MPEG-4视频加密算法研究.ppt

MPEG-4视频加密算法研究   * * * * MPEG-4视频编码 MPEG-4最大的特点是基于内容、基于对象进行编码 高压缩率 纠错性和基于内容的尺度可变性  DCT变换 离散余弦变换是MPEG-4压缩的基础  主要研究的几种MPEG视频加密算法模式 完全加密方案 选择行加密 具有压缩编码功能的加密方案 不考虑视频数据的结构特点,看作普通的二进制数据 根据不同的性能要求选择不同的敏感数据进行加密， 将压缩编码过程和加密过程相结合 数据量大，使得加密效率较低；改变视频数据的格式；不利于画面裁减、定位 加密数据量小，速度快，安全性高；不改变视频格式。 提高实时性；能够保持数据格式的相容性，具有较高的加解密效率。 我使用的加密方案:DCT变换中加入密钥 产生密钥的机制：混沌算法 特性：对初值敏感性，很小的初值误差就能被系统放大，因此系统的长期性是不可预测的；具有良好的统计性，可产生随机序列。 视频加密分为帧间加密和帧内加密。单帧图像的加密就是图片加密。帧间加密涉及到帧图像之间的运动补偿和估计等问题，所以我把工作重心放在帧内加密上。也就是首先要实现单帧图像的加密。 视频中截取的帧图像 测试视频文件 首先，我以一张图像为例演示加密过程。 读取单帧视频图像，大多数情况下加密图像使用的是一位的灰度图像，这样的话算法简单易懂，如图所示： im=imread(demo.jpeg); im1=rgb2gray(im); im1=medfilt2(im1,[3 3]); 读取图像demo的像素值，将RBG三原色属性，转化为只有黑白的灰度图像。数值范围还是1--255。 对灰度处理的图像进行DCT变化，形成一个一个8x8的数据宏块。以左上角为最大值，向周围逐渐扩散，值也越来越小接近于零。 T=dctmtx(8); im2=blkproc(im1,[8 8],P1*x*P2,T,T); 对于接近于零的值就可以压缩掉，剩下左上部得一些值，如图所示，每个像素左上角的颜色最明显。 这时候根据混沌加密算法产生密钥，同时获得图像数据，加入到DCT系数中去。从而形成一个乱码的加密图像。 [M,N]=size(im2); e=hundungen(M,N,0.1); tt=0.001; im3=mod(tt*im2+(1-tt)*e,256); 如果当前的用户并不知道由混沌算法形成的密钥。用户直接进行DCT逆变换的话，如图所示，得到一个乱码图片。 im4=(im3-(1-tt)*未知)/tt; im5=blkproc(im3,[8 8],P1*x*P2,T,T); 再次使用原密钥进程DCT逆变化的话，就会得到原始的灰度图像。 e=hundungen(M,N,0.1); im4=(im3-(1-tt)*e)/tt; im5=blkproc(im3,[8 8],P1*x*P2,T,T); 由帧图像加密的测试，可推算视频加密的可行性！ 凭借Ulead VideoStudio 10对视频处理的强大功能，步骤处理变的明朗化。 一.将视频转化成帧图像模式。24帧/s。每个帧占用一个图像。 二.对所产生的帧图像分别进行图像灰度-DCT变换-加密处理。 帧图像灰度处理 帧图像DCT变换 帧图像加入密钥 三.通过Ulead VideoStudio 10对加密后的帧图像进行合并，形成一段完整的视频。 加密视频在播放器下，无法得到正确图像的。 无正确密钥的情况下只通过的DCT逆变换后，无法得到视频 左为已知密钥解密的视频，右为原始视频的灰度图像 * *