【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)和多媒體技術(shù)的快速發(fā)展,視頻信息被應(yīng)用到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域,關(guān)于視頻信息的安全也受到廣泛的關(guān)注,如何保護(hù)視頻信息的安全已成為一個(gè)急需解決的問題。與傳統(tǒng)的靜態(tài)圖像不同,動(dòng)態(tài)視頻具有數(shù)據(jù)量大,實(shí)時(shí)性要求高等特點(diǎn),因此對(duì)視頻加密的速度和安全程度提出了較高的要求�；煦缦到y(tǒng)具有對(duì)初始條件高度敏感,運(yùn)動(dòng)軌道長期不可預(yù)測等突出特征,能夠快速產(chǎn)生大量的可再生而又類隨機(jī)的偽隨機(jī)序列�；煦缦到y(tǒng)這些獨(dú)有的特性,為人們將混沌應(yīng)用到視頻加密領(lǐng)域提供了良好的基礎(chǔ)。本論文提出一種先對(duì)視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)置換加密,再對(duì)視頻圖像的緩存地址進(jìn)行地址置亂加密的雙重加密方法。在數(shù)據(jù)置換加密中,利用Qi超混沌產(chǎn)生加密用的偽隨機(jī)序列,并對(duì)該序列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)測試,提出基于異或、取模、做差、密文閉環(huán)反饋等技術(shù)的數(shù)據(jù)置換加密方法,同時(shí)給出該加密算法的驗(yàn)證分析。在地址置亂加密中,應(yīng)用二維非等長Arnold映射對(duì)視頻圖像地址進(jìn)行加密,該方法具有能夠?qū)θ我獯笮∫曨l圖像的地址進(jìn)行加解密的優(yōu)點(diǎn)。將數(shù)據(jù)置換和地址置亂兩種算法相結(jié)合,對(duì)視頻圖像信息進(jìn)行雙重加密,給出雙重加密方案的算法安全性驗(yàn)證分析。視頻加密利用FPGA硬件處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)。采用模塊化設(shè)計(jì),流水線操作,分步調(diào)試,聯(lián)合仿真,以及板級(jí)驗(yàn)證等操作,完成對(duì)基于超混沌的視頻加密的總體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。其中,視頻信息由數(shù)字?jǐn)z像頭實(shí)時(shí)采集,并顯示在VGA顯示器上,FPGA與計(jì)算機(jī)通過串口進(jìn)行通信,手動(dòng)輸入加解密密鑰來分別控制視頻信息的加密和解密。本論文給出了視頻加密實(shí)現(xiàn)結(jié)果和采集的視頻圖像的技術(shù)指標(biāo),并做了安全性分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該超混沌視頻加密系統(tǒng)密鑰空間大,穩(wěn)定性好,能夠較好地隱藏明文視頻信息,達(dá)到了預(yù)期的加密效果,性能良好可靠,具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

；（／邋＝邋１，邋２，３，４）為狀態(tài)變量；ａ，６，邋ｃ，邋Ａ邋ｅ，邋／為正的參數(shù)，當(dāng)取參數(shù)逡逑４９邋＜邋ａ邋＜邋５５，邋２０＜邋６邋＜２４，邋ｃ邋＝邋１３，邋＾邋＝邋８，邋ｅ邋＝邋３３，邋／邋＝邋３０邐，該系統(tǒng)是超混沌系統(tǒng)。Ｑｉ逡逑超混沌系統(tǒng)的Ｌｙａｐｕｎｏｖ指數(shù)如圖２－１所示。其中分別代表系逡逑統(tǒng)的四個(gè)Ｌｙａｐｕｎｏｖ指數(shù)。目前大多數(shù)超混純系統(tǒng)中最大的正Ｌｙａｐｕｎｏｖ指數(shù)一般逡逑小于２，且第二個(gè)正的Ｌｙａｐｕｎｏｖ指數(shù)也相對(duì)較小，從圖中可以看出Ｑｉ超混沌系逡逑統(tǒng)的第一個(gè)正Ｌｙａｐｕｎｏｖ指數(shù)最高可達(dá)１３，，第二個(gè)正Ｌｙａｐｕｎｏｖ指數(shù)最高可達(dá)３，逡逑兩個(gè)較大的正Ｌｙａｐｕｎｏｖ指數(shù)表明系統(tǒng)在某些方向上大量地?cái)U(kuò)張或收縮運(yùn)動(dòng)，意逡逑味著系統(tǒng)軌道非常混亂

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【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN918.4;TN791

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本文編號(hào)：2600565