KR102138142B1 - Method of detection of video double compression based on prediction of encoding parameters - Google Patents

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Abstract

본 발명은 1차 인코딩 및 디코딩하는 제1단계(s10)와, 상기 제1단계에서 디코딩된 영상을 위변조하는 제2단계(s20)와, 위변조된 영상을 재 인코딩하는 제3단계(s30)와, 상기 제3단계에서 재인코딩시 사용된 파라미터를 분석하는 비트스트림 분석단계(s40)와, 상기 비트스트림 분석단계에서 분석되어 검출된 파라미터와 기 저장된 다양한 영상들을 압축할 때 사용되었던 파라미터와 비교판단하는 비교분석단계(s50)를 포함하는 것으로서,
제조사와 개발자에 따라 서로 다른 특징을 갖게 되는 인코더 A와 인코더 B의 인코딩 파라미터들을 비교함으로 재인코딩(위변조)이 되었음을 예측할 수 있고, 실제 환경에서 확보하기 어려운 비트스트림 A를 통계적인 분석을 통하여 예측이 가능한 것을 특징으로 하는 인코딩 파라미터 예측을 통한 동영상 위변조 검출 방법에 관한 것이다.
The present invention includes a first step (s10) for primary encoding and decoding, a second step (s20) for forgery-modulating the decoded image in the first step, and a third step (s30) for re-encoding the forged image. , A bitstream analysis step (s40) for analyzing the parameters used in the re-encoding in the third step, and a parameter used for compressing the parameters detected and analyzed in the bitstream analysis step and various pre-stored images and comparison judgment It includes a comparative analysis step (s50),
By comparing the encoding parameters of encoder A and encoder B, which have different characteristics depending on the manufacturer and developer, it can be predicted that the re-encoding (falsification) has occurred. It relates to a video forgery detection method through the prediction of the encoding parameters, characterized in that possible.

Description

인코딩 파라미터 예측을 통한 동영상 위변조 검출 방법{Method of detection of video double compression based on prediction of encoding parameters}Method of detection of video double compression based on prediction of encoding parameters}

본 발명은 인코딩 파라미터 예측을 통한 동영상 위변조 검출 방법에 관한 것으로서, 압축 동영상의 비트스트림을 통계적으로 분석하여 인코딩 파라미터를 예측할 수 있도록 하고, 인코딩 파라미터를 기반으로 하여 동영상 위변조 여부를 검출할 수 있도록 하는 인코딩 파라미터 예측을 통한 동영상 위변조 검출 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for detecting forgery of a video through prediction of encoding parameters, which enables statistical analysis of a bitstream of a compressed video to predict encoding parameters, and enables encoding of video forgery detection based on encoding parameters. It relates to a video forgery detection method through parameter prediction.

동영상은 정지된 사진(프레임)이 시간을 축으로 여러 장 모여있는 것을 말한다. 동영상의 데이터 크기는 한 프레임의 기준으로 계산된다. A video is a group of still photos (frames) gathered together over time. The data size of the video is calculated based on one frame.

예를 들어 512×512의 동영상이 있다고 하면, 이 동영상의 한 프레임을 기준으로 가로 : 512, 세로 : 512개의 점(픽셀)으로 구성되어 있으며, 1픽셀은 8bit(256 levels)이므로. 그 중에서 회색이 차지하는 비율만 생각해 보면, Width×Height×Bit(512×512×8)가 된다. 그리고 3개의 컬러들로 구성되어 있으므로, RGB의 경우 Width×Height×Bit×Color(512×512×8×3)이 되어 6291456bit가 된다(6291456(bit) == 6144(kbit) == 6(mbit)).For example, if you have a 512×512 video, based on one frame of this video, it consists of horizontal: 512, vertical: 512 dots (pixels), and 1 pixel is 8 bits (256 levels). If we consider only the ratio occupied by gray, it becomes Width×Height×Bit (512×512×8). And since it is composed of 3 colors, in the case of RGB, it becomes Width×Height×Bit×Color(512×512×8×3), which is 6291456bit (6291456(bit) == 6144(kbit) == 6(mbit )).

따라서, 512×512라는 비교적 작은 사이즈의 동영상도 무 압축일 경우, 한 프레임에 6메가라는 큰 사이즈가 되는 것이다. 그러므로 동영상을 압축하여 사용한다.Therefore, even if a relatively small sized video of 512x512 is uncompressed, it becomes a large size of 6 mega frames per frame. Therefore, the video is compressed and used.

동영상 압축에는 크게 세 가지 기법이 사용된다. 첫번째는 프레임 간의 상관관계 (temporal correlation)이고, 두번째는 공간적인 상관관계(spatial correlation)이며, 세번째는 저주파 성분에 민감한 시각의 특성을 이용한다 (DCT 변환). Three techniques are used for video compression. The first is a temporal correlation between frames, the second is a spatial correlation, and the third is a characteristic of a view sensitive to low-frequency components (DCT transformation).

상기와 같이 압축된 동영상은 Double quantization 효과를 이용하거나, 인접한 frame 사이와의 차이를 기반으로 위변조를 예측할 수 있도록 한다. The compressed video as described above uses the double quantization effect or predicts forgery and alteration based on a difference between adjacent frames.

먼저, Double quantization 효과를 이용한 예측방법은 DCT(Discrete Cosine Transform)의 입력 계수(coefficient)를 u라고 가정하고, 이를 양자화(Quantization)하면 Q1(u) = [u/q1]이 된다. First, in the prediction method using the double quantization effect, it is assumed that an input coefficient of a DCT (Discrete Cosine Transform) is u, and when it is quantized, Q1(u) = [u/q1].

여기서 q1은 quantization 파라미터이며 [x]는 x에 가까운 정수를 의미한다. Here, q1 is a quantization parameter and [x] means an integer close to x.

이에 따른 복원결과는 Q1-1(Q1(u)) = [u/q1] x q1이 되고, 이를 재압축할 경우에는, Q2(u) = [([u/q1] x q1)/q2]가 된다. The result of this restoration is Q1-1(Q1(u)) = [u/q1] x q1, and when it is recompressed, Q2(u) = [([u/q1] x q1)/q2] Becomes.

상기의 Q2(u)에서 [([u/q1] x q1)/q2]는 특별한 조합의 수만을 가지며, [u/q2]과는 다른 값을 가짐으로 이를 통해 위변조를 예측할 수 있도록 한다. In the above Q2(u), [([u/q1] x q1)/q2] has only a special number of combinations, and has a different value from [u/q2], so that forgery can be predicted.

