KR101945127B1 - 고속영상데이터의 영상암호화 사전처리방법 - Google Patents

고속영상데이터의 영상암호화 사전처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발신부에서 영상데이터를 압축 및 암호화하여 수신부와 통신을 통해 전송하고, 압축 및 암호화된 데이터를 수신부에서 수신하여 압축 및 암호화를 해제하여 보여줄 수 있는 것이며,
상기 발신부에서 영상데이터를 압축 및 암호화하는 방법은 영상데이터를 이더넷 프레임으로 변환하는 단계; 이더넷 프레임을 HDLC 프레임으로 변환하는 단계; HDLC 프레임의 데이터로 암호화하는 단계; 암호화된 데이터를 채널코딩하는 단계; 채널코딩을 변조하는 단계; 로 이루어지는 것으로,
본 발명 고속영상데이터의 영상암호화 사전처리방법은 고속의 영상 데이터의 암호 통신에서 크기에 제한되지 않고 다수 개의 데이터 이더넷(Ethernet) 프레임을 하나의 데이터 프레임으로 압축하여 시스템의 부담을 줄이고, 공격자로부터 침해를 당하여 암호화 된 데이터가 해독되어도 데이터가 공격자에게 노출 되지 않도록 하는 이중 암호화를 제공하고, 채널에서 발생할 수 있는 연집오류에 대해 수신 단에서의 오류 특성을 개선하는 현저한 효과가 있다.

Description

고속영상데이터의 영상암호화 사전처리방법 { high-speed image data image encryption pre-processing method }
본 발명 고속영상데이터의 영상암호화 사전처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고속의 영상 데이터의 암호 통신에서 크기에 제한되지 않고 다수 개의 데이터 이더넷(Ethernet) 프레임을 하나의 데이터 프레임으로 압축하여 시스템의 부담을 줄이고, 공격자로부터 침해를 당하여 암호화 된 데이터가 해독되어도 데이터가 공격자에게 노출 되지 않도록 하는 이중 암호화를 제공하고, 채널에서 발생할 수 있는 연집오류에 대해 수신 단에서의 오류 특성을 개선하는 고속영상데이터의 영상암호화 사전처리방법에 관한 것이다.
종래기술로서 등록특허공보 등록번호 제10-0709126호의 광대역 멀티미디어 서비스 제공을 위한 이더넷프레임 생성장치 및 그 방법에는, 광대역 멀티미디어 서비스 제공을 위한 이더넷프레임 생성 장치에 있어서, 역다중화해야 될 엠펙2(MPEG2) 트랜스포트 패킷의 패킷식별자(PID) 값과 이더넷프레임 생성(구성)에 필요한 소스 맥(MAC) 주소를 저장하기 위한 저장 수단; 외부로부터 입력되는 엠펙2(MPEG2) 스트림 중에서 상기 저장 수단에 저장되어 있는 패킷식별자(PID) 값을 가지는 엠펙2 (MPEG2) 트랜스포트 패킷을 역다중화하기 위한 엠펙(MPEG) 역다중화 수단; 상기 엠펙(MPEG) 역다중화 수단에서 역다중화한 엠펙2(MPEG2) 트랜스포트 패킷을 버퍼링하기 위한 버퍼링 수단; AAL5-ATM 셀 구성 과정에서 발생하는 잔여데이터를 임시 저장하기 위한 패이로드 저장 수단; 엠펙2(MPEG2) 트랜스포트 패킷단위로 MPE 길이정보를 갱신·저장하기 위한　길이 저장 수단; 상기 버퍼링 수단으로부터 엠펙2(MPEG2) 트랜스포트 패킷을 리드하여 상기 패이로드 저장 수단 및 상기 길이 저장 수단과 연동하여 IP 재조합을 수행하여 이더넷프레임을 생성하고, 상기 생성한 이더넷프레임을 AAL5-ATM 셀로 구성하기 위한 IP 재조합 처리 수단; 및 상기 IP 재조합 처리 수단에 의해 AAL5-ATM 셀로 분할되어 전달되는 이더넷프레임을 버퍼링하여 을 포함하는 이더넷프레임 생성 장치.하나의 이더넷프레임이 버퍼링됨에 따라 외부의 호스트 중앙처리기(CPU)로 전달하기 위한 셀 처리 수단을 포함하는 이더넷프레임 생성 장치라고 기재되어 있다.
