会议电视中MPEG-Ⅱ视频流加密系统的设计与实现

会议电视中MPEG-Ⅱ视频流加密系统的设计与实现

郑哲星[1]2003年在《会议电视中MPEG-Ⅱ视频流加密系统的设计与实现》文中提出Internet的迅猛发展普及为会议电视的应用提供了广阔的市场前景。由于会议电视经常会涉及商业或政府部门的一些敏感、关键性数据,因此会议电视不同于普通的视频应用,需要达到较高的加密强度。在研究生实习期间,本人参与了上海交大慧谷信息股份有限公司的WITNET-Video~(TM)网智通视产品的研发,负责MPEG-Ⅱ视频流在网上的安全传输。本人设计并实现了针对会议电视的MPEG-Ⅱ视频流加密系统,其加密强度达到商密级别的标准。本加密系统充分利用MPEG-Ⅱ视频流的结构特性,结合会议电视安全性能的要求,对运算量和加密强度这一矛盾进行合理的折衷,提出了MPEG-Ⅱ视频流的选择性加密方案。该方案采用对称算法3DES和非对称算法RSA相结合的混合方式密码体制,并以密钥管理为研究核心。用私钥算法中的3DES对视频流的有关帧进行加密;而用公钥算法中的RSA对3DES密钥进行加密。密钥管理模块实现了密钥安全可靠的产生、分配、存贮和销毁,采用数字签名技术,并用证件方式来实现密钥管理。引入X.509证书机制,用以解决RSA的公钥分发,公钥/私钥对与用户真实身份的绑定问题。将密钥管理系统的体系结构分为两级,从而保证了有限长的凭证路径,缩短了证件的检验过程并且较易实现。

邓磊[2]2007年在《数字电视增值业务系统软件的构建》文中认为随着信息技术的不断发展,数字电视取代模拟电视是必然的发展趋势。然而,仅仅是将电视信号数字化,对普通大众来说并非一定具有吸引力,随着数字电视行业的发展,市场的要求不仅仅要数字化,更重要的是要互动。相对于传统的电视广播,交互式数字电视最大的特点就是电视的功能增强了,人们可以在看电视的同时收发电子邮件,与朋友、同事在网上进行交流,上网浏览、购物等。在不中断观众观看电视节目的同时,交互式数字电视提供了丰富的图文信息服务,成为了真正的家庭多媒体信息平台。本文以数字电视节目播发和数字电视机顶盒开发两方面为基础,着重介绍了如何构建基于有线电视网络的网络互联增值业务系统的前端和客户端软件的构架和开发,研究分析了数字电视系统所涉及到的相关理论和关键技术,机顶盒的软硬件结构和工作原理;嵌入式中间件的特点和工作模式;研究分析了MPEG-2标准的系统层结构、MPEG-2节目专用信息和DVB标准的业务信息等。数字电视机顶盒作为从模拟电视到数字电视的过渡产品,其技术含量很高,它集中反映了多媒体、计算机、数字压缩编码、加解扰算法、加解密算法、通信和网络等技术的发展水平,相对于传统计算机平台的开发其复杂度和开发成本、开发周期都要多很多,本文正是对这种开发方式作一种研究分析。在对数字电视机关键技术和相关标准的研究分析的基础上,本文介绍了数字电视增值业务系统软件的构建实现原理,并详细阐述了在如何利用已有的互联网技术在有线广播电视网络上实现信息查询,娱乐交互,话音通信等在普通电视网络上的实现,分析了在服务器端(前端)和客户端(机顶盒)上的实现方式和它们的通信方式。