또한, 인접한 frame 사이의 차이에 기반한 방법은 강제 삽입되거나 삭제된 영역에서는 인접한 frame 사이의 difference값이 다른 영역과 크게 다른 특성이 있다. 따라서, 디코딩된 영상 사이의 frame difference를 통해 삽입된 영역을 예측한다. In addition, the method based on the difference between adjacent frames has a characteristic that a difference value between adjacent frames is significantly different from other regions in a region that is forcibly inserted or deleted. Therefore, the inserted region is predicted through the frame difference between the decoded images.

그러나 종래의 방법은 디지털 영상 데이터 자체의 위조 또는 변조의 검출 자체는 가능하지만, 위변조가 발생한 영상데이터 내에서 위변조가 발생한 부위를 정확히 어느 곳인지 색출하는 것이 용이하지 않은 단점이 있다. 더욱이, 시간적으로 순차 연결된 동영상 데이터에 대하여 사건의 발생 순서(즉, 타임 프레임)를 뒤바꾸어 소위 '시간적 위변조'를 한 경우에는, 이에 대한 위변조 검출을 위하여 별도의 방법을 추가적으로 사용해야 하는 기술적 한계가 있다. 이와 같은 시간적 위변조는 범행 시각을 은폐하기 위하여 의도적으로 저장된 영상 데이터를 타임 프레임에서 뒤바꾸는 행위가 되는 문제점이 있었다. However, in the conventional method, it is possible to detect forgery or modulation of digital image data itself, but there is a disadvantage in that it is not easy to find out exactly where the forgery is generated in the forged image data. Moreover, in the case of so-called'temporal forgery' by inverting the order of occurrence of events (i.e., time frame) with respect to video data sequentially connected in time, there is a technical limitation that an additional method must be additionally used to detect forgery and alteration. . Such temporal forgery has a problem of intentionally replacing the stored image data in a time frame in order to conceal the crime time.

대한민국 특허청 등록특허공보 제10-1746074호Korea Patent Office Registration Patent Publication No. 10-1746074 대한민국 특허청 등록특허공보 제10-0538414호Korea Patent Office Registration Patent Publication No. 10-0538414

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 제조사와 개발자에 따라 서로 다른 특징을 갖게 되는 인코더 A와 인코더 B의 인코딩 파라미터들을 비교함으로 재인코딩(위변조)이 되었음을 예측할 수 있고, 실제 환경에서 확보하기 어려운 비트스트림 A를 통계적인 분석을 통하여 예측이 가능한 인코딩 파라미터 예측을 통한 동영상 위변조 검출 방법을 제공하는 것이다. In order to solve the above-described problems of the prior art, the present invention can be predicted that re-encoding (falsification) has been performed by comparing encoding parameters of encoder A and encoder B having different characteristics according to manufacturers and developers. It is to provide a video forgery detection method through prediction of encoding parameters that can be predicted through statistical analysis of a bitstream A, which is difficult to secure.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에서는, 1차 인코딩 및 디코딩하는 제1단계(s10)와, 상기 제1단계에서 디코딩된 영상을 위변조하는 제2단계(s20)와, 위변조된 영상을 재 인코딩하는 제3단계(s30)와, 상기 제3단계에서 재인코딩시 사용된 파라미터를 분석하는 비트스트림 분석단계(s40)와, 상기 비트스트림 분석단계에서 분석되어 검출된 파라미터와 기 저장된 다양한 영상들을 압축할 때 사용되었던 파라미터와 비교판단하는 비교분석단계(s50)를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above technical problem, in one aspect of the present invention, the first step (s10) for primary encoding and decoding, the second step (s20) for forging and forging the decoded image in the first step, and forged A third step (s30) for re-encoding the image, a bitstream analysis step (s40) for analyzing parameters used during re-encoding in the third step, and parameters and pre-stored parameters analyzed and detected in the bitstream analysis step Characterized in that it comprises a comparison analysis step (s50) for comparing and determining the parameters used when compressing various images.

또한, 상기 1차 인코딩 및 디코딩하는 제1단계(s10)는 영상을 압축 해제하는 단계로서, 영상을 압축할 때 이용된 파라미터를 제1저장부에 저장하는 것을 특징으로 한다. In addition, the first step of encoding and decoding the first step (s10) is a step of decompressing the image, characterized in that the parameters used when compressing the image are stored in the first storage unit.

또한, 상기 제1저장부는 인코더를 제조사에 따라 분류하여 저장하고, 분류된 인코더에 따라 이용되는 파라미터를 하위 저장모듈에 의해 저장될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. In addition, the first storage unit is characterized in that the encoder is classified and stored according to the manufacturer, and parameters used according to the classified encoder can be stored by the lower storage module.

또한, 상기 인코딩 파라미터는 국제표준에 따라 16x16 or 4x4 매크로 블록의 intra prediction을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the encoding parameter is characterized by including intra prediction of 16x16 or 4x4 macro blocks according to international standards.

또한, 상기 위변조하는 제2단계(s20)에서 영상을 위변조할 경우 원본 비트스트림 영상은 남아있지 않고 위변조된 비트스트림만 남아있는 것을 특징으로 한다. In addition, when the image is forged in the second step of forgery (s20), the original bitstream image does not remain, and only the forged bitstream remains.

또한, 상기 위변조된 영상을 재 인코딩하는 제3단계(s30)에서 사용된 인코더는 제1단계에서 사용된 인코더와 상이하여 원본 영상의 인코더 알고리즘을 확인할 수 없도록 한 것을 특징으로 한다. In addition, the encoder used in the third step (s30) to re-encode the forged image is different from the encoder used in the first step, so that the encoder algorithm of the original image cannot be identified.

또한, 상기 비트스트림 분석단계(s40)는 비트스트림을 통해 동영상 데이터를 전송받아 채널별로 각각 분리한 후, 서로 다른 비트율을 갖도록 각 채널을 병렬로 인코딩하여 다중 비트율을 갖는 실시간 동영상 스트림을 분석하는 것을 특징으로 한다. In addition, in the bitstream analysis step (s40), after receiving video data through a bitstream, separating each channel, and encoding each channel in parallel to have different bit rates to analyze a real-time video stream having multiple bit rates. It is characterized by.

또한, 상기 비트스트림 분석단계(s40)는 재인코딩된 영상을 분석하여 어떤 파라미터를 이용하였는지 확인하고 이를 검출한 데이터를 제2저장부에 저장하는 것을 특징으로 한다. In addition, the bitstream analysis step (s40) is characterized in that by analyzing the re-encoded image to determine what parameters are used, and storing the detected data in the second storage unit.

