KR102575244B1 - Apparatus and method for encrypting privacy areas from compressed video - Google Patents

Apparatus and method for encrypting privacy areas from compressed video Download PDF

Info

Publication number
KR102575244B1
KR102575244B1 KR1020220072218A KR20220072218A KR102575244B1 KR 102575244 B1 KR102575244 B1 KR 102575244B1 KR 1020220072218 A KR1020220072218 A KR 1020220072218A KR 20220072218 A KR20220072218 A KR 20220072218A KR 102575244 B1 KR102575244 B1 KR 102575244B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
blocks
bitstream
privacy
video
encryption
Prior art date
Application number
KR1020220072218A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220085760A (en
Inventor
이현규
조성봉
Original Assignee
한화비전 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한화비전 주식회사 filed Critical 한화비전 주식회사
Priority to KR1020220072218A priority Critical patent/KR102575244B1/en
Publication of KR20220085760A publication Critical patent/KR20220085760A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102575244B1 publication Critical patent/KR102575244B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/45Management operations performed by the client for facilitating the reception of or the interaction with the content or administrating data related to the end-user or to the client device itself, e.g. learning user preferences for recommending movies, resolving scheduling conflicts
    • H04N21/454Content or additional data filtering, e.g. blocking advertisements
    • H04N21/4542Blocking scenes or portions of the received content, e.g. censoring scenes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/234Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams, manipulating MPEG-4 scene graphs
    • H04N21/2343Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams, manipulating MPEG-4 scene graphs involving reformatting operations of video signals for distribution or compliance with end-user requests or end-user device requirements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/234Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams, manipulating MPEG-4 scene graphs
    • H04N21/2347Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams, manipulating MPEG-4 scene graphs involving video stream encryption
    • H04N21/23476Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams, manipulating MPEG-4 scene graphs involving video stream encryption by partially encrypting, e.g. encrypting the ending portion of a movie
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/44Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream, rendering scenes according to MPEG-4 scene graphs
    • H04N21/4402Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream, rendering scenes according to MPEG-4 scene graphs involving reformatting operations of video signals for household redistribution, storage or real-time display
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/45Management operations performed by the client for facilitating the reception of or the interaction with the content or administrating data related to the end-user or to the client device itself, e.g. learning user preferences for recommending movies, resolving scheduling conflicts
    • H04N21/454Content or additional data filtering, e.g. blocking advertisements
    • H04N21/4545Input to filtering algorithms, e.g. filtering a region of the image
    • H04N21/45452Input to filtering algorithms, e.g. filtering a region of the image applied to an object-based stream, e.g. MPEG-4 streams
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/45Management operations performed by the client for facilitating the reception of or the interaction with the content or administrating data related to the end-user or to the client device itself, e.g. learning user preferences for recommending movies, resolving scheduling conflicts
    • H04N21/454Content or additional data filtering, e.g. blocking advertisements
    • H04N21/4545Input to filtering algorithms, e.g. filtering a region of the image
    • H04N21/45455Input to filtering algorithms, e.g. filtering a region of the image applied to a region of the image

Abstract

본 발명은 영상 전체를 재차 인코딩 하지 않고도 영상 분석에 의해 도출된 일부 영역에 해당하는 압축된 데이터만 암호화하는 마스킹 기술에 관한 것이다.
압축된 비트스트림을 수신하고, 상기 압축된 비트스트림에 포함되는 영상 중 적어도 일부의 영역에 암호화를 적용한 보안 비트스트림을 생성하는 프라이버시 영역 암호화 장치는, 상기 수신된 압축된 비트스트림을 디코딩하여 복원된 비디오를 생성하는 비디오 디코더와, 상기 복원된 비디오를 분석하여 프라이버시 영역을 설정하는 영상 분석부와, 상기 복원된 비디오에서 상기 프라이버시 영역에 속하는 블록들을 암호화하는 암호화부와, 상기 압축된 비트스트림 중에서 상기 암호화된 블록들에 대응되는 위치의 블록들을, 상기 암호화된 블록들로 교체함으로써 상기 보안 비트스트림을 생성하는 비트스트림 재생성부를 포함한다.
The present invention relates to a masking technique for encrypting only compressed data corresponding to a partial region derived by image analysis without re-encoding the entire image.
A privacy area encryption apparatus for receiving a compressed bitstream and generating a secure bitstream by applying encryption to at least a portion of an image included in the compressed bitstream decodes the received compressed bitstream to restore A video decoder that generates a video; an image analysis unit that analyzes the restored video to set a privacy area; an encryption unit that encrypts blocks belonging to the privacy area in the restored video; and a bitstream regenerator for generating the secure bitstream by replacing blocks corresponding to encrypted blocks with the encrypted blocks.

Description

압축된 비디오로부터 프라이버시 영역을 암호화하는 장치 및 방법{Apparatus and method for encrypting privacy areas from compressed video}Apparatus and method for encrypting privacy areas from compressed video

본 발명은 촬영된 비디오 영상 중에서 보안 영역을 마스킹하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상 전체를 새로 인코딩 하지 않고 영상 분석에 의해 도출된 일부 영역에 해당하는 압축된 데이터만 암호화하는 마스킹 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for masking a security area in a captured video image, and more particularly, to a masking technology for encrypting only compressed data corresponding to a partial area derived by image analysis without newly encoding the entire image. will be.

일반적으로 CCTV 카메라는 빌딩, 공공장소, 야외, 도로 등 광범위한 영역을 대상으로 하므로 그 촬영된 영상으로 인한 사생활 침해 우려가 높은 편이다. 특히, 은행, 우체국 같이 비밀번호나 주소, 이름 같은 민감한 정보를 다루는 곳에 FHD, UHD 등 고해상도 카메라가 설치되어 있을 경우 개인정보가 노출될 위험이 높다. 따라서, CCTV 영상물에서 개인정보와 관련된 부분의 정보를 삭제하거나 그 부분을 암호화하여 개인의 사상활 침해를 방지하려는 기술들이 개발되어 활용되고 있다. In general, since CCTV cameras target a wide range of areas such as buildings, public places, outdoors, and roads, there is a high risk of invasion of privacy due to the captured images. In particular, if high-resolution cameras such as FHD and UHD are installed in places that handle sensitive information such as passwords, addresses, and names, such as banks and post offices, there is a high risk of personal information being exposed. Therefore, technologies to prevent invasion of personal life by deleting information related to personal information or encrypting the part in CCTV images have been developed and used.

이와 같이 종래의 촬영 영상에서 프라이버시를 보호하는 방법은 크게 프라이버시 마스킹 방법과 프라이버시 영역만을 암호화하는 방법으로 나뉘어진다. 먼저, 프라이버시 마스킹 방법으로는, Privacy Masking 영역 정보를 이용하여 재생기에서 원본 영상을 오버레이 처리함으로써 해당 영역을 보지 못하게 하는 방법, 원본 영상에 프라이버시 영역을 덮어써서 해당 영역을 아예 제거하는 방법, 원본 영상에 프라이버시 영역을 덮어 쓰고 해당 영역에 관한 정보를 별도로 제공하는 방법 등이 있다.As described above, conventional methods of protecting privacy in captured images are largely divided into a privacy masking method and a method of encrypting only a privacy area. First, as a privacy masking method, a method of overlaying an original image in a player using Privacy Masking region information to prevent viewing of the corresponding region, a method of overwriting the privacy region on the original image and removing the corresponding region, and a method of removing the corresponding region from the original image There is a method of overwriting the privacy area and separately providing information about the area.

