目前視頻加密算法存在于兩個(gè)領(lǐng)域，一個(gè)是視頻信號處理領(lǐng)域，一個(gè)是密碼學(xué)領(lǐng)域。前者側(cè)重于計(jì)算復(fù)雜度、加密對壓縮性能的影響、轉(zhuǎn)碼特性和傳輸透明性等問題；后者側(cè)重于計(jì)算復(fù)雜度和密碼學(xué)分析等問題。從應(yīng)用的角度看，前者更側(cè)重實(shí)用性，相對于傳統(tǒng)文本數(shù)據(jù)，視頻數(shù)據(jù)比特率高，單位信息價(jià)值低，實(shí)現(xiàn)計(jì)算復(fù)雜度和安全性間的平衡，是二者研究的共同點(diǎn)。盡管已經(jīng)有些文獻(xiàn)綜述了數(shù)字視頻加密算法的研究，但從應(yīng)用的角度分析無線環(huán)境下視頻加密算法的并不多。

一、無線環(huán)境下三種典型視頻應(yīng)用特點(diǎn)

目前無線環(huán)境下包括多媒體信息服務(wù)（MMS）、電路交換和包交換的會話服務(wù)（PCS）以及電路交換和包交換的會話服務(wù)（PCS）等三類視頻服務(wù)。視頻加密必須依照具體的應(yīng)用場景，實(shí)現(xiàn)安全性、計(jì)算復(fù)雜度和傳輸透明性之間的平衡，在幣保效率和魯棒性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)視頻質(zhì)量的最大化。

1、MMS多媒體信息服務(wù)

不包括任何實(shí)時(shí)約束，編碼、傳輸和譯碼完全地分開，無需網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)碼，離線編碼和局部地存儲記錄的視頻信號，在鏈路層，采用可靠的傳輸策略也就是數(shù)據(jù)傳輸，如文件下載。

2、PPS實(shí)時(shí)或預(yù)先錄制的視頻包交換流服務(wù)

在PSS應(yīng)用中，用戶請求預(yù)先編碼的并在服務(wù)器上保存的視頻序列，編碼和傳輸是分開的，傳輸期間需要最小化初始延遲和移動設(shè)備中的內(nèi)存使用，并需要實(shí)時(shí)地在線傳輸和解碼，傳輸流的應(yīng)用比MMS涉及到更多的技術(shù)挑戰(zhàn)，如網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)安全轉(zhuǎn)碼和碼率控制等問題。

3、PCS電路交換和包交換的會話服務(wù)

為避免任何視覺干擾，保持聲音和視頻同步，需要最小化端到端延遲，因此，編碼、傳輸和譯碼允許實(shí)時(shí)地雙向同步執(zhí)行PCS必要的需求是低的端到端延遲（小于250ms），加密視頻涉及碼率控制問題，如可視電話和會議。

二、無線環(huán)境下視頻加密問題

1、計(jì)算復(fù)雜度

DVE加密算法的計(jì)算復(fù)雜度由預(yù)處理時(shí)間（數(shù)據(jù)抽取時(shí)間）、數(shù)據(jù)加密時(shí)間和后處理時(shí)間（數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)間）組成?；诰唧w應(yīng)用場景，保證內(nèi)容安全的前提下，降低DVE計(jì)算復(fù)雜度，如：MMS服務(wù)可以采用關(guān)鍵域加密算法，PCS和PPS服務(wù)可以采用流密碼算法（RC5等），但必須克服流密鑰的不足。

2、安全性

DVE加密算法安全性主要涉及兩個(gè)方面的問題：一是加密視頻的視覺可理解程度（加密顆粒度），二是加密系統(tǒng)的安全問題.前者和視頻應(yīng)用場景密切相關(guān)，特殊領(lǐng)域（軍事和安全防范）要求加密的視頻在非解密的情況下視覺上是不可理解的，但是在娛樂領(lǐng)域（視頻點(diǎn)播和付費(fèi)電視等）在非解密的情況下播放是視覺上允許可理解；后者包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)碼、密鑰和無線接收設(shè)備等安全?；ㄙM(fèi)僅僅幾千人民幣可以保證無線接收設(shè)備免于破解是不可能的，破解成功可能性總是存在。確保無線接收設(shè)備不被破解的唯一方法，就是在創(chuàng)建新的系統(tǒng)和破解這個(gè)系統(tǒng)所需的時(shí)間之間的競賽中獲勝網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)安全轉(zhuǎn)碼必須依賴simul－cast，fgs和mdc等編碼以及元數(shù)據(jù)描述技術(shù)。

3、壓縮性能問題

未來無線視頻應(yīng)用商業(yè)模式可能按照數(shù)據(jù)流量付費(fèi)，所以加密操作最好對視頻壓縮性能影響應(yīng)最小化應(yīng)用層的嫡編碼后的加密適合MMS，網(wǎng)絡(luò)層的包加密適合PCS和PSS。

4、傳輸透明性問題

PCS和PSS視頻服務(wù)需要考慮傳輸透明問題，包括轉(zhuǎn)碼性能問題和R－D優(yōu)化等問題．非可伸縮加密視頻無法解決這些問題，必須依靠sinul－cast，F(xiàn)GS和MDC等編碼以及元數(shù)據(jù)描述技術(shù)。

無線環(huán)境下視頻加密，MMS應(yīng)用需要解決計(jì)算復(fù)雜度和安全性平衡問題，PCS和PSS應(yīng)用需要解決計(jì)算復(fù)雜度、傳輸透明性和安全性平衡問題。未來無線視頻加密的研究方向主要包括：加密內(nèi)容安全性密碼學(xué)分析、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下傳輸性能的測試以及基于視頻壓縮領(lǐng)域與密碼學(xué)領(lǐng)域的結(jié)合提出針對視頻編碼的內(nèi)容加密算法。

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