KR101746167B1

KR101746167B1 - 프라이버시 보호를 위한 영상 처리 장치, 이를 위한 방법 및 이 방법이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체

Info

Publication number: KR101746167B1
Application number: KR1020160011025A
Authority: KR
Inventors: 윤은준
Original assignee: 경일대학교산학협력단
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2017-06-13

Abstract

본 발명은 프라이버시 보호를 위한 영상 처리 장치, 이를 위한 방법 및 이 방법이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 원본 영상의 보호 영역으로 이루어진 보호 영역 이미지의 데이터 크기를 도출하며, 상기 보호 영역 이미지의 데이터 크기에 따라 복수의 은닉 영역을 특정하고, 상기 복수의 은닉 영역 각각으로부터 기 설정된 규칙에 따라 기 설정된 길이의 비트열을 추출하여, 추출된 비트열을 이용하여 은닉 영역의 수에 따른 기 설정된 비밀키 생성 연산을 통해 비밀키를 생성하고, 생성된 비밀키를 이용하여 보호 영역 이미지를 암호화하며, 상기 암호화된 보호 영역 이미지를 복수의 은닉 영역에 분산하여 은닉하는 프로세스부를 포함하는 영상 처리 장치와, 이를 위한 방법 그리고 이 방법이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.

Description

프라이버시 보호를 위한 영상 처리 장치, 이를 위한 방법 및 이 방법이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체{Apparatus for processing picture adapted to protect privacy, method thereof and computer recordable medium storing the method}

본 발명은 영상 처리 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 프라이버시 보호를 위한 영상 처리 장치 및 이를 위한 방법 및 이 방법이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 관한 것이다.

교통사고 발생 시 사고 발생의 책임 소재에 대한 판단을 용이하게 하고 사고 예방의 효과를 높이기 위해 차량 주변의 상황을 영상으로 기록하는 차량용 블랙박스의 장착이 증가하고 있다. 일반적으로 EDR(Event Data Recorder)로 알려져 있는 블랙박스 장치는 비행기에 장착되어 항공기의 추락이나 대형 참사 등으로 동체가 거의 소멸되었을 때 사고의 원인 규명에 결정적인 역할을 하는 장치로 사용되어 왔다. 이러한 블랙박스의 개념을 차량에 의한 교통사고 해결에 적용한 것이 차량용 블랙박스이다. 차량용 블랙박스는 차량 충돌 사고 시점의 전후 일정 시간 동안의 상황을 기록하여 피해자와 가해자의 주장이 서로 상반될 때 시시비비를 가리기 위한 증거자료를 제공한다는 점에서 최근 각광받고 있다.

최근 차량용 블랙박스의 악용으로 인한 다양한 형태의 사생활 침해 문제가 발생한다. 특히, 불특정 다수를 대상으로 영상을 수집하는 과정에서 발생할 수 있는 사생활 침해문제는 다른 IT 시스템에 비해 더욱 심각한 문제로 지적되고 있다.

한국공개특허 제2006-0098815호 2006년 09월 19일 공개 (명칭: 감시카메라 및 감시카메라의 프라이버시 보호방법)

본 발명의 목적은 프라이버시 보호를 위해 영상에서 프라이버시 보호가 필요한 부분을 식별할 수 없도록 가공 하고, 유효한 사용자에게만 가공된 영상을 복원할 수 있도록 하는 영상 처리 장치, 이를 위한 방법 및 이 방법이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공함에 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프라이버시 보호를 위한 영상 처리 장치는 원본 영상의 보호 영역으로 이루어진 보호 영역 이미지의 데이터 크기를 도출하며, 상기 보호 영역 이미지의 데이터 크기에 따라 복수의 은닉 영역을 특정하고, 상기 복수의 은닉 영역 각각으로부터 기 설정된 규칙에 따라 기 설정된 길이의 비트열을 추출하여, 추출된 비트열을 이용하여 은닉 영역의 수에 따른 기 설정된 비밀키 생성 연산을 통해 비밀키를 생성하고, 생성된 비밀키를 이용하여 보호 영역 이미지를 암호화하며, 상기 암호화된 보호 영역 이미지를 복수의 은닉 영역에 분산하여 은닉하는 프로세스부;를 포함한다.

