Диофантовы алгоритмы при обработке и передаче видеоданных

• Автор: Корытова, Марина Валерьевна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 128 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

1.1. Существующие способы защиты информации

1.1.1. Криптографические методы.

1.1.2. Стегаиографические методы.

1.1.2.1. Метод наименее значащих бит.

1.1.2.2. Цифровые водяные знаки

1.1.2.3. Примеры методов встраивания информации в область исходного изображения

1.1.2.4. Пример метода встраивания информации в области преобразования .

1.2. Постановка новой задачи

1.3. Используемые в работе принципы и необходимые сведения из теории диофантовых уравнений
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1.
ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ МЕТОДОВ
2.1. Метод сложения изображений
2.1.1. Используемое преобразование.
2.1.2. Ограничения на параметры преобразования.
2.1.3. Минимизация количества решений
2.1.4. Поясняющий пример.
2.1.5. Особенности восстановления изображений
2.1.6. Методы уменьшения объема дополнительно передаваемой информации.
2.1.7. Алгоритм шифрования данных
2.1.8. К вопросу о сложении большего числа изображений
2.1.9. Повышение степени уравнения.
2.1 Особенности применения преобразования к большим фрагментам данных и увеличение ключа
2.2. Метод разделения изображений
2.2.1. Описание метода.
2.2.2 Ограничение на параметры преобразования.
2.2.3. Улучшение метода.
2.2.4 Оценка искажения вносимого преобразованием
2.2.5. Особенности применения преобразования к большим фрагментам данных
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ.
3.1. Описание реализации
3.1.1. Описание реализации прямого метода.
3.1.2. Описание реализации метода разделения изображений
3.2. Видеопоследовательности
3.3. Увеличение длины ключа.
3.4. Стеганография
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


При изображении перекрывающихся объектов имеет значение их порядок. Цифровое изображение можно также представить как матрицу пикселей 3, и именно таким образом представленные изображения являются объектом исследования работы. Пиксель единичный элемент изображения, который имеет фиксированную разрядность. Например, для полутоновых изображений используют 8 бит. В этой работе рассматривается битное представление. Для определения значения цвета 4 в цифровом изображении обычно используется кортеж из трх элементов. Распространено представление цвета в формате 1ЮВ, здесь в качестве базисных компонент составляющих цвета используется II красная, в зеленая и В синяя. Сам же цвет представляет собой взвешенную сумму этих трех компонентов, таким образом, в кортеже храниться коэффициенты этой взвешенной суммы. Возможны и другие представления цвета, используемые как для хранения и отображения видеоданных, так и в процессе сжатия видеоданных, но в этой работе будет рассматриваться именно такое. Изображение состоит из точек пикселей и, таким образом, изображение описывается функцией ставящей положению пикселя в матрице и,у значение цвета си,у. Для хранения цифровых изображении разработано достаточно много форматов файлов , которые различаются различными способами представления информации в файле, в том числе используемыми алгоритмами сжатия. В первую очередь все алгоритмы сжатия можно разбить на две большие группы. Методы сжатия видеоданных с потерей информации, специально разработанные для работы с визуальными данными и использующими особенности человеческого зрения 8 для уменьшения объма данных, например такой известный и широко распространенный стандарт , использующий дискретное косинусное преобразование , или , использующий вейвлетпреобразование . Методы сжатия без потерь информации, не используют особенности человеческого зрения, но могут использовать особенности самого изображения, например, методы группового кодирования i или , iv , основанный на поиске цепочек повторяющихся байт и применяемый в таком формате файлов как I . В работе предлагаются методы, работающие с изображениями, представленными в формате без сжатия с потерями. Методы, применяемые в работе. В работе применялись методы теории диофантовых уравнений и неравенств, методы декомпозиции, методы системного анализа данных и стеганографии. В работе рассмотрены алгоритмы, работающие с изображениями, представленными в формате без сжатия, а именно . Значения цвета рассматриваются как целые числа, и этот факт используется для составления и решения систем диофантовых уравнений и неравенств. Целыо работы является построение методик преобразования и декомпозиции изображений, ориентированных на вариацию качества компонент цифровых изображений без потери при восстановлении. Построение этих методик основывается на рассмотрении цвета точек, из которых состоит изображение, как целых, положительных, ограниченных сверху чисел, что позволяет применять методы теории диофантовых уравнений и неравенств, для эффективного кодирования характеристик цифровых изображении и видеопотоков. Практическая значимость работы. Предложенные в работе методы имеют практическую направленность на решение проблемы варьирования качества видеоинформации, представляемой в цифровом виде. ОАО Зодиак и в учебном процессе в Омском государственном университете им. Ф.М. Достоевского. Метод варьирования качества видеопоследовательностей. Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы доклады в ал ись и обсуждались на Сибирской научной школесеминаре с международным участием Компьютерная безопасность и криптография Иркутск, па Всероссийской научнопрактической конференциивыставке Единая образовательная информационная среда Проблемы и пути развития Омск, на Конференцииконкурсе работ студентов, аспирантов и молодых ученых, работающих иили обучающихся в Сибирском и Уральском регионах РФ Технологии i в информатике и программировании Новосибирск, , на семинарах Омского филиала Института Математики им. I.Соболева.