多媒体部分加密技术的研究
基于多媒体技术的音视频数据加密与安全传输
基于多媒体技术的音视频数据加密与安全传输一、背景介绍随着互联网的普及和技术的不断发展，音视频数据的传输和存储越来越成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
然而，由于音视频数据的特殊性，导致其泄露所造成的后果更为严重。
因此，加密和安全传输音视频数据成为了不可或缺的技术需求。
二、音视频数据加密技术1.对称加密算法对称加密算法是目前应用最广的加密算法之一，它采用了相同的密钥进行加密和解密。
因此，在较短的时间内，对称加密算法可以提供极高的加密速度和解密速度。
目前，常见的对称加密算法有DES、AES和RC4等。
2.非对称加密算法非对称加密算法运用了两个不同的密钥进行加密和解密，其中一个是私钥，只有密钥拥有者才能使用；另一个是公钥，公钥可以随意分发。
RSA算法是最常见的非对称加密算法之一。
3.混合加密算法混合加密算法将对称加密算法和非对称加密算法相结合，保证了数据传输的安全性和效率。
常用的混合加密算法有RSA和AES混合算法、DSA和AES混合算法等。
三、音视频数据安全传输技术1.TLS/SSLTLS/SSL是一种安全传输协议，用于保证网络通信中的安全性。
TLS/SSL可以对传输数据进行加密，并提供身份验证机制。
2.VPNVPN是虚拟专用网络的简称。
使用VPN，数据可以在加密的通道中传输，保证了网络传输的隐私和数据的安全性，可以确保互联网传输数据时的隐私。
3.SRTPSRTP是一种安全实时传输协议，它可以保证音视频数据的安全性和完整性，并提供始终运行的安全保障。
SRTP需要使用到对称加密算法，比如AES。
四、音视频数据加密技术的应用场景1.视频会议视频会议在商务场景中被广泛使用，但数据传输的安全性和保密性是至关重要的。
音视频数据加密技术可以保证数据传输的隐私性和完整性，确保商务活动的安全性。
2.网络直播网络直播的发展迅速，但因为直播内容通常是公开的，所以不需要完全加密。
然而，在某些情况下，加密音视频数据仍然是必要的，比如在线教育、在线金融交易等场景。
数字图像加密技术研究与实践
数字图像加密技术研究与实践第一章绪论1.1 研究背景随着信息技术的发展，数字图像作为一种重要的媒介形式被广泛应用于多个领域，例如医学、军事、工业等。
而数字图像的隐私性和安全性难以保障，因此数字图像加密技术越来越受到关注。
数字图像加密技术可以实现对数字图像数据进行安全加密，避免信息泄露，保护个人隐私和国家安全。
1.2 研究意义数字图像加密技术是信息安全领域中的一个重要研究方向，其在计算机网络安全、信息隐藏、多媒体安全等方面都有重要的应用价值。
本文从理论和实践两个角度展开数字图像加密技术的研究，提出了一种有效的数字图像加密方案，为数字图像的安全传输和处理提供了有力保障。
1.3 发展历程数字图像加密技术的研究可以追溯到上世纪80年代，最早的加密方案是基于传统加密算法的改进，例如DES、AES等。
然而，这些加密方案无法满足数字图像的特殊需求，后来，一些专门的数字图像加密算法被提出，在加密强度、加解密速度、安全性等方面都有了大大的改进。
第二章数字图像加密常用算法2.1 分组密码算法分组密码算法是一种将普通的明文划分为不同的分组，每个分组利用一定的加密算法进行加密的算法。
在加密过程中需要采用一定的填充模式，防止加密数据在分组时出现长度不足的情况。
常见的分组密码算法有DES、AES、Triple-DES等。
