Метод повышения пропускной способности закрытого видеоканала для ведомственных инфокоммуникационных систем

Abstract

Дисертацію присвяченю розв’язанню важливого завдання, пов'язаного з підвищенням пропускної спроможності закритого відеоканалу для відомчих інфокомунікаційних систем. Основні результати роботи полягають в розробленні методу підвищення пропускної спроможності закритого відеоканалу, який побудований за принципом автоматичної селекції значущих фрагментів відеопотоку на основі каскадних вирішальних правил з використанням інтегрованих оцінок значущості макроблоків структурних одиниць базових кадрів, а також узгодження особливостей формування кодових конструкцій відповідно для значущих структурних одиниць кадру і блочного симетричного шифрування без внесення додаткової надмірності. Для цього створено метод виявлення значущих фрагментів відеокадру на основі аналізу інформації в трансформанті двовимірного дискретного косинусного перетворення. Відмінні характеристики методу полягають у визначенні енергетичної значущості для структурних одиниць базового кадру відеопотоку з урахуванням каскадних порогових оцінок інтегрованих по всьому трансформованому макроблоку. Це дозволяє створити умови для зниження інтенсивності відеопотоку і збереження семантичної інформації про об'єкти інтересу. Створено метод реконструкції закритого відеоінформаційного потоку на основі селективної обробки. Відмінними рисами цього методу є те, що проводиться ідентифікація закритих структурних одиниць базового кадру в загальному кодовому потоці на основі використання встановлених міток та диференційованої обробки структурних одиниць в процесі відновлення базових кадрів. Побудовано метод оцінки інформаційної інтенсивності закритого відеопотоку. Даний метод базується на тому, що: криптографічному захисту всього відеопотоку підлягають тільки значущі структурні одиниці базового кадру, звідси приріст за інтенсивністю не перевищує 7%; враховується ключовий вплив структурних одиниць базового кадру на процес формування передбачених кадрів відеопотоку. Диссертация посвящена решению важной задачи, связанной с повышением пропускной способности закрытого видеоканала для ведомственных инфокоммуникационных систем. Основные результаты работы заключаются в разработке метода повышения пропускной способности закрытого видеоканала. Отличительные особенности метода заключаются в: автоматической селекции значимых фрагментов видеопотока только по базовому кадру с использованием каскадных решающих правил в спектральном пространстве; дифференцированной обработке базового кадра с учетом выявления и закрытия значимых структурных единиц; согласовании кодовых конструкций значимых структурных единиц кадра с условиями блочного симметричного шифрования без внесения избыточности. Это обеспечивает повышение пропускной способности видеоканала с учетом ведомственных требований относительно конфиденциальности и качества видеоинформационного потока. Создан метод выявления значимых фрагментов кадра на основе анализа информации в трансформанте двумерного дискретного косинусного преобразования. Отличительные характеристики метода заключаются в определении энергетической значимости для структурных единиц базового кадра видеопотока с учетом каскадных пороговых оценок интегрированных по всему трансформированному макроблоку. Это позволяет создать условия для снижения интенсивности видеопотока и сохранения семантической информации об объектах интереса. Впервые создан метод реконструкции закрытого видеоинформационного потока на основе внутрикадровой селекции ключевых компонент кадра. Отличие данного метода от существующих заключается в том, что дешифрование проводится в процессе восстановления с учетом идентификации закрытых структурных единиц базового кадра в общем кодовом потоке на основе использования установленных меток и взаимной согласованности требований относительно формирования кодовых конструкций. Это позволяет обеспечить требуемое качество ведомственного видеоинформационного сервиса для закрытых информационных ресурсов. Впервые разработан метод оценки информационной интенсивности закрытого видеопотока на основе выявления семантически значимых фрагментов базового кадра. Отличительные характеристики метода состоят в том, что интенсивность битового потока оценивается на основе того, что криптографической защите подлежат только значимые структурные единицы базового кадра с учетом степени их влияния на характеристики интенсивности и конфиденциальности предсказываемых кадров видеоинформационного потока. Это позволяет провести оценку пропускной способности закрытого видеоканала с учетом обеспечения ведомственных требований относительно качества видеосервиса. Dissertation is devoted to the challenging task of increasing the capacity of the private video channel for departmental communication systems. The main results of the work are to develop a method to improve the capacity of the private video channel. Distinctive features of the method are as: automatic selection of significant fragments of the video stream only for the basic frame using cascading decision rules in the spectral space; differentiated treatment of the base frame with a view of identifying and closing significant structural units; harmonization code constructions of significant structural frame units with the conditions of block symmetric encryption without making redundancies. This provides increased bandwidth of video channel based on departmental requirements regarding privacy and the quality of video information stream. To reduce the intensity of the video data created by the method of closed-identified fragments of the relevant frame by analyzing the information in the two-dimensional transform of the discrete cosine transform. Distinguishing features of the method are to determine the significance of the energy for the structural units of the base frame of the video stream based on cascade threshold assessment integrated throughout the transformed macro block. This makes it possible to create conditions for reducing the intensity of the video stream and preserving semantic information about objects of interest. The first time was proposed the method of reconstruction of a closed video information flow based on intra-frame selection of key components. The difference of this method from the existing is that the decryption is performed during the recovery process based on the identification of closed base frame structural units in total, based on the code stream using the established label and mutual consistency requirements concerning the formation of code constructions. This ensures the required quality of departmental video information service for private information resources. For the first time a method was developed for estimating the intensity of the closed video information by identifying semantically meaningful fragments of the base frame. Distinguishing features of the method consists in the fact that the intensity of the bit stream is estimated, based on the fact that the cryptographic protection shall be only relevant for structural units of the base frame to the extent of their influence on the characteristics of intensity and privacy of video information streams’ predicted frames. This allows a capacity assessment of the private video channels with a view to ensuring departmental requirements on the quality of video service.