상기 프로세스부는 상기 원본 영상을 복수의 후보 영역으로 구분하고, 상기 복수의 후보 영역을 픽셀값의 변화량의 평균이 작은 순으로 우선순위를 부여하며, 스태가노그래피 기법에 따라 상기 복수의 후보 영역 각각의 은닉 가능한 데이터 크기를 산출하며, 상기 은닉 가능한 데이터 크기가 보호 영역 이미지의 데이터 크기를 수용할 수 있도록 우선순위에 따라 후보 영역을 추가하여 추가된 복수의 후보 영역을 복수의 은닉 영역으로 특정하는 것을 특징으로 한다.

상기 프로세스부는 상기 보호 영역에 상기 보호 영역 이미지와 동일한 데이터 크기를 가지는 위장 이미지를 삽입하여 프라이버시 보호 영상을 생성하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프라이버시 보호를 위한 영상 처리 장치는 프라이버시 보호 영상에 삽입된 위장 이미지의 데이터 크기를 도출하고, 상기 위장 이미지의 데이터 크기 및 프라이버시 보호 영상이 제공하는 정보량에 따라 복수의 은닉 영역을 특정하며, 상기 복수의 은닉 영역으로부터 암호화된 보호 영역 이미지를 추출하고, 상기 복수의 은닉 영역 각각으로부터 추출되는 비트열을 이용하여 상기 복수의 은닉 영역의 수에 따라 기 설정된 비밀키 생성 연산을 이용하여 비밀키를 생성하며, 상기 비밀키를 이용하여 암호화된 보호 영역 이미지를 복호화하고, 상기 보호 영역에서 상기 위장 이미지를 제거한 후, 상기 복호화된 보호 영역 이미지를 삽입하여 원본 영상을 복원하는 프로세스부;를 포함한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프라이버시 보호를 위한 영상 처리 방법은 원본 영상의 보호 영역으로 이루어진 보호 영역 이미지의 데이터 크기를 도출하는 단계와, 상기 보호 영역 이미지의 데이터 크기에 따라 복수의 은닉 영역을 특정하는 단계와, 상기 복수의 은닉 영역 각각으로부터 기 설정된 규칙에 따라 기 설정된 길이의 비트열을 추출하여, 추출된 비트열을 이용하여 은닉 영역의 수에 따른 기 설정된 비밀키 생성 연산을 통해 비밀키를 생성하는 단계와, 상기 비밀키를 이용하여 보호 영역 이미지를 암호화하는 단계와, 상기 암호화된 보호 영역 이미지를 복수의 은닉 영역에 분산하여 은닉하는 단계를 포함한다.

상기 복수의 은닉 영역을 특정하는 단계는 상기 원본 영상을 복수의 후보 영역으로 구분하는 단계와, 상기 복수의 후보 영역을 픽셀값의 변화량의 평균이 작은 순으로 우선순위를 부여하는 단계와, 스태가노그래피 기법에 따라 상기 복수의 후보 영역 각각의 은닉 가능한 데이터 크기를 산출하는 단계와, 상기 은닉 가능한 데이터 크기가 보호 영역 이미지의 데이터 크기를 수용할 수 있도록 우선순위에 따라 후보 영역을 추가하여 추가된 복수의 후보 영역을 복수의 은닉 영역으로 특정하는 단계를 포함한다.

상기 영상 처리 방법은 상기 보호 영역에 상기 보호 영역 이미지와 동일한 데이터 크기를 가지는 위장 이미지를 삽입하여 프라이버시 보호 영상을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프라이버시 보호를 위한 영상 처리 방법은 프라이버시 보호 영상에 삽입된 위장 이미지의 데이터 크기를 도출하는 단계와, 상기 위장 이미지의 데이터 크기 및 프라이버시 보호 영상이 제공하는 정보량에 따라 복수의 은닉 영역을 특정하는 단계와, 상기 복수의 은닉 영역으로부터 암호화된 보호 영역 이미지를 추출하는 단계와, 상기 복수의 은닉 영역 각각으로부터 추출되는 비트열을 이용하여 상기 복수의 은닉 영역의 수에 따라 기 설정된 비밀키 생성 연산을 이용하여 비밀키를 생성하는 단계와, 상기 비밀키를 이용하여 암호화된 보호 영역 이미지를 복호화하는 단계와, 상기 보호 영역에서 상기 위장 이미지를 제거한 후, 상기 복호화된 보호 영역 이미지를 삽입하여 원본 영상을 복원하는 단계를 포함한다.

