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基于无线传感器网络的视频安全传输关键技术的研究

作　者: 张春梅
导　师: 吴蒙
学　校: 南京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 无线传感器网络 定向扩散 H.264 AES S3C6410
分类号: TN915.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


无线传感器网络发展日新月异,无线信道是一种时变的随机信道,有效的无线网络视频信号路由传输机制已受到广泛的关注,同时视频信号传输的安全性也是一个不容忽视的问题,如何对需要传送的视频信号进行有效的加密保护成为一个关键技术。本文对基于无线传感器网络的视频安全传输进行了研究,包括无线传感器网络中的视频传输路由机制以及视频信号的加密传输机制。本文首先阐述了用于视频传输的WSN中传统的DD算法,针对视频数据量大、处理时间长而导致的DD算法中能耗及网络负载不均衡性,引入了限定扩散范围和剩余能量阈值来改进DD算法,使得整个网络能耗降低并且网络负载更加均衡,网络性能得到了提高。通过NS2对提出的改进DD算法进行模拟仿真,并将与传统DD路由算法在能量消耗、时延以及包传送率等方面进行比较。仿真结果表明,改进的DD算法在性能上有较大的提高。针对视频信号的安全性,本文分析了H.264编码的数据特性,在此基础上,提出了一种基于AES OFB模式的混合编码加密算法,即在对视频信号进行编码的过程中,同时对相关编码系数进行加密处理,使得信号在传输过程中具有一定的保密性。为了提高加密效率,满足实时性的要求,选择I帧的DC差分系数和P帧、B帧的Intra宏块的DC差分系数进行加密。仿真结果表明,本文提出方案加密效率高,能够满足实时性的要求,同时也具有好的加密效果,满足无线网络的视频传输的安全。论文最后将提出的加密方法移植到S3C6410嵌入式开发平台上进行实现与测试。测试结果表明,提出的加密算法在嵌入式平台上具有较好的实时性和安全性。

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信网 > 一般性问题 > 网络安全
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