2.2 公钥密码算法公钥密码算法是一种利用两个不同的密钥进行加密解密的算法，一个用于加密数据，一个用于解密数据。
其主要特点是在加密和解密过程中使用不同的密钥，因此避免了密钥传递的安全问题。
常见的公钥密码算法有RSA、ElGamal等。
2.3 杂凑函数算法杂凑函数算法是一种将任意长度的消息经过杂凑算法处理后得到固定长度的消息摘要的算法。
消息摘要可以用于数字签名、信息验证等方面。
常见的杂凑函数算法有MD5、SHA-1、SHA-256等。
第三章数字图像加密方案3.1 加密算法设计基于前面介绍的数字图像加密常用算法，本文设计了一种混合加密算法，既包含分组密码算法，又包含公钥密码算法，保证了加密的强度。
多媒体信息安全
多媒体信息安全多媒体信息安全什么是多媒体信息安全？多媒体信息安全是指对多媒体数据（如图片、视频、音频等）进行保护和安全管理的一种技术和方法。
随着互联网和数字化技术的发展，多媒体信息在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
然而，多媒体信息的传输和存储对安全性提出了挑战，因此需要采取相应的措施来确保多媒体信息的安全性和完整性。
多媒体信息安全的挑战与传统的文本数据相比，多媒体信息的安全性更加复杂。
以下是一些多媒体信息安全面临的主要挑战：安全传输在互联网输多媒体文件时，需要确保数据的机密性和防止数据被未授权的访问者获取。
常用的技术包括数据加密和安全传输协议，如SSL（Secure Sockets Layer）和TLS（Transport Layer Security）。
防止篡改多媒体文件容易受到篡改的风险。
黑客可以修改多媒体文件的内容，从而损害信息的完整性和可信度。
为了防止篡改，可以使用数字签名技术和消息认证码（MAC）来验证文件的完整性。
数字水印数字水印是一种在多媒体文件中嵌入隐藏信息的技术。
它可以帮助鉴别和追踪未经授权的复制、分发和使用。
数字水印可以应用于图片、音频和视频文件等多种多媒体类型。
不可逆压缩算法在压缩图片、音频和视频等多媒体文件时，为了减少文件大小，常常使用不可逆压缩算法。
这种算法会导致原始数据的一部分信息丢失，使得恢复文件原始内容变得困难。
因此，需要采取一些额外措施来确保压缩后的文件的安全性。
多媒体信息安全的应用领域多媒体信息安全技术在许多领域都有应用，包括但不限于以下几个方面：电子商务在电子商务中，多媒体信息安全技术可以保护交易过程中的敏感信息，如用户的信用卡号码和密码。
通过加密和身份认证等措施，确保商务交易的安全性。
多媒体信息安全技术在视频监控领域具有重要意义。
可以通过加密视频流、防止未经授权的访问和篡改，保护视频监控系统的安全性。
数字版权保护在数字版权保护方面，多媒体信息安全技术可以用于防止盗版和非法复制。
数字图像加密算法的研究与实现
数字图像加密算法的研究与实现摘要数字图像加密是进行数字图像信息保密的一种手段。
随着信息技术的飞速发展，数字图像在各个领域中有着极为广泛的运用，那么数字图像中所包含的信息安全性应受到重视。
数字图像本身具有数据量较大的特点，用传统的的加密方法往往无法达到加密的要求，许多学者对数字图像的信息安全性进行了多次研究并提出了许多强而有效的算法。
本文研究并实现了一种基于混沌序列置乱的数字图像加密算法，通过密钥产生混沌序列，将该混沌序列进行逻辑排序，并以此排列方法对数字图像进行加密。
该算法隐私性较强，在数字图像的加密和解密过程中均需要密钥的参与，因此不知道密钥的用户无法恢复数字图像，具有良好的保密性。
