由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體應(yīng)用技術(shù)不斷發(fā)展,視頻信息的傳輸已經(jīng)司空見慣。隨之而來的視頻數(shù)據(jù)泄露成為了一個嚴(yán)峻的問題。科研人員根據(jù)不同的應(yīng)用場景,提出了不同的數(shù)據(jù)保護(hù)方案,然而在現(xiàn)有的視頻數(shù)據(jù)保護(hù)方案中均存在加密安全性與時間效率無法平衡的問題。根據(jù)存在的這一問題,本文提出了兩種解決方案。首先提出了一種基于ECC（橢圓曲線加密算法）和AES（高級加密標(biāo)準(zhǔn)）的混合加密方案。該混合加密方案中利用AES加密算法的高效性和ECC加密算法的高安全性實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)信息的保護(hù)。該方案分為兩步來完成,第一步中,利用橢圓曲線加密算法的私鑰和字符的ASCII碼將任意長度的任意字符插入視頻流進(jìn)行加擾。第二步中,使用對稱加密算法AES對加擾后的碼流進(jìn)行加密。通過實驗結(jié)果和實驗分析證明了該混合加密方案具有很好的安全性,而且與其他視頻加密方案相比具有更高的時間效率。其次根據(jù)視頻編碼特性提出了一種選擇性視頻加密方案。該方案利用H.264視頻編碼的分片特性,選擇AES加密算法的CFB（密文反饋模式）模式、偽隨機序列生成器生成的偽隨機序列作為密鑰對每個片中的重要語義元素進(jìn)行加密。通過從感知安全性、評估比較和性能三個方面分析,證明了... 

【文章來源】：新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

高級加密標(biāo)準(zhǔn)流程圖

28j org_Waterfall_cif k scr_Waterfall_cif l enc_Waterfall_cif圖 5-1 視頻序列對比圖觀察視頻序列對比圖 5-1 可知，要想觀看到清晰地視頻畫面必須獲得 AES的密鑰和 ECC 的私鑰。換句話說視頻加密過程嚴(yán)重破壞了視頻的商業(yè)價值。對比圖 5-1 中加擾視頻序列的 b0和 b1，h0和 h1,可以看出，qcif 格式的視頻序列加擾效果比較。5.1.1.2 客觀視頻質(zhì)量分析除了我們主觀能夠看到，我們還采用了 PSNR（峰值信噪比）、SSIM（結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)）來衡量視頻的感知質(zhì)量。PSNR 的計算公式是基于兩幅圖像誤差的均方誤差（MSE）計算獲得，MSE 的計算公式有等式（5-1）表示，PSNR 的計算公

d0org_mobile d1enc_mobile d2dec_mobile圖 5-2 視頻序列對比圖(org_news、org_foreman、org_hall、org_mobile)、加密視頻圖像（enc_news、enc_foreman、enc_hall、enc_mobile）、解密視頻圖像（dec_news、dec_foreman、dec_hall、dec_mobile）（如圖 5-2）。表 5-4：視頻序列尺寸比較視頻序列 視頻大小 編碼視頻大小 加密后視頻大小 解密后視頻大小coastguard 10.8M 444K 444K 444Kcontaine 10.8M 251K 251K 251Kforeman 10.8M 328K 328K 328Khall 10.8M 257K 257K 257Kmobile 10.8M 927K 927K 927Kmother-daughter 10.8M 180K 180K 180K

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]橢圓曲線加密體制安全性分析[J]. 王方鑫.  科技風(fēng). 2018(35)
[2]一種動態(tài)貓映射混沌圖像加密算法[J]. 王鮮芳,王曉雷,王俊美,李名.  河南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(05)
[3]基于雙Logistic混沌映射的數(shù)字圖像加密算法研究[J]. 李繁,林才壽,王小敏.  礦產(chǎn)綜合利用. 2018(03)
[4]醫(yī)學(xué)視頻加解密播放器的研究與實現(xiàn)[J]. 馬光,趙佩瑾,崔茂香.  中國醫(yī)療設(shè)備. 2016(06)
[5]視頻隱私保護(hù)技術(shù)綜述[J]. 佟玲玲,李揚曦,黃文廷.  通信學(xué)報. 2013(08)
[6]混沌加密技術(shù)綜述[J]. 吳立春.  中國水運(學(xué)術(shù)版). 2006(12)

碩士論文
[1]混沌圖像加密算法研究與實現(xiàn)[D]. 安守楠.中北大學(xué) 2018
[2]高級加密標(biāo)準(zhǔn)研究及其FPGA設(shè)計[D]. 盧堅.西南交通大學(xué) 2002



本文編號：3582647