또한, 상기 비교분석단계(s50)는 상기 비트스트림 분석단계(S40)에서 산출된 파라미터와 제1저장부(10)에 저장된 파라미터에 대한 정보를 비교분석하여 위변조 검출을 하고 위변조하기 전의 영상에 사용된 인코딩 파라미터를 예측하는 것을 특징으로 한다. In addition, the comparative analysis step (s50) compares and analyzes information about the parameters stored in the bitstream analysis step (S40) and the parameters stored in the first storage unit (10) to detect forgery and to use it in the image before forgery. It is characterized by predicting the encoding parameters.

또한, 상기 비트스트림 분석단계(S40)에서는 통계화된 자료를 바탕으로 위변조 검출 및 인코딩 파라미터를 예측할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. In addition, in the bitstream analysis step (S40), forgery detection and encoding parameters can be predicted based on the statistical data.

또한, 상기 비트스트림 분석단계(S40)는 상기 제1저장부(10)에 있는 데이터를 바탕으로 통계자료산출모듈(30)에 의해 통계화하는 것을 특징으로 한다. In addition, the bitstream analysis step (S40) is characterized in that the statistics by the statistical data calculation module 30 based on the data in the first storage unit (10).

또한, 상기 비트스트림 분석단계(S40)는 인코더 A의 통계적인 특성으로 얻은 인코딩 파라미터와 비트스트림 B의 인코딩 파라미터를 비교분석하여 비트스트림 B와 관련된 원본 입력영상이나 비트스트림 A를 확보할 수 없지만, 영상이 인코더 A를 가진 기기에서 인코딩되었다는 사실을 예측할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, in the bitstream analysis step (S40), the original input image or bitstream A associated with bitstream B cannot be obtained by comparing and analyzing the encoding parameter obtained with the statistical characteristics of encoder A and the encoding parameter of bitstream B. It is characterized in that it is possible to predict that the video is encoded in a device having encoder A.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 제조사와 개발자에 따라 서로 다른 특징을 갖게 되는 인코더 A와 인코더 B의 인코딩 파라미터들을 비교함으로 재인코딩(위변조)이 되었음을 예측할 수 있고, 실제 환경에서 확보하기 어려운 비트스트림 A를 통계적인 분석을 통하여 예측이 가능한 효과를 지닌다. According to the embodiments of the present invention as described above, it can be predicted that re-encoding (falsification) is performed by comparing encoding parameters of encoder A and encoder B having different characteristics according to manufacturers and developers, and secured in a real environment Bitstream A, which is difficult to perform, has a predictable effect through statistical analysis.

도 1은 동영상 위변조 검출 방법을 개략적으로 설명하는 개념도이고,
도 2는 비디오 압축 표준에 포함된 16x16 Intra Prediction Mode의 종류를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 3은 비디오 압축 표준에 포함된 4x4 Intra Prediction Mode의 종류를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩 파라미터 예측을 통한 동영상 위변조 검출 방법을 개략적으로 도시한 블럭도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩 파라미터 예측을 통한 동영상 위변조 검출 장치를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통계적 특성에 기반한 인코딩 파라미터 예측 및 위변조 검출 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
1 is a conceptual diagram schematically illustrating a video forgery detection method,
2 is a diagram schematically showing the types of 16x16 Intra Prediction Mode included in the video compression standard,
3 is a diagram schematically showing the types of 4x4 Intra Prediction Mode included in the video compression standard,
4 is a block diagram schematically showing a video forgery detection method through prediction of encoding parameters according to an embodiment of the present invention,
5 is a diagram schematically showing a video forgery detection apparatus through encoding parameter prediction according to an embodiment of the present invention,
6 is a diagram schematically showing a method for predicting encoding parameters and detecting forgery and alteration based on statistical characteristics according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. The present invention can be applied to various changes and can have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component. The term and/or includes a combination of a plurality of related described items or any one of a plurality of related described items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 아니하는 것으로 이해되어야 할 것이다. When an element is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that other components may be directly connected to or connected to the other component, but there may be other components in between. It should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함한다", "가진다" 등과 관련된 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms related to “comprises”, “haves”, and the like are intended to indicate that there are features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, and one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

본 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 포함한다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 의미와 일치하는 의미로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise herein, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as meanings consistent with the contextual meaning of the related art, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined herein.

도 1은 동영상 위변조 방법을 개략적으로 설명하는 개념도이다.1 is a conceptual diagram schematically illustrating a video forgery and alteration method.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 동영상의 위변조는 위변조하고자 하는 압축 동영상을 디코딩하는 단계(s100)와, 동영상 에디팅 툴을 이용하여 동영상 위변조 단계(s200)와, 위변조된 동영상을 재인코딩하는 단계(s300)를 포함한다. As shown in FIG. 1, in general, forgery of a video is a step of decoding a compressed video to be forged (s100), a video forgery step (s200) using a video editing tool, and a step of re-encoding the forged video. (s300).

이때, 입력 동영상은 압출된 인코더와 다른 인코더를 이용하여 동영상을 재인코딩하게 된다. 예를 들어 자동차 블랙박스로 인코딩된 영상을 PC용 비디오 에디팅 소프트웨어를 이용하여 재인코딩하게 된다. 이 과정에서 자동차 블랙박스 인코더의 알고리즘을 확인할 수 없으며, PC용 비디오 에디팅 소프트웨어의 비디오 인코더도 수정이 어렵기 때문에 자동차 블랙박스 영상의 인코딩 파라미터와 PC용 비디오 에디팅 소프트웨어의 영상의 인코딩 파라미터를 같게 만드는 것은 상당히 어려운 일이다. At this time, the input video is re-encoded using a different encoder than the extruded encoder. For example, a video encoded with a car black box is re-encoded using a video editing software for PC. In this process, it is not possible to check the algorithm of the car black box encoder, and it is difficult to modify the video encoder of the video editing software for PC. Therefore, making the encoding parameters of the car black box video and the video encoding software for the PC the same is the same. It is quite difficult.

상기 동영상 디코딩하는 단계(s100)는 인코더 프로그램을 이용하여 압축한 동영상 파일을 다시 재생할 수 있도록 디코딩하는 단계이다. The step of decoding the video (s100) is a step of decoding the compressed video file to be reproduced again using an encoder program.

먼저, 동영상은 정지된 사진(프레임)을 시간을 축으로 여러 장 모여있으며, 동영상의 데이터 크기는 가로*세로*픽셀수*컬러수를 이용하여 산출되며 이는 무압축일 경우 512*512라는 작은 사이즈의 동영상도 6메가라는 큰 사이즈가 된다. 또한, 동영상 서비스를 제공할 경우 초당 24프레임을 보장해야 하니 1초의 동영상에 144메가라는 큰용량을 필요로 하게 된다. First, the video is a number of still photos (frames) collected on a time axis, and the data size of the video is calculated using horizontal*vertical*pixels*colors, which is a small size of 512*512 when uncompressed. 'S video also has a large size of 6 mega. In addition, when providing a video service, 24 frames per second must be guaranteed, which requires a large capacity of 144 megabytes per second.

