Recommended
More Related Content
Similar to Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі
Similar to Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі (20)
Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі
- 1. Доповідач: аспірант Гаврилов Д.С. Науковий керівник: д.т.н. проф. Бараннік В.В. Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі
- 2. Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі Об’єкт дослідження: відеоінформаційний ресурс Мета дослідження: розробка концепції оперативної передачі захищених відеоданих в кризових системах аеромоніторингу. Публікації 1. Гаврилов Д.С. Розробка комплексної моделі захисту інформації в автоматизованих системах управління спеціального призначення на пунктах управління Повітряних Сил Збройних Сил України. /Бараннік В.В., Ларін В.В. та ін.// Акт про приймання та реалізацію затверджений Командувачем ПС ЗСУ 2015р. 2
- 3. Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі Пошук та порятунок в кризових обставинах Пошук та порятунок в кризових обставинах Контроль та ліквідація наслідків аварії на АЕС Контроль та ліквідація наслідків аварії на АЕС Моніторинг об'єктів під час соціальних конфліктів Моніторинг об'єктів під час соціальних конфліктів Стихійні лихаСтихійні лиха Оцінка стану власних сил системи безпеки Оцінка стану власних сил системи безпеки Аеромоніторинг Контроль завантаженості автомагістралі Контроль завантаженості автомагістралі Рис. 1 Задачі аеромоніторингу 3
- 4. Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі Рис. 2 Схема багатомашинної літальної мережі 4
- 5. Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі Рис. 3 Схема збільшення об’єму даних, що передаються в багатомашинній літальній мережі 1 10 ... j 256 512 i Кбіт/сWпод шт.n Рис. 4 Оцінка інтенсивності даних, що передаються в залежності від кількості безпілотних літальних апаратів 5
- 6. Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі зона А зона Б Рис. 5 Вихідний відеокадр після послідовної обробки при авторизованому доступі зона Б Рис. 6 Вихідний відеокадр після селективної обробки при авторизованому доступі зона А 6
- 7. Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі ≥ ≥ ≥ ;TT ;PSNRPSNR ;PSNRPSNR довнеоб,дов нсднеоб,нсд автнеоб,авт автнеоб,PSNR нсднеоб,PSNR - необхідне значення пікового відношення сигнал/шум при авторизованому доступі; де - необхідне значення пікового відношення сигнал/шум при несанкціонованому доступі; довнеоб,T - необхідне значення часу доведення інформації до споживача. автPSNR нсдPSNR - значення пікового відношення сигнал/шум при авторизованому доступі; - значення пікового відношення сигнал/шум при несанкціонованому доступі; довT - значення часу доведення інформації до споживача. автPSNR Рис. 7 Діаграма дослідження технологій обробки даних за критерієм пікового відношення сигнал/шум при авторизованому доступі )1( 7
- 8. Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі Рис. 8 Результат роботи методу селективної обробки Надлишкове шифрування Пропущення ключової інформації Рис. 9 Характеристика аерофотознімку автPSNR обрT подT 0 5 8
- 9. Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі Рис. 10 Структурно-функціональна схема етапу виявлення ключової інформації в просторово-часовій області 9 Чи є в блоці контурна інформація? ТакAr Ag Ab Ay Acr Acb Алгоритм коду Етап другий. Виявлення та криптозахист ключової інформації в спектральній області Канал передачі даних Ні )u,v(Ay + )u,v(Ay 50K ≥ dct E ( ) ;logK 2 Ξ= ;b 8 1i i∏ = =Ξ ( ) ( ),iminАimaxАbi −= деK- метрика, що визначає наявність контурної інформації у блоку; ( )imaxА - максимальний елемент і-ї строки блоку А; ( )iminА - мінімальний елемент і-ї строки блоку А; ib - різниця максимального та мінімального елемента і-ї строки. (2) (3) (4)
