CN109543432A - 一种视频中人脸图像加密防篡改和检索的方法 - Google Patents

一种视频中人脸图像加密防篡改和检索的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及本发明涉及人脸识别技术领域，特别涉及一种视频中人脸图像加密防篡改和检索的方法，其特征在于，包括以下步骤：A、前端加密处理阶段，利用前端IPC检测到人脸后，对得到的各类信息进行加密、整合、编码，发送由编码器得到的H264 NALU；B、后端解密处理阶段，根据收到的H264 NALU，解析自定义数据帧，提取出相应特征；C、人脸完整性验证及检索阶段。本发明的有益效果是，能够在包含人脸图像的视频中快速检索并解码出特定人脸，保证该人员人脸的完整性、可用性和机密性，同时对视频中的无关人员人脸进行快速高效的屏蔽不可见处理。

Description

一种视频中人脸图像加密防篡改和检索的方法
（一）技术领域
本发明涉及人脸识别技术领域，特别涉及一种视频中人脸图像加密防篡改和检索的方法。
（二）背景技术
基于深度学习的人脸识别技术逐渐成熟，已经成为当下智能安防产品中应用前景最广阔的技术领域之一，使用人脸识别技术，可以在监控场景中快速准确的标出感兴趣的特定人脸图像，使人们不需要再用肉眼进行识别，解放了人力并且提高了准确度。随着该技术的普及，也出现了一些应用的问题，限制了该技术的继续发展，例如，在视频举证中，既需要标出特定人脸的图像，同时为了保护隐私也需要对其他人脸进行特殊处理，另外，缺乏一种从海量的视频文件中快速检索出特定人脸的方法，使人脸识别的优势无法充分发挥。
现有解决方案及缺点：针对人脸图像可能存在的被恶意篡改的问题，目前的方法是对录像文件存储器的保护，如对视频存储器设置密码等。但是由于管理者安全意识的淡薄，密码很容易泄露或被破解，而且无法解决在传输过程中由于遭受诸如中间人攻击等而导致的视频数据流被篡改的问题，无法保证人脸图像的完整性和机密性；而对视频中无关人脸的处理则是通过人工加马赛克等方式，比较费时费力。
为此，期望寻求一种技术方案，以至少减轻上述问题。
（三）发明内容
本发明为了弥补现有技术中无法保证人脸图像的完整性和机密性、人工加马赛克费时费力的不足，提供了一种视频中人脸图像加密防篡改和检索的方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种视频中人脸图像加密防篡改和检索的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、前端加密处理阶段，利用前端IPC检测到人脸后，对得到的各类信息进行加密、整合、编码，最后发送由编码器得到的H264 NALU；
B、后端解密处理阶段，根据收到的H264 NALU，解析自定义数据帧，提取出相应特征，对步骤A中的加密内容进行解密处理；
C、人脸完整性验证及检索阶段，比较解密和加密后的哈希值进行完整性验证，使用人脸特征值对比算法比较待检索人脸图片和解密后人脸图片的特征值，抽取对比成功的解密图片NALU保存为视频文件，完成特定检索；
所述步骤A具体包括：
A1、前端IPC检测到人脸，从原图中剪裁得到人脸图像数据块User[0...N]，并计算得到人脸特征值Feature[0...N]和人脸位置Pos[0...N]、时间戳ts等信息；
A2、使用随机函数生成加密密钥Ke，使用加密算法对人脸图像加密得到E(User,Ke)，将该加密数据重新写回原始图像中，实现了对人脸的加密；
A3、计算A1步骤中得到的人脸特征值Feature的哈希值H(Feature)；
A4、使用前端的私钥SkA加密H(Feature)得到人脸图像的数字签名为SkA[H(Feature)]，使用后端的公钥PkB加密A2步骤中生成的密钥Ke得到PkB[Ke]；
A5、将SkA[H(Feature)] +PkB[Ke]+ Pos+ts组合为UserData；
A6、使用UserData填充一个SEI自定义数据帧；
A7、将包含人脸的原图送入到编码器得到H264 NALU，在该NALU之前附加A6步骤中的SEI自定义数据帧，最后通过网络发送H264 NALU；
所述步骤B具体包括：
B1、后端打包储存收到的H264 NALU，播放检索时，读取存储文件，抽取H264 NALU，并检索出SEI自定义数据帧；
B2、按照格式从SEI自定义数据帧中解析出SkA[H(Feature)] 、Pk[Ke]+、Pos、ts；
B3、使用后端的私钥解密PkB[Ke]，得到加密密钥Ke；使用前端的公钥解密SkA[H(Feature)]，得到人脸特征值的哈希值H(Feature)；
B4、从SEI自定义数据帧的下一个NALU进行H264解码得到包含加密人脸的原图；