상기 오버레이 처리를 통해 해당 영역을 보지 못하게 하는 방법은, 오버레이를 재생기에서 처리하므로 마스킹 효과를 구현하기 위해서는 전용 재생기를 사용해야만 한다는 제약이 있다. 그리고, 원본 영상에서 프라이버시 영역을 제거하는 방법은, 프라이버시 영역이 완전 제거되므로 범죄 수사 등 필요한 경우에도 해당 영역을 확인할 수 없는 문제가 있다. 또한, 덮어 쓰기로 제거된 영역에 관한 별도의 정보를 제공하는 방법은 카메라에서 영상 압축을 수행하기 이전에 프라이버시 영역이 확정되어야 하므로 미리 정의된 영역만 사용할 수 있다는 한계가 있다. 만약, 동적으로 변동되는 프라이버시 영역을 감지하고자 한다면, 영상 분석이 선행되어야 하므로 카메라에 과도한 연산 부하가 발생하게 될 것이다.The method of making a corresponding region invisible through overlay processing has a limitation in that a dedicated player must be used to implement a masking effect because the overlay is processed in a player. In addition, the method of removing the privacy area from the original video has a problem in that the corresponding area cannot be identified even when necessary, such as for a criminal investigation, because the privacy area is completely removed. In addition, the method of providing separate information about the area removed by overwriting has a limitation in that only a predefined area can be used because the privacy area must be determined before image compression is performed by the camera. If it is desired to detect a dynamically changing privacy area, an excessive computational load will be generated in the camera because image analysis must be performed first.

한편, 프라이버시 영역을 암호화하는 방법으로는, 압축된 비디오의 헤더 부분을 암호화하여 영상을 보지 못하게 하는 방법, 압축된 비디오를 전부 암호화 하여 영상 자체를 보지 못하게 하는 방법, 압축된 영상의 주파수 데이터 일부만 암호화는 방법 등이 있다. 그러나, 이러한 방법들 모두는 암호화된 데이터를 보기 위해 암호를 알아야 하고 전용의 재생기가 반드시 필요하기 때문에, 일반적인 상황에서는 영상을 조금도 볼 수 없다는 제약이 있다.On the other hand, as a method of encrypting the privacy area, a method of encrypting the header part of the compressed video so that the image cannot be viewed, a method of encrypting the entire compressed video so that the image itself cannot be viewed, and only part of the frequency data of the compressed video are encrypted how to, etc. However, since all of these methods require a password to view encrypted data and a dedicated player, there is a limitation that no video can be viewed under normal circumstances.

비디오 영상 중 프라이버시 영역은 일부에 해당하므로, 일반 사용자가 전용 재생기와 암호 없이도 해당 비디오 영상을 확인할 수 있게 할 필요가 있다. 통상, 프라이버시 영역 판단을 위한 영상 분석은 카메라 단에서 수행한다는 것은 현실적으로 가능하지 않으며, 서버와 같은 고성능 기기에서나 수행될 수 있는 태스크이다. 왜냐하면, 연산 부하 대비 비용의 관점에서 볼 때, 카메라 단에 고성능 칩을 장착하는 것보다 PC나 서버와 같은 범용 인프라를 활용하는 것이 훨씬 더 유리하기 때문이다.Since the privacy area corresponds to a part of the video image, it is necessary for general users to be able to check the corresponding video image without a dedicated player and password. In general, it is not realistically possible to perform image analysis for determining the privacy area at the camera end, and it is a task that can be performed only in a high-performance device such as a server. This is because it is much more advantageous to use a general-purpose infrastructure such as a PC or server than to mount a high-performance chip on the camera stage from the perspective of cost versus computational load.

따라서, 서버 단에서 활자 정보를 OCR(Optical Character Recognition) 처리로 검출하고 해당 영역만 동적으로 마스킹하는 후처리 요구가 발생한다. 그러나, 이러한 후처리 방식이라 하더라도, 만약 영상을 재차 인코딩해야 한다면 시스템 부하가 커지고, 화질의 열화가 발생한다는 문제를 피할 수 없게 된다.Therefore, there is a post-processing request for detecting type information by OCR (Optical Character Recognition) processing at the server side and dynamically masking only the corresponding area. However, even with this post-processing method, if an image needs to be re-encoded, system load increases and image quality deteriorates.

이러한 제약 조건에서, 일반적인 사용자도 프라이버시 영역을 제외한 나머지 비디오 영상은 쉽게 볼 수 있게 하고, 권한을 갖는 자가 프라이버시 영역을 확인할 필요가 있으면 전용 재생기와 암호를 통해 비디오 영상의 전체 영역을 볼 수 있게 하는 2원화된 구조가 필요하다. 즉, 일반 사용과 특수 권한을 분리하여 일반 사용에도 불편이 없고, 특수 권한을 가진 자는 완전한 사용이 가능하도록 해야 한다는 것이다.Under these constraints, a general user can easily view the rest of the video image except for the privacy area, and if an authorized person needs to check the privacy area, it is possible to view the entire area of the video image through a dedicated player and password. You need a one-dimensional structure. In other words, it is necessary to separate general use and special authority so that there is no inconvenience in general use, and those who have special authority can use it completely.

한국등록특허공보 제1559647호Korean Registered Patent Publication No. 1559647

이상의 필요성을 고려하여 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 영상 전체를 새로 인코딩 하지 않고 영상 분석에 의해 도출된 일부 영역에 해당하는 압축된 데이터만 암호화하여 마스킹 목적을 달성하는 것이다.In view of the above needs, the problem to be solved by the present invention is to achieve the purpose of masking by encrypting only compressed data corresponding to a partial region derived by image analysis without newly encoding the entire image.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 소정 크기의 블록 단위로 비디오 압축을 수행하는 통상의 비디오 압축 기술의 속성을 고려하여, 이미 압축된 비디오 데이터의 특정한 블록 영역에 프라이버시 마스킹을 적용함으로써, 비디오 압축과 암호화가 분리되어 적용되던 종래 기술의 한계를 극복하고자 하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to compress video by applying privacy masking to a specific block area of already compressed video data in consideration of the properties of a typical video compression technique that performs video compression in units of predetermined-sized blocks. It is intended to overcome the limitations of the prior art in which encryption and encryption are separately applied.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 압축된 비트스트림을 수신하고, 상기 압축된 비트스트림에 포함되는 영상 중 적어도 일부의 영역에 암호화를 적용한 보안 비트스트림을 생성하는 프라이버시 영역 암호화 장치는, 상기 수신된 압축된 비트스트림을 디코딩하여 복원된 비디오를 생성하는 비디오 디코더; 상기 복원된 비디오를 분석하여 프라이버시 영역을 설정하는 영상 분석부; 상기 복원된 비디오에서 상기 프라이버시 영역에 속하는 블록들을 암호화하는 암호화부; 및 상기 압축된 비트스트림 중에서 상기 암호화된 블록들에 대응되는 위치의 블록들을, 상기 암호화된 블록들로 교체함으로써 상기 보안 비트스트림을 생성하는 비트스트림 재생성부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem, a privacy area for receiving a compressed bitstream and generating a secure bitstream by applying encryption to at least a part of an image included in the compressed bitstream The encryption device may include: a video decoder for decoding the received compressed bitstream to generate a reconstructed video; an image analyzer configured to analyze the restored video and set a privacy area; an encryption unit encrypting blocks belonging to the privacy area in the restored video; and a bitstream regenerator generating the security bitstream by replacing blocks corresponding to the encrypted blocks in the compressed bitstream with the encrypted blocks.

