基于无线传感器网络的视频安全传输关键技术研究

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1、ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityforMasterDegreeofEngineeringRESEARCHONKEYTECHNIQUESFORSECURETRANSMISSIONOFVIDEOINWIRELESSSENSORNETWORKSAuthor：WangLongLongSpecialty:ComputerTechnologyAdvisorⅠ:Prof.LiXiaoYongAdvisorⅡ:Prof.DengJiangShengSchoolofInformationSecurityEngineeringSha

2、nghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinaSeptember20,2012上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复

3、印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日上海交通大学工程硕士学位论文摘要基于无线传感器网络的视频安全传输关键技术研究摘要随着无线网络和流媒体技术的飞速发展，各种针对流媒体的应用越来越广泛。其安全问题也越来越受到重视，对高效快速的视频加密算法的研究成为当下比较有意义的课题。不仅如此，视频信号在无线传感器网络中的传输还面临

4、着无线环境的时变性等情况，所以无线网络的路由算法也同样是一个研究重点。本文的研究分为两个方面。一是基于无线传感器网络的视频传输，阐述了基本蚁群路由算法，并研究针对能量消耗自适应机制、引入信息素的局部调整和全局调整，使其负载平衡且更适应无线网络的传输的优化算法。同时，采用基于H.264的视频传输框架平台，运用NS2进行仿真，在同等网络环境下得出与AODV的性能（时延、包成功传送率和平均跳数）的对比，最后给出恢复的视频截图，让其性能更加一目了然。另一个方面是视频的安全。针对H.264视频特殊的编码结构，对基于AES算法的OFB模式对视频进行加密处理的算法开展研究，对视频编码变换后，选

5、择视频中帧内编码模式（I帧）中的DC差分系数和帧间预测编码模式（P帧）、帧间双向预测编码模式（B帧）中intra块的DC差分系数进行加密处理。经过仿真实验分析，该加密处理方法降低了加密系统的计算复杂度，减小了系统开销，提高了实时性和安全性，适合无线多媒体网络视频流的安全传送。本文最后将研究的加密算法在S3C6410嵌入式平台上进行了实验，第I页上海交通大学工程硕士学位论文摘要并给出实验结果。关键词：WSN，蚁群算法，H.264，视频加密，S3C6410第II页上海交通大学工程硕士学位论文ABSTRACTResearchonKeyTechniquesforSecureTransmi

6、ssionofVideoinWirelessSensorNetworksABSTRACTWiththerapiddevelopmentofwirelessnetworkandstreamingmediatechnologies,variousapplicationsforstreamingmediaarebeingusedmoreandmorewidely.So,thesecurityofstreamingmediabecomesincreasinglyimportant.Thedesignofefficientvideoencryptionalgorithmsbecomesan

7、urgentsubject.Atthesametime,videotransmissionbasedonwirelessnetworkhashighdemandforreal-timetraffic,andtheroutingalgorithmisanotherresearchemphasis.Therearetworesearchpointsinthispaper.OneisvideotransmissionbasedonWSN.First,antcolonyalgorithm