따라서, 인코더라는 프로그램을 이용하여 영상을 압축하는 인코딩을 하고 이를 재생하기 위하여 디코더를 이용하여 디코딩하게 된다. Therefore, the encoding that compresses the image using a program called an encoder is performed and decoded using a decoder to reproduce it.

상기 인코딩은 비디오 압축 표준에 맞춰 진행하는데, 상기 비디오 압축 국제 표준에서는 디코더가 지원해야 할 기능에 대해서만 정의하며, 인코더의 알고리즘 개발이나 구현에 대해서는 제한을 두고 있지 않다. 예를 들어, H.264의 표준에서는 16x16 or 4x4 매크로 블록의 intra prediction을 위해 아래와 같은 모드를 지원해야 한다.The encoding proceeds in accordance with the video compression standard. In the video compression international standard, only the functions to be supported by the decoder are defined, and there is no restriction on the algorithm development or implementation of the encoder. For example, the H.264 standard should support the following modes for intra prediction of 16x16 or 4x4 macro blocks.

먼저, 16x16 Intra Prediction Mode는 도 2에 도시된 4가지의 종류를 가지고 있고 4x4 Intra Prediction Mode는 도 3에 도시된 바와 같이 총 9가지의 종류가 존재한다. First, 16x16 Intra Prediction Mode has four types shown in FIG. 2, and 4x4 Intra Prediction Mode has a total of nine types as shown in FIG.

그러나, 국제 표준에서는 16x16 intra prediction mode와 4x4 intra prediction mode 중에서 어떤 모드를 선택할지에 대한 방법은 정의되어 있지 않으며, 이는 인코더를 개발하는 과정에서 자유롭게 선택할 수 있으며, intra prediction이외에도 이러한 파라미터로는 대표적으로 inter prediction의 block 크기 (block decomposition), inter block skip 여부, 탐색 영역, reference frame, rate control의 QP 변화등 다양하게 있다.However, the international standard does not define a method to select between 16x16 intra prediction mode and 4x4 intra prediction mode, which can be freely selected in the course of developing an encoder. There are various types of inter prediction block size (block decomposition), inter block skip, search area, reference frame, and QP change of rate control.

국제 표준에서 기술한 모든 기능과 모드를 활용하면, 효율적으로 동영상을 압축할 수 있다. 그러나, 비디오 인코딩은 높은 연산량을 필요로 하기 때문에 모든 기능과 모드의 효율성을 고려하여 구현하게 되면, 제품의 가격이 올라가거나 연산속도가 느려져 실시간 인코딩에 어려움이 생길 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 많은 인코더들은 고속 알고리즘을 사용하여 선택적으로 기능과 모드를 선택하게 된다. 예를 들어, 연산량을 줄이기 위하여 intra prediction에서 4x4 intra prediction은 수행하지 않고, 무조건 16x16 intra prediction만을 수행할 수 있다. Using all the features and modes described in international standards, you can compress video efficiently. However, since video encoding requires a high amount of computation, if implemented in consideration of the efficiency of all functions and modes, the price of the product may increase or the computation speed may be slow, which may cause difficulty in real-time encoding. To solve this problem, many encoders use high-speed algorithms to selectively select functions and modes. For example, in order to reduce the amount of computation, 4x4 intra prediction is not performed in intra prediction, and only 16x16 intra prediction can be performed unconditionally.

이 경우, 압축효율은 다소 줄어들지만, 4x4 intra prediction을 수행하지 않기 때문에 연산량 감소 효과가 생겨 인코딩 시간을 대폭 감소하는 것이 가능하다. In this case, the compression efficiency is somewhat reduced, but since 4x4 intra prediction is not performed, it is possible to significantly reduce the encoding time due to the computational effect.

또한, 연산량을 줄이기 위하여 16x16 intra prediction에서 지원하는 4가지 모드에서 3가지만 고려할 수 있다. 연산량이 많이 소모되는 모드를 제한함으로써 수행시간을 감소하는 것이 가능하며, 16x16 intra prediction에서 4가지 모드를 모두 고려하지만 연산량을 줄이기 위하여 선택적으로 우선순위 미리 지정하여 3가지 모드를 먼저 확인하고 결과가 좋지 않을 경우에만 4번째 모드를 고려할 수 있다.In addition, only three of the four modes supported by 16x16 intra prediction can be considered to reduce the computation amount. It is possible to reduce the execution time by limiting the mode that consumes a lot of computation, and all four modes are considered in 16x16 intra prediction, but in order to reduce the computation, it is possible to check the three modes first by selectively prioritizing them. If not, the fourth mode can be considered.

이와 같이 표준에서는 디코더가 지원해야 할 최소한의 기능과 모드를 정의하고 있지만, 인코더에서는 이러한 기능과 모드를 선택적으로 사용할 수 있다. 이러한 응용은 모든 기능과 모드에서 그대로 적용이 가능하다. 가령 H.264의 high profile에서 B frame을 지원하지만, B frame을 사용하지 않을 수 있다. As such, the standard defines the minimum functions and modes that the decoder must support, but the encoders can use these functions and modes selectively. These applications can be applied as is in all functions and modes. For example, B frame is supported in the high profile of H.264, but B frame may not be used.

기능과 모드 선택 알고리즘을 고속화하거나 기능과 모드를 제한하는 방법은 위에 기술된 방법 이외에도 상당히 많으며, 동영상 압축을 개발하는 제조사와 개발자에게는 통상적인 기술이다.There are many ways to speed up the function and mode selection algorithm or to limit the function and mode, as well as the methods described above, and it is a common technology for manufacturers and developers who develop video compression.

본 발명에서는 위와 같이 기능과 모드 선택 알고리즘을 고속화하거나 기능과 모드를 제한하는 방법 등을 이용하여 최종적으로 선택된 기능과 모드를 인코딩 파라미터라고 정의한다. In the present invention, the function and mode finally selected are defined as encoding parameters by using a method for speeding up the function and mode selection algorithm or limiting the function and mode as described above.

위에서 언급한 것처럼 고속 인코딩 파라미터의 결정 혹은 제한적인 인코딩 파라미터의 선택방법은 동영상 인코더 제조사와 개발자에게는 통상적인 기술이다.As mentioned above, a method for determining a high-speed encoding parameter or selecting a limited encoding parameter is a common technique for video encoder manufacturers and developers.

