تشفير الملفات الفيديوية امبيج - 1 == Encryption of MPEG - 1 Video Files
Author name:
محمد صبحي صادق الاوسي
Supervisor name:
بان نديم ذنون يونس
General topic:
Computer Science
Specific topic:
Computer Science
Degree:
Master
University:
Al-Nahrain University - College Of Science - Department Of Computer Science
Language:
English
University location:
Baghdad
First pages:
28T824 - p.pdf
Abstract:
هنالك نوع حديث من التشفير يدعى بالتشفير الانتقائي الذي يعتمد على اختيار بعض المناطق ذات الحساسية العالية وتشفيرها بصورة تؤدي الى تدمير الملف بصورة كاملة، هذا النوع من التشفير يتلائم اكثر مع الملفات المضغوطة مثل الملفات الفيديوية من نوع (MPEG) والصور المضغوطة من نوع (JPEG) الخ من انواع الملفات المضغوطة. هذا التلائم ناتج بسبب ان الملفات المضغوطة تتركز فيها كمية كبيرة من المعلومات في مساحات صغيرة اكثر من الملفات غير المضغوطة.ان الملفات الفديوية من نوع (MPEG) تحتوي على ثلاث انواع من الصور (االمرجع I، التنبؤ الامامي P ، التنبؤ الامامي/الخلفي B) داخل الملف، ان الصور الاكثر اهمية من بين هذه الانواع الثلاثة هي الصور المرجع التي تعد كاساس تشتق منه الصور الاخرى ، هذه الانواع من الصور توجد بشكل متسلسل داخل الملف الفديوي وعلى شكل مجاميع، ففي كل مجموعة نجد صورة واحدة من النوع المرجع وعدد مختلف من الصور ذات التنبؤ الامامي والتنبؤ الامامي/الخلفي يتراوح من (9 - 15) حسب طبيعة الملف وكمية البيانات المضغوطة، لذلك فان تشفير الصور المرجع فقط يؤدي الى تدمير نسبة لا باس بها من المعلومات المرئية (تشفير ذو الدرجة الاولى من التعقيد) اما تشفير الصور المرجع مع تشفير الصور ذات التبؤ الامامي سيؤدي الى تدمير كامل للمعلومات المرئية (تشفير ذو الدرجة الثانية من التعقيد) مع اهمال الصور ذات التبؤ الامامي/الخلفي بدون تشفير. من المهم ذكره ان مجموع الصور المرجع والصور ذات التبؤ الامامي داخل الملف الفديوي هو اقل بكثير من مجموع صور التنبؤ الامامي/الخلفي فقط، وبذلك تركنا كمية كبيرة من المعلومات من دون تشفير ادى الى تقليل الوقت المستغرق للتنفيذ.في النظام المعتمد تم تشفير المناطق الاكثر حساسية باستخدام ثلاثة انواع من طرق التشفير وبدرجتي التعقيد الاولى والثانية، هذه الطرق هي طريقة فابوناشي ، طريقة جاليوس واخيرا الطريقة المقترحة. فقد تم تطوير الطريقة الاخيرة لتضاهي الطرق الاخرى المعروفة لتعمل بكفاءة عالية ذات وقت تنفيذي مناسب وبدرجة تشفير في اغلب الحالات تكون هي الاعلى بالاضافة الى ان احتمالية فك الشفرة تكون قليلة جدا مقارنة مع الطريقتين الاخريتين . لقد تم تنفيذ النظام المعتمد باستخدام فيجوال بيسك 6.0 كلغة برمجية . تم استخدام معدل الخطا التربيعي (MSE)، ونسبة الاشارة الى التشويش (PSNR) كمعاملات حساب دقة النتائج المستخلصة من التقنيات الكلية المطورة في النظام المعتمد. | There is a modern type of encryption called selective encryption which depends on the choice of some sensitive areas. The encryption of these areas leads to destroy the whole file. This type of encryption is more compatible with compressed files such as Moving Picture Expert Group (MPEG) video files and Joint Picture Expert Group (JPEG).This compatibility produced from a large amount of information focused in a small area more than non - compressed files. The (MPEG - 1) video file contains three types of pictures reference (I), predicted (P) and bidirectional (B) pictures. The most important one among these three types is (I) picture, which is the basis that other types (P and B) were derived from, P pictures are predicted from (I) only in one direction (Forward prediction) and (B) pictures were predicted from (I) and (P) in the two directions (Forward/ Backward prediction), therefore the encryption of (I) pictures only lead to destroy most of visual information (encryption in the first degree of complexity), while the encryption of (I) and (P) pictures together lead to destroy all visual information (encryption in the second degree of complexity) with no need to encrypt (B) pictures. It is important to mention that the total number of (I and P) pictures within the MPEG - 1 file is less than the total number of (B) pictures only, leaving a large amount of information without encryption and reduced the time needed for implementation.In the proposed encryption system, three encryption methods were used Fibonacci, Galois and the Proposed method (Random Seed Values). The proposed method was developed to compete other methods with a smaller probability of breaking encrypted files. The execution time of Galois method is faster than other methods, The encryption system was implemented using Visual Basic 6.0 programming language. The fidelity measures (MSE) and (PSNR) are used to check the result of the whole developed techniques.
