Как сделать скремблирование

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 04.10.2024

В статье рассматривается понятие скремблирования цифрового изображения и его цель. Приводится краткий обзор наиболее известных алгоритмов скремблирования изображений. Рассматриваются вопросы оценки эффективности скремблирования

Ключевые слова: полутоновое изображение, скремблер, скремблирование цифрового изображения, преобразование Арнольда, алгоритм скремблирования Арнольда, алгоритм кубика Рубика, корреляция, техника Р-Прайм перетасовки, матрицы Судоку, алгоритм скремблирования на основе свойств матриц Судоку, степень скремблирования, цифровой водяной знак, пиковое от-ношение сигнала к шуму

Изобретение относится к передаче данных, а именно, к способу скремблирования потока данных. Техническим результатом является уменьшение требуемой оперативной памяти на стороне отправителя. Технический результат достигается тем, что способ содержит этапы, на которых принимают из потока последовательность первых рядов (29, 30) блоков (Р_i) данных, реверсируют порядок блоков (Р_i) в каждом из первых рядов (29, 30) блоков, чтобы сформировать соответствующие вторые ряды (31, 37) блоков данных, и шифруют блоки в каждом втором ряду (31, 37) блоков с помощью шифра (Е_K) в режиме сцепления блоков, инициализируемом с помощью соответствующего вектора инициализации (IV₃, IV_N) для каждого второго ряда (31, 37) блоков. Для последовательности первых рядов (29, 30) блоков, включенных в единицу (26) данных в рамках потока, генерируется, по меньшей мере, один вектор инициализации (IV_N) для шифрования второго ряда (37) блоков, сформированного из первого ряда (30) блоков в единице данных, в зависимости от, по меньшей мере, одного блока в предшествующем первом ряду (29) блоков единицы данных. 8 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к способу скремблирования потока данных, включающему в себя этапы, на которых:

получают из потока последовательность первых рядов блоков данных,

реверсируют порядок блоков в каждом из первых рядов блоков, чтобы сформировать соответствующие вторые ряды блоков данных, и

шифруют блоки в каждом втором ряду блоков с использованием шифра в режиме сцепления блоков, инициализируемом соответствующим вектором инициализации для каждого второго ряда блоков.

Изобретение также относится к системе скремблирования потока данных, включающей в себя:

вход для приема потока как последовательности первых рядов блоков данных,

множество регистров и, по меньшей мере, один логический блок для реверсирования порядка блоков в каждом из первых рядов блоков, чтобы сформировать соответствующие вторые ряды блоков данных, и

средство обработки для шифрования блоков в каждом втором ряду блоков с использованием шифра в режиме сцепления блоков, инициализируемом с помощью соответствующего вектора инициализации для каждого второго ряда блоков.

Изобретение также относится к способу дескремблирования потока скремблированных данных, чтобы сформировать поток данных, при этом способ включает в себя этапы, на которых:

получают из потока скремблированных данных последовательность рядов блоков скремблированных данных, и

дескремблируют каждый ряд блоков скремблированных данных, чтобы сформировать связанный ряд блоков дескремблированных данных с использованием шифра дешифрования в режиме обратного сцепления, при этом, чтобы дескремблировать ряд блоков скремблированных данных,

последний блок в ряду блоков дескремблированных данных получается посредством применения шифра дешифрования к последнему блоку в связанном ряду блоков скремблированных данных и применения оператора, имеющего в качестве операндов, по меньшей мере, результат шифра дешифрования и вектор инициализации, и при этом каждый блок, предшествующий последнему блоку в ряду блоков дескремблированных данных, получается посредством применения шифра дешифрования к блоку в ряду блоков скремблированных данных в соответствующей позиции и применения оператора, имеющего в качестве операндов, по меньшей мере, результат шифра дешифрования и блок скремблированных данных в следующей позиции ряда блоков скремблированных данных.