李远远[3]2008年在《数字电视机顶盒中EPG的研究与实现》文中提出在以数字化为中心的信息时代发展浪潮的推动下,数字化技术得到了极其充分的应用。作为消费类电子产品核心和集成的数字化电视(DTV)目前已成为国际社会竞争的焦点。与以往的模拟电视业务相比,数字电视不仅在节省频率资源、提高节目质量方面带来了一场革命,而且在传送服务信息方面也开辟了一个新的时代。目前我国数字电视节目的普及是必然趋势,主要采用“模拟电视+机顶盒”的转换形式进行接收,机顶盒市场蕴藏着巨大的商机。但由于数字电视已进入快速发展阶段,节目提供商提供的节目数量也在大幅增长,这使得用户定位自己喜爱的节目变得越来越困难,电子节目指南(EPG)应运而生。它通过丰富的数字视频广播业务信息(SI),使用户不仅能够接收普通的电视节目、广播节目或图文电视节目,而且还可以让用户随时查看感兴趣的信息:如未来一段时间内节目播出表及视频网络中节目播出情况等信息,并能选择自己喜爱的节目加以储存。电子节目指南的导航机制使得节目定位变成了一件非常轻松的工作,解决了大信息量给用户带来的困扰。电子节目指南作为是数字电视系统的重要组成部分,对它的研究具有十分重要的现实意义。为此本文根据电子节目指南产生的背景、基本概念、特点和市场需求,深入了解数字电视业务信息标准,详细研究了DVB SI、MPEG-2标准,尤其是DVB标准在PSI的基础上对其进行扩充增加的一些额外的信息业务表。分析DVB SI的模型构成以及GX6102芯片的特点,设计出基于DVB SI的EPG实现方案,即在DVB系统中采用业务信息SI来创建电子节目指南,使用MPEG-2的PSI进行节目的映射并且利用MPEG-2的TS流进行数据的传送。根据该方案制订出EPG系统的组织结构模块,详细阐述了各个功能模块和具体的实现,建立实现EPG的相关数据库,采用软件工程技术来实现功能。本文最终完成了该EPG模块软件的开发,实现了电子节目指南的大部分功能,并对设计的系统进行详细测试,进行性能优化,达到了良好的人机交互效果。

严云飞[4]2007年在《基于Trident SoC数模电视一体机的设计与实现》文中进行了进一步梳理本文结合一款数字模拟电视接收一体机的开发过程,介绍了数字电视产品设计中涉及到的基本原理和技术,详细说明了关键模块的设计和实现方法,并从总体上阐述了数字电视接收终端设计的一般过程。数模一体机的设计开发是一项比较复杂的系统工程,涉及到软硬件系统设计和调试中方方面面的问题,本文重点对一体机应用软件开发进行了分析和探讨。全文共分5部分。首先概述了数字电视在国内外的发展状况以及适合于我国市场的产品形态。从总体上介绍了数字电视系统中涉及到的基本概念、主要标准和关键技术,阐述了数字电视的技术优势。第2部分给出了基于Trident的HiDTV片上系统构建数字模拟一体机的硬件方案。同时分析了一体机软件的总体架构,并给出了操作系统选型、功能划分、存储规划等软件系统设计方案。接下来在第3部分分别对一体机中的关键模块(如OSD、驱动、节目搜索、EPG、CA移植等)的设计和实现过程进行了详细描述。第4部分介绍了开发环境的搭建以及主要调试工具的使用。本文最后就一体机的设计与开发作了简要总结。本论文针对基于Trident多媒体SoC芯片的数字/模拟电视一体机的实现进行了研究,论文中解决了许多数模一体机设计过程中的关键技术,通过论文的研究我们总结出了一系列嵌入式系统研究的经验和要点,为今后类似的开发提供了高参考性的设计案例。在平台选型方面,分析了数字电视接收机的原理,并对Trident HiDTV的功能进行了分析,在此基础上给出了数模一体机的硬件总体方案。通过分析嵌入式设备对操作系统的特殊要求,并比较了Linux主要版本间的特性差异,本文采用了Monta Vista作为嵌入式操作系统平台。在此基础上,本文提出数模一体机的软件体系架构,并对应用软件进行了功能模块划分。考虑到一体机交互性应用的特定同时存在着大量数字码流分析处理等处理功能,作者对主要功能模块进行了任务划分,充分利用Monta Vista Linux多任务实时操作系统的调度优势。存储空间的规划是嵌入式系统设计中至关重要的部分,系统的启动和软件加载也决定着产品的性能,因此本文精心设计了一个Bootloader方案。本文重点对数字电视中几个重要的应用模块进行了分析研究。电视的屏幕操作软件(OSD)必须构建在一个功能强大且高效的GUI系统之上,因此我们对Nano GTK+的体系结构作了深入分析,并设计出在其之上运行的OSD软件框架。电视机核心需要对大量的器件进行管理和操作,不同于传统的驱动开发方法,我们采用虚拟驱动层的概念,很好地解决了系统软件对频繁更换的外围器件进行管理的问题,保证了上层应用程序的可移植性。在充分分析了DVB SI的应用原理之后,本文给出了较为通用的详细设计,涉及数字电视的核心功能,如节目搜索、节目管理、电子节目指南等,并对主要模块给出了示意代码。在分析了一个典型的CA系统体系结构之后,作者给出了一体机上实现CA系统移植的一般过程以及需要注意的事项。一体机的设计与实现,适应了当前国内从模拟有线电视到数字有线电视的整体转换需求,对于大规模推广数字电视具有重要意义。

