混沌視頻保密通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展,信息的安全性成為社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)。視頻通信使得人們的信息交流更加直觀與方便,成為如今主流的通信手段之一,與此同時(shí),視頻保密通信也成為人們所研究的重大課題。視頻保密通信是為了防止視頻通信中相關(guān)信息被竊取和篡改,其中的核心技術(shù)之一便是數(shù)據(jù)加密技術(shù)?；煦绲幕咎匦院兔艽a學(xué)中的基本原則有著緊密的聯(lián)系,因此具有良好隨機(jī)性能的數(shù)字混沌序列在保密通信領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。視頻本身具有數(shù)據(jù)量大、冗余度高的特性,在有限帶寬

2、的情況下,需要采用視頻壓縮技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后才可以進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸,因此性能良好的壓縮編解碼標(biāo)準(zhǔn)也是推動(dòng)視頻保密通信發(fā)展的重要條件。本文在以上背景下,構(gòu)造了一個(gè)新的變參數(shù)變結(jié)構(gòu)混沌系統(tǒng)用以產(chǎn)生數(shù)字混沌序列,此數(shù)字序列通過(guò)了NIST(National Institute of Standards and Technology)隨機(jī)性能測(cè)試,基于該混沌序列結(jié)合視頻壓縮和傳輸技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于局域網(wǎng)的混沌視頻保密通信系統(tǒng)。本文的主要工作內(nèi)容

3、有:
　　 (1)從密鑰流安全性的角度考慮,設(shè)計(jì)構(gòu)造一個(gè)隨機(jī)性能良好的混沌系統(tǒng)是必要的。在經(jīng)典的Lorenz系統(tǒng)基礎(chǔ)上,提出了一個(gè)新的開(kāi)關(guān)混沌系統(tǒng),該系統(tǒng)含有兩個(gè)開(kāi)關(guān)函數(shù),在自身變量的控制下使混沌系統(tǒng)的某個(gè)參數(shù)在四個(gè)值之間自動(dòng)切換,同時(shí)使其在兩個(gè)結(jié)構(gòu)不同的子系統(tǒng)之間切換,并且對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 (2)利用DSP實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)混沌系統(tǒng)的數(shù)字序列。通過(guò)相應(yīng)的DA轉(zhuǎn)換把混沌數(shù)字序列轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào),用其驗(yàn)證

4、了該數(shù)字混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的吸引子與MATLAB仿真的相同,證明了離散系統(tǒng)仍然具有良好的原始混沌特性。在Linux環(huán)境下對(duì)數(shù)字混沌序列進(jìn)行了NIST測(cè)試,測(cè)試結(jié)果證明了變結(jié)構(gòu)、變參數(shù)混沌系統(tǒng)可改善其數(shù)字序列的隨機(jī)性。
　　 (3)提出了一個(gè)用MFC(Microsoft Foundation Classes)實(shí)現(xiàn)集視頻采集、壓縮編解碼、加解密和實(shí)時(shí)傳輸為一體的視頻保密通信系統(tǒng)的方案。其中壓縮采用的是H.264壓縮編解碼,加密采用上面提到