또한, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 처리 방법이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 블랙박스가 촬영한 영상에서 프라이버시 보호가 필요한 영역을 영상 처리를 통해 권한 없는자가 식별하지 못하도록 하여 개인의 프라이버시를 보호할 수 있다. 특히, 이러한 영상 처리는 예컨대, 교통사고의 원인 등의 증거와 같은 원본 영상이 제공하는 정보량이 작은 영역을 이용하여 프라이버시 보호 이미지를 은닉하기 때문에 영상 처리 시, 원본 영상의 중요한 정보 또한 손실 없이 보호할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정보 보호를 위한 영상 처리를 포함하는 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 장치(400)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프라이버시 보호를 위한 영상 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 프라이버시 보호를 위한 영상 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 프라이버시 보호를 위한 영상 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 프라이버시 보호를 위한 영상 처리 장치를 포함하는 시스템에 대해서 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정보 보호를 위한 영상 처리를 포함하는 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시스템은 영상 처리 장치(400)를 포함하는 서버(10) 및 복수의 블랙박스(20)를 포함한다.

블랙박스(20)는 차량에 장착된 차량용 블랙박스이며, 촬영된 영상을 소정의 정책에 따라 네트워크를 통해 서버로 전송할 수 있다. 여기서, 소정의 정책은 특정 이벤트가 될 수 있다. 예컨대, 교통사고가 발생할 시, 교통사고 발생 시점의 상황을 파악할 수 있도록 교통사고 시점의 전후로 소정 기간 동안 촬영된 영상을 전송할 수 있다. 서버(10)의 영상 처리 장치(400)는 블랙박스(20)로부터 수신된 영상, 즉, 원본 영상에서 프라이버시 보호가 필요한 영역(이하, '보호 영역'으로 칭함)을 식별할 수 없도록 가공한다. 예컨대, 영상 처리 장치(400)는 원본 영상에서 차량의 번호판을 권한이 없는 자가 식별할 수 없도록 다양한 기법을 통해 마스킹 할 수 있다. 또한, 영상 처리 장치(400)는 온전한 원본 영상이 필요한 경우, 가공된 부분을 복원할 수 있다.

다음으로, 전술한 영상 처리 장치(400)의 구성에 대해서 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 장치(400)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 장치(400)는 인터페이스부(410), 스토리지부(420) 및 프로세스부(430)를 포함한다.

인터페이스부(410)는 서버(20)의 다른 모듈과 데이터를 주고받기 위한 것이다. 여기서, 다른 모듈은 대표적으로, 네트워크 통신을 위한 네트워크 인터페이스를 예시할 수 있으며, 이러한 네트워크 인터페이스를 통해 서버(10)가 수신한 영상을 입력받을 수 있다.

스토리지부(420)는 영상 처리 장치(400)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 역할을 수행하며, 프로그램 영역과 데이터 영역으로 구분될 수 있다. 프로그램 영역은 영상 처리 장치(400)의 전반적인 동작을 제어하는 프로그램 및 영상 처리 장치(400)를 부팅시키는 운영체제(OS, Operating System), 응용 프로그램 등을 저장할 수 있다. 데이터 영역은 영상 처리 장치(400)의 사용에 따라 발생하는 사용자 데이터가 저장되는 영역이다. 또한, 스토리지부(420)는 영상 처리 장치(400) 사용에 따라 발생되는 각 종 데이터를 저장할 수 있다. 이러한 데이터는 스토리지부(420)에 저장되는 각 종 데이터는 사용자의 조작에 따라, 삭제, 변경, 추가될 수 있다.

프로세스부(430)는 영상 처리 장치(400)의 전반적인 동작 및 영상 처리 장치(400)의 내부 블록들 간 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 데이터 처리 기능을 수행할 수 있다. 이러한 프로세스부(430)는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit : CPU), 어플리케이션 프로세서(Application Processor) 혹은 GPU(graphic processing unit)이거나, 이들 중 적어도 2개의 조합이 될 수 있다. 프로세스부(430)는 스토리지부(420)에 저장된 어플리케이션을 로드시켜 실행시키고, 필요한 경우, 임시 저장 공간으로 버퍼를 할당할 수 있다. 특히, 프로세스부(430)는 본 발명의 실시예에 따라, 입력되는 영상에 대한 이미지 프로세싱을 수행한다. 이러한 프로세스부(430)의 동작은 아래에서 보다 상세하게 설명될 것이다.

그러면, 보다 상세히 본 발명의 실시예에 따른 원본 영상의 프라이버시 보호를 위한 영상 처리 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프라이버시 보호를 위한 영상 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 프라이버시 보호를 위한 영상 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.