关键词：数字图像混沌加密数据隐藏AbstractDigital image encryption algorithm is a method about keeping the information of digital image secret.With the quick development of informational technology,the digital image has been utilized in many areas,so the security of message that digital images carry should be paid attention.Particularly ,digital images have the characteristic of a large amount of data,it can not meet demands about encryption that encrypting data in traditional way,which leads to a lot of scholars have spent much time and energy on researching the security about digital image information and illustrated many effective algorithm.This article discuss and illustrate a kind of digital image encryption algorithm based on chaotic array disruption,producing chaotic array according to the key,then logically arranging existed chaotic array,finally encrypt digital image with same logic.It shows better privacy.This process requires keys participating in both encryption and deciphering,so anyone does not know the key who can not rebuild the original image.Key words:digital image chaotic encryption hiding data目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1数字图像加密的基础理论 (4)1.1密码学的介绍 (4)1.2 图像加密技术 (4)1.3数字图像的置乱 (5)1.4混沌加密简介 (5)1.5混沌加密安全性分析 (6)2开发工具简介 (8)3基于混沌的数字图像加密算法 (11)3.1数字图像混沌加密算法总体设计 (11)3.2 数字图像混沌加密算法 (11)3.3数字图像混沌解密算法 (13)4实验仿真与结果 (14)4.1编程实现相关函数及其方法 (14)4.2仿真结果 (14)4.2.1非彩色图像实验仿真 (14)4.2.2彩色图像实验仿真 (16)结论 (18)附录1混沌加密与混沌解密算法代码 (19)绪论计算机和网络的飞速发展为多媒体数字产品的使用、传播提供了极其便利的途径，然而由于数字产品具有极易被复制和修改的特性，使得数字作品的信息安全问题和版权保护成为迫切需要解决的难题。
