物联网(Internet of things,IoT)作为新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。由于物联网集成了许多属于不同行为者用于各种目的的东西,我们必须质疑我们能够在多大程度上将这些东西作为个体实体和实体联合体来信任。因此,人类总是暴露一些关于自己的信息。将信任问题扩展到我们正在处理许多不同事情的物联网时,这些问题变得更加复杂。因此,建立一个机制来衡量如何以及何时信任物联网上的信息,并向用户表明这一点,以便在需要时采取对策。这些措施可以基于适用的信任模型和理论。这将允许物联网服务的用户考虑他们的行为,并通过其他框架降低检查可信度的成本。物联网技术因其巨大的应用前景而受到各国政府、学术界和工业界的广泛重视。物联网的核心理念在于感知、控制、传输和智能,通过技术手段实现物与物、人与物、人与人之间的协同关系,从而在传感网、互联网和移动通信网的基础上形成一个更大的复杂网络系统。物联网信息共享的数据与个人生活行为息息相关,信息彼此感知关联度较大,这种感知性与敏感性对物联网信息共享的安全及隐私保护提出了更高的要求。达芬奇芯片TMS320DM368,采用H.264编码标准,支持标清/清视频编码,在视频图像的清晰度和编码效率上都有很大的提升,而且支持常用的网络传输协议。本文根据实际需求,设计实现了基于TI TMS320DM368 DSP平台上基于H.264编码技术的实时网络视频采集传输系统,达到实现视频数据的采集、编码、实时传输。我们考虑在嵌入式设备上开发的编码算法的视频图像加密问题。例如,我们可能想知道在TMS320DM368平台上运行Arnold算法压缩的视频剪辑的编码帧的统计分析。对于这个评估任务,在图像处理领域有很多已有的测量。然而,这些方法没有考虑到嵌入式系统应用领域的特点,没有针对嵌入式系统芯片设备的算法提出一个统一的评估框架。一般来说,这些嵌入式算法的应用领域都是针对特定的应用场景的,所以算法的一些特点应根据实际场景进行调整。在标准测试序列上估计的常用参数(如比特率)可能不适合特定的嵌入式平台,因为标准测试视频总是用于测试算法的能力。实际的场景可能与标准的测试视频源有很大的不同。每个嵌入式平台可能有不同的应用场景,这进一步增加了选择合适特性的难度。尽管嵌入式平台面临的困难,本文提出了解决视频编码算法开发过程中的评估问题,以加速算法开发过程。目前,随着物联网的发展,信息安全问题和保护隐私成为一个亟待解决的问题。在物联网的应用中,首先要对物品进行感知和识别,在这个过程中,一项关键的技术就是无线射频识别技术,通过这项技术,可以自动获取物品的相关信息。它方便了人们对一些不可接触的物体的信息的获得,但是如果不加以对其进行控制,那么很多物品的信息就会被更多的人们所知,并对物品进行无限制的追踪。因此,这对信息的隐私造成了较大的威胁。在对数据进行处理时,也存在一些隐私安全的问题,很有可能导致信息的泄露。所以,要完善访问机制,设立访问权限,对信息的传递、查询等操作行为加以控制,减量减少由于信息泄露而给个人带来的损失;同时,很多信息需要进行隐私处理,只允许被特定的人所看到,因此通常会采用加密的方式。因此提出了基于TI TMS320DM368 DSP平台的Arnold算法的统一框架。这个框架可以分为三个步骤。第一步是从摄像头和实际应用部分收集源视频。第二步是在开发板上用改进的Arnold变换加密算法对视频源进行编码,得到编码后的序列。最后,我们解码PC环境中的编码序列,并用原始视频源对其进行评估。我们的工作将分四章进行。在第一章中,我们将首先定义对象的互联网,与许多新概念一样,物联网是一种网络,其中连接的虚拟或物理对象连接起来识别和交互,从而可以检索、存储、传输和处理数据。它是一个网络实体,通信和服务的技术和体系结构,允许将现实世界与现实世界连接到数字世界。之后谈到物联网技术在不同的应用领域中所发挥的作用,以及在各个应用领域所存在的一些安全性问题。详细的分析了目前国内外物联网技术的发展历史以及发展状况,包括目前所应用的场合,所使用的技术,如WiFi、RFID、Zigbee等,物联网技术在各个应用领域中存在的安全和隐私问题。第2章设计我们的网络视频采集系统,描述了基于TMS320DM368的硬件设计和软件设计及其一些技术细节。目前,网络监控系统的主处理器模块分为三种方案,主要区别在于图像处理和视频编码是不同的。方案一,采用ISP+视频编码器,该方案的优点是工作效率高,缺点是成本较高;方案二,利用数字媒体处理芯片完成视频采集编码,该方案的优点也是工作效率高,但其开发难度较大;方案三,利用FPGA实现图像处理和视频编码,这种方案所需的硬件占用面积最小且开发也最为容易,但它的工作效率不如前面两种方案。通过以上对比分析,该方案采用数字媒体处理器芯片作为主处理器系统。TI的数字媒体处理器技术相当成熟,生产的TMS320DM36X系列处理器在数字媒体处理方面有着广泛的应用,该系统采用TMS320DM368作为网络视频监控系统的主要处理器。