信号与信息处理专业论文)基于H264的视频加密算法研究-PA视讯集团有限公司

信号与信息处理专业论文)基于H264的视频加密算法研究(图1)

　　基于Ｈ．２６４的视频加密算法研究摘要随着多媒体技术和网络技术的快速发展，多媒体视频应用的范围已扩展到政治、经济、军事、教育等各行各业，而政治、经济、军事等一些敏感场合对视频数据的保密性和安全性具有较高的要求。可见，对这些敏感视频数据进行加密以保证其安全性是必要的，对视频加密技术的研究具有重要的意义。由于视频信息具有数据量大，实时性要求高、编码结构特殊等特点，因此需要针对这些特点设计特殊的加密算法，以在保证视频信息安全性的同时，能够满足实时性、压缩比不变性以及保持数据格式不变等要求。其中，选择性加密算法能够较好地满足这些要求，目前得到了广泛的研究和应用，也是本文的研究重点。本文介绍了新一代国际视频压缩编码标准Ｈ．９．６４及其编码结构特点，研究了近年来出现的视频加密算法并进行了分析与总结，在此基础上，提出并实现了两种新的选择性加密算法。具体工作如下：（１）对视频加密和Ｈ．２６４的相关情况进行介绍和总结，奠定对视频数据进行加密研究的基础。（２）提出一种改进的帧内预测模式加密算法（ＩＰＭＥＡ），利用混沌伪随机序列加密所有帧内预测模式，并采用密钥控制循环队列对其进行进一步置乱，该算法在对码长影响很小的条件下，能够取得比以往同类算法更高的安全性，同时计算复杂度低，实时性好，可用于网络上的视频流服务。（３）针对Ｈ．２６４视频编码标准，提出一种新的ＤＣＴ系数加密算法，将块内洗牌与分层置乱相结合，即以宏块（ＭＢ）为加密的基本单元，先将ＭＢ内的４ ×４块进行随机洗牌，再将ＭＢ内的ＤＣＴ系数进行分层置乱。性能分析及实验结果表明，该算法可以取得很好的加密效果，适合于Ｈ．２６４的网络安全应用。关键词：视频加密多媒体安全选择性加密Ｈ．２６４ＳｔｕｄｙｏｎＶｉｄｅｏＥｎｃｒｙｐｔｉｏｎＡｌｇｏｒｉｔｈｍｓＢａｓｅｄｏｎＨ．２６４ＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｍｕｌｔｉｍｅｄｉａａｎｄｎｅｔｗｏｒｋｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｃｏｐｅｏｆｍｕｌｔｉｍｅｄｉａｖｉｄｅｏｈａｓｅｘｐａｎｄｅｄｔｏａｌｍｏｓｔａｌｌｗａｌｋｓｏｆｌｉｆｅｓｕｃｈａｓｐｏｌｉｔｉｃｓ，ｅｃｏｎｏｍｙ，ｍｉｌｉｔａｒｙａｆｆａｉｒｓ，ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｎｄＳＯｏｎ．Ｗｈｉｌｅｓｏｍｅｓｅｎｓｉｔｉｖｅｏｃｃａｓｉｏｎｓｓｕｃｈａｓｐｏｌｉｔｉｃｓ，ｅｃｏｎｏｍｙ，ｍｉｌｉｔａｒｙａｆｆａｉｒｓａｎｄＳＯｏｎｈａｖｅｔｈｅｈｉｇｈｄｅｍａｎｄｆｏｒｃｏｎｊＦｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙａｎｄｓｅｃｕｒｉｔｙ．Ｓｏ，ｉｔｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｅｎｃｒｙｐｔｔｈｅｓｅｓｅｎｓｉｔｉｖｅｖｉｄｅｏｄａｔａｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｉｒｓｅｃｕｒｉｔｙ，ａｎｄｓｔｕｄｙｏｎｖｉｄｅｏｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ．Ａｓｖｉｄｅｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｒｅａｔｄａｔａｑｕａｎｔｉｔｙ，ｈｉｇｈｄｅｍａｎｄｆｏｒｒｅａｌｔｉｍｅ，ｓｐｅｃｉａｌｃｏｄｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＳＯｏｎ，ｗｅｎｅｅｄｔｏｄｅｓｉｇｎｓｐｅｃｉａｌｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｆｏｒｔｈｅｓｅｆｅａｔｕｒｅｓｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｅｃｕｒｉｔｙｏｆｖｉｄｅｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｏｍｅｅｔｔｈｅｒｅａｌｔｉｍｅ

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