KR20220083433A - 외곽선 기반 프라이버시 마스킹 장치, 외곽선 기반 프라이버시 마스킹 복원 장치 및 프라이버시 마스킹 영역 디스크립터 공유 방법 - Google Patents

외곽선 기반 프라이버시 마스킹 장치, 외곽선 기반 프라이버시 마스킹 복원 장치 및 프라이버시 마스킹 영역 디스크립터 공유 방법 Download PDF

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Abstract

외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 실시예에 따른 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 장치는, 적어도 하나의 프로그램이 기록된 메모리 및 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하며, 프로그램은, 원본 영상에서 프라이버시 보호 대상 객체의 외곽선을 검출하는 단계, 검출된 외곽선을 기반으로 마스킹 영역을 설정하는 단계 및 원본 영상에서 설정된 마스킹 영역을 비식별화하는 단계를 수행할 수 있다.

Description

외곽선 기반 프라이버시 마스킹 장치, 외곽선 기반 프라이버시 마스킹 복원 장치 및 프라이버시 마스킹 영역 디스크립터 공유 방법{Apparatus for Privacy Masking based on Contour, Apparatus for Privacy Unmasking based on Contour and Method for Sharing Privacy Masking Area Descriptor}
기재된 실시예는 영상 처리 기술에 관한 것으로, 특히 영상에서 개인 정보 보호가 요구되는 프라이버시 영역을 마스킹하는 기술에 관한 것이다.
AI 보급으로 영상을 활용한 다양한 연구 개발이 확대되고 있어, 영상의 이용 및 그 가치는 나날이 증가하고 있다. 이러한 영상 데이터의 활용은 CCTV, 스마트폰, 차량용 블랙박스 및 드론 등의 다양한 영상 기기로부터 대규모 영상 데이터의 수집을 전제로 하고 있으며, 영상 데이터의 활용 목적에 따라 광범위하게 수집된 영상 데이터 내에는 개인의 식별 정보가 포함되는 경우도 있다. 따라서, 이러한 광범위하게 활용되는 영상에 내 포함된 개인 정보에 대한 비식별화 요구 또한 증가되고 있다.
이에 프라이버시 마스킹 기술이 영상 데이터의 활용을 위해 필수적으로 제공되어야 하는 기술로 인식되고 있다. 여기서, 프라이버시 마스킹 기술은 개인을 식별할 수 있는 프라이버시 영역(예, 얼굴, 차량번호판 등)을 검출하여 검출된 영역을 식별 불가능하도록 변환하는 것이다.
이때, 프라이버시 마스킹함에 있어 마스킹된 영상의 가치를 보존하고 사후 범죄 수사를 위해서는 원영상 복원이 가능한 프라이버시 마스킹 기술이 요구된다. 즉, 원영상 복원이 가능한 프라이버시 마스킹 서비스를 제공하기 위해서는 원 영상을 비식별화하는 마스킹 장치와 마스킹 영상을 복원하는 마스킹 복원 장치가 마스킹 영역 정보를 공유할 수 있어야 한다.
그런데, 기존 기술은 마스킹 장치에서 얼굴 검출 기술, 차량 번호판 검출 기술과 같은 사각형이나 원형 형태의 프라이버시 영역을 검출하는 기술을 이용하여 원영상 내 프라이버시 영역을 검출한 후 마스킹을 수행하며, 마스킹된 영역 정보를 검출된 사각형 좌표 정보 (x, y, width, height) 또는 원형의 좌표 정보(x, y, r)를 기반한 메타데이터 형태로 구성하여 마스킹 복원 장치에 전송함으로써 마스킹 영역 정보를 공유할 수 있도록 하고 있다.
이러한 사각형이나 원형의 형태의 마스킹 영역 정보 설정 기술은 비교적 구현이 간단하나, 프라이버시 영역 이외에 비식별화가 필요하지 않은 영역의 픽셀 정보까지 마스킹된다.
이는 영상에서 사용 가능한 비식별화가 필요하지 않은 영역의 픽셀 정보까지 손실되므로 영상의 가치를 저하시킬 수 있으므로, 정확한 외곽선 기반의 프라이버시 영역을 검출하고 이에 해당하는 픽셀만 마스킹하는 기술이 필요하다.
한국등록특허 10-2100582호
기재된 실시예는 영상에서 개인 정보를 보호하기 위해 프라이버시 마스킹함에 있어 프라이버시 영역을 제외한 나머지 영역의 불필요한 픽셀 정보의 손실을 방지하는데 그 목적이 있다.
