一种监控视频加密方法

技术特征：
1.一种监控视频加密方法，其特征在于，所述方法包括：获取监控视频图像及生成数字矩阵，将监控视频图像各通道分解成第一行梯度图像、第一列梯度图像初始值；将第一行梯度图像加密处理得到加密后的第一行梯度图像的方法，包括：统计第一行梯度图像的各行梯度值的像素个数得到第一向量，所述第一向量的各维度值为各行梯度值的像素个数，根据第一向量得到初始滤波核，将初始滤波核作为各行梯度值的第一滤波核，根据第一向量得到各行梯度值的滤波中心坐标，根据第一向量对第一滤波核进行更新得到各行梯度值的第二滤波核，根据第一向量得到第二滤波核的扩张率，根据第二滤波核、第二滤波核的扩张率得到各行梯度值的第三滤波核；将第三滤波核放置在数字矩阵的所述滤波中心坐标处，利用第三滤波核对应数字矩阵覆盖区域进行滤波处理得到各行梯度值的第一滤波值；将第一行梯度图像拼接得到初始加密环；根据初始加密环和各行梯度值的第一滤波值得到加密后的第一行梯度图像；同理将第一列梯度图像加密处理得到加密后的第一列梯度图像；根据加密后的第一行梯度图像、加密后的第一列梯度图像和初始值得到监控视频图像各通道的密文图像。2.根据权利要求1所述的一种监控视频加密方法，其特征在于，所述将监控视频图像各通道分解成第一行梯度图像、第一列梯度图像初始值的方法，包括：将监控视频图像各通道的每行各像素值分别与次行对应列的像素值做差得到每行差值像素序列，所有行的差值像素序列构成第一行梯度图像，所述第一行梯度图像的各像素值为各行梯度值；将各通道监控视频图像的第一行的各列像素分别与本行的次列像素做差得到第一列梯度序列；获取各通道监控视频图像的第一行第一列的像素值作为初始值。3.根据权利要求1所述的一种监控视频加密方法，其特征在于，所述根据第一向量得到初始滤波核的方法，包括：计算第一向量的一阶矩、二阶矩、
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、八阶矩、九阶矩，将所述第一向量的九个阶矩构成的3*3矩阵作为初始滤波核。4.根据权利要求1所述的一种监控视频加密方法，其特征在于，所述根据第一向量得到各行梯度值的滤波中心坐标的方法，包括：获取第一向量中各行梯度值以及各行梯度值的像素个数，根据各行梯度值和各行梯度值的像素个数得到各行梯度值的滤波中心的位置次序的公式为：其中，表示第个行梯度值，表示第个行梯度值的像素个数，表示数字矩阵的行个数，表示第个行梯度值的滤波中心的位置次序；根据每个行梯度值的滤波中心的位置次序得到各行梯度值的滤波中心的坐标公式为：
其中，为第行梯度值的滤波中心的位置次序，表示数字矩阵的行个数，表示取余符号，表示第个行梯度值的滤波中心列数，为除以得到的商值的向上取整数，表示第个行梯度值得滤波中心的行数。5.根据权利要求1所述的一种监控视频加密方法，其特征在于，所述根据第一向量对第一滤波核进行更新得到各行梯度值的第二滤波核的方法，包括：获取第一向量中的各行梯度值以及各梯度值的像素个数，根据各行梯度值计算各行梯度值对应的第一滤波核的更新个数的公式为：其中，表示第个行梯度值，表示一种函数，所述函数当时，,当时，，表示第个行梯度值对应的第一滤波核的更新个数；将各行梯度值的第一滤波核的九个数据划分为第一位置数据、第二位置数据、
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、第九位置数据得到第一滤波核数据序列，从第一位置数据出发，向数据位置次序增加方向移动，选取第一滤波核的第一数量个数据构成待更新数据序列，所述第一数量为更新个数；各更新数据序列的确定方法如下：将行梯度值对应的像素个数转化为二进制数，将二进制数据末尾三位数据转化为十进制数据，根据十进制数据确定角度方向；在数字矩阵中从各行梯度值的第一滤波核的滤波中心坐标出发，向第一滤波核的角度方向上移动行梯度值个数据到达第一位置，获取从第一位置出发向第一滤波核角度方向上的连续第一数量个数据作为更新数据序列，所述第一数量为更新个数；将更新数据序列中的各维度数据依次替换第一滤波核数据序列的待更新数据序列对应维度上的数据得到更新后第一滤波核数据序列，将更新后第一滤波核数据序列构建得到第二滤波核。