【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)和多媒體技術的快速發(fā)展,視頻信息被應用到人們生活的各個領域,關于視頻信息的安全也受到廣泛的關注,如何保護視頻信息的安全已成為一個急需解決的問題。與傳統(tǒng)的靜態(tài)圖像不同,動態(tài)視頻具有數(shù)據(jù)量大,實時性要求高等特點,因此對視頻加密的速度和安全程度提出了較高的要求。混沌系統(tǒng)具有對初始條件高度敏感,運動軌道長期不可預測等突出特征,能夠快速產(chǎn)生大量的可再生而又類隨機的偽隨機序列。混沌系統(tǒng)這些獨有的特性,為人們將混沌應用到視頻加密領域提供了良好的基礎。本論文提出一種先對視頻圖像數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)置換加密,再對視頻圖像的緩存地址進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)生加密用的偽隨機序列,并對該序列進行統(tǒng)計測試,提出基于異或、取模、做差、密文閉環(huán)反饋等技術的數(shù)據(jù)置換加密方法,同時給出該加密算法的驗證分析。在地址置亂加密中,應用二維非等長Arnold映射對視頻圖像地址進行加密,該方法具有能夠?qū)θ我獯笮∫曨l圖像的地址進行加解密的優(yōu)點。將數(shù)據(jù)置換和地址置亂兩種算法相結(jié)合,對視頻圖像信息進行雙重加密,給出雙重加密方案的算法安全性驗證分析。視頻加密利用FPGA硬件處理技術實現(xiàn)。采用模塊化設計,流水線操作,分步調(diào)試,聯(lián)合仿真,以及板級驗證等操作,完成對基于超混沌的視頻加密的總體設計實現(xiàn)。其中,視頻信息由數(shù)字攝像頭實時采集,并顯示在VGA顯示器上,FPGA與計算機通過串口進行通信,手動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現(xiàn)結(jié)果和采集的視頻圖像的技術指標,并做了安全性分析。實驗結(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,達到了預期的加密效果,性能良好可靠,具有一定的應用價值。
【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，且第二個正的Ｌｙａｐｕｎｏｖ指數(shù)也相對較小，從圖中可以看出Ｑｉ超混沌系逡逑統(tǒng)的第一個正Ｌｙａｐｕｎｏｖ指數(shù)最高可達１３，，第二個正Ｌｙａｐｕｎｏｖ指數(shù)最高可達３，逡逑兩個較大的正Ｌｙａｐｕｎｏｖ指數(shù)表明系統(tǒng)在某些方向上大量地擴張或收縮運動，意逡逑味著系統(tǒng)軌道非�；靵y

；（／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，且第二個正的Ｌｙａｐｕｎｏｖ指數(shù)也相對較小，從圖中可以看出Ｑｉ超混沌系逡逑統(tǒng)的第一個正Ｌｙａｐｕｎｏｖ指數(shù)最高可達１３，第二個正Ｌｙａｐｕｎｏｖ指數(shù)最高可達３，逡逑兩個較大的正Ｌｙａｐｕｎｏｖ指數(shù)表明系統(tǒng)在某些方向上大量地擴張或收縮運動，意逡逑味著系統(tǒng)軌道非�；靵y
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN918.4;TN791

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本文編號：2600565