기재된 실시예는 논리적 또는 물리적으로 분리된 마스킹 장치와 마스킹 복원 장치 간의 외곽선 기반 프라이버시 영역 설정 정보를 효율적으로 공유하는데 그 목적이 있다.
실시예에 따른 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 장치는, 적어도 하나의 프로그램이 기록된 메모리 및 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하며, 프로그램은, 원본 영상에서 프라이버시 보호 대상 객체의 외곽선을 검출하는 단계, 검출된 외곽선을 기반으로 마스킹 영역을 설정하는 단계 및 원본 영상에서 설정된 마스킹 영역을 비식별화하는 단계를 수행할 수 있다.
이때, 설정하는 단계는, 검출된 외곽선을 기반으로 비식별화가 필요한 프라이버시 영역과 비식별화가 필요하지 않은 배경 영역으로 분리하는 단계 및 프라이버시 영역 및 배경 영역을 기반으로 마스크 맵을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 비식별화하는 단계는, 생성된 마스크 맵을 기반으로 원본 영상에서 설정된 랜덤 영상인 키 영상을 이용하여 비식별화 처리할 수 있다.
이때, 마스크 맵은, 프라이버시 영역의 픽셀값은 '1'로 설정되고, 배경 영역의 픽셀값은 '0'으로 설정되되, 비식별화하는 단계는, 마스크 맵에서 그 값이 '1'로 설정된 픽셀에 상응하는 원본 영상의 픽셀값을 키 영상을 이용하여 비식별화하고, 마스크 맵에서 그 값이 '0'으로 설정된 픽셀에 상응하는 원본 영상의 픽셀값을 사용할 수 있다.
이때, 프로그램은, 비식별화된 영상을 인코딩하는 단계 및 인코딩된 비식별화 영상을 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 복원 장치에 전송하는 단계를 더 수행하되, 전송하는 단계는, 마스킹 영역 디스크립터를 함께 전송하고, 키 영상은, 마스킹 영역 디스크립터와 함께 전송되거나, 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 복원 장치와 미리 공유된 것일 수 있다. 이때, 마스킹 영역 디스크립터는, 마스크 맵이 데이터 비손실 압축 방식인 RLE(Run-Length Encoding) 기반의 알고리즘으로 축약되어 인코딩된 것일 수 있다.
실시예에 따른 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 복원 장치는, 적어도 하나의 프로그램이 기록된 메모리 및 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하며, 프로그램은, 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 장치로부터 수신된 비식별화 영상을 디코딩하는 단계, 디코딩된 비식별화 영상에 상응하는 마스킹 영역 정보를 검출하는 단계 및 검출된 마스킹 영역 정보를 기반으로 비식별화 영상을 원본 영상으로 복원하는 단계를 수행할 수 있다.
이때, 프로그램은, 비식별화 영상과 함께 마스킹 영역 디스크립터를 더 수신하되, 검출하는 단계는, 마스킹 영역 디스크립터를 데이터 비손실 압축 방식인 RLE(Run-Length Encoding) 기반의 알고리즘으로 디코딩하는 단계 및 디코딩된 결과를 기반으로 마스크 맵을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 복원하는 단계는, 마스크 맵에서 그 값이 '1'로 설정된 픽셀에 상응하는 비식별화 영상의 픽셀값을 복원할 수 있다.
이때, 프로그램은, 복원하는 단계에서, 마스크 맵에서 그 값이 '1'로 설정된 픽셀에 상응하는 비식별화 영상의 픽셀값을 키 영상을 이용하여 복원하고, 마스크 맵에서 그 값이 '0'으로 설정된 픽셀에 상응하는 비식별화 영상의 픽셀값을 사용하되, 키 영상은, 마스킹 영역 디스크립터와 함께 수신되거나, 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 장치와 미리 공유된 것일 수 있다. 실시예에 따른 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 방법은, 원본 영상에서 프라이버시 보호 대상 객체의 외곽선을 검출하는 단계, 검출된 외곽선을 기반으로 마스킹 영역을 설정하는 단계 및 원본 영상에서 설정된 마스킹 영역을 비식별화하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 설정하는 단계는, 검출된 외곽선을 기반으로 비식별화가 필요한 프라이버시 영역과 비식별화가 필요하지 않은 배경 영역으로 분리하는 단계 및 프라이버시 영역 및 배경 영역을 기반으로 마스크 맵을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 비식별화하는 단계는, 생성된 마스크 맵을 기반으로 원본 영상에서 설정된 랜덤 영상인 키 영상을 이용하여 비식별화 처리할 수 있다.
