一种安全可溯源视频编解码系统技术方案

本申请公开了一种安全可溯源视频编解码系统，涉及特定行业下的视频溯源处理，包括：视频采集模块，采集源视频流并插入水印信息和元数据；视频编码模块，在源视频流中插入编码节点信息并进行压缩编码；传输模块，对编码视频流进行封装和传输；解码模块，对视频流进行解码并插入解码节点信息和水印；显示模块，显示输出的视频流，并从中解析节点信息和水印，生成视频流的传输轨迹；其中，显示模块包含溯源分析单元，追踪图像的传播链路

【技术实现步骤摘要】
一种安全可溯源视频编解码系统


[0001]本专利技术涉及视频溯源处理领域，特别涉及一种安全可溯源视频编解码系统
。

技术介绍

[0002]近年来，移动互联网
、5G
网络等技术的进步，促进了视频拍摄设备的普及和网络带宽的增大，导致网络视频内容呈现爆炸式增长
。
大量视频内容的产生给其来源追溯带来了挑战
。
当前主流的
H.264
等视频编码标准主要侧重压缩编码效率，而不具备溯源的能力
。
其压缩后的视频信息无法直接用于内容溯源
。
[0003]在相关技术中，比如中国专利文献
CN115914677A
中提供了一种智能视频安全联网装置
、
服务器，装置包括：视频网关模块
、
智能分析模块，视频网关模块包括：视频接入单元，用于接收前端图像采集模块采集得到的视频码流数据；视频转码单元，用于对视频码流数据进行解码，得到原始数据流；以及对视频码流数据进行转码处理，得到视频转码数据；智能分析模块用于对原始数据流进行智能分析，得到图像编码和结构化信息；视频转码单元还用于对视频转码数据
、
图像编码和结构化信息进行签名加密；视频网关模块还包括：视频转发单元用于对签名加密文件进行打包
。
但是该方案至少存在如下技术问题：智能分析模块仅对原始视频流进行智能分析，获取图像编码和结构化信息
。
这些信息相对有限，不足以对视频内容进行全面描述，如缺乏场景信息
、
目标检测信息等
。
元数据不全面会降低后续溯源的效率；由于元数据和水印信息插入的不连续，会导致生成的溯源信息存在断层，不利于重建完整的源至终端的传播链路
。
[0004]基于此，有必要研究一种安全可溯源视频编解码系统，以提高视频编码传输的安全保密性，在发生视频复发录制和传播事件后，快速完成视频溯源
。

