基于H.265/HEVC的视频加密机制研究
发布时间：2022-01-02 15:00
随着视频编码技术与网络技术的迅猛发展,视频点播、电视电话会议、视频实时监控系统等相关视频应用已经被广泛用于社会生活中的各个方面。网络带给人们各种便捷的同时,也伴随而来一系列的安全问题,网络摄像机作为视频图像采集编码传输的重要的设备,极易受到攻击者非法的侵犯,给个人和社会造成了极大的负面的影响和经济损失。为了保护视频数据在存储和传输过程中的安全性,本文以保护网络摄像机的安全为实际的应用场景,基于安全网络摄像机构建了一套安全视频监控系统。在视频加密方法选择上,本文针对当今超高清技术下,视频图像数据量大、传输实时性要求高的特点,选择基于新一代视频编码标准H.265/HEVC编码后的视频流加密作为具体的研究目标,并根据视频流的特点提出并设计了一种视频加密方法,解决了视频数据在传输和存储过程中被非法窃取的问题。本文基于H.265/HEVC编码标准设计的高清安全视频监控系统,有着安全性高,延迟性低、稳定性强的特点,可以满足对视频内容保密性要求高单位的需求。首先,本文基于H.265/HEVC视频加密方法设计的视频加密系统支持新一代视频编码标准,并且该系统采用了海思Hi3516A视频处理芯片作为研究平...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
视频编码技术的发展历程
基于H.265/HEVC的视频加密机制研究-4-占领了市常第三代视频监控系统，也被现在称为是全数字化的网络视频监控系统，系统的最大亮点就是可以通过网络，对压缩编码后的视频流进行传输，并且接收端可以通过解码器，解码视频流来形成的数字化的监控系统。该系统结构简单，极大地减少了视频流数据在传输中的损耗，而且也拓展视频监控的范围使用。设备管理层次进一步被简化，统一视频平台可灵活连接设备。图1.1视频编码技术的发展历程图1.2视频监控系统发展历程
兰州交通大学工程硕士学位论文-5-1.2.3视频加密技术研究现状作为监控系统最重要的设备[15]，网络摄像机的安全与否直接关系着系统的安全，针对网络摄像机传输的视频信息，国内外众多学者提出了针对视频的加密方法[16]，这些方案在方法[17]、安全强度、应用范围[18]等方面都有着很大的差别。根据加密与编码顺序的不同主要可以归纳一下三类，具体如图1.3所示。图1.3视频加密方法(1)编码时加密：也称选择性加密[20-23]，编码过程如图1.4所示，是指在图像编码过程中对某些影响图像质量的数据进行加密。针对此加密方法[24]，学术界已经提出了大量相关研究方法，例如熵编码系数[25,26]、DCT系数[27,28]、预测系数[39]、量化矩阵[30]等进行加密的方案。这种加密方法因为加密的数据量小[31]，产生的加密时间消耗也小，适用于视频的实时传输。但是当前网络摄像机为了提高编解码速度，内部一般都采用专门的硬件设备对视频进行编码[32]，使用此方法势必得修改网络摄像机内部结构，导致成本增大，实现难度高，通用性较差，再者与编码相结合的某些参数加密无法保护视频中的大部分信息，安全性不高，难以用到网络摄像机中。图1.4编码时加密方法过程
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于目标检测的视频图像跟踪监控系统设计[J]. 马昱弘. 现代电子技术. 2020(11)
[2]高速铁路一体化综合视频监控系统构建研究[J]. 孙嵘,姜志威. 铁路通信信号工程技术. 2020(03)
[3]计算机视觉与感知在智慧安防中的应用[J]. 杜翠凤,蒋仕宝. 移动通信. 2020(03)
[4]基于机器视觉技术的加热炉视频监控系统[J]. 李林生. 石油化工自动化. 2020(01)
[5]基于Logistic和Arnold变换的HEVC选择性加密方案[J]. 周怡钊,王晓东,章联军,兰琼琼. 计算机应用. 2019(10)
[6]一种适用于多用户MIMO系统的低复杂度S-GMI-THP预编码算法及硬件实现[J]. 吕尉邦,贺光辉. 微电子学与计算机. 2019(07)
[7]基于幻方变换的HEVC熵编码加密方案[J]. 徐博文,王晓东,郭磊,王健. 电信科学. 2018(03)
[8]基于LCD模型的LCU选择性视频加密[J]. 徐博文,王晓东,章联军,郭磊,王健. 计算机工程. 2017(11)
[9]一种针对HEVC预测模式隐写的检测算法[J]. 盛琪,王让定,黄美玲,李倩,徐达文. 光电子·激光. 2017(04)
[10]网络视频监控的现状和安全问题研究[J]. 吴冠峰,宗权. 网络安全技术与应用. 2016(12)
博士论文
[1]数字视频的HEVC编码快速算法的研究[D]. 冯磊.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[2]H.265/HEVC编码加速算法研究[D]. 王建富.中国科学技术大学 2015
硕士论文
[1]面向视频物联网的安全防护机制的设计与实现[D]. 李偲.华中科技大学 2019
[2]基于H.265/HEVC的屏幕内容编码研究[D]. 王元嵩.北京工业大学 2019
[3]基于Hi3516A的HDMI显微自动对焦相机的设计与实现[D]. 丁红艳.浙江大学 2018
[4]基于Hi3536的视频解码系统的设计与实现[D]. 沈海明.西安电子科技大学 2017
