[发明专利]基于视频传输的流媒体实时加密方法及系统

权利要求书

1.基于视频传输的流媒体实时加密方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将编码后的视频分块；

(2)将每个视频分块通过加密转化为密文块，加密过程包括以下步骤：

1)将Chebyshev映射的初始值和控制参数作为主密钥，以Chebyshev为主密钥产生映射，进行迭代产生混沌序列密钥，将Tent映射的初始值和常数作为次密钥，以Tent为次密钥产生映射，进行迭代产生混沌序列密钥；

Chebyshev映射产生混沌序列的过程如下：

Chebyshev映射定义为X_n+1＝cos(kcos^-1(X_n)),X_n∈{-1,1}

其中，k为Chebyshev映射的阶数，当k大于2时，映射进入混沌状态，给定一个初值，对映射方程进行N次迭代，即产生长度为N的混沌序列；

Tent映射产生混沌序列的过程如下：

(a)

Tent映射定义为

Tent映射经过贝努利移位变换后即为：

X_n+1＝g(X_n)＝1-2|Xk-0.5|

取初始值X₀记入标志组Z，Z(1)＝X₀，i＝j＝1；

(b)对以上述移位变换后的Tent映射进行迭代，i自增1，产生X序列；

(c)如果迭代达到最大次数，则到步骤(b)终止运行；否则，如果X(i)＝{0,0.25,0.5,0.75}或X(i)＝X(i-K)，K＝{0,1,2,3,4}，则改变迭代初始值X(i)＝z(j+1)，j＝j+1，返回到步骤(b)；

(d)终止运行，保存X序列；

2)将上述混沌序列密钥分别进行按位异或运算生成中间密钥；

3)通过上述中间密钥按位异或生成终极密钥；

4)将终极密钥带入AES算法进行加密形成密文块，选择对视频的亮度块、运动矢量差分、色度块、残差块进行加密；

5)之后重返步骤1)-4)继续产生新的密文块直至全部视频加密完成；

(3)将步骤(2)产生的所有密文块结合构成最终的密文。

2.如权利要求1所述的基于视频传输的流媒体实时加密方法，其特征在于，所述亮度块加密为4X4子块加密或16X16宏块加密。

3.基于视频传输的流媒体实时加密系统，其特征在于，包括流媒体数据服务器(1)、采用上述权利要求1-2中任意一项权利要求中的方法加密的流媒体加密模块(3)，密钥交换系统(2)，传输网络(5)，所述流媒体数据服务器(1)包括流媒体数据源以及系统数据库，所述流媒体数据源用于提供视频，所述系统数据库用于储存系统状态信息和系统管理信息，所述系统状态信息包括加密IP地址，加密负载，系统管理信息包括用户信息以及服务信息；

所述流媒体加密模块(3)包括加密服务器群(31)以及设置于加密服务器群(31)内的密钥生成器(310)，所述流媒体加密模块(3)与流媒体数据服务器(1)相连使得所述加密服务器的选择通过所述系统数据库中的加密负载匹配设置；

所述密钥交换系统(2)用于流媒体数据服务器(1)与视频播放终端(4)的连接；

所述传输网络(5)用于流媒体加密模块(3)与视频播放终端(4)相连。

4.如权利要求3所述的基于视频传输的流媒体实时加密系统，其特征在于，所述流媒体数据源包括视频库以及视频采集设备。