Journal of Broadcast Engineering (방송공학회논문지)

The Korean Institute of Broadcast and Media Engineers (한국방송∙미디어공학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Selective Encryption and Decryption Method for IVC Codec

IVC 코덱을 위한 선택적 암호화 및 복호화 방법

  • Lee, Min Ku (Department of Computer Science, Hanyang University) ;
  • Kim, Kyu-Tae (Department of Computer Science, Hanyang University) ;
  • Jang, Euee S. (Department of Computer Science, Hanyang University)
  • 이민구 (한양대학교 컴퓨터소프트웨어학과) ;
  • 김규태 (한양대학교 컴퓨터소프트웨어학과) ;
  • 장의선 (한양대학교 컴퓨터소프트웨어학과)
  • Received : 2020.10.07
  • Accepted : 2020.11.09
  • Published : 2020.11.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This paper presents a selective encryption and decryption method exploiting the start code of the IVC bitstream. The existing encryption methods for video are largely classified into two methods: Naive Encryption Algorithm (NEA) and Selective Encryption Algorithm (SEA). Since NEA encrypts the entire bitstream, it has the advantage of high security but has the disadvantage of high computational complexity. SEA improves the encryption and decryption speed compared to NEA by encrypting a part of the bitstream, but there is a problem that security is relatively low. The proposed method improves the encryption and decryption speed and the security of the existing SEA by using the start code of the IVC bitstream. As a result of the experiment, the proposed method reduces the encryption speed by 96% and the decryption speed by 98% on average compared to the NEA.

본 논문에서는 IVC 비트스트림의 시작 코드(Start Code)를 이용한 선택적 암호화 및 복호화 방식을 제안한다. 비디오를 위한 기존의 암호화 방식은 크게 전역 암호화 알고리즘(Naive Encryption Algorithm, NEA)과 선택적 암호화 알고리즘(Selective Encryption Algorithm, SEA)의 2가지 방식으로 분류한다. NEA 방식은 비트스트림의 모든 데이터를 암호화 하기 때문에 보안성이 높지만 계산 복잡도 역시 높은 문제가 있다. SEA 방식은 비트스트림의 일부를 암호화 하여 암호화 속도를 NEA 방식에 비해 개선하였지만 상대적으로 보안성이 낮아지는 문제가 있다. 제안 방식은 IVC 비트스트림의 시작코드를 이용하여 기존 SEA 방식의 보안성을 높이면서 암호화 속도를 개선하였다. 실험 결과 제안 방식은 NEA 방식에 비하여 평균적으로 암호화 속도는 96%, 복호화 속도는 98% 줄일 수 있었다.

Keywords

Acknowledgement

이 연구는 방위사업청 및 국방과학연구소의 재원에 의해 설립된 신호 정보 특화연구센터 사업의 지원을 받아 수행되었음.

References

  1. J. Meyer and F. Gadegast, "Security Mechanisms for Multimedia Data with the Example MPEG-1 Video," Project Description of SECMPEG, Technical University of Berlin, 1995.
  2. G.A. Spanos and T.B. Maples, "Performance Study of a Selective Encryption Scheme for the Security of Networked Real Time Video," Proceedings of Fourth International Conference on Computer Communications and Networks, Las Vegas, NV, USA, pp. 2-10, 1995.
  3. L. Tang, "Methods for encrypting and decrypting MPEG video data efficiently," Proceedings of the Fourth ACM International Conference on Multimedia, Boston, MA, USA, pp. 219-229, 1997.
  4. C. Shi, S.Y. Wang, and B. Bhargava. "MPEG video encryption in realtime using secret key cryptography," in Proc. Int. Conf. Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications, Las Vegas, NV, USA, pp. 2822-2828, 1999.
  5. "Text of ISO/IEC FDIS 14496-33," ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N17129, 2017.
  6. "Text of ISO/IEC 14496-4:2004/FDAM46 Conformance testing for Internet Video Coding," ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N17125, 2017.
  7. "Text of ISO/IEC 14496-5:2001/FDAM41 Information technology - Coding of audio visual objects - Part 5: Reference software, AMENDMENT 41: Reference software for Internet Video Coding ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N17127, 2017.