A cryptographic scheme for color images

Abstract

Multimedya uygulamalarının geniş kullanımı nedeniyle, görüntü kodlama standartları, multimedya yayılımını destekleyen yollardan biriydi. İnternet saniye binlerce kişi tarafından sosyal medya veya reklam veya iş amaçlı web siteleri aracılığıyla yüklenen dijital belgelerle doludur. Dijital multimedya yayılımı için şifreleme ve şifre çözme teknikleri gerekir. Günümüzde, İnternet üzerinden veri yayılımında gizlilik ve kimlik doğrulama hizmetleri çok önemlidir. Bu çalışma, çoklu ortam sıkıştırma sistemleri ile şifrelemeyi bütünleştiren görüntü güvenliğine odaklanmaktadır. Ayrıca JPEG şifrelemeyle birleştirilmiş görüntü şifreleme algoritmaları da önerilmiştir. Görüntü sıkıştırma sistemiyle şifrelemenin entegrasyonu için üç yaklaşım önerilmiştir. Bunlar; Renk Düzlemi Geçirgenliği, Ayrık Kosinüs Dönüşüm (DCT) katsayıları ve DCT katsayılarının şifrelenmesi işaretidir. Önerilen yaklaşımlar katsayıların bazıları bir sıkıştırma sisteminin nihai sonuçlarından veya ara aşamalarından elde edilen seçici şifreleme ile desteklenmiştir. Önerilen yaklaşımların güvenlikleri de analiz edilmiştir. Simülasyon sonuçları önerilen sistemin güvenli, düşük maliyetli ve doğrudan bit hızı kontrolünü desteklediğini göstermiştir. Bu özellikler çalışmanın gerçek zamanlı işletim ve görüntü aktarımı içeren multimedya uygulamaları için uygun olmasını sağlar.

Due to the extensive use of multimedia applications, image coding standards are one of the ways that supported multimedia spreading. Internet is full of digital documents that are uploaded by thousands every second through social media or any websites for commercials or business. Encryption and decryption techniques are required for digital multimedia distribution. Today, privacy and authentication services are crucial for data dissemination through the Internet. This work focuses on image security integrating encryption with multimedia compression systems. Also, image encryption algorithms combining with JPEG encoding are also proposed. Three approaches for integrating encryption with image compression system are proposed. These are Color Plane Permutation, Discrete Cosine Transform (DCT) coefficients, and sign encryption of DCT coefficients. The proposed approaches are supported by selective encryption, are a portion of the coefficients from either the final results or intermediate steps of a compression system. The securities of the proposed approaches are also analyzed. Simulations results show that the proposed system is secure, low cost, and compatible with direct bit-rate control. These properties make the study suitable for multimedia applications with the real-time operation and image transmission.