基于混沌密钥的视频单通道光学加密技术研究

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1、基于混沌密钥的视频单通道光学加密技术研究王洪伟中国人民武装警察部队工程人学，四安710086摘要：高清监控视频的加密传输是一个对监控视频传输过程有加密需求的领域，图像数据量的增大对加密算法提出严峻考验，严重增加加解密算法的运算开支，影响视频传输的实时性能。本文根据视频加解密要求，首次捉岀在视频监控领域进行光学加解密并设计了单通道基于双随机相位编码的加解密光学系统。该光学系统光学性能良好，其加解密速度和光速相等，基本将加解密时耗降为零。极大捉高了视频传输性能，在高清视频迅速普及的未来将会产生重要的应用价值，在军事加解密领域将有着广阔的应用前景。关键字:光学加解密;双随机相位编码;视频加密;傅里

2、叶变换中图分类号：7H745文献标识码：A文章编号:Designandanalysisonflexiblesupportoftip/tiltmirrorinimagetemWANGHongweiEngineeringUniversityofCAPF,Xi亦,7/0086,ChinaAbstract：Formeetingthedesignrequirementsofaccuracy,theflexibledesignoftip/tiltmirrorassembly^supportstructurewasproposedbasedonthetheoryofflexibledesigninthis

3、pape匸Inordertoensuretheaccuracyofthetip/tiltmirrorwhileensuringflexiblesupportstrength,aglueconnectionisdesignedbetweenthemirrorandflexiblesupport.WhaFsmore,theequivalentstiffnessmethodisusedtobuildfinefiniteelementmodelinaplanar-typelayerforthefirsttime.Meanwhile,Equivalentstiffnessmatrixisdeduced

4、andcalculated.Andthen,thefiniteelementmodelofalloftip/tiltmiiTorassemblyisbuilt.Keywords:tip/tiltmirror;flexiblesupport;equivalentstiffnessmethod;gluelayermodeling0引言随着电视行业中720p、1080i>108()p以及4K等高清视频的陆续出现，监控视频行业也从最初的小分辨率逐渐走到了960H甚至1920H的高清监控时代。随着视频监控需求领域越來越多、视频监控系统覆盖范围越來越广，人们对监控图像细节的辨识度的耍求也越来越高⑴。但是

5、对于某些在监控视频传输过程中有加密需求的领域，监控视频的高清化却成了加密算法的严重负担。单帧图像数国家自然基金(41301382,41301480)资助武奔工程大学基础研究基金(WJY201316)资助收稿日期：2014-12-31Tel:1372()426374Emaikwhwdyx@163.com作者简介：王洪伟,男,汉族，山东莘县,1980年出生，讲师，博士,主要研究方向：空间光学系统结构设计及CAD/CAE工程仿真据量的增大给加解密算法提出了严峻的考验，视频图像的增大将会严重增加加密算法的开支以及加解密的运算时间。因此如何快速有效地对高清视频进行加解密成为了一个难题。为了解决这一问

6、题，本文创新性地将光学加解密应用到了高清视频监控领域。由于光学加解密的速度与光速相等，所以能将加解密时间基本降为零，极大地提升了视频的传输性能。口前，还没见到对视频图像进行光学加解密的文献出现。只有高丽娟等人在文献［2］中利用三色光栅对彩色图像实施了光学加密，但是也没有涉及到视频加密领域。并口本文摒弃了该文献中使用的三色光栅的分空间彩色成像的加密方式，而改用了液晶光阀进行分时成像。这样就避免了三色光栅分空间成像对成像CCD阵列大小的带來的压力。本设计由于是利用光学调制变换來进行加解密，所以它不受图像分辨率増加的影响。1视频光学加解密系统视频光学加解密系统主要由光学镜头、液品光阀、基丁双随机相

7、位编码的加密镜头组、CCD成像芯片及相关驱动电路、网络交换机、存储服务器等组成，其系统框图如图1所示。光线先进入光学镜头聚焦成像，再经液品光阀按照红、绿、蓝的顺序将光线分时通过，然后将分时通过的单色光经过利用双随机和位编码技术实现的图像加密系统，最后在CCD感光芯片上进行成像。成像后的图像是一个几乎接近白噪声的加密后的图像。加密后的图像可以直接进入存储服务器，进行加密存储；或者通过网络交换机直接接入网络。由于