基于H.264的视频加密技术研究及实现

论文摘要

随着流媒体技术的更新发展,尤其是H.264新一代视频压缩技术的日趋成熟,各种针对流媒体的网络应用越来越广泛。与此同时,流媒体的安全问题越来越受到重视。鉴于视频数据存储和传输的实时性和便易性以及数据量巨大等特点,如何设计一种高效、快速的加密平台已成为当前亟待研究的课题。本文首先对H.264等视频压缩技术以及现有的流媒体加密方案进行了分析研究。然后,基于H.264的NAL层的数据结构,为加密视频传输系统设计了一种完全加密和选择加密相结合的两级方案,以及加密后数据的RTP传输方案。最后,针对该系统的特点,使用嵌入式技术设计实现了其子模块视频加解密硬件平台,同时使用AES算法的OFB模式作为该平台的数据加密算法,并对算法进行了优化处理,使得该平台具有较高的加解密速度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 视频压缩编码的发展
• 1.2 网络的安全现状
• 1.3 流媒体安全研究现状
• 1.4 课题的研究意义及内容
• 第二章 视频编码相关技术及H.264 标准
• 2.1 视频压缩一般原理
• 2.1.1 空间冗余的去除
• 2.1.2 时域冗余的去除
• 2.1.3 熵编码
• 2.2 H.264 标准及新特点
• 2.2.1 H.264 的分层结构
• 2.2.2 H.264 网络适配层NAL
• 2.2.3 H.264 视频编码层VCL
• 第三章 视频加密技术及AES加密算法
• 3.1 现有视频加密算法及性能
• 3.1.1 直接加密算法
• 3.1.2 选择性加密算法
• 3.1.3 具有压缩编码功能的加密算法
• 3.2 数据加密算法AES的描述
• 第四章 视频加解密平台的设计
• 4.1 加密视频传输系统
• 4.1.1 系统概述
• 4.1.2 系统所采用的视频数据加密方案
• 4.1.3 加密视频数据的RTP传输
• 4.2 视频加解密平台的设计及实现
• 4.2.1 视频加解密平台的设计需求
• 4.2.2 视频加解密平台的硬件设计
• 4.2.3 视频加解密平台的加密算法快速实现
• 4.2.4 视频加解密平台性能测试
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者的研究成果和参加的科研项目
• 附录 硬件调试平台