Görsel bozulmaya dayalı sayısal video şifreleme

Abstract

Bu çalışmada, sayısal TV için, orijinal benek değerlerinin oransal değişimine dayanan bir şifreli TV sistemi tasarlanmıştır. Analog TV için kullanılan klasik şifreleme yöntemleri, MPEG uyumlu olmadıkları için sayısal TV’de kullanılamazlar. Bu yöntemde uygulanan algoritma -GOP uzunlukları, makroblok boyutları gibi- MPEG parametrelerinin getirdikleri kısıtlara göre tasarlanmıştır. Algoritmanın en önemli özelliklerinden bir tanesi, şifre çözümü için gerekli bilgiyi, görsel bir etki oluşturmayan ve şifreleme yöntemiyle yüzde yüz uyumlu bir yöntemle resim dizisinin içinde taşımasıdır. Böylece şifreleme yapıldığında şifreyi çözmek için gerekli bilgi de video dizisine yazılmış olur. Kritik olmayan bir bilgi parçası TV logosunda taşınırken, esas kritik bilgi I-Karelerde resmin içine dağıtılmıştır. Bu işlem için şifreleme altbloklarının sınırlarındaki süreklilik kullanılmaktadır. Bilgi taşıma algoritması, şifreleme algoritmasının bir bütün olarak sadece MPEG’e bağlı olmasını mümkün kılmaktadır. Böylece şifreleme algoritması, bir MPEG dizisinin yayınladığı, iletildiği ya da saklandığı herhangi bir uygulamada kullanılabilir. Algoritma DVB ya da ATSC gibi standartlardan tamamen bağımsızdır. Telif haklarının korunmasına ilişkin uygulamaları sayısal TV, DVD, Ismarlama video tarzı her çeşit uygulamada gerçekleştirmek mümkündür.

In this study, a new digital TV scrambling method is designed which depends on image distortion through rational conversion of original pixel values. Classic image distortion methods for analogue TV are not applicable for digital TV because of lackness of MPEG compatibility. The new system is totally designed according to MPEG compatibility restrictions such as GOP length, macroblock size etc. One of the main features of the algoritm is that it carries the descrambling information in the image sequence in a way that it is not visible and totally compatible with the distortion algoritm. So, if the scrambling is done, the descrambling information is also written in the image. A part of the non-critical information is carried in the TV logo. The more critical part of the information is distributed in the whole image in I-Frames, using the continuity at scrambling subblock boundaries. This algoritm provides total MPEG tranparency of the scrambling system so that it can be used anywhere, where a MPEG2 stream can be transported, broadcasted or stored. There is no dependency on any standards such as DVB or ATSC. Copyright protection applications are possible in areas such as digital TV, DVD, Video on Demand services etc.