基于H.265/HEVC的視頻加密機制研究
發(fā)布時間:2022-01-02 15:00
隨著視頻編碼技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,視頻點播、電視電話會議、視頻實時監(jiān)控系統(tǒng)等相關(guān)視頻應(yīng)用已經(jīng)被廣泛用于社會生活中的各個方面。網(wǎng)絡(luò)帶給人們各種便捷的同時,也伴隨而來一系列的安全問題,網(wǎng)絡(luò)攝像機作為視頻圖像采集編碼傳輸?shù)闹匾脑O(shè)備,極易受到攻擊者非法的侵犯,給個人和社會造成了極大的負面的影響和經(jīng)濟損失。為了保護視頻數(shù)據(jù)在存儲和傳輸過程中的安全性,本文以保護網(wǎng)絡(luò)攝像機的安全為實際的應(yīng)用場景,基于安全網(wǎng)絡(luò)攝像機構(gòu)建了一套安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在視頻加密方法選擇上,本文針對當今超高清技術(shù)下,視頻圖像數(shù)據(jù)量大、傳輸實時性要求高的特點,選擇基于新一代視頻編碼標準H.265/HEVC編碼后的視頻流加密作為具體的研究目標,并根據(jù)視頻流的特點提出并設(shè)計了一種視頻加密方法,解決了視頻數(shù)據(jù)在傳輸和存儲過程中被非法竊取的問題。本文基于H.265/HEVC編碼標準設(shè)計的高清安全視頻監(jiān)控系統(tǒng),有著安全性高,延遲性低、穩(wěn)定性強的特點,可以滿足對視頻內(nèi)容保密性要求高單位的需求。首先,本文基于H.265/HEVC視頻加密方法設(shè)計的視頻加密系統(tǒng)支持新一代視頻編碼標準,并且該系統(tǒng)采用了海思Hi3516A視頻處理芯片作為研究平...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
視頻編碼技術(shù)的發(fā)展歷程
基于H.265/HEVC的視頻加密機制研究-4-占領(lǐng)了市常第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng),也被現(xiàn)在稱為是全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng),系統(tǒng)的最大亮點就是可以通過網(wǎng)絡(luò),對壓縮編碼后的視頻流進行傳輸,并且接收端可以通過解碼器,解碼視頻流來形成的數(shù)字化的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,極大地減少了視頻流數(shù)據(jù)在傳輸中的損耗,而且也拓展視頻監(jiān)控的范圍使用。設(shè)備管理層次進一步被簡化,統(tǒng)一視頻平臺可靈活連接設(shè)備。圖1.1視頻編碼技術(shù)的發(fā)展歷程圖1.2視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展歷程
蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-5-1.2.3視頻加密技術(shù)研究現(xiàn)狀作為監(jiān)控系統(tǒng)最重要的設(shè)備[15],網(wǎng)絡(luò)攝像機的安全與否直接關(guān)系著系統(tǒng)的安全,針對網(wǎng)絡(luò)攝像機傳輸?shù)囊曨l信息,國內(nèi)外眾多學(xué)者提出了針對視頻的加密方法[16],這些方案在方法[17]、安全強度、應(yīng)用范圍[18]等方面都有著很大的差別。根據(jù)加密與編碼順序的不同主要可以歸納一下三類,具體如圖1.3所示。圖1.3視頻加密方法(1)編碼時加密:也稱選擇性加密[20-23],編碼過程如圖1.4所示,是指在圖像編碼過程中對某些影響圖像質(zhì)量的數(shù)據(jù)進行加密。針對此加密方法[24],學(xué)術(shù)界已經(jīng)提出了大量相關(guān)研究方法,例如熵編碼系數(shù)[25,26]、DCT系數(shù)[27,28]、預(yù)測系數(shù)[39]、量化矩陣[30]等進行加密的方案。這種加密方法因為加密的數(shù)據(jù)量小[31],產(chǎn)生的加密時間消耗也小,適用于視頻的實時傳輸。但是當前網(wǎng)絡(luò)攝像機為了提高編解碼速度,內(nèi)部一般都采用專門的硬件設(shè)備對視頻進行編碼[32],使用此方法勢必得修改網(wǎng)絡(luò)攝像機內(nèi)部結(jié)構(gòu),導(dǎo)致成本增大,實現(xiàn)難度高,通用性較差,再者與編碼相結(jié)合的某些參數(shù)加密無法保護視頻中的大部分信息,安全性不高,難以用到網(wǎng)絡(luò)攝像機中。圖1.4編碼時加密方法過程
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于目標檢測的視頻圖像跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 馬昱弘. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2020(11)
[2]高速鐵路一體化綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建研究[J]. 孫嶸,姜志威. 鐵路通信信號工程技術(shù). 2020(03)
[3]計算機視覺與感知在智慧安防中的應(yīng)用[J]. 杜翠鳳,蔣仕寶. 移動通信. 2020(03)
