基于h.264%2favc编码标准的视频加密研究

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1、学校代号：10532学号：S1110W141密级：普通湖南大学硕士学位论文基于H．264／AVC编码标准的视频加密研究堂僮由遗厶丝名；囱筮TheResearchofVideoEncryptionBasedonH．264／AVCStandardbyXIANGMinB．E．(HunanUniversity)201AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringComputerTech

2、nologyintheGraduateSchooIofHunanUniversitySupervisorProfessorYANGGaoboSeniorEngineerLIQunlongJune，2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。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后果由本人承担。作者签

3、名：伺掇日期：诩悔参月7日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印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南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。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。作者签名：导师签名：2、不保密团。(请在以上相应方框内打“4”)伺妓＼Et期：砷妒年劢，触!肌溯甲年易月7Et多月7日基于H．2641AVC编码

4、的视频加密研究摘要随着多媒体技术和网络的迅速发展，视频技术的应用越来越广泛。为了保证视频内容在传输、使用时不被非法获取，视频数据加密已经成为多媒体应用领域的研究热点。新一代视频编码标准H．264／AVC以其优异的压缩性能和良好的网络适应性在多媒体领域发挥着重要作用。研究基于H．264／AVC的视频加密算法对于保护视频的安全具有非常重要的意义。目前，已有一些新型的结合视频编码过程的选择性加密技术。由于视频具有数据量大、编码结构特殊和实时性要求高等特点，各种选择策略都有其优缺点，仅依靠某一种策略难以满足实际

5、应用的需求。因此，研究对不同的策略进行有效合成，以实现加密特性的优化和改进是本文视频加密的主要研究点。论文的主要工作如下：首先，介绍了H．264／AVC视频编码与加密的相关知识，对研究内容与现状以及已有研究的不足等方面做了介绍与分析。其次，实现了一个基于H．264／AVC的选择性感知视频加密方法。方法结合了变换编码和熵编码两个阶段的加密，针对帧内和帧间宏块对数据恢复的影响不同，为各自选择了合适的语法元素进行加密。同时，设计了一个以帧为单位的基于RC4流密码算法的密钥序列生成方案。基于JMl0．2平台的实

6、验表明，该方法具有较高的安全性和较低的计算复杂度，对编码性能的影响小，加密后的视频仍具有数据可操作性等。再次，已有加密算法多是对视频帧进行无区分的加密，针对其计算量较大的问题，实现一个基于感兴趣区域的视频不等加密方法。根据视频的内容特性和FMO机制，将感兴趣区域作为重要区域单独划分出来并映射到不同的片组，再结合针对H．264／AVC设计的三个不同安全等级的加密算法，对不同片组的数据进行不等强度的加密。实验表明，该方案能实现视频的整体保护，尤其是重要区域的保护，获得了安全性和时效性之间的良好折衷，满足实时

7、应用的需求。关键词：H．264／AVC；视频加密；感知加密；不等加密；感兴趣区域；灵活的宏块排序II工程硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofmultimediaandnetworktechnology，videoapplicationsareexperiencingrapiddevelopments．Toensurethatvideocontentscan’tbemaliciouslycapturedduringtransmissionandsaving，vid

8、eoencryptionbecomesahotresearchingpointinmultimediaapplicationfield．H．264／AVCcodingstandard，asanewgenerationcodingstandard，isplayinganimportantroleindifferentmultimediaareasduetoitsgoodcompressionperformanceanditsgoodabili