KR102530463B1 - 보행자 얼굴 검출 정보를 매개로 한 영상 보안 장치 및 그 방법 - Google Patents

보행자 얼굴 검출 정보를 매개로 한 영상 보안 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 보안 장치는 카메라로부터 영상을 수신하는 영상 모듈; 상기 영상에 포함된 보행자의 얼굴을 인식하는 인식 모듈; 상기 영상에 대한 영상 암호키를 생성하는 제1키 생성 모듈; 상기 영상 암호키를 이용하여 상기 영상을 1차 암호화하는 제1보안 모듈; 상기 영상 암호키를 저장하는 제1저장 모듈; 및 서버와 통신하는 제1통신 모듈을 포함한다.

Description

보행자 얼굴 검출 정보를 매개로 한 영상 보안 장치 및 그 방법{Image security device and method using pedestrian face detection information}
본 발명은 보행자 얼굴 검출 정보를 매개로 한 영상 보안 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 이중 암호화 및 이중 복호화 과정을 통해 보행자 얼굴 검출 정보를 매개로 한 영상 보안 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
CCTV는 비디오 카메라의 영상 신호를 한정된 모니터로 전송하는 시스템으로서 주로 은행, 공항, 군사시설, 편의점 등과 같이 감시가 필요한 곳에서 사용되고 있다. 이 CCTV를 DVR(Digital Video Recorder)과 함께 사용하여 일정 기간 동안의 영상을 저장하기도 하고, 다양한 동작감지 기술을 이용하여 영상신호에 변화가 있을 때만 CCTV의 영상을 저장하게 하기도 한다.
CCTV를 통해 보안이 필요한 곳에 감시의 수단으로 사용되기도 하나, 다양한 장소에 설치되는 CCTV에 의해 사생활 침해 문제가 발생할 수 있다. 특히, 불특정 다수를 대상으로 영상을 수집하는 과정에서 발생할 수 있는 사생활 침해문제는 다른 IT 시스템에 비해 더욱 심각한 문제로 지적되고 있다. 또한, 일반적인 CCTV 영상 데이터는 공격자의 이해관계 또는 필요에 따라 위변조 가능성에 항상 노출되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 보행자 얼굴 검출 정보를 매개로 한 영상 보안 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 보안 장치는 카메라로부터 영상을 수신하는 영상 모듈; 상기 영상에 포함된 보행자의 얼굴을 인식하는 인식 모듈; 상기 영상에 대한 영상 암호키를 생성하는 제1키 생성 모듈; 상기 영상 암호키를 이용하여 상기 영상을 1차 암호화하는 제1보안 모듈; 상기 영상 암호키를 저장하는 제1저장 모듈; 및 서버와 통신하는 제1통신 모듈을 포함한다.
상기 제1저장 모듈은 상기 인식 모듈에서 인식한 상기 보행자의 얼굴에 따른 보행자 번호 테이블 및 상기 영상 암호키를 저장할 수 있다.
상기 제1통신 모듈은 상기 서버에 상기 보행자의 얼굴에 따른 관심 영역이 지정된 보행자 위치 테이블 및 제1차 암호화 영상을 송신할 수 있다.
상기 영상 암호키는 상기 영상이 촬영된 일자, 시간 및 상기 카메라 중 적어도 하나의 정보를 포함하여 생성될 수 있다.
사용자가 영상 요청하는 경우, 상기 인식 모듈은 상기 사용자의 얼굴을 인식하여 상기 사용자의 보행자 번호를 추출하고, 상기 제1보안 모듈은 상기 사용자의 상기 보행자 번호가 포함된 영상을 상기 서버에 요청할 수 있다.
상기 제1보안 모듈은 상기 서버로부터 수신된 암호화 영상을 상기 영상 암호키를 이용하여 복호화할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 보안 서버는 보행자 위치 테이블 및 제1차 암호화 영상을 수신하는 제2통신 모듈; 상기 보행자 위치 테이블에 포함된 보행자마다 보행자 키를 생성하는 제2키 생성 모듈; 상기 제1차 암호화 영상을 상기 보행자의 위치 및 상기 보행자 키를 이용하여 2차 암호화하는 제2보안 모듈; 및 상기 보행자 위치 테이블, 제2차 암호화 영상, 및 상기 보행자 키 테이블을 저장하는 제2저장 모듈을 포함한다.
사용자가 영상 요청하는 경우, 상기 제2통신 모듈로 수신된 상기 사용자의 상기 보행자 번호를 이용하여 상기 제2보안 모듈은 상기 사용자의 상기 보행자 번호가 포함된 제2차 암호화 영상을 1차 복호화할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 보안 방법은 카메라로부터 수신한 영상에 대하여 영상 암호키를 생성하는 단계; 상기 수신한 영상에 포함된 보행자의 얼굴을 인식하여 보행자마다 보행자 번호를 생성하여 보행자 번호 테이블을 생성하는 단계; 상기 수신한 영상에 포함된 보행자의 번호와 보행자의 관심 영역이 매칭된 보행자 위치 테이블을 생성하는 단계; 상기 수신한 영상을 상기 영상 암호키를 이용하여 1차 암호화하는 단계; 및 제1차 암호화 영상 및 상기 보행자 위치 테이블을 서버에 송신하는 단계를 포함한다.