그러나 인코더를 개발하는 제조사와 개발자마다 서로 다른 알고리즘들을 개발하여 적용을 하게 된다. 따라서 서로 다른 인코더는 서로 다른 인코딩 파라미터에 따라 동영상을 압축하게 된다.However, different algorithms are developed and applied by manufacturers and developers who develop encoders. Therefore, different encoders compress video according to different encoding parameters.

인코딩 파라미터를 고속으로 결정하거나 선택적으로 제한하는 알고리즘들은 통상적인 인코더 개발과정에서 결정되지만, 각 기기 및 용도에 맞는 효율적인 알고리즘의 개발은 어려운 문제다. 예를 들어 자동차 블랙박스와 휴대전화와 같은 임베디드기기에서는 낮은 전압과 적은 메모리를 사용하여 실시간 인코딩을 수행해야 하기 때문에 인코더 개발의 노하우가 필요한 영역이다. 따라서, 인코딩된 결과물인 비트스트림을 통하여 인코더의 파라미터를 확인하는 것은 가능하지만, 이를 동일하게 생성해내는 알고리즘을 동일하게 만들어내는 인코더를 만드는 것은 어려운 문제다. 결과적으로 인코딩 파라미터는 인간의 지문과 같은 역할을 하며, 인코딩 파라미터의 비교를 통하여 인코더의 종류를 구별해 내는 것이 가능하다. Algorithms for determining or selectively limiting encoding parameters at high speed are determined in a typical encoder development process, but it is difficult to develop an efficient algorithm for each device and application. For example, embedded devices such as automobile black boxes and mobile phones require real-time encoding using low voltage and low memory, so this is an area that requires know-how in encoder development. Therefore, it is possible to check the parameters of the encoder through the encoded resultant bitstream, but it is a difficult problem to create an encoder that makes the same algorithm to generate the same. As a result, the encoding parameter acts like a human fingerprint, and it is possible to distinguish the type of encoder through comparison of encoding parameters.

따라서, 본 발명은 상기와 같이 인코딩과 디코딩을 거친 영상은 위변조 과정을 거친 후에 앞서 인코딩을 했던 인코더와 다른 인코더를 가지고 재 인코딩이 이루어진다. 이때, 인코딩에 사용된 파라미터에 대한 정보와 재인코딩에 사용된 파라미터 정보를 비교하여 재인코딩된 영상이 위조되었음을 예측할 수 있도록 한다. Therefore, in the present invention, the image that has been encoded and decoded as described above is re-encoded using an encoder different from the previously encoded encoder after undergoing a forgery modulation process. At this time, the information on the parameters used for encoding is compared with the parameter information used for re-encoding to predict that the re-encoded image is forged.

본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 1차 인코딩 및 디코딩하는 제1단계(s10)와, 상기 제1단계에서 디코딩된 영상을 위변조하는 제2단계(s20)와, 위변조된 영상을 재 인코딩하는 제3단계(s30)와, 상기 제3단계에서 재인코딩시 사용된 파라미터를 분석하는 비트스트림 분석단계(s40)와, 상기 비트스트림 분석단계에서 분석되어 검출된 파라미터와 기 저장된 다양한 영상들을 압축할 때 사용되었던 파라미터와 비교판단하는 비교분석단계(s50)를 포함한다. The present invention, as shown in Figure 4, the first step (s10) for primary encoding and decoding, the second step (s20) for forging and forging the decoded image in the first step, and re-encoding the forged image The third step (s30), the bitstream analysis step (s40) for analyzing the parameters used during re-encoding in the third step, and the parameters detected and analyzed in the bitstream analysis step and various images stored in advance are compressed. It includes a comparison analysis step (s50) to determine the comparison with the parameters used when doing.

상기 1차 인코딩 및 디코딩하는 제1단계(s10)는 영상을 압축 해제하는 단계로서, 영상을 압축할 경우에는 파라미터가 이용된다. The first step of encoding and decoding (s10) is a step of decompressing an image, and parameters are used when compressing the image.

인코딩할 때 사용하는 인코더를 A라고 가정할 때, 인코더 A는 파라미터 1, 2, 3을 이용하여 인코딩을 수행하며, 이는 비트스트림의 분석에 의해 파라미터 1,2,3의 이용을 확인할 수 있다. 상기와 같이 비트스트림에 의해 확인된 파라미터의 종류는 제1 저장부(10)에 저장시킨다. Assuming that the encoder used for encoding is A, encoder A performs encoding using parameters 1, 2, and 3, which can confirm the use of parameters 1,2,3 by analyzing the bitstream. The types of parameters identified by the bitstream are stored in the first storage unit 10 as described above.

상기 제1저장부(10)는 인코더의 종류를 분류화하며, 상기 분류화된 인코더에 따라 이용되는 파라미터를 분류하여 저장한다. 상기와 같이, 저장된 정보는 추후 비교분석단계(s50)에서 정보 제공을 하여 제공된 영상이 위변조가 여부를 판단하고 예측할 수 있도록 한다. The first storage unit 10 classifies the types of encoders, and classifies and stores parameters used according to the classified encoders. As described above, the stored information is provided at a later comparative analysis step (s50) to determine and predict whether the provided image is forged or forged.

인코더는 제조사별, 모델별로 이용되는 파라미터가 상이하므로 상기 제1저장부(10)에는 제조사 또는 모델별로 분류하여 저장하고, 상기 제1저장부(10)에 포함된 하위저장모듈(11)에는 인코딩에 사용된 파라미터를 저장할 수 있도록 한다. Since the encoders use different parameters for each manufacturer and model, they are classified and stored in the first storage unit 10 by manufacturer or model, and encoded in the lower storage module 11 included in the first storage unit 10. It is possible to save the parameters used in.

이를 다시 설명하면, 상기 1차 인코딩 및 디코딩하는 제1단계(s10)에서 영상을 인코딩하기 위하여 A제조사에서 제조된 인코더를 사용하였을 경우 하위저장모듈(11)은 a 모델에서 이용된 파라미터 1,2,3을 저장한다. In other words, when the encoder manufactured by the manufacturer A was used to encode the image in the first step (s10) of the primary encoding and decoding, the sub-storage module 11 uses parameters 1 and 2 used in the model a. Save 3.

만약, a 모델이 아닌 b 모델을 사용하였을 경우 상기 하위저장모듈(11)은 b모델의 파라미터 1,2,3을 저장할 수 있도록 한다. If a b model other than a model is used, the sub-storage module 11 can store parameters 1,2 and 3 of the b model.