周金治[5]2002年在《基于数字电视中间件的应用软件技术研究与开发》文中研究表明数字电视作为即将在全国范围内开播的信息服务,它融合了计算机、多媒体、通信网络等技术。而数字电视的软件平台—中间件技术,同样也融合了计算机软件、数字电视国际标准与规范及各种网络通信协议,是数字电视中的关键技术。 本论文结合数字电视在四川广电网的具体应用、研究开发过程,详细研究探讨了与数字电视及其中间件紧密相关的部分关键技术,包括MPEG-2系统层结构分析、MPEG-2系统复接技术、MPEG-2与DVB中业务信息表分析、数字有线电视机顶盒原理、数字电视实时操作系统、数字电视条件接收加解扰技术。同时对中间件技术的分类、功能及发展趋势进行了详细探讨。最后结合四川广电网数字电视的具体应用,叙述了基于OpenTV数字电视中间件的应用软件的开发,包括应用软件程序的开发、MPEG-2比特码流的生成及实验调试过程介绍。论文最后还介绍了在Visual C++环境下对MPEG-2比特码流的软件解复接。

王世勇[6]2006年在《DVB-C机顶盒中软件在线升级和条件接收的设计与实现》文中研究表明随着电视广播数字化的发展,数字电视产业也正在形成。这一新兴产业已经引起广泛的关注,各个国家根据自己的国情,已分别制定出由模拟电视向数字电视过渡的方案和产业目标。数字电视被各国视为新世纪的战略技术。在市场需求和技术发展的促进下,功能多样的数字电视产品都将会逐步走入寻常百姓家里。本文主要围绕着DVB-C接收机软件功能设计与实现进行讨论。文中首先简介了数字电视在国内外的发展,机顶盒对于目前数字电视业务推广的重大意义和其特点。然后阐述了整个DVB体系结构,重点介绍了DVB-C系统的原理和流程,并介绍了MPEG-2标准以及数据广播和条件接收的标准。基于对标准的理解,论文研究了DVB-C接收机的硬件和软件组成结构,详细论述了STi5518单芯片方案的特点和其上的硬件架构设计和软件体系组织。本文重点介绍了软件在线升级和条件接收两个功能模块在机顶盒上的设计与实现。其中,软件在线升级包括前端数据封装、播发过程和接收机终端接收实现两个部分,涉及到MPEG-2私有段的运用、机顶盒固定存储器的规划、启动流程等步骤。文章分析了条件接收基本原理和关键技术,如智能卡和加密技术。详细介绍了在STi5518平台上实现中视联条件接收系统移植的方法和过程,最后列举了在实现过程遇到的几个实际问题和解决办法。文中所介绍的DVB-C接收机已经生产出样机。该机具有良好的硬件性能,支持多种功能需求,软件代码的可重用性高,已经正式开始了商用。