본 발명에 따르면, 범용 재생기 에서도 마스킹된 영상을 볼 수 있게 함과 동시에, 필요시 암호를 이용하여 전용 재생기를 통해 마스킹이 해제된 전체 영상을 볼 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, there is an advantage in that a general-purpose player can view the masked image and at the same time, use a password to view the entire unmasked image through a dedicated player if necessary.

또한, 본 발명에 따르면, 영상 압축 이전에 카메라에서 마스킹 영역을 확정할 필요가 없고, 영상 압축 이후 단계에서도 마스킹을 적용할 수 있으면서도, 마스킹 적용 후에도 전체 영상을 재인코딩 할 필요가 없다. 따라서, 이러한 재인코딩 단계의 제거를 통해 전체적으로 처리 속도의 향상 및 영상 품질의 유지가 가능하다.In addition, according to the present invention, there is no need to determine the masking area in the camera before image compression, masking can be applied even after image compression, and there is no need to re-encode the entire image even after masking is applied. Therefore, through the elimination of this re-encoding step, it is possible to improve overall processing speed and maintain image quality.

또한, 본 발명에 따르면, 영상분석을 처리할 수 있는 고급 카메라를 요하지 않음과 동시에, 서버 단에서 영상분석의 신뢰성이 높여 동적 마스킹을 적용할 수가 있는 장점도 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage that a high-end camera capable of processing image analysis is not required, and at the same time, the reliability of image analysis is increased at the server end, so that dynamic masking can be applied.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 인코더의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 디코더의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 비디오 영상이 블록 단위로 분할된 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 H.264에서 사용되는 4x4 블록에 대한 인트라 예측 방식을 보여주는 도면이다.
도 6은 프라이버시 영역에 포함되는 8x8 블록에 대해서 선택적으로 암호화가 적용되는 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 압축된 비트스트림이 보안 비트스트림으로 재생성되는 개념을 보여주는 도면이다.
도 8은 프라이버시 영역이 블라인드 된 복원 영상을 보여주는 도면이다.
1 is a block diagram showing an entire system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of a video encoder according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the configuration of a video decoder according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing an example in which a video image is divided into blocks.
5 is a diagram showing an intra prediction method for a 4x4 block used in H.264.
6 is a diagram showing an example in which encryption is selectively applied to an 8x8 block included in a privacy area.
7 is a diagram showing the concept of regenerating a compressed bitstream into a secure bitstream.
8 is a diagram showing a reconstructed image in which a privacy area is blinded.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 시스템을 도시한 블록도이다. 상기 시스템은 기본적으로, 네트워크 카메라(190)와, 압축된 비디오로부터 프라이버시 영역을 암호화하는 장치(290)로 이루어진다.1 is a block diagram showing an entire system according to an embodiment of the present invention. The system basically consists of a network camera 190 and a device 290 that encrypts a privacy zone from compressed video.

네트워크 카메라(190)는 피사체를 촬영하여 획득된 영상 신호를 인코딩하여 압축된 비디오(압축된 비트스트림)를 생성하여, 프라이버시 영역 암호화 장치(290)에 제공한다.The network camera 190 encodes an image signal obtained by photographing a subject, generates a compressed video (compressed bitstream), and provides the compressed video (compressed bitstream) to the privacy area encryption device 290 .

구체적으로, 네트워크 카메라(190)는 피사체로부터 영상 신호를 획득하는 촬상 소자(105)와, 상기 영상 신호를 인코딩하여 압축된 비트스트림을 생성하는 비디오 인코더(100)와, 상기 압축된 비트스트림을 네트워크를 통해 프라이버시 영역 암호화 장치(290)로 전송하거나 프라이버시 영역 암호화 장치(290)로부터 촬영과 관련된 제어 명령을 수신하는 송수신부(115)를 포함하여 구성될 수 있다.Specifically, the network camera 190 includes an imaging device 105 that acquires an image signal from a subject, a video encoder 100 that encodes the image signal to generate a compressed bitstream, and transmits the compressed bitstream to a network It may be configured to include a transceiver 115 for transmitting to the privacy area encryption device 290 or receiving a control command related to photographing from the privacy area encryption device 290.

촬상 소자(105)는 피사체로부터 영상 신호를 수신하는 CCD(Charge Coupled Device), CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)와 같은 영상 획득 소자로 구성될 수 있다. 또한, 상기 영상 신호는 RGB, YUV 등 3가지 색성분으로 표현되는 디지털 신호일 수 있다. The imaging device 105 may include an image capturing device such as a Charge Coupled Device (CCD) or Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) that receives an image signal from a subject. Also, the image signal may be a digital signal represented by three color components such as RGB and YUV.

비디오 인코더(100)는 MPEG-2, MPEG-4, H.264, HEVC(H.265) 등 다양한 비디오 코딩 표준에 따라, 상기 영상 신호로부터 압축된 비트스트림을 생성한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 인코더(100)의 구성을 도시한 블록도이다.The video encoder 100 generates a compressed bitstream from the video signal according to various video coding standards such as MPEG-2, MPEG-4, H.264, and HEVC (H.265). 2 is a block diagram showing the configuration of a video encoder 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 비디오 인코더(100)는 픽쳐 분할부(110), 감산기(111), 변환부(120), 양자화부(130), 스캐닝부(131), 엔트로피 부호화부(140), 픽쳐 복원부(150) 및 예측부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the video encoder 100 includes a picture division unit 110, a subtractor 111, a transform unit 120, a quantization unit 130, a scanning unit 131, an entropy encoding unit 140, a picture It includes a restoration unit 150 and a prediction unit 160.

픽쳐 분할부(110)는 입력되는 비디오 신호를 분석하여 픽쳐를 소정 크기의 블록으로 분할한다. 이러한 분할의 단위는 H.264와 같이, 16x16, 8x8, 4x4를 포함한 가변적 블록 크기일 수 있으나, HEVC에서와 같이 보다 크고 다양한 블록 크기를 가질 수도 있다.The picture divider 110 analyzes the input video signal and divides the picture into blocks of a predetermined size. The unit of this division may be a variable block size including 16x16, 8x8, and 4x4, as in H.264, but may have a larger and more diverse block size as in HEVC.

감산부(111)는 상기 분할된 원본 블록에서, 예측부(160)에서 제공되는 예측 블록을 차감하여 잔차 블록을 생성한다.The subtraction unit 111 generates a residual block by subtracting the prediction block provided from the prediction unit 160 from the divided original block.

변환부(120)는 상기 잔차 블록을 공간적 변환하여 주파수 성분을 갖는 변환 계수들을 생성한다. 상기 공간적 변환은 통상 DCT(discrete cosine transform), DST(discrete sine transform), WT(wavelet transform) 등이 사용될 수 있다.The transform unit 120 spatially transforms the residual block to generate transform coefficients having frequency components. For the spatial transformation, discrete cosine transform (DCT), discrete sine transform (DST), wavelet transform (WT), or the like may be used.