다른 종래기술로서 등록특허공보 등록번호 제10-1529596호의 기가 비트 수동형 광 네트워크를 위한 이더넷 프레임의 엑스젬 페이로드 구성 방법에는, 이더넷 프레임 중에서 프리시전 타임 프로토콜(Precision Time Protocol; PTP)이 타임 싱크에 관련된 프레임인지를 확인하는 단계; 상기 프리시전 타임 프로토콜이 타임 싱크에 관련된 프레임이 아닌 것으로 확인된 경우에는, 엑스젬 페이로드영역의 앞부터 순차적으로 엑스젬 포트 데이터를 배치하는 단계; 및 상기 프리시전 타임 프로토콜이 타임 싱크에 관련된 프레임인 것으로 확인된 경우에는, 상기 엑스젬 페이로드 영역의 뒤부터 순차적으로 엑스젬 포트 데이터를 배치하는 단계를 포함하며, 상기 엑스젬 페이로드 영역의 뒤부터 순차적으로 엑스젬 포트 데이터를 배치하는 단계에서, 타임 싱크에 관련된 프레임의 엑스젬 포트 데이터는 동일한 바이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 기가 비트 수동형 광 네트워크를 위한 이더넷 프레임의 엑스젬 페이로드 구성 방법이라고 기재되어 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 구성은 다수 개의 이더넷 프레임을 사용함에 따라 데이터가 압축되지 못하여 데이터 암호화 및 전송에 시간이 오래 걸리며, 다수 개의 이더넷 프레임을 통해 암호화하여 전송함으로써, 공격자가 컴퓨터 공격에 의해 데이터를 중간에서 가로채는 경우 하나의 암호화만 풀면 영상데이터를 볼 수 있게 되어 영상데이터가 노출되기 쉽다는 단점이 있었다.
본 발명 고속영상데이터의 영상암호화 사전처리방법을 통하여, 고속의 영상 데이터의 암호 통신에서 크기에 제한되지 않고 다수 개의 데이터 이더넷(Ethernet) 프레임을 하나의 데이터 프레임으로 압축하여 시스템의 부담을 줄이고, 공격자로부터 침해를 당하여 암호화 된 데이터가 해독되어도 데이터가 공격자에게 노출 되지 않도록 하는 이중 암호화를 제공하고, 채널에서 발생할 수 있는 연집오류에 대해 수신 단에서의 오류 특성을 개선하는 고속영상데이터의 영상암호화 사전처리방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 발신부에서 영상데이터를 압축 및 암호화하여 수신부와 통신을 통해 전송하고, 압축 및 암호화된 데이터를 수신부에서 수신하여 압축 및 암호화를 해제하여 보여줄 수 있는 것이며,
상기 발신부에서 영상데이터를 압축 및 암호화하는 방법은 영상데이터를 이더넷 프레임으로 변환하는 단계; 이더넷 프레임을 HDLC 프레임으로 변환하는 단계; HDLC 프레임의 데이터로 암호화하는 단계; 암호화된 데이터를 채널코딩하는 단계; 채널코딩을 변조하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명 고속영상데이터의 영상암호화 사전처리방법은 고속의 영상 데이터의 암호 통신에서 크기에 제한되지 않고 다수 개의 데이터 이더넷(Ethernet) 프레임을 하나의 데이터 프레임으로 압축하여 시스템의 부담을 줄이고, 공격자로부터 침해를 당하여 암호화 된 데이터가 해독되어도 데이터가 공격자에게 노출 되지 않도록 하는 이중 암호화를 제공하고, 채널에서 발생할 수 있는 연집오류에 대해 수신 단에서의 오류 특성을 개선하는 현저한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 데이터 송신 개념도
도 2는 본 발명의 다수 개의 이더넷 프레임에서 각각의 Data를 하나의 HDLC 프레임의 Data로 변환하는 실시도
도 3은 본 발명에서 다수 개의 이더넷 프레임의 Data를 읽는 순서를 변경하여 하나의 HDLC 프레임의 Data에 넣는 실시도
도 4는 본 발명에서 컴퓨터 공격에 대한 암호화를 나타내는 개념도
본 발명은 발신부에서 영상데이터를 압축 및 암호화하여 수신부와 통신을 통해 전송하고, 압축 및 암호화된 데이터를 수신부에서 수신하여 압축 및 암호화를 해제하여 보여줄 수 있는 것이며,
상기 발신부에서 영상데이터를 압축 및 암호화하는 방법은 영상데이터를 이더넷 프레임으로 변환하는 단계; 이더넷 프레임을 HDLC 프레임으로 변환하는 단계; HDLC 프레임의 데이터로 암호화하는 단계; 암호화된 데이터를 채널코딩하는 단계; 채널코딩을 변조하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수 개의 이더넷 프레임에 저장된 각각의 Data를 하나의 HDLC 프레임의 Data에 모두 넣어서 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수 개의 이더넷 프레임의 Data를 읽는 순서를 변경하여 하나의 HDLC 프레임의 Data에 넣는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수 개의 이더넷 프레임의 Data를 하나의 HDLC 프레임의 Data에 넣을 때, 다수 개의 이더넷 프레임에서 가로로 연속된 각각의 Data를 세로방향으로 순서대로 배치한 후, 제일 상단의 좌측의 Data의 첫줄부터 세로 방향으로 한줄씩 읽되 모든 Data의 해당 세로열을 읽으면 우측 세로열로 이동하면서 한줄 씩 읽으면서 HDLC 프레임의 Data로 변환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 첨부 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 데이터 송신 개념도, 도 2는 본 발명의 다수 개의 이더넷 프레임에서 각각의 Data를 하나의 HDLC 프레임의 Data로 변환하는 실시도, 도 3은 본 발명에서 다수 개의 이더넷 프레임의 Data를 읽는 순서를 변경하여 하나의 HDLC 프레임의 Data에 넣는 실시도, 도 4는 본 발명에서 컴퓨터 공격에 대한 암호화를 나타내는 개념도이다.