상기 위변조하는 제2단계(s20)는 상기 1차 인코딩 및 디코딩하는 제1단계(s10)에서 압축 및 해제된 영상을 필요에 따라 위변조를 하는 단계이다. The second step of forgery (s20) is a step of forgery, if necessary, the compressed and decompressed image in the first step (s10) of the first encoding and decoding.

예를 들어 특정 사용자가 블랙박스(인코더 A)로 촬영된 영상이 자신에게 불리하여 PC 비디오 에디팅 소프트웨어(인코더 B)로 위변조하고, 비트스트림 B를 증거자료로 제출한다. For example, a video captured by a specific user with a black box (encoder A) is against them and forged with PC video editing software (encoder B), and bitstream B is submitted as evidence.

상기와 같이 위변조된 영상은 비트스트림 A는 남아있지 않고 비트스트림 B만 남아 있으므로 영상이 위변조되어 있는지의 여부를 확인할 수 없으므로 본원발명은 추후 비교분석단계(s50)를 통해 위변조 여부를 확인할 수 있도록 한다. As the above forged image does not remain in bitstream A, only bitstream B remains, so it is not possible to check whether the image is forged or not, so the present invention enables to check forgery forgery through a later comparative analysis step (s50). .

상기 위변조된 영상을 재 인코딩하는 제3단계(s30)는 상기 위변조하는 제2단계(s20)에서 생성된 영상을 새로운 인코더를 이용하여 재인코딩하는 단계이다. The third step (s30) of re-encoding the forged image is a step of re-encoding the image generated in the second step (s20) of forgery using a new encoder.

상기 제1단계에서 사용된 인코더와 제3단계에서 사용된 인코더는 서로 상이하다. 예를 들어 자동차 블랙박스로 인코딩된 영상을 PC용 비디오 에디팅 소프트웨어를 이용하여 재인코딩하는 것을 말한다. The encoder used in the first step and the encoder used in the third step are different from each other. For example, it refers to re-encoding an image encoded in a car black box using video editing software for PC.

상기와 같이 재인코딩을 하게 되면 자동차 블랙박스 인코더의 알고리즘을 확인할 수 없고, PC용 비디오 에디팅 소프트웨어의 비디오 인코더도 수정이 어렵기 때문에 자동차 블랙박스 영상의 인코딩 파라미터와 PC용 비디오 에디팅 소프트웨어의 영상의 인코딩 파라미터가 같지 않음을 알 수 있다. When re-encoding as described above, it is impossible to check the algorithm of the car black box encoder, and it is difficult to modify the video encoder of the video editing software for the PC. Therefore, the encoding parameters of the car black box video and the video encoding of the video editing software for the PC are encoded. It can be seen that the parameters are not the same.

따라서, 상기 1차 인코딩과 재인코딩하는 인코더는 서로 다른 인코더를 사용된 것을 뜻한다.Therefore, the primary encoding and the re-encoding encoder means that different encoders are used.

상기 비트스트림 분석단계(s40)는 재인코딩된 영상을 분석하여 어떤 파라미터를 이용하였는지 확인하고 이를 검출할 수 있도록 하는 것으로, 상기 비트스트림은 동영상 데이터를 전송받아 채널별로 각각 분리한 후, 서로 다른 비트율을 갖도록 각 채널을 병렬로 인코딩하여 다중 비트율을 갖는 실시간 동영상 스트림을 분석하는 것으로 재인코딩 단계에서 이용된 파라미터를 검출하고 이를 제2저장부(20)에 저장할 수 있도록 한다. The bitstream analysis step (s40) analyzes the re-encoded image to determine what parameters are used and detects them. The bitstream receives video data, separates them for each channel, and has different bit rates. Each channel is encoded in parallel to analyze a real-time video stream having a multi-bit rate, so that parameters used in the re-encoding step can be detected and stored in the second storage unit 20.

상기 제2저장부(20)에 저장된 데이터는 재인코딩을 하면서 사용된 B제조사의 a 모델을 사용하면서 이용된 파라미터에 대한 정보를 저장한다. The data stored in the second storage unit 20 stores information on parameters used while using a model of manufacturer B used while re-encoding.

상기 제1저장부(10)에 저장된 파라미터에 대한 정보와 제2저장부(20)에 저장된 파라미터에 대한 정보는 동일 또는 상이할 수 있으므로, 추후 비교분석단계(S50)에서 제1저장부(10)에 저장된 데이터와 제2저장부(20)에 저장된 데이터를 비교분석할 수 있도록 한다. Since the information on the parameters stored in the first storage unit 10 and the information on the parameters stored in the second storage unit 20 may be the same or different, the first storage unit 10 in a later comparative analysis step (S50). ) To compare and analyze the data stored in the second storage unit 20.

상기 비교분석단계(s50)는 상기 비트스트림 분석단계(S40)에서 산출된 파라미터와 제1저장부(10)에 저장된 파라미터에 대한 정보를 비교분석하여 위변조 검출을 하고 위변조하기 전의 영상에 사용된 인코딩 파라미터를 예측할 수 있도록 한다.In the comparison analysis step (s50), forgery detection is performed by comparing and analyzing the information calculated in the bitstream analysis step (S40) and the parameters stored in the first storage unit 10, and encoding used in the image before forgery modulation is performed. Make parameters predictable.

즉, 재인코딩하여 분석된 비트스트림 B와 관련된 원본 입력영상이나 비트스트림 A를 확보할 수 없지만, 영상이 인코더 A를 가진 기기에서 인코딩되었다는 사실을 알고 있고, 인코더 A로 인코딩된 다양한 영상을 확보 할 수 있을 경우, 반복적인 실험을 통해 인코딩 파라미터의 통계적인 특성을 확인이 가능하므로 상기 비교분석단계(S50)를 통해 인코딩 파라미터를 예측하고 위변조를 검출할 수 있도록 한다. That is, although it is impossible to obtain the original input image or bitstream A related to the analyzed bitstream B by re-encoding, we know that the image is encoded on the device with encoder A, and we can secure various images encoded with encoder A. If possible, it is possible to check the statistical characteristics of the encoding parameters through repetitive experiments, thereby predicting the encoding parameters and detecting forgery and alteration through the comparative analysis step (S50).

한편, 상기 비트스트림 분석단계(S40)에서는 통계화된 자료를 바탕으로 위변조 검출 및 인코딩 파라미터를 예측할 수 있도록 한다. Meanwhile, in the bitstream analysis step (S40), forgery detection and encoding parameters can be predicted based on the statistical data.

따라서, 통계화된 자료를 산출해야 하며 이는 상기 제1저장부(10)에 있는 데이터를 바탕으로 하고, 이는 통계자료산출모듈(30)에 의해 이루어질 수 있도록 한다. Therefore, it is necessary to calculate the statistical data, which is based on the data in the first storage unit 10, which can be made by the statistical data calculation module 30.