B5、根据Pos位置信息从原图中裁剪得到加密后的人脸图像E(User)；
B6、使用Ke解密B5步骤中的人脸图像E(User)，得到解密后的人脸图像User；
所述步骤C具体包括：
C1、计算B6步骤中得到的人脸图像User的特征值Feature’，然后计算其哈希值H[Feature’]，和A3步骤中的哈希值H(Feature)进行对比，来验证人脸完整性；
C2、在视频文件中检索特定人脸时，首先输入要检索的人脸图片得到UserX，计算其特征值FeatureX，使用人脸特征值比对算法和C1步骤中的Feature’进行阈值比对，对比成功后，将人脸图像User数据写回到原图，并将这些NALU抽取出来保存为视频文件，该文件中只包含该特定人脸的视频帧，完成检索特定人脸。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤A2中的加密算法为对称加密算法；
步骤C2的阈值对比具体步骤包括：
C21、设定阈值；
C22、计算待检索人脸图片和解密后人脸图片的特征值的标准差，标准差值小于C21步骤中设定好的阈值，即可认为是同一个人脸。
本发明的有益效果是：本发明能够在包含人脸图像的视频中快速检索并解码出特定人脸，保证该人员人脸的完整性、可用性和机密性，同时对视频中的无关人员人脸进行快速高效的屏蔽不可见处理。
（四）附图说明
图1为本发明的视频中人脸图像加密防篡改和检索的方法的前端加密处理流程图。
图2为本发明的视频中人脸图像加密防篡改和检索的方法的后端解密及完整性验证流程图。
（五）具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
图1、图2为本发明的一种具体实施例。该实施例为一种视频中人脸图像加密防篡改和检索的方法，主要包括以下三大步骤：
A、前端加密处理阶段，利用前端IPC检测到人脸后，对得到的各类信息进行加密、整合、编码，最后发送由编码器得到的H264 NALU；
B、后端解密处理阶段，根据收到的H264 NALU，解析自定义数据帧，提取出相应特征，对步骤A中的加密内容进行解密处理；
C、人脸完整性验证及检索阶段，比较解密和加密后的哈希值进行完整性验证，使用人脸特征值对比算法比较待检索人脸图片和解密后人脸图片的特征值，抽取对比成功的解密图片NALU保存为视频文件，完成特定检索。
下面对各个步骤进行拆解分析：
如图1前端加密处理流程图中所示，步骤A具体包括：
A1、前端IPC检测到人脸，从原图中剪裁得到人脸图像数据块User[0...N]，并计算得到人脸特征值Feature[0...N]和人脸位置Pos[0...N]、时间戳ts等信息；
A2、使用随机函数生成加密密钥Ke，使用加密算法对人脸图像加密得到E(User,Ke)，将该加密数据重新写回原始图像中，实现了对人脸的加密；
A3、计算A1步骤中得到的人脸特征值Feature的哈希值H(Feature)；
A4、使用前端的私钥SkA加密H(Feature)得到人脸图像的数字签名为SkA[H(Feature)]，使用后端的公钥PkB加密A2步骤中生成的密钥Ke得到PkB[Ke]；
A5、将SkA[H(Feature)] +PkB[Ke]+ Pos+ts组合为UserData；
A6、使用UserData填充一个SEI自定义数据帧；
A7、将包含人脸的原图送入到编码器得到H264 NALU，在该NALU之前附加A6步骤中的SEI自定义数据帧，最后通过网络发送H264 NALU。
如图2后端解密及完整性验证流程图所示，步骤B具体包括：
B1、后端打包储存收到的H264 NALU，播放检索时，读取存储文件，抽取H264 NALU，并检索出SEI自定义数据帧；
B2、按照格式从SEI自定义数据帧中解析出SkA[H(Feature)] 、Pk[Ke]+、Pos、ts；
B3、使用后端的私钥解密PkB[Ke]，得到加密密钥Ke；使用前端的公钥解密SkA[H(Feature)]，得到人脸特征值的哈希值H(Feature)；
B4、从SEI自定义数据帧的下一个NALU进行H264解码得到包含加密人脸的原图；
B5、根据Pos位置信息从原图中裁剪得到加密后的人脸图像E(User)；
B6、使用Ke解密B5步骤中的人脸图像E(User)，得到解密后的人脸图像User。
如图2后端解密及完整性验证流程图所示，步骤C具体包括：
C1、计算B6步骤中得到的人脸图像User的特征值Feature’，然后计算其哈希值H[Feature’]，和A3步骤中的哈希值H(Feature)进行对比，如果不一致则可以认为数据遭到了篡改，从而保证了人脸的完整性；