프로세스부(430)는 S110 단계에서 원본 영상에서 보호 영역을 특정한다. 여기서, 원본 영상은 정지영상 혹은 동영상이 될 수 있다. 동영상은 블랙박스(20)가 촬영한 비디오 클립을 수신한 것이 될 수 있다. 또한, 정지영상은 프로세스부(430)가 블랙박스(20)가 촬영한 비디오 클립을 수신한 후, 수신된 비디오 클립으로부터 추출된 어느 하나의 프레임이 될 수 있다. 여기서, 추출된 프레임은 I(Intra) 프레임인 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서 정지 영상의 경우에도 정지 영상이 추출된 비디오 클립에 대한 참조가 가능하다. 보호 영역은 원본 영상에서 프라이버시 보호가 필요한 영역을 의미한다. 이러한 보호 영역은 대표적으로 지나가는 행인의 얼굴, 지나가는 행인 자동차의 번호판 등을 예시할 수 있다. 보호 영역의 특정은 객체 인식 기법이 이용될 수 있다. 즉, 객체 인식 기법을 이용하여 얼굴 영역 검출하거나, 번호판 영역을 검출할 수 있다. 예컨대, 원본 영상을 이진 영상으로 변환하고, 변환된 이진 영상에서 연속된 숫자열을 검출한다. 그런 다음, 기 저장된 번호판의 규격을 기초로 검출된 숫자열의 위치 정보에 따라 번호판 영역을 추정할 수 있다. 이와 같이, 추정된 번호판 영역은 실제 번호판 영역 보다 더 넓은 영역을 포함한다. 따라서 본 발명의 실시예에서 보호 영역은 객체 인식 기법에 따라 프라이버시 보호가 필요한 영역으로 검출된 영역을 의미한다. 따라서 객체 인식 기법의 종류에 따라 실제 보호 영역의 크기는 달라질 수 있다. 보호 영역이 차량의 번호판인 경우, 보호 영역을 특정한 화면 예가 도 4에 도시되었다. 도면 부호 40은 보호 영역을 나타내며, 도시된 바와 같이, 번호판 영역을 포함하면서 여분을 가지는 영역이 보호 영역으로 특정될 수 있다. 보호 영역을 특정하기 위해, 원본 영상이 동영상인 경우, 객체 추적 기법이 추가로 이용될 수 있다. 예컨대, 영상 내에서 이동하는 객체를 검출한 후, 검출된 객체를 추적하는 기법으로, BGS(Background Subtraction) 기법, HoG Descriptor 방법 기법 및 BWH(Background Weighted Histogram) 기법 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 원본 영상 중 특정된 보호 영역의 이미지를 보호 영역 이미지라고 칭하기로 한다. 이에 따라, 프로세스부(430)는 S120 단계에서 보호 영역 이미지의 데이터 크기를 도출한다.

그런 다음, 프로세스부(430)는 S130 단계에서 보호 영역 이미지의 데이터 크기를 수용할 수 있도록 원본 영상이 제공하는 정보량에 따라 복수의 은닉 영역을 특정한다.

은닉 영역은 기본적으로, 원본 영상이 제공하는 정보량을 기준으로 특정될 수 있다. 본 발명의 실시에에 따르면, 프라이버시 보호를 위하여 보호 영역을 원본 영상 내에 은닉할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 원본 영상은 블랙박스(20)가 촬영한 영상이며, 이러한 영상은 주로 차량 사고의 원인 등을 가리기 위한 증거로 사용된다. 따라서 보호 영역의 은닉 시, 증거로 사용될 수 있는 정보가 포함될 가능성이 높은 영역, 즉, 정보량이 상대적으로 많은 영역에 대한 영상 처리는 지양하고, 증거로 사용될 수 있는 정보가 포함될 가능성이 낮은 영역, 즉, 정보량이 상대적으로 적은 영역을 이용할 수 있도록 은닉 영역을 특정한다.