양자화부(130)는 상기 변환 계수들을 양자화하기 위한 양자화 스텝 사이즈를 부호화 단위별로 결정한다. 그리고, 결정된 양자화 스텝 사이즈에 따라 상기 변환 블록의 계수들을 양자화하여 양자화 계수를 생성한다. The quantization unit 130 determines a quantization step size for quantizing the transform coefficients for each coding unit. Then, quantization coefficients are generated by quantizing the coefficients of the transform block according to the determined quantization step size.

스캐닝부(131)는 상기 양자화 계수들(2차원 배열)을 소정의 방식(지그재그, 수평, 수직 스캔 등)스캐닝하여 1차원의 양자화 계수들로 변환한다.The scanning unit 131 scans the quantization coefficients (two-dimensional array) in a predetermined manner (zigzag, horizontal, vertical scan, etc.) and converts them into one-dimensional quantization coefficients.

엔트로피 부호화부(140)는 스캐닝부(131)에서 스캐닝된 1차원의 양자화 계수들과, 예측부(160)에서 제공되는 예측 정보들을 엔트로피 부호화(무손실 부호화)하여 압축된 비트스트림을 생성한다. 상기 예측 정보란, 인트라 예측 또는 인터 예측에 따른 정보들을 의미하며, 구체적으로 인트라 예측에서의 모드 정보나 인터 예측에서의 모션 벡터 및 참조 픽쳐 정보 등을 의미한다.The entropy encoding unit 140 generates a compressed bitstream by entropy encoding (lossless encoding) the one-dimensional quantization coefficients scanned by the scanning unit 131 and the prediction information provided by the prediction unit 160. The prediction information means information according to intra prediction or inter prediction, and specifically means mode information in intra prediction or motion vector and reference picture information in inter prediction.

한편, 통상의 폐루프(closed-loop) 부호화 방식에 따르면, 원본 자체를 참조 픽쳐로 이용하지 않고, 변환 및 양자화를 거친 후 다시 역양자화 및 역변환을 거쳐서 픽쳐를 복원하고 이 복원된 픽쳐를 다른 픽쳐 또는 같은 픽쳐의 참조로 사용하게 된다. 같은 픽쳐의 다른 부분을 참조로 이용하는 것을 인트라 예측이라고 하고, 다른 픽쳐를 참조로 이용하는 것을 인터 예측이라고 한다.On the other hand, according to a normal closed-loop coding method, a picture is reconstructed through transformation and quantization, and then inverse quantization and inverse transformation without using the original picture itself as a reference picture, and the reconstructed picture is converted into another picture. Or, it is used as a reference for the same picture. Using another part of the same picture as a reference is called intra prediction, and using another picture as a reference is called inter prediction.

픽쳐 복원부(150)는 상기 변환 및 양자화를 거쳐 얻어진 2차원의 양자화 계수들에 대해, 다시 역양자화 및 역변환을 수행하여 복원된 픽쳐(또는 픽쳐의 일부)를 얻는다. 이렇게 복원된 픽쳐는 예측부(160)에 제공되며, 예측부(160)는 R-D(rate-distortion) 코스트 관점에서 인트라 예측과 인터 예측 중에서 유리한 예측 방식에 의해 참조 픽쳐를 생성하고 이를 감산기(111)에 제공한다.The picture reconstruction unit 150 performs inverse quantization and inverse transformation again on the 2-dimensional quantization coefficients obtained through the transformation and quantization to obtain a reconstructed picture (or part of the picture). The reconstructed picture is provided to the prediction unit 160, and the prediction unit 160 generates a reference picture by a prediction method that is advantageous between intra prediction and inter prediction in terms of rate-distortion (R-D) cost, and uses the subtractor 111 to generate a reference picture. provided to

다시 도 1을 참조하면, 비디오 인코더(100)에 의해 생성된 압축된 비트스트림은 송수신부(115)에 의해 프라이버시 영역 암호화 장치(290)로 전송된다. 송수신부(115)는 이더넷(Ethernet), USB(universal serial bus), PLC(power line communication)와 같은 유선 통신 방식을 지원하는 유선 어댑터일 수도 있고, WLAN(wireless LAN), LTE(Long Term Evolution), 블루투스(Blutooth)와 같은 무선 통신 방식을 지원하는 무선 어댑터일 수도 있다.Referring back to FIG. 1 , the compressed bitstream generated by the video encoder 100 is transmitted to the privacy area encryption device 290 by the transceiver 115 . The transceiver 115 may be a wired adapter supporting wired communication methods such as Ethernet, universal serial bus (USB), and power line communication (PLC), wireless LAN (WLAN), long term evolution (LTE) , it may be a wireless adapter supporting a wireless communication method such as Bluetooth.

한편, 상기 압축된 비트스트림을 수신한 프라이버시 영역 암호화 장치(290)는, 송수신부(205), 비디오 디코더(200), 영상 분석부(215), 암호화부(235) 및 비트스트림 재생성부(245)를 포함하여 구성될 수 있다.Meanwhile, the privacy area encryption apparatus 290 receiving the compressed bitstream includes a transceiver 205, a video decoder 200, an image analysis unit 215, an encryption unit 235, and a bitstream regeneration unit 245. ).

송수신부(205)는 상기 압축된 비트스트림을 네트워크를 통해 네트워크 카메라(190)로부터 수신하거나, 네트워크 카메라(190)에 촬영과 관련된 제어 명령을 전송한다. 송수신부(205)는 네트워크 카메라(190)의 송수신부(115)와 마찬가지로, 이더넷, USB, PLC와 같은 유선 통신 방식을 지원하는 유선 어댑터이거나, WLAN, LTE, 블루투스와 같은 무선 통신 방식을 지원하는 무선 어댑터일 수 있다.The transceiver 205 receives the compressed bitstream from the network camera 190 through a network or transmits a control command related to capturing to the network camera 190 . The transceiver 205, like the transceiver 115 of the network camera 190, is a wired adapter supporting a wired communication method such as Ethernet, USB, or PLC, or a wired adapter supporting a wireless communication method such as WLAN, LTE, or Bluetooth. It could be a wireless adapter.

비디오 디코더(200)는 송수신부(205)를 통하여 제공된 압축된 비트스트림을 디코딩하여 복원된 비디오를 생성한다. 이를 위해, 비디오 디코더(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 엔트로피 복호화부(210), 역스캐닝부(220), 역양자화부(230), 역변환부(240), 가산기(241), 후처리부(250) 및 예측부(260)를 포함할 수 있다.The video decoder 200 decodes the compressed bitstream provided through the transceiver 205 to generate a restored video. To this end, as shown in FIG. 3, the video decoder 200 includes an entropy decoding unit 210, an inverse scanning unit 220, an inverse quantization unit 230, an inverse transform unit 240, an adder 241, and It may include a processing unit 250 and a prediction unit 260.

엔트로피 복호부(210)는, 상기 압축된 비트스트림을 복호하여, 예측 정보와 양자화 계수 정보로 분리한다. 엔트로피 복호부(210)는 복호된 예측 정보를 예측부(260)에 공급하며, 복호된 양자화 계수 정보를 역스캐닝부(220)로 공급한다. 상기 예측 정보란, 인트라 예측 또는 인터 예측에 따른 정보들을 의미하며, 구체적으로 인트라 예측에서의 모드 정보나 인터 예측에서의 모션 벡터 및 참조 픽쳐 정보 등을 의미한다.The entropy decoding unit 210 decodes the compressed bitstream and separates it into prediction information and quantization coefficient information. The entropy decoding unit 210 supplies the decoded prediction information to the prediction unit 260 and supplies the decoded quantization coefficient information to the inverse scanning unit 220 . The prediction information means information according to intra prediction or inter prediction, and specifically means mode information in intra prediction or motion vector and reference picture information in inter prediction.

