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基于UDT的实时流媒体加密传输技术研究

作 者: 吴文强
导 师: 白恩健
学 校: 东华大学
专 业: 信号与信息处理
关键词: 流媒体 加密 UDT NS2仿真 ARM-Linux P2P
分类号: TN918.4
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 58次
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内容摘要


随着网络以及通信技术的发展,多媒体技术向前迈进了一大步,特别是由于数字化技术在计算机领域广泛而成功的应用,极大的方便了多媒体信息的存储、处理和网络传输。作为多媒体和网络的交叉学科,流媒体技术改变了以往多媒体的应用方式,使得流式传输成为现实。流媒体的主要特点就是一边下载一边观看,以流的形式进行数字媒体的传送,不需要从服务器下载完才能播放,从而使人们可以在线欣赏到连续不断的多媒体节目。然而随着流媒体的应用越来越广泛,已渗透到了某些商业或者保密领域,由此引入了对流媒体数据进行加密处理的想法,以提高流媒体数据传输的安全性乃至保密性得到保障。本课题主要研究实时流媒体加密传输技术,目的是构建一个在包括实时数据采集、加密、传输和播放在内的完整的多媒体传输系统。通过在局域网中该系统的实现,为研究和实现在P2P视频会议中的数据加密传输系统打下坚实的基础。本文主要内容有:(1)介绍了流媒体加密传输的关键技术,比如,流媒体技术,多媒体传输控制技术,流媒体加密技术,P2P技术,NAT穿越等关键技术。(2)对UDT协议进行了深入的研究,并利用NS2对其主要优点进行了仿真验证,同时分析了流媒体的编码和安全加密方案。(3)对ARM-Linux嵌入式系统进行研究,构建ARM处理器的交叉编泽、嵌入式Linux操作系统,运用UDT传输协议,在基于ARM9的TQ2440开发板的局域网系统中实现了视频加密传输与接收解密。(4)研究了以P2P为基础网络服务构架的视频会议系统,并为了保证基于P2P技术的视频会议系统的安全性和隐私性,提出了一套能够满足P2P视频会议基本安全需要的安全架构和安全管理策略的方法。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
目录  9-12
第一章 绪论  12-16
  1.1 研究背景与意义  12
  1.2 国内外流媒体加密技术的研究现状  12-13
  1.3 流媒体的应用现状  13-14
    1.3.1 视频点播  13
    1.3.2 远程教育  13-14
    1.3.3 视频会议  14
  1.4 主要研究内容及创新点  14-15
  1.5 论文的结构安排  15-16
第二章 流媒体加密传输的关键技术  16-32
  2.1 引言  16
  2.2 流媒体传输方式  16-17
    2.2.1 传输特征  16-17
    2.2.2 传输过程  17
  2.3 流媒体传输协议  17-21
    2.3.1 TCP与UDP协议  18
    2.3.2 UDT传输协议  18-19
    2.3.3 UDT的软件构架  19-20
    2.3.4 UDT连接的建立与关闭  20-21
  2.4 流媒体编码加密算法的选择  21-24
    2.4.1 编码算法选择  21
    2.4.2 密码学基础  21-22
    2.4.3 混沌映射加密方法  22-24
  2.5 局域网实现的软件构建技术  24-26
    2.5.1 编译环境的建立  24-25
    2.5.2 Bootloader的移植  25
    2.5.3 Linux内核的移植  25-26
    2.5.4 根文件系统的制作  26
  2.6 P2P技术介绍  26-29
    2.6.1 P2P技术  26-27
    2.6.2 P2P常见的拓扑结构  27-29
  2.7 NAT及其穿透技术  29-31
    2.7.1 NAT网络功能  29-30
    2.7.2 NAT穿透方案  30-31
  2.8 小结  31-32
第三章 UDT传输协议及其仿真验证  32-44
  3.1 引言  32
  3.2 UDT的数据报文  32-33
  3.3 UDT的拥塞控制算法  33-36
    3.3.1 速率拥塞控制  34
    3.3.2 窗口拥塞控制  34-35
    3.3.3 拥塞控制算法分析  35-36
    3.3.4 协议可靠性分析  36
  3.4 基于NS2仿真验证UDT的性能  36-43
    3.4.1 NS2仿真软件  36-41
    3.4.2 仿真实验拓扑  41
    3.4.3 仿真试验参数与评价指标  41-42
    3.4.4 仿真结果以及分析  42-43
  3.5 小结  43-44
第四章 安全加密传输系统的实现  44-64
  4.1 引言  44
  4.2 安全加密系统的功能划分  44
  4.3 系统软件硬件平台  44-47
    4.3.1 硬件平台构建  45-47
    4.3.2 软件平台构建  47
  4.4 视频的采集和加密编码  47-52
    4.4.1 视频图像的采集  47-48
    4.4.2 视频加密方案设计  48-49
    4.4.3 视频编码  49-52
  4.5 加密视频和密钥的传输  52-57
    4.5.1 加密视频的实时传输  52
    4.5.2 传输协议UDT  52
    4.5.3 协议UDT的实现  52-55
    4.5.4 密钥的算法以及传输  55-57
  4.6 数据接收以及解码  57-59
    4.6.1 视频数据的接收  57-58
    4.6.2 视频解码显示  58-59
  4.7 系统测试  59-63
    4.7.1 测试前的准备工作  60
    4.7.2 视频采集和传输测试  60-61
    4.7.3 视频加密传输测试  61-62
    4.7.4 系统实时性能分析  62-63
  4.8 小结  63-64
第五章 流媒体加密传输技术的应用  64-71
  5.1 引言  64
  5.2 P2P技术的优点  64
  5.3 P2P视频会议系统的架构  64-66
  5.4 P2P视频会议安全策略  66-70
    5.4.1 会议安全级别  66-67
    5.4.2 加密算法选择  67
    5.4.3 安全策略树  67-68
    5.4.4 安全策略管理  68-70
  5.5 小结  70-71
第六章 总结与展望  71-72
  6.1 总结  71
  6.2 展望  71-72
参考文献  72-76
致谢  76-77
攻读硕士学位期间发表的论文  77-78
附录  78-87
  附录一 UDT协议的头文件  78-85
  附录二 NS2仿真实验中的部分TCL脚本  85-87

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信保密与通信安全 > 密码的加密与解密
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