IPTV媒体内容保护技术及安全需求分析
微 软 公 司 推 出 的 ＤＲＭ 迄 今 已 在 超 过 ５ 亿 台 计 算 机 上 安 装 ，应 用 于 多 种 音 乐
者 、服 务提 供 者和 设备 制造 商将 内容 无 缝 地提 供给 消费 者 。标 准支持 新颖 和灵 活的 不 同内容 分发 商业 模 式 ，以 用户 为 中心的 域管 理模 型允 许 用户在 个 指定域 的 设备 间 ，任意 分 享和交
发 模式 ，可 使用 户在 家庭 环境 下或 与 好友 间实现 内容的共享 。Ｍａｌ 支持 的 ｒｎ ｉ 终端 形式不仅 涵盖Ｐ Ｃ、电视 机顶盒 ， 同时也 支持 录像机 、手 机 以及媒 体播 放 器 等 便 携 设 备 。 与 其 他 市 场 上 的 ＤＲＭ标准相比 ，Ｍａｌ 有更加友好 的 ｒｎ ｉ 域 管理模 型 ，同 时可支 持 多种 内容分 发形 式并 且更 容 易应 用到 宽带互 联 网 中去 ，具有很好的商业 应用价值 。
展的双 向数 字媒体业务 ，给用户提供 了更加丰 富的媒体分发 、复制等业务形式 ，显然数字 电 视中应用的ＣＡ 制很难满足 Ｉ ＴＶ 机 Ｐ 对业 务和 内
容 安 全 的需 求 。
（ ｏ ｄ ｉｎｌ ｃｅｓ Ｃ ｎ ｉｏ ａ Ａ ｃｓ，ＣＡ）系统 ；另一种是数 ｔ
字 版 权 管理 （ ＤＲＭ ） 制 。 机
动 开 放 的 ＤＲＭ标 准 。 目前 ｏＭＡ ＤＲＭ
联 网用户大都在Ｐ Ｃ上 使 用 Ｙｏ Ｔ ｂ 等 ｕ ｕｅ
网络视 频业务 ，手机则作为了移动电视
基于混沌的多媒体数据加密
在非线性动力学系统 中由确定性系统产生的类随机行 为， 它具 有有界 的 、 周期 、 随机 的特 点 。 混沌 现 象 非 类
最初 由美 国气 象学家 洛伦 兹发 现 的 ， 在 １６ 他 ９ ３年研 究 模 拟天气 预报 时 ， 过将 大 气 的动 态 方 程 简化 成 了一 通
射所产生的序列 由参数 和 的初始值 控制 ， 。 这两 个参数任何 中的任何一个出现细微差别 时， 映射 产生
密钥对多媒体数据进行加密 ， 另一类是对多媒体 数据 的位 置进行 重新 排序 的混沌置 乱 。
二 基 于 Ｌ ｇｓｅ的混 沌序 列加密 ｏ ｉｉ ｔ
中， 既能保持较高的安全性 ， 又具有实时处理能力 。传 统 的数据 加密算 法虽 然可 以直 接用 于多媒 体 数据 的加
密， 但它们 通 常因 为较高 的计算 复杂 度 ， 法 对大 量 的 无
一
引言
个三 阶非线 性 方程 ， 用 当时 的计算 技 术 ， 算 结果 应 计 发现 这个 确定 性方 程 的动力 学经 演化后具 有类 似 随机
的性 质 ， 因而推 断 出长期 的天 气预报 是不 可能 的结论 。
多媒 体数 据 的网上传 输 随着 网络技 术 和多媒 体技
术 的发展 而 变得越 来越普 遍 ， 在开 放式 的网络环 境 中 ，
条件 的极 端敏 感、 长期不可预测及计算复 杂度较低等特 点 ， 介绍 两类基 于混沌 的加 密方 法： 一类是利 用混沌映射 产 生密钥序 列 ， 用该序列与 多媒体数据进行按位 异或运算进行加 密 ； 利 另一类是利 用混沌 置乱的原理 ， 多媒体数据 对 进行位 置变换 ， 改变后的 多媒体数据 因无 法理 而达到加 密的 目的 。这 两类加 密方 法， 在保 证安 全的前提 下均有较 低 的计算复杂度 ， 适合 于多媒体数据 的加 密。 ［ 关键词 ］ 多媒体加 密； 计算复杂度 ； 混沌序列 ； 混沌置乱 ［ 中图分类号 ］ Ｔ ３ ９ ［ 献标 识码］ Ａ ［ Ｐ０ 文 文章编 号］ １０ — ６ ４一（０ ０ ０ ０ ４ ０ ０８ ４１ ２ １ ）２— ０ ９— ３
