KR20220096177A - Drone AND Method For Cotrolling The Same - Google Patents

Drone AND Method For Cotrolling The Same Download PDF

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Abstract

Drone is disclosed. The drone includes: a wireless interface; a first camera for capturing a first image; a second camera for taking a second image; an image processing module for processing the first image and the second image, respectively; an encryption module for encrypting the processed first and second image data; and a processor controlling wireless transmission of the encrypted first and second image data to an external device through the wireless interface. An objective of the present invention is to provide the drone and the control method thereof capable of protecting against hacking in wireless communication.

Description

드론 및 그의 제어방법{Drone AND Method For Cotrolling The Same} Drone AND Method For Cotrolling The Same

본 발명은 주간카메라와 야간 카메라를 동시에 받아 실시간으로 영상을 인코딩하고 암호화(ARIA Format) 하여 무선으로 전송하는 드론 및 그의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a drone that simultaneously receives a daytime camera and a nighttime camera, encodes an image in real time, encrypts it (ARIA Format), and wirelessly transmits it, and a method for controlling the same.

종래 드론에 장착하는 카메라는 주간(EO)카메라가 대부분 이었으며, 특수임무 목적용으로 열화상카메라(IR)를 장착하는 경우가 있다. 이러한 드론은 카메라에 따른 영상 모듈이 각각 존재해야 하므로, 주간(EO) 카메라와 열화상(IR) 카메라의 데이터를 개별적으로 영상 처리한다. 각 모듈과 영상처리 모듈이 각각 필요하기 때문에 모듈 구성 자체가 커지게 되고 영상 데이터 송신시에도 송수신 부분이 별도로 요구되었다.Most of the cameras mounted on conventional drones are daytime (EO) cameras, and there are cases where thermal imaging cameras (IR) are installed for special mission purposes. These drones individually process data from the daytime (EO) camera and the thermal imaging (IR) camera because each of the image modules according to the camera must exist. Since each module and image processing module are required respectively, the module configuration itself becomes large, and a separate transmission/reception part is required even when transmitting image data.

종래의 드론에는 촬영한 영상에 대한 암호화 부분이 존재하지 않아, 영상 무선 송수신시 해킹의 위험이 있었다.Since there is no encryption part for the captured image in the conventional drone, there is a risk of hacking when transmitting and receiving the image wirelessly.

본 발명의 목적은 무선통신에서 해킹으로부터 방어할 수 있는 드론 및 그의 제어방법을 제공하는 데에 있다.It is an object of the present invention to provide a drone capable of defending against hacking in wireless communication and a method for controlling the same.

본 발명의 다른 목적은 영상모듈, 암호화 모듈, 통신 모듈을 일체화 하여 내부에 탑재되는 공간의 최소화 및 중량 최소화를 구현할 수 있는 드론 및 그의 제어방법을 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a drone and a control method thereof, which can realize minimization of space and weight minimization mounted therein by integrating an image module, an encryption module, and a communication module.

상술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 드론이 제공된다. 드론은 무선인터페이스, 제1영상을 촬영하는 제1카메라, 제2영상을 촬영하는 제2카메라, 상기 제1영상과 상기 제2영상을 각각 처리하는 영상처리모듈, 처리된 제1 및 제2영상데이터를 암호화하는 암호화모듈, 및 암호화 제1 및 제2영상데이터를 상기 무선인터페이스를 통해 외부장치로 무선 전송하도록 제어하는 프로세서를 포함한다.There is provided a drone according to an embodiment of the present invention for achieving the above object. The drone has a wireless interface, a first camera that takes a first image, a second camera that takes a second image, an image processing module that processes the first image and the second image, respectively, and the processed first and second images An encryption module for encrypting data, and a processor for controlling to wirelessly transmit the encrypted first and second image data to an external device through the wireless interface.

본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 제어방법이 제공된다. 드론의 제어방법은 제1카메라에 의해 제1영상을 촬영하는 동작, 제2카메라에 의해 제2영상을 촬영하는 동작, 상기 제1영상과 상기 제2영상을 각각 처리하는 동작, 처리된 제1 및 제2영상데이터를 암호화하는 동작 및 암호화 된 제1 및 제2영상데이터를 무선인터페이스를 통해 외부장치로 무선 전송하는 동작을 포함한다.A method of controlling a drone according to an embodiment of the present invention is provided. The control method of the drone includes an operation of photographing a first image by a first camera, an operation of photographing a second image by a second camera, an operation of processing the first image and the second image, respectively, and a processed first image and encrypting the second image data and wirelessly transmitting the encrypted first and second image data to an external device through a wireless interface.

