随着网络技术和多媒体技术的快速发展,各种视频及视频服务(如数字电视、视频点播、视频会议和视频监控等)得到日益普及和广泛应用。数字多媒体产品具有易于传输、无损复制和分发等特性,这些特性给人们带来便利的同时也带来一些信息安全问题,如信息的窃取与泄露、数字产品的盗版和信息篡改等问题。因此,在利用网络及多媒体技术的同时,如何保证数字信息的安全存储与传播及保护数字产品的版权,已成为人们研究的重要课题。视频安全保护的关键技术是视频加密技术和视频水印技术。视频加密在视频传输之前对视频内容进行加密处理,使用时只有拥有密钥的合法用户才能解密,从而保证了视频内容的安全性。视频加密只能在传输过程中保护视频内容的安全,一旦数据被解密后就不能提供进一步的保护。视频水印的出现弥补了视频加密的不足,它通过在视频中嵌入版权信息来确定视频产品的所有权。视频加密和视频水印实现不同的功能,联合两种技术,可以实现视频的保密性和版权保护的双重功能。H.264是由ITU-T和ISO/IEC联合制定的新一代视频压缩编码标准,将会在视频服务传播方面得到广泛应用。本论文正是从视频保护技术的实际应用角度出发,对基于H.264的视频水印技术以及加密与水印相结合的安全保护技术做了相关研究。论文主要的研究工作体现在以下几个方面:(1)详细介绍了视频安全保护相关技术,即视频加密技术和视频水印技术,总结了视频安全保护的研究状况、典型算法、技术特征、应用领域等;概要的介绍了H.264压缩编码标准的基础知识。(2)提出基于H.264的自适应活性量化索引调制(AAQIM)水印算法,以块的活性为载体信号,引入自适应机制,采用一个区域嵌入一位水印信息,使误差被块的几个系数分担,具有良好的不可见性,水印对后续帧影响小,对重量化编码、加噪及滤波等攻击有很强的鲁棒性。水印的提取不需要原始视频,算法简单,调制方便,能满足实时要求,有较高的实用性。(3)将视频加密技术与视频水印技术相结合,为视频的传输与分发提供了一种新的保护方案。在H.264编码过程中,将IPM(帧内预测模式)、MVD(运动矢量残差)和DCT(离散余弦变换)系数加密,同时采用自适应活性量化索引调制(AAQIM)算法微量改变DCT系数幅值嵌入水印。加密算法安全性高,对压缩比和计算复杂度影响小;AAQIM算法嵌入的水印不可见性良好,对后续帧影响小,对重编码、加噪及滤波等攻击具有很强的鲁棒性。加密与水印相互独立,互不影响,水印的提取不需要解密视频,加密的视频可以直接嵌入水印。加密与水印可以根据不同的场合和需要单独使用,又可以联合使用实现视频内容保密和版权保护双重功能,具有很好的实用性和广阔的市场应用前景。