KR20040098900A - Processing Method and Device for Image Encryption and Decryption - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이미지 암호화 및 해독화 처리방법 및 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 영상물에 암호를 부여하여, 비디오 신호가 암호해독 과정의 실행 없이 출력되는 경우, 시청자가 다중 비디오 신호가 중첩된 이미지만 볼 수 있도록 하므로써 미성년자 등이 제한 상영등급의 영상을 보는 것을 방지하도록 하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for processing image encryption and decryption. More specifically, when a video signal is output without performing an encryption process by encrypting a video object, the viewer may view only an image in which multiple video signals are superimposed. The present invention relates to a technology that prevents minors and others from viewing limited screening grades by making them viewable.
현재는 비디오 신호가 비디오 테이프 또는 비디오 디스크에 단순히 탑재되어 있기 때문에 누구나 편리하게 비디오 테이프 또는 비디오 디스크를 볼 수 있다. 즉, 비디오 테이프 또는 비디오 디스크를 플레이 장치에 넣고 작동시키는 즉시, 그에 탑재된 신호를 볼 수 있는 상태가 되어 있는 것이다.At present, since the video signal is simply mounted on a video tape or a video disc, anyone can conveniently view the video tape or the video disc. In other words, as soon as the video tape or the video disc is inserted into the play device and operated, the signal mounted thereon can be seen.
그러나, 미성년자들이 부적절한 영상물을 보는 것을 방지하기 위하여 모든 비디오 테이프 및 비디오 디스크에는 등급이 매겨지도록 되어 있다. 일반적으로 영화 또는 영상물은 일반 상영 등급(G), 부모 지도 필요 등급(PG), 부모 강력 주의 등급(PG-13), 및 제한 상영 등급(R)의 4가지 등급으로 구분된다. 이러한 등급 중에서도 제한 상영 등급의 영상물은 규제하기가 가장 어려운 것으로 여겨지는데, 왜냐하면 이러한 등급의 구분에도 불구하고, 소매점이나 대여점을 통하여 이러한 등급의 영상물이 별다른 제한 없이 이용할 수 있기 때문이다.However, all video tapes and video discs are rated to prevent minors from viewing inappropriate images. In general, a movie or video is divided into four grades: General Screening Grade (G), Parental Guidance Needs Grade (PG), Parent Stronghold Rating (PG-13), and Restricted Screening Grade (R). Of these ratings, limited-screening videos are considered the most difficult to regulate because, despite these classifications, these ratings are available without restriction in retail or rental stores.
따라서, 제한 상영 등급의 영상물로 인하여 야기되는 문제들에 대처하기 위하여 일부 영상물 제작자들은 영상물에서 상영되는 비디오 신호에 모자이크(Mosaic) 처리하는 방법을 적용하고 있다. 모자이크 처리의 원리는, 보여지기에 적절하지 아니한 이미지에 모자이크 신호를 부여하는 것이다. 예를 들면, 외설스러운 이미지는 픽셀화(pixellation) 처리될 수 있다. 이러한 처리 후에는, 이미지의 픽셀이 더 커지게 되고, 이미지는 마치 모자이크 창을 통하여 보이는 것 같이 된다. 픽셀레이션 처리는 우선 마스크(mask) 내의 모든 픽셀의 계조(gray level)를 합산한 후 그들의 평균을 얻게 된다. 그리고, 그 평균 값은 마스크 내의 각 픽셀의 계조로 재기입된다. 따라서, 이미지의 부적절한 부분(폭력적인 부분 또는 노출이 심한 부분)은 모호하게 되고 선명하게 볼 수 없게 된다.Therefore, in order to cope with the problems caused by the limited screening video, some video producers are applying a mosaic method to the video signal displayed on the video. The principle of mosaicing is to impart a mosaic signal to an image that is not appropriate to be seen. For example, obscene images can be pixelated. After this process, the pixels of the image become larger, and the image becomes as if it were seen through the mosaic window. The pixelation process first sums up the gray levels of all the pixels in the mask and then obtains their average. The average value is then rewritten in the gradation of each pixel in the mask. As a result, inappropriate portions (violent or highly exposed portions) of the image are blurry and cannot be seen clearly.