본 발명의 드론은 듀얼 영상 모듈을 탑재하여 듀얼 영상처리가 가능하며, 암호화 기능을 추가하여 암호화 된 영상을 무선 전송함으로써 소형화 및 해킹방지가 가능하다.The drone of the present invention is equipped with a dual image module to enable dual image processing, and by adding an encryption function to wirelessly transmit encrypted images, miniaturization and hacking prevention are possible.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 제어방법을 나타내는 순서도이다.1 is a block diagram of a drone according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method for controlling a drone according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 구성요소를 지칭하며, 도면에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되어 있을 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 이하의 실시예에 설명된 구성 또는 작용으로만 한정되지는 않는다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numbers or symbols refer to components that perform substantially the same functions, and the size of each component in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. However, the technical spirit of the present invention and its core configuration and operation are not limited to the configuration or operation described in the following embodiments. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론(1)의 블록도이다.1 is a block diagram of a drone 1 according to an embodiment of the present invention.

드론(1)은 주간 카메라(11), 열화상 카메라(12), 제1프로세서(13), 영상처리모듈(14), 암호화모듈(15) 및 제1무선인터페이스(16)를 포함할 수 있다.The drone 1 may include a daytime camera 11 , a thermal imaging camera 12 , a first processor 13 , an image processing module 14 , an encryption module 15 , and a first wireless interface 16 . .

주간 카메라(11)는 EO 방식의 제1영상을 촬영하는 카메라로서, 최대 1080p의 해상도를 가지며, HDMI, MIPI 등의 인터페이스를 통하여 영상처리모듈(14)로 영상정보를 전송할 수 있다.The daytime camera 11 is a camera that takes a first image of the EO method, has a maximum resolution of 1080p, and may transmit image information to the image processing module 14 through an interface such as HDMI or MIPI.

열화상 카메라(12)는 열화상 제2영상을 촬영하는 카메라로서, 최대 640p의 해상도를 가지며, 아날로그 인터페이스를 통하여 영상처리모듈(14)로 열화상 영상정보를 전송할 수 있다.The thermal imaging camera 12 is a camera that takes a second thermal image, has a maximum resolution of 640p, and may transmit thermal image information to the image processing module 14 through an analog interface.

제1프로세서(13)는 드론(1)의 각 구성부품들을 전반적으로 제어할 수 있다. 즉, 제1프로세서(13)는 주간 카메라(11), 열화상 카메라(12), 영상처리모듈(14), 암호화모듈(15) 및 제1무선인터페이스(16)를 제어할 수 있다.The first processor 13 may generally control each component of the drone 1 . That is, the first processor 13 may control the daytime camera 11 , the thermal imaging camera 12 , the image processing module 14 , the encryption module 15 , and the first wireless interface 16 .

제1프로세서(13)는 인쇄회로기판 상에 장착되는 CPU, 칩셋, 버퍼, 회로 등으로 구현되는 하나 이상의 하드웨어 프로세서를 포함하며, 설계 방식에 따라서는 SOC(system on chip)로 구현될 수도 있다. 프로세서(16)는 전자장치(1)가 디스플레이장치로 구현되는 경우에 디멀티플렉서, 디코더, 스케일러, 오디오 DSP(Digital Signal Processor), 앰프 등의 다양한 프로세스에 대응하는 모듈들을 포함한다. 여기서, 이러한 모듈들 중 일부 또는 전체가 SOC로 구현될 수 있다. 예를 들면, 디멀티플렉서, 디코더, 스케일러 등 영상처리와 관련된 모듈이 영상처리 SOC로 구현되고, 오디오 DSP는 SOC와 별도의 칩셋으로 구현되는 것이 가능하다.The first processor 13 includes one or more hardware processors implemented with a CPU, a chipset, a buffer, a circuit, etc. mounted on a printed circuit board, and may be implemented as a system on chip (SOC) depending on a design method. When the electronic device 1 is implemented as a display device, the processor 16 includes modules corresponding to various processes such as a demultiplexer, a decoder, a scaler, an audio digital signal processor (DSP), and an amplifier. Here, some or all of these modules may be implemented as SOC. For example, a module related to image processing such as a demultiplexer, decoder, and scaler may be implemented as an image processing SOC, and an audio DSP may be implemented as a chipset separate from the SOC.

영상처리모듈(14)은 주간카메라(11)와 열화상 카메라(12)로부터 입력받은 제1 및 제2영상을 H.264, H.265 등으로 동시에 인코딩하여 데이터 처리할 수 있다. 영상처리모듈(14)은 한 채널(영상) 위에 다른 채널(영상)을 띄워 출력하는 PIP(Picture-in-Picture)방식으로 영상을 출력할 수 있다. 이때, 출력은 Ethernet 네트워크 규격을 이용하여 출력될 수 있다.The image processing module 14 may simultaneously encode the first and second images input from the daytime camera 11 and the thermal imaging camera 12 into H.264, H.265, etc. and process the data. The image processing module 14 may output an image in a picture-in-picture (PIP) method in which another channel (image) is floated on one channel (image) and output. In this case, the output may be output using the Ethernet network standard.

암호화모듈(15)은 해킹 등으로 인한 데이터 유출을 방지하기 위해 제1 및 제2영상 데이터를 암호화 처리할 수 있다.The encryption module 15 may encrypt the first and second image data to prevent data leakage due to hacking or the like.

암호화모듈(15)은 Ethernet 네트워크 규격으로 제1 및 제2영상데이터를 입력 받고, 예를 들면 ARIA 방식으로 암호화 할 수 있다. 암호화모듈(15)은 암호 알고리즘 암호 기능을 제공하는 국가 검증필 암호 모듈 CIS-CC(Cryptographic Core)를 탑재할 수 있다(국가정보원 KCMVP 검증필 암호를 제공).The encryption module 15 may receive the first and second image data according to the Ethernet network standard, and may encrypt, for example, the ARIA method. The encryption module 15 may be equipped with a nationally verified cryptographic module CIS-CC (Cryptographic Core) that provides a cryptographic algorithm cryptographic function (provided by the National Intelligence Service KCMVP verified cryptographic).

무선인터페이스(16)는 암호화모듈(15)에서 암호화된 제1 및 제2영상데이터를 외부장치(2)로 무선 전송할 수 있다. 전송 주파수는 디지털 무선통신 주파수 2.4GHz를 이용하여 데이터를 전송할 수 있다. 2.4GHz 주파수는 주파수 밴드가 넓어서 사용 가능 채널이 많기 때문에 혼선이 타 무선통신 주파수에 비해 적고, 혼선이 적기 때문에 영상데이터의 손실이 작아, 고품질의 영상을 전송 할 수 있다.The wireless interface 16 may wirelessly transmit the first and second image data encrypted by the encryption module 15 to the external device 2 . The transmission frequency may transmit data using a digital wireless communication frequency of 2.4 GHz. Since the 2.4GHz frequency has a wide frequency band and there are many available channels, there is less crosstalk compared to other wireless communication frequencies.

무선인터페이스(16)는 Wi-fi, 블루투스, ZigBee, Z-wave, RFID, WiGig, WirelessHD, UWB(Ultra-Wide Band), Wireless USB, NFC(Near Field Communication) 등 무선 네트워크 기기의 연결 인터페이스를 포함할 수 있다.The wireless interface 16 includes a connection interface for wireless network devices such as Wi-fi, Bluetooth, ZigBee, Z-wave, RFID, WiGig, WirelessHD, UWB (Ultra-Wide Band), Wireless USB, NFC (Near Field Communication), etc. can do.

무선인터페이스부(16)는 리모컨신호 송신 및/또는 수신을 위한 IR 송수신 모듈을 포함할 수 있다. The wireless interface unit 16 may include an IR transceiver module for transmitting and/or receiving a remote control signal.

무선인터페이스부(16)는 2G ~ 5G 등 이동통신기기 연결 인터페이스를 포함할 수 있다.The wireless interface unit 16 may include a mobile communication device connection interface such as 2G to 5G.

외부장치(2)는 제2무선인터페이스(21), 복호화모듈(22), 제2프로세서 및 관제단말기(23)를 포함할 수 있다.The external device 2 may include a second wireless interface 21 , a decryption module 22 , a second processor and a control terminal 23 .

제2무선인터페이스(21)는 제1무선인터페이스(16)에서 전송한 암호화된 제1 및 제2영상데이터를 무선으로 수신할 수 있다. 제2무선인터페이스(21)는 제1무선인터페이스(16)와 같이 디지털 무선통신 주파수 2.4GHz를 이용하여 데이터를 수신 처리하여, 복호화모듈(22)로 전송할 수 있다.The second wireless interface 21 may wirelessly receive the encrypted first and second image data transmitted from the first wireless interface 16 . Like the first wireless interface 16 , the second wireless interface 21 may receive and process data using a digital wireless communication frequency of 2.4 GHz and transmit it to the decoding module 22 .

