رمزنگاري انتخابي جريان ويدئوي كدگذاري شده در استاندارد AVC

كارشناسي ارشد

امروزه گسترش روزافزون ارتباطات اينترنتي، رسانه‌هاي پخش عمومي و محيط‌هاي اشتراك‌گذاري اطلاعات، ايجاد محيطي با امنيت بالا براي تبادل اطلاعات را امري ضروري ساخته است. رمزنگاري داده ها در بستر ويدئوي فشرده‌ شده بدون نياز به پهناي باند بيشتر مي‌تواند در دستگاه‌هاي نظارتي، در ايجاد لايه‌اي امن بين گيرنده و فرستنده، بدون تغيير در محتواي ويدئوي اصلي و حفظ اصالت اثر و موارد بيشمار ديگر، مورد استفاده قرار گيرد. استاندارد فشرده‌سازي H.264 يكي از انواع استانداردهاي كدگذاري ويدئو است كه در سال 2003 معرفي‌ شده است و در سال‌هاي اخير جايگزين استانداردهاي پيشين در ارتباطات اينترنتي و محيط‌هاي پخش عمومي است. با شناخت كامل بخش‌هاي مختلف استاندارد فشرده‌سازي H.264 و فرصت‌ها و مكان‌هاي مناسبي كه اين استاندارد به ‌منظور پياده‌سازي الگوريتم رمزنگاري در اختيار قرار مي‌دهد، مي‌توان به اهداف رمزنگاري ويدئو دست ‌يافت. همچنين، الگوريتم‌هاي رمزنگاري پيشنهاد شده بايد سازگار با فرمت ويدئوي اصلي، داراي امنيت ادراكي و سرعت ‌بالاي رمزنگاري باشند و علاوه بر پيچيدگي محاسباتي كم، نسبت فشرده‌سازي ويدئو را در قبل و بعد از رمزنگاري ثابت نگه ‌دارند. هدف از ارائه اين پايان‌نامه پياده‌سازي دو روش الگوريتم رمزنگاري ضرايب تبديل DCT پس از اعمال مرحله‌ پله‌اي سازي و ضرايب آرايه‌ها بعد از مرحله‌ مرتب‌سازي آرايه‌ها است. در روش اول، ضرايب تبديل DCT پله‌اي سازي شده بلوك‌هاي 4×4 و 8×8 و در روش دوم، ضرايب غيرصفر و بيت‌هاي علامت، در مؤلفه‌هاي روشنايي فريم‌هاي I رمز مي‌شوند. اين الگوريتم هاي پيشنهادي با يكديگر و با الگوريتم هاي رمزنگاري پيشين مقايسه شده اند و سعي شده تا با انتخاب مكان‌هاي صحيح به ‌منظور پياده‌سازي اين الگوريتم‌ها، معيارهاي بيان‌ شده در بالا بهينه شوند. بر همين اساس، مكان‌ها و فرصت‌هايي كه استاندارد H.264 براي رمزنگاري ويدئو در اختيار مي‌گذارد، به‌ صورت كامل مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج طراحي هر دو الگوريتم رمزنگاري، بر اساس پياده‌سازي در كدك آزمايشگاهي JM در محيط ويندوز، در قالب جدول و نمودارهاي مختلف ارائه‌ شده است. هر دو الگوريتم رمزنگاري پيشنهادي، جديد و نتايج حاصل ‌شده از آن‌ها‌، بهبود عملكرد پارامترهاي مورد نياز در رمزنگاري ويدئوي H.264 را به دنبال داشته است.

193805

دانشگاه علم و صنعت ايران

برق و مخابرات

دكتر سيد علي اصغر بهشتي شيرازي