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RFID 기반의 프라이버시 제공 영상 감시 시스템 기법
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RFID 기반의 프라이버시 제공 영상 감시 시스템 기법
  • CCTV뉴스
  • 승인 2011.08.05 00:00
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연 재 순 서

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본 기고에서는 Wickramasuriya 등에 의해 연구된 CCTV 환경에서 영상 내의 다양한 객체들에 대한 프라이버시를 제공하는 방법으로 응용 가능한 RFID 기반의 프라이버시 제공 영상 감시 시스템 기법에 관해 소개한다.

응용 시나리오
제안된 RFID 기반의 프라이버시 제공 영상 감시 시스템은 [그림 1]과 같은 4개의 영역으로 구성되고 각 영역마다 하나의 카메라가 설치되어 영상 감시를 수행하는 병원 환경에 응용되어 질 수 있다. 즉 오른쪽 [그림 1]은 프라이버시 보호를 위한 영상 감시 시스템을 위한 병원 내의 물리적 공간의 환경 및 기기 구성에 대한 프레임워크를 보여주고 있다. 제안된 프레임워크에서 RFID 센서 정보는 모니터링 되고 있는 영역의 범위를 지정하기 위해 영상 감시 시스템과 함께 결합되어 사용되며, 또한 적절한 접근 제어 정책을 두어 RFID 태그를 제어하게 된다.

제안된 기법의 핵심 아이디어는 만약 어떤 물체가 RFID 태그에 의해 감지되는 임의의 영역 내에 인식되어지게 되면 해당 물체는 영상 내에서 숨겨지게 되어 프라이버시를 제공하게 된다. 이러한 프라이버시 제공 기법은 인가된 임의의 물체에 대한 프라이버시를 계속 제공할 수 있으며, 비인가된 물체가 해당 영역 내에 들어오게 되면 자동으로 프라이버시를 제공하지 않게 되어 관리자가 쉽게 불법적 영역 침입 여부를 쉽게 감지할 수 있게 된다.



[그림 1]에서 각 영역(R1, R2, R3, R4)은 RFID 리더들로부터 제공되는 정보와 사전에 정의된 접근 제어 정책들에 의해 제어되는 영상 감시 장치에 의해 모니터링 된다. R3 영역에 들어간 의료보조자(paramedic)는 자신의 태그 정보를 RFID 리더에게 전송하게 되어 모션 센서에 의해 자동 감지된다. 이때 R3에 대한 접근 권한이 없는 비인가된 의료보조자는 자동으로 접근 위배 처리되어 영상 감시 시스템에 의한 개인 프라이버시를 보장 받지 못하게 되어 관리자에 의해 자동으로 자신의 위치를 모니터링 받게 된다. 하지만 모든 영역에 대해 인가를 받은 의료진(medical personnel)은 R3 영역 내에 있게 되면 자신에게 주어진 프라이버시 레벨(privacy level)에 기반하여 마스킹 등의 적절한 프라이버시 제공 기술이 적용되어 영상이 저장 및 활용된다. 제안된 기법은 환자와 의사로 제한되는 수술 영역 또는 임의의 환자가 사용하는 RFID 태그가 부착된 침대 등과 같은 제한된 영역에 대해서도 추가적인 프라이버시 제공 및 다양한 접근 제어 정책들을 설정할 수 있다.

시스템 구조
[그림 2]는 Wickramasuriya 등이 제안한 RFID 기반의 프라이버시 제공 영상 감시 시스템의 구조를 보여주고 있다. 제안된 시스템 구조는 다음의 컴포넌트들로 구성된다.



