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프라이버시 보호를 제공하는 영상 감시 카메라 영상 배포 시스템 기법
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프라이버시 보호를 제공하는 영상 감시 카메라 영상 배포 시스템 기법
  • CCTV뉴스
  • 승인 2011.04.04 00:00
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본 기고에서는 일본 Hitachi사에 의해 연구된 CCTV 환경에서 영상 내의 다양한 객체들에 대한 프라이버시를 제공하는 방법으로 응용 가능한 영상 감시 카메라 영상 배포 시스템 기반 프라이버시 제공 기법에 관해 소개한다.

프라이버시 보호를 제공하는 영상 감시 카메라 영상 배포 시스템

오늘날 상점이나 거리에 보안 목적으로 영상 감시 카메라 설치가 급속히 증가하고 있다. 네트워크 기반 웹 카메라 설치의 증가로 원격으로 관심 영역에 대한 모니터링이 쉬워지고 있다. 상점 내에 설치된 영상 감시 카메라에 의해 촬영된 영상은 일반 가정에 쉽게 배포되어 질 수 있다. 이로 인해 소비자들은 해당 상점을 방문하지 않고 가정에서 배포된 영상을 통해 현재 상점의 상황과 필요로 하는 상품에 관한 다양한 최근 정보를 쉽게 획득 할 수 있다.

하지만 이러한 형태로 배포되는 영상은 누구나 쉽게 공개적으로 볼 수 있기 때문에 배포된 영상을 통해 어떤 방문자가 어떤 상품을 구매하는 지에 관한 정보들을 쉽게 획득할 수 있다. 이로 인해 상점 내에 방문하는 고객들에 관한 개인 프라이버시를 침해할 수 있다.

히타치(Hitachi)사 Horii Youichi 등은 위와 같은 개인 프라이버시 침해 문제를 해결하기 위해 상점에 방문한 고객들을 보여주지 않고 판매 상품들에 관한 홍보 및 판매를 위한 영상 감시 카메라에 의해 촬영된 최근 영상을 쉽게 배포하는 기능을 갖는 다음의 3가지 기능을 가지는 프라이버시 보호를 제공하는 영상 감시 카메라 영상 배포 시스템 기법들을 개발하였다.

제안된 첫 번째 방법

[그림 1]은 제안된 첫 번째 프라이버시 보호를 제공 방법의 블록 다이어그램으로 다음과 같은 방법들로 구성된다.
(1) 영상 감시 카메라에 의해 촬영된 영상 내에서 사람과 같은 이동 객체가 존재하는 영역과 이동 객체가 존재하지 않는 영역을 분리하는 방법
(2) 분리된 이동 객체가 존재하는 영역을 사전에 준비된 대응된 정지된 영상으로 합성하는 방법
(3) 이를 통해 상점의 방문객들에 대한 영상은 전혀 보여주지 않고 상점에서 판매 가능한 상품들에 관한 최근의 영상을 온라인 고객들에게 제공하는 방법

결론적으로 [그림 1]과 같이 상점 내의 영상 감시 시스템에서 촬영된 영상은 Control Center에게 전송된다. Control Center는 Divider를 이용하여 Image Distribution Server를 통해 영상 감시 Room으로 촬영 영상을 보냄과 동시에 Moving Object Image Eraser를 이용하여 고객 가정에 프라이버시가 제공된 영상을 배포하게 된다. 이때 가정에 배포되는 영상은 [그림 1]의 Home 영상에서와 같이 분리된 이동 객체가 존재하는 영역을 사전에 준비된 대응된 정지된 영상으로 합성된 영상을 제공하게 된다.



[그림 1] 제안된 첫 번째 방법의 블록 다이어그램

제안된 두 번째 방법

[그림 2]는 제안된 두 번째 프라이버시 보호를 제공 방법의 블록 다이어그램으로 다음과 같은 방법들로 구성된다.
(1) 영상 감시 카메라에 의해 촬영된 영상 내에서 사람과 같은 이동 객체가 존재하는 영역과 이동 객체가 존재하지 않는 영역을 분리하는 방법
(2) 분리된 이동 객체가 존재하는 영역을 사전에 준비된 대응된 정지된 영상으로 합성하는 방법
(3) 영상에서 이동 객체 영역을 모자익(mosaic)과 같은 특정한 프라이버시 제공 기법을 적용하여 처리하는 방법
(4) 정지된 영상으로 합성된 영상과 이동 객체 영역을 처리한 영상을 합성하는 방법
(5) 이를 통해 상점에 방문객들에 대한 프라이버시는 제공하면서 상점에 방문 중인 고객이 얼마나 많은 가를 알려 줄 뿐만 아니라 상점에서 판매 가능한 상품들에 관한 최근의 영상을 온라인 고객들에게 제공하는 방법

결론적으로 [그림 2]와 같이 상점 내의 영상 감시 시스템에서 촬영된 영상은 Control Center에게 전송된다. Control Center는 Divider를 이용하여 Image Distribution Server를 통해 영상 감시 Room으로 촬영 영상을 보냄과 동시에 Moving Object Image Eraser를 이용하여 고객 가정에 프라이버시가 제공된 영상을 배포하게 된다. 이때 가정에 배포되는 영상은 [그림 2]의 Home 영상에서와 같이 분리된 이동 객체가 존재하는 영역을 모자익(mosaic)과 같은 특정한 프라이버시 제공 기법을 적용하여 처리된 결과의 합성된 영상을 제공하게 된다.