역스캐닝부(220)는 상기 양자화 계수 정보를 2차원 배열의 역양자화 블록으로 변환한다. 이 때, 상기 변환을 위해 복수개의 역스캐닝 패턴(예: 지그재그, 수직, 수평 스캔) 중에 하나가 선택되는데 그것은 비디오 인코더(100)에서 수행된 스캐닝 패턴에 대응되는 것이다.The inverse scanning unit 220 converts the quantization coefficient information into a 2D array of inverse quantization blocks. At this time, one of a plurality of inverse scanning patterns (eg, zigzag, vertical, horizontal scan) is selected for the conversion, which corresponds to the scanning pattern performed by the video encoder 100.

역양자화부(230)는 현재 부호화 단위의 양자화 스텝 사이즈를 결정한다. 상기 스텝 사이즈는 비디오 인코더(100)의 양자화부(130)에서 결정된 양자화 스텝 사이즈와 동일하다.The inverse quantization unit 230 determines the quantization step size of the current coding unit. The step size is the same as the quantization step size determined by the quantization unit 130 of the video encoder 100.

역양자화부(230)는 결정된 양자화 스텝 사이즈를 이용하여 역양자화 계수, 즉 변환 계수를 복원하고, 역변환부(240)는 상기 변환 계수를 역 공간적 변환하여 잔차 블록을 복원한다.The inverse quantization unit 230 restores an inverse quantization coefficient, that is, a transform coefficient, using the determined quantization step size, and the inverse transform unit 240 inverse spatially transforms the transform coefficient to restore a residual block.

예측부(260)는 엔트로피 복호화부(210)로부터 수신된 예측 정보에 기초하여 현재 블록의 인트라 예측 모드 또는 인터 예측 모드에 따라 예측 블록을 생성한다.The prediction unit 260 generates a prediction block according to an intra prediction mode or an inter prediction mode of the current block based on the prediction information received from the entropy decoding unit 210 .

가산부(241)는 역변환부(240)에 의해 복원된 잔차 블록과 예측부(260)에 의해 생성되는 예측 블록을 가산함으로써, 영상 블록을 복원한다.The adder 241 restores an image block by adding the residual block reconstructed by the inverse transform unit 240 and the predicted block generated by the predictor 260.

마지막으로, 픽쳐 저장부(250)는 가산부(241)에서 복원된 영상 블록들을 조합하여 완성된 픽쳐들을 생성하며, 이러한 완성된 픽쳐들은 복원된 비디오를 구성한다.Finally, the picture storage unit 250 combines the image blocks reconstructed by the adder 241 to generate completed pictures, and these completed pictures compose a restored video.

다시, 도 1을 참조하면, 이와 같이 비디오 디코더(200)에 의해 복원된 비디오 영상은 영상 분석부(215)에 제공되며, 영상 분석부(215)는 상기 비디오 영상을 분석하여 프라이버시 영역을 설정한다. 이러한 프라이버시 영역의 선별은 사용자가 영상을 직접 확인하여 이루어질 수도 있으나, 영상 분석을 통해 자동으로 수행하는 것이 바람직하다. 자동으로 영상 분석을 수행하기 위해서는 OCR과 같은 영상에 기초한 문자 인식이 수행되어야 하고, 수행된 문자 인식을 기초로 차량번호, 전화번호, 주민번호 등과 같은 프라이버시 정보인지가 판별되어야 한다. 영상 분석을 통해 특정 영역이 프라이버시 정보를 포함하고 있는지를 판별하는 알고리즘은 종래에 알려진 다양한 기술이 적용될 수 있으므로 보다 구체적인 설명은 생략하는 것으로 한다.Again, referring to FIG. 1, the video image restored by the video decoder 200 is provided to the image analyzer 215, and the image analyzer 215 analyzes the video image to set a privacy area. . The selection of such a privacy area may be performed by a user directly checking an image, but it is preferable to automatically perform the selection through image analysis. In order to automatically perform image analysis, image-based text recognition such as OCR should be performed, and based on the performed text recognition, it should be determined whether it is privacy information such as vehicle number, phone number, or resident registration number. An algorithm for determining whether a specific area includes privacy information through image analysis may be applied with various techniques known in the related art, so a detailed description thereof will be omitted.

다만, 영상 분석부(215)는 이러한 프라이버시 영역의 결정에 있어서는 기존의 비디오 인코더(100)에서 분할된 블록의 정보를 이용한다. 영상 분석부(215)는 압축된 비트스트림(195)의 헤더로부터 이러한 블록 분할에 관한 정보를 얻을 수 있다.However, the video analyzer 215 uses information on blocks divided by the existing video encoder 100 in determining such a privacy area. The image analyzer 215 may obtain information on block division from the header of the compressed bitstream 195 .

도 4는 비디오 영상이 블록 단위로 분할된 예를 보여준다. H.264, HEVC 등과 같은 가변 블록 크기를 이용하는 비디오 코딩 표준에서는, 이와 같이 영상의 복잡도에 따라 블록의 크기가 가변되는 기술을 채택하고 있다. 즉, 도 4에서 배경과 같이 영상이 단조로운 영역은 다소 큰 블록 크기가 할당되고, 사물의 가장자리와 같이 영상이 복잡한 영역은 다소 작은 블록 크기가 할당된다. 통상 프라이버시 영역은 단조로운 영역보다는 복잡한 영역일 가능성이 높으므로 보다 세밀한 단위의 영역 설정이 가능할 수 있다. 4 shows an example in which a video image is divided into blocks. In a video coding standard using a variable block size such as H.264 or HEVC, a technique in which the size of a block is varied according to the complexity of an image is adopted. That is, in FIG. 4, an area with a monotonous image, such as the background, is assigned a slightly larger block size, and an area with a complex image, such as the edge of an object, is assigned a slightly smaller block size. In general, since the privacy area is likely to be a complex area rather than a monotonous area, it may be possible to set the area in more detailed units.

아무튼, 본 발명에서는 압축된 비트스트림을 복원한 후 다시 인코딩하는 과정을 거치지 않기 때문에, 영상 분석부(215)가 프라이버시 영역을 결정할 때, 이와 같이 비디오 인코딩에 사용된 블록 정보를 그대로 이용하는 것이 필요하다. 따라서, 본 발명에서 프라이버시 영역은 적어도 하나 이상의 부호화 블록들을 포함한다고 볼 수 있다.Anyway, since the present invention does not go through the process of re-encoding after restoring the compressed bitstream, it is necessary to use the block information used for video encoding as it is when the video analyzer 215 determines the privacy area. . Therefore, in the present invention, the privacy area can be regarded as including at least one or more coding blocks.

이상과 같이 영상 분석부(215)가 복원된 비디오 영상에서 프라이버시 영역을 결정하면, 상기 프라이버시 영역에 해당하는 블록들의 영상(픽셀값)이 암호화부(235)에 제공된다. 암호화부(235)는 상기 프라이버시 영역에 해당하는 블록들의 영상에 대해서만 암호화를 적용한다. 이러한 암호화 알고리즘으로는 이미 알려져 있는 다양한 방식이 이용될 수 있다. 예를 들어, DES, 3DES, RC4, AES, SEED와 같은 대칭키 암호화 알고리즘이 사용될 수도 있고, RSA, ECC, DSA, KCDSA, PKI와 같은 비대칭키 암호화 알고리즘이 사용될 수도 있다.As described above, when the image analyzer 215 determines a privacy area from the restored video image, images (pixel values) of blocks corresponding to the privacy area are provided to the encryption unit 235. The encryption unit 235 applies encryption only to images of blocks corresponding to the privacy area. As such an encryption algorithm, various known schemes may be used. For example, symmetric key encryption algorithms such as DES, 3DES, RC4, AES, and SEED may be used, or asymmetric key encryption algorithms such as RSA, ECC, DSA, KCDSA, and PKI may be used.

다만, 비디오 코딩의 특성으로 인해 특정 블록의 암호화에 있어서 추가로 고려할 점이 있다. 만약, 특정 블록 전체를 그대로 암호화하는 경우, 그 블록을 참조로 해야 하는 다른 인트라 예측 블록이 있다면 비디오 복원시 에러가 누적되는 문제가 발생한다. 이렇게 되면 프라이버시 영역으로 설정된 영역뿐만 아니라 그와 상관없는 영역까지 제대로 복원이 되지 않게 된다. 즉, 블록간 의존성 파괴에 따른 에러 전파의 문제를 해결할 필요가 있다.However, due to the characteristics of video coding, there are additional considerations in encryption of a specific block. If an entire specific block is encrypted as it is, if there is another intra-prediction block to which the block must be referenced, errors may accumulate during video reconstruction. In this case, not only the area set as the privacy area but also the area unrelated to the area is not properly restored. That is, it is necessary to solve the problem of error propagation due to inter-block dependency destruction.

도 5는 H.264에서 사용되는 4x4 블록에 대한 인트라 예측 방식을 보여주는 도면이다. 여기서, 미리 복원된 인접 블록(좌측 블록, 상측 블록, 좌상측 블록)에 속하는 참조 샘플들(A 내지 M)을 이용하여 현재 블록에 대한 예측 블록(a 내지 p를 포함하는 영역)이 생성된다. H.264는 총 9개의 인트라 예측 모드를 제공하는데, 그 9개의 방향성에 따라 참조 샘플들이 다른 방식으로 참조되어 예측 블록이 생성된다. 만약, 현재 블록이 인트라 예측 방식으로 부호화되었다고 할 때, 이러한 주변의 참조 샘플들이 없으면, 현재 블록은 설령 프라이버시 영역에 속하지 않는다고 하더라도 제대로 복원될 수가 없다.5 is a diagram showing an intra prediction method for a 4x4 block used in H.264. Here, a prediction block (region including a to p) for the current block is generated using reference samples (A to M) belonging to previously reconstructed adjacent blocks (left block, upper block, and upper left block). H.264 provides a total of nine intra prediction modes, and reference samples are referenced in different ways according to the nine directions to generate prediction blocks. If the current block is encoded using the intra prediction method, if there are no reference samples around the current block, the current block cannot be properly restored even if it does not belong to the privacy area.

따라서, 본 발명에서는 특정 블록에 대해 암호화를 적용한다고 하더라도 블록 전체를 암호화하기 보다는, 상기 블록에 속하는 우측 및 하측의 경계에 인접한 픽셀 값들에 대해서는 암호화를 적용하지 않는 것이 바람직하다.Therefore, in the present invention, even if encryption is applied to a specific block, it is preferable not to apply encryption to pixel values adjacent to the right and lower boundaries belonging to the block rather than to encrypt the entire block.

도 6은 프라이버시 영역에 포함되는 8x8 블록에 대해서 선택적으로 암호화가 적용되는 예를 보여주는 도면이다. 도 6과 같이, 하나의 블록에 총 64개의 픽셀값이 포함되어 있다고 할 때, 암호화부(235)는 블록의 우측과 하측의 경계에 인접한 15개의 픽셀들(65)은 제외하고, 나머지 49개의 픽셀들(60)에 대해서만 암호화를 적용할 수 있다. 이 때, 경계픽셀의 원본 값을 유지하기 위해 상기 8x8 블록은 PCM 모드로 대체하여, 나머지 픽셀값들(60)은 암호화되고, 우측과 하측 경계의 인접 픽셀값들(65)은 원본 값으로 저장된다. 상기 PCM 모드란 비디오 인코더(100)의 변환부(120)에서 주파수 데이터로 변환하는 공간적 변환 과정을 거치지 않은 데이터, 즉 공간 영역에서의 데이터를 의미한다. 여기서, 인접 픽셀값들(65)은 원본 값으로 저장됨에 비해, 나머지 픽셀값들(60)은 암호화만 적용될 수도 있지만, 이러한 암호화 전에 압축(비디오 인코딩)이 적용될 수도 있을 것이다.6 is a diagram showing an example in which encryption is selectively applied to an 8x8 block included in a privacy area. As shown in FIG. 6, when it is assumed that a block includes a total of 64 pixel values, the encryption unit 235 excludes 15 pixels 65 adjacent to the right and lower borders of the block, and the remaining 49 pixel values. Encryption can be applied only to pixels 60 . At this time, in order to maintain the original values of the border pixels, the 8x8 block is replaced with the PCM mode, the remaining pixel values 60 are encrypted, and the adjacent pixel values 65 of the right and lower borders are stored as original values. do. The PCM mode refers to data that has not been subjected to a spatial conversion process of converting into frequency data in the conversion unit 120 of the video encoder 100, that is, data in the spatial domain. Here, while adjacent pixel values 65 are stored as original values, only encryption may be applied to the remaining pixel values 60, but compression (video encoding) may be applied before such encryption.

다시 도 1을 참조하면, 비트스트림 재생성부(245)는 압축된 비트스트림 중에서, 영상 분석부(215)에 의해 프라이버시 영역으로 설정된 블록들로서 암호화부(235)에 의해 암호화된 블록들을, 상기 압축된 비트스트림의 해당 위치에 대체하여 삽입함으로서 보안 비트스트림(255)을 생성한다. 도 7을 참조하면, 원래의 압축된 비트스트림(190)이 다수의 코딩 블록(310 내지 380)으로 구성되어 있다. 여기서, 코딩 블록(320, 350, 370)이 프라이버시 영역에 속한다고 하면, 이 코딩 블록들(320, 350, 370)은 암호화부(235)에 의해 암호화되어 암호화된 코딩 블록들(325, 355, 375)로 변환될 것이다. 이 때, 비트스트림 재생성부(245)는 상기 암호화된 코딩 블록들(325, 355, 375)을 기존의 코딩 블록들(320, 350, 370)을 대체하여 삽입함으로써 보안 비트스트림(255)을 생성한다.Referring back to FIG. 1 , the bitstream regeneration unit 245 converts blocks encrypted by the encryption unit 235 into blocks set as a privacy area by the image analysis unit 215, among the compressed bitstream, to the compressed bitstream. A secure bitstream 255 is generated by replacing and inserting the corresponding position of the bitstream. Referring to Figure 7, the original compressed bitstream 190 is composed of a number of coding blocks (310 to 380). Here, if the coding blocks 320, 350, and 370 belong to the privacy area, the coding blocks 320, 350, and 370 are encrypted by the encryption unit 235, and then the encrypted coding blocks 325, 355, 375) will be converted to At this time, the bitstream regenerator 245 generates a secure bitstream 255 by replacing and inserting the encrypted coding blocks 325, 355, and 375 into the existing coding blocks 320, 350, and 370. do.