이때, 마스크 맵은, 프라이버시 영역의 픽셀값은 '1'로 설정되고, 배경 영역의 픽셀값은 '0'으로 설정되되, 비식별화하는 단계는, 마스크 맵에서 그 값이 '1'로 설정된 픽셀에 상응하는 원본 영상의 픽셀값을 키 영상을 이용하여 비식별화하고, 마스크 맵에서 그 값이 '0'으로 설정된 픽셀에 상응하는 원본 영상의 픽셀값을 사용할 수 있다.
실시예에 따른 프라이버시 마스킹 영역 디스크립터 공유 방법으로, 원본 영상에서 프라이버시 보호 대상 객체의 마스킹 영역을 설정하는 단계, 원본 영상에서 설정된 마스킹 영역을 비식별화하는 단계, 마스킹 영역이 설정된 정보를 압축한 마스킹 영역 디스크립터를 생성하는 단계 및 비식별화 영상과 아울러 마스킹 영역 디스크립터를 프라이버시 영역 마스킹 복원 장치에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 설정하는 단계는, 원본 영상에서 비식별화가 필요한 프라이버시 영역과 비식별화가 필요하지 않은 배경 영역으로 분리하는 단계 및 프라이버시 영역 및 배경 영역을 기반으로 마스크 맵을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 마스킹 영역 디스크립터는, 마스크 맵이 데이터 비손실 압축 방식인 RLE(Run-Length Encoding) 기반의 알고리즘으로 축약되어 인코딩된 것일 수 있다.
이때, 마스크 맵은, 프라이버시 영역의 픽셀값은 '1'로 설정되고, 배경 영역의 픽셀값은 '0'으로 설정될 수 있다.
이때, 설정하는 단계는, 원본 영상에서 프라이버시 보호 대상 객체의 외곽선을 검출하고, 검출된 외곽선을 기반으로 프라이버시 영역과 배경 영역을 분리할 수 있다.
이때, 비식별화하는 단계는, 마스크 맵에서 그 값이 '1'로 설정된 픽셀에 상응하는 원본 영상의 픽셀값을 랜덤 영상인 키 영상을 이용하여 비식별화하고, 마스크 맵에서 그 값이 '0'으로 설정된 픽셀에 상응하는 원본 영상의 픽셀값을 사용하되, 키 영상은, 마스킹 영역 디스크립터와 함께 전송되거나, 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 복원 장치와 미리 공유된 것일 수 있다.
이때, 비식별화 영상 및 마스킹 영역 디스크립터를 수신한 프라이버시 영역 마스킹 복원 장치가, 비식별화 영상을 디코딩하는 단계, 디코딩된 비식별화 영상에 상응하는 마스킹 영역 디스크립터를 디코딩하여 마스킹 영역 정보를 검출하는 단계 및 검출된 마스킹 영역 정보를 기반으로 비식별화 영상을 원본 영상으로 복원하는 단계를 수행할 수 있다.
이때, 마스킹 영역 정보를 검출하는 단계는, 마스킹 영역 디스크립터를 데이터 비손실 압축 방식인 RLE(Run-Length Encoding) 기반의 알고리즘으로 디코딩하는 단계 및 디코딩된 결과를 기반으로 마스크 맵을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 마스크 맵은, 프라이버시 보호 대상 객체의 외곽선을 기반으로 프라이버시 영역과 배경 영역을 분리되어 생성된 것일 수 있다.
이때, 복원하는 단계는, 마스크 맵에서 그 값이 '1'로 설정된 픽셀에 상응하는 비식별화 영상의 픽셀값을 랜덤 영상인 키 영상을 이용하여 복원하고, 마스크 맵에서 그 값이 '0'으로 설정된 픽셀에 상응하는 비식별화 영상의 픽셀값을 사용할 수 있다.
실시예에 따라, 원영상 복원이 가능한 영상 프라이버시 마스킹 서비스를 제공할 때 정확한 프라이버시 영역만을 마스킹하여 비식별화가 필요하지 않은 픽셀 정보의 손실을 방지하여 영상의 가치를 저하시키지 않도록 하는 차별화된 프라이버시 마스킹 서비스를 제공할 수 있게 된다.