C2、在视频文件中检索特定人脸时，首先输入要检索的人脸图片得到UserX，计算其特征值FeatureX，使用人脸特征值比对算法和C1步骤中的Feature’进行阈值比对，原理是计算两组特征值数据的标准差，标准差值小于某一阈值即可认为是同一个人脸。如果比对成功，则将User数据写回到原图中，并将这些NALU抽取出来保存为视频文件，则该文件中只包含该特定人脸的视频帧。即可实现检索特定人脸，而其他无关人员人脸图像是不可见的。
其中步骤A2中的加密算法为对称加密算法。
其中步骤C2的阈值对比具体步骤包括：
C21、设定阈值；此处设定阈值的方法可以是, 计算同一个人在不同表情状态下拍摄到的所有人脸图片的特征值；将同一个人的所有人脸照片的特征值两两进行标准差计算，取标准差的平均值作为阈值;
C22、计算待检索人脸图片和解密后人脸图片的特征值的标准差，标准差值小于C21步骤中设定好的阈值，即可认为是同一个人脸。
本实施例与现有技术相比，优点如下：使用本技术方案后，录像的视频文件中包含检测到的人脸信息，可以根据输入的人脸图像从视频文件中快速的检索到特定的人脸，同时通过对人脸图像加密处理，保证了人脸的机密性；通过对人脸图像添加数字签名，保证了人脸的完整性；通过本方案的解密算法，保证了人脸图像的可用性，同时保护了其他无关人员的隐私，达到了本技术方案的目的，解决了该领域中数据安全程度低、检索特定人脸困难、无关人员图像处理难的技术难题。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种视频中人脸图像加密防篡改和检索的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、前端加密处理阶段，利用前端IPC检测到人脸后，对得到的各类信息进行加密、整合、编码，最后发送由编码器得到的H264 NALU；
B、后端解密处理阶段，根据收到的H264 NALU，解析自定义数据帧，提取出相应特征，对步骤A中的加密内容进行解密处理；
C、人脸完整性验证及检索阶段，比较解密和加密后的哈希值进行完整性验证，使用人脸特征值对比算法比较待检索人脸图片和解密后人脸图片的特征值，抽取对比成功的解密图片NALU保存为视频文件，完成特定检索；
所述步骤A具体包括：
A1、前端IPC检测到人脸，从原图中剪裁得到人脸图像数据块User[0...N]，并计算得到人脸特征值Feature[0...N]和人脸位置Pos[0...N]、时间戳ts信息；
A2、使用随机函数生成加密密钥Ke，使用加密算法对人脸图像加密得到E(User,Ke)，将该加密数据重新写回原始图像中，实现了对人脸的加密；
A3、计算A1步骤中得到的人脸特征值Feature的哈希H(Feature)；
A4、使用前端的私钥SkA加密H(Feature)得到人脸图像的数字签名为SkA[H(Feature)]，使用后端的公钥PkB加密A2步骤中生成的密钥Ke得到PkB[Ke]；
A5、将SkA[H(Feature)] +PkB[Ke]+ Pos+ts组合为UserData；
A6、使用UserData填充一个SEI自定义数据帧；
A7、将包含人脸的原图送入到编码器得到H264 NALU，在该NALU之前附加A6步骤中的SEI自定义数据帧，最后通过网络发送H264 NALU；
所述步骤B具体包括：
B1、后端打包储存收到的H264 NALU，播放检索时，读取存储文件，抽取H264 NALU，并检索出SEI自定义数据帧；
B2、按照格式从SEI自定义数据帧中解析出SkA[H(Feature)] 、Pk[Ke]+、Pos、ts；
B3、使用后端的私钥解密PkB[Ke]，得到加密密钥Ke；使用前端的公钥解密SkA[H(Feature)]，得到人脸特征值的哈希值H(Feature)；
B4、从SEI自定义数据帧的下一个NALU进行H264解码得到包含加密人脸的原图；
B5、根据Pos位置信息从原图中裁剪得到加密后的人脸图像E(User)；
B6、使用Ke解密B5步骤中的人脸图像E(User)，得到解密后的人脸图像User；
所述步骤C具体包括：
C1、计算B6步骤中得到的人脸图像User的特征值Feature’，然后计算其哈希值H[Feature’]，和A3步骤中的哈希值H(Feature)进行对比，来验证人脸完整性；
C2、在视频文件中检索特定人脸时，首先输入要检索的人脸图片得到UserX，计算其特征值FeatureX，使用人脸特征值比对算法和C1步骤中的Feature’进行阈值比对，对比成功后，将人脸图像User数据写回到原图，并将这些NALU抽取出来保存为视频文件，该文件中只包含该特定人脸的视频帧，最后完成检索特定人脸。
2.根据权利要求1所述的人脸图像加密防篡改和检索的方法，其特征在于：所述步骤A2中的加密算法为对称加密算法。
3.根据权利要求1所述的人脸图像加密防篡改和检索的方法，其特征在于：所述步骤C2的阈值对比具体步骤包括：
C21、设定阈值；
