Sécurité et compression de l’information multimédia

Abstract

L’information multimédia occupe une place incontournable dans notre vie quotidienne avec un succès florissant et incontestable dans les marchés actuels de la technologie numérique. La vidéo est l’une des informations multimédias les plus utilisées. On la trouve dans des applications très variés en ou hors ligne comme la vidéo conférence, VOD (vidéo à la demande), et dans les réseaux sociaux comme celles de streaming. Une communication sûre déployant la vidéo numérique nécessite le passage par des étapes pionnières comme la compression (ou le codage de source) pour réduire la quantité transmise et d’extraire l’information pertinente à transporter, le codage pour combattre les erreurs de transmission et la protection de l’information par des mesures de sécurité logicielle et/ou matérielle comme la signature numérique, la stéganographie, le tatouage numérique, et la cryptographie par des approche de chiffrement. HEVC (High Efficiency Video Coding) est la dernière norme de codage vidéo. Elle apporte une architecture hybride de codage permettant ainsi la compression de vidéos à haute définition. En effet, cette norme est attendue à être le futur codec de l’ère Ultra HD. Comme la vidéo HEVC représente le résultat d’une compression de grande quantité de données visuelles, le maintien de la taille de flux binaire compressé s’avère inévitable lors de la conception d’un système de crypto-compression pour la protection de vidéos HEVC. Et ceci pourra être atteint par l’inclusion de module de chiffrement durant CABAC (Context-adaptive binary arithmetic coding) qui est le seul codeur entropique utilisé depuis HEVC. Dans cette thèse, nous avons proposé deux approches de chiffrement sélectif pour les vidéos HEVC, où nous avons chiffré des éléments syntaxiques relatives aux coefficients fréquentiels quantifiés. Dans notre première approche, les codes de Golomb-Rice récemment introduits dans HEVC et les signes de coefficients non-nuls sont protégés. Alors dans la deuxième approche, nous avons choisi tous les codes utilisés pour le codage de coefficients non-nuls avec ses signes pour le chiffrement dans un contexte bien étudié. Les deux approches proposées génèrent des flux binaires HEVC cryptés conformes à la norme de codage avec une taille identique aux flux binaires clairs. En conséquence, les contributions présentées dans cette thèse constituent en effet un premier pas vers la sécurité de la norme HEVC.