KR20210071358A - System and method for encrypting super-pixels - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상이나 이미지를 슈퍼 픽셀 단위로 복수의 연산 장치를 이용해 병렬적으로 대용량 영상을 고속으로 암호화 및 복호화 하는 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a super-pixel image encryption apparatus and method, and more particularly, to a super-pixel image encryption apparatus and a super-pixel image encryption apparatus for encrypting and decrypting a large-capacity image in parallel at high speed using a plurality of computing devices in units of super pixels; it's about how
일반적으로 영상을 처리할 때 한 개의 이미지를 픽셀격자(pixel grid)로 하여 일반적으로 저장된 이미지의 고정크기(50 X 50)와 일치시켜 객체를 검색한다. 이때 픽셀격자는 고정적인 표현이 아닌 인공적 고정 표현이다. 그러므로 현재 대용량 영상을 고속 처리하려면, 더 자연스럽고 더 효율적인 픽셀 격자가 필요하다. 또한 일반적인 픽셀 단위로 데이터를 처리하기에는 현재의 컴퓨터 기술로도 계산량이 너무 많다. 슈퍼 픽셀은 유사한 특성을 가지는 픽셀들의 집합이기 때문에 입력 영상을 의미 있는 단위들로 분할하는 결과는 가져온다. 이러한 군집화된 픽셀들은 성능 저하 없이 처리 속도를 개선할 수 있다. 슈퍼 픽셀의 다양한 장점 때문에 슈퍼 픽셀을 생성하는 다양한 방법들이 연구되고 있고, 최근에는 정규화 절단 방법을 많이 사용하지만 정규화 절단 방법은 많은 계산량을 개선할 필요가 있다.In general, when processing an image, an object is searched for by using one image as a pixel grid and matching it with the fixed size (50 X 50) of the generally stored image. In this case, the pixel grid is an artificial fixed expression, not a fixed expression. Therefore, a more natural and more efficient pixel grid is required for high-speed processing of current large-capacity images. In addition, the computational amount is too large even with current computer technology to process data in normal pixel units. Since a super pixel is a set of pixels having similar characteristics, the result of dividing the input image into meaningful units is obtained. These clustered pixels can improve processing speed without compromising performance. Because of the various advantages of super pixels, various methods for generating super pixels are being studied, and although the regular truncation method is used a lot recently, the normal truncation method needs to improve a lot of computation.
한편 보안이 필요한 영상 또는 영상 서비스 업자들은 영상을 유출되거나 허가되지 않는 사용자는 영상을 획득하더라도 영상을 확인할 수 없도록 많은 암호화 및 복호화 처리과정을 적용하고 있다. 하지만 방대한 양의 멀티미디어 자료 전체를 암호화하고 복호화하는데는 많은 시간과 자원이 소모되는 문제가 있다. On the other hand, video or video service providers that require security apply many encryption and decryption processes so that the video is leaked or unauthorized users cannot check the video even after acquiring the video. However, there is a problem that a lot of time and resources are consumed to encrypt and decrypt the entire vast amount of multimedia data.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 제10-0848642호에 개시되어 있다.Background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0848642.
본 발명은 슈퍼 픽셀 단위로 암호화하여 영상이 유출되더라도 영상을 재생할 수 없는 보안성을 가지는 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치 및 방법을 제공한다. The present invention provides an apparatus and method for encrypting a super pixel image having security that cannot reproduce an image even if the image is leaked by encrypting it in a super pixel unit.
본 발명은 복수의 연산 장치를 이용해 고속 병렬 처리하므로 암호화 및 복호화 하는데 시간 지연이 없는 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides a super-pixel image encryption apparatus and method without a time delay in encryption and decryption because high-speed parallel processing is performed using a plurality of computing devices.
본 발명의 일 측면에 따르면, 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치를 제공한다. According to one aspect of the present invention, there is provided an apparatus for encrypting a super pixel image.