도 5에 A, B 및 C 영역이 도시되었으며, A, B 및 C 영역은 원본 영상의 정보량을 설명하기 위한 것이다. 원본 영상은 차량 내에 장착된 블랙박스(20)가 촬영한 영상이기 때문에 C 영역과 같이 촬영 내부가 촬영된 영역의 픽셀값은 햇볕 등의 일기의 영향에 따라 미세하게 변동될 뿐 픽셀값의 변화량이 A, B 및 C 영역 중 가장 작을 것이다. 반면, A 영역은 차량 외부를 촬영하는 영역이기 때문에 A 영역의 픽셀값의 변화량은 차량 외부에 존재하는 객체들이 이동에 따라 영향을 받을 수도 있고, 블랙박스가 장착된 차량의 이동에 따라 영향을 받을 수도 있다. 따라서 A 영역의 픽셀값 변화량은 A, B 및 C 영역 중 가장 클 것이다. 그리고 B 영역은 차량 외부를 촬영하는 영역이지만, 이동하는 객체가 촬영되지는 않는다. 다만, B 영역은 블랙박스(20)가 장착된 차량의 이동에 의해서만 픽셀값이 변화된다. 따라서 B 영역은 픽셀값의 변화가 A 영역 보다 작고 C 영역 보다는 클 것이다. 보인 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 정보량이 많을수록 A 영역과 같이, 픽셀값의 변화량이 많을 것이며, 정보량이 작을수록 픽셀값의 변화량이 적을 것이다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에서 정보량의 많고 적음은 픽셀값의 변화량에 따라 추정된다. 프로세스부(430)는 원본 영상이 동영상인 경우, 현재 프레임의 이전 프레임 및 이후 프레임을 비교하여 각 픽셀값의 변화량을 측정할 수 있다. 한편, 전술한 바와 같이, 정지 영상은 비디오 클립으로부터 추출된 어느 하나의 프레임(I 프레임)이 될 수 있다. 이에 따라, 프로세스부(430)는 정지 영상의 경우에도, 정지 영상의 원본인 비디오 클립을 참조하여, 정지 영상, 즉, 추출된 프레임의 이전 프레임 및 이후 프레임을 비교하여 각 픽셀값의 변화량을 측정할 수 있다.

한편, 은닉 영역은 보호 영역 이미지가 은닉되는 영역이며, 본 발명의 실시예에 따르면 스태가노그래피 기법에 따라 보호 영역 이미지를 은닉 영역에 은닉한다. 다양한 스태가노그래피 기법이 존재하며, 본 발명은 스태가노그래피 기법을 한정하지 않는다. 다만, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면, 각 스태가노그래피 기법에 따라 은닉 가능한 데이터량이 상이함을 알 수 있을 것이다.

따라서 S130 단계의 복수의 은닉 영역을 특정하는 것은 다음과 같이 이루어진다. 즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 프로세스부(430)는 원본 영상을 복수의 후보 영역으로 구분한다. 그런 다음, 프로세스부(430)는 복수의 영역 각각의 픽셀값의 변화량 평균을 산출한다. 즉, 프로세스부(430)는 복수의 후보 영역 각각의 모든 픽셀에 대해 픽셀값의 변화량을 구하고, 그 평균을 구한다. 그런 다음, 프로세스부(430)는 복수의 후보 영역을 픽셀값의 변화량의 평균이 작은 순으로 우선 순위를 부여한다. 그리고 프로세스부(430)는 본 발명의 실시예에 적용되는 스태가노그래피 기법에 의거하여 각 후보 영역의 은닉 가능한 데이터 크기를 구한다. 그런 다음, 프로세스부(430)는 은닉 가능한 데이터 크기가 보호 영역 이미지의 데이터 크기를 수용할 수 있도록 우선순위에 따라 후보 영역을 추가하여 추가된 복수의 후보 영역을 복수의 은닉 영역으로 특정한다. 예컨대, 도 6을 참조하면, 프로세스부(430)는 원본 영상을 복수의 후보 영역(a1, a2, a3, ..., an-2, an-1, an)으로 구분한다. 그런 다음, 프로세스부(430)는 복수의 영역 각각의 픽셀값의 변화량 평균을 산출하고, 복수의 후보 영역을 픽셀값의 변화량의 평균이 작은 순으로 우선순위를 부여한다. 이때, 부여된 우선순위는 상위 6위까지 a1, a2, a3, an, an-1, an-2 순이라고 가정한다. 그리고 임의의 스태가노그래피 기법 A에 따르면, 후보 영역 a1, a2, a3, an, an-1, an-2의 은닉 가능한 데이터 크기는 각각 20k byte, 17k byte, 18k byte, 10k byte, 15k byte, 12k byte라고 가정한다. 그리고 앞서 보호 영역 이미지의 데이터 크기는 58k byte라고 가정한다. 그러면, 프로세스부(430)는 58k byte를 수용하기 위해 우선순위에 따라 후보 영역 a1, a2, a3, an까지 추가하고, 후보 영역 an-1부터 추가하지 않는다(20 + 17 + 18 + 10 > 58). 즉, 프로세스부(430)는 추가된 복수의 후보 영역 a1, a2, a3, an을 복수의 은닉 영역 a1, a2, a3, an으로 특정한다. 이와 같이, 프로세스부(430)는 복수의 후보 영역 중 일부를 선택하여 복수의 은닉 영역을 특정할 수 있다. 여기서, 후보 영역의 우선순위는 은닉 영역에 상속된다. 즉, 우선순위는 은닉 영역 a1, a2, a3, an 순이다.

