МЕТОД КОДУВАННЯ НИЗЬКОІНФОРМАТИВНИХ СЕГМЕНТІВ ВІДЕОІНФОРМАЦІЙ-НОГО РЕСУРСУ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ЇХ ДОСТУПНОСТІ

Автор(и)

  • Сергій Бучік Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
  • Юрій Бабенко Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
  • Юрій Цімура Військового інституту телекомунікацій та інформатизації імені Героїв Крут
  • Сергій Пчельніков Харківський національний університет Повітряних Сил ім. І. Кожедуба, Харків, Україна
  • Владислав Ушань Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба

DOI:

https://doi.org/10.18372/2310-5461.57.17441

Ключові слова:

відеоінформаційні ресурси, інформаційна безпека, кодування відеоданих, низько інформативні сегменти відеокадрів, рівень стиснення

Анотація

Обґрунтовується значимість відеоінформаційного ресурсу для багатьох прикладних сфер. В тому числі сюди відносяться системи управління, відеоконтролю, моніторингу, відеоконференційного зв’язку. Показується наявність дисбалансу між рівнями інтенсивності відеопотоку та існуючими характеристиками щодо забезпечення пропускної здатності інформаційно-телекомунікаційних систем. Це призводить до суперечності між означеними вимогами до якісних характеристик відеосервісів. Звідси існує потреба відносно підвищення рівня доступності відеоінформаційних ресурсів в умовах забезпечення їх цілісності з використанням інформаційних та телекомунікаційних технологій. Означені технології використовуються на різних етапах доставки відеоінформації. Одним з напрямком вирішення сформульованої проблеми є використання технологій кодування відеопотоку. Однак існуючи підходи не достатньо враховують семантичну та структурну вагу сегментів. Це призводить до виникнення втрат цілісності в умовах збільшення рівня стиснення відеоданих. Звідси, для сучасних технологій кодування існує протиріччя. Воно обумовлено наявністю обернено пропорційної залежності між об’ємом кодованих сегментів та рівнем їх семантичної цілісності. Обґрунтовано, що низькоінформативні сегменти дозволяють застосовувати нові процеси обробки. Вони забезпечують певне зменшення бітового об’єму сегментів. Показано, що це створює умови для підвищення загального рівня цілісності відеоресурсів. Тому мета статті полягає  у розробці методу кодування низькоінформативних сегментів відеоінформаційного ресурсу для підвищення їх доступності. Побудовано метод для створення синтаксичного опису компактного уявлення сегментів. При цьому вони не впливають на втрату семантичної цілісності відеоресурсу. Метод включає наступні етапи обробки. Перший ‑ виключати кількість психовізуальної надмірності в часовому просторі на основі : виявлення областей допустимої корекції за локальним показником; округляти базові елементи області допустимої корекції до шести старших біт. Другий – усувати структурну надмірність на основі формування параметрів для опису області допустимої корекції.

Біографії авторів

Сергій Бучік, Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

Доктор технічних наук, професор,

професор кафедри кібербезпеки та захисту інформації

Юрій Бабенко, Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

Аспірант

Юрій Цімура, Військового інституту телекомунікацій та інформатизації імені Героїв Крут

ад’юнкт науково-організаційного відділу

Сергій Пчельніков, Харківський національний університет Повітряних Сил ім. І. Кожедуба, Харків, Україна

Кандидат технічних наук, старший викладач кафедри

Владислав Ушань, Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба

Кандидат технічних наук, доцент кафедри

Посилання

Одарченко Р., Іванова М., Рябенко М., Аль-Мудхафар Акіл Абдулхусейн М. Метод аналізу взаємодії параметрів qoe та qos на основі алгоритмів керування машинами. Наукоємні технології. 2022. № 4 (56). С. 305 – 316. DOI: https://doi.org/ 10.18372/2310-5461.56.17130.

Шульгін С.С. Технологія кодування трансформованих відеосегментів в нерівноваговому діагонально-позиційному просторі. Наукоємні технології, 2022, №2(54), С. 147-154. DOI: https://doi.org/10.18372/2310-5461.54.16752

Barannik V. Technology of Structural-Binomial Coding to Increase the Efficiency of the Functioning of Computer Systems, 2022 IEEE 4th International Conference on Advanced Trends in Information Theory (ATIT) (Kyiv, Ukraine), 2022, pp. 96-100, DOI: 10.1109/ATIT58178.2022.10024205.

Chen T.-H., Wu Ch.-S. Efficient multi-secret image sharing based on Boolean operation. Signal Processing. 2011. Vol. 91, Iss. 1. P. 90–97. DOI: 10.1016/j.sigpro.2010.06.012.