상기 통계자료산출모듈(30)은 인코더에 대한 정보를 수집하고, 인코더에 대한 정보를 통계적으로 산출하여 이를 상기 제1저장부(10)와 제2저장부(20)에 저장된 파라미터에 대한 정보를 비교분석하여 위변조를 검출하고 위변조시 사용된 파라미터에 대한 정보를 산출할 수 있도록 한다(도 5참조). The statistical data calculation module 30 collects information about the encoder and statistically calculates information about the encoder to obtain information about parameters stored in the first storage unit 10 and the second storage unit 20. By comparing and analyzing, it is possible to detect forgery and detect information on parameters used in forgery (see FIG. 5).

상기 인코더는 제조사와 모델에 따라 이용되는 파라미터가 상이하며, 상기 통계자료산출모듈(30)에서 산출된 자료는 제1저장부(10)에 저장된 데이터를 바탕으로 통계화하는 것을 특징으로 한다. The encoder is characterized in that the parameters used according to the manufacturer and model are different, and the data calculated by the statistical data calculation module 30 is statistically based on the data stored in the first storage unit 10.

구체적인 예를 통하여 설명하면, Explained through specific examples,

제조사manufacturer 모델Model 16x16 intra prediction mode 사용 여부Whether to use 16x16 intra prediction mode 1One 22 33 44 AA aa oo oo oo xx oo oo oo xx

상기 표1은 다양한 영상을 인코더 A로 인코딩하고 결과 비트스트림을 분석하여 16x16 intra prediction mode의 사용 여부를 기록하였다. 위의 표는 해당모드가 한번이라도 사용이 되었다면 o표로 표시되며, 한 번도 사용되지 않은 경우, x로 표시되었다. A제조사의 a모델에서는 4번모드가 한번도 사용되지 않은 것을 확인할 수 있다.Table 1 above records the use of 16x16 intra prediction mode by encoding various images with encoder A and analyzing the resulting bitstream. The above table is marked with an o-table if the corresponding mode has been used even once, and is marked with an x if it has never been used. In the a model of manufacturer A, you can see that mode 4 was never used.

제조사manufacturer 모델Model 16x16 intra prediction mode 사용 여부Whether to use 16x16 intra prediction mode 1One 22 33 44 AA bb 385,332385,332 30,44030,440 95,57095,570 474474 327,809327,809 83,07183,071 90,66890,668 243243 cc 789,581789,581 59,55859,558 58,67758,677 53,56453,564 454,226454,226 36,37736,377 186,536186,536 83,55283,552

표2는 인코더 A로 다양한 영상을 인코딩하고 결과 비트스트림을 분석하여 16x16 intra prediction mode에서 각 모드가 사용된 횟수를 기록한 통계결과이다.Table 2 is a statistical result of recording the number of times each mode was used in 16x16 intra prediction mode by encoding various images with encoder A and analyzing the resulting bitstream.

위의 결과에서 A제조사의 b모델과 c모델은 위의 a모델과는 달리 1,2,3,4번 모드를 모두 사용하는 것을 확인할 수 있다. 그러나 b모델의 4번 모드의 사용확률은 c모델에 비해서 크게 떨어지며, 통계적으로 다른 특성을 가진 것을 확인할 수 있다.From the above results, it can be seen that the b model and the c model of manufacturer A use all the 1,2,3,4 modes, unlike the a model above. However, the probability of using the 4th mode of the b model is significantly lower than that of the c model, and it can be seen that it has statistically different characteristics.

이러한 통계적인 특성의 비교는 기존의 통계학에서 많이 다룬 내용이기 때문에 본발명에서는 자세한 설명은 생략하도록 한다.Since the comparison of these statistical characteristics is much dealt with in existing statistics, detailed description will be omitted in the present invention.

상기와 같이 통계적인 특성의 분석이 완료되고 나면, 인코더 A의 통계적인 특성으로 얻은 인코딩 파라미터와 비트스트림 B의 인코딩 파라미터를 비교하는 것이 가능하다. 두 가지의 통계적인 특성이 다를 경우에는 서로 다른 인코더로 인코딩 되었다는 것을 알 수 있으며, 비트스트림 B는 인코더 A로 인코딩되지 않았다는 것을 확인할 수 있다.As described above, after the analysis of the statistical characteristics is completed, it is possible to compare the encoding parameters obtained with the statistical characteristics of encoder A and the encoding parameters of bitstream B. When the two statistical characteristics are different, it can be seen that they are encoded by different encoders, and it can be confirmed that bitstream B is not encoded by encoder A.

따라서, 재인코딩된 비트스트림 B를 통해 산출된 인코딩 파라미터가 위변조된 것인지 검출할 수 있고, 위에서 언급한 바와 같이 비트스트림 B와 관련된 원본 입력영상이나 비트스트림 A를 확보할 수 없지만, 영상이 인코더 A를 가진 기기에서 인코딩되었다는 사실을 예측할 수 있는 특징을 가진다. Therefore, it is possible to detect whether the encoding parameter calculated through the re-encoded bitstream B is forged, and as described above, the original input image or bitstream A related to bitstream B cannot be obtained, but the image is encoder A It has the feature of predicting the fact that it is encoded on a device with.

따라서, 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이, A제조사에서 제조된 인코더의 파라미터 1,2,3을 이용하여 인코딩된 영상은 위변조과정을 거쳐 B제조사에서 제조된 인코더의 파라미터 1-1,2-1,3-1에 의해 인코딩을 하게 되면, 처음 인코딩하면서 이용된 파라미터 1,2,3에 대한 정보는 확보할 수 없으므로 상기 통계자료산출모듈(30)에서 다양한 영상을 통해 통계적으로 산출된 파라미터정보를 상기 재인코딩된 파라미터 1-1,2-1,3-1과 매칭하여 위변조의 여부를 판단하고, 처음 인코딩된 파라미터에 대하여 어떤 파라미터를 이용하였는지를 예측할 수 있도록 한다. Accordingly, according to the present invention, as shown in FIG. 6, an image encoded using parameters 1, 2 and 3 of the encoder manufactured by manufacturer A is subjected to a forgery modulation process, and parameters 1-1 and 2 of encoder manufactured by manufacturer B are fabricated. When encoding by -1,3-1, the information on the parameters 1,2,3 used during the first encoding cannot be secured, so the statistical data calculation module 30 provides statistically calculated parameters through various images. The information is matched with the re-encoded parameters 1-1, 2-1, and 3-1 to determine whether forgery or alteration has occurred, and to predict which parameter is used for the first encoded parameter.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art may variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can.

