基于混沌的視頻加密系統的設計與實現.pdf

1、近些年來，得益于網絡技術的進步，多媒體視頻應用進入了飛速發(fā)展的軌道，逐漸在人們的生活中普及。多媒體視頻數據與其他數據一樣在開放的網絡環(huán)境中傳輸很容易遭到攻擊與數據竊取，如何防止視頻數據中的隱私數據被人惡意獲取并非法使用已經成為一個急需解決的問題，多媒體數據安全問題也越來越受到學術界和工業(yè)領域的重視。而由于與普通數據不同，視頻數據具有格式特殊性、數據量巨大、實時應用處理能力要求高等特性，傳統的加密算法已經不適用于視頻加密，所以，需要設計適

2、合于視頻加密的新的加密算法。
　　本文主要圍繞基于混沌迭代系統的視頻加密方案進行研究與設計。在目前主流的，應用最為廣泛的H.264編解碼標準的基礎之上，結合混沌迭代系統生成用于加密的偽隨機序列，設計具有一定實際應用價值的視頻加密方案，并將方案實現成為一個視頻加密系統。
　　首先，針對H.264視頻加密算法很難同時滿足實時性、高安全性、復雜度低的要求，本文通過建造復雜時空混沌系統模型，構造復合混沌密碼算法，設計生成更為安全的不

3、易被攻破的加密偽隨機序列。同時通過設計選擇加密控制技術，對幀內幀間預測模式，CAVLC編碼過程編碼前的殘差數據掃描順序及編碼中的多處關鍵數據進行加密。理論分析和實驗結果表明，該加密方案在沒有影響到視頻格式的結構的基礎上，實現了高安全級別的加密效果，同時幾乎對壓縮比沒有產生影響，而且加密速度快，非常適合實時加密應用。
　　然后，本文針對很多對視頻加密安全需求非常高的情況，著重考慮視頻加密方案的安全性，研究設計了一套更為安全的視頻加密

4、方案。首先將時空混沌模中的本地方程由固定不變，改為動態(tài)選擇，構造動態(tài)的時空混沌模型，并進而設計出一套逐幀動態(tài)加密控制模塊，根據每一幀的不同信息，動態(tài)的選用不同的時空混沌本地方程，做到每一幀的加密密鑰和偽隨機序列生成系統都是不同的，大幅度提高了加密方案的抗攻擊性的同時，增強了方案的強壯性，具有抑制錯誤擴散的優(yōu)點。同時，在加密方案中引入運動矢量的符號位和方向值進行加密操作，保證了視頻中的運動信息內容的加密效果得到了進一步的提高。實驗表明，該