H264视频安全加密技术研究

合肥工业大学博士学位论文H.264视频安全加密技术研究姓名：包先雨申请学位级别：博士专业：信号与信息处理指导教师：蒋建国20081001H.264视频安全加密技术研究作者：包先雨学位授予单位：合肥工业大学相似文献(10条)1.学位论文王亚军H.264视频加密算法研究及测试平台实现2008随着多媒体技术和网络技术的发展,视频加密算法在保护视频数据方面获得越来越多的重视。尤其对于关系到军事、商业和政治等敏感信息的视频数据,采用加密算法进行保护,成为一种广泛需求。2003年5月,视频编码标准H.264/AVC正式推出,成为新一代的视频编码国际标准。它具有高效的压缩性能和易于网络传输的能力,必将获得广泛的应用,是近几年内视频编码技术研究的主要方向。本论文的工作围绕视频安全算法研究热点展开,针对一般保密级别和高保密级别两种需求场合,基于H.264分别提出了相应的视频加密算法。针对一般保密级别的商业应用场合,在充分研究H.264视频编码标准的信源特征及原有DCT系数加密算法特点的基础上,有机地结合密码技术,提出一种基于H.264整数变换量化系数的视频加密算法。实验结果表明,该算法具有计算复杂度低、传输实时性较好、数据可操作性强及抗差错扩散性等优点。针对高保密级别的应用场合,提出一种H.264整数变换和运动矢量相结合的视频加密算法。该算法对上述视频加密算法进行了改进,通过对运动矢量及整数变换量化系数的合理选取,将原有各种DCT系数加密算法相结合,实现对视频的高安全加密。实验结果表明,该算法具有安全性较高、计算复杂度低、数据可操作性强、抗差错扩散性等优点,对于含±1AC及MVD系数较多的视频序列计算复杂度要高于第一种算法。基于VC++/MFC设计开发了一个H.264的视频加密测试平台。该平台集H.264视频编码、加密、解码、播放、测试结果统计及操作信息反馈功能于一体,可支持不同的视频加密算法,具有可操作性强、扩展性好等优点,为进一步研究各种视频加密算法提供了实验平台。2.期刊论文李晓举.冯战申.胡友情基于H.264CAVLC熵编码的视频加密方案-计算机工程与应用2009,45(34)基于块的数字视频编码一般包括运动估计、残差块变换和熵编码三个阶段.针对传统的视频加密方案--对第二阶段中的残差变换系数进行的加密,提出了一种基于H.264CAVLC熵编码的视频加密方案,该方案充分利用了流密码加密简单、运算快的优点,将加密过程置于视频编码的第三个阶段.理论分析和实验结果表明,该方案具有较高的安全性和较低的计算复杂度,加密运算不改码流结构,加密后的视频仍具有可操作性,不影响压缩性能,且可以根据应用需求进行分级加密,具有很大的灵活性.3.期刊论文蔡勉.李燕.唐峰.闫磊.CAIMian.LIYan.TANGFeng.YANLeiH.264多安全级网络视频加密方案研究-通信技术2010,43(1)为了满足网络多媒体在安全性和实时性上多样化的加密需求,同时为新一代的视频压缩编码技术提高安全保障.基于H.264视频编码标准和密码学原理,分析现有的视频加密算法性能,同时从安全性出发,面向网络视频服务需求制定多安全级网络视频加密方案.该方案针对不同网络视频提供安全、实时的服务,提高了网络资源利用率,对网络具有良好的适应性.同时也为新一代多媒体安全保护技术提供了新的思路.4.学位论文张嘉基于DirectShowFilter的视频加密技术实现2007视频处理一直是计算机技术发展的重要领域。随着计算机性能的不断提高，视频应用已经渗透到生活生产的方方面面。同时，随着网络的普及及其带宽的不断提高，视频文件的传递与共享更加容易。这就带来了一个难题，即如何防止一些特定用途的视频文件的非法传播。视频加密技术的诞生和发展，就是为了解决这一问题的。对视频文件的处理包括视频压缩、加密、解密和解压缩等。本文首先介绍了数字视频的基础知识，介绍了几种数字视频编码方法和标准。在此基础上，本文介绍了几种视频加密的方法，如全部加密、部分加密、置乱算法和改变Huffman码表算法等，并对其优点和缺点进行了评价。然后，本文介绍了数字版权管理的相关知识。接下来，本文讨论了进行视频开发所需具备的关键技术，包括面向对象编程、COM组件技术等。随后，本文引入了DirectShow框架，介绍了其组成及开发领域，简单介绍了利用DirectShow进行开发的一般步骤及Filter开发的技术细节。在此基础上，本文讨论利用DirectShow结合VisualC++和COM组件技术巧妙地实现了一种简便易行的个性化视频加密算法。最后，本文讨论了方案的不足之处，并展望了视频加密技术的未来发展方向。5.学位论文陈勇MPEG-4视频编码的DSP软件优化及加密算法研究2006MPEG-4视频压缩自提出以来，在网络视频、无线视频传输等领域得到了广泛的应用，但因其计算密集、存储需求大等特点对嵌入式系统的实时实现提出了挑战。同时，对视频信息的保护也是当前研究的一个热点。本文首先简单介绍了视频压缩技术的相关概念和原理，并结合MPEG-4视频压缩标准对常见的MPEG-4SimpleProfile和AdvancedSimpleProfile两种视频编码器进行了介绍。论文的研究重点是MPEG-4视频编码在TMS320C6416平台上的软件优化及其加密算法的研究。文章首先结合具体的优化实例详细说明了在TMS320C6416平台上进行MPEG-4视频编码软件优化的主要方法，比较了优化前后部分代码的性能，并给出了实际的编码性能和分析。