본 발명에 대해 구체적으로 기술하면, 본 발명은 발신부에서 영상데이터를 압축 및 암호화하여 수신부와 통신을 통해 전송하고, 압축 및 암호화된 데이터를 수신부에서 수신하여 압축 및 암호화를 해제하여 보여줄 수 있는 것이다.
상기 통신은 이더넷 통신을 사용하는 것이다.
상기 발신부에서 영상데이터를 압축 및 암호화하는 방법은 영상데이터를 이더넷 프레임으로 변환하는 단계; 이더넷 프레임을 HDLC 프레임으로 변환하는 단계; HDLC 프레임의 데이터로 암호화하는 단계; 암호화된 데이터를 채널코딩하는 단계; 채널코딩을 변조하는 단계; 로 이루어지는 것이다.
상기 채널코딩은 인터페이스를 통하여 전송을 하기 위해 데이터를 컴퓨터가 알아 볼 수 있는 코드로 변환하는 것이다.
상기 이더넷 프레임은 페이로드 데이터의 길이가 1~1500bytes 범위로 제한되고, HDLC 프레임은 페이로드 데이터의 길이에 제한이 없어 용량이 큰 영상데이터 전송에 효율적이다.
상기 이더넷 프레임에서 HDLC 프레임의 형식에 맞추어 데이터를 변환할 때, 다수 개의 이더넷 프레임의 페이로드 데이터를 하나의 HDLC 프레임의 페이로드 데이터에 넣을 수 있어 구조화가 가능하다.
상기 HDLC 프레임은 Flag, Address, Control, Data, FCS, 및 Flag 순서대로 되어 있으며, Data의 크기가 제한되지 않는다.
그에비해, 상기 이더넷 프레임은 Pre-amble, Start Of Frame, Destination address, Source address, Type, Data, PAD, 및 FCS으로 순서대로 구성되어 있으며, 각각의 Data는 1500 byte 이하의 크기를 가지는 Data만을 담을 수 있다.
즉, 다수 개의 이더넷 프레임을 사용할 경우, 순서대로 연속되도록 각각의 이더넷 프레임이 공간을 차지하고 있으며, 각각의 이더넷 프레임의 Data 사이에는 전송시 속도저하를 일으키는 다른 정보들이 존재하고 있다. 이를 해결하기 위해, 다수 개의 이더넷 프레임에 저장된 각각의 Data를 하나의 HDLC 프레임의 Data에 모두 넣어서 사용하는 것이다.
예를들면, 이더넷 프레임 4개를 전송할 경우, 이더넷 프레임 1 내지 4가 연속되도록 순서대로 연결되어 있으며, 붙어있는 2개의 이더넷 프레임의 Data간에도 이더넷 프레임의 구조상 다른 정보들이 차지하고 있어, 하나의 이더넷 프레임씩 데이터를 전송해야함으로, 데이터 전송시간이 오래걸리게 된다.
그리고 상기 이더넷 프레임 1 내지 4에 저장된 각각의 Data를 순차적으로 합쳐서 하나의 HDLC 프레임에 압축하여 저장하게 되면, 데이터 사이에 다른 정보들이 없어진다.
그러므로 상기 HDLC 프레임을 사용하는 경우, 다수 개의 이더넷 프레임을 사용할 때보다 용량이 줄어들며 데이터 전송시간이 단축된다.
또한, 상기와 같이 하나의 HDLC 프레임에 압축되어 저장된 Data는 다수 개의 이더넷 프레임을 사용할 시보다 암호화시에도 빠르게 암호화될 수 있다.
특히, 상기 다수 개의 이더넷 프레임의 Data를 읽는 순서를 변경하여 하나의 HDLC 프레임의 Data에 넣는 것이다.
