МЕТОД КОДУВАННЯ ФРАГМЕНТІВ-КОНТЕЙНЕРІВ В СПЕКТРАЛЬНО-ПАРАМЕТРИЧНОМУ ПРОСТОРІ

Автор(и)

  • Юрій Цімура Військовий інститут телекомунікацій та інформатизації імені Героїв Крут, Київ, Україна
  • Олександр Юдін Навчально-науковий інститут інформаційної безпеки та стратегічних комунікацій Служби безпеки України
  • Юлія Коляденко Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, Україна
  • В Єрошенко Харківський національний університет Повітряних Сил ім. І. Кожедуба, Харків, Україна

DOI:

https://doi.org/10.18372/2310-5461.61.18513

Ключові слова:

доступність, приховування конфіденційної інформації, відеозображення, телекомунікаційні системи, стиснення відеоданих-контейнерів, стеганографічні методи, статистична надмірність, спектрально-параметричний опис фрагментів

Анотація

Показано, що тенденції розвитку інформаційних технологій переробки, кодування та передачі даних стосуються зростання привабливості безпроводових інфокомунікаційних систем та мереж. В сучасних умовах такі технології застосовуються для організації інформаційного забезпечення з використанням безпілотних комплексів наземного та повітряного базування. Обґрунтовано значимість використання безпроводових телекомунікаційних технологій для організації процесів управління в кризисних умовах. В статті обґрунтовано підхід для побудови технології компресії фрагментів-контейнерів з використанням попереднього трансформування, що базується на: формуванні двох складових масивів спектральних компонент (МСК), а саме: вектора градацій спектрального простору та шкали спектральних інтервалів; кодуванні низькочастотної компоненти трансформант на основі врахування статистичних залежностей у диференціальному просторі. Доведено, що це дозволяє: адаптуватися до структури МСК, враховуючи різну концентрацію високочастотних компонент у фрагментах відеопослідовностей та різний рівень фактору квантування; виявляти додаткові структурні закономірності в МСК; локалізувати статистичну надмірність обумовлену наявністю кореляції між сусідніми фрагментами в спектрально-параметричному описі; скоротити надмірність, яка спричинена наявністю нерівномірності розподілу низькочастотних компонент; створити умови для застосування технології паралельного кодування. Створюється технологія кодування шкали спектральних інтервалів спектрально-параметричного опису МСК. Вона базується на розбитті МСК двома складовими : довжина першої послідовності не значимих елементів; під-вектор, який складається з елементів шкали спектральних інтервалів за виключенням першої та останньої послідовності не значимих елементів. Доводиться те, що це дозволяє: виявляти додаткові структурні закономірності; локалізувати статистичну надмірність, створити умови для приховування конфіденційної інформації з використанням стеганографічних методів. Викладаються етапи методу монотонного кодування значимого підвектору шкали спектральних інтервалів.

Біографії авторів

Олександр Юдін, Навчально-науковий інститут інформаційної безпеки та стратегічних комунікацій Служби безпеки України

Доктор технічних наук, професор.

Юлія Коляденко, Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, Україна

Доктор технічних наук, професор.

В Єрошенко, Харківський національний університет Повітряних Сил ім. І. Кожедуба, Харків, Україна

Кандидат технічних наук/

Посилання

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.

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.

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.

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.

Huang, S.-Y. Juan A.-h. Lo, J.S.-T. XOR-Based Meaningful (n, n) Visual Multi-Secrets Sharing Schemes. Applied Sciences, MDPI. 2022. Vol. 12, iss. 20. Id. 10368. P. 1-22. DOI: 10.3390/app122010368.

U. Zia, M. McCartney, B. Scotney et al. Survey on image encryption techniques using chaotic maps in spatial, transform and spatiotemporal domains. International Journal of Information Security. 2022. Vol. 21. P. 917–935. DOI: 10.1007/s10207-022-00588-5.

X. Cao, Y. Huang, H.-T. Wu, Y.-m. Cheung Content and Privacy Protection in JPEG Images by Reversible Visual Transformation. Applied Sciences, MDPI. 2020. Vol. 10, iss. 19. Id. 6776. P. 1-12. DOI: 10.3390/app10196776.

A. Latif, Z. Mehrnahad A Novel Image Encryption Scheme Based on Reversible Cellular Automata. Journal of Electronic & Information Systems. 2019. Vol. 1, iss. 1. P. 18-25. DOI: 10.30564/jeisr.v1i1.1078.

Valerii Barannik, 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.

Бараннік В.В., Ігнатьев А.А., Бабенко Ю.М., Бараннік В.В., Сидченко Е.С. Технологія компонувального кодування мікросегментів для підвищення безпеки відеоресурсів в інфокомунікаційних системах. Безпека інформації. 2020. №3. С. 181 – 190.

T. Belikova and S. Sidchenko, "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.

Babenko Y., Barannik V., Barannik V., Khimenko A., Kulitsa O., Matviichuk-Yudina O. Significant Microsegment Transformants Encoding Method to Increase the Availability of Video Information Resource. IEEE Advanced Trends in Information Theory (ATIT): proceedings of 2nd Intern. Conf. (Kyiv, Ukraine, November 25-27, 2020). Kyiv, 2020. Р. 52-56. DOI: 10.1109/ATIT50783.2020.9349256.

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.

R. Onyshchenko, A. Krasnorutsky, D. Barannik, and V. Barannik, "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.

V. Kolesnyk, A. Berchanov, A. Krasnorutsky, V. Barannik, N. Kharchenko and O. Malko, "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.

Barannik V., Tarasenko D. Method coding efficiency segments for information technology processing video. Problems of Infocommunications. Science and Technology (PIC S&T): proceedings of 4th International Scientific-Practical Conference. (Kharkov, Ukraine, October 10-13, 2017), Kharkov, 2017. Р. 551-555. DOI: 10.1109/INFOCOMMST.2017.8246460.

Hsu W.-L., Tsai Ch.-L., Chen Ch.-J., 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.

R. Onyshchenko, O. Slobodyanyuk, A. Krasnorutsky, V. Bezruk, V. Kolesnyk and S. Podlesny, "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. International Standard ISO/IEC 15444-8, ITU-T Recommendation T.807, 2007. 108 p.

Qi X., Minemura K., Moayed Z., Wong K., 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., 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.

Barannik V., Khimenko V., Barannik N., 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.

V. Barannik, S. Sidchenko, D. Barannik and O. Ignatyev, "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., 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.

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.

Barannik V., Karpenko S. Method of the 3-D image processing. Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science (TCSET): proceedings of Intern. Conf. (Lviv-Slavsko, Ukraine, February 19-23, 2008), Lviv-Slavsko, 2008. Р. 378-380.

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.

V. Barannik and A. Shiryaev, "Quadrature compression of images in polyadic space," Proceedings of International Conference on Modern Problem of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science, 2012, pp. 422-422. INSPEC Accession Number: 12713484

Онищенко Р., Бараннік В.В., Шульгін С.С., 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.

Barannik, V., Hahanova, I., Kulbakova, N. “Dynamic coding of transforms of the images in two - level polyadic space,” 2008 International Conference on “Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science” (TCSET), 2008, pp. 320–325.

##submission.downloads##

Опубліковано

29.04.2024

Номер

Розділ

Електроніка, телекомунікації та радіотехніка