范 晶，贾旭光

(华北计算机系统工程研究所，北京100083)

0 引言

目前，在地面数字电视广播、网络视频监控及无线图像传输等多个领域，视频图像往往采用明文的方式进行传播，并且现有大部分视频传输标准均为公开标准，一旦传输信号被截获，很容易将视频信号解调出来，存在严重的泄密隐患。 针对此现状，本文提出了一种视频流加密方法，该方法不破坏视频流原有的传输流(Transport Stream，TS)包结构，兼容现有传输系统。 同时，结合现在的AES 和SM4 等对称加密算法的特点，引入无线通信中常用的交织技术，提出了新型的密钥分发管理机制和改进型OFB 加密工作模式。 密钥分发和加密单元中交织器的引入，以较低的硬件成本大大提升了加密强度。本文提出的视频流加密方法，具有简单高效、无需填充、协议开销小、易于FPGA、ARM 等硬件实现等诸多优点，可广泛用于上述视频传输系统中。

本文提出了改进型OFB 工作模式，介绍了新型密钥分发机制的实现方式，然后以地面数字多媒体广播(Digital Terrestrial Multimedia Broadcast，DTMB)系统为例，详细描述了视频流加密方法的具体实施过程，最后与普通模式进行了性能对比。

1 背景技术介绍

地面数字电视和网络视频传输视频图像多采用以MPEG-2 或H.264 编码的TS 流。 常用的商用对称加密算法为高级加密标准(Advanced Encryption Standard，AES)和我国提出的SM4。 为解决视频流明文传输的缺陷，已有不少研究人员提出了自己的视频流加密方案。如在一专利中提出，将TS 流切割成n 个视频块，每个视频块长度固定为188 B 和长度值的最小公倍数，各个视频块独立并行加密[1]。……