사용자가 영상을 요청하는 경우, 상기 사용자의 얼굴을 인식하여 상기 사용자의 보행자 번호를 추출하는 단계; 상기 사용자의 상기 보행자 번호를 이용하여 상기 서버에 영상을 요청하는 단계; 및 상기 서버로부터 수신된 영상을 상기 영상 암호키를 이용하여 복호화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 서버로부터 수신된 영상은 상기 보행자 위치와 보행자 키를 이용하여 2차 암호화된 제2차 암호화 영상에서 상기 사용자의 상기 보행자 번호를 이용하여 상기 사용자의 상기 보행자 번호가 포함된 암호화된 영상으로 복호화된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 보안 시스템은 영상 보안 장치와 서버의 통신을 통해 영상을 보안하고, 상기 영상 보안 장치는 카메라로부터 영상을 수신하는 영상 모듈; 상기 영상에 포함된 보행자의 얼굴을 인식하는 인식 모듈; 상기 영상에 대한 영상 암호키를 생성하는 제1키 생성 모듈; 상기 영상 암호키를 이용하여 상기 영상을 1차 암호화하는 제1보안 모듈; 상기 영상 암호키를 저장하는 제1저장 모듈; 및 서버와 통신하는 제1통신 모듈을 포함하고, 상기 서버는 상기 영상 보안 장치로부터 보행자 위치 테이블 및 제1차 암호화 영상을 수신하는 제2통신 모듈; 상기 보행자 위치 테이블에 포함된 보행자마다 보행자 키를 생성하는 제2키 생성 모듈; 상기 제1차 암호화 영상을 상기 보행자의 위치 및 상기 보행자 키를 이용하여 2차 암호화하는 제2보안 모듈; 및 상기 보행자 위치 테이블, 제2차 암호화 영상, 및 상기 보행자 키 테이블을 저장하는 제2저장 모듈을 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 암호화된 영상을 송수신하기 때문에 송수신되는 영상을 안전하게 보호할 수 있다.
또한, 보행자 검출과 얼굴 검출을 동시에 사용하여 보행자인 객체를 추출하고 마스킹을 함으로써, 개인 프라이버시를 보호할 수 있다.
또한, 촬영된 영상에서 프라이버시 보호가 필요한 영역의 영상 처리를 통해 권한 없는 자가 식별하지 못하도록 하여 개인의 프라이버시를 보호할 수 있다.
또한, 영상을 이중 암호화 및 이중 복호화하므로 영상 보안의 레벨이 높아 저작권 보호에 유리하다.
또한, 타인이 흔적 없이 위조 혹은 변조하기 어렵기 때문에 원본 영상의 위조 혹은 변조를 손쉽게 판별할 수 있다.
또한, 영상 보안 장치와 서버가 각각 별도의 암호키를 이용하여 개별적으로 암호화 및 복호화 과정을 수행하므로 어느 하나가 해킹되더라도 원본 영상을 획득할 수 없으며, 이를 통해 보안을 강화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 보안 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 보안 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 보안 장치의 제1저장 모듈에 저장되는 데이터를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 보안 장치의 제2저장 모듈에 저장되는 데이터를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 보안 장치의 영상 암호화 및 복호화 과정을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 보안 장치의 영상 보안 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 보안 장치에서 수행된 암호화 영상 및 복호화 영상을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 보안 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 보안 방법의 흐름도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 보안 방법의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위)" 또는 "하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, "상(위)" 또는 "하(아래)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위)" 또는 "하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 보안 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 보안 장치의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 보안 장치의 제1저장 모듈에 저장되는 데이터를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 보안 장치의 제2저장 모듈에 저장되는 데이터를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 보안 장치의 영상 암호화 및 복호화 과정을 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 보안 장치의 영상 보안 과정을 나타낸 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 보안 장치에서 수행된 암호화 영상 및 복호화 영상을 도시한 것이다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 보안 장치에서 수행되는 "영상의 1차 암호화 → 영상의 2차 암호화 → 영상의 1차 복호화 → 영상의 2차 복호화" 과정에 따라 각 구성에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 보안 장치(20)는 영상 모듈(21), 인식 모듈(22), 제1키 생성 모듈(23), 제1보안 모듈(24), 제1저장 모듈(25) 및 제1통신 모듈(26)을 포함할 수 있다.
영상 모듈(21)은 카메라(10)로부터 영상을 수신할 수 있다.
