[發明專利]一種基于AES加密的實時視頻加密傳輸方法

在審

• 申請號: 201710111988.2
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN107105273A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 賀敬宇;徐崇耀;鄭欣;熊曉明
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H04N19/46
• 分類號: H04N19/46;H04N21/2347;H04N21/4405;H04L9/06
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所44329
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本發明涉及視頻加密傳輸的技術領域，尤其涉及到一種基于AES加密的實時視頻加密傳輸方法。

背景技術

近年來，隨著物聯網技術的飛速發展，通信的安全性和保密性越來越重要。普通的視頻傳輸系統若應用在軍事偵察、金融支付、智能家居等場合，信息在傳輸過程中一旦被截獲，后果不堪設想。所以視頻的加密安全傳輸在現代生活中顯得愈發重要。而由于視頻本身數據量大，通過傳統軟件進行加密的方法存在安全程度低、加密速度慢等諸多缺點，從而無法保證遠程視頻傳輸中的安全性和實時性。

AES，高級加密標準(英語：Advanced Encryption Standard，縮寫：AES)，AES加密數據塊分組長度為128比特，密鑰長度可以是128比特、192比特、256比特中的任意一個(如果數據塊及密鑰長度不足時，會補齊)。AES加密有很多輪的重復和變換。大致步驟如下：1、密鑰擴展(KeyExpansion)，2、初始輪(Initial Round)，3、重復輪(Rounds)，每一輪又包括：SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey，4、最終輪(Final Round)，最終輪沒有MixColumns。

倘若將AES復雜的加密過程結合深入到每一個像素點原色級別的加密，將會使加密后的視頻數據能抵御幾乎所有已知的攻擊，有效的實現視頻在加解密過程中的零延時，達到高度的實時性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種能抵御幾乎所有已知的攻擊、有效的實現視頻在加解密過程中的零延時、實時性高的基于AES加密的實時視頻加密傳輸方法。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：包括以下步驟：

(1)攝像頭采集視頻數據；

(2)視頻原始數據經過視頻解碼器轉換成BT656格式；

(3)FPGA內部把視頻數據以像素點為單位轉換為RGB數據流；

(4)三路RGB數據流分別通過三個AES加密模塊加密；

(5)加密后的數據通過無線網發送至接收端；

(6)接收端通過AES解密模塊將加密后的RGB數據解密并顯示。

進一步地，所述步驟(3)中，BT-656格式的視頻數據經過FPGA的去隔行和色度空間變換IP核得到RGB格式數據。

進一步地，所述步驟(4)中，通過Linux驅動程序靈活配置加密。

進一步地，所述配置包括密鑰選擇和密鑰長度設置。

與現有技術相比，本方案具有以下優點及有益效果：

采用三個AES加密硬核對每一幀圖像中每一個像素點的RGB三路原色數據進行加密，從而有效的實現了視頻在加解密過程中的零延時，從而達到了高度的實時性；另一方面，結合AES復雜的加密過程深入到每一個像素點原色級別的加密方式使加密后的視頻數據能抵御幾乎所有已知的攻擊。

附圖說明

圖1為本發明的流程圖；

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明：

1、參見附圖1所示，本實施例所述的一種基于AES加密的實時視頻加密傳輸方法，包括以下步驟：

(1)攝像頭采集視頻數據；

(2)視頻原始數據經過視頻解碼器轉換成BT656格式；

(3)FPGA內部把視頻數據以像素點為單位轉換為RGB數據流；

BT-656格式的視頻數據經過FPGA的去隔行和色度空間變換IP核得到RGB格式數據；

(4)三路RGB數據流分別通過三個AES加密模塊加密；

加密時，通過Linux驅動程序靈活配置加密，包括密鑰選擇和密鑰長度設置。

(5)加密后的數據通過無線網發送至接收端；

(6)接收端通過AES解密模塊將加密后的RGB數據解密并顯示。

本實施例采用三個AES加密硬核對每一幀圖像中每一個像素點的RGB三路原色數據進行加密，從而有效的實現了視頻在加解密過程中的零延時，從而達到了高度的實時性；另一方面，目前安全性較強的AES高級加密標準，密鑰長度可以是128位、192位、256位，加密過程有多輪的重復和變換：密鑰擴展、初始輪、重復輪，每一輪又包括：SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey；最終輪，結合AES復雜的加密過程深入到每一個像素點原色級別的加密方式使加密后的視頻數據能抵御幾乎所有已知的攻擊。

以上所述之實施例子只為本發明之較佳實施例，并非以此限制本發明的實施范圍，故凡依本發明之形狀、原理所作的變化，均應涵蓋在本發明的保護范圍內。