그러나, 상영되는 비디오 신호에 모자이크 신호를 부여하므로써 이미지를 암호화시키더라도, 암호화 된 후의 이미지 해상도는 증가되지 않으며, 결국 칼라 비젼 효과는 더 악화된다. 또한, 모자이크 신호의 제조 비용이 매우 고가이고 그 기술자체는 단지 이미지를 선명하게 볼 수 없도록 하는 것에 불과한 것이어서, 스크린에는 선명하지 않은 이미지가 계속 상영된다. 이는 결국 이미지가 완전하게 차단되지 아니한다는 것을 의미하게 된다. 결국, 예를 들면 청소년들이 외설적인 영상물의 내용에 대하여 환상을 느끼게 될 기회가 상존하게 되는 것이다.However, even if an image is encrypted by applying a mosaic signal to the video signal being displayed, the image resolution after the encryption is not increased, and thus the color vision effect is worsened. In addition, the manufacturing cost of the mosaic signal is very expensive and the descriptor is merely to prevent the image from being clearly seen, so that an unclear image is continuously displayed on the screen. This in turn means that the image is not completely blocked. As a result, for example, there is an opportunity for young people to be fantasized about the content of pornographic images.
더 심각한 문제는, 영상물을 보기 위하여 영상물을 디코딩하는 모자이크 신호 디코딩(decoding) 장치가 시중에서 판매되고 있다는 것이다. 따라서, 모자이크 신호를 이용한 암호화는 미성년자가 제한 상영 등급의 영상물을 보는 것을 방지할 수 있는 이상적인 방법이 되지 못한다.A more serious problem is that mosaic signal decoding devices are commercially available that decode the images to view the images. Thus, encryption using mosaic signals is not an ideal way to prevent minors from viewing limited screening footage.
본 발명은 위와 같은 모자이크 기술이 가지고 있는 단점과 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명에서는 영상물에 비디오 신호를 부가하므로써, 디코딩 처리를 실행하지 아니한 상태로 영상물이 상영되는 경우 상영되는 영상물의 비디오 신호를 볼 수 없도록 하는 것, 즉 디코딩 처리가 실행되어야만 상영되는 영상물을 볼 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.The present invention was developed to overcome the disadvantages and limitations of the above mosaic technology, in the present invention, by adding a video signal to the video object, the video image that is screened when the video is screened without performing the decoding process It is an object to make a signal invisible, that is, to be able to see a video image only when the decoding process is performed.
도 1은 본 발명에 따른 이미지 암호화 처리 방법을 설명하는 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating an image encryption processing method according to the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 이미지 필드에 대한 암호화 처리 방법을 보여주는 개략도이다.FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an encryption processing method for the image field illustrated in FIG. 1.
도 3은 본 발명에 따른 이미지 해독 회로의 개략적인 블록도이다.3 is a schematic block diagram of an image decoding circuit according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 이미지 해독 처리 과정의 흐름도이다.4 is a flowchart of an image decoding process according to the present invention.
본 발명의 목적 및 기술적인 구성은 첨부도면을 참고하여 설명하게 되는 다음의 내용을 통하여 더욱 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The purpose and technical configuration of the present invention will be more clearly understood through the following description which will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 이미지 암호화 처리 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 이미지 암호화 및 해독화 처리방법 및 장치에서는, 영상물의 비디오 신호에 마크업 신호(markup signal), 즉 패스워드(password)가 부여된다. 따라서, 마크업 신호의 디코딩 없이 영상물을 상영하는 경우, 다중 비디오 신호가 중첩된 합성 비디오 신호만이 시청자에게 인지된다. 즉, 시청자는 실제 상영중인 비디오 신호를 볼 수 없게 되는 것이다. 따라서, 제한 상영 등급의 영상물이 차단될 수 있으며 미성년자들이 볼 수 없게 되는 것이다. 사업상의 비밀 정보들이 무단 유출되는 것도 이와 동일한 방법으로 방지할 수 있다.1 is a flowchart illustrating an image encryption processing method according to the present invention. As illustrated in FIG. 1, in the image encryption and decryption processing method and apparatus according to the present invention, a markup signal, that is, a password, is assigned to a video signal of an image. Therefore, when displaying an image without decoding the markup signal, only the composite video signal overlaid with the multiple video signal is recognized by the viewer. In other words, the viewer is unable to see the actual video signal. Therefore, limited screening grades may be blocked and not visible to minors. Unauthorized leaks of business confidential information can be prevented in the same way.
이미지 암호화 방법을 위해서는 제1단계로서 영상물 선택단계가 수행되는데, 구체적으로 적어도 하나 이상의 주 영상물(1)과 적어도 하나 이상의 보조 영상물(2, 3, 4)을 선택한다. 주 영상물(1)과 보조 영상물(2, 3, 4)이 상영되면, 그 비디오 신호는 합성 비디오 신호 처리유닛(5)으로 입력된다.The image selection method is performed as a first step for the image encryption method. Specifically, at least one main image 1 and at least one auxiliary image 2, 3, 4 are selected. When the main image 1 and the sub image 2, 3, 4 are screened, the video signal is input to the composite video signal processing unit 5.