Barannik V., Krasnorutsky А., Kolesnik V., Barannik V., Pchelnikov S., Zeleny P. Compression method in terms of ensuring the fidelity of video images in infocommunication networks. Radioelectronic and Computer Systems, 2022, no 4(100). – pp.10 – 24. DOI: 10.32620/reks.2022.5/09.

Krasnorutsky A., Onyshchenko R., Barannik D., Barannik V. The Methods of Intellectual Processing of Video Frames in Coding Systems in Progress Aeromonitor to Increase Efficiency and Semantic Integrity, 2022 IEEE 4th International Conference on Advanced Trends in Information Theory (ATIT), (Kyiv, Ukraine), 2022, pp. 53-56, DOI: 10.1109/ATIT58178.2022.10024208.

Козловський В., Савченко А., Толстікова О., Клобукова Л. Критерії вибору спектрально-ефективних сигналів у бездротових інформаційних мережах. Наукоємні технології. 2022. № 4 (56). С. 286 – 273. DOI: https://doi.org/ 10.18372/2310-5461.56.17125.

Barannik V., Babenko Y., Barannik V., Kolesnyk V., Zhuikov D. Method Taking into Account Level of Structural and Statistical Saturation of Video Segments in the Coding Process, 2022 IEEE 4th International Conference on Advanced Trends in Information Theory (ATIT), (Kyiv, Ukraine), 2022, pp. 66-71, doi: 10.1109/ATIT58178.2022.10024193.

Гаврилов Д.С., Бучік С.С., Бабенко Ю.М., Шульгін С.С., Слободянюк О.В. Method of processing video data with the possibility of their protection after quantization. Radioelectronic and Computer Systems. Випуск2, С. 64-77. DOI: doi.org/10.32620/reks.2021.2.06.

Бараннік В.В., Красноруцький А.О., Колесник В.О., В.В. Твердохліб Метод кодування трансформованих відеозображень в структурно-кластерному просторі. Наукоємні технології. 2022. № 3. С. 32 – 41. doi: doi.org/10.18372/2310-5461.55.16903

Belikova T. and Sidchenko S., The Method Drawing up the Text with the Set Suggestive Orientation to Create a Hidden Channel, 2022 IEEE 4th International Conference on Advanced Trends in Information Theory (ATIT), (Kyiv, Ukraine), 2022, pp. 106-110, DOI: 10.1109/ATIT58178.2022.10024206.

Tsai Ch.-L., Chen Ch.-J., Hsu W.-L. Multi-morphological image data hiding based on the application of Rubik's cubic algorithm. Carnahan Conference on Security Technology (ICCST): proceedings of the IEEE International Conference. 2012. P. 135–139. DOI: 10.1109/CCST.2012.6393548.

Barannik V., Shulgin S., Barannik D. and Sidchenko Y. Quadrature Compression Technology in Two-Level Polyadic Space for Infocommunication Systems, 2022 IEEE 4th International Conference on Advanced Trends in Information Theory (ATIT), (Kyiv, Ukraine), 2022, pp. 84-87, DOI: 10.1109/ATIT58178.2022.10024217.

Шульгін С.С. Метод динамічного кодування сегментів відео потоку шляхом з'ясування структурних змін у нерівнажному діагонально-позиційному просторі. Наукоємні технології, 2022, №3(55), С. 238-243.

Krasnorutsky A., Kolesnyk V., Berchanov A., Barannik V., Kharchenko N. and Malko O. Method of Structural-Statistical Coding of Video Segments in Spectral-Cluster Space, 2022 IEEE 4th International Conference on Advanced Trends in Information Theory (ATIT), (Kyiv, Ukraine), 2022, pp. 32-37, DOI: 10.1109/ATIT58178.2022.10024240.

Slobodyanyuk O., Krasnorutsky A., Bezruk V., Onyshchenko R., Kolesnyk V. and Podlesny S. Approach to Coding with Improved Integrity of Video Information for Transmission in Wireless Infocommunication Networks, 2022 IEEE 4th International Conference on Advanced Trends in Information Theory (ATIT), (Kyiv, Ukraine), 2022, pp. 38-42, DOI: 10.1109/ATIT58178.2022.10024245.

Information technology – JPEG 2000 image coding system: Secure JPEG 2000 [Text]. International Standard ISO/IEC 15444-8, ITU-T Recommendation T.807, 2007. 108 p.