보다 구체적으로, 카메라(10)는 다양한 장소에 감시 또는 보안 목적으로 설치되는 CCTV(Closed Circuit Television, 폐쇄회로 텔레비전)일 수 있다. 영상 모듈(21)은 하나의 카메라로부터 영상을 수신할 수 있다. 영상 모듈(21)은 하나의 건물에 설치된 다수의 카메라로부터 영상을 수신할 수 있다. 영상 모듈(21)은 다양한 장소에 설치된 다수의 카메라로부터 영상을 수신할 수 있다.
인식 모듈(22)은 영상에 포함된 보행자의 얼굴을 인식할 수 있다.
보다 구체적으로, 인식 모듈(22)은 영상에 포함된 보행자의 얼굴을 인식하여 보행자마다 보행자 번호(
Figure 112021115391692-pat00001
)와 페이스 아이디(
Figure 112021115391692-pat00002
)를 부여할 수 있다. 여기서, 영상에 포함된 보행자의 얼굴을 인식하는 기술은 통상의 기술자가 해당 기술분야에서 채택할 수 있는 공지의 기술을 이용할 수 있다. 페이스 아이디(
Figure 112021115391692-pat00003
)는 보행자의 얼굴에 따라 부여되는 고유의 아이디를 의미할 수 있다. 보행자 번호(
Figure 112021115391692-pat00004
)는 영상에 포함된 보행자의 얼굴에 부여하는 번호로 보행자를 정확하고 신속하게 파악하기 위해 부여하는 번호일 수 있다.
제1키 생성 모듈(23)은 영상에 대한 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00005
)를 생성할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1키 생성 모듈(23)은 영상의 1차 암호화를 위한 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00006
)를 생성할 수 있다. 제1키 생성 모듈(23)은 영상 보안 장치(20)의 개인 암호키인 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00007
)를 생성할 수 있다. 하나의 영상 보안 장치(20)에서 생성되는 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00008
)는 하나일 수 있다. 하나의 영상 보안 장치(20)에서 생성되는 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00009
)는 복수 개일 수 있다. 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00010
)는 복수의 코드로 구성될 수 있고, 하나의 영상 보안 장치(20)에서 생성되는 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00011
)에는 영상 보안 장치(20)의 고유 코드가 포함될 수 있다.
영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00012
)는 영상이 촬영된 일자, 시간에 대한 정보가 포함될 수 있다. 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00013
)는 영상이 촬영된 날짜에 따라 각각 생성될 수 있다. 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00014
)는 촬영된 시간 범위마다 각각 생성될 수 있다. 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00015
)는 특정 영상을 촬영한 카메라의 정보가 포함될 수 있다. 여기서, 카메라의 정보는 카메라가 설치된 건물 또는 장소에 대한 위치 정보일 수 있다. 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00016
)는 영상을 촬영한 카메라마다 각각 생성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 건물 또는 장소에 설치된 복수의 카메라에 의해 촬영된 영상에는 동일한 고유 코드가 포함된 영상 암호키가 생성될 수 있다. 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00017
)는 촬영된 일자, 시간 및 촬영한 카메라 중 적어도 하나에 따라 생성될 수 있다.
제1보안 모듈(24)은 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00018
)를 이용하여 영상을 1차 암호화할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1보안 모듈(24)은 원 영상(
Figure 112021115391692-pat00019
)을 1차 암호화하여 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00020
)을 생성할 수 있다. 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00021
)은 영상의 전 영역이 암호화될 수 있다. 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00022
)은 영상의 전체 프레임의 전 영역이 암호화될 수 있다. 여기서, 영상의 암호화는 영상에 포함된 객체가 정확히 파악될 수 없도록 영상 처리되는 것을 의미할 수 있다. 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00023
)은 영상의 전 영역이 블러(Blur) 처리, 모자이크(Mosaic) 처리, 마스킹(Masking) 처리 중 하나의 방법으로 영상 처리될 수 있다.
제1저장 모듈(25)은 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00024
)를 저장할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1저장 모듈(25)은 영상 보안 장치(20)의 개인 암호키인 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00025
)를 저장할 수 있다. 제1저장 모듈(25)은 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00026
)에 대한 정보인 영상 암호키 테이블을 저장할 수 있다. 영상 암호키 테이블은 촬영된 일자, 시간 및 촬영한 카메라 중 적어도 하나와 매칭되는 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00027
) 정보를 포함할 수 있다.
제1저장 모듈(25)은 인식 모듈(22)에서 인식한 보행자의 얼굴에 따른 보행자 번호 테이블을 저장할 수 있다. 도 3을 참조하면, 보행자 번호 테이블은 인식 모듈(22)에서 인식한 보행자의 얼굴의 페이스 아이디(
Figure 112021115391692-pat00028
)와 보행자 번호(
Figure 112021115391692-pat00029
)를 매칭시킨 정보일 수 있다. 페이스 아이디(
Figure 112021115391692-pat00030
)는 보행자의 얼굴에 따른 고유의 아이디를 의미할 수 있다. 보행자 번호(
Figure 112021115391692-pat00031
)는 영상에 포함된 보행자의 얼굴에 부여하는 번호로 보행자를 정확하고 신속하게 파악하기 위해 부여하는 번호일 수 있다.