(1) 센싱 모듈(Sensing Module) - Processes data from incoming sensors. 센서로부터 전송되어져 오는 데이터를 처리한다. 다시 말해, 이들 RFID 제어 컴포넌트는 RFID 리더에게 보내져야 하는 RF와 연관된 메시징을 다룬다. 모션 감지 센서들에 의해 감지된 데이터 또한 본 센싱 모듈에서 처리되어 진다. 영상 입력 모듈은 다양한 영상 감시 카메라들로부터 영상 스트림 데이터를 수신하여 처리한다.
(2) 데이터 관리 모듈(Data Management Module) - 접근 제어를 위한 XML 기반의 정책 엔진으로 구성되어 진다. 본 정책 엔진은 사용자들을 위한 프로필과 정책 데이터베이스로 구성된 데이터베이스 서브시스템과 함께 상호동작하게 된다.
(3) 보조 서비스(Auxiliary Services) - 서비스 라이브러리는 영상 스트림으로부터 들어오는 정보를 포함한 센싱된 정보에 대한 보조 서비스를 제공하는 모듈을 포함하고 있다. 본 서비스 모듈은 혼동(obfuscation), 모션 감지(motion detection), 객체 트랙킹(object tracking) 모듈로 구성된다. 예를 들면, 만약 물체가 정책 엔진에 의해 인증된 물체로 판명되면 마스킹 모듈은 출력 모듈로 해당 영상 스트림을 전송하기 전에 적용되어 해당 물체에 대한 프라이버시를 제공하게 된다.
(4) 출력 모듈(Output Module) - 출력 모듈은 맞춤형 리포팅(reporting), 로깅(logging), 영상 렌더링(video rendering) 기능 등을 제공하게 된다.

제안된 시스템에서 RFID 센서 정보는 매체 공간(media space) 내의 물체들로 국한(localization)시키기 위해 모션 감시 센서들과 함께 사용된다. 따라서 제안된 시스템은 RFID 기반 로컬리제이션 시스템과 영상 서브시스템(video subsystem)의 두 개의 핵심 컴포넌트로 구성된다.

RFID(Radio Frequency Identification Technology)기술
RFID 기술은 비접촉식 근접 인식을 제공한다. 제안된 시스템에서 임의의 영역 내에 새로운 물체가 감지되었다고 가정하자. 만약 해당 모션과 연관된 태그 정보가 없다면, 리더에게 보내어지는 신호는 비인증된 정보로 구분되어 영역 내에 설치된 영상 감시 시스템은 동작하여 비인증된 객체를 모니터링하게 된다. 태그는 개별적으로 배포되며, 데이터베이스는 영상 마스킹 기술과 연관된 적절한 사용자 프라이버시 레벨과 같은 각 태그에 대한 접근 권한들을 저장하게 된다. 한 영역 내에 진입이 감지되면, 존재하는 태그 정보는 읽어져서 RFID 제언 모듈에게 포워딩되며 인증된 요청으로 간주하여 정책 엔진에게 보내지게 된다. 최종적으로 물체에 대한 정책 결정은 영상 객체 렌더링 내의 정보를 사용하는 영상 처리 모듈에게 전송되어 활용되어 진다.

영상 처리 서브시스템(Video Processing Subsystem)
[그림 3]은 영상 처리 서브시스템의 메인 컴포넌트 플로챠트를 보여주고 있다.




제안된 영상 처리 소프트웨어는 정적 배경(static background) 내의 움직이는 전경 객체(moving foreground objects)를 탐지하는 기능을 가진다. 탐지와 연관된 간단한 알고리즘을 선택하여 실시간 처리를 보장하게 된다. 배경 모델(background model) 사용을 통해, 픽셀 감지 모듈(pixel detection module)이 흐릿하게 처리할 픽셀들을 클러스터링해 주는 4개의 연관된 컴포넌트 알고리즘에게 결과를 전송하게 된다. 물체 트랙커(object tracker)는 카메라 시야 내에 들어오는 물체들을 식별하며 RFID 제어 모듈에 의해 쉽게 처리되어 질 수 있도록 RFID 제어 정보를 사용한 영상 프레임으로 국소화된다.

접근 제어 정책에 의존한 스트림은 레더링 모듈에 의해 디스플레이 되기 전에 [그림 4]와 같은 다양한 마스킹(masking) 기술들 중 하나에 의해 처리되어 진다. [그림 4]의 좌측 상단 영상은 원 영상(original video) 프레임을 보여주고 있다.



우측 상단 영상은 블러닝 필터(blur filter)를 적용한 프라이버시 제공 영상을 보여주고 있다. 좌측 하단 영상은 픽셀 컬러링(pixel-coloring) 기술을 적용한 프라이버시 제공 영상을 보여주고 있다. 우측 하단 영상은 사각형 처리(bounding-box) 기술을 적용한 프라이버시 제공 영상을 보여주고 있다.

전체 처리는 약 30fps의 프레임 처리율을 유지하면 동작하게 된다. 영상은 해당 영역 내에 동적인 움직임이 감지되었을 때만 획득되어 지게 된다.


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


 

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