随着网络和多媒体数字技术的快速发展,多媒体信息在网络上的应用越来越频繁,信息安全问题日渐突出。大到国家的军事、政治、商业等信息的安全,小到个人隐私的泄漏,使多媒体信息的安全显得非常重要。视频信息在不同的应用场合其安全性需求不一样。例如在国防军事、党政机关等重要领域视频信息需要的安全级别高,而在普通商业应用中的视频信息安全级别相对要低。又如视频点播、数字付费电视以及视频会议等,这些视频信息的应用对不同的客户有着不同级别的安全性需求。于是,可分级的视频加密算法得到了人们的关注和研究。现有的大部分视频加密方案通常采用某种单一的方法,只能提供一种安全级别,不能对不同场合提供相应的安全级别。因此,本文在对视频编码和密码学深入分析的基础上,提出一种可分级的视频加密方案。论文首先概述视频加密研究的背景和意义,对视频加密现状进行分析,详细介绍了近年来视频加密的各种方法及视频加密发展的历程,并对大多数加密方式和加密算法做了必要的总结和归纳,特别是对现有的可分级加密方案进行研究,分析其优缺点,为下步研究打下基础。其次,介绍视频压缩编码的基础知识,对MPEG的编码过程进行详细研究,主要介绍了标准的基本框架、帧格式,并对空域和频域的转换进行分析,找出适合加密的关键数据。然后详细的阐述了本文所涉及的密码学知识,对流密码进行了重点分析。最后本文研究了格雷码变换和M序列的特性,提出了在频域上用M序列密码异或,在空域上用格雷码变换进行置乱的分级加密方案。本方案共分为3层安全等级:第1级:加密DC和AC系数的符号位;第2级:加密DC和AC系数的符号位和MV符号位;第3级:加密DC和AC系数的符号位和MV符号位并对DCT变换前的宏块进行空域置乱。本方案的安全性能逐级加强,适用有分级需求的各种场合。由于只加密数据量很少的系数符号位,所以本算法加密速度快,且加密后的数据格式保持不变,数据大小变化不大。实验证明,本方案加密效果良好,实现方法简单,具有一定的实用价值。