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利用混沌的混迭特性和拓扑传递性,混沌对初始条件以及参数的高度敏感性,其应用于信息安全领域,如数字多媒体的混沌加密等,是混沌理论直接为人类服务的重要发展方向之一。本文提出了一种H.264视频编码标准和高维(维数n≥8)广义超混沌猫映射相结合的视频加密方法。H.264编码标准和以往视频编码标准相比具有低码率高质量,鲁棒性高,对各种网络友好等优点。现有的低维(n≤4)混沌猫映射以变换矩阵参数和加密轮数作为密钥用于加密时,主要不足是密钥空间较小。高维广义超混沌猫映射具有多个正的Lyapunov指数,能改善图像的置乱效果。特别是将其应用于加密时,如果以变换子矩阵相乘的所有可能的排序数、加密轮数和变换矩阵参数作为密钥,能使得密钥空间大大增加,安全性能得到提高。本文根据这些理论,提出了两种方案:一、先对YUV视频加密再编码成H.264视频流;二、先对YUV视频编码成H.264视频流再加密;而且在Linux平台上验证了这两种方案的可行性,分析对比了两种方案的性能。本文还构建了嵌入式Linux开发环境和Linux嵌入式系统,跨平台移植了H.264编解码器,在ARM-Linux平台上实现了上述两种方案。全文研究内容包括:1.混沌加密。传统的密码学理论,一个良好的加密系统应该具有对密钥的高度敏感性,以及能够将明文置乱并改变其统计特性,而这正好与混沌的拓扑传递性和混迭特性以及对初始条件和参数的高度敏感性相一致。2.H.264压缩编码标准。H.264编码器采用了预测编码和变换编码的混合编码技术。H.26采用具体的技术如下:帧内和帧间预测编码、可变块大小、多帧运动估计、整数DCT变换和新的熵编码方法等。3.猫映射推广到广义猫映射的方法,多维广义猫映射变换矩阵的构造,猫映射加密原理和密钥空间分析。猫映射加密的具体算法,提出并实现了两套具体的视频加密方案。4.嵌入式Linux开发平台的构建、嵌入式Linux系统的构建和开源软件的跨平台移植。本文研究了如何建立交叉编译环境、如何配置NFS文件系统和串口通信。嵌入式Linux系统的构建包括作bootload、修改和编译内核、制作文件系统等。介绍了开源软件移植的方法,跨平台移植了H.264编解码器,在ARM-Linux平台上实现了两套视频加密方案。本学位论文的工作得到了禹思敏教授主持的国家自然科学基金(项目批准号60572073,60871025,61172023)、教育部高等学校博士学科点(博导类)专项科研基金(项目批准号20114420110003)、广东省自然科学基金(项目批准号8151009001000060,S2011010001018)、广东省科技计划项目(项目批准号2009B010800037)的资助。