田虎[7]2011年在《视频水印算法及其在广播电视业务中的应用》文中提出当今社会,随着信息技术和计算机网络的迅猛发展,使得文本、图像、视频、音频等数字产品也日益丰富。数字作品的易于无损复制、分发的特性,使得出于各种目的的盗版行为日益猖獗,给信息安全和数字产品的保护带来一些问题,这就使得数字产品的版权问题成了亟待解决的问题。数字水印技术就是在这种背景下发展起来的,它是通过某种算法将特定的版权信息嵌入到数字作品中来证明作品的版权所有,它弥补了传统加密技术的不足,已经成为多媒体信号处理领域中的一个研究热点。在此,本文主要就视频水印技术及其应用的相关情况进行探讨。相对于静止图像水印,对视频水印的研究起步比较晚,但视频水印研究是目前水印技术研究方向上的一个热点和难点。目前的很多视频水印算法在鲁棒性方面取得了不错的效果,但其代价就是复杂的水印嵌入和提取过程,都没有将水印算法的研究与实际应用结合起来。本文所在的工作就是针对视频水印在广播电视领域的应用,提出了切实可行的水印算法,同时将算法和应用结合起来进行研究和模拟实验。针对上述内容,本论文主要做了如下工作:1、基于离散小波变换的视频水印算法研究提出了两种视频水印算法,分别基于一维小波变换和基于叁维小波变换。一维小波变换的算法选择了低频域进行水印嵌入,而叁维小波变换的算法选择了中低频域进行水印嵌入,水印算法均能实现盲提取。这两种算法有效地降低算法复杂度,能够满足实际系统中实时性的要求,同时对常见的视频处理手段具有良好的鲁棒性,如MEPG-2编码、加噪、帧置换等。2、WDRM系统的开发设计了一种基于视频水印技术的DRM系统,主要应用于数字电视业务。采用条件接收技术来控制用户授权,包括收看、录制等操作;水印技术实现版权保护,以弥补条件接收技术的不足。在系统的前端,电视节目传输之前要嵌入标识有版权信息的水印,当电视节目被盗播时可用来证明版权所有;在系统的终端,用户在录制节目时要嵌入唯一标识有用户身份的PDK,当录制后的节目被非法传播时可用来追查相应的非法用户。3、电视节目监控系统的开发在电视节目流中嵌入水印,通过提取的水印信息和TS流信息表中的相关信息来实现收视率调查的统计。在广告视频制作好以后嵌入水印,在广播监控设备中通过水印的检测情况来判断广告是否按照要求播出。设计的广告监控软件,通过对节目流相关信息的提取,可方便地观测节目流中广告的状态,实现了广告监控的模拟。

参考文献:

[1]. 会议电视中MPEG-Ⅱ视频流加密系统的设计与实现[D]. 郑哲星. 大连海事大学. 2003

[2]. 数字电视增值业务系统软件的构建[D]. 邓磊. 武汉科技大学. 2007

[3]. 数字电视机顶盒中EPG的研究与实现[D]. 李远远. 电子科技大学. 2008

[4]. 基于Trident SoC数模电视一体机的设计与实现[D]. 严云飞. 山东大学. 2007

[5]. 基于数字电视中间件的应用软件技术研究与开发[D]. 周金治. 电子科技大学. 2002

[6]. DVB-C机顶盒中软件在线升级和条件接收的设计与实现[D]. 王世勇. 华中科技大学. 2006

[7]. 视频水印算法及其在广播电视业务中的应用[D]. 田虎. 山东大学. 2011

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会议电视中MPEG-Ⅱ视频流加密系统的设计与实现
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