이와 같이 생성된 보안 비트스트림(255)은 암호화 해제 권한이 있는지 여부에 따라 서로 다른 영상으로 복원될 수 있다. 만약, 이러한 권한이 없는 일반 사용자가 상기 보안 비트스트림(255)으로부터 영상을 복원하면, 도 7에서 암호화된 코딩 블록들(325, 355, 375)은 복원이 불가능한 깨진 블록으로 표시될 것이다. 따라서, 일반 사용자는 도 8과 같이 프라이버시 영역이 블라인드 된 영상을 볼 수 있을 것이다. 하지만, 상기 프라이버시 영역 이외에는 모든 영역이 제대로 보여지므로 일반 사용자도 복원된 비디오 영상의 내용을 파악하는 데에는 별 지장이 없다.The security bitstream 255 generated in this way may be restored as different images depending on whether there is an authority to decrypt encryption. If an ordinary user without such permission restores an image from the secure bitstream 255, the encrypted coding blocks 325, 355, and 375 in FIG. 7 will be displayed as broken blocks that cannot be restored. Accordingly, a general user will be able to view an image in which the privacy area is blinded as shown in FIG. 8 . However, since all areas other than the privacy area are properly displayed, even a general user has no difficulty in grasping the content of the restored video image.

한편, 암호화 해제 권한이 있는 관리자라면 상기 보안 비트스트림(255)에서 암호화된 코딩 블록(325, 355, 375)도 정상적으로 복원이 가능하므로 도 8에 표시된 블라인드가 제거된 완전한 영상을 볼 수 있게 된다.On the other hand, if an administrator has decryption authority, since the encrypted coding blocks 325, 355, and 375 in the secure bitstream 255 can be restored normally, a complete image with the blinds removed shown in FIG. 8 can be viewed.

지금까지 도 1 내지 도 3의 각 구성요소들은 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드, 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다. 상기 구성요소들은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 포함되어 있을 수도 있고, 복수의 컴퓨터에 그 일부가 분산되어 분포될 수도 있다.Up to now, each component of FIGS. 1 to 3 is software such as a task, class, subroutine, process, object, execution thread, or program performed in a predetermined area of memory, or a field-programmable gate array (FPGA). It may be implemented in hardware such as an application-specific integrated circuit (ASIC) or a combination of the above software and hardware. The components may be included in a computer-readable storage medium, or some of them may be distributed and distributed to a plurality of computers.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능하다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.Additionally, each block may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing specified logical function(s). Also, in some alternative implementations, it is possible for the functions mentioned in the blocks to occur out of order. For example, two blocks shown in succession may in fact be executed substantially concurrently, and it is also possible that the blocks are sometimes executed in reverse order depending on their function.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art can realize that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

100: 비디오 인코더 105: 촬상 소자
110: 픽쳐 분할부 111: 감산기
120: 변환부 130: 양자화부
131: 스캐닝부 140: 엔트로피 부호화부
150: 픽쳐 복원부 160, 260: 예측부
115, 205: 송수신부 190: 네트워크 카메라
195: 압축된 비트스트림 200: 비디오 디코더
210: 엔트로피 복호화부 220: 역스캐닝부
230: 역양자화부 240: 역변환부
241: 가산기 250: 픽쳐 저장부
215: 영상 분석부 235: 암호화부
245: 비트스트림 재생성부 255: 보안 비트스트림
100: video encoder 105: imaging device
110: picture divider 111: subtractor
120: conversion unit 130: quantization unit
131: scanning unit 140: entropy encoding unit
150: picture restoration unit 160, 260: prediction unit
115, 205: transceiver 190: network camera
195 compressed bitstream 200 video decoder
210: entropy decoding unit 220: inverse scanning unit
230: inverse quantization unit 240: inverse transformation unit
241: adder 250: picture storage unit
215: image analysis unit 235: encryption unit
245: bitstream regeneration unit 255: secure bitstream

Claims (6)

압축된 비트스트림을 수신하고, 상기 압축된 비트스트림에 포함되는 영상 중 적어도 일부의 영역에 암호화를 적용한 보안 비트스트림을 생성하는 프라이버시 영역 암호화 장치로서,
상기 수신된 압축된 비트스트림을 디코딩하여 복원된 비디오를 생성하는 비디오 디코더;
상기 복원된 비디오를 분석하여 프라이버시 영역을 설정하는 영상 분석부;
상기 복원된 비디오에서 상기 프라이버시 영역에 속하는 블록들을 암호화하는 암호화부; 및
상기 압축된 비트스트림 중에서 상기 암호화된 블록들에 대응되는 위치의 블록들을, 상기 암호화된 블록들로 교체함으로써 상기 보안 비트스트림을 생성하는 비트스트림 재생성부를 포함하되,
상기 영상 분석부는, 상기 압축된 비트스트림의 헤더로부터 상기 블록들의 분할에 관한 정보를 획득하고, 상기 정보를 이용하여 상기 프라이버시 영역이 상기 블록들을 포함하도록 상기 프라이버시 영역을 설정하며,
상기 보안 비트스트림은 상기 암호화된 블록들과 상기 압축된 비트스트림에 포함된 블록들의 일부로 구성되는, 프라이버시 영역 암호화 장치.
A privacy area encryption apparatus for receiving a compressed bitstream and generating a secure bitstream by applying encryption to at least a portion of an image included in the compressed bitstream,
a video decoder for decoding the received compressed bitstream to generate a reconstructed video;
an image analyzer configured to analyze the restored video and set a privacy area;
an encryption unit encrypting blocks belonging to the privacy area in the restored video; and
A bitstream regenerator for generating the secure bitstream by replacing blocks corresponding to the encrypted blocks in the compressed bitstream with the encrypted blocks;
The video analyzer obtains information about division of the blocks from a header of the compressed bitstream, and sets the privacy region so that the privacy region includes the blocks using the information;
Wherein the secure bitstream is composed of the encrypted blocks and some of the blocks included in the compressed bitstream.
제1항에 있어서,
상기 프라이버시 영역에 속하는 블록들의 크기는, 상기 압축된 비트스트림에 포함되는 압축된 블록들의 크기와 동일한, 프라이버시 영역 암호화 장치.
According to claim 1,
A size of blocks belonging to the privacy region is the same as a size of compressed blocks included in the compressed bitstream.
제1항에 있어서,
상기 암호화부는 상기 프라이버시 영역에 속하는 블록들을 암호화함에 있어서, 상기 블록들의 우측 및 하측 경계에 인접한 픽셀값들을 제외한 나머지 픽셀값들을 암호화하는, 프라이버시 영역 암호화 장치.
According to claim 1,
wherein the encryption unit encrypts pixel values other than pixel values adjacent to right and lower boundaries of the blocks when encrypting the blocks belonging to the privacy region.
제3항에 있어서,
상기 우측 및 하측 경계에 인접한 픽셀값들은, PCM 모드에 따라 공간적 변환이 적용되지 않은 픽셀값들인, 프라이버시 영역 암호화 장치.
According to claim 3,
Pixel values adjacent to the right and lower boundaries are pixel values to which spatial transformation is not applied according to a PCM mode.
제1항에 있어서, 상기 보안 비트스트림은,
암호화 해제 권한이 없는 사용자는 상기 보안 비트스트림으로부터 프라이버시 마스킹이 적용된 비디오 영상을 볼 수 있고, 암호화 해제 권한이 있는 사용자는 상기 보안 비트스트림으로부터 프라이버시 마스킹이 적용되지 않은 안전한 비디오 영상을 볼 수 있도록, 암호화된 블록들과 암호화되지 않은 블록들을 함께 포함하는, 프라이버시 영역 암호화 장치.
The method of claim 1, wherein the security bitstream,
Encryption so that a user without encryption decryption permission can view a video image to which privacy masking is applied from the security bitstream, and a user with encryption decryption permission to view a secure video image to which privacy masking is not applied from the security bitstream An apparatus for encrypting a privacy area, including encrypted blocks and unencrypted blocks together.
압축된 비트스트림을 수신하고, 상기 압축된 비트스트림에 포함되는 영상 중 적어도 일부의 영역에 암호화를 적용한 보안 비트스트림을 생성하는 프라이버시 영역 암호화 방법으로서,
상기 수신된 압축된 비트스트림을 디코딩하여 복원된 비디오를 생성하는 단계;
상기 복원된 비디오를 분석하여 프라이버시 영역을 설정하는 단계;
상기 복원된 비디오에서 상기 프라이버시 영역에 속하는 블록들을 암호화하는 단계; 및
상기 압축된 비트스트림 중에서 상기 암호화된 블록들에 대응되는 위치의 블록들을, 상기 암호화된 블록들로 교체함으로써 상기 보안 비트스트림을 생성하는 단계를 포함하되,
상기 프라이버시 영역을 설정하는 단계는, 상기 압축된 비트스트림의 헤더로부터 상기 블록들의 분할에 관한 정보를 획득하는 단계와, 상기 정보를 이용하여 상기 프라이버시 영역이 상기 블록들을 포함하도록 상기 프라이버시 영역을 설정하는 단계를 포함하며,
상기 보안 비트스트림은 상기 암호화된 블록들과 상기 압축된 비트스트림에 포함된 블록들의 일부로 구성되는, 프라이버시 영역 암호화 방법.
A privacy region encryption method for receiving a compressed bitstream and generating a secure bitstream by applying encryption to at least a portion of an image included in the compressed bitstream,
decoding the received compressed bitstream to generate a reconstructed video;
setting a privacy area by analyzing the restored video;
encrypting blocks belonging to the privacy area in the restored video; and
Generating the secure bitstream by replacing blocks corresponding to the encrypted blocks in the compressed bitstream with the encrypted blocks,
The setting of the privacy region may include obtaining information about partitioning of the blocks from a header of the compressed bitstream, and setting the privacy region so that the privacy region includes the blocks using the information. including steps,
The privacy area encryption method of claim 1 , wherein the secure bitstream is composed of the encrypted blocks and some of the blocks included in the compressed bitstream.
KR1020220072218A 2016-01-12 2022-06-14 Apparatus and method for encrypting privacy areas from compressed video KR102575244B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220072218A KR102575244B1 (en) 2016-01-12 2022-06-14 Apparatus and method for encrypting privacy areas from compressed video

