基于伪随机序列的宏块置乱视频加密方案
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万方数据万方数据第7期陈琴:跨语言信息检索中双语词典的建立和翻译方法109以得到,中文“放置”可以翻译成英文的put,place,go。
3实验与结果分析为了验证特殊词典和基于特殊词典的双向翻译的效果。
我们选择15个用户,每个用户输入20个查询关键词作为实验的数据。
对这些数据进行以下对比实验:基于一般词典的双向翻译和基于特殊词典双向翻译准确率的对比。
在实验中,我们分别基于一般词典的双向翻译和基于特殊词典双向翻译对用户输入的查询关键词进行中译英和英译中的翻译,实验结果标记为GB_ce,SB—ce,GB_ec,SBJc。
GB_ce表示基于一般词典的双向翻译的中译英结果的准确率,SB—ce表示基于特殊词典双向翻译的中译英结果的准确率;GB—ec表示基于一般词典的双向翻译的英译中结果的准确率,SB—ec表示基于特殊词典双向翻译的英译中结果的准确率。
实验的结果如图1所示。
图1基于一般词典的双向翻译和基于特殊词典双向翻译准确率对比从对比实验的结果不难看出,使用特殊词典的双向翻译的准确率高于使用一般词典的双向翻译,说明在进行翻译时,如果能考虑到词的上下文语境便可以提高翻译的准确率。
4结束语针对目前跨语言信息检索领域所采用的提问式翻译中存在的问题,本文提出了基于最大熵模型建立的中-英、英・中双语词典的方法,并提出利用双向翻译的思想在建立的双语词典对用户的查询关键词进行翻译。
该方法与常见的基于词典的提问式翻译方法相比具有以下优点:(1)建立特殊词典时,我们除了给出词的翻译意思外,还给出其上下文语境,从而弥补了检索关键词本身缺乏上下文语境的缺点。
(2)在进行双向翻译时,对一词多义的翻译是通过比较互翻译后的上下文是否相同来决定哪些是正确的译文,而不只是从译文中是否包含原始词来决定哪些是首选译文,提高了翻译的准确率。
参考文献[1]Kazuaki,Kishida.Technicalissuesofcr088一languageinformation他-trieval:areview[J].InformationProcessingandManagement,2005,41:433—455.[2]Oard,Diekema.Cross—languageinformationretrieval[J].AnnualRe-viewofInformationScienceandTechnology.1998。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910341254.2(22)申请日 2019.04.25(71)申请人 四川大学地址 610065 四川省成都市一环路南一段24号(72)发明人 王宏霞 周进 何沛松 (74)专利代理机构 成都盈信专利代理事务所(普通合伙) 51245代理人 张澎(51)Int.Cl.H04N 19/467(2014.01)H04N 19/176(2014.01)H04N 19/154(2014.01)H04N 19/103(2014.01)H04N 19/593(2014.01)(54)发明名称宏块级最小化失真的H.264/AVC视频信息隐藏算法(57)摘要本发明公开了一种宏块级最小化失真的H.264/AVC视频信息隐藏方案。
首先,针对帧内预测编码过程中对预测方向的依赖,建立基于预测方向的映射规则得到STC编码的比特序列。
与奇偶映射相比,本文的映射规则能减少信息隐藏过程对视频的修改。
其次,为了量化STC编码序列的失真情况,本算法基于预测模式的率失真代价值设计失真函数并将失真值归一化处理。
最后,利用STC编码生成具有最小失真值的含密序列,在映射规则和含密序列的共同限制下,通过二次编码对预测模式进行调制。
提取阶段不依赖于原始视频序列,仅解码预测模式便能提取嵌入内容。
实验结果显示,本算法比特率增长较低,对视频感知质量影响较小,并且容量有一定优势,具有实用价值。