[그림 2] 제안된 두 번째 방법의 블록 다이어그램


제안된 세 번째 방법

[그림 3]은 제안된 세 번째 프라이버시 보호를 제공 방법의 블록 다이어그램으로 다음과 같은 방법들로 구성된다.
(1) 영상 감시 카메라에 의해 촬영된 영상 내에서 사람과 같은 이동 객체가 존재하는 영역과 이동 객체가 존재하지 않는 영역을 분리하는 방법
(2) 분리된 이동 객체가 존재하는 영역을 사전에 준비된 대응된 정지된 영상으로 합성하는 방법
(3) 영상에서 이동 객체 영역을 암호 키(encryption key)와 함께 모자익(mosaic)과 같은 특정한 프라이버시 제공 기법을 적용하여 처리하는 방법
(4) 정지된 영상으로 합성된 영상과 이동 객체 영역을 처리한 영상을 합성하는 방법
(5) 복호화 키(decryption key)를 가진 사용자만이 합성된 영상으로부터 이동 객체 영역을 정확히 복원할 수 있게 하는 방법
(6) 이를 통해 상점에 방문객들에 대한 프라이버시는 제공하면서 상점에 방문 중인 고객이 얼마나 많은 가를 알려 줄 뿐만 아니라 상점에서 판매 가능한 상품들에 관한 최근의 영상을 온라인 고객들에게 제공하는 방법

결론적으로 [그림 3]과 같이 상점 내의 영상 감시 시스템에서 촬영된 영상은 Control Center에게 전송된다. Control Center는 Image Separator를 이용하여 프라이버시 제공이 필요한 영역을 추출한 후 Control Center Key Information에서 보관하고 있는 Scrambling Key 1과 Surveillance Center의 Surveillance Center Ke y Information에서 보관하고 있는 Scrambling Key 2를 이용하여 프라이버시 제공 부분에 대한 Scrambling을 수행한 후 Image Distribution Server를 통해 영상 감시 Surveillance Center로 해당 영상을 보낸다.

Surveillance Center는 Scrambling Key 1과 Scrambling Key 2를 이용하여 Descrambling 과정을 수행한 후 영상 융합 과정을 거쳐 원 영상으로 복원 후 활용한다.

이때 올바른 스크램블링 키들이 사용되었으면 영상 관리자는 [그림 3]의 프라이버시가 제거된 영상이 모니터링 되고, 올바르지 않은 스크램블링 키들로 Descrambling 과정을 수행하였다면 영상 관리자는 [그림 3]의 여전히 프라이버시가 보호된 영상을 모니터링하게 된다.


[그림 3] 제안된 세 번째 방법의 블록 다이어그램

아래 [그림 4]의 위 제안된 세 번째 프라이버시 제공 방법의 프라이버시 제공 및 제거 과정을 보여주고 있다.

[그림 4] 제안된 세 번째 방법의 프라이버시 제공/제거 과정 예


프라이버시 보호를 제공하는 영상 감시 카메라 영상 배포 시스템 응용 분야

프라이버시 보호를 제공하는 영상감시 카메라 영상 배포 시스템은 다음과 같은 분야에 응용되어 질 수 있다.
(1) 소비자들이 상점에 방문하지 않고 가정에서 상점 내에 판매되고 있는 관심 있는 물건들을 검토 및 구매할 수 있도록 상점 내에 영상감시 카메라를 설치하여 현재 상점의 상태 및 판매 상품들에 관한 영상 정보를 배포할 때 응용되어 질 수 있다.
(2) 소비자들이 음식점에 방문하지 않고 가정에서 해당 음식점에 현재 얼마나 많은 손님들이 있는지를 쉽게 파악할 수 있도록 음식점 내에 영상 감시 카메라를 설치하여 현재 음식점내의 손님 규모에 관한 영상 정보를 배포할 때 응용되어 질 수 있다.
(3) 긴급한 상황에 대한 대비 및 녹화 등을 위한 영상 감시 카메라 설치의 일차적 목적에 따라, 영상 감시 카메라로 촬영된 영상에서 상황에 따라 필요로 하는 영역과 사용자 프라이버시 제공이 필요한 영역간의 적절한 제어 및 조절이 필요한 환경에 응용되어 질 수 있다.



<다음호에서는 Scalable Video Coding을 이용한 프라이버시 보호 영상 감시 시스템 기법에 관해 살펴보도록 하겠다.> 




 

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