DCT-기반 영상/비디오 보안을 위한 암호화 기법 및 하드웨어 구현

박성호; 최현준; 서영호; 김동욱

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박성호 최현준 서영호 김동욱

저널정보: 대한전자공학회 전자공학회논문지-SP 전자공학회논문지 SP편 제42권 제2호

발행연도: 2005.3

수록면: 27 - 36 (10page)

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2005

DCT-기반 영상/비디오 보안을 위한 암호화 기법 및 하드웨어 구현

박성호 , 최현준 , 서영호 외 1명 전자공학회논문지-SP 2005.03 학술저널

2004

DCT-기반 영상/비디오 컨텐츠를 위한 보안전용 고속 암호화 시스템의 하드웨어 구현

박성호 , 최현준 , 윤홍준 외 2명 한국통신학회 학술대회논문집 2004.07 학술대회자료

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본 논문에서는 MPEG과 JPEG, H.26X계열 등의 DCT-기반 영상/비디오 컨텐츠에 효과적인 암호화 방법을 제안하였고, 이를 최적화된 하드웨어로 구현하여 고속동작이 가능하도록 하였다. 영상/비디오의 압축, 복원 및 암호화로 인한 많은 연산량을 고려하여 영상의 중요한 정보(DC 및 DPCM계수)만을 암호화 대상 데이터로 선정하여 부분 암호화를 수행하였다. 그 결과 암호화에 소요되는 비용은 원 영상 전체를 암호화하는 비용이 감소하였다. 여기서 Nf는 GOP내의 프레임수이고 PI는 B와 P 프레임에 존재하는 인트라 매크로블록의 수이다. 암호화 알고리즘으로는 다중모드 AES, DES, 그리고 SEED를 선택적으로 사용할 수 있도록 하였다. 제안한 암호화 방법은 C++로 구현한 소프트웨어와 TM-5를 사용하여 약 1,000개의 영상을 대상으로 실험하였다. 그 결과 부분 암호화된 영상으로부터 원 영상을 추측할 수 없어 암호화 효과가 충분함을 확인하였으며, 이 때 암호 화에 의한 압축률 감소율은 1.6%에 불과하였다.Verilog-HDL로 구현한 하드웨어 암호화 시스템은 하이닉스 0.25μm CMOS 팬텀-셀 라이브러리를 사용하여 SynopsysTM의 디자인 컴파일러로 합성함으로써 게이트-수준 회로를 구하였다. 타이밍 시뮬레이션은 CadenceTM의 Verilog-XL을 이용해서 수행한 결과 100MHz 이상의 동작 주파수에서 안정적으로 동작함을 확인하였다. 따라서 제안된 암호화 방법 및 구현된 하드웨어는 현재 중요한 문제로 대두되고 있는 종단간(end-to-end) 보안에 대한 좋은 해결책으로 유용하게 사용될 수 있으리라 기대된다.

참고문헌 (23)

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[학술지(정기간행물)] - / 2002. / Digital Image Processing

[학술지(정기간행물)] - / 2003. / Lossless Compression Handbook

[학술지(정기간행물)] - / 2003. / Computer Networking

[학술지(정기간행물)] - / 1996. / 암호학의 이해

[학술지(정기간행물)] - / n.j.2003. / Cryptography and Network security

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