نهان‌سازي داده در استاندارد ويدئوي HEVC

چكيده امروزه گسترش روزافزون ارتباطات در اينترنت، رسانه هاي پخش عمومي و محيط‌هاي اشتراك‌گذاري اطلاعات، اهميت ايجاد محيطي با امنيت بالا براي تبادل اطلاعات را امري ضروري ساخته است. نهان‌سازي داده در بستر ويدئو فشرده شده بدون نياز به پهناي باند بيشتر مي‌تواند، در دستگاه¬هاي نظارتي، در ايجاد لايه¬اي امن بين گيرنده و فرستنده اطلاعات، در تصحيح خطاي ويدئو براي ارسال يا فرستادن داده اضافي (مانند زيرنويس)، در اصالت اثر و در موارد بيشمار ديگر، مورد استفاده قرار گيرد. از طرفي استاندارد فشرده‌سازي HEVC جديدترين استاندارد كدگذاري ويدئو است كه در سال 2013 معرفي شده است و در سالهاي پيش رو جايگزين استانداردهاي پيشين در اينترنت و محيط هاي پخش عمومي خواهد شد. با شناخت كامل بخش‌هاي مختلف استاندارد فشرده‌سازي ويدئو HEVC و فرصتها و مكان‌هاي جديدي كه اين استاندارد جهت بكارگيري در جاسازي داده به‌عنوان يك فايل پوششي (ميزبان) در اختيار قرار مي‌دهد، مي‌توان به اهداف نهان‌سازي داده دست يافت. هدف اين پايان‌نامه درج داده در ضرايب تبديل DCT و DST پس از عمل پله‌اي سازي به گونه ايست كه بيت‌هاي داده‌پيام به‌صورت ضرايب قابل انتخاب براي كاربردهاي نهان‌نگاري و نشانه‌گذاري باشند. بيت‌هاي پيام به‌صورت 1± يا 3±، بسته به كاربرد نهان‌سازي در استاندارد HEVC به‌عنوان يك ميزبان يا رسانه پوششي درج مي‎شوند. بيت پيام در آرايه‌هاي قابل انتخاب 16 تايي ضرايب تبديل پس از اعمال پله‌اي سازي به‌صورت انتخاب بلوك مناسب قابل درج، در مؤلفه روشنايي فريم‌هاي I درج خواهد شد. يكي از نكات حائز اهميت حفظ شفافيت و كنترل اعوجاج ويدئو فشرده‌شده خروجي پس از عمل جاسازي داده است و سعي شده تا با انتخاب مكان درج صحيح اين كميت‎ها بهينه باشند. بر همين اساس مكان‌ها و فرصت‌هايي كه استاندارد پيشين H.264 جهت درج داده در اختيار مي‌گذارد به‌صورت كامل بررسي‌شده و متعاقباً مكان مناسب درج در استاندارد HEVC انتخاب و درج انجام‌شده است. نتايج پياده‌سازي بر اساس پياده‌سازي در كدك آزمايشگاهي HM در محيط ويندوز و طراحي يك كدگذار ويدئوي باقابليت درج داده در اين استاندارد و مقايسه حالت‌هاي مختلف شامل حالت‎هاي تبديل DCT و DST با پارامترهاي مختلف پله‌اي سازي در قالب جدول‌هاي مختلف ارائه‌شده است. درج در ضرايب تبديل DST پس از اعمال پله‌اي سازي از فرصت‌هاي جديد نهان‌سازي درج داده در ويدئوي فشرده‌شده با استاندارد HEVC مي‌باشد كه در اين پايان¬نامه به انجام رسيده است. واژه‌هاي كليدي: نهان¬سازي داده، HEVC, DCT, DST، كدك HM.

189056

دانشگاه علم و صنعت ايران

مخابرات امن

دكتر سيد علي اصغر بهشتي شيرازي