제1저장 모듈(25)은 영상에서 보행자의 얼굴에 따른 관심 영역이 지정된 보행자 위치 테이블을 임시 저장할 수 있다. 도 3을 참조하면, 보행자 위치 테이블은 보행자 번호(
Figure 112021115391692-pat00032
)와 관심 영역 (
Figure 112021115391692-pat00033
)을 매칭시킨 정보일 수 있다. 관심 영역 (
Figure 112021115391692-pat00034
)은 영상에서 보행자가 포함된 영역일 수 있다. 관심 영역 (
Figure 112021115391692-pat00035
)은 영상에서 보행자의 얼굴 영역만이 지정될 수 있다. 또는 관심 영역 (
Figure 112021115391692-pat00036
)은 영상에서 보행자의 신체 전체 영역이 지정될 수 있다. 제1저장 모듈(25)에 저장된 보행자 위치 테이블은 제1통신 모듈(26)이 서버로 보행자 위치 테이블과 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00037
)을 송신하는 경우 삭제될 수 있다.
관심 영역 (
Figure 112021115391692-pat00038
)은 프레임 정보와 프레임 상에서 x축, y축 좌표로 지정된 위치 정보일 수 있다. 관심 영역 (
Figure 112021115391692-pat00039
)은 (x1, y1, x2, y2)로 지정될 수 있고, 이는 사각형 영역을 의미할 수 있다. 관심 영역 (
Figure 112021115391692-pat00040
)은 (x1, y1, r)로 지정될 수 있고, 이러한 경우 (x1, y1)을 원의 중심으로 하고, 반지름 r로 형성된 원형 영역을 의미할 수 있다.
제1통신 모듈(26)은 서버(30)와 통신할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1통신 모듈(26)은 서버(30)와 암호화된 영상 및 복호화된 영상을 송수신할 수 있다. 제1통신 모듈(26)은 서버(30)에 보행자 위치 테이블 및 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00041
)을 송신할 수 있다. 영상 보안 장치(20)는 제1통신 모듈(26)이 서버(30)에 보행자 위치 테이블을 송신한 이후, 해당 보행자 위치 테이블을 삭제할 수 있다. 이를 통해, 보행자 위치 테이블은 서버(30)에만 저장되므로 보안을 강화할 수 있다. 제1통신 모듈(26)은 서버(30)의 제2통신 모듈(31)과 통신할 수 있다.
여기서, 서버(30)는 복수의 영상 보안 장치(20)를 관제하는 중앙 통제 장치일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 영상 보안 장치(20)는 서버(30)를 포함하는 구성일 수 있고, 서버(30)와 구별되는 별도의 장치일 수 있고, 서버(30) 자체가 영상 보안 장치(20)일 수 있다. 이하에서, 서버(30)는 영상 보안 장치(20)와 서로 통신하는 별도의 구성으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
서버(30)는 제2통신 모듈(31), 제2키 생성 모듈(32), 제2보안 모듈(33) 및 제2저장 모듈(34)을 포함할 수 있다.
제2통신 모듈(31)은 영상 보안 장치(20)의 제1통신 모듈(26)과 통신할 수 있다.
보다 구체적으로, 제2통신 모듈(31)은 제1통신 모듈(26)로부터 보행자 위치 테이블 및 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00042
)을 수신할 수 있다. 제2통신 모듈(31)은 영상 보안 장치(20)와 암호화된 영상 및 복호화된 영상을 송수신할 수 있다.
제2키 생성 모듈(32)은 보행자 위치 테이블에 포함된 보행자마다 보행자 키(
Figure 112021115391692-pat00043
)를 생성할 수 있다. 제2키 생성 모듈(32)은 보행자 위치 테이블에 포함된 보행자 번호(
Figure 112021115391692-pat00044
)와 매칭되는 보행자 키(
Figure 112021115391692-pat00045
)에 대한 정보를 포함하는 보행자 키 테이블을 생성할 수 있다.
제2보안 모듈(33)은 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00046
)을 보행자 위치 및 보행자 키를 이용하여 2차 암호화할 수 있다.
보다 구체적으로, 제2보안 모듈(33)은 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00047
)을 2차 암호화하여 제2차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00048
)을 생성할 수 있다. 제2보안 모듈(33)은 보행자 위치 및 보행자 키를 이용하여 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00049
)을 2차 암호화하여 제2차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00050
)을 생성할 수 있다. 영상의 1차 암호화는 전체 프레임의 전 영역을 암호화 처리하는 것을 의미하고, 영상의 2차 암호화는 영상에 포함된 보행자의 관심 영역에 대해 2차적으로 암호화 처리하는 것을 의미할 수 있다. 제2차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00051
)은 영상에 포함된 보행자의 관심 영역이 블러(Blur) 처리, 모자이크(Mosaic) 처리, 마스킹(Masking) 처리 중 하나의 방법으로 영상 처리될 수 있다.
