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1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文HEVC視頻編碼加密算法研究作者姓名：學(xué)科專業(yè)：導(dǎo)師姓名：程曦銘信號(hào)與信息處理李厚強(qiáng)教授完成時(shí)間：二。一四年五月十四日1llllIIIltllIllllIlllJJIIIIIIJllIllY2590168UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster’SdegreeResearchonVideoEncryptionAlgorithminHEVCAuthor’SName：XimingChengSpeciality：SignalandInformationProcessingSuperviso
2、r：Prof．HouqiangLiFinishedtime：May14m，2014中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取得的成果。除己特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含任何他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。與我一同工作的同志對本研究所做的貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明。作者簽名：整亟猛中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明作為申請學(xué)位的條件之一，學(xué)位論文著作權(quán)擁有者授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)擁有學(xué)位論文的部分使用權(quán)，即：學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱，可以將學(xué)位論文編入《中國學(xué)位論文全文
3、數(shù)據(jù)庫》等有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。本人提交的電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。保密的學(xué)位論文在解密后也遵守此規(guī)定。豳公開口保密(年)作者簽名：籃盛絲導(dǎo)師簽名：耋2熏毽摘要視頻信號(hào)具有信息量豐富，視覺體驗(yàn)優(yōu)異等特點(diǎn)而被廣大電子消費(fèi)者所青睞。但是正是由于視頻信號(hào)信息量比較大，所以視頻信號(hào)在傳輸過程之前需要經(jīng)過壓縮處理以后再在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境之下傳輸。視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的制定和推廣在工業(yè)界中有著異常重要的地位。高性能視頻編碼(HighEfficiencyVideoCoding，HEVC)標(biāo)準(zhǔn)由于其優(yōu)異的性能指標(biāo)和出色的編碼結(jié)構(gòu)框架而獲得眾多的關(guān)注，2013
4、年1月，臟VC標(biāo)準(zhǔn)正式頒布。由于在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的多媒體傳輸技術(shù)的大力推廣，視頻隱私問題和相應(yīng)的視頻版權(quán)保護(hù)問題顯的異常突出，視頻加密保護(hù)的需求日趨增長。在之前H．264／AVC編碼標(biāo)準(zhǔn)之上存在著許多加密方案，但由于新的HEVC編碼標(biāo)準(zhǔn)采用了遞歸的四叉樹編碼結(jié)構(gòu)，其熵編碼的語法元素設(shè)計(jì)和之前的一些編碼標(biāo)準(zhǔn)不大相同，所以之前在H．264／AVC之上的加密方案無法應(yīng)用于新的HEVC編碼標(biāo)準(zhǔn)。本文對HEVC編碼的語法元素進(jìn)行深入研究。在HEVC編碼的系統(tǒng)框架之下提出了新的加密方案，并且在DCT變換域中提供了相應(yīng)的處理過程。由于在加密感興趣區(qū)域(RegionOfInterest，ROI)的視頻加密應(yīng)用
5、應(yīng)該更加普遍，配合HEVC編碼的ROI編碼方式和TrackingLearningDetection(TLD)的圖像跟蹤算法，本文最終完成了ROI加密與跟蹤同時(shí)處理的方案。論文主要?jiǎng)?chuàng)新及貢獻(xiàn)如下：(1)確定出HEVC視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中像素空間域和頻率域可加密的語法元素列表，提出一種可選的DCT頻域的加密方案，對HEVC加密處理方案分成了效率無損加密方案和效率有損加密方案，并對他們分別進(jìn)行了討論。對應(yīng)用與HEVC視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的各種加密方案的優(yōu)劣性與破解性進(jìn)行了分析。(2)提出一種在HEVC視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)之上的ROI加密方式，對HEVC視頻編碼中的ROI的獨(dú)立劃分與加密錯(cuò)誤性擴(kuò)散的避免進(jìn)行了詳細(xì)的討論，
6、分析了對應(yīng)的ROI移動(dòng)控制的過程。在視頻加密框架中整合了一種圖像跟蹤和檢測的算法TLD算法，使得加密過程和圖像跟蹤過程結(jié)合在了一起。實(shí)驗(yàn)表明該HEVC加密方案可以提供可靠的HEVC加密處理，同時(shí)配合HEVCROI編碼的加密和跟蹤，該方案可以提供自動(dòng)ROI加密跟蹤處理。關(guān)鍵詞：高性能視頻編碼視頻加密感興趣區(qū)域上下文自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)熵編碼圖像跟蹤摘要IIAbstractVideotechnologyiswidelyusedinconsumerelectronicsproductsduetorichofinformationonmovingpictures，bettervisualperforma
7、nceandsomeothergoodfeatures．Hi曲EfficiencyVideoCoding(rmvc)getmanyoftheconcernsduetoitsexcellentperformanceandoutstandingencodingstructuralframework．Duetothewidelyusedofmuff-mediatransmissiontechnology,video