6.根据权利要求1所述的一种监控视频加密方法，其特征在于，所述根据第一向量得到第二滤波核的扩张率的方法，包括：分别获取各行梯度值的第一滤波核滤波中心坐标位置与数字矩阵第二行、倒数第二行、第二列、倒数第二列的距离，在所有四个距离中选取最小距离值，根据各行梯度值确定各行梯度值的第二滤波核的计算公式为：其中，为第个行梯度值，表示第个行梯度值的第一滤波核得到的最小距离值，表示第个行梯度值的第二滤波核的扩张率值。7.根据权利要求1所述的一种监控视频加密方法，其特征在于，所述根据第二滤波核、
第二滤波核的扩张率得到各行梯度值的第三滤波核的方法，包括：在第二滤波核每行之间插入扩张率对应数量行的0向量以及在第二滤波核每列之间插入扩张率对应数量列的0向量得到第三滤波核。8.根据权利要求1所述的一种监控视频加密方法，其特征在于，所述根据初始加密环和各行梯度值的第一滤波值得到加密后的第一行梯度图像的方法，包括：将第一向量各行梯度值的第一滤波值转化为二进制数，根据二进制数的末尾数字确定各行梯度值的移动方向，将去除末尾数字的二进制数转化为十进制数，将十进制数作为各行梯度值的移动距离；从第一向量的第一维度的行梯度值开始，到第一向量的最后一个维度的行梯度值终止，进行如下操作：在第一行梯度图像中获取像素值取值为各行梯度值的像素点集合，将各维度的行梯度值对应的像素点在初始加密环上移动所述移动距离得到阶段加密环；获取最后维度行梯度值操作完成后得到的最后阶段加密环，将最后阶段加密环恢复成加密后的第一行梯度图像。9.根据权利要求1所述的一种监控视频加密方法，其特征在于，所述根据加密后的第一行梯度图像、加密后的第一列梯度图像和初始值得到监控视频图像各通道的密文图像的方法，包括：将初始值作为各通道密文图像的首行首列像素值，初始值加上加密后第一列梯度序列的第一维度上的值得到各通道密文图像第一行第二列的像素值，将各通道密文图像第一行第二列的像素值加上加密后第一列梯度序列的第二维度上的值得到各通道密文图像第一行第三列的像素值，依次类推得到各通道密文图像的第一行的所有像素值；将各通道密文图像的第一行各像素值加上加密后第一行梯度图像第一行对应列的像素值得到各通道密文图像的第二行各像素值，
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,依次类推将各通道密文图像各行各像素值加上第一行梯度图像对应行对应列的像素值得到各通道密文图像的次行各像素值，进而得到整个密文图像。10.根据权利要求1所述的一种监控视频加密方法，其特征在于，所述生成数字矩阵的方法，包括：利用混沌映射公式得到混沌序列，将混沌序列均匀分割成多个长度相同的短序列，所有的短序列构建的矩阵称为数字矩阵。

技术总结
本发明涉及数据传输技术领域，具体涉及一种监控视频加密方法。该方法获取监控视频图像和生成数字矩阵，将监控视频图像拆分成行、列梯度图像和初始值，根据行、列梯度图像生成第一向量，根据第一向量的各行梯度值确定滤波核和滤波中心坐标，根据滤波中心坐标和滤波核得到各行梯度值的滤波值，根据各行梯度值的滤波值分别对行、列梯度图像进行置乱处理得到加密后行、列梯度图像，根据加密后行、列梯度图像和初始值得到密文图像，将密文图像进行加密处理得到监控视频图像，得到的密文图像不仅像素值发生变化并且像素位置也发生改变，从而实现密文图像很难被破解。文图像很难被破解。文图像很难被破解。


技术研发人员：李尚勇 武昭妤 胡元
受保护的技术使用者：成都工业职业技术学院
技术研发日：2022.12.09
技术公布日：2023/1/13