以数字媒体处理器为核心,其内部结构是ARM+DS结构,ARM系统完成控制功能。DSP处理器完成视频数据编码,Flash存储软件系统,DDR为系统处理数据。其他外围设备用于支持摄像头访问处理器。视频传输程序通过RJ45水晶头完成有线视频数据传输。在嵌入式处理器内置live555媒体流媒体服务器。为了应对攻击和提高安全性,使用数字图像加扰。这是将有意义的图像转化为无意义或无序的图像以提高能力的技术。图像置乱技术基本上用于图像加密方法,可以隐藏原始图像信息,使信息不易被截取。设计了各种图像置乱技术,使图像内容难以理解,本文将采用基于Arnold变换的数字图像加密算法。一般来说,图像越好越好,信息就越好。第3章中介绍了基于Arnold变换的数字图像加密算法及实验结果和分析。所提出的方法是基于Arnold变换加密算法开发的。第一个改进将矩形图像转换为方形图像。第二个是将彩色图像更改为灰色图像。传统的Arnold变换加密算法是在灰度图像上进行的。然而,彩色视频在信息传递和表示方面显着地改善了用户体验,在当今扮演着更重要的角色。因此,希望开发彩色视频图像的加密算法。一个典型的Arnold变换是一个正方形,即将矩形分成几个相同大小的正方形模板。假设矩形图像的长度是L,宽度是W,长宽比是1.5,图像宽度W是模板,并且矩形图像被分成两部分,每个部分都是W?W大小的正方形图像。获取第一个模板,然后按照典型的Arnold算法处理图像。将处理后的模板图像与原始图像组合成新的图像,然后将模板右移1 2W至第二模板图像。模板2进行相同的处理,即完成一次加扰。分别对YUV通道进行类似的加密算法,即可合成一次彩色加密图像。第四章系统应用程序的设计和实现,展示了系统的实现以及在MATLAB环境下的结果。本章重点介绍系统设计,实现和测试的性质,作为系统开发过程中的阶段。该单元开发设计,实施和测试台式计算机程序的实用技能,侧重于具有与数据源通信的图形用户界面的技能。该程序由四个线程组成:用于视频捕获的捕获线程,用于视频编码的视频线程,用于视频存储的写入线程以及主线程。通信过程中有不明通道(PIPE),知名流水线(FIFO)。未命名的管道和众所周知的管道是半双工通信,但是无名的管道只能在进程之间进行通信。亲属通常是指父母过程和子过程之间的关系。众所周知的渠道允许不相关的流程之间的沟通。由于视频捕捉线程与视频编码线程没有关系,所以选择知名通道作为线程之间的通信。最后总结本文研究了视频网络传输中的安全问题。从研究背景中总结出理论知识。国内外研究现状与图像置乱算法的基本思想密切相关。设计了硬件和软件的视频采集传输系统。本文在经典的Arnold算法的基础上,根据实际的硬件实现情况做了两点改进,使其能够处理实际的矩形视频帧。改进的Arnold算法可以应用于彩色视频图像的加密和解密,同时具有传统的Arnold算法的优点。改进后的Arnold加密算法具有实时性,可靠性和低耗时性,解密后不会改变视频或图像的格式。主要研究内容如下:数字图像加密涉及到理论知识。本文在数字图像加密的基础上,提出了数字图像加密的研究背景和意义,总结了数字图像加密技术的发展。基于传统的Arnold算法,提出了相应的改进方法。指出传统算法存在的两个缺陷,这是实际系统的一个很大的局限性,提出了两点改进。首先对矩形图像进行混叠并分块,然后采用Arnold算法对每个块进行连续加密。其次,将三路YUV彩色图像输入进行分割,对各路进行加密处理。比较改进算法和传统算法。改进的算法将直接使用网络视频系统加密处理。完成网络视频采集和传输系统建立。查找相关信息,了解嵌入式开发,包括如何启动嵌入式系统的操作,视频采集编码应用调试,以及嵌入式流媒体服务器构建等。在添加加密算法之前,需要在10M100M的局域网中进行实时的网络视频采集和传输。视频分辨率高达720p,传输帧率30fps,网络延迟约3秒。随着现代网络技术的发展,物联网技术也得到了较快的发展。通过物联网技术,可以利用物体智能感应装置来对数据的信息进行收集和整理,并通过网络传输的过程,可以实现数据信息的传输,传达到信息处理中心之后,有利于实现人和物以及物和物之间的信息交互。目前,我国物联网技术的发展受到诸多条件的限制,还存在着一些尚待解决的问题,比如核心技术有待突破、信息安全和保护隐私的问题等,物联网技术的发展前景广阔,其可以进行有效的资源控制,实现节能环保;并进一步推动开放和合作;还要加快应用开发,促进物联网技术的广泛应用。同时还要根据目前的需求来推动物联网技术的发展,掌握更多用户的心理需求,促进应用范围的扩展。当今科技信息时代是高度发达的,这个时代对图像的保密性提出了更高的要求。图像加密算法也逐渐成为许多研究者的研究热点,并得到迅速发展。近年来,一些图像加密算法逐渐被开发出来。虽然取得了一些成绩,但还有一些亟待解决的问题。本文根据实际工程需要改进传统的Arnold算法,对这套网络视频加密传输系统进行了以下改进。首先,视频加密算法的计算量比较大,造成网络传输视频帧率偏低。其次,网络视频系统存在较大的网络传输时延需要改进。