[4]基于機器視覺技術(shù)的加熱爐視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 李林生. 石油化工自動化. 2020(01)
[5]基于Logistic和Arnold變換的HEVC選擇性加密方案[J]. 周怡釗,王曉東,章聯(lián)軍,蘭瓊瓊. 計算機應(yīng)用. 2019(10)
[6]一種適用于多用戶MIMO系統(tǒng)的低復(fù)雜度S-GMI-THP預(yù)編碼算法及硬件實現(xiàn)[J]. 呂尉邦,賀光輝. 微電子學(xué)與計算機. 2019(07)
[7]基于幻方變換的HEVC熵編碼加密方案[J]. 徐博文,王曉東,郭磊,王健. 電信科學(xué). 2018(03)
[8]基于LCD模型的LCU選擇性視頻加密[J]. 徐博文,王曉東,章聯(lián)軍,郭磊,王健. 計算機工程. 2017(11)
[9]一種針對HEVC預(yù)測模式隱寫的檢測算法[J]. 盛琪,王讓定,黃美玲,李倩,徐達文. 光電子·激光. 2017(04)
[10]網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的現(xiàn)狀和安全問題研究[J]. 吳冠峰,宗權(quán). 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2016(12)
博士論文
[1]數(shù)字視頻的HEVC編碼快速算法的研究[D]. 馮磊.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2016
[2]H.265/HEVC編碼加速算法研究[D]. 王建富.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]面向視頻物聯(lián)網(wǎng)的安全防護機制的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李偲.華中科技大學(xué) 2019
[2]基于H.265/HEVC的屏幕內(nèi)容編碼研究[D]. 王元嵩.北京工業(yè)大學(xué) 2019
[3]基于Hi3516A的HDMI顯微自動對焦相機的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 丁紅艷.浙江大學(xué) 2018
[4]基于Hi3536的視頻解碼系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 沈海明.西安電子科技大學(xué) 2017
[5]基于H.265高清視頻多路傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)[D]. 張碩.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[6]基于H.265編解碼的高清視頻傳輸系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 胡博.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[7]基于HEVC/H.265的流媒體播放器的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 梁鵬.武漢郵電科學(xué)研究院 2016
[8]基于標準H265的視頻安全編解碼方案研究[D]. 郭芳.西南交通大學(xué) 2013
[9]基于ffmpeg的高性能高清流媒體播放器軟件設(shè)計[D]. 黃詩文.浙江大學(xué) 2012
本文編號:3564386
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
視頻編碼技術(shù)的發(fā)展歷程
基于H.265/HEVC的視頻加密機制研究-4-占領(lǐng)了市常第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng),也被現(xiàn)在稱為是全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng),系統(tǒng)的最大亮點就是可以通過網(wǎng)絡(luò),對壓縮編碼后的視頻流進行傳輸,并且接收端可以通過解碼器,解碼視頻流來形成的數(shù)字化的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,極大地減少了視頻流數(shù)據(jù)在傳輸中的損耗,而且也拓展視頻監(jiān)控的范圍使用。設(shè)備管理層次進一步被簡化,統(tǒng)一視頻平臺可靈活連接設(shè)備。圖1.1視頻編碼技術(shù)的發(fā)展歷程圖1.2視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展歷程
蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-5-1.2.3視頻加密技術(shù)研究現(xiàn)狀作為監(jiān)控系統(tǒng)最重要的設(shè)備[15],網(wǎng)絡(luò)攝像機的安全與否直接關(guān)系著系統(tǒng)的安全,針對網(wǎng)絡(luò)攝像機傳輸?shù)囊曨l信息,國內(nèi)外眾多學(xué)者提出了針對視頻的加密方法[16],這些方案在方法[17]、安全強度、應(yīng)用范圍[18]等方面都有著很大的差別。根據(jù)加密與編碼順序的不同主要可以歸納一下三類,具體如圖1.3所示。圖1.3視頻加密方法(1)編碼時加密:也稱選擇性加密[20-23],編碼過程如圖1.4所示,是指在圖像編碼過程中對某些影響圖像質(zhì)量的數(shù)據(jù)進行加密。針對此加密方法[24],學(xué)術(shù)界已經(jīng)提出了大量相關(guān)研究方法,例如熵編碼系數(shù)[25,26]、DCT系數(shù)[27,28]、預(yù)測系數(shù)[39]、量化矩陣[30]等進行加密的方案。這種加密方法因為加密的數(shù)據(jù)量小[31],產(chǎn)生的加密時間消耗也小,適用于視頻的實時傳輸。但是當前網(wǎng)絡(luò)攝像機為了提高編解碼速度,內(nèi)部一般都采用專門的硬件設(shè)備對視頻進行編碼[32],使用此方法勢必得修改網(wǎng)絡(luò)攝像機內(nèi)部結(jié)構(gòu),導(dǎo)致成本增大,實現(xiàn)難度高,通用性較差,再者與編碼相結(jié)合的某些參數(shù)加密無法保護視頻中的大部分信息,安全性不高,難以用到網(wǎng)絡(luò)攝像機中。圖1.4編碼時加密方法過程
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于目標檢測的視頻圖像跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 馬昱弘. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2020(11)
[2]高速鐵路一體化綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建研究[J]. 孫嶸,姜志威. 鐵路通信信號工程技術(shù). 2020(03)
[3]計算機視覺與感知在智慧安防中的應(yīng)用[J]. 杜翠鳳,蔣仕寶. 移動通信. 2020(03)
[4]基于機器視覺技術(shù)的加熱爐視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 李林生. 石油化工自動化. 2020(01)
[5]基于Logistic和Arnold變換的HEVC選擇性加密方案[J]. 周怡釗,王曉東,章聯(lián)軍,蘭瓊瓊. 計算機應(yīng)用. 2019(10)
[6]一種適用于多用戶MIMO系統(tǒng)的低復(fù)雜度S-GMI-THP預(yù)編碼算法及硬件實現(xiàn)[J]. 呂尉邦,賀光輝. 微電子學(xué)與計算機. 2019(07)
[7]基于幻方變換的HEVC熵編碼加密方案[J]. 徐博文,王曉東,郭磊,王健. 電信科學(xué). 2018(03)
[8]基于LCD模型的LCU選擇性視頻加密[J]. 徐博文,王曉東,章聯(lián)軍,郭磊,王健. 計算機工程. 2017(11)
[9]一種針對HEVC預(yù)測模式隱寫的檢測算法[J]. 盛琪,王讓定,黃美玲,李倩,徐達文. 光電子·激光. 2017(04)
[10]網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的現(xiàn)狀和安全問題研究[J]. 吳冠峰,宗權(quán). 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2016(12)
博士論文
[1]數(shù)字視頻的HEVC編碼快速算法的研究[D]. 馮磊.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2016
[2]H.265/HEVC編碼加速算法研究[D]. 王建富.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]面向視頻物聯(lián)網(wǎng)的安全防護機制的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李偲.華中科技大學(xué) 2019
[2]基于H.265/HEVC的屏幕內(nèi)容編碼研究[D]. 王元嵩.北京工業(yè)大學(xué) 2019
[3]基于Hi3516A的HDMI顯微自動對焦相機的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 丁紅艷.浙江大學(xué) 2018
[4]基于Hi3536的視頻解碼系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 沈海明.西安電子科技大學(xué) 2017
[5]基于H.265高清視頻多路傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)[D]. 張碩.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[6]基于H.265編解碼的高清視頻傳輸系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 胡博.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[7]基于HEVC/H.265的流媒體播放器的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 梁鵬.武漢郵電科學(xué)研究院 2016
[8]基于標準H265的視頻安全編解碼方案研究[D]. 郭芳.西南交通大學(xué) 2013
[9]基于ffmpeg的高性能高清流媒體播放器軟件設(shè)計[D]. 黃詩文.浙江大學(xué) 2012
本文編號:3564386
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