실시예에 따라, 논리적 또는 물리적으로 분리된 마스킹 장치와 마스킹 복원 장치 간의 외곽선 기반 프라이버시 영역 설정 정보를 효율적으로 공유할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 외곽선 기반 프라이버시 마스킹 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 실시예에 따른 외곽선 기반 프라이버시 마스킹 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 도 2의 프라이버시 영역의 비 식별화 단계(S120)를 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 실시예에 따라 원본 프레임 영상에서 프라이버시 영역을 비식별화하는 예시도이다.
도 5는 종래의 사각형 기반의 프라이버시 영역을 마스킹한 경우와 실시예에 따라 외곽선 기반의 프라이버시 영역 마스킹한 경우의 예시도이다.
도 6은 실시예에 따른 외곽선 기반 프라이버시 마스킹 복원 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 도 6의 비식별화된 프라이버시 영역의 복원 단계(S120)를 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 비식별화된 영상에서 프라이버시 영역을 복원하는 예시도이다.
도 9는 실시예에 따른 컴퓨터 시스템 구성을 나타낸 도면이다.
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.
비록 "제1" 또는 "제2" 등이 다양한 구성요소를 서술하기 위해서 사용되나, 이러한 구성요소는 상기와 같은 용어에 의해 제한되지 않는다. 상기와 같은 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용될 수 있다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 또는 단계가 하나 이상의 다른 구성요소 또는 단계의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 의미를 내포한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하에서는, 도 1 내지 도 9를 참조하여 실시예에 따른 장치 및 방법이 상세히 설명된다.
도 1은 실시예에 따른 외곽선 기반 프라이버시 마스킹 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 외곽선 기반 프라이버시 마스킹 시스템은, 크게 마스킹 장치(10) 및 마스킹 복원 장치(20)로 구성될 수 있다.
마스킹 장치(10)는, 영상 원본 프레임이 입력됨에 따라 프라이버시 영역을 비식별화하여 출력한다.
이때, 프라이버시 영역은, 입력 영상에서 개인의 신분을 확인할 수 있는 얼굴, 차량 번호판 등과 같은 객체가 포함된 영역일 수 있다.
실시예에 따라, 프라이버시 영역은, 객체의 외곽선(contour)을 기반으로 추출될 수 있다. 이러한 마스킹 장치(10)의 동작에 대한 상세 설명은 도 2 내지 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
또한, 마스킹 장치(10)는, 비식별화된 프레임과 함께 비 식별화된 프라이버시 영역에 대한 정보인 마스킹 영역 디스크립터를 생성하여 마스킹 복원 장치(20)에 전달한다.
그러면, 마스킹 복원 장치(20)는, 마스킹 장치(10)로부터 전달된 마스킹 영역 디스크립터를 기반으로 비식별화된 프레임의 프라이버시 영역을 복원할 수 있다. 이러한 마스킹 복원 장치(20)의 동작에 대한 상세 설명은 도 6 내지 도 8을 참조하여 후술하기로 한다.
도 2는 실시예에 따른 외곽선 기반 프라이버시 마스킹 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 마스킹 장치(10)는, 입력되는 원본 영상에서 프라이버시 보호 대상 객체의 외곽선을 검출한다(S110).
이때, 입력되는 원본 영상은, 카메라를 통해 실시간으로 촬영된 영상일 수도 있고, 미리 촬영되어 저장되어 있는 영상으로 유/무선 네트워크를 통해 전송되는 수도 있다. 또한, 입력되는 원본 영상은, 동영상 또는 정지 영상일 수 있다.
그런 후, 마스킹 장치(10)는, 검출된 외곽선 정보를 기반으로 마스킹 영역을 설정하고, 원본 영상에서 마스킹 영역으로 설정된 부분만을 비식별화한다(S120). 이에 대한 상세한 설명은 도 3 내지 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
마스킹 장치(10)는, 비식별화 처리된 입력 영상을 인코딩한다(S130). 이와 같이 인코딩된 비식별화 영상은, 마스킹 장치(10)에 구비된 디스플레이 수단(미도시)를 통해 출력되거나, 유/무선 네트워크를 통해 외부 장치에 전송되어 디스플레이 될 수 있다.
또한, 비식별화된 영상은 사후 범죄 수사를 위해 마스킹 복원 장치(20)에 전송될 수 있다. 이때, 마스킹 장치(10)는, 비식별화된 영상과 함께 비식별화된 영상의 마스킹 영역 디스크립터 및 비식별화에 사용된 키(Key) 영상을 함께 전송할 수 있다. 또한 키 영상은 안전한 방법으로 마스킹 장치(10)와 마스킹 복원 장치(20)가 미리 공유하고 있을 수도 있다.