流媒体加密技术研究
Ａｂ ｔａ ｔ Ｂ ｓ ｄｏ ｈ ｈ ｒ ｃｅ ｉ ｉｓｏ ｎ ｒ ｐ ｉｎｔｃ ｎ ｌｇ ，ｔ ｉ ｐ ｐ ｒｃ ｎ ｕ ｔ ａ — ｅ ｔ ｔ ｄ ｆ ｈ ｎ ｒ ｐｉｎ／ｄ ｅ ｙ ｔ ｎ ｓ ｒ ｃ ： ａ ｅ ｎ ｔ ｅｃ ａａ ｔｒ ｔ ｆ ｃ ｙ ｔ ｈ ｏｏ ｙ ｈ ｓ ａ ｅ ｏ ｄ ｃ ｓ ｎ ｉ ｄ ｐ ｈｓ ｕ ｙｏ ｅ ｃ ｙ ｔ ｓｃ ｅ ｏ ｅ ｎ ｔ ｅ ｏ ｅ ｒ ｐｉ ｏ
பைடு நூலகம்
Ｋｅ ｒ ｓ ｍｐ ｔｒｔｃ ｎ ｌｇ ｓ ｆｗ ｒ ｅ ｉｎ ｔｅ ｍｉ ｇｍｅ ｉ ， ｎ ｒ ｐ ｉｎ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｓ ｑ ｅ ｃ ａ ｓ ｒ ＭＰ Ｇ Ｉ ｙ ｗｏ ｄ ｏ ｕ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｔ ａ ｅｄ ｓｇ ；ｓｒ ａ ｎ ｄａ ｅ ｃｙ ｔ ｈ ｏｏ ｙ ｅ ｕ ｎ ｅｐ ｓｗｏ ｄ； ｔ ｃ Ｉ ｏ ｅ Ｉ Ｅ －
［ 文章编号］１ ０ － ２ ０ （ ０ ６０ －０ １ 一Ｏ ０ ０ ５２ ２ ０ ） ６ １ ９ ４
流媒体加密技术研究
刘完 芳 常卫东。 ，
（． １湖南公安高等专科学 校计算 机系． 湖南 长沙 ４ｏ３ ￣． １１８２湖南公安高等专科学校计算 机系， 湖南 长沙 ４０３） １１８
［ 摘 要 ］ 从传统密码技术人手． 在结合流式样体的特征基础上对其加密／ 解密机制进行了深入的研究， 分析加密方法满足漉媒体
维普资讯
第２ ６卷
第 ６期
中 南
林
学
院 学
报
ＶＯ ． ６ Ｎｏ ６ Ｉ２ ． Ｄｅ ．２ ０ ｃ ０６
２０ ０ ６年 １ 月 ２
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ ＯＦＣ Ｎ ＡＬ Ｓ ＵＴＨ Ｆ Ｅ Ｔ Ｙ Ｅ ＴＲ Ｏ ＯＲ Ｓ Ｒ ＵＮＩ ＳＴＹ Ｖｌ Ｉ Ｒ
加密技术的研究与发展
ｔ ｃｎ ｌｇ ｏ ｎｔ ｒ ｓｃｒ ｙ． Ｉ ｈ ｐ ｐｒ ｈ ｄｖ ｌｐ ｎ ｃ ｕｓ ｏ ｅ ｃｙ ｔｏ ｔｃ ｎｌｇ ｈ ｓ ｅｎ ｔｄｅ ｅ ｈ ｏ ｙ ｆ ｅ ｗｏｋ ｅ ｕｉ ｏ ｔ ｎ ｉ ａ ｅ ｔ ｅ ｅ ｅｏｍｅ ｔ ｏ ｒｅ ｆ ｎ ｒ ｐ ｉ ｅ ｈｏｏ ｙ ａ ｂ ｅ ｓｕ ｉ ｔ ｓ ｎ ｄ， ｔｅ ｄ ａ ｔ ｇ ｓ ｎ ｄｓ ｄ ａ ｔｇｅ ｈ ａ ｖ ｎａ ｅ ａ ｄ ｉ ｖ ｎ ａ ｓ ａ ｏ ｅｃｙ ｔ ｎ ｌｏｉ ｍ ｎ ａｈ ｔ ｇ ｈ ｓ ｅｎ ｘｐｕ ｄｄ ｎ ｔｅ ｐｌａ ｉｎ ｆ ｈ ｌｔ ｄ ｌｏｉ ｍ ａ ｂｅ ｄ ｓｒ ｅ ｆ ｎｒ ｐ ｉ ａｇ ｒ ｈ ｉ ｏ ｔ ｅ ｃ ｓａ ｅ ａ ｂ ｅ ｅ ｏ ｎｅ ａ ｄ ｈ ａ ｐｉ ｔｏ ｏ ｔ ｅ ｉ ｅ ａｇ ｒ ｈ ｈ ｓ ｅ ｎ ｅ ｃｉ ｄ． ｃ ｓ ｔ ｂ Ｋｅ ｗ ｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： Ｎ ｔ ｒ ｓｃ ｒ ｙ； Ｅｎｒ ｐ ｉｎ ｅ ｈｏｏ ｙ； ａｇ ｒ ｈ ｅ ｗｏｋ ｅｕｉ ｔ ｃｙ ｔ ｔ ｃｎ ｌｇ ｏ ｌｏｉ ｍ ａ ｐｃ ｔ ｎ ｔ ｐ ｌａ ｉ ｉ ｏ