Изобретение также относится к системе дескремблирования потока скремблированных данных, чтобы сформировать поток данных, при этом система включает в себя:

вход для приема потока скремблированных данных как последовательности рядов блоков скремблированных данных, и

- средство обработки для дескремблирования каждого ряда блоков скремблированных данных, чтобы сформировать связанный ряд блоков дескремблированных данных, посредством шифра дешифрования в режиме обратного сцепления, при этом, чтобы дескремблировать ряд блоков скремблированных данных,

последний блок дескремблированных данных в ряду получается посредством применения шифра дешифрования к последнему блоку в связанном ряду блоков скремблированных данных и применения оператора, имеющего в качестве операндов, по меньшей мере, результат шифра дешифрования и вектор инициализации, и при этом каждый предшествующий блок дескремблированных данных в ряду получается посредством применения шифра дешифрования к блоку в ряду блоков скремблированных данных в соответствующей позиции и применения оператора, имеющего в качестве операндов, по меньшей мере, результат шифра дешифрования и блок дескремблированных данных в следующей позиции ряда блоков скремблированных данных.

Изобретение также относится к устройству отправки и приема данных.

Изобретение также относится к вычислительной программе.

Y(i)=E[X(N-i+1)^Y(i-1)] для i>1 и i Изобретение относится к секретной связи, а именно к способу проверки целостности шифровального ключа. .

Изобретение относится к секретной связи, а именно, к устройству и способу криптографической обработки. .

Скремблирование (англ. scramble — перемешивать) — разновидность кодирования информации, для передачи по каналам связи и хранения, улучшаюшая спектральные и статиcтические характеристики.

Примечание: Слово скремблер также имеет иное значение — это устройство для шифрования аналогового (телефонного, телевизионного) сигнала.

Скремблирование есть приведение информации к виду, по различным характеристикам похожему на случаные данные. Скремблирование выравнивает спектр сигнала, частоты появления различных символов и их цепочек.

Технология скремблирования

Наиболее распространённый способ скремблирования — смешивание сигнала с генератором псевдослучайных чисел. Аппаратные реализации скремблирования часто используют ГСЧ на сдвиговом регистре с линейной обратной связью.

Скремблирование применяется практически во всех современных средствах передачи информации и носителях. В частности, скремблирование используют: модем; жёсткий диск; компакт-диск и DVD.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Скремблирование" в других словарях:

скремблирование — 01.02.18 скремблирование [ scrambling]: Перестановка или перегруппировка данных для повышения безопасности хранящихся данных или эффективности схем защиты от ошибок. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

скремблирование речевого сигнала — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN voice scrambling … Справочник технического переводчика

Скремблер — (англ. scrambled зашифрованный) программное или аппаратное устройство (алгоритм), выполняющее скремблирование. Скремблирование это обратимое преобразование цифрового потока без изменения скорости передачи с целью получения… … Википедия

DVB-T2 — Список стандартов цифрового телевизионного вещания Стандарты DVB (Европа) DVB S (Цифровое спутниковое ТВ) DVB S2 DVB T (Цифровое эфирное ТВ) DVB T2 DVB C (Цифровое кабельное ТВ) DVB C2 DVB H (Мобильное ТВ) DVB SH (спутниковое/мобильное) … Википедия

Шифрование в аналоговой телефонии — Эта статья должна быть полностью переписана. На странице обсуждения могут быть пояснения. Существуют два класса систем связи: цифровые и аналоговые … Википедия

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-1-2011: Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 1. Общие термины в области АИСД — Терминология ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762 1 2011: Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 1. Общие термины в области АИСД оригинал документа: Accredited Standards… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 53531-2009: Телевидение вещательное цифровое. Требования к защите информации от несанкционированного доступа в сетях кабельного и наземного телевизионного вещания. Основные параметры. Технические требования — Терминология ГОСТ Р 53531 2009: Телевидение вещательное цифровое. Требования к защите информации от несанкционированного доступа в сетях кабельного и наземного телевизионного вещания. Основные параметры. Технические требования оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

RC4 — (англ. Rivest Cipher 4 или англ. Ron’s Code, также известен как ARCFOUR или ARC4 (англ. Alleged RC4)) потоковый шифр, широко применяющийся в различных системах защиты информации в компьютерных сетях (например, в протоколах… … Википедия

Скремблирование заключается в побитном вычислении результирующего кода на основании битов исходного кода и полученных в предыдущих тактах битов результирующего кода. Например, скрэмблер может реализовывать следующее соотношение:

