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安全实时流媒体系统的研究与设计

管国辰

  网络技术与多媒体技术飞速发展的今天,网络多媒体已经得到了广泛的应用。各种形式的业务层出不穷,其中有一些网络多媒体业务对实时性要求很高。而具体的视频流在网络环境中很容易遭受人为的攻击,视频流安全也因此受到越来越多的关注。保证视频安全的加密算法也从传统的计算极其复杂的完全加密算法发展到和流媒体系统自身需求特点相结合、低运算复杂度的算法。既要保证流媒体系统安全性,又要保证实时性,就需要在加密算法的复杂性和安全性找到一个折中点。另外,流媒体系统的运行效率和传输方式也是保证实时性的一个考虑方面。本文在叙述和分析安全实时流媒体中涉及的一些技术的研究和应用现状的基础上,接着提出了实现流媒体系统安全性和实时性采用的技术和解决方案。主要包括:(1)通过分析提取流媒体服务共有的特点,提出了一种高效灵活的流媒体框架。通过该框架开发的流媒体系统运行效率高,可扩展性好。(2)通过分析比较目前视频加密中的典型加密算法和对DCT系数统计规律的测试,提出了一种自适应的DCT系数加密算法。该算法在保证安全性的同时又具有较低的计算复杂度,不会影响系统的实时性。另外,该算法还通过自适应地改变DCT系数的加密个数,降低了由于DCT系数加密引起的码率变大。(3)通过使用RSA算法二次加密视频加密密钥,实现对密钥的可靠分发,进一步提高了系统的安全性。(4)通过对目前流媒体传输方法的分析比较,实现了基于RTP协议多播的流媒体传输和基于SDP/SAP协议的节目单技术,达到了实时传输和同步播放的目的。(5)利用DirectShow技术和ActiveX技术,实现了流媒体播放系统的功能集成化和控件化,使得其使用更加灵活方便。基于上述的关键技术开发了一整套的流媒体系统,包括:(1)开发了负责流媒体数据实时采集、编码、加密、发送和节目单生成发送的流媒体服务系统。(2)开发了负责用户管理和授权信息发送的授权管理系统。(3)开发了负责流媒体数据接收、解密、解码、播放,节目单数据接收、解析和授权信息接收、解析的流媒体播放系统。该套流媒体系统在安全性和实时性之间找到了一个很好的折中点,性能优良。自适应DCT系数加密算法和高效灵活的流媒体框架的提出是本文的创新之处。紧紧抓住流媒体系统安全性和实时性的要求进行分析和研究是本文的特色。最后本文所述的方法已经在实际的流媒体系统中使用,并根据业务的要求,表现出很好的安全性和实时性。……   
[关键词]:安全;实时;流媒体
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:浙江大学2006年
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