C22、计算待检索人脸图片和解密后人脸图片的特征值的标准差，标准差值小于C21步骤中设定好的阈值，即可认为是同一个人脸。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110135196A (zh) * 2019-05-10 2019-08-16 内蒙古工业大学 一种基于输入数据压缩表示关联分析的数据融合防篡改方法
CN111405233A (zh) * 2020-03-25 2020-07-10 苏州科达科技股份有限公司 视频会议中的加密图形传输方法、装置、存储介质及***
CN113674195A (zh) * 2020-05-13 2021-11-19 ***通信集团有限公司 图像检测方法、装置、设备及存储介质
CN113709523A (zh) * 2020-05-21 2021-11-26 联咏科技股份有限公司 用于编码及解码私密数据的方法及图像处理装置
CN116541872A (zh) * 2023-07-07 2023-08-04 深圳奥联信息安全技术有限公司 数据信息安全传输方法和***

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101221612A (zh) * 2007-01-11 2008-07-16 上海银晨智能识别科技有限公司 利用人脸识别进行加密解密电子文档的方法
CN101694724A (zh) * 2009-10-21 2010-04-14 重庆大学 在数码相机jpeg图像中嵌入gps信息并确保图像安全的方法
CN101957911A (zh) * 2010-09-29 2011-01-26 汉王科技股份有限公司 一种人脸识别方法及***
CN103731271A (zh) * 2013-12-30 2014-04-16 北京工业大学 一种基于同态加密和混沌置乱的在线人脸身份认证方法
CN108052915A (zh) * 2017-12-22 2018-05-18 深圳英飞拓科技股份有限公司 一种对录像视频进行人脸检测并识别的方法及装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101221612A (zh) * 2007-01-11 2008-07-16 上海银晨智能识别科技有限公司 利用人脸识别进行加密解密电子文档的方法
CN101694724A (zh) * 2009-10-21 2010-04-14 重庆大学 在数码相机jpeg图像中嵌入gps信息并确保图像安全的方法
CN101957911A (zh) * 2010-09-29 2011-01-26 汉王科技股份有限公司 一种人脸识别方法及***
CN103731271A (zh) * 2013-12-30 2014-04-16 北京工业大学 一种基于同态加密和混沌置乱的在线人脸身份认证方法
CN108052915A (zh) * 2017-12-22 2018-05-18 深圳英飞拓科技股份有限公司 一种对录像视频进行人脸检测并识别的方法及装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110135196A (zh) * 2019-05-10 2019-08-16 内蒙古工业大学 一种基于输入数据压缩表示关联分析的数据融合防篡改方法
CN111405233A (zh) * 2020-03-25 2020-07-10 苏州科达科技股份有限公司 视频会议中的加密图形传输方法、装置、存储介质及***
CN111405233B (zh) * 2020-03-25 2021-08-20 苏州科达科技股份有限公司 视频会议中的加密图形传输方法、装置、存储介质及***
CN113674195A (zh) * 2020-05-13 2021-11-19 ***通信集团有限公司 图像检测方法、装置、设备及存储介质
CN113709523A (zh) * 2020-05-21 2021-11-26 联咏科技股份有限公司 用于编码及解码私密数据的方法及图像处理装置
CN113709523B (zh) * 2020-05-21 2024-02-13 联咏科技股份有限公司 用于编码及解码私密数据的方法及图像处理装置
CN116541872A (zh) * 2023-07-07 2023-08-04 深圳奥联信息安全技术有限公司 数据信息安全传输方法和***
CN116541872B (zh) * 2023-07-07 2024-04-09 深圳奥联信息安全技术有限公司 数据信息安全传输方法和***

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