도 3은 도 2의 프라이버시 영역의 비 식별화 단계(S120)를 설명하기 위한 순서도이고, 도 4는 실시예에 따라 원본 영상에서 프라이버시 영역을 비식별화하는 예시도이다.
도 3을 참조하면, 마스킹 장치(10)는, S110에서 검출된 외곽선을 기반으로 비 식별화가 필요한 프라이버시 영역과 비 식별화가 필요하지 않은 배경 영역으로 분리한다(S121).
예컨대, 도 4를 참조하면, 원본 영상에서 사람과 같이 프라이버시 보호가 필요한 대상의 외곽선을 기반으로 프라이버시 영역(210)과 배경 영역(220)으로 분리될 수 있다.
마스킹 장치(10)는, 분리된 정보를 기반으로 입력된 원본 영상과 동일한 크기의 마스크 맵을 생성한다(S122).
이때, 마스크 맵은, 도 4에 도시된 바와 같이 픽셀 단위로 생성되는데, 비식별화가 필요한 프라이버시 영역에 상응하는 픽셀의 값은 '1'로 설정되고, 배경 영역에 상응하는 픽셀의 값은 '0'으로 설정된다.
그러면, 마스킹 장치(10)는, 생성된 마스크 맵을 기반으로 영상에서 프라이버시 영역을 비식별화한다(S123).
이때, 실시예에 따라, 입력 영상과 동일한 크기의 랜덤 영상인 키(Key) 영상을 사용하여 프라이버시 영역을 비식별화한다.
즉, 다음의 <수학식 1>을 사용하여 입력 영상 중에서 마스크 맵에서 프라이버시 영역에 해당하는 '1'로 설정된 픽셀이 키 영상을 이용하여 마스킹 처리된다.
<수학식 1>
Figure pat00001
<수학식 1>에서
Figure pat00002
는 입력 영상에서 x축으로
Figure pat00003
번째, y축으로
Figure pat00004
번째 픽셀에서의 값이고,
Figure pat00005
는 키(Key) 영상에서 x축으로
Figure pat00006
번째, y축으로
Figure pat00007
번째 픽셀의 값이고,
Figure pat00008
는 생성된 마스크 맵에서 x축으로
Figure pat00009
번째, y축으로
Figure pat00010
번째 픽셀의 값이고,
Figure pat00011
는 비식별화된 영상 내의 x축으로
Figure pat00012
번째, y축으로
Figure pat00013
번째 픽셀의 값이다.
즉,
Figure pat00014
가 '1'인 픽셀의 경우, 입력 영상
Figure pat00015
와 키 영상
Figure pat00016
를 이용하여 비식별화를 수행하여
Figure pat00017
를 생성한다. 반면,
Figure pat00018
가 '0'인 픽셀의 경우, 비식별화를 수행하지 않아 입력 영상
Figure pat00019
가 그대로
Figure pat00020
가 된다.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 비식별화된 영상에서 마스크 맵의 프라이버시 영역에 상응하는 부분은 흐릿하고, 배경 영역에 상응하는 부분은 그대로 보존되어 있다.
한편, 마스크 맵은, 마스킹 장치(10)에서 마스킹 복원 장치(20)로 전달되어야 하는데, 입력 프레임과 동일의 크기의 마스크 맵을 그대로 전달하는 것은 속도 및 메모리 측면에서 비효율적이다.
따라서, 실시예에 따라, 마스킹 장치(10)는, 마스크 맵을 데이터 비손실 압축 방법으로 축약하여 마스킹 영역 디스크립터(masking region descriptor)로 인코딩하여 생성한다(S124).
이때, 실시예에 따라, 마스크 맵은, 간단한 비손실 압축 방법인 RLE(Run-Length Encoding) 기반의 알고리즘을 이용하여 압축되어 마스킹 영역 디스크립터로 인코딩될 수 있다.
<표 1>은 마스킹 영역 디스크립터를 생성하기 위한 RLE 기반 인코딩 알고리즘의 의사 잡음(pseudo) 코드의 일 예를 나타낸다.
Loop:count=0
REPEAT
get next value
count = count + 1
UNTIL(value unequal to next one)
output value
IF count > 1
output count
GOTO loop
RLE 알고리즘은, 매우 간단한 비손실 압축 방법으로, 데이터에서 같은 값이 연속해서 나타나는 것을 반복되는 값과 그 개수만으로 표현한다.