본 발명의 일 실시예에 따른 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치에 있어서, 영상에서 슈퍼 픽셀을 추출하는 추출부, 상기 영상을 암호화하는 암호화부, 상기 암호화된 영상을 복호화하는 복호화부, 허가된 사용자 단말을 판별하는 인증키 관리부 및 상기 복호화된 영상을 전송하는 전송부를 포함할 수 있다.In the apparatus for encrypting a super pixel image according to an embodiment of the present invention, an extracting unit for extracting a super pixel from an image, an encryption unit for encrypting the image, a decryption unit for decrypting the encrypted image, and an authorized user terminal are determined It may include an authentication key management unit and a transmission unit for transmitting the decrypted image.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 슈퍼 픽셀 영상 암호화 방법 및 이를 실행하는 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터가 판독 가능한 기록매체를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium in which a superpixel image encryption method and a computer program executing the same are recorded.
본 발명의 일 실시 예에 따른 슈퍼 픽셀 영상 암호화 방법 및 이를 실행하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 기록매체는 슈퍼 픽셀 영상 암호화 방법에 있어서, 영상에 슈퍼 픽셀을 추출하는 단계, 상기 영상을 암호화 하는 단계, 허가된 사용자 단말을 판별하는 단계, 상기 영상을 복호화 하는 단계 및 상기 영상을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.The super pixel image encryption method according to an embodiment of the present invention and a recording medium storing a computer program executing the same are the super pixel image encryption methods, comprising the steps of extracting a super pixel from an image, encrypting the image, and It may include determining a user terminal, decoding the image, and transmitting the image.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치 및 방법은 슈퍼 픽셀 단위로 암호화하여 영상이 유출되어 영상이 재생되어도 확인할 수 없어 보안성을 높일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the apparatus and method for encrypting a super-pixel image can enhance security by encrypting an image in units of super-pixels so that the image cannot be checked even if the image is played back due to leakage.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치 및 방법은 복수의 연산 장치를 이용해 고속 병렬 처리하므로 암호화 및 복호화에 시간 지연이 없이 처리가 가능하다.According to an embodiment of the present invention, since the superpixel image encryption apparatus and method use a plurality of computing units to perform high-speed parallel processing, encryption and decryption can be processed without a time delay.
도 1 내지 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치를 설명하기 위한 도면들.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 슈퍼 픽셀 영상 암호화 방법을 설명하기 위한 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치가 암호화한 예시 화면.1 to 10 are diagrams for explaining a super-pixel image encryption apparatus according to an embodiment of the present invention.
11 is a view for explaining a super-pixel image encryption method according to an embodiment of the present invention.
12 is an exemplary screen encrypted by the super-pixel image encryption apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서 및 청구항에서 사용되는 단수 표현은, 달리 언급하지 않는 한 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail through detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Also, as used herein and in the claims, the terms "a" and "a" and "a" are to be construed to mean "one or more" in general, unless stated otherwise.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. do it with
도 1내지 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치를 설명하기 위한 도면들이다.1 to 10 are diagrams for explaining a super-pixel image encryption apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 추출부(100), 암호화부(200), 인증키 관리부(300), 복호화부(400) 및 전송부(500)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the super pixel
추출부(100)는 영상에서 슈퍼 픽셀을 추출한다.The
도 2를 참조하면, 슈퍼 픽셀은 대용량 영상을 고속처리하기 위해 큰 영상을 특징이 비슷한 균일 영역으로 작게 나눈 것이다. 도2(a)는 원본 이미지이고, 도2(b) 내지 도2(e) 과정을 거친 도2(f)는 특징이 비슷한 영역으로 잘게 나누어진 슈퍼 픽셀이다. 슈퍼 픽셀은 특징이 비슷한 픽셀을 묶어서 만든 작은 균일 영역으로 격자(grid)구조를 가지는 일반적인 픽셀과는 다르다. 슈퍼 픽셀은 대용량 영상을 고속으로 처리하기 위한 효율적인 방법이다. Referring to FIG. 2 , a super pixel is a small image divided into uniform regions having similar features in order to process a large image at high speed. Fig. 2(a) is the original image, and Fig. 2(f), which has undergone the process of Figs. 2(b) to 2(e), is a super-pixel divided into regions having similar characteristics. A super pixel is a small uniform area made by grouping pixels with similar characteristics, and is different from a normal pixel having a grid structure. Super pixels are an efficient method for high-speed processing of large-capacity images.
