淺析幾種常用的視頻加密算法

全部加密
使用標準加密算法(比如DES3)加密整個視頻流,其中,P是原始的多媒體數(shù)據(jù),p0是經過壓縮或不壓縮的數(shù)據(jù),C是使用加密算法加密過的數(shù)據(jù),K是加密密鑰。解密過程與加密過程相對陳,這種加密方法將視頻比特流視作傳統(tǒng)的文本數(shù)據(jù),沒有利用視頻壓縮后數(shù)據(jù)的特殊結構。這種方法顯然計算量巨大,很難保證視頻的實時傳輸

選擇性加密
選擇性加密是基于信源特征的視頻加密方法的主要發(fā)展方向。其加密模型如下圖所示。選擇性加密可分為加班的選擇性加密算法、僅加密頭部信息的方法和SECMPEG比特流方法。

淺析幾種常用的視頻加密算法

Zigzag置亂算法
Zigzag置亂算法的基本思想是使用一個隨機的置亂序列來代替Zigzag掃描順序,來將各個8*8塊的DCT系數(shù)映射成一個1*64矢量。
Zigzag置亂算法速度很快,不影響視頻的實時傳輸。但是經過加密的視頻壓縮后碼流大下顯著增加。因為運用非Zigzag順序將8*8塊映射到1*64矢量,將會極大減少連續(xù)零的個數(shù),從而減少壓縮率。視頻流大小經過加密后增加可達46%??紤]到MPEG視頻數(shù)據(jù)量的巨大,這種大小增量是很難容忍的。

改變Huffiman碼表算法
改變Huffiman碼表的視頻加密算法原理是:對于熵編碼采用Huffiman編碼的視頻標準,將通用Huffiman碼表修改后使用,修改后的特殊Huffiman碼表作為密鑰。非接收方無此特殊碼表,就無法正確解密視頻信息。該算法完全不增加計算量。適用于使用Huffiman編碼的各種視頻和圖像壓縮編碼標準和算法。其缺點是安全性較差。

純置亂算法
純置亂算法簡單的置亂字節(jié)流。置亂密碼序列的基數(shù)是根據(jù)密級和應用需求動態(tài)可變的。比如我們可以用64個數(shù)的置亂序列或一個長的I幀的1/8的置亂序列。這種算法的問題在于它對已知明文攻擊非常脆弱。一旦通過比較密文和已知原始幀數(shù)據(jù),獲取了隨機置亂序列,所有的幀將很容易被破解。為了找出隨機置亂序列,我們需要已知隨機序列長度倍數(shù)大小的明文。然而注意到MPEG數(shù)據(jù)流的單一性和幀大小在同一個數(shù)量級上,因此,基于香農理論,如果已知一個I幀數(shù)據(jù)足以破譯整個隨機序列。