顺序 正好 相反 。 ＤＥＳ算 法 的 弱 点 是 密 钥 长 度 相 对 比 较 短 ，不
３ ４基于身份的密码体制 ．
虽然 公 钥 加 密很 好 地 解 决 了密 钥 分 发和 管 理 的 难 题 和数 字签 名 的实 现 ，但 是 在公 钥 系统 中 ，公 钥 与 其对 应 的实 体 的身 份 进 行捆 绑是 一 个难 题 。而这
１概 述
随 着 “ 计 算” 云 、物联 网等 新技 术 的兴起 和 由此
带 来 的社 会 变革 ，信 息安 全 问题 日益 凸 显 ，如 “ 云
信 息传输 出去 ，使信 息 在传 输 的过 程 中即 使被 窃取 或截 获 ，窃 取者 也不 能 了解 信 息 的 内容 ，从而 保证
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格式兼容配置加密框架 ， 选择位置乱、 随机符号改变、 块置乱、 块旋转、 运动矢量加密等方法［１ １８ ５１ １
针 ．４ 加 ｆ化因 技 预 模式参 去 建波 数１ 对Ｈ ６标准 密 ２ 子、 内 测 数和 块 器系 １ ９ １
嫡编码有四种选择 ：霍夫曼编码 、算术编码 、
．加密后数据流长度不变： 不能降低压缩效率。 ．网络友好 加密后数据流采用标准的帧格式 ， ： 能够被网络中的中间设备服务器或其他解码设备识 别， 不用解密实现转码功能（Ｒ Ｎ Ｃ Ｄ ） Ｔ Ａ ＳＯ Ｅ ， ．加密后的数据流能够适应各种信号处理技术 处理 ： 如水印等。 ．密钥管理 、错误恢复、再同步技术不能很复 杂 ： 当保持压缩编码 的错误恢复能力 ， 应 在位出错 、 包丢失的网络和无线环境中保持较好的保密通信。 在这一阶段部分加密技术研究广泛 ，从压缩后 的图象／ 视频、 无压缩的图象 、 静止的图象和运动的视 频，到压缩的语音和没有压缩的语音 ，涉及 Ｍ Ｅ ， ＰＧ Ｉ － Ｈ和Ｇ系列图象和语音压缩标准（ Ｔ Ｔ Ｕ 包括最新的 Ｈ２４ ． 标准）ＪＥ ６ ， Ｇ和 ＪＥ ２０ ， Ｐ Ｐ Ｇ ００ 以及等 ， 其中一些研 究成果被 Ｍ Ｅ ４ Ｍ Ｐ Ｇ Ｉ Ｐ和 ３ Ｐ Ｐ Ｇ Ｐ标准所采纳［１ ［０ ２ １ ３ 主要技术包括： ．加密小波变换后残差图象编码、 运动矢量。 ．加密小波包分解数子带分解结构。
（０ １年一 频率域置乱技术 ， ２０ 〕 将变换系数分成块／ ， 段 选择位置乱、 块置乱、 变换系数（ 小波或 ＪＥ ） Ｐ Ｇ 和运动矢量进行矩阵旋转变 ２０ ０ ３年 ） 换［ １ １ ５
将嫡编码器（ｕｍ ｎ或者 Ｑ ） （ ｆａ Ｈｆ Ｍ变成加密器， 针对Ｖ Ｃ Ｌ 加密［ Ｌ 和Ｒ Ｃ １ ６ １
２６ ５
第十九次套固计算机安全李术成流套格灰
．加密图象位平面。 ．频率域置乱技术 ， 综合采用 Ｄ Ｔ系数 、 Ｃ 宏块分 段置乱 、 宏块旋转变换等技术。 ．基于嫡编码器的加密。 ．加密可分级语音编码技术（Ｅ Ｐ 的基本层。 ＣＬ） ．加密量化因子、 帧内预测模式参数和去块滤波
Ｄ Ｔ系数和系数的符号位［ Ｃ ｎ ６
第一阶段
用随机置换表替换掉 Ｚ －ａ 序列影射表， ｉｚ ｇ ｇ 改变８ ８Ｃ 块到６ 个 １６ 矢量顺序［ ＸＤ Ｔ ４ Ｘ４ １ ６
（９５年一 运动矢量及其符号位同 １９ １９ ９９年） 通过内嵌的嫡编码器压缩小波系数， 置换表变换小波系数【 ， ９ 加密前 ｂ ］ 个系数即可， 的长度不定， ｂ 相对于整个码流来
题是 ：
