Autenticação de vídeo H.264/AVC

Hoje em dia, há cada vez mais informação audiovisual e as transmissões ou ficheiros multimédia podem ser partilhadas com facilidade e eficiência. No entanto, a adulteração de conteúdos vídeo, como informação financeira, notícias ou sessões de videoconferência utilizadas num tribunal, pode ter graves consequências devido à importância desse tipo de informação. Surge então, a necessidade de assegurar a autenticidade e a integridade da informação audiovisual. Nesta dissertação é proposto um sistema de autenticação de vídeo H.264/Advanced Video Coding (AVC), denominado Autenticação de Fluxos utilizando Projecções Aleatórias (AFPA), cujos procedimentos de autenticação, são realizados ao nível de cada imagem do vídeo. Este esquema permite um tipo de autenticação mais flexível, pois permite definir um limite máximo de modificações entre duas imagens. Para efectuar autenticação é utilizada uma nova técnica de autenticação de imagens, que combina a utilização de projecções aleatórias com um mecanismo de correcção de erros nos dados. Assim é possível autenticar cada imagem do vídeo, com um conjunto reduzido de bits de paridade da respectiva projecção aleatória. Como a informação de vídeo é tipicamente, transportada por protocolos não fiáveis pode sofrer perdas de pacotes. De forma a reduzir o efeito das perdas de pacotes, na qualidade do vídeo e na taxa de autenticação, é utilizada Unequal Error Protection (UEP). Para validação e comparação dos resultados implementou-se um sistema clássico que autentica fluxos de vídeo de forma típica, ou seja, recorrendo a assinaturas digitais e códigos de hash. Ambos os esquemas foram avaliados, relativamente ao overhead introduzido e da taxa de autenticação. Os resultados mostram que o sistema AFPA, utilizando um vídeo com qualidade elevada, reduz o overhead de autenticação em quatro vezes relativamente ao esquema que utiliza assinaturas digitais e códigos de hash.

Nowadays, multimedia information keeps growing and can be shared easily and efficiently. However, the tampering of video contents, such as financial information, news, or videoconferencing sessions utilized in court, can have serious consequences due to the relevance of the information. So it becomes clear the need to assure authenticity and integrity of multimedia information. In this thesis, an H.264/AVC authentication system is proposed, named Stream Authentication using Random Projections (SARP), where the authentication procedures are carried out at the image level. This type of soft authentication defines a maximum threshold of modifications between two images. To perform video authentication, a novel technique is used, that combines the use of random projections with a forward error correction mechanism. Each image is authenticated, with a small amount of parity bits, from the respective random projection. Since multimedia data is typically transmitted with unreliable protocols packet losses have an impact in the decoded quality. To minimize the packet loss effects, the system uses Unequal Error Protection (UEP), by protecting the most valuable information with parity bits. To assess the performance of the proposed SARP technique, a system that authenticates video in a more classical way, i.e. using digital signatures and hash values, was implemented. Both schemes were tested, relatively to authentication rate and communication overhead and the results show that, using compressed video with higher quality, the authentication SARP overhead is reduced by four timescompared to the classical scheme which uses digital signatures and hash values.