权利要求书1页 说明书6页 附图4页CN 110072109 A 2019.07.30C N 110072109A1.宏块级最小化失真的H.264/AVC视频信息隐藏方案,通过建立预测模式与边缘方向强度关系的映射规则得到载体序列;根据失真函数计算每个预测模式嵌入信息后的失真代价;利用STC编码得到需要调制的位置,使得嵌入信息后对视频的失真影响达到理论最小值,其主要步骤如下:对于M ×N分辨率大小的视频帧,在帧内预测模式编码过程中,读取宏块(i ,j)内的预测模式值,根据映射规则f(ξ)将预测模式映射为二进制比特序列;其中f(ξ)为然后根据失真函数计算每个预测模式嵌入信息后的失真代价;第(i ,j)个宏块嵌入的失真函数为其中,s.t.γ∈Γ,min∈Γ,为嵌入后第(i ,j)宏块预测模式γ的率失真代价值,Γ为γ所在的集合,min为率失真值最小的预测方向;d x ,y ,k 为第k个宏块的第(x ,y)个像素值,为当前帧(i ,j)宏块重建后的第(x ,y)个像素值,x 0=(j -1)×N ,y 0=(i -1)×M,λMODE 为拉格朗日乘法因子,B block为编码比特数;其中为该宏块失真总和,为第k个4×4块9种预测模式失真之和;为可控参数,主要由视频序列的纹理决定;STC嵌入信息时,以整个宏块嵌入失真最小为原则,依次计算宏块内每个预测模式的失真值以失真最小的方式嵌入信息;STC嵌入信息后,生成含密序列s,在二次编码过程中在含密序列和映射规则的共同作用下对预测模式进行调制;对解密视频的提取为以上过程的逆过程。
一种基于FMO和NAL的视频加密方案陈勤; 文小亮; 褚一平; 朱韬【期刊名称】《《计算机应用与软件》》【年(卷),期】2011(028)010【总页数】4页(P287-290)【关键词】视频加密; H.264; 流密码; FMO; NALU【作者】陈勤; 文小亮; 褚一平; 朱韬【作者单位】杭州电子科技大学智能与软件技术研究所浙江杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TP309.70 引言目前,随着网络通信技术和视频压缩编码技术的快速发展,视频多媒体信息得到了广泛应用,非法拷贝、盗版、剽窃和篡改等成为当前亟待解决的问题。
视频具有数据量大、编码结构特殊、实时性要求高等特点,尤其在网络流媒体环境下实时性要求更高。
这些特点对现有加密算法提出了新要求,即:经过加密的视频在保持视频码流结构不变的同时,须提供较高安全性、较低时延,减小对视频压缩比的影响和提高网络传输错误的鲁棒性等。
视频信息加密技术已成为信息安全技术研究的热点。
H.264[1]是ITU-T和 ISO/IEC提出的新一代视频编码标准,吸收了先进的编码技术,在图像编码质量相同时能提供比H.263和MPEG-4更好的压缩性能且节省30% ~50%的码率。
H.264有良好的压缩性能,但运行效率较低。
在对基于H.264编码标准的视频进行加密时,需要保证安全性又要满足实时性。
在研究了典型的视频加密算法和H.264编码特点的基础上,本文通过对H.264/AVC基本档次中灵活宏块排序,FMO特性和H.264视频字节流码的网络抽取层单元NALU重要参数进行研究,利用FMO特性对宏块的编码位置进行置乱,对视频码流的重要参数采用流密码加密,提出了一种适用于网络传输的视频加密方案。
实验结果和性能分析表明本方案在不改变原有FMO的抗误码特性和对压缩比影响小的前提下,能提供更高的安全性和更低的时间复杂度。
1 典型的视频加密算法近年来,人们根据加密过程与编码过程结合方式的不同,已提出以下几种主要的视频加密算法:(1)完全加密采用传统加密算法DES、IDEA等对压缩编码后的视频数据进行加密,但应用中发现其运算量偏大、时延偏长,较难满足实时性要求较高的多媒体传输播放的需求[2]。
基于混沌加密算法的视频加密系统基于混沌加密算法的视频加密系统随着互联网的迅猛发展和数字技术的成熟,大量的视频信息被传输和分享。
然而,视频内容的隐私保护和信息安全问题也日益凸显。
为了保护视频内容的机密性,研究者们提出了各种视频加密技术。
其中,基于混沌加密算法的视频加密系统成为一种重要的解决方案。
混沌加密算法是利用具有随机性、复杂性和确定性的混沌序列对数据进行加密的一种方法。
相比于传统的加密算法,混沌加密算法具有更高的安全性和抗攻击性。
它的加密过程主要包括初始条件设定、混沌映射和置乱加密三个步骤。
首先,在视频加密系统中,初始条件设定是关键的一步。
通过混沌系统模型的选择和参数的设定,可以决定混沌序列的特性。
通常,初始条件设定包括选择适合的混沌系统模型(如Logistic映射、Henon映射等)、设定参数(如初始值和控制参数)等,这些参数可以决定混沌序列的长度、周期和随机性。
接下来,混沌映射是实现混沌加密的核心步骤。
其基本思想是通过混沌序列生成器生成一组伪随机数序列,再将明文数据与混沌序列进行异或运算,得到密文数据。
具体地,对于每个视频帧,系统会根据初始条件和混沌系统模型生成一个唯一的混沌序列,然后将该序列与明文进行异或运算,得到对应的密文。
最后,置乱加密是确保密文安全性的重要环节。
