Метод зберiгання елементiв службових складових криптокомпресiйних кодограм вiдеозображень

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБараннiк, В. В.
dc.contributor.authorСiдченко, С. О.
dc.contributor.authorБараннiк, Д. В.
dc.contributor.authorЧорномаз, I. К.
dc.contributor.authorГуржiй, П. М.
dc.contributor.authorГригор’ян, М. Б.
dc.date.accessioned2023-11-30T05:57:16Z
dc.date.available2023-11-30T05:57:16Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractВ статтi проводиться обґрунтування вимог до якiсних характеристик вiдеоiнформацiйного ресурсу у разi його використання для iнформацiйного забезпечення функцiонування систем критичної iнфраструктури. Тут одночасно висуваються вимоги щодо: своєчасностi доставки та конфiденцiйностi вiдеоiнформацiї в умовах заданого рiвня її цiлiсностi та повноти. Показується те, що частково такi вимоги зумовленi iнтелектуалiзацiєю окремих етапiв процесу аналiзу та прийняття рiшень в системах критичної iнфраструктури. Надається системне обґрунтування наявностi проблемних питань, до яких вiдноситься: дисбаланс мiж рiвнями продуктивностi iнфокомунiкацiйних систем та бiтової iнтенсивностi вiдеоiнформацiйних потокiв. Для зменшення такого дисбалансу використовуються технологiї компресiйного кодування. Вони дозволяють зменшити бiтовий об’єм вiдеоданих. Однак самi по собi не забезпечують потрiбного рiвня конфiденцiйностi iнформацiї. Звiдси доводиться актуальнiсть науковоприкладної проблеми вiдносно необхiдностi забезпечення потрiбного рiвня оперативностi доставки конфiденцiйної iнформацiї з використанням бездротових iнфокомунiкацiйних технологiй в системах критичної iнфраструктури. В статтi показано, що напрямком вирiшення iснуючої проблеми є створення та застосування технологiй кодування, якi дозволяють забезпечити конфiденцiйнiсть вiдеоiнформацiї в процесi скорочення надмiрностi. При цьому одними з представникiв даного класу методiв є такi, що будуються на основi технологiй криптокомпресiйного кодування. Для таких технологiй формується система службових вiдомостей. З одного боку це створює умови для забезпечення конфiденцiйностi вiдеоiнформацiї в процесi зменшення її бiтового об’єму. З iншого боку виникає деструктивний вплив на стримування росту коефiцiєнту стиснення. Звiдси мета статтi полягає у розробцi методу зберiгання елементiв службових складових криптокомпресiйних кодограм. Запропоновано три способи зберiгання елементiв службових складових криптокомпресiйних кодограм зображень. Перший полягає у зберiганнi службових даних у виглядi мiнiмальних та максимальних значень. Другий спосiб передбачає зниження динамiчного дiапазону максимальних значень. Третiй спосiб передбачає зберiгання промiжних елементiв або елементiв службових складових у виглядi напiвсуми та напiврiзницi. Для реалiзацiї третього способу зберiгання елементiв службових даних розроблено метод, який органiзує примусове зниження якостi вихiдних зображень. Зниження якостi органiзується за рахунок внесення помилки у вихiднi зображення для формування парних i непарних значень елементiв службових даних в межах усiєї площини зображення, окремих її блокiв або для кожного рядка блоку окремо. Пiкове спiввiдношення сигналу до шуму (PSNR) реконструйованих зображень не нижче 56,5 dB, а значення коефiцiєнта кореляцiї становить 0,99997. Позитивним ефектом вiд реалiзацiї розробленого методу є пiдвищення конфiденцiйностi кодограм за рахунок порушення взаємозв’язку мiж елементами службових даних, пiдвищення коефiцiєнту компресiї до 2–3% та зниження обсягу службових складових кодограм на 6,25%.uk
dc.description.abstractotherThe article substantiates the requirements for the quality characteristics of the video information resource in the case of its use for information support of the functioning of critical infrastructure systems. At the same time, requirements are put forward regarding: timeliness of delivery and confidentiality of video information under conditions of a given level of its integrity and completeness. It is shown that, in part, such requirements are due to the intellectualization of individual stages of the process of analysis and decision-making in critical infrastructure systems. System justification for the existence of problematic issues is provided, which include: imbalance between the levels of productivity of information communication systems and the bit intensity of video information streams. Compression coding technologies are used to reduce this imbalance. They allow you to reduce the bit volume of video data. However, they do not provide the required level of information privacy by themselves. This proves the relevance of the scientific and applied problem regarding the need to ensure the required level of promptness of delivery of confidential information using wireless information communication technologies in critical infrastructure systems. The article shows that the direction of solving the existing problem is the creation and application of coding technologies that allow ensuring the confidentiality of video information in the process of reducing redundancy. At the same time, one of the representatives of this class of methods are those built on the basis of cryptocompression coding technologies. A service information system is being formed for such technologies. On the one hand, this creates conditions for ensuring the confidentiality of video information in the process of reducing its bit volume. On the other hand, there is a destructive effect on restraining the growth of the compression ratio. Hence, the purpose of the article is to develop a method of storing the elements of service components of cryptographic codegrams. Three methods of storing service components of cryptographic codegrams of images are proposed. The first consists in storing service data in the form of minimum and maximum values. The second method involves reducing the dynamic range of maximum values. The third method involves storing intermediate elements or elements of service components in the form of a half-sum and a half-difference. To implement the third method of storing elements of service data, a method has been developed that organizes a forced reduction in the quality of output images. The reduction in quality is organized by introducing an error into the source images to form even and odd values of the service data elements within the entire plane of the image, its individual blocks or for each line of the block separately. The peak signal-to-noise ratio (PSNR) of the reconstructed images is at least 56.5 dB, and the value of the correlation coefficient is 0.99997. A positive effect of the implementation of the developed method is an increase in the confidentiality of codegrams due to the violation of the relationship between service data elements, an increase in the compression ratio to 2-3% and a decrease in the volume of service components of codegrams by 6.25%.uk
dc.format.pagerangePp. 28-40uk
dc.identifier.citationМетод зберiгання елементiв службових складових криптокомпресiйних кодограм вiдеозображень / Бараннiк В. В., Сiдченко С. О., Бараннiк Д. В., Чорномаз I. К., Гуржiй П. М., Григор’ян М. Б. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2023. – Вип. 92. – С. 28-40. – Бібліогр.: 35 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2023.92.28-40
dc.identifier.orcid0000-0002-2848-4524uk
dc.identifier.orcid0000-0002-1319-6263uk
dc.identifier.orcid0000-0002-7074-9864uk
dc.identifier.orcid0000-0001-9742-0201uk
dc.identifier.orcid0000-0002-2552-229Xuk
dc.identifier.orcid0000-0003-0359-5735uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/62610
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 92uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectзахист iнформацiїuk
dc.subjectзображенняuk
dc.subjectконфiденцiйнiстьuk
dc.subjectкриптокомпресiяuk
dc.subjectстисненняuk
dc.subjectшифруванняuk
dc.subjectcompressionuk
dc.subjectcryptocompressionuk
dc.subjectencryptionuk
dc.subjectimageuk
dc.subjectinformation protectionuk
dc.subjectprivacyuk
dc.subject.udc621.3:681.5
dc.titleМетод зберiгання елементiв службових складових криптокомпресiйних кодограм вiдеозображеньuk
dc.title.alternativeSaving Elements Methods for Service Components of Images Cryptocompression Codogramsuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
1904-5644-1-10-20230630.pdf
Розмір:
2.89 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 92