基于压缩域失真补偿的视频快速隐私保护

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视频监控系统为公民的正常生活提供了极大保障的同时,严重影响到公民的个人隐私。现有视频加密算法采用的语法元素不适于做压缩域隐私区域加密;同时非隐私区域与隐私区域之间存在视频压缩引入的高度数据依赖关系,隐私区域加密会导致非隐私区域会出现漂移失真,为去除非隐私区域的漂移失真,现有监控视频隐私保护方案将已编码视频完全解码,并重新编码,耗时较长。  基于压缩域失真补偿的快速监控视频隐私保护系统为了保护视频隐私内容和保证视频非隐私区域画面清晰,主要完成了压缩域加密、补偿块定位和非隐私区域信号补偿。压缩域加密通过加密非零系数实现,该部分重点分析了非零系数编码方式,以找出具有格式兼容性的码流数据段。补偿块定位部分提出了I帧补偿块判定算法和P帧补偿块判定算法分别用于确定I帧和P帧中需要做失真补偿的视频块,帧内预测模式和分像素点预测机制是正确定位I帧补偿块和P帧补偿块的关键。非隐私区域信号补偿在补偿块定位的基础上,通过补偿信号获取算法实现。该系统在压缩域实现,保留了隐私区域与非隐私区域之间的依赖关系,无需重编码,可以实现对视频的快速隐私保护。  实验结果表明,基于压缩域失真补偿的快速隐私保护系统可以在保护视频隐私内容的同时,去除非隐私区域漂移失真。在JM16.0视频编解码器上,针对QCIF格式的视频,每帧处理时间低于限制视频编码条件的隐私保护方案1%,比特率增加比限制视频编码条件的隐私保护方案高大约2%,在可以接受范围内。
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