近年來,隨著計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,視頻電話,視頻直播和視頻監(jiān)控等應(yīng)用不斷普及。視頻通信在人們信息交流中使用的頻率越來越高。視頻應(yīng)用在給人類生活帶來便利的同時,怎樣保護(hù)視頻信息安全也成為急需解決的問題。針對視頻信息的安全性問題,本文設(shè)計了一套混沌視頻加密系統(tǒng)。通過分析H.265編碼碼流的組成及結(jié)構(gòu),選擇重要部分進(jìn)行選擇性加密。使用Logistic混沌系統(tǒng)和Henon系統(tǒng)進(jìn)行加密,并對其中Logistic系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),通過將三個參數(shù)不同的Logistic根據(jù)產(chǎn)生的混沌序列數(shù)值大小的不同,決定使用哪個參數(shù)的Logistic混沌系統(tǒng)進(jìn)行下次迭代,增加了系統(tǒng)復(fù)雜度,提高了加密安全性。選擇在配備了雙核ARM Cortex-A9處理器的FPGA上實現(xiàn)加密算法,利用FPGA的并行運算能力,提高了加密效率,同時在FPGA上搭建嵌入式Linux平臺,方便了視頻數(shù)據(jù)傳輸程序的設(shè)計和視頻處理軟件ffmpeg的移植,有效解決了視頻傳輸和加密直接對象H.265視頻碼流獲取的問題。實驗結(jié)果表明,本加密系統(tǒng)能夠有效保護(hù)視頻信息的安全性,有一定的實用價值。

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
    1.3 本文主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第2章 H.265 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)概述及碼流分析
    2.1 H.265 標(biāo)準(zhǔn)簡介
    2.2 H.265 編碼技術(shù)流程
        2.2.1 預(yù)測編碼
        2.2.2 變換量化
        2.2.3 去方塊濾波
        2.2.4 樣點自適應(yīng)補(bǔ)償(SAO)
        2.2.5 熵編碼
    2.3 H.265 碼流分析
        2.3.1 起始碼
        2.3.2 NALU類型區(qū)分
        2.3.3 NALU荷載
    2.4 本章小結(jié)
第3章 Linux平臺搭建及應(yīng)用軟件的移植與設(shè)計
    3.1 黑金AX7020 開發(fā)平臺簡介
        3.1.1 ZYNQ-7000 芯片介紹
        3.1.2 黑金AX7020 開發(fā)板介紹
    3.2 基于ZYNQ-7000 的嵌入式Linux平臺搭建
        3.2.1 Linux開發(fā)環(huán)境搭建
        3.2.2 系統(tǒng)硬件配置
        3.2.3 編譯U-boot
        3.2.4 生成FSBL和 BOOT.bin
        3.2.5 編譯Linux內(nèi)核
        3.2.6 編譯設(shè)備樹
        3.2.7 文件系統(tǒng)
        3.2.8 SD啟動卡制作
    3.3 H.265 視頻處理軟件的移植
    3.4 視頻傳輸程序設(shè)計
        3.4.1 視頻傳輸系統(tǒng)的組成
        3.4.2 基于TCP的傳輸程序
    3.5 本章小結(jié)
第4章 混沌視頻加密算法的設(shè)計及FPGA實現(xiàn)
    4.1 混沌密碼學(xué)概述
        4.1.1 混沌理論概述
        4.1.2 密碼學(xué)概述
    4.2 混沌加密方案設(shè)計
        4.2.1 Henon混沌系統(tǒng)
        4.2.2 改進(jìn)的Logistic混沌系統(tǒng)及其優(yōu)點
        4.2.3 加密解密原理
    4.3 視頻加密算法的FPGA實現(xiàn)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 加密系統(tǒng)的整體框架及性能分析
    5.1 加密系統(tǒng)的整體框架
    5.2 加密結(jié)果分析
    5.3 性能分析
        5.3.1 密鑰空間
        5.3.2 密鑰的敏感性
        5.3.3 明文攻擊
        5.3.4 壓縮性能影響
        5.3.5 加解密時間
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果



本文編號：3852582