제2저장 모듈(34)은 보행자 위치 테이블, 제2차 암호화 영상, 및 보행자 키 테이블을 저장할 수 있다.
보다 구체적으로, 제2저장 모듈(34)에 저장되는 보행자 위치 테이블은 영상의 프레임 마다 프레임 번호(
Figure 112021115391692-pat00052
)이 부여되고, 각 프레임에 포함된 보행자의 보행자 번호(
Figure 112021115391692-pat00053
)와 관심 영역 (
Figure 112021115391692-pat00054
)이 함께 매칭된 정보일 수 있다. 보행자 키 테이블은 제2키 생성 모듈(32)에서 생성된 보행자 키(
Figure 112021115391692-pat00055
)와 보행자 번호(
Figure 112021115391692-pat00056
)가 매칭된 정보일 수 있다.
이상에서는 영상의 1차 암호화 및 영상의 2차 암호화를 기초로 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 보안 장치의 각 구성에 대하여 설명하였다.
이하에서는 보다 자세한 영상의 1차 암호화 및 2차 암호화 과정과 영상의 1차 복호화 및 영상의 2차 복호화 과정에 대해 설명한다. 영상의 1차 암호화와 2차 복호화는 영상 보안 장치(20)에서 수행되고, 영상의 2차 암호화와 1차 복호화는 서버(30)에서 수행되는 것으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고, 영상의 1차 및 2차 암호화와 1차 및 2차 복호화는 하나의 영상 보안 장치에서 수행될 수 있음은 당연하다.
본 발명에 따른 영상 보안 방법은 1차 암호화와 2차 암호화가 개별 장치에서 수행되고, 이와 마찬가지로 1차 복호화와 2차 복호화가 개별 장치에서 수행되므로 어느 하나의 장치가 해킹되더라도 원본 영상을 획득할 수 없으며, 이를 통해 보안을 강화할 수 있는 효과가 있다.
도 6을 참조하면, 영상의 1차 암호화 과정은 영상 보안 장치(20)에서 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, (1) 영상 보안 장치(20)에서 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00057
)를 생성하고, (2) 영상 보안 장치(20)는 카메라로부터 원 영상(
Figure 112021115391692-pat00058
)을 수신하고, (3) 1인식 모듈(22)은 원 영상(
Figure 112021115391692-pat00059
)에 포함된 보행자 인식을 수행하고, (4) 각 보행자마다 페이스 아이디(
Figure 112021115391692-pat00060
)와 보행자 번호(
Figure 112021115391692-pat00061
)를 할당하여 보행자 번호 테이블을 생성하고, (5) 원 영상(
Figure 112021115391692-pat00062
)에 대한 보행자 위치 테이블(보행자 번호(
Figure 112021115391692-pat00063
), 관심 영역 (
Figure 112021115391692-pat00064
))을 임시로 생성하고, (6) 제1보안 모듈(24)은 원 영상(
Figure 112021115391692-pat00065
)을 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00066
)로 1차 암호화여 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00067
)을 생성하고, (7) 제1통신 모듈(26)은 보행자 위치 테이블(보행자 번호(
Figure 112021115391692-pat00068
), 관심 영역 (
Figure 112021115391692-pat00069
))과 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00070
)을 서버에 송신하고 보행자 위치 테이블은 삭제한다.
여기서, 원 영상(
Figure 112021115391692-pat00071
)을 1차 암호화하여 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00072
)을 생성하는 과정은 다음의 <식 1>을 만족할 수 있다.
<식 1>
Figure 112021115391692-pat00073
(상기 식 1에서
Figure 112021115391692-pat00074
는 원 영상을 의미하고,
Figure 112021115391692-pat00075
는 제1차 암호화 영상을 의미하고,
Figure 112021115391692-pat00076
는 영상 암호키를 의미하고,
Figure 112021115391692-pat00077
는 암호화 함수로
Figure 112021115391692-pat00078
는 키 값,
Figure 112021115391692-pat00079
는 암호화할 이미지를 의미한다.)
영상의 2차 암호화 과정은 서버(30)에서 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, (8) 서버(30)는 보행자 위치 테이블과 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00080
)을 수신하고, (9) 서버(30)는 보행자 위치 테이블을 확인하여 보행자마다 보행자 키(
Figure 112021115391692-pat00081
)를 생성하고, 보행자 키 테이블을 생성하고, (10) 보행자 위치(보행자 번호(
Figure 112021115391692-pat00082
), 관심 영역 (
Figure 112021115391692-pat00083
)), 보행자 키(보행자 번호(
Figure 112021115391692-pat00084
), 보행자 키(
Figure 112021115391692-pat00085
))를 이용하여 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00086
)을 제2차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00087
)으로 2차 암호화하고, (11) 제2저장 모듈(34)에 제2차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00088
)과 보행자 위치 테이블, 보행자 키 테이블을 저장한다.