제2단계로서, 이미지 합성단계가 수행되는데, 구체적으로 주 영상물(1)과 보조 영상물(2, 3, 4)의 비디오 신호가 동시에 합성 비디오 신호 처리유닛(5)으로 입력되면, 상기 합성 비디오 신호 처리유닛(5)에서는 상기 비디오 신호의 합성 및 겹침 작업이 이루어진다. 그 동안에 합성단계에서는 마크업 신호(6)가 상기 주 영상물(1)의 각 필드에 동시에 추가되고, 그에 따라 암호화된 합성 영상물(7)이 완성된다.As a second step, an image synthesizing step is performed. Specifically, when the video signals of the main video object 1 and the sub video materials 2, 3, and 4 are simultaneously input to the composite video signal processing unit 5, the synthesized video signal In the processing unit 5, the synthesis and overlapping operations of the video signals are performed. In the meantime, in the synthesizing step, the markup signal 6 is added to each field of the main image 1 at the same time, thereby completing the encrypted composite image 7.
도 2에는 도 1에 도시된 이미지 필드에 대한 암호화 처리 방법을 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 도 2에 도시되어 있듯이, 주 영상물(1)과 보조 영상물(2, 3, 4)의 비디오 신호에 대한 합성 처리과정에서, 주 영상물(1)의 각 필드에 추가되는 마크업 신호(6)는 수평 동기신호(synchronus signal)와 수직 동기신호에 의하여 형성되는 패턴으로 구성된다. 영상물이 플레이 장치에서 상영될 때, 상기 플레이 장치(도시되지 않음)가 마크업 신호(6)를 판독하여 인지하게 되면, 상기 플레이 장치는 상기 마크업 신호(6)를 포함하는 비디오 신호만을 읽게 된다. 그 동안에, 상기 플레이 장치(도시되지 않음)에 의하여 보여지는 이미지는 다중 중첩 신호를 갖는 이미지가 아니라, 마크업 신호(6)를 가지는 비디오 신호를 포함하게 된다. 반대로, 만일 플레이 장치(도시되지 않음)가 디코딩 장치를 가지고 있지 않다면, 보여지는 이미지는 다중 비디오 신호가 중첩된 것이 된다.FIG. 2 is a schematic diagram showing an encryption processing method for the image field shown in FIG. 1. As shown in FIG. 2, in the process of synthesizing the video signals of the main image 1 and the sub images 2, 3, and 4, the markup signal 6 added to each field of the main image 1 is It consists of a pattern formed by a horizontal synchronizing signal and a vertical synchronizing signal. When an image is played on the play device, if the play device (not shown) reads and recognizes the markup signal 6, the play device reads only the video signal including the markup signal 6. . In the meantime, the image seen by the play device (not shown) does not include an image having multiple overlapping signals, but includes a video signal having a markup signal 6. Conversely, if the play device (not shown) does not have a decoding device, the image shown will be a superimposition of multiple video signals.
도 3은 본 발명에 따른 이미지 해독 회로의 개략적인 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 이미지 해독 처리 과정의 흐름도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 암호화된 합성 영상물이 상영되는 경우, 이미지의 해독을 위하여 이미지 해독 장치가 사용된다. 상기 이미지 해독 장치는 인코딩(encoding) 유닛(8), 메모리 유닛(9), 검출 제어유닛(10) 및 디코딩(decoding) 유닛(11)을 포함한다. 상기 이미지 해독 장치의 각 구성요소가 가지는 기능은 다음과 같다.3 is a schematic block diagram of an image decoding circuit according to the present invention, and FIG. 4 is a flowchart of an image decoding processing process according to the present invention. 3 and 4, when an encrypted composite video image is displayed, an image decoding device is used for decoding the image. The image decoding device comprises an encoding unit 8, a memory unit 9, a detection control unit 10 and a decoding unit 11. The functions of each component of the image decoding apparatus are as follows.
a) 인코딩 유닛(8)은 암호화된 합성 영상물의 아날로그 비디오 신호를 디지털 비디오 신호 출력으로 변환하는 아날로그/디지털 변환기이다.a) The encoding unit 8 is an analog / digital converter for converting an analog video signal of an encrypted composite image into a digital video signal output.
b) 메모리 유닛(9)은 인코딩 유닛(8)에 의하여 출력되는 디지털 비디오 신호를 저장하는 이중포트 메모리이다.b) The memory unit 9 is a dual port memory that stores the digital video signal output by the encoding unit 8.