다음으로, 프로세스부(430)는 S140 단계에서 복수의 은닉 영역 각각으로부터 기 설정된 규칙에 따라 기 설정된 길이의 비트열을 추출한다. 예컨대, 프로세스부(430)는 복수의 은닉 영역 각각을 바이너리 코드로 변환할 수 있다. 그러면, 도 7에 보인 바와 같이, 픽셀 당 3개의 채널(R, G, B)과 각 채널 당 8 bit의 비트열이 된다. 만약, 기 설정된 규칙이 복수의 은닉 영역 각각의 가장 왼쪽 픽셀의 MSB(Most Significant Bit)를 추출하는 것이라면, 프로세스부(430)는 도 7에 보인 바와 같이, 가장 왼쪽에 있는 픽셀, 즉, 픽셀 좌표가 (X, 1)인 픽셀(여기서, X는 양의 정수)의 각 채널에서 MSB를 추출할 수 있다.

이어서, 프로세스부(430)는 S150 단계에서 앞서 추출된 비트열을 이용하여 은닉 영역의 수에 따라 기 설정된 비밀키 생성 연산을 통해 비밀키를 생성한다. 은닉 영역 a1, a2, a3, an의 수가 4개이기 때문에 각각으로부터 추출된 비트열 또한 4개이다. 본 발명은 (은닉 영역의 수 - 1)개의 연산자를 할당한다. 복수의 연산자가 미리 결정된 순서로 채택된다. 예컨대, 연산자는 [

, ||,

, || ...]와 같이, 연산자

, || 가 반복되어 (은닉 영역의 수 - 1)개의 연산자가 순차로 선택될 수 있다. 여기서,

는 XOR 연산자(Exclusive OR operator)이며, ||는 비트열 병합 연산자(String concatenation operator)이다. 예컨대, 은닉 영역 a1, a2, a3, an 각각으로부터 추출된 비트열은 비트열 b1, b2, b3, bn이며, 비트열 b1, b2, b3, bn 모두의 길이는 같다. 이에 따라, 프로세스부(430)는 기 설정된 비밀키 생성 연산을 통해 다음의 수학식 1과 같이 비밀키를 생성할 수 있다.

다음으로, 프로세스부(430)는 S160 단계에서 보호 영역 이미지를 앞서(S150) 생성된 비밀키를 이용하여 암호화한다. 그런 다음, 프로세스부(430)는 S170 단계에서 앞서 암호화된 보호 영역 이미지를 복수의 은닉 영역에 분산하여 은닉한다. 이때, 프로세스부(430)는 바람직하게 은닉 영역의 우선순위에 따라 암호화된 보호 영역 이미지를 은닉 영역 a1, a2, a3 및 an에 순차로 분산하여 은닉한다. 즉, 은닉 영역 a1, a2, a3 및 an에 각각 20k, 17k, 18k 그리고 3k byte를 분산하여 은닉한다.

도 8에 보인 바와 같이, 보호 영역 이미지를 은닉하였기 때문에, 보호 영역(40)은 비어있는 상태이다. 이러한 경우, 보호 영역 이미지가 은닉된 것이 노출될 수 있다. 따라서 프로세스부(430)는 S180 단계에서 보호 영역(40)에 보호 영역 이미지와 동일한 데이터 크기를 가지는 위장 이미지를 삽입하여 프라이버시 보호 영상을 생성한다. 완성된 프라이버시 보호 영상의 화면 예를 도 9에 도시하였다. 도시된 바와 같이, 위장 이미지는 보호 영역 이미지와 같은 크기의 다른 번호판을 가진 이미지를 스크램블링, 인터리빙 등의 다양한 기법으로 마스킹 처리한 것이 될 수 있다. 악의적인 공격자는 프라이버시 보호 영상을 보고 보호 영역(40) 부분을 복원하려고 할 것이나, 복원이 어려울뿐더러, 복원한 경우에도 해당 차량의 번호판이 아니다. 더욱 안전하게 프라이버시를 보호할 수 있다. 강조하면, 위장 이미지는 보호 영역과 동일한 데이터 크기를 가진다. 이는 원본 영상을 복원하기 위한 것이다.