여기서, 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00089
)을 2차 암호화하여 제2차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00090
)을 생성하는 과정은 다음의 <식 2>를 만족할 수 있다.
<식 2>
Figure 112021115391692-pat00091
(상기 식 2에서
Figure 112021115391692-pat00092
는 제1차 암호화 영상을 의미하고,
Figure 112021115391692-pat00093
는 제2차 암호화 영상을 의미하고,
Figure 112021115391692-pat00094
는 보행자 i의 보행자 번호를 의미하고,
Figure 112021115391692-pat00095
는 보행자 i의 관심 영역을 의미하고, (x1,y1,x2,y2)는 관심 영역을 x축, y축 좌표로 나타낸 것이고,
Figure 112021115391692-pat00096
는 암호화 함수로
Figure 112021115391692-pat00097
는 키 값,
Figure 112021115391692-pat00098
는 암호화할 이미지를 의미한다.)
사용자 A가 영상 보안 장치(20)에 영상 요청하는 경우, 영상의 1차 복호화 및 영상의 2차 복호화가 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, (12) 카메라가 사용자의 얼굴을 촬영하면, 사용자의 얼굴을 인식하여 사용자의 얼굴에 매칭되는 페이스 아이디(
Figure 112021115391692-pat00099
) 정보를 추출하고, (13) 제1저장 모듈(25)에 저장된 보행자 번호 테이블에 포함된 페이스 아이디(
Figure 112021115391692-pat00100
) 중 사용자 A의 페이스 아이디와 일치하는 보행자 번호의 영상을 서버에 요청하고, (14) 서버(30)는 보행자 번호(
Figure 112021115391692-pat00101
)의 영상 요청을 수신하고, (15) 제2차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00102
)에서 보행자 위치 테이블 및 보행자 키 테이블을 이용하여 보행자 A의 보행자 키(
Figure 112021115391692-pat00103
)와 관심 영역 (
Figure 112021115391692-pat00104
)을 확인하여 1차 복호화를 수행하고, (16) 서버(30)는 보행자 A 부분이 1차 복호화된 제1차 복호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00105
)을 영상 보안 장치(20)로 송신하고, (17) 영상 보안 장치(20)는 제1차 복호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00106
)을 수신하여 이를 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00107
)로 전체 영상을 2차 복호화한다. (18) 최종적으로 보행자 A를 제외한 나머지 보행자들은 암호화 된 제2차 복호화 영상을 획득한다.
여기서, 보행자 번호 테이블 중 사용자 A의 페이스 아이디와 일치하는 보행자 A의 영상을 요청하는 과정은 다음의 <식 3>를 만족할 수 있다.
<식 3>
Figure 112021115391692-pat00108
(상기 식 3에서
Figure 112021115391692-pat00109
는 사용자 A의 페이스 아이디를 의미하고,
Figure 112021115391692-pat00110
는 A의 보행자 번호를 의미한다.)
여기서, 제2차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00111
)을 1차 복호화하여 제1차 복호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00112
)을 생성하는 과정은 다음의 <식 4>를 만족할 수 있다.
<식 4>
Figure 112021115391692-pat00113
(상기 식 4에서
Figure 112021115391692-pat00114
는 제1차 복호화 영상을 의미하고,
Figure 112021115391692-pat00115
는 제2차 암호화 영상을 의미하고,
Figure 112021115391692-pat00116
는 보행자 A의 보행자 번호를 의미하고,
Figure 112021115391692-pat00117
는 보행자 A의 관심 영역을 의미하고, (x1,y1,x2,y2)는 관심 영역을 x축, y축 좌표로 나타낸 것이고,
Figure 112021115391692-pat00118
는 복호화 함수로
Figure 112021115391692-pat00119
는 키 값,
Figure 112021115391692-pat00120
는 복호화할 이미지를 의미한다.)
여기서, 제1차 복호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00121
)을 2차 복호화하여 제2차 복호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00122
)을 생성하는 과정은 다음의 <식 5>을 만족할 수 있다.
<식 5>
Figure 112021115391692-pat00123
(상기 식 5에서
Figure 112021115391692-pat00124
는 제1차 복호화 영상을 의미하고,
Figure 112021115391692-pat00125
는 보행자 A와 배경만 복호화된 제2차 복호화 영상을 의미하고,
Figure 112021115391692-pat00126
는 복호화 함수로
Figure 112021115391692-pat00127
는 키 값,
Figure 112021115391692-pat00128
는 복호화할 이미지를 의미한다.)
