Secure Image Transcoding technique using chaotic key based algorithm

abstrak Transcoding adalah data digital-ke-digital langsungkonversi satu pengkodean ke yang lain. makalah inimengusulkan sistem transcoder citra aman yangterutama berfokus pada aplikasi multimedia sepertiweb browsing melalui ponsel, untukmeningkatkan pengiriman mereka untuk perangkat klien dengan lebarberbagai komunikasi, penyimpanan dan tampilankemampuan. Sistem ini didasarkan pada enkripsi CKBAmemastikan ujung ke ujung keamanan. Kinerjasistem telah dievaluasi untuk gambar yang berbeda.

pengantar Sekarang hari pertumbuhan dalam pengolahan digitaldata multimedia yang cepat, oleh tuntutan dari incrasingkonsumen konten dengan berbagai pelebaranperalatan digital, memerlukan bitstreams untuk dimodifikasi1, sudhish@nitc.ac.insetelah transmisi. Transcoder dapat ditempatkan dichannel untuk mengurangi bit rate sebelumtransmisi untuk mengakhiri perangkat pengguna [1], [2].Pandangan simplifed dari sistem penyiaran yang khas adalahditunjukkan pada Gambar 1

Fig.1.A potential broadcasting network

Salah satu tantangan dalam menggunakan jaringan tersebut melindungi hak kekayaan intelektual pemilik konten dan produsen saat data ditransmisikan melalui saluran publik. Dalam tradisional kripto sistem kunci rahasia yang digunakan untuk mengenkripsi dan 

mendekripsi data.There adalah dua drowbacks utama dalam menggunakan tradisional kripto-sistem untuk melindungi citra data. Pertama adalah bahwa sistem tradisional yang baik terlalu lambat atau membutuhkan kompleksitas yang berlebihan secara real operasi waktu dengan volume data yang besar. Itu yang kedua adalah bahwa setiap modifikasi teks cipher dihasilkan menggunakan on dan off-cipher rak akan membuat yang dihasilkan bitstream undecipherable. Pendekatan intuitif adalah untuk memungkinkan transcoder untuk mendekripsi aliran bit, sebelum transcoding, re-enkripsi dan transmisi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2 (a). Meskipun pendekatan ini sangat efektif dalam memastikan pengiriman konten efisien, tidak memungkinkan ujung ke ujung keamanan

Fig.2 (a) Traditional transcoder with encrypted data

Untuk memastikan ujung ke ujung keamanan satu dari kemungkinanpendekatan ditunjukkan pada Gambar 2 (b). di siniTahap transcoder dibuat sedemikian rupa sehingga tidak ada teks biasatersedia secara bebas di tahap-tahap peralihan daritranscoding. Untuk tujuan ini decode danre-encode tahap digunakan dengan kuantisasi yang berbedanilai-nilai.

Fig .2(b) Secure transcoder using ciphers designedfor transcoding

Dalam tulisan ini, kami menerapkan citra aman

transcoder yang memiliki terlalu banyak multimediaaplikasi seperti pencitraan medis [3], mobile webmenjelajah [4], [5], dll

Literature survey survei Sastra

Transcoding adalah proses memanipulasidikodekan bit stream dengan atau tanpa decoding itu .Berbagai jenis transcoders ada kesepakatan bahwa denganaspek yang berbeda dari urutan seperti bitrate ,resolusi spasial , pengkodean standar dll Makalah initerutama berfokus pada bitrate transcoding . Baru-baru ini banyakmakalah telah diusulkan dengan ide aliranciphering . Umumnya enkripsi dapat dikategorikanmenjadi tiga yaitu enkripsi lengkap , selektifenkripsi dan enkripsi bersama. dalam lengkapSeluruh enkripsi data akan dienkripsi sedangkan dienkripsi selektif hanya bagian dari data. bersamaenkripsi mengacu pada enkripsi yang dilakukan selamakompresi . Makalah ini menggunakan Chaotic Key BerdasarkanAlgoritma ( CKBA ) , algoritma enkripsi lengkapuntuk keamanan . 2.1 Gambar transcoderDalam transcoder gambar , ukuran gambar diubah dandigunakan jika resolusi output berbeda dariresolusi media. Hal ini juga dapat dilakukan dengan re -encoding , khususnya sebagai bagian dari transrating (sepertigambar bawah sampel membutuhkan bitrate rendah ) .Aplikasi lain yang penting adalah web browsingmelalui ponsel . Keuntungan daritranscoding adalah pengurangan dinamis dalam webWaktu download melalui link bandwidth rendah danpengurangan biaya per byte atas link tariffed melalui data yangkompresi . Transcoding gambar di internetmeningkatkan pengiriman ke perangkat klien dengan berbagaikomunikasi , pengolahan, penyimpanan dan tampilankemampuan .