그러면, 전술한 도 3 내지 도 9를 통해 설명된 프라이버시 보호 영상으로부터 원본 영상을 복원하는 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 프라이버시 보호를 위한 영상 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 3 내지 도 9 그리고 도 10을 참조하면, 프로세스부(430)는 S210 단계에서 프라이버시 보호 영상에서 보호 영역에 삽입된 위장 이미지의 데이터 크기를 도출한다. 앞서 설명된 바와 같이, 위장 이미지는 보호 영역 이미지와 동일한 데이트 크기를 가진다.

이에 따라, 프로세스부(430)는 S220 단계에서 위장 이미지의 데이터 크기 및 프라이버시 보호 영상이 제공하는 정보량에 따라 복수의 은닉 영역을 특정한다. 이 S220 단계는 앞서 S130 단계에서 보호 영역 이미지의 데이터 크기 및 원본 영상이 제공하는 정보량에 따라 복수의 은닉 영역을 특정하는 것과 동일한 방식으로 수행된다. 즉, S220 단계에서 프로세스부(430)는 프라이버시 보호 영상을 S130 단계와 동일한 규칙에 따라 복수의 후보 영역으로 구분한다. 그런 다음, 프로세스부(430)는 복수의 영역 각각의 픽셀값의 변화량 평균을 산출한다. 즉, 프로세스부(430)는 복수의 후보 영역 각각의 모든 픽셀에 대해 픽셀값의 변화량을 구하고, 그 평균을 구한다. 그런 다음, 프로세스부(430)는 복수의 후보 영역을 픽셀값의 변화량의 평균이 작은 순으로 우선순위를 부여한다. 그리고 프로세스부(430)는 본 발명의 실시예에 적용되는 스태가노그래피 기법에 의거하여 각 후보 영역의 은닉 가능한 데이터 크기를 구한다. 그런 다음, 프로세스부(430)는 은닉 가능한 데이터 크기가 위장 이미지의 데이터 크기를 수용할 수 있도록 우선순위에 따라 후보 영역을 추가하여 추가된 복수의 후보 영역을 복수의 은닉 영역으로 특정한다. 이에 따라, 프로세스부(430)는 S130 단계와 동일하게 후보 영역 a1, a2, a3, an을 은닉 영역으로 도출할 수 있다.

그런 다음, 프로세스부(430)는 S230 단계에서 앞서 특정된 복수의 은닉 영역으로부터 본 발명의 실시예에 적용되는 스태가노그래피 기법에 의거하여 암호화된 보호 영역 이미지를 추출한다.

그런 다음, 프로세스부(430)는 S240 단계에서 복수의 은닉 영역 각각으로부터 기 설정된 규칙에 따라 기 설정된 길이의 비트열을 추출한다. S230 단계에서 앞선 S130 단계와 동일한 복수의 은닉 영역이 특정되었기 때문에 프로세스부(430)는 S240 단계에서 앞선 S130 단계와 동일한 규칙에 따라 동일한 길이의 비트열을 추출한다. 즉, S240 단계의 규칙 및 비트열은 앞선 S140 단계와 동일하다.

다음으로, 프로세스부(430)는 S250 단계에서 앞서 추출된 비트열을 이용하여 은닉 영역의 수에 따른 기 설정된 비밀키 생성 연산을 통해 비밀키를 생성한다. 이러한 S250 단계 또한 앞선 S150 단계와 동일한 비밀키 생성 연산을 이용하여 수행된다. 이에 따라, 앞선 S150 단계와 동일한 비밀키를 생성할 수 있다. 이에 따라, 프로세스부(430)는 S260 단계는 앞서(S250) 생성된 비밀키를 이용하여 암호화된 보호 영역 이미지를 복호화한다. 마지막으로, 프로세스부(430)는 S270 단계는 보호 영역에서 위장 이미지를 제거하고 복호화된 보호 영역 이미지를 삽입하여 원본 영상 복원한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 방법은 다양한 컴퓨터수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 와이어뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 와이어를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.