슈퍼 픽셀은 밀집성, 영역 균일성, 원 영상과의 경계 일치도 및 부족 분할 영역을 최소화하는 성질을 포함한다.A super pixel includes properties of minimizing compactness, region uniformity, boundary conformance with the original image, and under-segmentation regions.
밀집성은 슈퍼 픽셀의 둘레가 얼마나 단순한가를 표하는 척도로 다음 수학식1과 같이 나타낼 수 있다.The density is a measure of how simple the perimeter of a super pixel is, and can be expressed as in
C : 밀집도, P: 슈퍼 픽셀의 둘레, S: 면적C: density, P: perimeter of super pixel, S: area
영역 균일성은 슈퍼 픽셀의 특징이 얼마나 균일한가를 나타내는 척도이다.Area uniformity is a measure of how uniform the characteristics of super pixels are.
원 영상과의 경계 일치도는 슈퍼 픽셀과 원 영상에 있는 물체의 경계가 얼마나 일치하는지 표시하는 척도이다.Boundary coincidence with the original image is a measure of how much the superpixel and the boundary of the object in the original image match.
부족 분할 영역의 최소화는 슈퍼 픽셀을 반복적으로 구현하면 어느 슈퍼 픽셀에도 속하지 않는 픽셀들이 존재하게 되는데 누락되는 슈퍼 픽셀을 후처리로 인접한 슈퍼 픽셀에 할당하여 정제할 수 있다.The minimization of the insufficient partition area can be refined by allocating the missing superpixels to adjacent superpixels through post-processing, since pixels that do not belong to any superpixels exist when superpixels are repeatedly implemented.
슈퍼 픽셀은 비슷한 특징을 가지는 균일 영역으로 잘게 나누어 복잡성을 단순화시키는 계산적인 효율성을 특징으로 한다. 슈퍼 픽셀은 쌍방향 픽셀 격자 간에서 수퍼 픽셀 간의 장거리 사용 작용까지 모델링하여 표현적인 효율성을 가진다. 슈퍼 픽셀은 과다 분할로 이미지 대부분을 손실이 없이 보존할 수 있어 보존적인 효율성을 가진다.Superpixels are characterized by computational efficiency that simplifies complexity by subdividing them into uniform regions with similar characteristics. Superpixels have expressive efficiency by modeling long-distance behaviors between superpixels in an interactive pixel grid. Super pixel has conservation efficiency because it can preserve most of the image without loss due to over-segmentation.
도 3을 참조하면, 일반적으로 사람이 인식하는 영상(310)을 볼 때 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)의 내부적인 처리 과정(320)을 확인할 수 있다. 간단히 설명하면 일반적으로 사람이 보여지는 부분의 영상은 0번째 프레임을 초기화 시킨 후 블록을 업데이트 하고 픽셀을 업데이트 한다. 1번째 프레임으로 넘어갈 때 초기화과정은 없고 블록과 픽셀이 업데이트되고, 2번째 프레임에 전파되면서 블록과 픽셀 업데이트가 되면 현재의 프레임으로 보이게 된다. 이때 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 슈퍼 픽셀 알고리즘을 적용하여 블록과 픽셀을 업데이트하기 위한 내부 연산을 처리한다. 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 슈퍼 픽셀 알고리즘으로 픽셀들을 업데이트하고 정해진 객체를 추출함으로써 자연스럽고 효율적인 영상 처리가 가능하다.Referring to FIG. 3 , when viewing an
도 4를 참조하면, 추출부(100)는 슈퍼 픽셀을 추출하기 위해 동일한 이미지 또는 영상 시퀀스(Sequence)에서 샘플을 생성한다. 추출부(100)는 영상 시퀀스에서 생성한 다수의 샘플에서 객체를 추출한다. 추출부(100)는 균일한 색을 선호하는 슈퍼 픽셀의 목적 함수를 정의하여 효율적으로 슈퍼 픽셀을 추출한다. 이 때 목적 함수는 슈퍼 픽셀 사이의 픽셀 블록을 교환하여 파티션을 반복적으로 정제하여 윤곽을 정밀하게 추출한다. 추출부(100)는 목적 함수의 값이 최적의 값에 근접하면 다수의 슈퍼 픽셀을 분할하여 추출한다. 일반적으로 겹치는 슈퍼 픽셀은 윤곽(경계)이 중요하지 않지만, 추출부(100)는 실제 추출한 객체의 윤곽에 해당하므로 이를 감안하고 연산한다. 추출부(100)는 시간 간격에 걸쳐 있는 경계 박스(410)들로 구성된 튜브(tube)를 통해 자연스러운 영상 확장과 함께 새롭고 효율적인 개체를 측정할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