복호화모듈(22)은 암호화모듈(15)에서 제1 및 제2영상을 암호화한 제1 및 제2영상데이터를 복호화(Decryption)하여 데이터를 복원할 수 있다. 복호화모듈(22)은 암호화모듈(15)과 동일하게 국가 검증필 암호 모듈(CIS-CC)을 이용하여 복호화 처리할 수 있다. 복호화모듈(22)은 Ethernet 네트워크 규격으로 데이터를 전송할 수 있다.The decryption module 22 may restore the data by decrypting the first and second image data obtained by encrypting the first and second images in the encryption module 15 . The decryption module 22 may perform decryption processing using the nationally verified encryption module (CIS-CC) in the same manner as the encryption module 15 . The decryption module 22 may transmit data in the Ethernet network standard.

제2프로세서(23)는 외부장치(2)의 각 구성부품을 전반적으로 제어할 수 있다. 즉, 제2프로세서(23)는 제2무선인터페이스(21), 복호화모듈(22), 및 관제단말기(23)를 제어할 수 있다.The second processor 23 may generally control each component of the external device 2 . That is, the second processor 23 may control the second wireless interface 21 , the decryption module 22 , and the control terminal 23 .

관제단말기(24)는 복호화모듈(22)의 출력 데이터를 Ethernet 네트워크 규격의 데이터로 전송 받아, 영상을 출력할 수 있다. 관제단말기(24)는 영상 플레이어 프로그램을 이용하여 전송 받은 영상을 실시간으로 표시할 수 있다. 관제단말기(24)는 주간 영상과 열화상 영상을 선택적으로 제어하여 화면에 표시할 수 있다.The control terminal 24 may receive the output data of the decoding module 22 as data of the Ethernet network standard and output an image. The control terminal 24 may display the transmitted image in real time using an image player program. The control terminal 24 may selectively control and display the daytime image and the thermal image on the screen.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 제어방법을 나타내는 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method for controlling a drone according to an embodiment of the present invention.

단계 S1에서, 주간 카메라(11)는 제1영상을 촬영한다.In step S1, the daytime camera 11 takes a first image.

단계 S2에서, 열화상 카메라(12)는 제2영상을 촬영한다.In step S2, the thermal imaging camera 12 captures the second image.

단계 S3에서, 제1 및 제2영상을 H.264, H.265 등으로 동시에 인코딩할 수 있다.In step S3, the first and second images may be simultaneously encoded in H.264, H.265, or the like.

단계 S4에서, 압축된 제1 및 제2영상데이터를 ARIA 방식으로 암호화한다.In step S4, the compressed first and second image data are encrypted using the ARIA method.

단계 S5에서, 암호화된 제1 및 제2영상데이터를 무선 전송한다.In step S5, the encrypted first and second image data are wirelessly transmitted.

1: 드론
11: 주간 카메라
12: 열화상 카메라
13: 프로세서
14: 영상처리모듈
15: 암호화모듈
16: 제1무선인터페이스
2: 외부장치
21: 제2무선인터페이스
22: 복호화모듈
23: 제2프로세서
24: 관제단말기1: Drone
11: Daytime camera
12: thermal imaging camera
13: Processor
14: image processing module
15: encryption module
16: first wireless interface
2: External device
21: second wireless interface
22: decryption module
23: second processor
24: control terminal

Claims (2)

드론에 있어서,
무선인터페이스;
제1영상을 촬영하는 제1카메라;
제2영상을 촬영하는 제2카메라;
상기 제1영상과 상기 제2영상을 각각 처리하는 영상처리모듈;
처리된 제1 및 제2영상데이터를 암호화하는 암호화모듈; 및
암호화 된 제1 및 제2영상데이터를 상기 무선인터페이스를 통해 외부장치로 무선 전송하도록 제어하는 프로세서를 포함하는 드론.In a drone,
wireless interface;
a first camera for taking a first image;
a second camera for taking a second image;
an image processing module for processing the first image and the second image, respectively;
an encryption module for encrypting the processed first and second image data; and
A drone comprising a processor controlling the encrypted first and second image data to be wirelessly transmitted to an external device through the wireless interface. 드론의 제어방법에 있어서,
제1카메라에 의해 제1영상을 촬영하는 동작;
제2카메라에 의해 제2영상을 촬영하는 동작;
상기 제1영상과 상기 제2영상을 각각 압축하는 동작;
압축된 제1 및 제2영상데이터를 암호화하는 동작; 및
암호화 통신데이터를 무선인터페이스를 통해 외부장치로 무선 전송하는 동작을 포함하는 드론의 제어방법.
In the drone control method,
photographing a first image by a first camera;
photographing a second image by a second camera;
compressing the first image and the second image, respectively;
encrypting the compressed first and second image data; and
A control method of a drone comprising the operation of wirelessly transmitting encrypted communication data to an external device through a wireless interface.
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