Наши партнеры:
- Возможно эта информация Вас заинтересует:
- Посмотрите интересные ссылочки вот тут:

Здесь B_i — двоичная цифра результирующего кода, полученная на г-м такте работы скрэмблера, A_i — двоичная цифра исходного кода, поступающая на г-м такте на вход скрэмблера, B_i-3 и B_i-5 — двоичные цифры результирующего кода, полученные на предыдущих тактах работы скрэмблера (соответственно на 3 и на 5 тактов ранее текущего такта) и объединенные операцией исключающего ИЛИ (сложение по модулю 2).

Таким образом, на выходе скрэмблера появится код 110001101111, в котором нет посл довательности из шести нулей, присутствовавшей в исходном коде. После получения результирующей последовательности приемник передает ее дескрэблеру, который восстанавливает исходную последовательность на основании обратносоотношения:

Различные алгоритмы скрэмблирования отличаются количеством слагаемых, дающих цифру результирующего кода, и сдвигом между слагаемыми. Так, в сетях ISDN при передаче данных от сети к абоненту используется преобразование со сдвигами на 5 и 23 позиции, а при передаче данных от абонента в сеть — со сдвигами на 18 и 23 позиции.

Существуют и более простые методы борьбы с последовательностями единиц, также относимые к классу скрэмблирования. Для улучшения биполярного кода AMI-используются два метода, основанные на искусственном искажении последовательности нулей запрещенными символами.

Код B8ZS исправляет только последовательности, состоящие из 8 нулей. Для этого онпосле первых трех нулей вместо оставшихся пяти нулей вставляет пять цифр: V-1*-0- V-1*. Здесь Vобозначает сигнал единицы, запрещенной (Violations) для данного такта полярности, то есть сигнал, не изменяющий полярность предыдущей единицы, 1* — сигнал единицы корректной полярности (знак звездочки отмечает тот факт, что в исходном коде в этом такте была не единица, а ноль). В результате на 8 тактах приемник наблюдает 2 искажения — очень маловероятно, что это случается из-за шума на линии или других сбоев передачи. Поэтому приемник считает такие нарушения кодировкой 8 последовательных нулей и после приема заменяет их исходными 8 нулями. Код B8ZS построен так, что его постоянная составляющая равна нулю при любых последовательностях двоичных цифр.

Рис. 1. Коды B8ZS и HDB3

Код HDB3 исправляет любые четыре смежных нуля в исходной последовательности. Правила формирования кода HDB3 более сложные, чем кода B8ZS. Каждые четыре нуля заменяются четырьмя сигналами, в которых имеется один сигнал V. Для подавления постоянной составляющей полярность сигнала V чередуется при последовательных заменах.

Кроме того, для замены используются два образца четырехтактовых кодов. Если перед заменой исходный код содержал нечетное число единиц, задействуется последовательность 000V, а если число единиц было четным — последовательность 1*00V.

Улучшенные потенциальные коды обладают достаточно узкой полосой пропускания для любых последовательностей единиц и нулей, которые встречаются в передаваемых данных. На рис. 2 приведены спектры сигналов разных кодов, полученные при передаче произвольных данных, в которых различные сочетания нулей и единиц в исходном коде равновероятны. При построении графиков спектр усреднялся по всем возможным наборам исходных последовательностей. Естественно, что результирующие коды могут иметь и другое распределение нулей и единиц. Из рисунка видно, что потенциальный код NRZ обладает хорошим спектром с одним недостатком — у него имеется постоянная составляющая. Коды, полученные из потенциального кода путем логического кодирования, обладают более узким спектром, чем манчестерский код, даже при повышенной тактовой частоте (на рисунке спектр кода 4В/5В должен был бы примерно совпадать с кодом B8ZS, но он сдвинут в область более высоких частот, так как его тактовая частота повышена на 1/4 по сравнению с другими кодами). Этим объясняется преимущественное применение в современных технологиях, подобных FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, ISDN и т. п., потенциальных избыточных и скрэмблированных кодов вместо манчестерского и биполярного импульсного кода.

Читайте также: