KR100764246B1 - 비디오 암호화 방법, 비디오 복호화 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

비디오 암호화 방법, 비디오 복호화 방법 및 그 장치가 개시된다.
본 발명에 의한 영상 암호화 방법은 비디오의 인트라 프레임의 소정의 매크로 블록을 이산여현 변환하는 단계, 상기 이산 여현 변환된 인트라 프레임을 미리 설정된 공개키에 의해 DC계수 부호와 AC계수 부호를 변환하여 상기 인트라 프레임을 암호화하는 단계, 및 상기 비디오의 인터 프레임의 움직임을 예측하여 생성한 움직임 벡터에 상기 미리 설정된 공개키에 따른 가중치를 가하여 상기 인터 프레임을 암호화하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 영상 복호화 방법은 암호화된 비디오의 인트라 프레임의 소정의 매크로 블록을 역이산 여현 변환하는 단계, 상기 변환된 인트라 프레임을 미리 설정된 공개키에 의해 DC계수 부호와 AC계수 부호를 변환하여 상기 인트라 프레임을 복호화하는 단계, 및 상기 암호화된 비디오의 인터 프레임의 움직임을 예측하여 생성한 움직임 벡터에 상기 미리 설정된 공개키에 따른 경감치를 가하여 상기 인터 프레임을 복호화하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 인트라 프레임의 암호화와 인터 프레임의 암호화를 동시에 적용함으로써, 화면내 정보의 암호화와 화면간 정보의 암호화를 통하여 압축된 원 영상 데이터에 영향을 주지 않고 높은 수준의 보안성을 제공하는 효과가 있다.
또한, 암호화 과정 간 발생할 수 있는 압축 비트열의 초과를 최소화하여 압축된 원 영상 데이터에 영향을 주지않고 압축효율을 증가시키는 효과가 있다.

Description

비디오 암호화 방법, 비디오 복호화 방법 및 그 장치{Method for encryption and decryption video and Apparatus thereof}
도 1 은 비디오의 프레임 구조를 도시한 것이다.
도 2 는 본 발명에 따른 비디오 암호화 방법에 따른 흐름도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 비디오 복호화 방법에 따른 흐름도이다.
도 4 는 도 2의 상세흐름도이다.
도 5 는 본 발명에 적용되는 이산시간 웨이브릿 변환 과정을 도시한 것이다.
도 6 은 본 발명에 따른 비디오 암호화 장치의 블록도이다.
도 7 은 본 발명에 따른 비디오 복호화 장치의 블록도이다.
도 8a 는 도 6에 따른 인트라 암호화부에 포함되는 AC/DC 계수 암호화부를 도시한 것이다.
도 8b 는 도 6에 따른 인터 암호화부에 포함되는 벡터 암호화부를 도시한 것이다.
도 9a 는 도 7에 따른 인트라 복호화부에 포함되는 AC/DC 계수 복호화부를 도시한 것이다.
도 9b 는 도 7에 따른 인터 복호화부에 포함되는 벡터 복호화부를 도시한 것이다.
본 발명은 영상처리에 관한 것으로서, 특히 비디오 암호화 방법, 비디오 복호화 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
MPEG-4와 같은 동화상 압축기술과 유무선 인터넷 기술의 급격한 발전으로 인하여 디지털 비디오 라이브러리 및 주문형 비디오 서비스와 같은 멀티미디어 스트리밍 서비스가 많이 보급되고 있다. 이러한 서비스의 제공으로 인하여 많은 사람들이 편리하고 손쉽게 다양한 디지털 콘텐츠들을 접할 수 있게 된 것은 사실이나, 무제한적인 복사가 가능한 멀티미디어 자원들의 속성으로 인하여 정당한 사용권한 없는 자들에 의한 불법적 사용이 증가하는 것도 사실이다. 이러한 디지털 컨텐츠들의 불법적인 사용이 증가하는 경우 저작물의 건전한 유통질서가 심하게 훼손됨은 물론 디지털 컨텐츠를 창작한 저작권자는 회복할 수 없는 경제적인 손실을 입게 된다.
다양한 멀티미디어 콘텐츠 부호화 방법 중에서도 MPEG는 디지털 멀티미디어 방송, 비디오 스트리밍, 멀티미디어 데이터 저장 등의 비디오 처리에 대한 사실상의 국제표준으로 자리잡아 가장 널리 사용되고 있다. 그러나 MPEG 부호화의 본질적 특징 중 하나인 영상이 시간적, 공간적으로 연관되어 있다는 점으로 인하여, 암호화를 적용하는 것은 쉽지가 않다.
종래의 MPEG-4에서의 암호화 방법은 DES를 이용하여 암호화 하는 방법이나 MPEG-4 영상 프레임에서의 암호화 방법이 많이 사용되고 있다. DES를 이용한 암호 화는 MPEG-4 비트 스트림의 일부분 혹은 전체비트를 암호화 하는 방법으로 MPEG-4 영상 압축 후 비트스트림을 이용한다. 이 방법은 MPEG-4 고유의 특성을 이용한 것은 아니다. DES를 이용한 암호화 과정은 MPEG-4의 복호화 과정과 더불어 과도한 계산량으로 서버에 큰 부담을 줄 수 있는 원인이 되는 과도한 비트의 초과로 인하여 압축효율이 저하되고, 암호화 성능이 저하된다.
그리고, 정지영상에서의 I-프레임에서의 암호화 방법은 영상 데이터의 픽셀 도메인에서 직접적인 셔플링이나 암호화를 시도하고 있다.
그러나, 종래의 비디오 암호화 방법은 이런 영상을 직접적으로 암호화 하면서 원 영상 신호를 변형시켜 영상 압축시 압축된 데이터에 영향을 미치게 되므로 압축효율이 저하되고, 온라인 상에서 컨텐츠의 전송간 오류를 발생시켜 암호화 성능이 저하된다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 MPEG-4에서 화면내 정보의 암호화와 화면간 정보의 암호화를 통하여 암호화 과정 간 발생할 수 있는 압축비트열의 초과를 최소화하여 압축된 원 영상 데이터에 영향을 주지않고 압축효율을 증가시키고, 매체 간 전송이나 저장시 발생할 수 있는 오류를 줄여 높은 수준의 보안성을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 비디오의 인트라 프레임의 소정의 매크로 블록을 이산 여현 변환하는 단계, 상기 이산 여현 변환된 인트라 프레임을 미리 설정된 공개키에 의해 DC계수 부호와 AC계수 부호를 변환하여 상기 인트라 프레임을 암호화하는 단계, 및 상기 비디오의 인터 프레임의 움직임을 예측하여 생성한 움직임 벡터에 상기 미리 설정된 공개키에 따른 가중치를 가하여 상기 인터 프레임을 암호화하는 단계를 포함하는 비디오 암호화 방법을 제공한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 암호화된 비디오의 인트라 프레임의 소정의 매크로 블록을 역이산 여현 변환하는 단계, 상기 변환된 인트라 프레임을 미리 설정된 공개키에 의해 DC계수 부호와 AC계수 부호를 변환하여 상기 인트라 프레임을 복호화하는 단계, 및 상기 암호화된 비디오의 인터 프레임의 움직임을 예측하여 생성한 움직임 벡터에 상기 미리 설정된 공개키에 따른 경감치를 가하여 상기 인터 프레임을 복호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 복호화 방법을 제공한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 비디오 암호화 장치는, 비디오의 인트라 프레임을 이산 여현 변환하고, 상기 변환된 인트라 프레임을 미리 설정된 공개키에 의해 DC계수 부호와 AC계수 부호를 변환하여 상기 인트라 프레임을 암호화하는 인트라 암호화부; 및 상기 비디오의 인터 프레임의 움직임을 예측하여 생성한 움직임 벡터에 미리 설정된 공개키에 따른 가중치를 가하여 상기 인터 프레임을 암호화하는 인터 암호화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 비디오의 MPEG-4에서 이산 여현 변환 계수와 움직임 벡터를 사용한 이중 암호화 방법을 제안한다. 화면내의 인트라 프레임 정보의 암호화와 화면간의 인터 프레임 정보의 암호화를 동시에 적용함으로써, 영상을 왜곡시켜 비인가 사용자나 장치에서의 사용을 막고 사용자만 알 수 있는 테이블화된 키값을 통한 암호화로 보안성을 높인다. 그리고 또한 암호화 과정 간 발생할 수 있는 압축 비트스트림의 초과를 최소화하여 압축된 원 영상 데이터에 영향을 주지 않고 매체 간 전송이나 저장시 발생할 수 있는 에러를 줄인다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 비디오 암호화 방법, 비디오 복호화 방법 및 그 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1 은 비디오의 프레임 구조를 도시한 것이다. 비디오는 도 1에서 도시하고 있는 바와 같이 연속적인 스트림 구조를 가진다. 각각의 개별적인 인트라 프레임(100,101)은 데이타 스트림의 어느 위치에도 올 수 있으며, 데이타의 임의 접근을 위해 사용되며, 다른 이미지들의 참조 없이 부호화된다. 인트라 프레임(100,101)은 MPEG에서는 실시간으로 압축이 이루어진다. 인트라 프레임(100,101)은 매크로 블럭(미도시)내에서 지정된 8×8 블럭으로 나눈 후, 이산 여현 변환(DCT) 방법을 사용한 후, DC계수와 AC계수로 부호화되는데, 연속한 블럭 사이의 차이값을 계산한 후 가변 길이 코딩을 사용하여 변환한다. 그리고 연속된 제 1 인트라 프레임(100)과 제 2 인트라 프레임(101)간의 정보를 담고 있는 인터 프레임(102)은 본 발명에서 연속된 프레임 간의 정보를 바탕으로 벡터화 하여 벡터에 암호화를 하게 된다.
암호키 인트라 프레임 인터 프레임
0 DC' = -DC MV = MV + Δα
1 AC' = -AC MV' = -MV
... ... ...
i DCT 움직임 벡터 변환
표 1에서 i는 암호화시킬 매크로 블록의 개수이며 화면 내 블록의 개수에 한정된다. 암호키는 서비스 제공자에 의해 생성될 수 있으며, 최장 64비트의 암호키가 구성가능하다. 암호키에 따라 매크로 블록의 이산 여현 변환 계수와 움직임 벡터 암호의 방법이 달라지게 되므로 서로 다른 암호키로 비인가 접속이 불가해진다.
도 2 는 본 발명에 따른 비디오 암호화 방법에 따른 흐름도이다.
우선, 암호화 하려는 영상을 입력한다(200 과정).
입력된 영상으로부터 인트라 프레임 암호화를 한다(210 과정). 이는 비디오 암호화 방법으로 이산 여현 변환 계수의 부호변화를 이용한 방법이다. 이는 영상을 효과적으로 왜곡시킬 뿐만 아니라 화면내의 영상의 왜곡이 화면간의 영상의 왜곡으로 전이되는 에러 전파를 일으킨다. 본 발명에서는 임의의 매크로 블록에 대한 이산 여현 변환 계수를 DC 계수와 AC계수로 구분하여 부호를 변환시킨다. 인트라 프레임의 이산 여현 변환 계수는 공개키에 의해 암호화 되는데, 인트라 프레임의 DC 계수와 AC 계수는 각각의 부호변환 만으로도 충분한 영상왜곡을 일으킨다. 따라서, 비인가자는 정상적인 암호해독을 하지 않는한 정상적인 영상을 볼 수 없다.
본 발명은 인트라 프레임을 암호화 한 후 인터 프레임을 암호화 한다(220 과정). 인터 프레임을 암호화 하기 위해 입력된 영상의 프레임간의 움직임을 예측하고 그에 따라 움직임 벡터를 생성한다. 생성된 움직임 벡터를 암호화 하기 위해 생성된 움직임 벡터의
Figure 112006013500032-pat00001
(수직값),
Figure 112006013500032-pat00002
(수평값)를 변형함으로써 벡터의 각도를 변형시키거나 벡터의 부호를 변환하여 벡터의 방향을 반대로 전환시킨다. 이 방법은 P-프레임이나 B-프레임의 모든 움직임 벡터를 변형시킬 필요는 없다. MPEG-4 비디오에서는 움직임 보상과 예측방법을 사용하기 때문에 전 프레임의 임의의 매크로 블록에 대해 움직임 벡터를 변환할 경우 에러의 확산을 일으켜 영상의 왜곡을 일으킬 수 있다. 움직임 벡터의 위상각도 변화는 다음과 같다.
