5中可以看出，S值比较接近1。可以得出结论，当加密密钥发生细微改变时，会导致密文产生较大的变化，即算法具有较好的密钥敏感性。 此外，从图5中还可以看出，S值有明显的波动，这种波动是由于我们采用了MV加密补偿造成的。因为，根据式(14)，若当前加密的数据较少，则S值会较小。若不采用MV加密补偿，随着加密帧数的增加，后面视频的质量下降较多，即S值在后面会呈现上升趋势。但采用MV加密补偿后，若前一帧加密较多，后面加密的数据就较少，视频质

36、量有所提升，S值就变小，而之后一帧又因为当前 万方数据2588 电 子 与 信 息 学 报 第38卷 加密数据较少，加密数据会相对地增加，S值就变大，S值交替出现变大变小的情况，从而出现波动。 (3)抗替换攻击分析： 针对我们所设计的算法，选择了3种有代表性的替换攻击方法，对所提出的感知加密算法进行替换攻击实验。选择的替换攻击方法是：(1)对于MVD符号加密使用临近分块的MVD符号做替换；(2)对于NC符号加密使用0, 1随机值替换；(3)对于significant_coeff_flag语法元素的加密使用0, 1随机值替换。图6是Akiyo, Coastguard, Football, For

37、eman, Suzie视频在质量 因子p值为1时的替换攻击效果图。表2是加密视频和替换攻击后视频的SSIM对比情况。替换攻击后SSIM基本上无变化，且视频仍然不能够被较好地感知。从图6和表2可以得出结论，所设计的加密算法能够较好地抵抗替换攻击分析。 5 结束语 本文设计了一种质量可控的感知加密算法。其创新性主要体现在以下3点：(1)设计了一种应用流密码加密视频的密钥分配方案，通过对相应语法元素的分析，确定了每个加密单元分配子密钥的长度。 图3 基于CABAC感知加密的 图4 运动矢量差( MVD)加密补偿 图5 密钥敏感性分析 SSIM随质量因子p变化情况 图6 替换攻击测试 (2)设计了一种

38、可以通过质量因子p控制加密后视频质量逐步下降的方法，并且通过对MVD加密的补偿，避免了加密MVD引起的后续视频帧扰动程度比前面视频帧大的问题。(3)通过设计了一种加密语法元素significant_coeff_flag的加密方法，可有效地加密残差系数。在商业付费视频业务对感知加密算法需求强烈的今天，本文算法具有一定的实用价值。本文通过实验发现，在进行质量控制时，使 表2 加密视频和替换攻击视频的SSIM对比 视频序列 加密SSIM 替换攻击SSIM Akiyo 0.2768 0.2767 Coastguard 0.1782 0.1755 Football 0.1315 0.1233 Forem

39、an 0.1703 0.1711 Suzie 0.3192 0.3280 用同样大小质量控制因子对视频加密质量进行控制，在对不同场景的视频加密后，各视频质量衰减程度不同，不利于控制加密后视频质量衰减程度。今后研究工作可尝试研究一种使不同场景的视频在同样大小的质量控制因子控制下，能够加密生成具有相同质量衰减程度的感知算法。 参 考 文 献 1 张小红, 袁春经. 控制关键帧选择的H.264熵编码加密算法J.中国图象图形学报, 2014, 19(3): 358-364. doi: 10.11834/jig. 20140303. ZHANG Xiaohong and YUAN Chunjing. H

40、.264 video entropy coding encryption by controlling key framesJ. Journal of Image and Graphics, 2014, 19(3): 358-364. doi: 10.11834/jig.20140303. 2 HAMIDOUCHE W, FARAJALLAH M, RAULET M, et al. Selective vide encryption using chaotic system in the SHVC extensionC. International Conference on Acoustic

41、s, Speech 万方数据第10期 柏 森等： 基于CABAC的视觉质量可控的H.264视频感知加密算法 2589 and Signal Procesing (ICASSP), Sydney, Australia, 2015: 1762-1766. doi: 10.1109/ICASSP.2015.7178273. 3 LI S, CHEN G, CHEUNG A, et al. On the design of perceptual MPEG-video encryption algorithmsJ. Circuits and Systems for Video Technology, 2

42、007, 17(2): 214-223. doi: 10.1109/TCSVT.2006.888840. 4 WANG L, WANG W, MA J, et al. Perceptual video encryption scheme for mobile application based on H.264J. The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications, 2008, 15: 73-78. doi: 10.1016/S1005- 8885(08)60159-4. 5 AU Yeung S K, ZHU

43、S, and ZENG B. Design of new unitary transforms for perceptual video encryptionJ. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, 2011, 21(9): 1341-1345. doi: 10.1109/TCSVT.2011.2125630. 6 AU Yeung S K and ZENG B. Visual quality control for perceptual video encryption with multiple t

44、ransformsC. 2012 7th International ICST Conference on Communications and Networking, Kun ming, 2012: 189-192. doi: 10.1109/ ChinaCom.2012.6417473. 7 ZENG B, AU YEUNG S K, ZHU S, et al. Perceptual encryption of H. 264 videos: embedding sign-flips into the integer-based transformsJ. IEEE Transactions

45、on Information Forensics and Security, 2014, 9(2): 309-320. doi: 10.1109/TIFS.2013. 2293955. 8 AU YEUNG S K and ZENG B. A new design of multiple transforms for perceptual video encryptionC. 2012 19th IEEE International Conference on Image Processing, Orlando, 2012: 2637-2640. doi: 10.1109/ICIP.2012.

46、6467440. 9 AU YEUNG S K and ZENG B. Improved perceptual video encryption using multiple 88 transforms in MPEG-4C. 2012 7th International ICST Conference on Communications and Networking, Kunming, 2012: 185-188. doi: 10.1109/ ChinaCom.2012.6417472. 10 ZHANG X Y, DENG H C, and CHEN L W. The video encryption scheme based on perceptual encryption algorithm in H.264 standardsJ. Advaced Materials Research, 2013, 76