Video aslının ve bütünlüğünün PFGA ile doğrulanması
Video authentication and video integrity using PFGA?s
Yazar: ÖZLEM UYANIK
Danışman: DOÇ. DR. ALİ ZİYA ALKAR
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
İçinde çok sayıda video işlemini gerçekleştiren ve video sinyali üzerinde görüntü işleme algoritmaları çalıştıran güvenlik sistemlerinde, gelen video görüntüsünün beklenen video kaynağından geldiği varsayılmaktadır. Oysa video kaynağının bir başka kaynak ile yer değiştirilebilme, görüntü donması, görüntü kaynağı ile bağlantısının kesilmesi olasılıkları sonucunda güvenlik sistemi etkisiz hale gelmektedir. Bunun yanı sıra donanımsal hataların bazı kritik durumlarda farkedilememesi kötü sonuçlara sebep olabilmektedir. Bu nedenle, videonun doğrulanmasına yönelik farklı yöntemler kullanılmaktadır. Sayısal filigran basma ve sayısal imza görüntü iletimindeki hataları tespit etmede kullanılan yöntemlerdendir. Genellikle sistemlerde video kaynağı ile iletişimin tek yönlü olması, bilgisayar ağlarında sık kullanılan aslının doğrulanması yöntemlerinden farklı çözümler gerektirmektedir. Varolan çözümler yüksek çözünürlükler için uygulanamamaktadır. Ayrıca filigran basma uygulaması görüntünün en düşük bitlerinde değişiklik yaparak çok önemli olmasa da görüntünün orjinalini bozarak görüntü kalitesinden ödün vermektedir. Bu uygulama düşük çözünürlüklü video uygulama sonucu farkedilmese de yüksek çözünürlüklü video gönderiminde bozulma hissedilecektir. Bu çalışmada, güvenlik sistemine doğrudan eklenebilen, üzerinde video çözücü/kodlayıcı ve FPGA bulunan bir kart tasarlanabilip videonun aslının ve görüntü bütünlüğünün doğrulanması işlemlerinin özgün bir şekilde çerçeve numaralandırılması ve güvenlik anahtarlı özet alma algoritması (SHA-1) ile gerçekleştirilebileceği gösterilmiştir. Yapılan bu çalışmada çok yüksek çözünürlüklerde bile videonun kalitesi bozulmamaktadır.Anahtar Kelimeler: Güvenlik sistemi, video bütünlüğü, videonun aslının doğrulanması (authentication), özet alma işlemi (hash), SHA-1, FPGA.Danışman: Doç

Abstract:
In security systems which apply image processing algorithms on video signals and with many video processes running inside, the received video image is assumed to be coming from the expected video source. However, the security system might be compromised by changing the video source with other sources, or due to video freezing or termination of the video link. These kinds of systems require different authentication methods, unlike the ones mostly used in computer networks, due to limitations of the one way communication with the video source. Digital watermarking and digital signature are the most popular methods for video authentication. Owing to lack of processor speed, output performance could be low in high video resolutions, and video degredation at the bit level due to these authentication applications may be visually noticable. In this study, it is aimed to perform video authentication and image integrity verification operations by designing a FPGA-based card which can be added to enhance the security of system directly, using authentication techniques of assigning frame numbering in a unique way and security Hash-Based Message Authentication using SHA-1 algorithm.The completed design contains an embedded video decoder/encoder. Functional tests indicate unnoticable video degredation even at very high video resolutions.Keywords: Security system, video integrity, video authentication, The Keyed-Hash Based Message Authentication Code (HMAC), SHA-1, FPGAAdvisor: Assoc. Prof. Dr. Ali Ziya Alkar, Hacettepe University, Department of Electrical and Electronics Engineering