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움직임 벡터와 인트라 예측 모드를 이용한 디지털 비디오 스크램블링 방법
안진행,전병우,Ahn, Jin-Haeng,Jeon, Byeung-Woo 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.4
본 논문에서는 디지털 컨텐츠 보호 기술 중 하나인 두 가지 디지털 비디오 스크램블링 방법을 제안한다. 그 중 한 가지는 움직임 벡터를 이용하여 인터 블록을 왜곡하는 스크램블링 방법이며, 다른 한 가지는 H.264 비디오 압축 기술의 인트라 예측모드를 이용하여 인트라 블록을 왜곡하는 스크램블링 방법이다. 움직임 벡터를 이용한 스크램블링 방법은 움직임 벡터의 수평값과 수직값을 교환하는 것으로 MPEG-1, 2, 4, H.264와 같은 대부분의 비디오 압축 기술에 적용 가능하다. 인트라 예측 모드를 이용한 방법은 H.264 비디오 압축 기술의 특징인 인트라 예측 부호화를 이용한 것으로, 인트라 예측 부호화시 발생하는 인트라 예측 모드를 통상적인 복호화가 가능하며 비트율의 변화가 없는 범위 내에서 랜덤하게 변경하는 것이다. 두 가지 방법 모두 스크램블링으로 인한 압축 효율의 저하가 전혀 없으며, XOR과 같은 매우 간단한 연산만으로 구현이 가능하므로 계산량의 증가가 적다. 뿐만 아니라, 인트라 블록 스크램블링의 경우 인터 블록에 대한 직접적인 왜곡 없이 에러 전파 효과로 인해 간접적으로 인터 블록을 왜곡할 수 있는 장점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 두 가지 새로운 디지털 비디오 스크램블링 방법을 제안하고, 이에 대한 실험 결과를 통해 제안된 알고리듬의 효율성을 보인다. In this paper, two digital video scrambling methods are proposed as simple means of the digital content protection techniques. One is inter block scrambling using motion vector, the other is intra block scrambling using intra prediction mode. The proposed inter block scrambling method distorts the original sequences by swapping horizontal and vertical components of motion vector. This method can be applied on most common video coding techniques such as MPEG-1, 2, 4, H.264, etc. The proposed intra block scrambling method distorts the original sequences by modifying intra prediction mode that is property of H.254 video coding technique. Both methods do not cause my bit rate increase after scrambling. Moreover, they have low complexity because they need only simple operation like XOR. Especially, the proposed intra block scrambling does not distort inter blocks directly. But inter blocks are distorted by error propagation effect as much as intra blocks. This paper introduces two new digital video scrambling method and verifies its effectiveness through simulation.
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H.264 인트라 예측 모드를 이용한 디지털 비디오 스크램블링 방법
안진행,전병우,Ahn Jinhaeng,Jeon Byeungwoo 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.2
최근 아날로그 데이터가 디지털화 되면서 디지털 멀티미디어의 사용이 급증하고 있다. 그러나 이러한 디지털 멀티미디어 컨텐츠는 인터넷과 같은 누구나 접근이 용이한 채널을 통해 불법 복제 및 유통이 자유롭다는 단점을 가지고 있다. 따라서 디지털 멀티미디어에 대한 보안의 필요성이 매우 커지고 있다. 이에 따라, 최근 몇 년 동안 디지털 컨텐츠 보호 기술에 대한 여러가지 연구가 이루어져 왔으며, 비디오 스크램블링은 이러한 기술 중 하나로써 현재 아날로그 방송에서도 사용되고 있다. 본 논문에서는 차세대 부호화 기술인 H.264의 인트라 예측 모드를 이용한 간단하고 효율적인 디지털 비디오 스크램블링 방법을 제안한다. H.264는 다양한 인트라 예측 모드를 사용하므로, 인트라 예측 모드의 간단한 변경만으로 효율적으로 스크램블링 할 수 있다. 뿐만 아니라 제안된 알고리듬은 스크램블링 후 비트양이 전혀 증가하지 않으며, 간단한 인트라 블록의 스크램블링 만으로 인터 블록까지 왜곡시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 새로운 디지털 비디오 스크램블링 방법을 제안하고, 이에 대한 실험 결과를 통해 제안된 알고리듬의 효율성을 보인다. The amount of digitalized contents has been rapidly increased, but the main distribution channel of them is Internet which is easily accessible. Therefore 'security' necessarily arises as one of the most important issues and the method of protecting contents becomes a major research topic as much as data coding techniques. In recent years, many developers have studied on techniques that allow only authorized person to access contents. Among them the scrambling method is one of well-known security techniques. In this paper, we propose a simple and effective digital video scrambling method which utilizes the intra block properties of a recent video coding technique, H.264. Since intra prediction modes are adopted in H.264 standard, it is easy to scramble a video sequence with modification of the intra prediction modes. In addition to its simplicity, the proposed method does not increase bit rate after scrambling. The inter blocks are also distorted by scrambling intra blocks only. This paper introduces a new digital video scrambling method and verifies its effectiveness through simulation.
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