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160003837A KR102410539B1 (en) 2016-01-12 2016-01-12 Apparatus and method for encrypting privacy areas from compressed video
KR1020220072218A KR102575244B1 (en) 2016-01-12 2022-06-14 Apparatus and method for encrypting privacy areas from compressed video

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160003837A Division KR102410539B1 (en) 2016-01-12 2016-01-12 Apparatus and method for encrypting privacy areas from compressed video

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220085760A KR20220085760A (en) 2022-06-22
KR102575244B1 true KR102575244B1 (en) 2023-09-06

Family

ID=59443490

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160003837A KR102410539B1 (en) 2016-01-12 2016-01-12 Apparatus and method for encrypting privacy areas from compressed video
KR1020220072218A KR102575244B1 (en) 2016-01-12 2022-06-14 Apparatus and method for encrypting privacy areas from compressed video

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160003837A KR102410539B1 (en) 2016-01-12 2016-01-12 Apparatus and method for encrypting privacy areas from compressed video

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR102410539B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102544626B1 (en) 2019-01-23 2023-06-19 한국전자통신연구원 System and method for processing masking region
KR102100582B1 (en) * 2019-02-01 2020-04-13 순천향대학교 산학협력단 Privacy masking method using format preserving encryption in image security system, RECORDING MEDIUM FOR PERFORMING THE METHOD

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110075842A1 (en) 2008-06-03 2011-03-31 Thales Method and System Making It Possible to Visually Encrypt the Mobile Objects Within A Compressed Video Stream

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101151107B1 (en) * 2008-08-12 2012-06-01 에스케이플래닛 주식회사 Moving picture encryption system and method
KR101559647B1 (en) * 2014-01-06 2015-10-13 재단법인 다차원 스마트 아이티 융합시스템 연구단 Method and system for partially encrypting event image

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110075842A1 (en) 2008-06-03 2011-03-31 Thales Method and System Making It Possible to Visually Encrypt the Mobile Objects Within A Compressed Video Stream

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170084601A (en) 2017-07-20
KR102410539B1 (en) 2022-06-16
KR20220085760A (en) 2022-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6865872B2 (en) How to deblock a block of video samples
KR102575244B1 (en) Apparatus and method for encrypting privacy areas from compressed video
Shahid et al. Visual protection of HEVC video by selective encryption of CABAC binstrings
Li et al. Coding of focused plenoptic contents by displacement intra prediction
MX2013014932A (en) Unified merge mode and adaptive motion vector prediction mode candidates selection.
MX2013013050A (en) Offset type and coefficients signaling method for sample adaptive offset.
KR102090696B1 (en) Image receiving device, image reconstructing method thereof, method for image masking and reconstructing of image system
KR20220116339A (en) An encoder, a decoder and corresponding methods using ibc dedicated buffer and default value refreshing for luma and chroma component
BR112020002205A2 (en) image encoder, image decoder, image encoding method and image decoding method
BR112020026686A2 (en) SYSTEM AND METHOD FOR VIDEO ENCODING
WO2020177520A1 (en) An encoder, a decoder and corresponding methods using ibc search range optimization for abitrary ctu size
MX2013010766A (en) Bi-predictive merge mode based on uni-predictive neighbors in video coding.
MX2014012291A (en) Wavefront parallel processing for video coding.
Sallam et al. Efficient HEVC selective stream encryption using chaotic logistic map
BR112020000876A2 (en) encoding device, decoding device, encoding method, and decoding method
Ma et al. Lossless ROI privacy protection of H. 264/AVC compressed surveillance videos
BR112020000219A2 (en) encoding, encoding method, decoder and decoding method
Horng et al. A low cost fragile watermarking scheme in H. 264/AVC compressed domain
CN113491115A (en) Image decoding method and device based on CCLM prediction
Minemura et al. A novel sketch attack for H. 264/AVC format-compliant encrypted video
BR112020021718A2 (en) encoder, decoder, encoding method and decoding method
JP2005229188A (en) Video communication apparatus and video communication method
Taha et al. End-to-end real-time ROI-based encryption in HEVC videos
WO2015028098A1 (en) Method and system for embedding information and authenticating a h.264 video using a digital watermark
Su et al. A privacy protection scheme in H. 264/AVC by data hiding

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant