基于混沌的可变强度视频加密算法研究与实现
本文关键词:基于混沌的可变强度视频加密算法研究与实现 出处:《东北大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:多媒体视频技术已经广泛应用于现代生活的各个领域,随之而带来的安全性问题已经越来越引起人们的关注。各种保护视频内容隐秘安全性的加密算法也应运而生。本文在借鉴学习了各种相关的视频加密算法后,提出了一种基于混沌理论并且与H.264视频压缩标准紧密结合的,具有可变强度特性的视频加密算法。本文提出的算法具有下几个方面的特征:(1)算法以混沌密码学为基础,将混沌密码学中的置乱扩散体系引入到视频加密算法中。通过logistic映射以及四维超混沌映射快速生成密匙流。克服了以往视频加密算法中,采用低维度混沌算法以及加密体系设计单一所带来的安全性隐患。经过安全性分析与性能测试,本文提出的算法可以有效抵抗已知明文攻击、差分攻击、穷举攻击以及统计攻击,具有很高的安全性。(2)为了满足流媒体视频实时高效的加密需求,本文采用了选择性加密中的感知加密算法。通过加密视频压缩数据的关键部位,来快速有效的实现整个加密过程。这些加密部位包括色度、亮度帧内预测模式(IPM),运动矢量差(MVD),以及残差变换数据。算法的高实时性可有效满足面向互联网实时安全视频传输的需求。(3)传统的视频加密算法加密后一般会产生20%-50%的码率膨胀。本文在加密算法的设计上充分考虑了视频压缩过程中的数据结构特性,在保证加密效果的情况下,可以实现将码率变化控制在-1%~8%的范围内。(4)最后,算法的设计充分考虑了不同的应用环境对视频信息加密强度的不同需求,实现了加密强度的可调可变。
[Abstract]:Each field of multimedia technology has been widely used in modern life, with the attendant security issues have attracted more and more attention. A variety of video content protection encryption algorithm secret security has emerged. This paper study the video encryption algorithm in reference to a variety of related, propose a method based on Chaos Theory and closely combined with the H.264 video compression standard, with variable intensity characteristics of video encryption algorithm. This algorithm has the characteristics of several aspects: (1) algorithm based on chaotic cryptography, chaotic cryptography will be scrambling diffusion system into video encryption algorithm. By using logistic mapping and hyperchaotic mapping key generation flow. To overcome the video encryption algorithm, using low dimension chaotic encryption algorithm and system design of hidden safety caused by single Patients. After analyzing the security and performance test, the proposed algorithm can effectively resist the known plaintext attack, differential attack, brute force attack and statistical attacks, has high security. (2) in order to meet the real-time and efficient streaming video encryption requirements, this paper uses selective encryption in perception through the encryption algorithm. The encryption key parts of video compression data, to achieve rapid and efficient the encryption process. These encrypted sites include color, brightness of the intra prediction mode (IPM), motion vector difference (MVD), and residual transform data. The real-time algorithm can effectively meet the real-time security for Internet video transmission needs. (3 the traditional encryption algorithm) bit rate video usually generates a 20%-50% expansion. In the design of encryption algorithm considering the data structure of the video compression process, to ensure the encryption efficiency In the case of fruit, the rate change can be controlled within the range of -1% to 8%. (4) finally, the design of the algorithm takes full account of the different requirements of different application environments for the encryption strength of video information, and achieves the adjustable variable of encryption intensity.
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN919.81;TN918.4
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,本文编号:1423553
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