网络流媒体的分级加密保护研究

摘要

本文首先介绍了网络流媒体技术，流媒体的结构和技术特征、传输协议及提供的服务，对当前著名的视频编码标准H.264和MPEG-4进行的简单的分析，以及流媒体的应用领域。 其次，根据编码过程与加密过程的关系对视频加密算法作了分析与比较。根据不同类型的算法，分析了其安全性、实时性、数据量增加大小、数据格式的相容性以及数据的可操作性与应用范围等特性。 然后对H.264的关键技术及其编码过程进行了详细的分析，并对其关键算法进行了深入地研究，在此基础上设计了基于H.264中的三个关键步骤——帧内编码中的预测模式、帧间编码中的运动矢量和DCT系数作为加密的对象，设计了一种基于H.64的三分级压缩加密方案。分别适用于网上流媒体点播、远程教育、视频聊天、可视电话、视频监控、视频会议等流媒体应用。 本方案加密力度与安全性逐级递增，加密过程与压缩过程同步进行，既节省了大量的计算成本，又提高了加密速度，具有很高的实时性和可操作性。本加密方案复杂度低，具有很好的可逆性，易于实现，加密效果显著。 最后还分析了DRM技术，通过对流媒体DRM技术的原理和实现方式的分析，介绍了利用超级分发机制实现对流媒体的内容转发的版权控制。最后简单地设计了一种的流媒体数字版权管理平台，可以使非法用户无法播放下载的媒体文件，也可以使合法用户只能在许可证所在的计算机上使用，无法将流媒体文件复制到别的计算机上，进行超越权限的扩散使用，同时利用三分级逐级加密方案，实现对媒体的分类保护，适用于不同的媒体内容保护的需求，这是未来的工作。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：修改提纲

声明

第一章概论

1.1引言

1.1.1该研究工作的选题背景以及现实意义

1.1.2流媒体的安全性问题分析

1.2本论文所做的工作

1.3本论文的章节安排

第二章流媒体技术基础

2.1流媒体的基本知识

2.1.1流媒体的技术特征

2.1.2流媒体的传输协议

2.1.3流媒体系统的组成

2.1.4流媒体播放方式

2.1.5流媒体文件格式

2.2流媒体的压缩编码算法

2.2.1 H.264压缩编码算法

2.2.2 MPEG-4压缩编码算法

2.3流媒体技术的应用领域

2.5目前流式技术的主要解决方案

2.5.1 RealSystem

2.5.2 Windows Media Technology

2.5.3 QuickTime

2.5.4对于三大解决方式的分析

2.6本章小结：

第三章网络流媒体加密保护的研究现状

3.1数据加密原理和体制比较

3.1.1数据加密

3.1.2加密体制比较

3.2视频流的加密

3.2.1安全的数字视频标准

3.2.2视频加密算法

3.2.3视频加密算法性能比较

3.3本章小结：

第四章基于H.264的视频流加密算法设计

4.1 H.264的关键技术

4.2 H.264编码系统

4.2.1帧内预测编码和帧间预测编码

4.2.2运动补偿(Motion compensation)

4.2.3熵编码

4.2.4整数变换和量化

4.3基于H.264编码方案下的的加密算法设计

4.3.1第Ⅰ级：加密运动矢量

4.3.2第Ⅱ级：加密帧内编码帧(Ⅰ帧)及运动矢量

4.3.3第Ⅲ级：加密Ⅰ帧、运动矢量及加密DCT系数

4.3.4实验结果

4.3.5实验分析

4.4本章小结：

第五章网络流媒体数字版权管理

5.1数字版权管理(DRM)

5.1.1数字版权技术

5.1.2数字版权保护的目的

5.2流媒体DRM技术原理

5.2.1 DRM技术的工作原理

5.2.2 DRM的基本构成

5.2.3 DRM的实现方式

5.2.4内容转发版权控制的实现

5.3流媒体数字版权管理平台

5.3.1基本结构和功能设计

5.3.2数字版权管理系统加密和解密的实现原理

5.4流标记方式的移动流媒体数字版权管理

5.5本章小结：

第六章结束语

致谢

参考文献

攻读硕士期间的研究成果