１ 、保密强度不高， 很容易破解。 ２ 、降低了压缩编码效率 ， 加密后的数据流长度 大于原来编码数据长度。 ３ 、加密过程延时增多， 虽然加密了一部分的数 据， 但是选择需要加密的数据过程时间较长。 ４ 、加密后数据流格式成了非标准的码流。 第二个阶段是从 ２０ ００年到 ２０ 年 ，随着无线 ０３ 通信和网络通信的发展 ，多媒体加密必须适应无线 和网络环境。人们开始认识到必须对部分加密策略 进行全方位的考虑 ， 制订相应的规则。 一 般认 为 ，部 分 加 密策 略需 要 遵循 如 下 原
说很小。离散小波变换采用 Ａ ｔ ｉ 小波， 维变换， 个滤波器组， ｎｎ ｉ ｏｎ ２ ５ 将图象解成 １ 个子带， ６ 越多的子带置乱， 高阶效 果好， 密度越高。
可分级图象编码【 ］ ５ 加密基本层， ４ 效果比 其他部分加密算法效果好。
基于 Ｓ ＩＴ ＰＨ 压缩算法（ 一种小波零树压缩算法）对残差图象编码后数据加密［ ， ｉ １ ］
本节介绍几种视频和语音部分加密技术和实现
策 略。
３１视频部分加密技术 ． ３１ 基于视频压缩模型的加密策略［ ．１ ． Ｎ 视频压缩编码是多媒体压缩中最重要的部分 ， 大 多数压缩过程如图所示 ：
则［１ １［： １［［５６ ５１２ １ ８２ ２ １ １ ２
究方 向。
关键词 ：多媒体压缩编码 保密 部分加密技术
多媒体业务 版权保护 可分级编码
一 、引言
近年来多媒体技术取得了飞速发展 ，各个国际 组织（ 国际电联 ＩＵ ＩＯ ＩＣ等） Ｔ ， ／Ｅ Ｓ 推出许多多媒体压
缩编解码标准，如 Ｍ Ｅ １２４Ｈ２３Ｈ２４ 同 Ｐ Ｇ ／／ ， ． ， ． 等， ６ ６
时随着无线通信 、 网络通信和芯片技术的发展 ， 推动 了工业界多媒体业务的展开 ， 比如会议电视、 可视电 话（ 有线和无线）Ｖ Ｄ点播、 Ｃ ／ Ｖ ，Ｏ Ｖ Ｄ Ｄ Ｄ产品、 多媒体
密标准 Ｈ２３ ２４和 Ｈ２５都是将多媒体数据作 ． ， ３ Ｈ３ ． ． ， ３ 为文本数据 、 采用传统加密方法进行加密的， 这些加 密标准的实现对系统硬件和软件均有较高的要求。 随 着新型多媒体业务的开展 ，加密给系统带来的成本、 对多媒体通信性能的影响受到关注。 比如对于多媒体 手机等便携式产品，系统越复杂电池消耗时间就越 快， 实时的多媒体数据量（ 尤其是视频） 非常大， 加密
技 发 划 两 段， 节 －了 视 术 展 分为 个阶 第兰 ｆ 几种 频
和音频的部分加密技术 ，第 四节提出了多媒体部分 加密技术的研究方向，即采取基于可分级编解码算 法的部分加密技术。第五节总结了本文。 限于篇幅本文没有详细论述多媒体编解码技术 和涉及具体的加脱密算法 ， 可参考相关的文献。 二、多媒体部分加密技术的发展 传输和存储多媒体的主要困难是数据量太大 ， 需 要较宽的传输带宽和很大的存储资源， 所以必须针对 多媒体存在冗余信息的特点， 在保证一定重构质量的 前提下实施压缩编码技术。 由于多媒体给人们带来更 多的信息 ， 适合人们的交流习惯 ， 市场的巨大需要推 动了多媒体压缩编码技术的发展。１９ 年第一个商 ９２ 业化的会议电视标准 Ｍ Ｅ － 取得了成功。 ＰＧ １ 目前随着 Ｍ Ｅ － ， ． ４等标准的制订 ， Ｐ Ｇ ４Ｈ２ ６ 多媒体业务开始向无
全部的数据将会增加处理延时。
短信（ Ｍ ） Ｍ Ｓ和互联网即时多媒体通信（Ｑ 等。多媒 Ｑ）
体通信保密和多媒体产品的知识产权保护也提到议 事 日程上来 ， 能否有效地抵抗窃取者 、 黑客和盗版者 的攻击、 保护用户的隐私和厂商的利益 ， 直接影响到 多媒体业务的生存和发展。 加密方法是一种有效的保护手段 ，即将明文数 据通过密钥和加密算法变成混乱无规律 的密文数 据 。传统 的加密方法主要针对文本数据 的 ，采用 Ｄ ＳＲ Ａ Ａ Ｓ Ｅ ，Ｓ ，Ｅ 等加密算法将全部数据进行保密处 理。国际电联曾经制订过会议电视和网络多媒体保
・５ ２ ４・
第十九次全已计算机安全母术麦流套格文
多媒体部分加密技术的研究
朱 锋 张 哗 周廷显
哈尔滨工业大学五系
裘玲 隽
北京电报局
摘 要 ：随着多媒体压缩技术的发展 ，多媒体业务在无线通信、因特网服务、数字视音频产 品和会议 电视、可视 电话等领域得到前所未有的应用，同时多媒体通信保密和知识 产权保护也成为需要迫切解决的问题。多媒体部分加密技术作为一种加密策略正受 到了日益广泛的关注，与传统加密方法相比该方法针对多媒体压缩编码的特点，只 加密多媒体数据流的关键部分 ，将加脱密与编解码处理融合到一起 ，从 而减小了系 统的加 密负担 ，目前部分加 密技术 已经成为多媒体压缩标准的一部分。本文从研 究 开发的角度 ，归纳了部分加密技术发展的两个阶段 ，并分析 了图像和语音 中部分加 密技术的应用，提 出了采取基于可分级 （ｃ ａｌ Ｓａｂ ）编解码算法的部分加 密技术是研 ｌｅ
术相关理论并不完善， 与其他保密技术如水印的结合
大 会 恰 灰
还需要进一步研究。 本文从研究开发的角度 出发 ，归纳了部分加密
．５ － ２５
技术发展的两个阶段 ，研究 了视频和音频的部分加
密处理技术， 并提出了多媒体部分加密技术的研究
方向 本 组 如下，二 首 将 体 分 密 。文 织 第 节 次 毛 部 加
器系数 。 三 、几． 加密可分级图象编码的基本层。 研究者对这些算法进行了研究、 攻击和破解［ ［ ２ １ 其中有传统的密码分析学的密文攻击 、已知明文攻 击、 选择明文攻击等方法 ， 还有针对多媒体特点的实 验图象法（ 根据图象清晰度）忽视法（ 、 将加密的数据 用固定数据代替） 等。研究认为这一阶段算法主要问
．保密分级原则 ： 采取多级保密体系， 提高算法 抗各种攻击的能力 ； 对特殊码字不加密。 ．算法复杂度小 ：不仅真正降低加密数据 占总 数据流的比例 ，同时管理实现机制也不能消耗过多
的时间。
图 ， 视频压缩编码过程示意图［ ３ ３ １
上图中的变换一般采用三种：Ｃ （ Ｄ Ｔ整数或浮点） 、 小波和四叉树编码（ｕｄｅ） Ｑ ａｔｅ； ｒ
线化、 网络化和娱乐化发展。同时正是由于多媒体信 息量很大， 它的失泄密将带来更加严重的后果 ， 伴随 着一系列多媒体编解码标准的制订和广泛应用 ， 多媒 体系统的部分加密技术研究也随之展开。 目前多媒体部分加密技术经过了两个发展阶段， 如表一所示。 第一个阶段大致从 １９ 到 １９ 年， ９５ ９９ 其特点是从 “ 部分” 的概念出发， 根据多媒体（ 主要是图像） 采用的 编解码技术 （ Ｐ Ｇ标准、 ． ｘ小波变换 ）通过加 ＭＥ Ｈ２ 、 ６ ， 密或置乱一部分含有丰富信息的编码参数达到部分 加密的目的。用于加密的参数包括 ：
． Ｄ Ｔ系数及其符号位。 Ｃ
． 运动矢量及其符号位。
． 加密置换表替代 Ｚ －ａ 模式。 ｉ Ｚｇ ｇ ． 小波变换后的高阶子带系数。
表 １ 部分加密技术发展 阶段
阶段 主要研究
对帧头（ Ｅ Ｄ Ｒ ，块（Ｌ Ｃ ） Ｉ Ｆ Ａ Ｅ 加密［ Ｈ Ａ Ｅ ） Ｂ Ｏ Ｋ 和 帧（Ｒ Ｍ ） ４ Ｉ ｒ 所有组（Ｒ Ｕ ） Ｇ Ｏ Ｐ 中的Ｉ 结束码字［ 帧、 ５ ｌ
．Ｉ 帧内图象：帧不需要其他帧作为参考， Ｉ 采 用ＤＴ Ｃ 进行编码压缩， 其他如 Ｐ图象、 Ｂ图象都是参