基于超混沌序列密码的视频流加密传输技术研究

论文摘要

随着多媒体技术和网络技术的发展,多媒体应用越来越广泛,对网络上传输的多媒体数据进行加密保护成为一种迫切需求。视频流是重要的多媒体数据,具有数据量大、传输实时性要求高等特点,传统的加密算法难以适应视频流信息的加密传输要求,因此,需要研究更加合适的加密算法,以满足大数据量视频流信息加密传输的实时性要求。本文基于超混沌Hénon映射,设计了一种混沌序列密码,用于加密视频流,其中涉及到视频流的加解密与传输等关键技术。论文的主要内容有:1.在分析了混沌保密通信、视频流加密和流媒体实时传输技术的基础上,阐述了超混沌Hénon映射产生的序列的随机性,给出了利用超混沌系统生成序列密码的方法。2.研究了基于超混沌序列密码的视频流加解密算法、种子密钥的选取范围和安全传递方法,并对超混沌Hénon映射生成的二进制序列密码进行了随机性分析。3.研究了基于RTP/RTCP协议的视频流传输方法。提出了基于RTP协议的标识符匹配法以解决加解密密钥同步问题,在RTP协议中添加了同步标识,并在接收端缓冲区进行同步标识符匹配,以保证接收方解密密钥与发送方加密密钥同步。4.设计实现了网络环境下视频流加密传输原型系统,能够做到边加密边传输、边接收边解密边播放,并对该系统的加密和传输的安全性与效率进行了分析。实验结果表明该系统能够满足视频流加密传输的安全性和实时性要求。论文的研究表明超混沌Hénon映射产生的序列密码适用于网络上视频流的加密传输,进一步扩展了超混沌密码的应用范围,也推进了视频流加密技术的发展。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源及意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 混沌在保密通信中的应用研究
• 1.2.2 视频流加密技术的研究
• 1.2.3 流媒体实时传输技术的研究
• 1.3 文本主要工作
• 1.4 论文概览
• 第二章 相关技术背景
• 2.1 超混沌序列密码算法
• 2.1.1 一次一密加密概述
• 2.1.2 序列密码
• 2.1.3 超混沌Hénon 映射
• 2.1.4 由超混沌系统产生序列密码及其同步技术
• 2.2 流媒体传输协议
• 2.2.1 流媒体技术简介
• 2.2.2 流媒体实时传输协议组成
• 2.2.3 RTP/RTCP 协议的特点
• 2.2.4 RTP 在流媒体实时传输中的适用性
• 2.3 视频流加密技术
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于超混沌序列密码的视频流加解密传输方法
• 3.1 视频流的加密传输系统结构
• 3.2 基于超混沌序列密码的加解密算法设计
• 3.2.1 加解密算法设计的要求
• 3.2.2 种子密钥的选择与传递
• 3.2.3 超混沌Hénon 映射产生序列密码
• 3.2.4 加解密算法设计
• 3.3 基于RTP 的标识符匹配同步方法
• 3.3.1 基于RTP 的同步标识符设置
• 3.3.2 密钥同步的标识符匹配法
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于超混沌序列密码的视频流加解密系统设计实现
• 4.1 开发环境
• 4.2 发送端加密发送设计与实现
• 4.2.1 基于超混沌Hénon 映射的序列密码生成
• 4.2.2 加密过程的设计与实现
• 4.2.3 加密视频流数据发送设计与实现
• 4.3 接收端接收解密设计与实现
• 4.3.1 接收端标识符的提取
• 4.3.2 密钥同步的设计实现
• 4.4 本章小结
• 第五章 实验结果与分析
• 5.1 实验环境
• 5.2 视频流加解密实验及安全性分析
• 5.2.1 视频流加解密安全性分析
• 5.2.2 加解密效率分析
• 5.3 发送端加密发送效率分析
• 5.4 接收端接收、解密并播放效率分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果