이는 간단한 이미지와 같이 연속된 값이 많은 데이터에 효과적이므로, 영상 프레임 내에 크기가 작은 객체가 아주 많지 않은 경우라면 마스크 맵의 특성상 마스킹 영역 디스크립터 생성에 매우 적합할 수 있다.
도 5는 종래의 사각형 기반의 프라이버시 영역을 마스킹한 경우와 실시예에 따라 외곽선 기반의 프라이버시 영역을 마스킹한 경우의 예시도이다.
도 5를 참조하면, (A) 사각형 기반 비식별화 영상에 비해 (B) 외곽선 기반 비식별화 영상에서는 불필요한 픽셀 정보의 손실이 감소됨을 알 수 있다.
도 6은 실시예에 따른 외곽선 기반 프라이버시 마스킹 복원 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 마스킹 복원 장치(20)는 수신된 영상을 디코딩(S210)하여 프레임을 추출(S220)한 후, 영상에서 마스킹된 픽셀에 대한 정보인 비식별화된 프라이버시 영역 정보를 검출한다(S230).
이때, 수신된 영상이 동영상일 경우, 프레임 별로 프라이버시 영역 정보가 검출될 수 있다.
마스킹 복원 장치(20)는, 검출된 프라이버시 영역 정보를 기반으로 프라이버시 영역 픽셀을 언마스킹하여 전체 프레임을 원영상으로 복원한다(S240).
도 7은 도 6의 비식별화된 프라이버시 영역의 복원 단계(S120)를 설명하기 위한 순서도이고, 도 8은 비식별화된 영상에서 프라이버시 영역을 복원하는 예시도이다.
도 7을 참조하면, 마스킹 복원 장치(20)는, 마스킹된 프레임과 함께 수신된 마스킹 영역 디스크립터를 디코딩한다(S231).
이때, 마스킹 영역 디스크립터는, RLE 기반으로 디코딩될 수 있는데, <표 2>는 RLE 기반 디코딩 알고리즘의 의사 잡음(pseudo) 코드의 예시이다.
Loop:count=0
REPEAT
get next value
get next value count
UNTIL(value is NULL)
REPEAT
IF count > 1
output value
count = count - 1
UNTIL (count is O)
GOTO loop
그런 후, 마스킹 복원 장치(20)는, 디코딩된 마스킹 영역 디스크립터를 이용하여 마스크 맵을 생성한다(S232). 즉, 인코딩한 마스킹 영역 디스크립터를 이용하여 도 8에 도시된 바와 같은 개인 정보 영역 마스크 맵을 생성한다.
다시 도 6을 참조하면, 마스킹 복원 장치(20)는, 생성된 마스크 맵에서 그 픽셀값이 '1'로 설정된 프라이버시 영역만을 다음의 <수학식 2>를 이용하여 복원된다(S240).
<수학식 2>
Figure pat00021
<수학식 2>에서
Figure pat00022
는 마스킹 영상 내의 x축으로
Figure pat00023
번째, y축으로
Figure pat00024
번째 픽셀값을 의미하고,
Figure pat00025
는 픽셀 기반 마스킹 알고리즘에서 사용되는 Key 영상의 x축으로
Figure pat00026
번째, y축으로
Figure pat00027
번째 픽셀을 나타내고,
Figure pat00028
는 생성된 마스크 맵 영상 내의 x축으로
Figure pat00029
번째, y축으로
Figure pat00030
번째 픽셀을 나타내며,
Figure pat00031
는 복원된 영상 내의 x축으로
Figure pat00032
번째, y축으로
Figure pat00033
번째 픽셀을 나타낸다.
즉,
Figure pat00034
가 '1'인 픽셀의 경우는 입력 영상
Figure pat00035
와 키 영상
Figure pat00036
를 이용하여 비식별화를 수행하여
Figure pat00037
를 생성하고, 그렇지 않은 픽셀은 비식별화를 수행하지 않아 입력 영상
Figure pat00038
가 그대로
Figure pat00039
가 된다.
즉, 도 8를 참조하면, 비식별화된 프레임을 마스킹 맵을 기반으로 프라이버시 영역이 복원된 영상이 생성된다.
도 9는 실시예에 따른 컴퓨터 시스템 구성을 나타낸 도면이다.
실시예에 따른 외곽선 기반 프라이버시 마스킹 장치(10) 및 외곽선 기반 프라이버시 복원 장치(20)는 각각 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체와 같은 컴퓨터 시스템(1000)에서 구현될 수 있다.
컴퓨터 시스템(1000)은 버스(1020)를 통하여 서로 통신하는 하나 이상의 프로세서(1010), 메모리(1030), 사용자 인터페이스 입력 장치(1040), 사용자 인터페이스 출력 장치(1050) 및 스토리지(1060)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터 시스템(1000)은 네트워크(1080)에 연결되는 네트워크 인터페이스(1070)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1010)는 중앙 처리 장치 또는 메모리(1030)나 스토리지(1060)에 저장된 프로그램 또는 프로세싱 인스트럭션들을 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1030) 및 스토리지(1060)는 휘발성 매체, 비휘발성 매체, 분리형 매체, 비분리형 매체, 통신 매체, 또는 정보 전달 매체 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 저장 매체일 수 있다. 예컨대, 메모리(1030)는 ROM(1031)이나 RAM(1032)을 포함할 수 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 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 이해해야만 한다.

Claims (20)

  1. 적어도 하나의 프로그램이 기록된 메모리; 및
    프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하며,
    프로그램은,
    원본 영상에서 프라이버시 보호 대상 객체의 외곽선을 검출하는 단계;
    검출된 외곽선을 기반으로 마스킹 영역을 설정하는 단계; 및
    원본 영상에서 설정된 마스킹 영역을 비식별화하는 단계를 수행하는, 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 설정하는 단계는,
    검출된 외곽선을 기반으로 비식별화가 필요한 프라이버시 영역과 비식별화가 필요하지 않은 배경 영역으로 분리하는 단계; 및
    프라이버시 영역 및 배경 영역을 기반으로 마스크 맵을 생성하는 단계를 포함하는, 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 비식별화하는 단계는,
    생성된 마스크 맵을 기반으로 원본 영상에서 설정된 랜덤 영상인 키 영상을 이용하여 비식별화 처리하는, 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 마스크 맵은,
    프라이버시 영역의 픽셀값은 '1'로 설정되고, 배경 영역의 픽셀값은 '0'으로 설정되되,
    비식별화하는 단계는,
    마스크 맵에서 그 값이 '1'로 설정된 픽셀에 상응하는 원본 영상의 픽셀값을 키 영상을 이용하여 비식별화하고,
    마스크 맵에서 그 값이 '0'으로 설정된 픽셀에 상응하는 원본 영상의 픽셀값을 사용하는, 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 장치.
  5. 제3 항에 있어서, 프로그램은,
    비식별화된 영상을 인코딩하는 단계; 및
    인코딩된 비식별화 영상을 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 복원 장치에 전송하는 단계를 더 수행하되,
    전송하는 단계는,
    마스킹 영역 디스크립터를 함께 전송하고,
    키 영상은,
    마스킹 영역 디스크립터와 함께 전송되거나,
    외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 복원 장치와 미리 공유된 것인, 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 마스킹 영역 디스크립터는,
    마스크 맵이 데이터 비손실 압축 방식인 RLE(Run-Length Encoding) 기반의 알고리즘으로 축약되어 인코딩된 것인, 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 장치.
  7. 적어도 하나의 프로그램이 기록된 메모리; 및
    프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하며,
    프로그램은,
    외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 장치로부터 수신된 비식별화 영상을 디코딩하는 단계;
    디코딩된 비식별화 영상에 상응하는 마스킹 영역 정보를 검출하는 단계; 및
    검출된 마스킹 영역 정보를 기반으로 비식별화 영상을 원본 영상으로 복원하는 단계를 수행하는, 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 복원 장치.
  8. 제7 항에 있어서, 프로그램은,
    비식별화 영상과 함께 마스킹 영역 디스크립터를 더 수신하되,
    검출하는 단계는,
    마스킹 영역 디스크립터를 데이터 비손실 압축 방식인 RLE(Run-Length Encoding) 기반의 알고리즘으로 디코딩하는 단계; 및
    디코딩된 결과를 기반으로 마스크 맵을 생성하는 단계를 포함하는, 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 복원 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 복원하는 단계는,
    마스크 맵에서 그 값이 '1'로 설정된 픽셀에 상응하는 비식별화 영상의 픽셀값을 복원하는, 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 복원 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 프로그램은,
    복원하는 단계에서,
    마스크 맵에서 그 값이 '1'로 설정된 픽셀에 상응하는 비식별화 영상의 픽셀값을 키 영상을 이용하여 복원하고,
    마스크 맵에서 그 값이 '0'으로 설정된 픽셀에 상응하는 비식별화 영상의 픽셀값을 사용하되,
    키 영상은,
    마스킹 영역 디스크립터와 함께 수신되거나,
    외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 장치와 미리 공유된 것인, 외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 복원 장치.