2.2 Chaotic Key Based Algorithm ( CKBA )Dalam [ 6 ] , algoritma kunci berbasis kacau ( CKBA ) untukenkripsi citra diusulkan . Ini adalah lengkapteknik enkripsi . Prosedur enkripsiCKBA secara singkat dapat digambarkan sebagai berikut . menganggapukuran dataran - gambar M × N. ShuffleDCT matriks menggunakan kunci acak yang dihasilkan . Hal ini dapatdilakukan sebelum atau sesudah tahap kuantisasi .

Menerapkan algoritma menyeret dalam spasialdomain dapat mengakibatkan pengurangan besar dalamrasio kompresi . Karena , di sebagian besar multimediaaplikasi , kompresi yang lebih besar adalah wajibpersyaratan, kami tidak dapat melaksanakan mengocokalgoritma dalam domain spasial . Oleh karena itu , melakukanoperasi menyeret dalam domain transform ,tanpa mempengaruhi rasio kompresi yang menguntungkan .Jadi , blok - bijaksana shuffling dari DCT matriksdilakukan sehingga kompresi yang tetap utuh .Menyeret dilakukan berdasarkan peta kacau .Asumsikan bahwa ukuran dataran - gambar M × N.Pilih kondisi awal x ( 0 ) dari satu dimensisistem yang kacau sebagai kunci rahasia enkripsisistem yang ditetapkan oleh peta logistik berikut ( 1 ) .

Hal ini telah dibuktikan bahwa sistem berperilakuberantakan jika nilai μ> 3,5699.Ini sistem yang kacau dijalankan untuk membuat kacauurutan x (i) untuk saya bervariasi dari 0 sampai (MN / 8) - 1. sekarangkemudian dikelompokkan menjadi 8 bit untuk membentuk sebuah integer sehinggaacak array yang semu dari MN/64 bilangan bulat terbentuk.Dengan menghindari unsur-unsur pengulangan, adalah mungkin untukmembentuk sebuah array dengan panjang 256. Array ini dapat diambilsebagai indeks untuk mengocok kolom input DCTmatriks. Sistem ini adalah sistem yang terenkripsimemberikan kompresi yang baik dengan memilih sesuaimatriks kuantisasi.

Secure Image transcoder(Proposed system)Aman Gambar transcoder (Usulan sistem)

Usulan gambar transcoder diagram blok amanditunjukkan pada Gbr.3. Sistem ini pada dasarnyamodifikasi jpeg ada encoder-decoderalgoritma. Modifikasi utama adalah3.1 Enkripsi3,2 Transcoding

Fig.3 Block diagram for proposed secure imageTranscoder

3.1 EnkripsiAlgoritma JPEG Normal diimplementasikan dengan blokmenyeret menggunakan kunci 8 bit yang dihasilkan oleh liniergeser umpan balik register ( LFSR ) [ 7 ] . Pertama seluruhgambar dipisahkan sebagai variabel blok ukuran kecil . kemudiansetiap blok dikocok dan zigzag dipindai . Thedihasilkan 8 bit semu random kunci XOR dengan polosbit teks demi sedikit . Jadi keacakan kunci 8 bitmenghancurkan sifat statistik dalam teks biasa .Algoritma terbalik dengan kunci yang sama dapat merekonstruksigambar . 3,2 TranscodingDalam transcoder , blok pertama adalah decoder , yangdapat diikuti oleh sistem lain , dan yang terakhir adalahencoder . Untuk saat ini , kita akan membatasi skenario kami dengandengan asumsi bahwa tidak ada pengolahan menengah dilakukanantara decoder dan encoder . Oleh karena itu , tujuannya adalahuntuk mencapai file yang sama seperti aslinya pada akhir