然后提出了一种基于AES的OFB模式对MPEG-4视频中I-VOP中的DC差分系数以及P-VOP和B-VOP中Intra块的DC差分系数进行加密的算法，给出了实际的加密效果，并对该算法的误码性能、安全性、开销等进行了详细的分析，最后基于上述性能分析给出了该算法的应用场合和策略。论文最后还介绍了基于AD公司最新的JPEG2000压缩芯片ADV202实现无线视频采集传输卡的实现原理和接口。6.会议论文贾佳.蔡勉.王亚军.唐峰一种基于H.264的多安全级视频加密方案2007随着视频技术的发展,视频安全的重要性日益显著。不同的应用场合对视频传输的安全性和实时性有不同的要求。本文结合现有多安全级视频加密方案的优点,提出了一种基于H.264的安全性可分级视频加密方案。此方案可通过对不同视频数据选择性地加密,达到不同的安全级别,从而满足不同视频应用场合的需求。7.学位论文唐峰基于H.264视频选择性加密算法研究及测试平台实现2009随着多媒体和计算机网络技术的发展，多媒体视频应用的范围扩展到经济、军事、政治、教育等各行业。政治、经济、军事等敏感场合对保密性和安全性的要求，激励了视频加密算法的研究，使得视频加密成为一种广泛、迫切的需求。2003年5月，视频编码标准H.264/AVC正式推出，成为新一代的视频编码国际标准，它具有高效的压缩性能和易于网络传输的能力，是近几年内视频编码技术研究的主要方向，必将获得广泛的应用。本论文的工作围绕视频安全算法的研究热点展开，针对高保密级别需求提出了一种基于H.264视频关键信息的加密算法；针对H.264采用的新技术一灵活宏块排序(FMO)，提出一种随机置乱FMO-map的加密算法。基于H.264关键信息即DCT整数变换系数和运动矢量相结合的视频加密算法通过对运动矢量及整数变换量化系数的合理选取，结合原有DCT系数加密算法，实现对视频信息的加密，算法具有较高的安全性、计算复杂度低、数据可操作性强、抗差错扩散性等优点，对于运动剧烈的图像即含±1的AC系数及MVD系数较多的视频序列具有较好的加密效果。基于FMO-map置乱的视频加密算法通过产生一个随机顺序的码表来置乱FMO-map，打乱了视频排列的顺序，达到视频流加密的目的，并将随机置乱码表加密后传输。算法在安全性、压缩比改变率和计算复杂度方面都具有良好的性能。基于VC++/MFC设计开发了H.264的视频加密测试平台，具有H.264视频编码、加密、解码、播放、测试结果统计及操作信息反馈功能，支持不同的视频加密算法，具有可操作性强、扩展性好等优点，为进一步研究各种视频加密算法提供了实验平台。8.学位论文胡友情基于H.264熵编码的视频加密技术研究2008随着多媒体技术和网络通信技术的飞速发展，视频已经广泛地用于政治、军事、商业、医疗和教育等行业。除了政治和军事这两个需要高保密性的领域外，其它领域对视频加密的需求也越来越大。视频序列具有数据量大、编码结构特殊、实时性要求高等特点，这对视频加密算法提出了很高的要求。视频加密算法除了要有较高的安全性外，还必须具有较快的加密速度和保持压缩效率与编码格式不变。众多现有的视频加密方案都是在视频编码的熵编码之前进行加密，它们并不能完全满足前述对视频加密算法的要求。基于信源特性、结合熵编码过程的视频加密算法被认为是很好的研究方向。针对目前还没有基于H.264熵编码的视频加密方案的情况，本文对H.264的熵编码技术进行了详细研究，提出了与CAVLC和CABAC熵编码过程相结合的视频加密方案。CAVLC加密方案采用流密码体制，主要用于视频会议等实时多媒体应用。CABAC加密方案采用可灵活配置的加密模块和密文反馈模式，大大增强了安全性，主要用于存储视频和高清电视等应用。这两种加密方案可以分级，以满足不同加密级别的需求，安全覆盖了H.264的全部应用范围。理论分析和具体实验表明，这两种方案具有计算简单、安全高效、易于实现、不改变视频格式和压缩效率的优点。本文的研究可以应用到实际的系统中，也为今后在熵编码领域进行更好的加密算法的研究起到了抛砖引玉的作用。9.学位论文范若楠特定情况下视频加密算法研究2008随着多媒体通讯的发展，多媒体信息安全技术已成为网络传输研究的重要课题。由于视频等多媒体信息数据量大、冗余度高、实时性强等特点，传统的加密算法并不适用于视频加密。本文研究了近年来出现的一些常见的视频加密算法，总结了视频加密算法的特点，分析与比较了算法的性能，指出了各类算法的适用范围，提出了对于典型DCT加密算法的改进算法。在此基础上，通过分析H.264视频编码标准及其编码特点，提出了一种基于特定情形的H.264视频加密算法，该算法充分利用H.264编码中亮度和色度DCT系数能量分布的特点，对DCT系数进行不同程度的加密。经过对算法的试验结果分析，得出本文的算法具有良好的安全性、较低的运算复杂度、对压缩比的改变较小，能够满足低带宽、高安全等性能要求的特定情况下的视频传输。10.期刊论文廉士国.孙金生.王执铨视频加密算法及其发展现状-信息与控制2004,33(5)根据加密算法中压缩过程和加密过程关系的不同,将算法分为三类进行综述:直接加密算法、选择性加密算法和具有压缩编码功能的加密算法.在分别分析了它们的安全性、计算复杂性和压缩比等特点的基础上,给出了它们各自适合的应用范围,并且对视频加密算法的未来作了展望.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：a8e7b608-0860-4ffa-a746-9e1800b56d71下载时间：2010年10月23日