Figure 112006013500032-pat00003
i번째 매크로 블록의 움직임 벡터의 수직값을
Figure 112006013500032-pat00004
, 수평값을
Figure 112006013500032-pat00005
라고 했을때,
Figure 112006013500032-pat00006
는 움직임 벡터의 위상 각도이다. 그리고
Figure 112006013500032-pat00007
는 매크로블록의 수이고,
Figure 112006013500032-pat00008
는 매크로블록의 인덱스를 가르킨다. 이때
Figure 112006013500032-pat00009
는 한계치
Figure 112006013500032-pat00010
를 초과하는 각도를 가진다.
Figure 112006013500032-pat00011
공개키에 따라 움직임 벡터의 수직값이
Figure 112006013500032-pat00012
, 수평값이
Figure 112006013500032-pat00013
로 변화하면, 위상각도는 다음과 같이 변화한다.
Figure 112006013500032-pat00014
움직임 벡터에서 수직값 혹은 수평값의 변화는 암호화 시킬 서비스 제공자가 결정할 수 있다. 움직임 벡터의 방향 전환은 다음과 같다.
Figure 112006013500032-pat00015
움직임 벡터 암호화에서 벡터의 위상각도 변환 혹은 방향의 변환은 공개키에 의해 결정된다. 공개키에 따라 각각의 매크로 블록에 대한 움직임 벡터 암호 방법이 달라지며 서비스 제공자에 따라 영상을 암호화할 수 있다.
도 3 은 본 발명에 따른 비디오 복호화 방법에 따른 흐름도이다.
암호화된 영상의 비트스트림을 입력한다(300 과정). 이 비트스트림은 MPEG-4 형식의 압축된 형태의 비트스트림이다.
압축해제한 후, 인트라 프레임을 복호화 한다(310 과정). 암호화된 인트라 프레임은 공개키에 따라서 복호화하게 된다.
인트라 프레임을 복호화한 후, 인터 프레임을 복호화한다(320 과정). 암호화 방법으로 왜곡된 영상은 인가자에 의한 공개키에 의해 복호화 하여 출력하게 된다.
도 4 는 도 2의 상세흐름도이다.
우선 암호화하고자 하는 영상을 입력한다(400 과정).
입력된 영상으로부터 인트라 프레임 내의 모든 매크로블록에 대해서 영상신호를 이산 여현 변환한다(410 과정). 인트라 프레임은 이산 여현 변환을 거쳐 AC 주파수 성분과 DC주파수 성분으로 변환된다.
미리 설정된 공개키로부터, AC 계수와 DC 계수를 암호화 한다(411 과정). 영상을 이산 여현 변환하여 생성한 AC 계수와 DC 계수는 미리 정해진 공개키로부터의 각각의 부호 전환만으로도 충분한 영상왜곡을 일으킨다. 따라서, 비인가자는 정상적인 암호해독을 하지 않는한 정상적인 영상을 볼 수 없다.
인트라 프레임을 암호화한 후, 인접한 양 인트라 프레임간의 인터 프레임을 암호화한다. 본 발명은 인트라 프레임과 인터 프레임을 동시에 암호화함으로써, 압축효율을 증가시키고, 오류를 줄여 높은 수준의 보안성을 제공한다.
인터 프레임을 암호화하기 위해서, 우선 인터 프레임의 움직임을 예측한다(420 과정). 이전 인트라 프레임과 다음 인트라 프레임을 참조하여 인터 프레임의 움직임을 예측하고, 이로부터 움직임 벡터를 생성한다.
움직임 벡터를 생성하고, 미리 설정된 공개키로부터 움직임 벡터를 암호화한다(421 과정). 이는 움직임 벡터의 수직값과, 수평값을 변형함으로써 벡터의 각도를 변형시키거나, 벡터의 부호를 바꿔 벡터 방향을 반대로 변형시킨다. 이 방법은 P-프레임이나 B-프레임의 모든 움직임 벡터를 변환시킴 없이, 인접한 프레임간의 임의의 매크로 블록에 대해 움직임 벡터를 변환하여 에러의 확산을 일으켜 영상을 왜곡시킨다.
인터 프레임을 암호화한 후, 비디오 프레임을 압축한다(430 과정).
암호화된 프레임은 압축되어, 압축된 MPEG-4 비트열을 생성하게 된다.
마지막으로 암호화된 MPEG-4 비트열을 출력한다(440 과정). 공개키에 의해 인트라 프레임과 인터 프레임을 암호화하여, 압축한 과정을 거친 후 MPEG-4 비트열을 외부 클라이언트에 전송하게 된다.
도 5 는 본 발명에 적용되는 이산시간 웨이브릿 변환 과정을 도시한 것이다.
비디오의 인트라 프레임을 암호화하기 위해 웨이브릿 트리 셔플링을 적용한다. 영상을 4-레벨(Level)로 분할하여 13개의 서브 밴드(sub-band)를 형성한다. 웨이브릿 계수들은 에너지를 거의 가지지 않는 고주파 성분의 값을 가지는 것(
Figure 112006013500032-pat00016
,
Figure 112006013500032-pat00017
,
Figure 112006013500032-pat00018
)들을 제외한 웨이브릿 트리를 포함하여 그룹화되어 있다.
4-레벨(Level) 변환후, 웨이브릿 트리들을 형성한 것들은 서브 밴드
Figure 112006013500032-pat00019
,
Figure 112006013500032-pat00020
, 그리고
Figure 112006013500032-pat00021
의 값을 이용한다. 따라서, 트리들의 수는
Figure 112006013500032-pat00022
,
Figure 112006013500032-pat00023
, 그리고
Figure 112006013500032-pat00024
에 존재하는 값들의 총 갯수와 같으므로 3×22 = 12개의 총 트리가 생성된다. 이 웨이브릿 트리는 미리 정해진 공개키에 의해 셔플링되어 암호화되게 된다.
도 6 은 본 발명에 따른 비디오 암호화 장치의 블록도이다.
비디오 암호화 시스템은 인트라 암호화부(600), 인터 암호화부(610), 비디오 압축부(620)로 구성된다.
우선, 이산 여현 변환부(601)는 입력 비디오 프레임을 이산 여현 변환한다.
AC/DC 계수 생성부(602)는 이산 여현 변환된 입력 비디오 프레임으로 부터 AC/DC 계수를 생성한다. 생성된 계수는 미리 정해진 공개키에 따라 일부는 암호화 되고 나머지는 잔여계수 바이패스부(604)를 통하게 된다.
AC/DC 계수 암호화부(603)는 미리 정해진 공개키에 따라 AC계수와 DC계수 성분을 암호화한다. 영상의 인트라 프레임을 이산 여현 변환하여 생성한 AC 계수와 DC 계수는 공개키로부터 각각의 부호 전환으로도 충분한 영상왜곡을 일으킨다. 따라서, 비인가자는 정상적인 암호해독을 하지 않는한 정상적인 영상을 볼 수 없다.
인트라 암호화부(600)에서 암호화한 후 인터 암호화부(610)는 인터 프레임의 암호화를 실행한다. 즉, 비디오 프레임이 순서적으로 인트라 암호화부에 순서적으로 들어가면 상대적으로 선순위인 프레임이 인트라 암호화를 실행하고 후순위인 프레임이 인트라 암호화를 실행한 후 비디오 압축부에 들어가면서 먼저 암호화된 선순위인 비디오 프레임과 후순위인 프레임이 상호 차분 값을 가지게 되므로 이 값으로부터 인터 암호화를 실행하게 된다.
인터 암호화부(610)에서 움직임 예측부(611)는 인접한 두 프레임으로부터 움직임을 예측한다.
