学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于无线传感器网络的视频安全传输关键技术的研究

作　者: 梅珏洁
导　师: 吴蒙
学　校: 南京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: WSN 蚁群算法 H.264 视频加密 S3C6410
分类号: TN918.82
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 60次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着无线网络和流媒体技术的飞速发展,各种针对流媒体的应用也愈加普及。因此它的安全问题也愈受重视,如何设计一种高效快速的视频加密算法成为亟待研究的课题。同时,视频在无线环境下的传输还面临着无线环境的时变性等情况,所以无线网络的路由算法也同样是一个研究重点。本文的研究分为两个方面。一是基于无线传感器网络的视频传输。本文阐述了基本蚁群路由算法,针对能量消耗提出自适应机制,引入信息素的局部调整和全局调整,使其负载平衡且更适应无线网络的传输。同时,采用基于H.264的视频传输框架平台,运用NS2进行仿真,在同等网络环境下,不仅得出与AODV的性能(时延、包成功传送率和平均跳数)的对比,最后给出恢复的视频截图,让其性能更加一目了然。另一个方面是视频的安全。针对H.264视频特殊的编码结构,本文提出了一种基于AES算法的OFB模式对视频进行加密处理的算法,选择视频中帧内编码模式(I帧)中的DC差分系数和帧间预测编码模式(P帧)、帧间双向预测编码模式(B帧)中intra块的DC差分系数进行处理。经过初步仿真分析,该处理方法降低了加密系统的计算复杂度,能抵御错误传播,提高了实时性和安全性,且适合无线多媒体网络视频流的安全传送。论文最后将提出的加密算法在S3C6410嵌入式平台上进行实现。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-15
  1.1 研究的背景与意义  9
  1.2 课题内容的研究现状  9-13
    1.2.1 视频压缩编码技术的发展情况  9-12
    1.2.2 基于无线传感器网络视频传输的研究现状  12-13
    1.2.3 视频安全研究现状  13
  1.3 本文研究内容和章节安排  13-15
第二章视频编码标准H.264 的关键技术  15-25
  2.1 H.264/AVC 简介  15-16
  2.2 帧内/帧间预测  16-20
    2.2.1 帧内预测  16-18
    2.2.2 帧间预测  18-20
  2.3 整数变换与量化  20-22
    2.3.1 整数变换  21-22
    2.3.2 量化  22
  2.4 熵编码  22-24
    2.4.1 基于上下文的自适应可变长编码  22-23
    2.4.2 基于上下文的自适应二进制算术熵编码  23-24
  2.5 本章小结  24-25
第三章多跳无线传感器网络中视频传输性能的研究  25-41
  3.1 无线传感器网络及路由协议概述  25-27
    3.1.1 无线传感器网络简介  25-26
    3.1.2 无线传感器网络路由技术  26-27
  3.2 基于蚁群算法的路由协议  27-29
  3.3 改进的基于蚁群算法的路由协议  29-32
    3.3.1 蚁群算法的改进  29-31
    3.3.2 改进的蚁群算法工作原理  31-32
    3.3.3 优化蚁群算法应用于无线传感器网络的优势  32
  3.4 视频传输框架  32-34
  3.5 仿真结果及其分析  34-40
    3.5.1 NS 仿真工具介绍  34-35
    3.5.2 NS2 的主要结构  35-36
    3.5.3 NS2 的安装  36
    3.5.4 网络仿真的方法与过程  36
    3.5.5 仿真结果及分析  36-40
  3.6 本章小结  40-41
第四章基于H.264 的视频加密及性能研究  41-52
  4.1 现有视频加密算法及其性能  41-45
    4.1.1 完全加密算法  42-43
    4.1.2 选择性加密算法  43-44
    4.1.3 熵编码过程加密算法  44-45
  4.2 AES 加密算法及其工作模式  45-46
    4.2.1 AES 加密算法简介  45
    4.2.2 AES 的工作模式  45-46
  4.3 一种基于AES 的OFB 模式的视频加密算法  46-49
    4.3.1 视频加密设计方案  46-47
    4.3.2 视频加密算法流程  47-48
    4.3.3 仿真实验结果  48-49
  4.4 加密结果分析及性能分析  49-51
    4.4.1 加密结果分析  49
    4.4.2 加密后性能分析  49-50
    4.4.3 加密后视频传输性能分析  50-51
  4.5 应用场合  51
  4.6 本章小结  51-52
第五章视频加密算法在S3C6410 上的实现  52-59
  5.1 开发平台的介绍  52-53
  5.2 测试环境的搭建  53-58
    5.2.1 视频采集模块  53-54
    5.2.2 视频编解码模块  54-57
    5.2.3 视频加解密模块  57-58
  5.3 本章小结  58-59
第六章总结与展望  59-61
致谢  61-62
参考文献  62-66
作者攻读硕士学位期间发表的论文  66

基于无线传感器网络的视频安全传输关键技术的研究

内容摘要

全文目录

相似论文