  11. 원본 영상에서 프라이버시 보호 대상 객체의 마스킹 영역을 설정하는 단계;
    원본 영상에서 설정된 마스킹 영역을 비식별화하는 단계;
    마스킹 영역이 설정된 정보를 압축한 마스킹 영역 디스크립터를 생성하는 단계; 및
    비식별화 영상과 아울러 마스킹 영역 디스크립터를 프라이버시 영역 마스킹 복원 장치에 전송하는 단계를 포함하는, 프라이버시 마스킹 영역 디스크립터 공유 방법.
  12. 제11 항에 있어서, 설정하는 단계는,
    원본 영상에서 비식별화가 필요한 프라이버시 영역과 비식별화가 필요하지 않은 배경 영역으로 분리하는 단계; 및
    프라이버시 영역 및 배경 영역을 기반으로 마스크 맵을 생성하는 단계를 포함하는, 프라이버시 마스킹 영역 디스크립터 공유 방법.
  13. 제12 항에 있어서, 마스킹 영역 디스크립터는,
    마스크 맵이 데이터 비손실 압축 방식인 RLE(Run-Length Encoding) 기반의 알고리즘으로 축약되어 인코딩된 것인, 프라이버시 마스킹 영역 디스크립터 공유 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 마스크 맵은,
    프라이버시 영역의 픽셀값은 '1'로 설정되고, 배경 영역의 픽셀값은 '0'으로 설정되는,
    프라이버시 마스킹 영역 디스크립터 공유 방법.
  15. 제14항에 있어서, 설정하는 단계는,
    원본 영상에서 프라이버시 보호 대상 객체의 외곽선을 검출하고, 검출된 외곽선을 기반으로 프라이버시 영역과 배경 영역을 분리하는, 프라이버시 마스킹 영역 디스크립터 공유 방법.
  16. 제13 항에 있어서,
    비식별화하는 단계는,
    마스크 맵에서 그 값이 '1'로 설정된 픽셀에 상응하는 원본 영상의 픽셀값을 랜덤 영상인 키 영상을 이용하여 비식별화하고,
    마스크 맵에서 그 값이 '0'으로 설정된 픽셀에 상응하는 원본 영상의 픽셀값을 사용하되,
    키 영상은,
    마스킹 영역 디스크립터와 함께 전송되거나,
    외곽선 기반 프라이버시 영역 마스킹 복원 장치와 미리 공유된 것인, 프라이버시 마스킹 영역 디스크립터 공유 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    비식별화 영상 및 마스킹 영역 디스크립터를 수신한 프라이버시 영역 마스킹 복원 장치가,
    비식별화 영상을 디코딩하는 단계;
    디코딩된 비식별화 영상에 상응하는 마스킹 영역 디스크립터를 디코딩하여 마스킹 영역 정보를 검출하는 단계; 및
    검출된 마스킹 영역 정보를 기반으로 비식별화 영상을 원본 영상으로 복원하는 단계를 수행하는, 프라이버시 마스킹 영역 디스크립터 공유 방법.
  18. 제17 항에 있어서, 마스킹 영역 정보를 검출하는 단계는,
    마스킹 영역 디스크립터를 데이터 비손실 압축 방식인 RLE(Run-Length Encoding) 기반의 알고리즘으로 디코딩하는 단계; 및
    디코딩된 결과를 기반으로 마스크 맵을 생성하는 단계를 포함하는, 프라이버시 마스킹 영역 디스크립터 공유 방법.
  19. 제18항에 있어서, 마스크 맵은,
    프라이버시 보호 대상 객체의 외곽선을 기반으로 프라이버시 영역과 배경 영역을 분리되어 생성된 것인, 프라이버시 마스킹 영역 디스크립터 공유 방법.
  20. 제18 항에 있어서, 복원하는 단계는,
    마스크 맵에서 그 값이 '1'로 설정된 픽셀에 상응하는 비식별화 영상의 픽셀값을 랜덤 영상인 키 영상을 이용하여 복원하고,
    마스크 맵에서 그 값이 '0'으로 설정된 픽셀에 상응하는 비식별화 영상의 픽셀값을 사용하는, 프라이버시 마스킹 영역 디스크립터 공유 방법.
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