[发明专利]基于视频传输的流媒体实时加密方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于视频传输的流媒体实时加密方法及系统，方法包括以下步骤：(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，加密过程包括将Chebyshev映射的初始值和控制参数作为次密钥，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；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；之后通过上述中间密钥按位异或生成终极密钥；将终极密钥带入AES算法进行加密形成密文块；(3)将步骤(2)产生所有密文块结合构成最终的密文。本发明提高了实时视频加密的安全性，改善了流媒体数据的加密效果。

技术领域

本发明涉及流媒体加密技术领域，具体而言，涉及一种基于视频传输的流媒体信息的加密方法及系统。

背景技术

流媒体又叫流式媒体，它是指商家用一个视频传送服务器把节目当成数据包发出，传送到网络上，用户通过解压设备对这些数据进行解压后，节目就会像发送前那样显示出来。从多媒体文件或实时的多媒体数据流中所含的信息来看，大部分数据都是视频信息。

近年来随着数字视频的广泛普及，数字视频的网络应用已经步入了新的阶段。在网络上每天有着成千上万的数字视频在传播着，因此，如何保护这些数字视频的安全性显得尤为重要。目前，现有技术中主要通过加密手段实现数字视频安全性的保护。视频数据区别于其他视频的特点在于，视频数据的数据量较大，因此对于加密方法的加密效率要求较高。现有的加密方法普遍采用AES加密算法，AES加密算法相对于以往的DES加密算法来说运算速度更快，但是AES加密算法由于其密钥唯一性造成了AES加密算法在安全性上的不足，致使流媒体加密效果不够理想。

发明内容

本发明的主要目的在于提供基于视频传输的流媒体实时加密方法及系统，以解决现有技术中视频加密效果不理想的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种基于视频传输的流媒体实时加密方法，该方法包括以下步骤：

(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次密钥，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；

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)之后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；

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。本发明利用Chebyshev映射以及Tent映射的结合，将Chebyshev映射作为主映射，Tent映射作为次映射，由此对AES加密算法的密钥进行动态混沌变化，大大提高了加密方法的安全性，Tent映射在对视频这样的大数量级数据序列进行运算处理时也大大提高了运算处理效果。

进一步地，在步骤4)中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。对亮度块、运动矢量差分、色度块、残差块采用异或运算，计算量小，并且不会影响到压缩比。

进一步地，所述亮度块加密为4X4子块加密或16X16宏块加密。

进一步地，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}