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Cube-Based Encryption-then-Compression System for Video Sequences Sistema de criptografia e compactação baseado em cubo para sequências de vídeo

Kosuke SHIMIZU, Taizo SUZUKI, Keisuke KAMEYAMA

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Resumo:

Propomos a criptografia perceptual baseada em cubo (C-PE), que consiste em embaralhamento de cubo, rotação de cubo, transformação negativa/positiva de cubo e embaralhamento de componente de cor de cubo, e descrevemos sua aplicação ao sistema de criptografia e compressão (ETC). de Motion JPEG (MJPEG). Especialmente, a rotação do cubo substitui os blocos nos quadros originais por aqueles não apenas nos outros quadros, mas também nos lados do cubo em profundidade (lados espaço-temporais), ao contrário da criptografia perceptual baseada em blocos convencional (B-PE). Como dificulta a observação intra-bloco e evita a descriptografia não autorizada de apenas um único quadro, é mais robusto que o B-PE contra métodos de ataque sem qualquer chave de descriptografia. No entanto, como os quadros criptografados incluindo os blocos dos lados espaço-temporais afetam ligeiramente o desempenho da compressão MJPEG, também desenvolvemos uma versão do C-PE sem lados espaço-temporais (NSS-C-PE) que dificilmente afeta o desempenho da compressão. O C-PE torna a sequência de vídeo criptografada robusta contra o único ataque de força bruta algorítmica (ABF) baseado em quadro único com apenas 21 cubos. Os resultados experimentais mostram a eficiência de compressão e a robustez da criptografia do sistema ETC baseado em C-PE/NSS-C-PE. O sistema ETC baseado em C-PE mostra resultados mistos dependendo dos vídeos, enquanto o sistema ETC baseado em NSS-C-PE mostra que o BD-PSNR pode ser suprimido para cerca de -0.03dB, não dependendo dos vídeos.

Publicação
IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals Vol.E101-A No.11 pp.1815-1822
Data de publicação
2018/11/01
Publicitada
ISSN online
1745-1337
DOI
10.1587/transfun.E101.A.1815
Tipo de Manuscrito
Special Section PAPER (Special Section on Smart Multimedia & Communication Systems)
Categoria
Imagem

autores

Kosuke SHIMIZU
  University of Tsukuba
Taizo SUZUKI
  University of Tsukuba
Keisuke KAMEYAMA
  University of Tsukuba

Palavra-chave