- 10. Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі розмір блоку 8 х 8 8 х 8 8 х 8 8 х 8 8 х 8 ймовірність появи «1» в трансформанті 0,0059 0,2928 0,2749 0,4668 0,4761 ймовірність появи «0» в трансформанті 0,9941 0,7072 0,7251 0,5332 0,5239 відношення "1" к "0" (К), % 0,5935 41,4027 37,912 87,5468 90,8761 клас блоку без контурної інформації з плавним переходом з контурною інформацією Таблиця 1 Результат експериментального дослідження 100%, n n PCI 0 1 ⋅= Оцінка насиченості блоком контурною інформацією: PCI 1n 0n де - показник, який визначає рівень насиченості блоку контурною інформацією; - кількість елементів, представленої в двійковому вигляді компоненти трансформанти, значення яких рівно «1»; - кількість елементів, представленої в двійковому вигляді компоненти трансформанти, значення яких рівно «0». )5( 10
- 11. Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі Криптографічний захист низькочастотних DC компонент блоку в залежності від рівня насиченості контурною інформацією Кодування високочастотних AC компонент блоку в залежності від рівня насиченості контурною інформацією: Класифікація по рівню насиченості блоку контурною інформацією: Дискретне косинусне перетворення Дані визначені на першому етапі як «не ключові» Канал передачі даних Третій етап селективної обробки даних Рис. 11 Етап виявлення ключової інформації в спектральній області 11
- 12. Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі Трансформанта Адаптивний алгоритм RLE Адаптивне арифметичне кодування Рис. 12 Блок - схема вибору алгоритму кодування в залежності від ймовірності появи елементів 12 Рис. 13 Блок-схема інформаційної технології виявлення та захисту контурної інформації в загальному вигляді
- 13. Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі Рис. 14. Третій і четвертий етапи багаторівневої селективної обробки даних 11 Дані надходять після другого етапу Блок без контурною інформацією Блок з плавним колірним переходом Блок з контурною інформацією Алгоритм адаптивного кодування RLE Алгоритм адаптивного арифметичного кодування Канал передачи данных Закриття алгоритмом гарантованого криптографічного захисту інформації про спосіб кодування відповідних даних λ ( ) [8,15]x[1;8],iпри,d uv, x,i ==( ) [5,15]x[1;8],iпри,d uv, x,i ==u)D(v, ( )ψ uv,E %60P1 ≥ %60P1 <
- 14. Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі Рис. 17 Результат поетапної селективної обробки зображення розробленим методом а) вихідне зображення б) в просторово-часової області в) в спектральної області б)а) в) блок з контурною інформацією 20% блок з плавним колірним переходом 48% блок без контурної інформації 32% Рис. 15 Діаграма процентного вмісту блоків по насиченості відеокадра «Стоянка техніки» PSNRавт PSNRнсд автPSNR нсдPSNR Рис. 16 Діаграма поетапної селективної обробки зображення розробленим методом 13
- 15. Розробка концепції багаторівневої селективної обробки даних для багатомашинної літаючої мережі автPSNR нсдPSNR 748=Wиcх подТ ∞→PSNR вих вихPSNR Таблиця 2 Основні показники, отримані емпіричним шляхом для селективної обробки різними методами в форматі Full HD ( )1080×1920 14
- 16. ВИСНОВКИ Розроблено концепцію оперативної передачі захищених відеоданих в кризових системах аеромоніторингу за рахунок застосування багаторівневої селективної обробки в системі багатомашинної літаючої мережі. Наукова новизна: 1)Вперше розроблено метод багаторівневої селективної обробки відеоінформації про об'єкти критичної інфраструктури з обмеженим часом актуальності інформації. На відміну від інших селективних методів забезпечується одночасне кодування і шифрування ключової компоненти на різних етапах, ще забезпечує оперативне, дозоване шифрування інформації. 2)Вперше розроблено класифікацію насиченості блоку в залежності від частоти появи одиниці. На відміну від інших методів визначення класу блоку розроблена класифікація не вимагає додаткових перетворень. Це дозволяє знизити час на обробку, що позитивно впливає на оперативність передачі даних. 3)Вперше розроблено метод адаптивного кодування в залежності від структурних особливостей вхідних даних. 15