一种图像置乱算法及其在数字电视中的应用研究崔基哲1张波1JongWeonK1.M2*延边大学经济管理学院信息管理与信息系统延吉133002)珂韩国祥明大学著作权保护专业教授Seoul,KOREA100080)(cui激zhe@gmail.corn；zhangbo0037@gmail;jwkim@smu.ac.kr)【摘要】本文阐述了数字电视加解密原理，并介绍了图像置乱算法及其它在数字电视行业中的应用。我国的数字电视行业已经迈入高清时代，但收费节目的管理、卫星传播与有线传播的协调等问题上，还需要成熟的解决方案。本文提出了恳于离散余弦变换的图像置乱算法，可适用于收费电视节目的安全管理。通过本算法可以简化原数字电视加解密系统的两端间的交互流程，增加CA共享所带来的安全性。经测试发现，提出的图像置乱算法抑制了其他置乱算法中存在的块效应，算法基本满足数字电视的管理及播放要求，无需增加硬件费用。【关键词】图像加密：置乱算法；数字电视；条件接收系统；离散余弦变换【】TN05【文献标识码】A【文章登记号】7-16AnImageScramblingAlgorithmandTheApplicationinDigitalTVCui激zhe1,JongWeonKIM2,ZhangBo11(CollegeofEconomicandManagement,YanbianUniversity,Yan激133002)2(Dept,ofCopyrightProtectionSangmyungUniversity,Seoul,110743)AbstractThispaperelaboratesthetheoryofencryptionanddecryptionaboutdigitaltelevision,thengivesanintroductionoftheimagescramblingalgorithmandtheapplicationindigitaltelevisionindustry•Inchina,thedigitalTVhassteppedintothehighdefinitionage,whiletherealsoneedthematuresolutioninthemanagementoffeeprogrammers,aswellasthebalanceofsatellitetransmissionandcabletransmission・ThispaperputsforwardtotheimagescramblingbasedontheDiscreteCosineTransform(DCT),itcanbeusedinmanagingthesecurityoffee-TVprogrammers.Bymeansofthisalgorithm,itcansimplifytheInteractiveprocessbetweenoriginaldigitalTVencryptionanddecryption,andincreasethesecuritybringingbyCAshiire・Bytest,itisfoundedthattheimagescramblingalgorithmpromotedbythispaperrestrainblockingeffectsexistinginotherscramblingalgorithm.ThealgorithmcancontentthedemandofmanagingandplayingofdigitalTV,dispensewithincreasingthehardwarecosts.KeywordsImageencryption;ImageScrambling;DigitalTV;CAS；DiscreteCosineTransform1引言2009年8月,广电总局发布促进高清电视发展的《通知》，要求现阶段要采取高清、标清同播过度发射，并要求卫星传输的高清节冃必须进行加密⑴。相继CCTV1等九套高清同播节目上星播出，标志着我国电视播出进入高清时代⑺。数字电视是将传统的模拟信号经过采样、量化和编码等过程转化为数字信号，然后进行各种功能的端到端的系统。数字电视不仅包括数字电视接收机、电视台，还包括信号的产生、处理、传输、接收和重现的全过程。在数字电视网上还可以接入电视会议、可视电话、视频点播、按次付费、网络游戏等传统业务外的增值业务。为了确保增值业务的实现，除安全可控的综合管理业务平台之外还需要条件接收系统，简称为CAS(ConditionalAccessSystem)o为防止未授权的用户违法窃取业务，在数字电视传播过程屮需要对数据进行加密。图像或视频信息的加密方法是传统研究中遇到的新问题。图像置乱是近年来提出的有效解决手段，它采用密码学的基本思想和一些新的手段，将需要保护的图像直接进行置乱或分存等处理，使其在视觉效果上不包含任何有意义的内容来达到加密目的。目前常见置乱方法主要有Arnold变换、幻方变换、1FS模型、Conway游戏和Gray码等，都有各自的优缺点"°。本文运用DCT变换来实现图像置乱。为了让算法满足付费用户的安全管理要求，本算法增加了原图分解成两种图的过程。论文的第一部分是引言，第二部分重点介绍数字电视川的条件接收系统的原理，第三部分解释基于DCT变换提出的图像置乱算法以及算法的性能测试，接着在笫四部分介绍本算法在数字电视转播中的应用情况，结论部分评价数字电视行业带来的应用效果的预测及展望。2条件接收系统基本概念条件接收系统...