多媒体技术是近几年来计算机领域应用十分广泛的技术之一,随着个人PC的快速普及和网络技术的迅猛发展,多媒体技术的应用需求在未来几十年内仍将增加。这些多媒体信息,特别是涉及到政治、军事或商业机密的敏感信息在利用公共信道进行传输的时候很容易被攻击者窃取,因此保护这些多媒体信息的安全也已经成为学者们研究的热点问题。多媒体信息有数据量庞大、数据间冗余度高、单位信息价值低、对传输实时性要求高等特点。如果使用传统的加密方法将浪费大量的时间和计算资源,这样的浪费是不必要的。因此很多研究者开始提出一些针对多媒体信息特性的加密方法,这些方法从加密方式上大致可分成:(1)直接加密;(2)选择加密;(3)基于压缩的加密。这些算法一般都在某些特定的应用领域有一定的优势。本文对这些典型算法进行了实验分析,从安全性、速度、格式兼容性等方面考察它们的性能,在此基础上提出基于编码的多媒体加密。基于编码的多媒体加密是指针对不同多媒体信息的编码方法,将编码过程与加密过程结合起来,在编码的过程中实现加密。这种加密方式主要的优势是速度快、效率高,避免了加密多媒体对象中用于格式控制部分的数据,从而提高了安全性。由于编码方法一般都有一定的算法过程并符合特定的数据格式,加密后的数据必须符合这一特定的数据格式才能正确的实现编解码。因此,如何使加密过程与编码过程格式兼容将是我们设计算法的难点问题之一。本文的创新之处是针对当前比较流行的编码方法设计基于不同编码的多媒体加密算法,主要有:(1)分析LZW编码的特性,以基于LZW编码的GIF图像为例,提出了退化和保密的两种应用模式下的图像选择加密方法。对于退化模式,我们采用子集内置乱索引的方法实现了对图像退化的可控性,并保证了其格式兼容性。对于保密模式,通过加密较少的数据实现了对整个图像的保护。实验证明两个模式均实现了安全性和格式兼容性要求,并保持了压缩率不变。(2)分析Huffman编码的特性,对Wu在他的文章[13][14][15]中所提出的基于多Huffman表的多媒体加密方法进行了攻击,主要分析了其已知明文攻击的方法,在此基础上引入混沌机制提出改进的算法,并通过实验分析了它的安全性及其他性能。