Попытка зашифровать видеокадры с помощью RSA;получать мусор вместо исходных данных после расшифровки

Question

Я пишу скрипт для шифрования и дешифрования видео с использованием алгоритма RSA в python.Теперь я извлек кадры из видео и зашифровал каждое изображение отдельно, а затем объединил изображения для создания видео.Затем я снова читаю кадры зашифрованного видео, и когда я применяю ключ дешифрования, я не возвращаю исходное изображение.Но когда я применяю один и тот же ключ к любому изображению, с которым делается видео, я возвращаю исходное изображение.допустим, у нас есть изображение1, которое зашифровано и будет использовано для создания зашифрованного видео, когда я применяю ключ к этому изображению, которое я получаю обратно к исходному изображению.Теперь у меня есть image2, который читается из зашифрованного видео, и если ключи применяются, то это дает более зашифрованное изображение.Вот код:

import cv2
import numpy
import os
import imageio 
import time
from tkinter.filedialog import askopenfilename
from tkinter.ttk import *
from tkinter import *
from tkinter import filedialog
from tqdm import tqdm 
from tkinter import messagebox
import subprocess


def load_image_decrypt(folder):

    videofile = 'envid.avi'

    try:
        if not os.path.exists('Dedata'):
            os.makedirs('Dedata')
    except OSError:
        messagebox.showinfo('Error Occured', 'Error: Creating directory of decrypted data')

    vid_to_image(videofile)

    for filename1 in tqdm(os.listdir(folder)):
        imgV = imageio.imread(os.path.join(folder, filename1), format='PNG-FI')
        if imgV is not None:
            RGBdecryption(imgV, filename1)
        else:
            break

    vidname = 'devid.avi'
    image_to_vid(dedata2, vidname)

    messagebox.showinfo('Finish!', 'Decryption Done succesfully!')


def RGBdecryption(img, filename):

    img1 = img
    img = img.astype(numpy.uint16)
    img1= img1.tolist()

    for i1 in tqdm(range(len(img1))):
        for j1 in (range(len(img1[i1]))):
            for k1 in (range(len(img1[i1][j1]))):
                x1 = img1[i1][j1][k1] 
                x1 = pow(x1,16971,25777)
                img1[i1][j1][k1] = x1

    img1 = numpy.array(img1).astype(numpy.uint16)
    name = './Dedata/'+str(filename)
    imageio.imwrite(name, img1, format='PNG-FI')

def vid_to_image(filename):
    # Playing video from file:
    cap = cv2.VideoCapture(filename)

    try:
        if not os.path.exists('data'):
            os.makedirs('data')
        messagebox.showinfo('Info!', 'Data directory is created where the frames are stored')

    except OSError:
            print ('Error: Creating directory of data')

    currentFrame = 0
    while(True):
        # Capture frame-by-frame
        ret, frame = cap.read()
        if not ret: 
            break

        # Saves image of the current frame in jpg file
        name = './data/frame' + str(currentFrame) + '.png'
        print ('Creating...' + name)
        imageio.imwrite(name, frame,format='PNG-FI')

        # To stop duplicate images
        currentFrame += 1

    # When everything done, release the capture
    cap.release()
    cv2.destroyAllWindows()


def image_to_vid(folder, vidname):  #the code which is creating a video out of images stored in the folder

    image_folder = folder
    video_name = vidname
    sort_image = []
    images = [img for img in os.listdir(image_folder) if img.endswith(".png")]
    print(images)
    print('\n\n')

    for i in range(0,1000):
        for j in range(len(images)):
            name = 'frame' + str(i) + '.png' 
            if ((str(images[j])) == str(name)):
                sort_image.append(images[j])

    print(sort_image)
    frame = cv2.imread(os.path.join(image_folder, sort_image[0]))
    height, width, layers = frame.shape

    video = cv2.VideoWriter(video_name, 0, 29, (width,height)) #29 is the fs of the original video and I don't know what the 0 is for

    for image in sort_image:
        video.write(cv2.imread(os.path.join(image_folder, image)))

    cv2.destroyAllWindows()
    video.release() 


data = './data'
load_image_decrypt(data)

Я не знаю, где я ошибаюсь.Я новичок в opencv и обработке видео.Любая помощь будет оценена.Спасибо.

Answer 1

Видеокадры подвержены сжатию с потерями . Таким образом, вы не можете передать кодеку некоторые двоичные данные под видом изображений, кодировать их и ожидать, что при воспроизведении полученного видео вы получите те же самые двоичные данные.

Лучше всего зашифровать видеофайл в целом согласно Шифрование видеофайлов? или Как я могу зашифровать видео в реальном времени? . Это должно быть расшифровано, чтобы быть играбельным; очевидно, это то, что делает "защита контента" OSX, прозрачно шифруя и дешифруя данные .

A (paywalled) статья IEEE Шифрование видео на основе OpenCV - публикация конференции IEEE говорит, что они применили преобразование Арнольда к данным изображения. Это шифр транспонирования и как таковой может быть взломан . Скорее всего, его основная сила заключается в том, что он делает контент неразборчивым при обычном воспроизведении и сохраняет характеристики изображения, критичные для видеокодеков (освещение, различия в кадрах), и не требует точного зашифрованного текста для дешифрования, поэтому он не поврежден и не подлежит восстановлению сжатие с потерями.