도 5를 참조하면, 슈퍼 픽셀 알고리즘은 동일한 객체에 속한 픽셀을 그룹화한 영상으로 오버 세그먼트(over-segment)하고, 슈퍼 픽셀을 증가시킨다. 슈퍼 픽셀이 증가하게 되면 슈퍼 픽셀 또한 정교하게 구축할 필요가 있다. 또한 초기 슈퍼 픽셀 파티셔닝부터 경계를 지속적으로 수정해야 한다. 추출부(100)는 SEEDS(Superpixels Extracted via Energy-Driven Sampling: 에너지 기반 샘플링을 통한 슈퍼 픽셀 추출) 알고리즘을 통해 경계와 슈퍼 픽셀 색상 히스토그램 간의 색상 유사성을 적용하여 강력하고 빠른 에너지 함수를 정의한다.Referring to FIG. 5 , the super pixel algorithm over-segments an image in which pixels belonging to the same object are grouped, and the super pixel is increased. As the number of super pixels increases, the super pixels also need to be built with precision. Also, from the initial super-pixel partitioning, the boundary needs to be constantly modified. The
도 5를 자세히 설명하면, 같은 프레임의 동일한 SEEDS 세그먼트와 서로 다른 샘플을 결합하고, 랜덤하게 추출한 에너지 기반 샘플링을 통해 추출한 슈퍼 픽셀 (SEEDS)에서 객체성 점수(Objectness score)를 판단한다. 객체성 점수는 일반적인 슈퍼 픽셀 경계까지의 거리의 합을 계산하여 기존의 경계가 훼손 처리되었는지 여부를 판단하는 점수이다. 추출부(100)는 객체성 점수로 축출된 경계와 그 안에 있는 픽셀의 보존 또는 훼손 여부를 판단할 수 있다.5, the same SEEDS segment of the same frame and different samples are combined, and an objectness score is determined from a superpixel (SEEDS) extracted through randomly extracted energy-based sampling. The objectivity score is a score that determines whether the existing boundary is damaged by calculating the sum of the distances to the general super-pixel boundary. The
다음 수학식2는 객체점 점수를 계산하는 수식이다.
O(i) : 여러 슈퍼 픽셀의 교차점을 나타내며, 모든 샘플이 픽셀 i에서 슈퍼 픽셀 경계를 갖는다면 값은 1, 아니면 0O(i): represents the intersection of multiple superpixels, the value is 1 if all samples have a superpixel boundary at pixel i, otherwise 0
χR,C(p) : 경계 박스 안에 있고 픽셀 p와 같은 행(column) 또는 열(Row)의 픽셀χ R,C(p) : A pixel in the same column or Row as pixel p and within the bounding box
A : 경계 박스의 영역을 사용하여 점수를 정규화A: Normalize the score using the area of the bounding box
Per(χ) : 경계 박스 주위의 픽셀 세트 Per(χ) : set of pixels around the bounding box
d(p,i) : 픽셀 i번째까지 거리d(p,i) : Distance to pixel i
슈퍼 픽셀에 대한 영상 접근 방식은 3D 공간과 시간 구조를 구축하기 위해 여러 프레임에 걸쳐 슈퍼 픽셀을 전파한다. 시간에 지남에 따라 새로운 영상 슈퍼 픽셀이 나타나고, 다른 영상 슈퍼 픽셀로 종료될 수 있다. 슈퍼 픽셀의 시작과 종료는 시퀀스에서 슈퍼 픽셀 튜브(도 4참조)의 수를 제한하여 제어할 수 있다. 따라서 추출부(100)는 2개의 매개 변수를 통해 정의된 대체 제약 조건을 사용한다. 제약 조건은 프레임 당 슈퍼 픽셀과 슈퍼 픽셀의 속도이다. 프레임당 슈퍼 픽셀은 모든 단일 프레임이 분할된 슈퍼 픽셀의 수를 나타내고, 슈퍼 픽셀 속도는 시간 경과에 따라 슈퍼 픽셀을 생성/종료하는 속도이다. 두 제약 조건을 모두 충족시키는 슈퍼 픽셀의 종료는 동일한 프레임에서 새로운 슈퍼 픽셀이 시작되는 것으로 연속적인 슈퍼 픽셀 생성이 가능하다. 추출부(100)는 두가지 제약조건과 함께 에너지 함수를 통해 색상은 동일하면서 끊김이 없는 연속적인 슈퍼 픽셀을 추출할 수 있다. 3D슈퍼 픽셀 내에 색상 동질성을 높이는 SEEDS의 에너지 함수는 각 슈퍼 픽셀의 색상 히스토그램을 사용한다. 각각 영상 슈퍼 픽셀에 대한 유일한 하나의 비제로성 히스토그램 구간을 갖는 최대치는 다음 수학식3과 같다.The imaging approach to superpixels propagates superpixels over multiple frames to build 3D spatial and temporal structures. Over time new image superpixels may appear and end up with other image superpixels. The start and end of superpixels can be controlled by limiting the number of superpixel tubes (see Figure 4) in the sequence. Therefore, the
