數(shù)字視頻加密之網(wǎng)絡(luò)層加密

數(shù)字視頻加密可以分為兩類,應(yīng)用層加密和網(wǎng)絡(luò)層加密,前面我們已經(jīng)介紹了應(yīng)用層加密,那么我們接下來就給大家介紹一下網(wǎng)絡(luò)層加密。

數(shù)字視頻加密之網(wǎng)絡(luò)層加密

網(wǎng)絡(luò)層加密,一方面可以克服網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處理性能差的問題,降低轉(zhuǎn)碼處理計(jì)算復(fù)雜度并且實(shí)現(xiàn)無需解密而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)碼,另一方面還可以提高終端設(shè)備處理加密視頻的錯(cuò)誤的能力,有利于解決漂移和R-D優(yōu)化等問題。按照網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可以分為兩類:基于DVB和基于非DVB網(wǎng)絡(luò).一 般認(rèn)為DVB網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是可靠傳輸,非DVB網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下視頻加密面臨著更大的挑戰(zhàn)。

一、基于DVB網(wǎng)絡(luò)的視頻加密

DVB-CSA加密算法,—個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化但是非公開的算法, 它的技術(shù)細(xì)節(jié)只被提供給簽訂了保密條款的用 戶,當(dāng)前DVB-CSA算法幾乎被廣泛地應(yīng)用于付費(fèi)的實(shí)況直播DVB流的保護(hù)。DVB-CSA算法基 于DVB來加擾,僅僅加密負(fù)荷數(shù)據(jù),保持包頭和 信號(hào)數(shù)據(jù)為明文。

二、基于非DVB網(wǎng)絡(luò)的視頻加密

基于非DVB網(wǎng)絡(luò)的視頻加密算法需要解決的問題主要包括:實(shí)時(shí)約束、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)碼節(jié)點(diǎn)可能出 現(xiàn)的泄露、可伸縮性和多層質(zhì)量控制等。實(shí)現(xiàn)可伸縮性常見的技術(shù)手段有:simulcast,F(xiàn)GS編碼技術(shù)和MDC編碼技術(shù);多層質(zhì)量控制就是將可伸縮編碼技術(shù)與漸進(jìn)加密算法結(jié)合發(fā)揮可伸縮編碼特性,提供多 種質(zhì)鬣的視頻服務(wù)支持。限于終端設(shè)備處理能力 的限制,這類研究還沒有成功的應(yīng)用報(bào)道,僅僅限于模型研究。

S.J.Wee等提出一個(gè)無線視頻流系統(tǒng),在 隨時(shí)變化的通信連接上,該系統(tǒng)能安全和有效地 傳送視頻流到異構(gòu)的終端設(shè)備。該系統(tǒng)使用建議 的安全可伸縮流方法,同時(shí)獲得可伸縮、效率和安全的效果。特別地,一個(gè)sss編碼器通過聯(lián)合地 利用所設(shè)計(jì)的可伸縮視頻編碼、打包和漸進(jìn)加密 技術(shù),將視頻編碼成安全的可伸縮包。SSS的關(guān)鍵特性是在沒有犧牲端到端的無線視頻系統(tǒng)的安全 性的情況下,在中間網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上取得較低復(fù)雜度 的轉(zhuǎn)碼操作。

1、基于MPEG-4 FGS和MDC編碼思想

基于MPEG-4 FGS和MDC編碼思想,提出LMDSE算法,它既能實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)可伸縮加密又具備錯(cuò)誤可恢復(fù)的能力。LMDSE算法的優(yōu)點(diǎn)除了能自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備能力外,還能結(jié) 合訪問控制技術(shù),在同一個(gè)加密碼流中提供一個(gè) 高分辨率和低分辨率視頻服務(wù)。但是LMDSE算法需要克服計(jì)算復(fù)雜度和安全性之間的平衡問 題,比較困難。尤其在各種移動(dòng)設(shè)備的計(jì)算能力有限的情況下。

2、基于MPEG-4 FGS編碼

基于MPEG-4 FGS編碼,提出按照視頻特性和商業(yè)需要,內(nèi)容提供者可以說明在何處分割PSNR和bit-rate層。PSNR層是在每個(gè)增強(qiáng)層VOP中多個(gè)相鄰的位平面構(gòu)成組,bit-rare 層是在每個(gè)增強(qiáng)層VOP中多個(gè)視頻包組,分別按照信噪比和比特率,組織、分割和說明PSNR層 和bit-ratc層,提供多質(zhì)量控制。

Y. Chang等提出首先將壓縮的媒體分割成一系列分量,然后分別產(chǎn)生各分量的描述元數(shù)據(jù),描述元數(shù)據(jù)包括元數(shù)據(jù)頭文件和主體文件.將 媒體分量連同描述元數(shù)據(jù)主體加密,加密后的分 量數(shù)據(jù)加上元數(shù)據(jù)頭文件(明文形式存在)形成一 個(gè)新的分量數(shù)據(jù),最后將所有的新的分量復(fù)合,在 網(wǎng)絡(luò)上傳輸.轉(zhuǎn)碼代理節(jié)點(diǎn)利用新分量中的元數(shù)據(jù)頭文件,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬和終端設(shè)備能力,決定拋 棄哪些分量數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)安全轉(zhuǎn)碼。

小知識(shí)之加擾在數(shù)字通信中,為便于數(shù)字信號(hào)的傳送與存儲(chǔ),將其轉(zhuǎn)換為具有相同意義和相同比特率的偽隨機(jī)數(shù)字信號(hào)的操作。