[5]基于H.265高清视频多路传输系统实现[D]. 张硕.哈尔滨工程大学 2017
[6]基于H.265编解码的高清视频传输系统设计与实现[D]. 胡博.哈尔滨工程大学 2016
[7]基于HEVC/H.265的流媒体播放器的设计与实现[D]. 梁鹏.武汉邮电科学研究院 2016
[8]基于标准H265的视频安全编解码方案研究[D]. 郭芳.西南交通大学 2013
[9]基于ffmpeg的高性能高清流媒体播放器软件设计[D]. 黄诗文.浙江大学 2012
本文编号：3564386
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
视频编码技术的发展历程
基于H.265/HEVC的视频加密机制研究-4-占领了市常第三代视频监控系统，也被现在称为是全数字化的网络视频监控系统，系统的最大亮点就是可以通过网络，对压缩编码后的视频流进行传输，并且接收端可以通过解码器，解码视频流来形成的数字化的监控系统。该系统结构简单，极大地减少了视频流数据在传输中的损耗，而且也拓展视频监控的范围使用。设备管理层次进一步被简化，统一视频平台可灵活连接设备。图1.1视频编码技术的发展历程图1.2视频监控系统发展历程
兰州交通大学工程硕士学位论文-5-1.2.3视频加密技术研究现状作为监控系统最重要的设备[15]，网络摄像机的安全与否直接关系着系统的安全，针对网络摄像机传输的视频信息，国内外众多学者提出了针对视频的加密方法[16]，这些方案在方法[17]、安全强度、应用范围[18]等方面都有着很大的差别。根据加密与编码顺序的不同主要可以归纳一下三类，具体如图1.3所示。图1.3视频加密方法(1)编码时加密：也称选择性加密[20-23]，编码过程如图1.4所示，是指在图像编码过程中对某些影响图像质量的数据进行加密。针对此加密方法[24]，学术界已经提出了大量相关研究方法，例如熵编码系数[25,26]、DCT系数[27,28]、预测系数[39]、量化矩阵[30]等进行加密的方案。这种加密方法因为加密的数据量小[31]，产生的加密时间消耗也小，适用于视频的实时传输。但是当前网络摄像机为了提高编解码速度，内部一般都采用专门的硬件设备对视频进行编码[32]，使用此方法势必得修改网络摄像机内部结构，导致成本增大，实现难度高，通用性较差，再者与编码相结合的某些参数加密无法保护视频中的大部分信息，安全性不高，难以用到网络摄像机中。图1.4编码时加密方法过程
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于目标检测的视频图像跟踪监控系统设计[J]. 马昱弘. 现代电子技术. 2020(11)
[2]高速铁路一体化综合视频监控系统构建研究[J]. 孙嵘,姜志威. 铁路通信信号工程技术. 2020(03)
[3]计算机视觉与感知在智慧安防中的应用[J]. 杜翠凤,蒋仕宝. 移动通信. 2020(03)
[4]基于机器视觉技术的加热炉视频监控系统[J]. 李林生. 石油化工自动化. 2020(01)
[5]基于Logistic和Arnold变换的HEVC选择性加密方案[J]. 周怡钊,王晓东,章联军,兰琼琼. 计算机应用. 2019(10)
[6]一种适用于多用户MIMO系统的低复杂度S-GMI-THP预编码算法及硬件实现[J]. 吕尉邦,贺光辉. 微电子学与计算机. 2019(07)
[7]基于幻方变换的HEVC熵编码加密方案[J]. 徐博文,王晓东,郭磊,王健. 电信科学. 2018(03)
[8]基于LCD模型的LCU选择性视频加密[J]. 徐博文,王晓东,章联军,郭磊,王健. 计算机工程. 2017(11)
[9]一种针对HEVC预测模式隐写的检测算法[J]. 盛琪,王让定,黄美玲,李倩,徐达文. 光电子·激光. 2017(04)
[10]网络视频监控的现状和安全问题研究[J]. 吴冠峰,宗权. 网络安全技术与应用. 2016(12)
博士论文
[1]数字视频的HEVC编码快速算法的研究[D]. 冯磊.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[2]H.265/HEVC编码加速算法研究[D]. 王建富.中国科学技术大学 2015
硕士论文
[1]面向视频物联网的安全防护机制的设计与实现[D]. 李偲.华中科技大学 2019
[2]基于H.265/HEVC的屏幕内容编码研究[D]. 王元嵩.北京工业大学 2019
[3]基于Hi3516A的HDMI显微自动对焦相机的设计与实现[D]. 丁红艳.浙江大学 2018
[4]基于Hi3536的视频解码系统的设计与实现[D]. 沈海明.西安电子科技大学 2017
[5]基于H.265高清视频多路传输系统实现[D]. 张硕.哈尔滨工程大学 2017
[6]基于H.265编解码的高清视频传输系统设计与实现[D]. 胡博.哈尔滨工程大学 2016
[7]基于HEVC/H.265的流媒体播放器的设计与实现[D]. 梁鹏.武汉邮电科学研究院 2016
[8]基于标准H265的视频安全编解码方案研究[D]. 郭芳.西南交通大学 2013
[9]基于ffmpeg的高性能高清流媒体播放器软件设计[D]. 黄诗文.浙江大学 2012
本文编号：3564386
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