도 7을 참조하면, 원 영상(
Figure 112021115391692-pat00129
)에는 보행자 A와 보행자 B 및 배경이 포함된다. 원 영상(
Figure 112021115391692-pat00130
)을 영상 암호키(
Figure 112021115391692-pat00131
)를 이용하여 1차 암호화한 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00132
)은 영상의 전 영역이 암호화된다. 제1차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00133
)을 보행자 위치 및 보행자 키를 이용하여 2차 암호화하여 제2차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00134
)이 생성된다. 제2차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00135
)은 보행자 A 와 보행자 B가 추가로 암호화된다.
사용자 A가 영상 요청하는 경우, 제2차 암호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00136
)을 보행자 A의 키 및 보행자 A의 관심 영역을 통해 1차 복호화하여 제1차 복호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00137
)이 생성된다. 제1차 복호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00138
)은 보행자 A의 관심 영역이 복호화된다. 이후, 제1차 복호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00139
)을 영상 암호키를 이용하여 2차 복호화한 제2차 복호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00140
)이 생성된다. 제2차 복호화 영상(
Figure 112021115391692-pat00141
)은 보행자 A와 배경 부분에 대한 원 영상이고, 나머지 보행자 B 부분은 2차 암호화되어 있다. 추가로, 원 영상에 포함되지 않은 보행자 C의 영상 요청이 있는 경우, 보행자 A와 보행자 B 부분은 암호화되고 나머지 배경 부분은 원 영상인 영상(
Figure 112021115391692-pat00142
)을 획득할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 보안 방법의 흐름도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 보안 방법의 흐름도이고, 도 10 및 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상 보안 방법의 흐름도이다. 도 8 내지 도 11의 각 단계에 대한 상세한 설명은 도 1 내지 도 7의 영상 보안 장치에 대한 상세한 설명에 대응되는바, 이하 중복된 설명은 생략하도록 한다.
영상 보안 방법에 있어서, S11 단계에서 카메라로부터 수신한 영상에 대하여 영상 암호키를 생성하고, S12 단계에서 하고 수신한 영상에 포함된 보행자 얼굴을 인식하여 보행자마다 보행자 번호를 생성하여 보행자 번호 테이블 생성하고, S13 단계에서 수신한 영상에 포함된 보행자 번호와 보행자의 관심영역이 매칭된 보행자 위치 테이블 생성하고, S14 단계에서 수신한 영상을 영상 암호키를 이용하여 1차 암호화하고, S15 단계에서 제1차 암호화 영상 및 보행자 위치 테이블을 서버에 송신한다.
또한, S15 단계 이후에 S16 단계에서 서버는 보행자 위치 테이블이 포함된 보행자마다 보행자 키를 생성하여 보행자 키 테이블 생성하고, S17 단계에서 제1차 암호화 영상을 보행자 위치 및 보행자 키를 이용하여 2차 암호화한다.
영상 보안 방법에 있어서, S21 단계에서 사용자가 영상 요청하는 경우, 사용자 얼굴을 인식하여 보행자 번호 추출하고, S22 단계에서 사용자의 보행자 번호를 이용하여 서버에 영상 요청하고, S23 단계에서 서버에서 수신된 영상을 영상 암호키를 이용하여 복호화한다.
또한, S22 단계 이후, S24 단계는 서버는 사용자의 보행자 번호를 이용하여 보행자 번호가 포함된 암호화 영상을 1차 복호화하고, S25 단계는 서버에서 수신된 영상을 영상 암호키를 이용하여 2차 복호화한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 보안 장치와 영상 보안 서버의 통신을 통해 영상을 보안하는 영상 보안 시스템은 도 1 내지 도 7의 영상 보안 장치에 대한 상세한 설명과 도 8 내지 도 11의 영상 보안 방법에 대한 상세한 설명과 대응되는 바, 이하 중복된 설명은 생략하도록 한다.