실시예로서, 상기 다수 개의 이더넷 프레임의 Data를 하나의 HDLC 프레임의 Data에 넣을 때, 다수 개의 이더넷 프레임에서 가로로 연속된 각각의 Data를 세로방향으로 순서대로 배치한 후, 제일 상단의 좌측의 Data의 첫줄부터 세로 방향으로 한줄씩 읽되 모든 Data의 해당 세로열을 읽으면 우측 세로열로 이동하면서 한줄 씩 읽으면서 HDLC 프레임의 Data로 변환하는 것이다.
한편, 상기 수신부에서 압축 및 암호화된 데이터를 수신하여 압축 및 암호화를 해제하는 방법은, 수신부가 수신한 데이터를 디코딩하여 사람이 읽을 수 있는 데이터로 변환하고, 상기 변환된 데이터에서 암호화를 해제하기 위해 복호화를 실행하여 HDLC 프레임에 데이터를 배치하는 것이다.
그리고 상기 HDLC 프레임을 다수 개의 이더넷 프레임으로 변환하는 것이며, 특히, 발신부에서 Data를 읽는 순서를 미리 변경한 경우, 수신부에서도 Data 순서에 따라 데이터를 발신부에서 압축 및 암호화 되기 전의 최초 데이터로 변환하는 것이며, 최초 데이터를 통해 영상데이터로 변환하는 것이다.
그러므로 상기 수신부에서는 영상데이터를 확인할 수 있게 되는 것이다.
따라서 본 발명 고속영상데이터의 영상암호화 사전처리방법은 고속의 영상 데이터의 암호 통신에서 크기에 제한되지 않고 다수 개의 데이터 이더넷(Ethernet) 프레임을 하나의 데이터 프레임으로 압축하여 시스템의 부담을 줄이고, 공격자로부터 침해를 당하여 암호화 된 데이터가 해독되어도 데이터가 공격자에게 노출 되지 않도록 하는 이중 암호화를 제공하고, 채널에서 발생할 수 있는 연집오류에 대해 수신 단에서의 오류 특성을 개선하는 현저한 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 발신부에서 영상데이터를 압축 및 암호화하여 수신부와 통신을 통해 전송하고, 압축 및 암호화된 데이터를 수신부에서 수신하여 압축 및 암호화를 해제하여 보여줄 수 있는 것이며,
    상기 발신부에서 영상데이터를 압축 및 암호화하는 방법은 영상데이터를 다수 개의 이더넷 프레임으로 변환하는 단계; 다수 개의 이더넷 프레임을 HDLC 프레임으로 변환하는 단계; HDLC 프레임의 데이터로 암호화하는 단계; 암호화된 데이터를 채널코딩하는 단계; 채널코딩을 변조하는 단계; 로 이루어지는 고속영상데이터의 영상암호화 사전처리방법에 있어서,
    상기 다수 개의 이더넷 프레임에 저장된 각각의 Data를 하나의 HDLC 프레임의 Data에 모두 넣어서 사용하되, 상기 다수 개의 이더넷 프레임의 Data를 읽는 순서를 변경하여 하나의 HDLC 프레임의 Data에 넣는 것으로, 공격자로부터 침해를 당하여 암호화 된 데이터가 해독되어도 데이터가 공격자에게 노출 되지 않도록 이중 암호화를 제공하는 것이며,
    상기 다수 개의 이더넷 프레임의 Data를 하나의 HDLC 프레임의 Data에 넣을 때, 다수 개의 이더넷 프레임에서 가로로 연속된 각각의 Data를 세로방향으로 순서대로 배치한 후, 제일 상단의 좌측의 Data의 첫줄부터 세로 방향으로 한줄씩 읽되 모든 Data의 해당 세로열을 읽으면 우측 세로열로 이동하면서 한줄 씩 읽으면서 HDLC 프레임의 Data로 변환하는 것이며,
    상기 수신부에서 압축 및 암호화된 데이터를 수신하여 압축 및 암호화를 해제하는 방법은, 수신부가 수신한 데이터를 디코딩하여 사람이 읽을 수 있는 데이터로 변환하고, 상기 변환된 데이터에서 암호화를 해제하기 위해 복호화를 실행하여 HDLC 프레임에 데이터를 배치하되, 상기 HDLC 프레임을 다수 개의 이더넷 프레임으로 변환하고, 상기 발신부에서 Data를 읽는 순서를 미리 변경하고, 수신부에서는 Data 순서에 따라 데이터를 발신부에서 압축 및 암호화 되기 전의 최초 데이터로 변환하는 것이며, 최초 데이터를 통해 영상데이터로 변환하는 것으로, 상기 수신부에서는 영상데이터를 확인할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 고속영상데이터의 영상암호화 사전처리방법


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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20050249189A1 (en) * 2004-05-04 2005-11-10 Eduard Lecha HDLC encoding and decoding techniques
KR20170016424A (ko) * 2017-02-03 2017-02-13 한화테크윈 주식회사 이더넷 기반 디지털 영상 송수신 시스템

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