: 영상의 유일한 파티션 집합(슈퍼 픽셀이 모든 프레임에 인접한 곳이며, 올바른 프레임 당 슈퍼 픽셀과 슈퍼 픽셀 속도 동작을 나타내는 파티션) : the only set of partitions in the image (where superpixels are adjacent to every frame, partitions that exhibit correct superpixel and superpixel rate behavior)
: t 번째 프레임에서 슈퍼 픽셀 k가 속하는 픽셀들의 집합. : A set of pixels to which super pixel k belongs in the t-th frame.
: t 번째 프레임까지 슈퍼 픽셀의 모든 픽셀들의 집합. : the set of all pixels of the superpixel up to the t-th frame.
: SEEDS 에서 적용되는 에너지 함수와 유사하게 색상 히스토그램에서 를 나타냄. : Similar to the energy function applied in SEEDS, in the color histogram indicates.
: 히스토그램 구간(bin)에서 색상을 결정하는 색상 공간의 하위 집합. : A subset of the color space that determines colors in a histogram bin.
도 6을 참조하면, 추출부(100)는 계층적 블록단위로 슈퍼 픽셀을 처리한다. 슈퍼 픽셀 사이의 픽셀 교환 및 그들의 시간적 전파는 픽셀 블록을 통해 조절된다. SEDDS 알고리즘은 이미지를 블록의 정규화 그리드로 나누는 것으로 시작되었고, 다른 알고리즘과 달리 크기가 다른 블록의 계층 구조를 고려한다. 가장 상세한 스케일로서 레이어1(610)의 픽셀로부터 시작하여, 2X2 또는 3X3 픽셀블록이 레이어2(620)에 형성된다. 레이어3(630)은 이전 레이어2(620)의 2X2 블록을 결합한다. 레이어2(620)에서 픽셀블록크기(2X2 또는 3X3) 및 레이어의 수는 슈퍼 픽셀 레이어인 최상의 레이어(640)에서 프레임당 규정된 수의 슈퍼 픽셀이 생성되도록 선택된다. 즉, 프레임당 규정된 수의 슈퍼 픽셀이 생성될 때까지 레이어3(630)과 같은 레이어가 생성될 수 있다. 다시 설명하면 추출부(100)는 프레임당 첫 레이어에서는 픽셀 단위로 시작하여, 다음 레이어에서는 블록단위로 그룹화하여 점점 세밀하면서도 정교한 슈퍼 픽셀을 찾아가며 생성한다.Referring to FIG. 6 , the
도 7을 참조하면, 암호화부(200)는 추출부(100)가 생성한 슈퍼 픽셀을 암호화한다. 예를 들면 암호화부(200)는 슈퍼 픽셀의 경계 영역이 산출된 슈퍼 픽셀을 프레임 단위로 암호화한다. 암호화부(200)는 슈퍼 픽셀을 hex 변환한다. 암호화부(200)는 변환된 슈퍼 픽셀을 시드(SEED) 암호화 방식을 이용해 암호화한다. 암호화부(200)는 복수의 연산 장치를 이용하여 슈퍼 픽셀이 산출된 프레임을 병렬적으로 암호화한다. 암호화부(200)는 블록 암호 알고리즘인 시드(SEED) 암호화 알고리즘을 기반으로 영상/이미지 정보의 패킷을 슈퍼 픽셀이 산출된 프레임 단위로 모두 암호화한다. 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 카메라를 통해 촬영되는 이미지/영상이 전송 전에 선 암호화되어 영상 정보가 유출되더라도 외부에서는 해당 영상을 재생할 수 없는 보안성을 가진다. 암호화부(200)는 시드(SEED) 암호화 알고리즘을 통해 암호화된 프레임 데이터를 메트릭스 구조로 가지게 된다.Referring to FIG. 7 , the
도 8을 참조하면, 암호화부(200)는 적어도 4개의 CPU의 연산 코어를 이용해 병렬적으로 암호화를 진행하기 때문에 처리 속도가 빨라 실시간으로 촬영 및 출력되는 영상 정보를 선 암호화한 후 전송 또는 저장할 수 있다. Referring to FIG. 8 , since the
도 9를 참조하면, 인증키 관리부(300)는 허가된 사용자 단말에만 이미지/영상을 제공하기 위해 인증키를 관리한다. 인증키 관리부(300)는 고객번호, USIM 정보, TIME STAMP 정보, GPS좌표 및 MAC Address 중 하나 이상을 이용해 인증키를 생성하고 허가된 사용자 단말 정보를 등록한다.Referring to FIG. 9 , the authentication
인증키 관리부(300)는 하나 이상의 사용자 단말로부터 이미지/영상 정보에 대한 재생 요청 및 해당 이미지/영상 정보를 복호화하기 위한 인증키를 생성하고 관리한다. 고객번호, USIM 정보, TIME STAMP 정보, GPS좌표 및 MAC Address 중 하나 이상을 이용해 OTP 방식으로 정보를 획득한다. 획득한 정보가 기 저장된 인증 키와 일치하면 허가된 사용자 단말기를 판단한다.The authentication
