随着互联网技术的发展,视频等多媒体技术得到了广泛应用。数字视频信息在为人们提供便利的同时也存在一些安全隐患。由于视频数字信息在存储与传输过程中容易受到不法分子的恶意攻击,因而如何保护视频信息的安全性具有重要的意义,其中,加密技术是一种保护视频信息安全的有效方法。当前,人们对视频高清化的迫切需求推动了视频编码标准HEVC的发展。现有的HEVC视频加密算法研究较少,并且存在一些不足,如视频加密后格式不兼容、影响码率和压缩性能等。因此,基于HEVC的视频加密方案的研究具有重要的意义。本文基于HEVC的熵编码特性重点研究了视频加密技术。在研究了一类符号混沌系统的多种伪随机性能基础上,综合考虑到视频加密后的格式、码率以及压缩性能的一些要求,并结合变换系数熵编码和视频运动信息的特点,本文提出了一种基于二维时变符号混沌系统的HEVC视频联合加密方案。仿真实验说明了这种联合加密方案具有良好的加密效果和安全性。本文研究的创新点主要包括以下几个方面:1)理论上证明了一类二维时变广义符号动力系统的混沌性,结合该系统和非线性移位寄存器提出了一种混沌类随机序列的产生方法,并对所产生的混沌序列进行多种常见随机性能的检测。仿真实验表明了所产生的序列具有良好的随机性能。2)提出了一种新的混沌数字图像加密算法。实验与多项性能分析都说明了该算法具有良好的图像加密效果,然后与Logistic混沌图像加密算法进行实验对比,表明了该算法的密钥空间更大,抗统计攻击能力更强,安全性更高。3)根据HEVC的熵编码特性,为了保证加密后视频格式的兼容性,保持码率与压缩性能不变,充分考虑变换系数和运动矢量差熵编码对于视频重建的重要作用,本文提出了一种新的混沌视频联合加密算法。实验结果和性能分析表明,在付出较少的计算代价的情况下,该加密方案保证了视频格式兼容性,对码率和压缩性能无影响,并具有良好的加密效果和安全性。