[发明专利]一种基于H.264视频流的密钥同步信息传输方法

说明书

本发明公开了一种基于H.264视频流的密钥同步信息传输方法。本方法为：1)创建一用于填充密钥同步信息的密钥同步结构体；2)视频发送端识别出每一帧视频流的补充增强信息单元SEI，将填充好的密钥同步数据结构体填充到当前补充增强信息单元SEI的用户自定义数据字段；3)视频接收端接收视频时，提取每一帧视频流的补充增强信息单元SEI，得到加密该帧视频的密钥同步信息。本方法具有通用性好，安全性高，成本低，具有较高的创新性。

技术领域

本发明涉及一种密钥同步信息传输方法，主要适用于基于H.264编码标准的视频，根据H.264视频流的结构，在视频帧中嵌入密钥同步信息，进行密钥同步信息的传输。该发明属于视频安全的技术领域。

背景技术

随着安防行业的发展，各地除了公安系统建设的视频监控点外，还有运营商、开发商、企事业单位等自行部署的视频监控系统，其形成了庞大的视频监控资源，如电信的全球眼无线监控系统、旅游景点、社区、高速公路、港航、公交车、学校等社会视频监控点。然而，这些视频服务在开放网络环境中很容易遭受人为的攻击，如数据拦截、信息窃取、数据篡改和数据添删等。

针对这一问题，目前已经存在一些解决方案。比如，采用认证技术或者权限划分的方式，防止非法用户访问存储器中的视频，在传输方面采用建立专门的安全通道保证视频传输的安全性。然而这些方式都存在一定的缺陷，例如严格的认证过程以及复杂的权限划分会导致用户体验严重降低等问题。

解决上述问题的一种方法是对视频内容本身进行加密，以保证视频传输过程中的安全，即便视频数据被窃取，在不知道密钥的情况下也无法得到明文视频。采用加密视频来保护视频安全一个很关键的问题在于密钥的安全性，如果密钥在传输的过程中被窃取，或者更新的密钥不能及时同步，都无法保证视频的安全。传统的密钥传输通常是简单的文本数据传输，将密钥加密后传给合法身份的实体，没有考虑与加密对象的关联。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于H.264编码标准的通用密钥同步信息传输方法，在不改变视频整体结构下在每帧视频中嵌入密钥同步信息，进行密钥同步信息的传输，视频播放端根据视频帧中的信息实时解密视频，本方法具有通用性好，安全性高，成本低，具有较高的创新性。H.264编码是由ISO/IEC与ITU-T组成的联合视频组制定的视频压缩编码标准，2003年正式公布，目前得到非常广泛的应用，被称为新一代数字视频压缩格式。

按照本发明提供的技术方案，一种基于H.264编码标准的通用密钥同步信息传输方法，包括如下步骤：

第一步、解析基于H.264编码的视频，以识别出H.264编码视频内的网络提取层单元(NALU,NetworkAbstraction Layer Unit)，所述识别出编码视频的NALU包括参数集、补充增强信息单元SEI以及视频片。设置SEI参数信息，包括SEI有效载荷类型(SEIpayloadType)、设置用户自定义数据长度、填充uuid字段、定义用户自定义数据信息等；

第二步、视频加密之前，在每一帧中找到辅助增强信息SEI，将密钥同步信息放入设计好的密钥同步数据结构体中，将密钥同步数据结构体填充到SEI的用户自定义数据字段。这里的密钥同步结构体可以自行定义，内容可以包含系统当前时间，RTP(实时传输协议)和PTCP(实时传输控制协议)信息，和当前使用的密钥序号等信息。密钥同步数据结构体应当在视频推送之前创建并填充，推送视频之前首先识别出视频帧中的补充增强信息单元SEI，将密钥同步数据结构体添加到SEI中的用户自定义数据字段。

第三步、定期更新密钥，在视频流中寻找关键帧I帧(由于P帧主要提供辅助预测的功能，因此只需要在每个I帧之前改变加密密钥即可)，当密钥更新时，修改SEI的用户自定义数据字段中密钥更新标志位的值，并采取对应的新密钥加密视频；