도 10을 참조하면, 복호화부(400)는 인증키가 확인된 사용자 단말에서 재생 요청이 발생하면 암호화된 이미지/영상을 복호화한다. 복호화부(400)는 암호화부(200)에서 시드(SEED) 암호화 알고리즘을 통해 영상정보의 패킷 정보를 암호화한 것과 상응한 방식으로 복호화한다.Referring to FIG. 10 , the
전송부(500)는 복호화된 이미지/영상이 사용자 단말 상에서 실행되는 복호화 플레이어를 통해 재생되도록 복호화된 이미지/영상을 전송한다. 복호화 플레이어는 암호화된 프레임을 복호화하고 복호화된 프레임에서 슈퍼픽셀을 표준 코덱에 맞춰서 변환시키는 슈퍼 픽셀 전용 플레이어이다.The
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 슈퍼 픽셀 영상 암호화 방법을 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram for explaining a super-pixel image encryption method according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 단계 S1110에서 원본 영상에서 슈퍼 픽셀을 추출한다.Referring to FIG. 11 , the super pixel
단계 S1120에서 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 추출한 슈퍼 픽셀 단위로 암호화한다. 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 슈퍼 픽셀을 시드(SEED) 암호화 알고리즘을 이용해 암호화한다. 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 적어도 4개의 CPU의 연산 코어를 이용해 병렬적으로 암호화를 진행하기 때문에 처리 속도가 빨라 실시간으로 촬영 및 출력되는 영상 정보의 선 암호화한 후 전송 또는 저장할 수 있다. 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 카메라를 통해 촬영되는 이미지/영상이 전송 전에 선 암호화되어 영상 정보가 유출되더라도 외부에서는 해당 영상을 재생할 수 없는 보안성을 가진다.In step S1120, the super-pixel
단계 S1130에서 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 하나 이상의 사용자 단말이 허가된 것인지 판별한다. 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 사용자 단말로부터 재생 요청 또는 영상 전송 요청 정보를 수신하면 해당 사용자 단말의 허가 여부를 판별한다. 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 사용자 단말에서 고객번호, USIM 정보, TIME STAMP 정보, GPS 좌표, MAC 주소 중 하나 이상을 OTP 방식으로 획득한다. 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 획득한 정보가 기 저장된 사용자 단말 정보와 일치하는지 확인하여 허가된 사용자 단말인지 판단한다. 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 허가된 사용자 단말인 경우에만 단계 S1140을 수행한다.In step S1130, the super-pixel
단계 S1140에서 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 암호화된 슈퍼 픽셀을 암호화한 방식에 상응하도록 복호화하고 허가된 사용자 단말로 전송하여 복호화 플레이어를 통해 재생되도록 한다.In step S1140, the super pixel
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치의 예시 화면들이다.12 and 13 are exemplary screens of a super-pixel image encryption apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)가 원본 이미지에서 슈퍼 픽셀을 추출하여 암호화한 것으로 영상이 유출되더라도 해당 영상을 확인하기 어렵다.Referring to FIG. 12 , it is difficult to check the corresponding image even if the image is leaked because the super-pixel
도 13을 참조하면, 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 프레임 단위로 슈퍼 픽셀을 추출한다. 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 프레임당 원본이미지를 추출하고, 계산해야 하는 영역을 복사하고 컬러를 변경하는 과정으로 슈퍼픽셀을 추출한다. 슈퍼 픽셀은 쌍방향 픽셀 격자 간에서 수퍼 픽셀 간의 장거리 사용 작용까지 모델링하여 표현적인 효율성을 가진다. 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치(10)는 슈퍼 픽셀을 추출할 때 과다 분할(과분할)하여 이미지 대부분을 손실이 없이 보존할 수 있어 보존적인 효율성을 가진다.Referring to FIG. 13 , the super pixel