s10 : 1차 인코딩 및 디코딩하는 제1단계()와,
s20 : 영상을 위변조하는 제2단계
s30 : 재 인코딩하는 제3단계
s40 : 비트스트림 분석단계
s50 : 비교분석단계
s10: a first step () for primary encoding and decoding, and
s20: second step of forgery and forgery
s30: third step of re-encoding
s40: Bitstream analysis step
s50: Comparative analysis step

Claims (12)

1차 인코딩 및 디코딩하는 제1단계(s10)와, 상기 제1단계에서 디코딩된 영상을 위변조하는 제2단계(s20)와, 위변조된 영상을 재 인코딩하는 제3단계(s30)와, 상기 제3단계에서 재인코딩시 사용된 파라미터를 분석하는 비트스트림 분석단계(s40)와, 상기 비트스트림 분석단계에서 분석되어 검출된 파라미터와 기 저장된 다양한 영상들을 압축할 때 사용되었던 파라미터와 비교판단하는 비교분석단계(s50)를 포함하며,
상기 비트스트림 분석단계(S40)는 제1저장부(10)에 있는 데이터를 바탕으로 통계자료산출모듈(30)에 의해 통계화하며, 상기 통계화된 자료를 바탕으로 위변조 검출 및 인코딩 파라미터를 예측할 수 있도록 하는 것으로,
상기 비트스트림 분석단계(S40)는 재인코딩된 영상을 분석하여 어떤 파라미터를 이용하였는지 확인하고 이를 검출한 데이터를 제2저장부에 저장하고, 인코더 A의 통계적인 특성으로 얻은 인코딩 파라미터와 비트스트림 B의 인코딩 파라미터를 비교분석하여 비트스트림 B와 관련된 원본 입력영상이나 비트스트림 A를 확보할 수 없지만, 영상이 인코더 A를 가진 기기에서 인코딩되었다는 사실을 예측할 수 있으며,
상기 비교분석단계(s50)는 상기 비트스트림 분석단계(S40)에서 산출된 파라미터와 제1저장부(10)에 저장된 파라미터에 대한 정보를 비교분석하여 위변조 검출을 하고 위변조하기 전의 영상에 사용된 인코딩 파라미터를 예측하는 것으로,
상기 제1저장부는 인코더를 제조사에 따라 분류하여 저장하고, 분류된 인코더에 따라 이용되는 파라미터를 하위 저장모듈에 의해 저장하며,
상기 제2저장부는 재인코딩 단계에서 이용된 파라미터를 저장하는 것을 특징으로 하는 인코딩 파라미터 예측을 통한 동영상 위변조 검출 방법.
The first step (s10) for primary encoding and decoding, the second step (s20) for forgery-modulating the decoded image in the first step, the third step (s30) for re-encoding the forged image, and the first A bitstream analysis step (s40) for analyzing the parameters used when re-encoding in step 3, and a comparative analysis for comparing and determining the parameters that were analyzed and detected in the bitstream analysis step and the parameters used when compressing various pre-stored images. Step (s50),
The bitstream analysis step (S40) is statisticalized by the statistical data calculation module 30 based on the data in the first storage unit 10, and forgery detection and encoding parameters are predicted based on the statistical data. By making it possible,
The bitstream analysis step (S40) analyzes the re-encoded image to determine what parameters are used, stores the detected data in a second storage unit, and encoding parameters and bitstream B obtained as statistical characteristics of encoder A. By comparing and analyzing the encoding parameters of, the original input image or bitstream A related to bitstream B cannot be obtained, but it can be predicted that the image is encoded in a device having encoder A,
In the comparison analysis step (s50), forgery detection is performed by comparing and analyzing the information calculated in the bitstream analysis step (S40) and the parameters stored in the first storage unit 10, and encoding used in the image before forgery modulation is performed. By predicting the parameters,
The first storage unit classifies and stores an encoder according to a manufacturer, and stores parameters used according to the classified encoder by a lower storage module,
The second storage unit detects video forgery and alteration through prediction of encoding parameters, characterized in that it stores parameters used in the re-encoding step.
제1항에 있어서,
상기 1차 인코딩 및 디코딩하는 제1단계(s10)는 영상을 압축 해제하는 단계로서, 영상을 압축할 때 이용된 파라미터를 제1저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 인코딩 파라미터 예측을 통한 동영상 위변조 검출 방법.
According to claim 1,
The first step of encoding and decoding (s10) is a step of decompressing an image, and detecting forgery and alteration of a video through prediction of encoding parameters, characterized in that a parameter used when compressing the image is stored in a first storage unit. Way.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 인코딩 파라미터는 국제표준에 따라 16x16 or 4x4 매크로 블록의 intra prediction을 포함하는 것을 특징으로 하는 인코딩 파라미터 예측을 통한 동영상 위변조 검출 방법.
According to claim 1,
The encoding parameter includes intra prediction of 16x16 or 4x4 macro blocks according to international standards.
제1항에 있어서,
상기 위변조하는 제2단계(s20)에서 영상을 위변조할 경우 원본 비트스트림 영상은 남아있지 않고 위변조된 비트스트림만 남아있는 것을 특징으로 하는 인코딩 파라미터 예측을 통한 동영상 위변조 검출 방법.
According to claim 1,
In the second step (s20) of forgery and forgery, when forgery the video, the original bitstream video does not remain, but only the forged video bitstream remains.
제1항에 있어서,
상기 위변조된 영상을 재 인코딩하는 제3단계(s30)에서 사용된 인코더는 제1단계에서 사용된 인코더와 상이하여 원본 영상의 인코더 알고리즘을 확인할 수 없도록 한 것을 특징으로 하는 인코딩 파라미터 예측을 통한 동영상 위변조 검출 방법.
According to claim 1,
The encoder used in the third step (s30) of re-encoding the forged video is different from the encoder used in the first step so that the encoder algorithm of the original video cannot be checked, and thus the video forgery through encoding parameter prediction is prevented. Detection method.
제1항에 있어서,
상기 비트스트림 분석단계(s40)는 비트스트림을 통해 동영상 데이터를 전송받아 채널별로 각각 분리한 후, 서로 다른 비트율을 갖도록 각 채널을 병렬로 인코딩하여 다중 비트율을 갖는 실시간 동영상 스트림을 분석하는 것을 특징으로 하는 인코딩 파라미터 예측을 통한 동영상 위변조 검출 방법.
According to claim 1,
The bitstream analysis step (s40) is characterized by analyzing the real-time video stream having multiple bit rates by encoding video channels in parallel to have different bit rates after receiving video data through the bit stream and separating each channel. Video forgery detection method by predicting encoding parameters.
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