在视频加密系统中,置乱加密是通过对密文进行随机扩散和反馈扩散操作来增加加密强度并隐藏原始信息。
随机扩散使用伪随机数序列对密文进行移位操作,使得密文无法直接与明文建立关系。
反馈扩散则通过将部分密文反馈到之后的加密过程中,进一步增加了密文的复杂性和随机性。
基于混沌加密算法的视频加密系统不仅具有较高的安全性,还具备一定的实用性。
首先,混沌序列生成器本身的随机性和复杂性使得攻击者很难通过分析序列来破解密文。
此外,混沌加密算法具有可扩展性,可以用于不同分辨率和格式的视频加密。
另外,由于加密和解密过程中仅涉及算法操作,相较于传统加密算法,混沌算法在实时性和计算效率上较为接近。
基于超混沌RC4的视频流加密算法超混沌RC4是一种基于混沌系统和RC4算法相结合的视频流加密算法。
混沌系统的非线性、敏感依赖于初值和参数的特点,可以提供不可预测的随机序列,而RC4算法是一种简单而高效的对称加密算法,两者结合可以提供更高强度的加密保护。
以下是对基于超混沌RC4的视频流加密算法的详细介绍。
1. 初始参数生成:选择适当的混沌系统作为初始参数生成器。
可以选择常见的Lorenz系统、Chen系统或Lü系统等。
通过适当选择初始值和参数,可以生成不可预测的伪随机数序列。
2.伪随机数生成:使用选择的混沌系统生成伪随机数序列。
可以根据混沌系统的特定方程和参数进行迭代计算,得到伪随机数序列。
这个序列将作为RC4算法的密钥流。
3.RC4初始化:将伪随机数序列作为RC4算法的密钥流初始化RC4算法,即将密钥流作为初始置换表(S盒)的输入。
同时,使用一个随机的初始种子将S盒进行乱序。
4.加密过程:RC4算法的加密过程包括两个阶段:密钥流生成和加密操作。
-密钥流生成:使用RC4算法生成密钥流。
根据S盒和伪随机数序列的交换,生成与明文长度相等的密钥流。
-加密操作:将明文与密钥流进行异或操作得到密文。
密文的生成过程是不可逆的,只有同时知道密钥流和密文才能还原出明文。
5.解密过程:解密过程与加密过程相似,只需将密文与密钥流进行异或操作即可还原出明文。
6.安全性分析:超混沌RC4的安全性主要源自于混沌系统的非线性特性和伪随机数序列的不可预测性。
混沌系统的微小扰动和初值的微调都会对系统的演化产生巨大影响,因此攻击者几乎无法通过分析混沌系统的输出来预测伪随机数序列。
而RC4算法的强度取决于初始置换表的随机性和密钥流的分布情况。
通过使用伪随机数序列作为初始置换表,并将密钥流与明文进行异或操作,可以提供较高强度的保护。
总体来说,基于超混沌RC4的视频流加密算法充分利用了混沌系统和RC4算法的特点,提供了较高强度的加密保护。
基于Logistic和Baker映射的视频加密方法于志宏;王静波;刘喆;周栩;李江春;于哲舟【期刊名称】《吉林大学学报(信息科学版)》【年(卷),期】2008(026)003【摘要】为保证网络信息传输的安全性,提出一种视频图像加密方法.该方法引入混沌系统中的Logistic映射和Baker映射,结合H.264视频压缩编码特点,利用Baker映射对DCT(Discrete Cosine Transform)变换量化后的块进行位置置乱,改变空间像素的位置;利用Logistic映射产生的伪随机序列生成密码序列,对块矩阵像素的数值进行改变;在熵编码完成后,利用Logistic映射产生的伪随机序列,对0,1二进制串进行漂移的流加密.该算法的计算复杂度低,具有良好的安全性和实时性,对编码压缩性能影响较小.【总页数】6页(P253-258)【作者】于志宏;王静波;刘喆;周栩;李江春;于哲舟【作者单位】吉林大学,计算机科学与技术学院,长春130012;吉林大学,计算机科学与技术学院,长春130012;吉林省经济管理干部学院,会计系,长春,130012;吉林大学,计算机科学与技术学院,长春130012;吉林大学,计算机科学与技术学院,长春130012;吉林大学,计算机科学与技术学院,长春130012【正文语种】中文【中图分类】TN918【相关文献】1.基于Baker映射的视频流加密算法 [J], 张萌;王繁珍;刘忠信;孙青林;陈增强;袁著祉2.基于Logistic映射的混沌实时视频加密技术 [J], 姚尧3.基于MD5算法和Logistic映射的图像加密方法研究 [J], 李进;徐红4.一种基于Logistic映射的数字图像迭代混沌加密方法 [J], 张小红;黄剑;谢斐5.一种基于Logistic映射和随机噪声的语音加密方法 [J], 王晴;李涛;王常磊;杜宝祥因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。