상술한 슈퍼 픽셀 영상 암호화 방법은 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체 상에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는, 예를 들어 이동형 기록 매체(CD, DVD, 블루레이 디스크, USB 저장 장치, 이동식 하드 디스크)이거나, 고정식 기록 매체(ROM, RAM, 컴퓨터 구비형 하드 디스크)일 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록된 상기 컴퓨터 프로그램은 인터넷 등의 네트워크를 통하여 다른 컴퓨팅 장치에 전송되어 상기 다른 컴퓨팅 장치에 설치될 수 있고, 이로써 상기 다른 컴퓨팅 장치에서 사용될 수 있다.The above-described super-pixel image encryption method may be implemented as a computer-readable code on a computer-readable medium. The computer-readable recording medium may be, for example, a removable recording medium (CD, DVD, Blu-ray disk, USB storage device, removable hard disk) or a fixed recording medium (ROM, RAM, computer-equipped hard disk). can The computer program recorded in the computer-readable recording medium may be transmitted to another computing device through a network, such as the Internet, and installed in the other computing device, thereby being used in the other computing device.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.In the above, even though it has been described that all components constituting the embodiment of the present invention are combined or operated as one, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, within the scope of the object of the present invention, all the components may operate by selectively combining one or more.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 도시되어 있지만, 반드시 동작들이 도시된 특정한 순서로 또는 순차적 순서로 실행되어야만 하거나 또는 모든 도시 된 동작들이 실행되어야만 원하는 결과를 얻을 수 있는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 상황에서는, 멀티태스킹 및 병렬 처리가 유리할 수도 있다. 더욱이, 위에 설명한 실시 예 들에서 다양한 구성들의 분리는 그러한 분리가 반드시 필요한 것으로 이해되어서는 안 되고, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 제품으로 패키지 될 수 있음을 이해하여야 한다.Although acts are shown in a specific order in the drawings, it should not be understood that the acts must be performed in the specific order or sequential order shown, or that all shown acts must be performed to obtain a desired result. In certain circumstances, multitasking and parallel processing may be advantageous. Moreover, the separation of the various components in the embodiments described above should not be construed as necessarily requiring such separation, and the program components and systems described may generally be integrated together into a single software product or packaged into multiple software products. It should be understood that there is
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 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.So far, the present invention has been looked at focusing on the embodiments thereof. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.