c) 검출 제어유닛(10)은 마크업 신호(6)를 검출하고, 메모리의 판독 및 기록을 제어하여 상기 메모리 유닛(9) 내의 데이터가 업데이트 되어야 하는 지를 결정한다.c) The detection control unit 10 detects the markup signal 6 and controls the reading and writing of the memory to determine whether the data in the memory unit 9 should be updated.
d) 디코딩 유닛(11)은 상기 메모리 유닛(9)으로부터 출력된 디지털 이미지 데이터 스트림(data stream)을 아날로그 비디오 신호 출력으로 변환하는 디지털/아날로그 변환기이다.d) The decoding unit 11 is a digital / analog converter for converting the digital image data stream output from the memory unit 9 into an analog video signal output.
암호화된 합성 영상물내의 아날로그 비디오 신호가 아날로그/디지털 변환기에 의하여 디지털 비디오 신호로 변환되면, 디지털 비디오 신호 출력은 상기 메모리 유닛(9)에 저장된다. 상기 검출 제어유닛(10)은 메모리 유닛(9)에 있는 데이터가 업데이트되어야 하는 지를 결정한다. 이러한 결정은 다음과 같은 과정을 통하여 이루어진다.When the analog video signal in the encrypted composite image is converted into a digital video signal by an analog / digital converter, the digital video signal output is stored in the memory unit 9. The detection control unit 10 determines whether the data in the memory unit 9 should be updated. This decision is made through the following process.
1) 제1단계 : 이미지의 수평 동기신호 및 수직 동기신호가 마크업 신호의 위치를 설정하게 된다.1) First step: The horizontal sync signal and the vertical sync signal of the image set the position of the markup signal.
2) 제2단계 : 샘플링 신호의 각 샘플 값이 마크업 신호 위치에서의 또다른 샘플링 신호의 샘플 값과 비교된다.2) Step 2: Each sample value of the sampling signal is compared with the sample value of another sampling signal at the markup signal position.
3) 제3단계 : 만일 샘플 값이 비교 값보다 더 큰 경우, 내부 누산기(accumulator)에 1이 증가된다.3) Step 3: If the sample value is larger than the comparison value, 1 is increased in the internal accumulator.
4) 제4단계 : 내부 누산기가 사전 설정값보다 크다면, 메모리내의 데이터는업데이트 되어야 하고, 반대로 내부 누산기가 사전 설정값보다 작다면 데이터는 업데이트 되지 않아도 된다.4) Step 4: If the internal accumulator is larger than the preset value, the data in the memory should be updated. On the contrary, if the internal accumulator is smaller than the preset value, the data need not be updated.
한편, 본 출원에서, 데이터의 판독은 제어되지 않는다. 그 대신에 메모리내의 데이터는 디지털/아날로그 변환기로 순차적으로 계속 출력되어, 디지털 데이터 스트림이 아날로그 비디오 신호 출력으로 변환되며, 따라서, 시청자는 주 영상물을 볼 수 있게 된다.On the other hand, in the present application, reading of data is not controlled. Instead, the data in the memory is sequentially output to a digital to analog converter so that the digital data stream is converted to an analog video signal output, so that the viewer can view the main picture.
또한, 본 발명에 따른 이미지 암호화 처리방법은, 제한 상영등급 영상물 뿐만 아니라, 회사의 광고 등과 같은 상업용 영상물에도 적용될 수 있다. 또한, 회사의 기밀 정보도 유출되거나 누설되는 것으로부터 보호될 수 있다.In addition, the image encryption processing method according to the present invention can be applied not only to limited screening grade video, but also to commercial video such as a company advertisement. In addition, confidential information of the company can be protected from being leaked or leaked.
또한, 본 발명에 따른 이미지 암호화 및 해독화 처리방법 및 장치는 모니터 내에 설치될 수 있다. 따라서, 케이블 TV 방송국 또는 케이블이 아닌 TV 방송국에서 제한 상영등급의 프로그램을 방영하는 경우, 해독 방법 및 그와 관련된 장치의 사용 없이는 시청자가 그 프로그램을 보지 못하게 할 수 있다.In addition, the image encryption and decryption processing method and apparatus according to the present invention can be installed in a monitor. Thus, in the case of broadcasting a limited screening program on a cable TV station or on a TV station other than a cable, it is possible to prevent the viewer from viewing the program without using a decoding method and a related device.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 미성년자가 제한 상영등급의 영상물을 보는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, it is possible to effectively prevent a minor from viewing the video of the limited screening grade.
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