MPEG AKIMINDA OPERATÖR İŞLEMLERİNİN KISITLANMASI YOLUYLA İÇERİK KORUMA



Benzer belgeler
Mpeg Akımında Operatör İşlemlerinin Kısıtlanması Yoluyla İçerik Koruma

MPEG AKIMIMINDA BAŞLIK ŞİFRELEME

Mpeg Akımımında Başlık Şifreleme

SIKIŞTIRILMIŞ ORTAMDA ÇERÇEVE TİPİNE DAYALI GERÇEK ZAMANLI SAHNE DEĞİŞİMİ BELİRLEME

ÖZGEÇMİŞ. Unvan Üniversite / Bölüm Yıl Yardımcı Doçent Trakya Üniversitesi / Bilgisayar Mühendisliği

Kocaeli University, TR. MEH430 Video Processing. Class4: MPEG-1. Prof. Dr. Sarp ERTÜRK Dept. of Electronics and Telecom. Eng.

Çoklu Ortam Sistemleri (COMPE 521) Ders Detayları

İŞLETİM SİSTEMİ KATMANLARI (Çekirdek, kabuk ve diğer temel kavramlar) Bir işletim sisteminin yazılım tasarımında ele alınması gereken iki önemli konu

APP İNVERTOR 2 PROJE RAPORU

BİLİŞİM SİSTEMLERİNİN PRENSİPLERİ

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ SIKIŞTIRILMIŞ VİDEO AKIMININ DÜZENSİZ HARİTALAR VE BAŞLANGIÇ KODLARINA DAYALI ŞİFRELENMESİ

Bilgi ve Bilgi Sistemleri. Bilgisayar Mühendisliğine Giriş 1

... ROBOTİK VE KODLAMA EĞİTİMİ ÇERÇEVESİNDE ÖĞRETİM YILI BİLİŞİM TEKNOLOJİLERİ DERSİ ÜNİTELENDİRİLMİŞ YILLIK DERS PLANI

PROGRAMLAMAYA GİRİŞ. Öğr. Gör. Ayhan KOÇ. Kaynak: Algoritma Geliştirme ve Programlamaya Giriş, Dr. Fahri VATANSEVER, Seçkin Yay.

BİLGİSAYAR KULLANMA KURSU

SECURE Trakya Üniversitesi. Proje Danışmanı: Yrd. Doç. Dr. Nurşen Suçsuz. Proje Yetkilisi: Yrd. Doç. Dr. Deniz TAŞKIN

Öğr.Gör. Gökhan TURAN Gölhisar Meslek Yüksekokulu

İŞLETİM SİSTEMİ İşletim sistemi kullanıcıyla bilgisayar donanımı arasında iletişim sağlayan programdır.

Veri Tabanı-I 1.Hafta

İŞLETİM SİSTEMİ KATMANLARI (Çekirdek, Kabuk ve diğer temel kavramlar) Öğr.Gör. Dr. Dr. Şirin KARADENİZ

Prensipler Çoklu ortam uygulamalarının sınıflandırılması Uygulamaların ihtiyaç duyacağı ağ servislerini belirlemek Uygulamaların gerçek zamanlı

Akdeniz Üniversitesi

1.4. BİT Nİ KULLANMA ve YÖNETME

Teknoloji ile Tanışalım

Algoritma Geliştirme ve Veri Yapıları 2 Veri Modelleri. Mustafa Kemal Üniversitesi

Akademik Bilişim Ekibinin Dikkatine;

Efe Çiftci Çankaya Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü Kasım 2012 CENG 191 Computer Engineering Orientation Özel Sunumu

Görsel Programlama DERS 03. Görsel Programlama - Ders03/ 1

Kurumsal bilgiye hızlı ve kolay erişim Bütünleşik Belge Yönetimi ve İş Akış Sistemi içinde belgeler, Türkçe ve İngilizce metin arama desteği ile içeri

BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

Yazılım Kurulumu ve Yönetimi -2010

Bil101 Bilgisayar Yazılımı I. M. Erdem ÇORAPÇIOĞLU Bilgisayar Yüksek Mühendisi

Merkezi İşlem. Birimi

AMAÇDİZAYN.COM Tasarım Ofisi

Pardus. S.Çağlar Onur, 21 Aralık Pardus Projesi [TÜBİTAK / UEKAE] Linux Kullanıcıları Derneği

Bilişim Sistemleri. Modelleme, Analiz ve Tasarım. Yrd. Doç. Dr. Alper GÖKSU

Pardus. A. Murat Eren, 25 Mart Pardus Geliştiricisi. Pardus Yenilikleri Sık Sorulan Sorular

Algoritma Geliştirme ve Veri Yapıları 9 Ağaç Veri Modeli ve Uygulaması. Mustafa Kemal Üniversitesi

Bilgiyi Keşfedin! Özelleştirme, Eklenti ve Veri Entegrasyonu Kurumsal Seviyede Yönetim ve Performans

Müzik Verileri İçin XML Tabanlı Diller

Kullanım ve Yardım Kılavuzu

3. Bölüm Algoritmalar

Akdeniz Üniversitesi

Uzaktan Eğitim ve E-Öğrenme


HDL ile Gelişmiş Sayısal Tasarım (EE 425) Ders Detayları

BİLGİSAYAR PROGRAMLARININ TASARIMLARINDAKİ VE KODLARINDAKİ SORUNLARIN BELİRLENMESİ ALPER FİLİZ MEHMET ALİ SERT

AKADEMİK LMS Web Tabanlı Uzaktan Eğitim Genel Bilgi ve Ders Aktivitelerine Erişim Öğrenci Kullanım Kılavuzu

Ders Adı Kodu Yarıyılı T+U Saati Ulusal Kredisi AKTS

Bilgisayarların Gelişimi

Temel Bilgi Teknolojileri I

ADOBE FLASH PLAYER / CVE (Sıfırıncı Gün Zafiyeti)

Akdeniz Üniversitesi

Metin Demiralp. 4 Şubat 2003

9. MERKEZİ İŞLEM BİRİM MODÜLÜ TASARIMI

TEMEL BİLGİTEKNOLOJİLERİ

ANET YAZILIM.

Sahne Geçişlerinin Geometrik Tabanlı olarak Saptanması

MINELAB GPX ÜRÜNLERİ İÇİN SAHTECİLİĞE KARŞI GELİŞTİRİLEN SON YÖNTEM

Bilişim Teknolojileri Temelleri Dijital Dünyada Yaşamak

BenQ projektör ile 3D içeriği oynatmak için en düşük bilgisayar sistemi gereksinimleri:

PAPERWORK TEKNİK MİMARİ

VERİ KAYNAKLARI. Bilgi sisteminin öğelerinden biride veri

IENG 227 Modern Üretim Yaklaşımları

DİSK DEPOLAMA ALANLARI

Çekirdek Nedir? Ne yapar?

BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

ETHERNET TEKNOLOJİSİ

MINELAB GPX ÜRÜNLERİ için Sahteciliğe karşı geliştirilen SON Yöntem

Harici Aygıtlar Kullanıcı Kılavuzu

DENİZ HARP OKULU BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

Windows Mobile İşletim Sistemleri İçin Veri Giriş Yazılımı

İşletim Sistemlerine Giriş

TÜBİTAK UEKAE ULUSAL ELEKTRONİK ve KRİPTOLOJİ ARAŞTIRMA ENSTİTÜSÜ

Newsletter. 3D Abkant Büküm Simulasyonu

Tracking and süreçlerinin. Sterilizasyon. managing. yönetimi

Ders Adı Kodu Yarıyılı T+U Saati Ulusal Kredisi AKTS. Bilgisayar Organizasyonu BIL

GÖRÜNTÜSÜ ALINAN BİR NESNENİN REFERANS BİR NESNE YARDIMIYLA BOYUTLARININ, ALANININ VE AÇISININ HESAPLANMASI ÖZET ABSTRACT

Java 2 Micro Edition (J2ME)

ÖNDER BİLGİSAYAR KURSU. Sistem ve Ağ Uzmanlığı Eğitimi İçeriği

Sayı sistemleri iki ana gruba ayrılır. 1. Sabit Noktalı Sayı Sistemleri. 2. Kayan Noktalı Sayı Sistemleri

BİLİŞİM TEKNOLOJİLERİ VE YAZILIM DERSİ ÇALIŞMA KAĞIDI (5.SINIFLAR) Bilgi ve İletişim teknolojilerinin temel kavramları

UHeM ve Bulut Bilişim

BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi

1511 ÖNCELİKLİ ALANLAR ARAŞTIRMA TEKNOLOJİ GELİŞTİRME VE YENİLİK PROJELERİ DESTEKLEME PROGRAMI MAKİNA İMALAT ROBOTİK VE MEKATRONİK ÇAĞRI DUYURUSU

GROUPWARE ĐŞBIRLIĞI(COLLOBRATĐON) GROUPWARE NEDIR? ASENKRON GROUPWARE GROUPWARE SISTEMLERI 3 ÖNEMLI DĐCLE ERPOLAT

Odak noktamız 7/24 uzaktan erişim ve kamera kontrolüdür. Dynamic Transcoding

Nesnelerin İnterneti Güvenlik ve Güç Tüketimi. Özen Özkaya

Proje Yönetimi Uygulamaları Görev Tanımlama

Okut. Yüksel YURTAY. İletişim : (264) Sayısal Analiz. Giriş.

Veritabanı Yönetimi Bilgisayarların. Keşfi Hedefler. Veritabanı, Veri ve Bilgi. Veritabanı, Veri ve Bilgi. Veritabanı, Veri ve Bilgi

VERİ YAPILARI VE PROGRAMLAMA (BTP104)

Kablosuz Ağlar (WLAN)

MOD419 Görüntü İşleme

4. Bölüm Programlamaya Giriş

Öğr.Gör. Mehmet Can HANAYLI

İşaret İşleme ve Haberleşmenin Temelleri. Yrd. Doç. Dr. Ender M. Ekşioğlu

İşletim Sistemleri (Operating Systems)

Transkript:

Akademik Bilişim 2007 Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak-2 Şubat 2007 MPEG AKIMINDA OPERATÖR İŞLEMLERİNİN KISITLANMASI YOLUYLA İÇERİK KORUMA Deniz TAŞKIN*, Cem TAŞKIN** ve Nurşen SUÇSUZ* (*) Trakya Üniversitesi, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü, 22030, EDİRNE (**)Trakya Üniversitesi, Kırklareli Teknik Bilimler MYO, BTP Programı, 39100, KIRKLARELİ deniztaskin@trakya.edu.tr, cemtaskin@trakya.edu.tr, nursen@trakya.edu.tr ÖZET Sayısal dünyanın en büyük sorunlarından birisi içeriğin korunmasıdır. İçeriği korurken son kullanıcının sayısal içeriği eksiksiz olarak kullanabilmesi ve mevcut donanımın değişmemesi birincil gereksinimlerdendir. Günümüzde en popüler video sıkıştırma metodu Mpeg video sıkıştırmasıdır. Geliştirilen yöntem sayesinde Mpeg yöntemi ile sıkıştırılmış video dosyalarının, kullanılan mevcut donanım ve yazılım bileşenlerinin değişmeden izlenmesi sağlanırken ileri ve geri alma gibi operatör işlemleri engellenmektedir. Bununla birlikte video bütününün parçalara ayrılması da engellenmektedir. Anahtar Kelimeler: Mpeg, Mpeg başlıkları, İçerik koruma. CONTENT PROTECTION IN MPEG STREAM BY DISABLING OPERATOR MOVEMENTS ABSTRACT One of the biggest problems of digital word is protecting content. While protecting content, user s complete access to digital content and no change in existing hardware are primary necessities. Nowadays Mpeg is the most popular video compressing method. By this developed method without changing existing hardware and software components, operator movements like forward and backward are restricted. Beside all, dividing entire video into small video pieces is also restricted. Keywords: Mpeg, Mpeg headers, Content protection 1. GİRİŞ Sayısal olarak saklanan video dosyaların çok büyük bir çoğunluğu depolama kısıtları yüzünden sıkıştırılmaktadır. Birçok sıkıştırma yönteminden göze en çok çarpanı, boyutu 1/180 kadar küçültebilen Mpeg video sıkıştırma yöntemidir. Yüksek sıkıştırma oranının yanı sıra görüntü kalitesinden çok da fazla ödün vermeyen Mpeg yöntemi çoğu kullanıcı ve yayıncı tarafından tercih edilmiştir. [1] Etkin bir sıkıştırma yöntemi olması dışında Mpeg sıkıştırma yöntemi aynı zamandan birçok yönden esnektir. Bir video bütününden kopartılan belli bir sürelik video parçacığı kendi başına izlenebilir. Bu video parçacıkları birleştirilerek daha büyük video parçacıkları oluşturulabilir ve yine bunların izlenebilmesi için ana video bütününe ihtiyaç duyulmaz. Bu esneklik içeriğin korunması açısından yayıncılara zorluk çıkartmaktadır. Bu sorunun çözümü için geliştirilen yöntemler genellikle dosyayı şifreleme şeklinde olup, mevcut yazılım ve donanım birimlerinde köklü değişiklikler gerektirmektedir. Geliştirilen yöntemde Mpeg akımının içeriğinde değişiklikler yapılmaktadır. Yapılan bu değişiklikler sıkıştırılmış Mpeg akımının, mevcut video gösterici yazılım ve donanım birimlerinde düzgün biçimde izlenebilmelerine engel teşkil etmemiştir. Fakat mevcut video akımında ileri veya geri sarma işlemleri yapılması ya da video akımından belli bir parçacıkların çıkartılması, parçacıkların birleştirilerek yeni parçacıklar oluşturulması işlemleri sonucunda video akımı izlenemez hale gelmektedir.

2. MPEG AKIMI Sayısallaştırılmış video verisinin Mpeg yöntemiyle sıkıştırılmış haline Mpeg akımı denilmektedir. Mpeg akımı uygun bir kod çözücü yazılım veya donanım yardımıyla izlenebilir video haline dönüştürülür. Mpeg akımı çok esnek bir yapıya sahiptir. Akımın bütünden koparılmış herhangi bir parçası, kod çözücü birim tarafından akımın bütününe ihtiyaç duyulmadan izlenebilir hale dönüştürülebilmektedir. Mpeg akımı video ve ses bilgisinin her ikisini de bünyesinde barındırmaktadır. [4] Mpeg akımı bir sistem katmanı ve bir sıkıştırma katmanından oluşmaktadır. Sistem katmanı, sıkıştırma katmanına yardımcı işaretçiler içermektedir. Sıkıştırma katmanı ise ses ve video çözücü birimlerin veri ihtiyacını karşılamaktadır. Tipik bir Mpeg sistem blok diyagramı şekil 1 deki gibidir. Görüldüğü gibi Mpeg akımında Sistem katmanını etkileyecek bir değişiklik video ve ses verisinin çözülmesine ve izlenmesine engel olacaktır. Ayrıca yapılabilecek bu tip bir değişiklik akımın tümünün izlenmesini engelleyecek ve akımı bozacaktır. Geliştirilen yöntem sistem çözücü katmanı geçebilmeli ve gerekli müdahaleyi video çözücü katmanı etkileyecek şekilde yapabilmelidir. Şekil 1. Mpeg Sistem Yapısı 3. SİSTEM KATMANI Mpeg sistem katmanı, sıkıştırılmış bir ya da daha fazla ses veya video akımını tek bir akıma çevirmek gibi temel bir işleve sahiptir. Sistem çözücü birim bu bit akımını işler ve akımı zamanlama bilgisiyle birlikte gerekli çözücü birime iletir. Mpeg akımı, alt paketlere ayrılabilen bir dizi paket sıralaması içermektedir. Her bir paket 32 bitlik eşsiz paket başlangıç kodu ve başlığa sahiptir. Bütün başlangıç kodları yirmi üç adet 0 ve bir adet 1 den oluşan 3 byte lık bir ön ek alırlar. Bunun ardından gelen son byte farklı başlangıç kodlarının kimliğini belirler. Mpeg akımında başlangıç kodları dışında buna benzer bir dizilime izin verilmez. [3] Sistem çözücü birim bit akımını paket başlangıç kodlarına göre işleyerek video ve ses çözücü birimleri besler. Sistem katmanı paket başlıkları tablo1 de gösterilmektedir.[4] Tablo1. Mpeg sistem başlıkları Kod Adı iso_11172_bitiş kodu Paket başlangıç kodu Sistem başlangıç kodu Ayrılmış akım Özel akım 1 Boşluk akımı Ses akımı Video akımı Değeri (Hex) 0 0 1 B9 0 0 1 BA 0 0 1 BB 0 0 1 BC 0 0 1 BD 0 0 1 BE 0 0 1 C0 1 DF 0 0 1 E0 1 EF Şekil 2. Mpeg Sistem başlıkları 2

4. VİDEO BAŞLANGIÇ KODLARI Sistem katmanı, eşsiz sistem başlıklarını kullanarak Mpeg akımını ses ve video çözücü birimlere dağıtmaktadır. Video çözücü birimin, sıkıştırılmış Mpeg akımını çözebilmesi için video başlangıç kodları adındaki başlık kodları kullanılmaktadır. [6] Video başlangıç kodları video çözücü birim tarafından çözülürler. Bir video sıralaması sıralama başlangıç kodu ile başlamaktadır. Video sıralamasının altında resim grupları, resim gruplarının altında resimler, resimlerin altında dilimler, dilimlerin altında makro bloklar, makro blokların altında ise video verisini içeren bloklar bulunmaktadır. Bu hiyerarşik yapının oluşturulabilmesi için video başlık kodları kullanılır. Video başlangıç kodları eşsizdirler ve görsel veri içerisinde başlangıç kodlarının bulunamayacağı kesin şekilde bildirilmiştir. [5] Tablo 2 de video başlangıç kodlarının bir listesi bulunmaktadır. Tablo2. Mpeg video başlangıç kodları Kod Adı Değeri (Hex) Resim grubu 0 0 1 B8 Resim 0 0 1 0 Sıralama bitişi 0 0 1 B7 Sıralama hatası 0 0 1 B4 Sıralama başlangıcı 0 0 1 B3 Dilim 1- Dilim 175 0 0 1 01 1 AF Kullanıcı verisi 0 0 1 B2 Şekil 3. Mpeg video katman yapısı 5. AKIMIN ÇÖZÜLMESİ Şekil 4 deki akış şeması video akımının çözülmesi işleminin bir kısmını göstermektedir. Buna göre bir video akımının çözülebilmesi için sıralama başlangıç kodunun bulunması gerekmektedir. Bunun ardından resim grubu başlangıç kodu aranmaktadır. Resim grubu başlangıç kodu bulunduktan sonra resimlerin çözülmesi işlemine başlanır. Resimleri belirlemek için 0 0 1 0 hex değeri, akım içinde aranır. Resmin yeri belirlendikten sonra tipi belirlenmektedir. Standart video dosyalarının aksine Mpeg yöntemi ile sıkıştırılmış video dosyalarında 3 farklı çerçeve tipi vardır. Bu sayede birbirini takip eden çerçeveler arasında az bir görsel fark olması durumunda çerçevenin tamamı dosyaya aktarılmaz. [2] a) I çerçevesi: Tam bir video resmidir. Gösterilebilmesi için başka bir resme ihtiyaç yoktur. En çok veriyi kapsamaktadır. b) P çerçevesi: Bir önceki çerçevedeki farklılıkları şifrelemektedir. Gösterilebilmesi için bir önceki çerçeveye ihtiyaç duyar. B çerçevesinden daha fazla yer kaplamaktadır.

Şekil 4. Video akımı çözme işlemi c) B çerçevesi: Bir önceki yada daha sonraki çerçevedeki farklılıkları şifrelemektedir. I çerçevesindeki verinin en az %25 ini içerir. Gösterilebilmesi için bir önceki ya da sonraki çerçeveye ihtiyaç duyar. Şekil 5. Bir resim grubu, resim çerçevesi tipleri 6. AKIMIN KORUNMASI Bu çalışmada akımın korunması ile hedeflenen, ileri geri alma gibi operatör işlemlerinin engellenmesi ve video bütününden belli bir parçanın kopyalanmasının engellenmesidir. Bu amaçla, akımın çözülmesi işlemi detaylı bir şekilde incelenmiştir. Akımda yapılacak değişiklik akımın tümden bozulmasına neden olmamalıdır. Bu amaçla yapılan çalışmalarda aşağıdaki kurallardan faydalanabilineceğine karar verilmiştir: a) Bir sıralama başlangıcı her zaman en azından bir resim grubu tarafından takip edilir b) Bir video akımında birden fazla sıralama başlangıcı bulunabilir. Bu kurallar dışında bir video gösterici birimin, görüntüyü ileri ya da geri sarma işlemleri sırasında, video akımı çözme işlem basamaklarını en başından uyguladığı da dikkate alınmıştır. [4] Bu durumda video gösterici birimin ileri ya da geri sarma işlemleri sırasında, akım içersinde birden fazla bulunan, sıralama başlangıcı kodunu bulması gerekmektedir. Eğer bir video akımında bir tek sıralama başlangıcı kodu bulunursa, akım içerisinde operatör işlemlerini uygulamak mümkün olmayacaktır. Ayrıca bir sıralama başlangıcı her zaman resim grupları tarafından takip edileceğinden, başka sıralama başlangıcı koduna ihtiyaç duyulmayacaktır. 7. SONUÇLAR Örnek video görüntüsü içinden sadece bir sıralama başlangıç kodu kalacak biçimde geri 4

kalan sıralama başlangıç kodlarının pozisyonları belirlenmiş ve bunların yerine rastlantısal veriler girilmiştir. Akım çözümü sırasında başlıklar dikkate alındığından dolayı sıralama başlangıçları yerine rastlantısal veriler verilmesi akımın çözülmesi işlemine herhangi bir etkisi olamamaktadır. Bu sayede video akımı, mevcut kullanılan donanım ve yazılım birimleri değişmeden izlenebilmektedir. Değişiklik yapılan video akımı, yazılım (Windows Media Player 11) ve donanım tabanlı video çözücü birimler tarafından test edilmiş ve akım içerisinde ileri ya da geri sarma operatör işlemlerinin gerçekleştirilemediği gözlemlenmiştir. Bunun dışında Movie Maker ve Video Cd Cutter adında, video kesme işlemi için kullanılan yazılımlar, korunmuş video akımlarından izlenebilir video parçacıkları çıkarmayı başaramamıştır. 9. KAYNAKLAR [1].CHANG, S., Compressed Domain Techiques for Image/Video Indexing and Manipulation, IEEE Conference On Image Processing, 1995 [2].J. GILVARRY, Extraction of Motion Vectors from an MPEG Stream, 1999. [3].MENG, J., CHANG, S., Tools for Compressed Domain Video Indexing and Editing, SPIE Conference on Storage and Retrieval, 1995. [4].Mitchell, J.L., Pennebaker, W.B., Fogg, C.E. ve Legal, D.J., Mpeg Video Compression Standard, Chapman and Hall, 1996. [5].PATEL, N., SETHI, I., Compressed Video Processing for Cut Detection, 1996 [6].Taşkın, D., Suçsuz, N., Sıkıştırılmış ortamda çerçeve tipine dayalı gerçek zamanlı sahne değişimi belirleme, IV. Bilgi teknolojileri Kongresi, 9-11 Şubat 2006, Pamukkale Üni. 5