움직임 벡터 생성부(612)는 예측한 움직임으로부터 벡터를 생성한다.
벡터 암호화부(613)는 움직임 벡터의 수직값과, 수평값을 변형함으로써 움직임 벡터 생성부(612)에서 생성된 벡터를 벡터의 각도를 변형시키거나, 벡터의 부호를 바꿔 벡터 방향을 반대로 변형시켜 영상을 왜곡시킨다.
가산부(615)는 AC/DC 계수 암호화부(603)에서 암호화된 AC/DC 계수와 벡터 암호화부(613)에서 암호화된 벡터 그리고 잔여계수 바이패스부(604)로부터 바이패스된 잔여계수를 합하여 비디오 압축부(620)로 보낸다.
비디오 압축부(620)는 암호화된 비디오 프레임을 순차적으로 받아들여 영상을 압축하여 MPEG-4 비트스트림으로 출력한다.
도 7 은 본 발명에 따른 비디오 복호화 장치의 블록도이다.
압축해제부(700)는 암호화된 MPEG-4 비트스트림을 압축해제하여 암호화된 영상을 복호화 할 수 있는 형태로 변환한다.
인트라 복호화부(710)는 압축해제된 비트스트림을 미리 정해진 공개키에 따라 복호화한다.
인트라 프레임을 복호화한 후, 인터 복호화부(720)는 인터 프레임을 복호화한다. 인터 프레임 암호화 방법으로 왜곡된 영상은 인가자에 의한 공개키에 의해 복호화 되어 출력하게 된다.
도 8a 는 도 6에 따른 인트라 암호화부(600)에 포함되는 AC/DC 계수 암호화부(800)를 도시한 것이다.
인트라 프레임을 이산 여현 변환 하여 AC 계수와 DC 계수를 생성하고, 생성된 AC 계수와 DC 계수는 AC/DC 계수 암호화부(800)에서 미리 정해진 공개키에 따라 DC 계수의 부호가 전환(801)되고, AC 계수의 부호가 전환(802)되어 인트라 프레임이 암호화 된다(803).
도 8b 는 도 6에 따른 인터 암호화부(610)에 포함되는 벡터 암호화부(810)를 도시한 것이다.
인터 프레임은 인접한 프레임간의 움직임을 예측하여 움직임 벡터를 생성한다. 벡터 암호화부(810)에서, 미리 정해진 공개키에 따라 움직임 벡터의 수직값에 가중치가 가해지고(811), 움직임 벡터의 수평값에 가중치가 가해져서(812) 인터 프레임이 암호화 되게 된다(813).
도 9a 는 도 7에 따른 인트라 복호화부(710)에 포함되는 AC/DC 계수 복호화부(900)를 도시한 것이다.
AC/DC 계수 암호화부(800)에서 암호화된 인트라 프레임은 미리 정해진 공개키에 따라 AC/DC 계수 복호화부(900)에서 다시 DC 계수의 부호가 재변환(901)되고, AC 계수의 부호가 재변환(902)되어 인트라 프레임이 복호화된다(903).
도 9b 는 도 7에 따른 인터 복호화부(720)에 포함되는 벡터 복호화부(910)를 도시한 것이다.
암호화된 인터 프레임은 미리 정해진 공개키에 따라 다시 벡터 복호화부(910)에서 미리 정해진 공개키에 따라 벡터 암호화부(810)에서 가중치를 가한 값과 동일한 값을 감산하게 된다. 이 값을 감산치라고 정의한다. 즉 공개키에 따라 움직임 벡터의 수직값에 감산치가 가하게 되고(911), 움직임 벡터의 수평값에 감산치가 가하게 되어(912) 인트라 프레임이 복호화된다(913).
암호화 방법 압축시간(time ratio) 비트 증가율(%)
정상 압축 1 0
DC계수 부호 변환 1 0
AC계수 부호 변환 1 0
움직임 벡터 부호 변환 1 0
움직임 벡터 각도 변화 1.2 1.4
DC계수 부호 변환 + 움직임 벡터 각도 변화 1.5 1.4
AC계수 부호 변환 + 움직임 벡터 부호 변환 0.5 1.2
본 발명에 따른 방법 1.9 2.2
표 2 는 원 영상의 압축과 암호화 과정을 포함한 압축시 압축 시간과 압축률에 대한 비교를 나타낸 것이다. 표 2에서 도시하고 있는 바와 같이 인트라 암호화부(600)와 인터 암호화부(610) 내에서 암호화 후 비트 초과율은 정상 압축시보다 4%이상 초과하지 않는다. 표 2 를 참조하면, 본 발명은 암호화 계산량이 적어 압축 시간에서도 크게 증가하지 않음에 따라 압축에 따른 손실은 적으면서 보안성이 뛰어난 것을 알 수 있다.
본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터(정보 처리 기능을 갖는 장치를 모두 포함한다)가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 테이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다.또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 장치에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사항에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 인트라 프레임의 암호화와 인터 프레임의 암호화를 동시에 적용함으로써, 압축된 원 영상 데이터에 영향을 주지 않고 높은 수준의 보안성을 제공하는 효과가 있다.
또한, 암호화 과정 간 발생할 수 있는 압축비트열의 초과를 최소화하여 압축된 원 영상 데이터에 영향을 주지않고 압축효율을 증가시키는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 비디오의 인트라 프레임의 소정의 매크로 블록을 이산여현 변환하는 단계;
    상기 이산 여현 변환된 인트라 프레임을 미리 설정된 공개키에 의해 DC계수 부호와 AC계수 부호를 변환하여 상기 인트라 프레임을 암호화하는 단계; 및
    상기 비디오의 인터 프레임의 움직임을 예측하여 생성한 움직임 벡터에 상기 미리 설정된 공개키에 따른 가중치를 가하여 상기 인터 프레임을 암호화하는 단계를 포함하는 비디오 암호화 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 비디오의 인트라 프레임을 미리 설정된 공개키에 따른 웨이브릿 트리 셔플링을 적용하여 상기 인트라 프레임을 암호화 하는 단계; 및
    상기 비디오의 인터 프레임의 움직임을 예측하여 생성한 움직임 벡터에 상기 미리 설정된 공개키에 따른 가중치를 가하여 상기 인터 프레임을 암호화하는 단계를 포함하는 비디오 암호화 방법.
  5. 암호화된 비디오의 인트라 프레임의 소정의 매크로 블록을 역이산 여현 변환하는 단계;
    상기 변환된 인트라 프레임을 미리 설정된 공개키에 의해 DC계수 부호와 AC계수 부호를 변환하여 상기 인트라 프레임을 복호화하는 단계; 및
    상기 암호화된 비디오의 인터 프레임의 움직임을 예측하여 생성한 움직임 벡터에 상기 미리 설정된 공개키에 따른 경감치를 가하여 상기 인터 프레임을 복호화하는 단계를 포함하는 비디오 복호화 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 암호화된 비디오의 인트라 프레임을 미리 설정된 공개키에 따른 웨이브릿 트리 셔플링을 적용하여 복호화하는 단계; 및
    상기 암호화된 비디오의 인터 프레임의 움직임을 예측하여 생성한 움직임 벡터에 상기 미리 설정된 공개키에 따른 경감치를 가하여 상기 인터 프레임을 복호화하는 단계를 포함하는 비디오 복호화 방법.
  9. 제 1 항, 제 4 항, 제 5 항 및 제 8 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  10. 비디오의 인트라 프레임을 이산 여현 변환하고, 상기 변환된 인트라 프레임을 미리 설정된 공개키에 의해 DC계수 부호와 AC계수 부호를 변환하여 상기 인트라 프레임을 암호화하는 인트라 암호화부; 및
    상기 비디오의 인터 프레임의 움직임을 예측하여 생성한 움직임 벡터에 미리 설정된 공개키에 따른 가중치를 가하여 상기 인터 프레임을 암호화하는 인터 암호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 암호화 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 암호화된 인트라 프레임과 상기 암호화된 인터프레임을 포함하는 비디오를 압축하는 비디오 압축부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 암호화 장치.
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