encoder . Salah satu isu utama yang masih tersisa untuk menjelaskansebabnya proses decoding / re-encoding regulerlossy . Kuncinya di sini adalah warna konversi Modelproses ( YCbCr - > RGB dan RGB - > YCbCr ) . merekamemperkenalkan beberapa kuantisasi , sehingga decoding/re-Proses encoding tunduk pada penurunan kualitas .

Untuk warna gambar algoritma transcoding , RGBgambar diubah ke bentuk YCbCr dan setiap matriksmenerapkan algoritma jpeg dengan kuantisasi yang berbedamatriks . Kemudian pada tahap re-encoding , yangmatriks kuantisasi adalah skala sedemikian rupa sehingga untuk mendapatkangambar dikompresi . Citra transkode dapatdirekonstruksi dengan mengulangi proses sebaliknya .

 hasil Untuk simulasi kami menggunakan 7 skala gambar abu-abu danmelakukan transcoding aman . Hasil ditunjukkandi tabel 1-3 . Juga satu gambar kameramenunjukkan transcoding citra aman untuk abu-abugambar ( Gbr.4 ( a) ) dengan faktor kuantisasi 2 dan( Gbr.4 ( b ) ) dengan faktor kuantisasi 10 . Warna gambarHasil transcoder aman ditunjukkan pada Gambar 5 .

Dari tabel [ 1-3 ] jelas bahwa dengan mengubahnilai kuantisasi akan kita dapatkan kompresi yang lebih baikuntuk gambar . Dalam hasil ini , Tabel - 1 menunjukkanvariasi rasio kompresi dan rata-rata bit pergambar untuk nilai kuantisasi yang berbeda pada kameragambar manusia. Sebelum transcoding gambar ini memilikirasio kompresi 13,0517 dan rata-rata bit pergambar 0,6129 , setelah transcoding dengan mengkuantisasidengan faktor 2 rasio kompresi berubah menjadi 20,1944 dan rata-rata bit per gambar berubah menjadi0,3961 . Tabel 2 menunjukkan rasio kompresi tujuhcitra uji yang berbeda untuk faktor kuantisasi 5 danTabel 3 menunjukkan variasi rata-rata bit per gambardalam citra uji tujuh untuk kuantisasi yang samafaktor .

Fig. 4(a) secure transcoder for grey scale image withquantization value 2. Left image is the input cameraman test image and right most images is theoutput

Fig. 4(b) secure transcoder for gray scale image withquantization value 10. Left image is the input cameraman test image and right most images is theoutput

Fig.5 Secure image transcoder for colour image. Leftimage is the input test image colour image and right most images is the output

Table.1 Analisis rasio kompresi dan rata-rata bitper gambar sehubungan dengan berbagai nilai kuantisasi

Table.2 Untuk gambar yang berbeda: Rasio kompresi untuknilai kuantisasi 5

Table.3 untuk gambar yang berbeda-beda: Average Bit per gambaruntuk nilai kuantisasi 5

kesimpulan

Beberapa algoritma Transcoding yang sudahdiperiksa untuk pemanfaatan bandwidth efektif

dan kepuasan pengguna. Makalah ini memberikan gagasanbagaimana data berkualitas tinggi seperti gambar dapat dengan amanditransmisikan ke lingkungan yang berbeda dengan efektifpemanfaatan bandwidth yang tersedia. Dari hasiljelas bahwa, untuk transcoding kita memanfaatkan penuhefisiensi algoritma jpeg yang ada dan memberikan yang lebih baikkompresi untuk nilai kuantisasi yang berbeda. di sinikami mempresentasikan keamanan dalam hal CKBA.