10: 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치
100: 추출부
200: 암호화부
300: 인증키 관리부
400: 복호화부
500: 전송부10: Super pixel video encryption device
100: extraction unit
200: encryption unit
300: authentication key management unit
400: decryption unit
500: transmission unit
Claims (9)
영상에서 슈퍼 픽셀을 추출하는 추출부;
상기 영상을 암호화하는 암호화부;
상기 암호화된 영상을 복호화하는 복호화부;
허가된 사용자 단말을 판별하는 인증키 관리부; 및
상기 복호화된 영상을 전송하는 전송부를 포함하는 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치.
In the super pixel image encryption device,
an extractor for extracting super pixels from an image;
an encryption unit for encrypting the image;
a decryption unit for decrypting the encrypted image;
an authentication key management unit for determining an authorized user terminal; and
and a transmission unit for transmitting the decrypted image.
상기 암호화부는
상시 슈퍼 픽셀 단위로 암호화하는 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치.
According to claim 1,
the encryption unit
Super pixel image encryption device that always encrypts in units of super pixels.
상기 인증키 관리부는
사용자 단말에서 고객번호, 유심(USIM) 정보, 타임 스탬프(TIME STAMP) 정보, 지피에스(GPS)좌표 및 맥(MAC) 주소 중 하나 이상을 일회성 암호(OTP)로 획득하는 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치.
According to claim 1,
The authentication key management unit
A super pixel image encryption device that acquires one or more of customer number, USIM information, TIME STAMP information, GPS coordinates, and MAC address from a user terminal as a one-time password (OTP).
상기 인증키 관리부는
상기 일회성 암호와 저장된 인증키 정보가 일치하는지 확인하여 상기 사용자 단말이 허가된 단말인지 판단하는 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치.
4. The method of claim 3,
The authentication key management unit
A super pixel image encryption apparatus for determining whether the user terminal is an authorized terminal by checking whether the one-time encryption and stored authentication key information match.
4개 이상의 연산 코어를 가진 연산 장치를 통해 병렬적으로 암호화 및 복호화 연산을 수행하는 슈퍼 픽셀 영상 암호화 장치.
According to claim 1,
A super-pixel image encryption device that performs encryption and decryption operations in parallel through a computing device with four or more computational cores.
영상에 슈퍼 픽셀을 추출하는 단계;
상기 영상을 암호화 하는 단계;
허가된 사용자 단말을 판별하는 단계;
상기 영상을 복호화 하는 단계; 및
상기 영상을 전송하는 단계를 포함하는 슈퍼 픽셀 영상 암호화 방법.
In the super pixel image encryption method,
extracting super pixels from the image;
encrypting the image;
determining an authorized user terminal;
decoding the image; and
Super pixel image encryption method comprising the step of transmitting the image.
상기 영상을 암호화 하는 단계는
상기 슈퍼 픽셀 단위로 암호화 하는 슈퍼 픽셀 영상 암호화 방법.
7. The method of claim 6,
The step of encrypting the video is
A super pixel image encryption method for encrypting the super pixel unit.
상기 허가된 사용자 단말을 판별하는 단계는
사용자 단말에서 고객번호, 유심(USIM) 정보, 타임 스탬프(TIME STAMP) 정보, 지피에스(GPS)좌표 및 맥(MAC) 주소 중 하나 이상을 일회성 암호(OTP)로 획득하는 저장된 인증키 정보와 일치하면 허가된 사용자 단말로 판단하는 슈퍼 픽셀 영상 암호화 방법.
7. The method of claim 6,
The step of determining the permitted user terminal is
If one or more of customer number, USIM information, TIME STAMP information, GPS coordinates, and MAC address in the user terminal matches the stored authentication key information obtained as a one-time password (OTP), Super pixel image encryption method that is determined as an authorized user terminal.
[Claim 9] A computer program recorded in a computer-readable recording medium executing any one of the super pixel image encryption methods according to claim 6 to 8.
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