10: 서버 20: 블랙박스
400: 영상 처리 장치 410: 인터페이스부
320: 스토리지부 430: 프로세서부

Claims

프라이버시 보호를 위한 영상 처리 장치에 있어서,
원본 영상의 보호 영역으로 이루어진 보호 영역 이미지의 데이터 크기를 도출하고,
상기 원본 영상을 복수의 후보 영역으로 구분하고, 상기 복수의 후보 영역을 픽셀값의 변화량의 평균이 작은 순으로 우선순위를 부여하며, 스태가노그래피 기법에 따라 상기 복수의 후보 영역 각각의 은닉 가능한 데이터 크기를 산출하며, 상기 은닉 가능한 데이터 크기가 보호 영역 이미지의 데이터 크기를 수용할 수 있도록 우선순위에 따라 후보 영역을 추가하여 추가된 복수의 후보 영역을 복수의 은닉 영역으로 특정하며,
상기 복수의 은닉 영역 각각으로부터 기 설정된 규칙에 따라 기 설정된 길이의 비트열을 추출하여, 추출된 비트열을 이용하여 은닉 영역의 수에 따른 기 설정된 비밀키 생성 연산을 통해 비밀키를 생성하고,
생성된 비밀키를 이용하여 보호 영역 이미지를 암호화하며,
상기 암호화된 보호 영역 이미지를 복수의 은닉 영역에 분산하여 은닉하는 프로세스부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 프로세스부는
상기 보호 영역에 상기 보호 영역 이미지와 동일한 데이터 크기를 가지는 위장 이미지를 삽입하여 프라이버시 보호 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세스부는
프라이버시 보호 영상에 삽입된 위장 이미지의 데이터 크기를 도출하고,
상기 위장 이미지의 데이터 크기 및 프라이버시 보호 영상이 제공하는 정보량에 따라 복수의 은닉 영역을 특정하며,
상기 복수의 은닉 영역으로부터 암호화된 보호 영역 이미지를 추출하고,
상기 복수의 은닉 영역 각각으로부터 추출되는 비트열을 이용하여 상기 복수의 은닉 영역의 수에 따라 기 설정된 비밀키 생성 연산을 이용하여 비밀키를 생성하며,
상기 비밀키를 이용하여 암호화된 보호 영역 이미지를 복호화하고,
상기 보호 영역에서 상기 위장 이미지를 제거한 후, 상기 복호화된 보호 영역 이미지를 삽입하여 원본 영상을 복원하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
프라이버시 보호를 위한 영상 처리 방법에 있어서,
원본 영상의 보호 영역으로 이루어진 보호 영역 이미지의 데이터 크기를 도출하는 단계;
상기 원본 영상을 복수의 후보 영역으로 구분하는 단계;
상기 복수의 후보 영역을 픽셀값의 변화량의 평균이 작은 순으로 우선순위를 부여하는 단계;
스태가노그래피 기법에 따라 상기 복수의 후보 영역 각각의 은닉 가능한 데이터 크기를 산출하는 단계;
상기 은닉 가능한 데이터 크기가 보호 영역 이미지의 데이터 크기를 수용할 수 있도록 우선순위에 따라 후보 영역을 추가하여 추가된 복수의 후보 영역을 복수의 은닉 영역으로 특정하는 단계;
상기 복수의 은닉 영역 각각으로부터 기 설정된 규칙에 따라 기 설정된 길이의 비트열을 추출하여, 추출된 비트열을 이용하여 은닉 영역의 수에 따른 기 설정된 비밀키 생성 연산을 통해 비밀키를 생성하는 단계;
상기 비밀키를 이용하여 보호 영역 이미지를 암호화하는 단계; 및
상기 암호화된 보호 영역 이미지를 복수의 은닉 영역에 분산하여 은닉하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
삭제
제5항에 있어서,
상기 영상 처리 방법은
상기 보호 영역에 상기 보호 영역 이미지와 동일한 데이터 크기를 가지는 위장 이미지를 삽입하여 프라이버시 보호 영상을 생성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
제5항에 있어서,
프라이버시 보호 영상에 삽입된 위장 이미지의 데이터 크기를 도출하는 단계;
상기 위장 이미지의 데이터 크기 및 프라이버시 보호 영상이 제공하는 정보량에 따라 복수의 은닉 영역을 특정하는 단계;
상기 복수의 은닉 영역으로부터 암호화된 보호 영역 이미지를 추출하는 단계;
상기 복수의 은닉 영역 각각으로부터 추출되는 비트열을 이용하여 상기 복수의 은닉 영역의 수에 따라 기 설정된 비밀키 생성 연산을 이용하여 비밀키를 생성하는 단계;
상기 비밀키를 이용하여 암호화된 보호 영역 이미지를 복호화하는 단계; 및
상기 보호 영역에서 상기 위장 이미지를 제거한 후, 상기 복호화된 보호 영역 이미지를 삽입하여 원본 영상을 복원하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
제5항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 따른 영상 처리 방법이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.