영상 보안 장치와 영상 보안 서버의 통신을 통해 영상을 보안하는 영상 보안 시스템에 있어서, 영상 보안 장치는 카메라로부터 영상을 수신하는 영상 모듈; 상기 영상에 포함된 보행자의 얼굴을 인식하는 인식 모듈; 상기 영상에 대한 영상 암호키를 생성하는 제1키 생성 모듈; 상기 영상 암호키를 이용하여 상기 영상을 1차 암호화하는 제1보안 모듈; 상기 영상 암호키를 저장하는 제1저장 모듈; 및 영상 보안 서버와 통신하는 제1통신 모듈을 포함하고,
영상 보안 서버는 상기 영상 보안 장치로부터 보행자 위치 테이블 및 제1차 암호화 영상을 수신하는 제2통신 모듈; 상기 보행자 위치 테이블에 포함된 보행자마다 보행자 키를 생성하는 제2키 생성 모듈; 상기 제1차 암호화 영상을 상기 보행자의 위치 및 상기 보행자 키를 이용하여 2차 암호화하는 제2보안 모듈; 및 상기 보행자 위치 테이블, 제2차 암호화 영상, 및 상기 보행자 키 테이블을 저장하는 제2저장 모듈을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 카메라 20: 영상 보안 장치
30: 서버

Claims (12)

  1. 카메라로부터 영상을 수신하는 영상 모듈;
    상기 영상에 포함된 보행자의 얼굴을 인식하는 인식 모듈;
    상기 영상에 대한 영상 암호키를 생성하는 제1키 생성 모듈;
    상기 영상 암호키를 이용하여 상기 영상을 1차 암호화하는 제1보안 모듈;
    상기 영상 암호키를 저장하는 제1저장 모듈; 및
    서버와 통신하는 제1통신 모듈을 포함하고,
    상기 제1저장 모듈은 상기 인식 모듈에서 인식한 상기 보행자의 얼굴에 따른 보행자 번호 테이블 및 상기 영상 암호키를 저장하는 영상 보안 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1통신 모듈은 상기 서버에 상기 보행자의 얼굴에 따른 관심 영역이 지정된 보행자 위치 테이블 및 제1차 암호화 영상을 송신하는 영상 보안 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 영상 암호키는 상기 영상이 촬영된 일자, 시간 및 상기 카메라 중 적어도 하나의 정보를 포함하여 생성되는 영상 보안 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    사용자로부터 영상 요청을 수신하는 경우,
    상기 인식 모듈은 상기 사용자의 얼굴을 인식하여 상기 사용자의 보행자 번호를 추출하고,
    상기 제1보안 모듈은 상기 사용자의 상기 보행자 번호가 포함된 영상을 상기 서버에 요청하는 영상 보안 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1보안 모듈은 상기 서버로부터 수신된 암호화 영상을 상기 영상 암호키를 이용하여 복호화하는 영상 보안 장치.
  7. 보행자 위치 테이블 및 제1차 암호화 영상을 수신하는 제2통신 모듈;
    상기 보행자 위치 테이블에 포함된 보행자마다 보행자 키를 생성하는 제2키 생성 모듈;
    상기 제1차 암호화 영상을 상기 보행자의 위치 및 상기 보행자 키를 이용하여 2차 암호화하는 제2보안 모듈; 및
    상기 보행자 위치 테이블, 제2차 암호화 영상, 및 보행자 키 테이블을 저장하는 제2저장 모듈을 포함하고,
    사용자로부터 영상 요청을 수신하는 경우,
    상기 제2통신 모듈로 수신된 상기 사용자의 보행자 번호를 이용하여 상기 제2보안 모듈은 상기 사용자의 상기 보행자 번호가 포함된 제2차 암호화 영상을 1차 복호화하고,
    상기 보행자 번호는 상기 보행자의 얼굴에 따라 부여되는 영상 보안 서버.
  8. 삭제
  9. 카메라로부터 수신한 영상에 대하여 영상 암호키를 생성하는 단계;
    상기 수신한 영상에 포함된 보행자의 얼굴을 인식하여 보행자마다 보행자 번호를 생성하여 보행자 번호 테이블을 생성하는 단계;
    상기 수신한 영상에 포함된 보행자의 번호와 보행자의 관심 영역이 매칭된 보행자 위치 테이블을 생성하는 단계;
    상기 수신한 영상을 상기 영상 암호키를 이용하여 1차 암호화하는 단계; 및
    제1차 암호화 영상 및 상기 보행자 위치 테이블을 서버에 송신하는 단계를 포함하고,
    사용자로부터 영상 요청을 수신하는 경우,
    상기 사용자의 얼굴을 인식하여 상기 사용자의 보행자 번호를 추출하는 단계;
    상기 사용자의 상기 보행자 번호를 이용하여 상기 서버에 영상을 요청하는 단계; 및
    상기 서버로부터 수신된 영상을 상기 영상 암호키를 이용하여 복호화하는 단계를 더 포함하는 영상 보안 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 서버로부터 수신된 영상은
    상기 보행자 위치와 보행자 키를 이용하여 2차 암호화된 제2차 암호화 영상에서 상기 사용자의 상기 보행자 번호를 이용하여 상기 사용자의 상기 보행자 번호가 포함된 암호화된 영상으로 복호화된 것을 특징으로 하는 영상 보안 방법.
  12. 카메라로부터 영상을 수신하는 영상 모듈;
    상기 영상에 포함된 보행자의 얼굴을 인식하는 인식 모듈;
    상기 영상에 대한 영상 암호키를 생성하는 제1키 생성 모듈;
    상기 영상 암호키를 이용하여 상기 영상을 1차 암호화하는 제1보안 모듈;
    상기 영상 암호키를 저장하는 제1저장 모듈; 및
    서버와 통신하는 제1통신 모듈을 포함하고,
    상기 영상 암호키는 상기 영상이 촬영된 일자, 시간 및 상기 카메라 중 적어도 하나의 정보를 포함하여 생성되는 영상 보안 장치.
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