技术实现思路

[0005]1.
要解决的技术问题
[0006]针对现有技术中存在的视频溯源效率低的问题，本专利技术提供了一种安全可溯源视频编解码系统，通过在视频处理的每个环节插入可追溯的信息，并在显示端收集和分析这些信息，可有效地对视频内容来源进行追溯，提高视频溯源效率，进而提高安全保密性
。
[0007]2.
技术方案
[0008]本专利技术的目的通过以下技术方案实现
。
[0009]本说明书实施例提供一种安全可溯源视频编解码系统，包括：视频采集模块，用于采集源视频流，并在源视频流中插入水印信息和元数据；视频编码模块，用于接收源视频流，并在源视频流中插入编码节点信息，并对插入编码节点信息后的视频流进行压缩编码；传输模块，用于对视频编码模块输出的编码视频流进行封装和传输；解码模块，用于接收传输模块输出的视频流，对接收到的视频流进行解码，在解码后的视频流中插入解码节点信息和水印；显示模块，用于显示解码模块输出的视频流，并从中解析节点信息和水印，生成视频流的传输轨迹；其中，显示模块包含溯源分析单元，用于获取解码后的视频流，解析视
频流中的节点信息和水印，并追踪图像的传播链路
。
[0010]进一步地，视频采集模块包括：视频源单元，用于获取视频输出设备产生的源视频信号；编码标准选择单元，用于根据源视频信号的格式和系统需求，选择相应的视频编码标准，视频编码标准包含
H.264
和
H.265
；视频采集单元，用于按照选择的视频编码标准对源视频信号进行采集，并生成符合视频编码标准要求的源视频流；图像增强单元，用于对源视频流进行图像质量增强处理，图像增强处理包含去噪和校色；水印信息单元，用于在源视频流的预设位置插入水印信息，水印信息包含视频采集时间
、
地点和设备编号信息；元数据生成单元，用于按预设间隔提取源视频流中的帧图像作为关键帧，并通过对关键帧的分析，生成描述视频内容的元数据，元数据中包含目标检测和场景识别信息；采集控制单元，用于根据网络状态和用户指令，控制视频采集模块的工作模式；其中，视频输出设备包含摄像头和计算机操作系统桌面
。
[0011]进一步地，视频编码模块包括：信息插入单元，用于接收源视频流，并在源视频流中插入节点信息，生成带有节点信息的视频帧序列，节点信息包含编码时间
、
地点和编码器编号信息；编码单元，用于接收带有节点信息的视频帧序列，根据网络状态选择
H.264
或
H.265
视频编码标准，调整编码器的码率控制参数和变块大小参数，对视频帧序列进行压缩编码，输出压缩编码后的视频帧序列；加密单元，用于接收压缩后的视频帧序列，利用对称或非对称加密算法对视频帧序列进行加密，输出加密后的视频帧序列；封装单元，用于接收加密后的视频帧序列，并封装成符合视频传输协议标准的输出码流
。
[0012]进一步地，传输模块包括：加密单元，用于接收视频编码模块输出的编码视频帧序列，利用加密算法对其进行混淆处理，输出混淆后的视频帧序列；封装单元，连接加密单元，用于将混淆后的视频帧序列封装成传输数据包；传输模式选择单元，用于根据视频流的实时性需求
、
网络带宽和稳定性，选择传输模式，输出控制信号，传输模式包含
UDP、TCP
和
WebRTC
；传输单元，用于接收传输数据包，根据传输模式选择单元的控制信号，通过网络将传输数据包发送给视频解码模块；控制单元，用于根据网络状态输出控制信号，调节数据包的生成和传输参数
。
[0013]进一步的，解码模块包括：解码单元，用于接收视频传输模块输出的视频流，根据自有编解码协议对接收到的视频流进行解码，恢复视频帧序列；信息读取单元，用于在解码视频帧序列时，读取并解析其中的节点信息；信息插入单元，用于接收解码后的视频帧序列，并在视频帧序列中插入解码节点信息；水印嵌入单元，用于在解码恢复的视频帧中选定低可视频帧，嵌入包含各节点信息的水印；输出单元，用于输出嵌入解码节点信息和水印的视频帧序列
。
[0014]进一步地，水印嵌入单元包括：水印生成子单元，用于根据节点信息，生成包含校验码的水印；视频分析子单元，用于分析视频帧的空域信息和时域信息，获取各视频帧的重要性；嵌入控制子单元，用于根据获取的各视频帧的重要性，选择重要性低于阈值的视频帧作为水印嵌入的目标帧；水印嵌入子单元，用于在目标帧中嵌入生成的水印；其中，重要性低于阈值的视频帧为图像复杂度低于阈值的视频帧
。
[0015]进一步地，信息插入单元包括：编码信息补充子单元，用于根据解码时间和设备编号，补充完整的编码解码节点信息；信息隐写子单元，用于使用隐写技术，将补充后的节点信息引出插入视频帧中
。
[0016]进一步的，隐写技术为数字水印技术
。
[0017]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种安全可溯源视频编解码系统，包括：视频采集模块，用于采集源视频流，并在源视频流中插入水印信息和元数据；视频编码模块，用于接收源视频流，并在源视频流中插入编码节点信息，并对插入编码节点信息后的视频流进行压缩编码；传输模块，用于对视频编码模块输出的编码视频流进行封装和传输；解码模块，用于接收传输模块输出的视频流，对接收到的视频流进行解码，在解码后的视频流中插入解码节点信息和水印；显示模块，用于显示解码模块输出的视频流，并从中解析节点信息和水印，生成视频流的传输轨迹；其中，显示模块包含溯源分析单元，用于获取解码后的视频流，解析视频流中的节点信息和水印，并追踪图像的传播链路
。2.
根据权利要求1所述的安全可溯源视频编解码系统，其特征在于：视频采集模块包括：视频源单元，用于获取视频输出设备产生的源视频信号；编码标准选择单元，用于根据源视频信号的格式和系统需求，选择相应的视频编码标准，所述视频编码标准包含
H.264
和
H.265
；视频采集单元，用于按照选择的视频编码标准对源视频信号进行采集，并生成符合视频编码标准要求的源视频流；图像增强单元，用于对源视频流进行图像质量增强处理，图像增强处理包含去噪和校色；水印信息单元，用于在源视频流的预设位置插入水印信息，所述水印信息包含视频采集时间
、
地点和设备编号信息；元数据生成单元，用于按预设间隔提取源视频流中的帧图像作为关键帧，并通过对关键帧的分析，生成描述视频内容的元数据，所述元数据中包含目标检测和场景识别信息；采集控制单元，用于根据网络状态和用户指令，控制所述视频采集模块的工作模式；其中，所述视频输出设备包含摄像头和计算机操作系统桌面
。3.
根据权利要求1所述的安全可溯源视频编解码系统，其特征在于：视频编码模块包括：信息插入单元，用于接收源视频流，并在源视频流中插入节点信息，生成带有节点信息的视频帧序列，所述节点信息包含编码时间
、
地点和编码器编号信息；编码单元，用于接收带有节点信息的视频帧序列，根据网络状态选择
H.264
或
H.265
视频编码标准，调整编码器的码率控制参数和变块大小参数，对视频帧序列进行压缩编码，输出压缩编码后的视频帧序列；加密单元，用于接收压缩后的视频帧序列，利用对称或非对称加密算法对所述视频帧序列进行加密，输出加密后的视频帧序列；封装单元，用于接收加密后的视频帧序列，并封装成符合视频传输协议标准的输出码流
。4.
根据权利要求1所述的安全可溯源视频编解码系统，其特征在于：传输模块包括：
加密单元，用于接收视频编码模块输出的编码视频帧序列，利用加密算法对其进行混淆处理，输出混淆后的视频帧序列；封装单元，连接加密单元，用于将混淆后的视频帧序列封装成传输数据包；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贤哲，陈擎宇，张海，
申请(专利权)人：深圳市艾宝科技有限公司，
类型：发明
国别省市：