Barannik D. and Barannik V. Steganographic Coding Technology for Hiding Information in Infocommunication Systems of Critical Infrastructure, 2022 IEEE 4th International Conference on Advanced Trends in Information Theory (ATIT), (Kyiv, Ukraine), 2022, pp. 88-91, DOI: 10.1109/ATIT58178.2022.10024185.

Odarchenko R., Gnatyuk V., Gnatyuk S., Abakumova A. Security key indicators assessment for modern cellular networks. System Analysis & Intelligent Computing (SAIC): proceedings of the IEEE First International Conference, 2018. P 1-7. https://doi.org/10.1109/SAIC.2018.8516889.

Barannik, V. et al. (2023). A Method of Scrambling for the System of Cryptocompression of Codograms Service Components. In: Klymash, M., Luntovskyy, A., Beshley, M., Melnyk, I., Schill, A. (eds) Emerging Networking in the Digital Transformation Age. TCSET 2022. Lecture Notes in Electrical Engineering, vol 965. Springer, Switzerland, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-24963-1_26.

Minemura K., Moayed Z., Wong K., Qi X., Tanaka K. JPEG image scrambling without expansion in bitstream size. Image Processing: proceedings of the 19 th IEEE International Conference, 2012. P. 261–264. https://doi.org/10.1109/ICIP.2012.6466845.

Barannik V., Sidchenko S., Barannik D. and Ignatyev O. The Concept Of Creating A Complex Cryptocompression Image Protection System In Infocommunications, 2022 IEEE 4th International Conference on Advanced Trends in Information Theory (ATIT), (Kyiv, Ukraine), 2022, pp. 101-105, DOI: 10.1109/ATIT58178.2022.10024210.

Barannik V., Barannik N., Khimenko V. Method of indirect information hiding in the process of video compression. Radioelectronic and Computer Systems. 2021. №. 4. PP. 119–131. https://doi.org/10.32620/reks.2021.4.

Shulgin S., Barannik V. and Barannik N. Dynamic Coding Method of Video Segments Stream by Specifying Structural Changes, 2022 IEEE 4th International Conference on Advanced Trends in Information Theory (ATIT), (Kyiv, Ukraine), 2022, pp. 76-79, DOI: 10.1109/ATIT58178.2022.10024179.

Barannik, V. et al. (2023). Processing Marker Arrays of Clustered Transformants for Image Segments. In: Klymash, M., Luntovskyy, A., Beshley, M., Melnyk, I., Schill, A. (eds) Emerging Networking in the Digital Transformation Age. TCSET 2022. Lecture Notes in Electrical Engineering, vol 965. Springer, Switzerland, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-24963-1_25.

Бараннік В. В., Красноруцкий А. О., Пасинчук К. М., Бабенко Ю. М., Степанко О. С. and Тупица І. М. (2022) A Method for Restructuring Video Data in Compressed Coding Systems to Increase Reliability, Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia, (88), pp. 50-59. doi: 10.20535/RADAP.2022.88.50-59.

Бараннік В.В., Шульгін С.С., Онищенко Р., Ушань В., Ігнатьєв О. Модель інформативного опису спектрального простору відеосегментів діагонально нерівномірною текстурою. Наукоємні технології. 2022. № 4 (56). С. 259 – 267. DOI: https://doi.org/ 10.18372/2310-5461.56.17124.

Бараннік В. В., Красноруцький А. О., Колесник В. О., Пчельніков С. І., Бабенко Ю. М. and Шейгас О. М. (2022) А Method of Coding Video Segments in Spectral-Cluster Space with Detection of Structural Features, Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia, (90), pp. 21-30. doi: 10.20535/RADAP.2022.90.21-30.

Бараннік В.В., Бабенко Ю.М., Бараннік В.В., Колесник В.О. Метод кодування значимих за впливом на семантичну цілісність відеосегментів для забезпечення доступності. Наукоємні технології. 2022. № 2 (54). С. 118 – 126. DOI: https://doi.org/10.18372/2310-5461.54.16749.

Barannik V., Barannik N., Slobodyanyuk O. Indirect information hiding technology on a multiadic basis. Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 2021, Volume T. 11, nr 4, Pages 14 – 17. DOI 10.35784/iapgos.2812.

Гаврилов Д. С., Бараннік В. В., Колесник В. О., Шульгін С. С., Єрмаченков А. В. and Савчук М. В. (2022) Method of Visual Data Processing in Telecommunication Network Based on JPEG Platform and Arithmetic Coding, Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia, (89), pp. 21-28. doi: 10.20535/RADAP.2022.89.21-28.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-04-29

Номер

Розділ

Електроніка, телекомунікації та радіотехніка