MX2010013318A - Método y sistema que permite proteger de la compresión la confidencialidad de datos de un flujo de vídeo durante su transmisión. - Google Patents

Abstract

Método para encriptar de forma visual por lo menos una parte de un flujo de vídeo o una secuencia de vídeo parcialmente comprimida, el flujo que puede descomponerse en un primer tipo de objetos y un segundo tipo de objetos. El método se aplica cada una de las imágenes contenidas en una secuencia de vídeo caracterizada porque comprende por lo menos las siguientes etapas: • analizar la secuencia en el dominio comprimido a fin de definir para una imagen N determinada por lo menos un primer grupo de objetos por proteger mediante la encriptación visual y un segundo grupo de objetos, (2, 3), los coeficientes transformados y los vectores de cálculo de movimiento que se transmiten directamente a la etapa d) de compresión, • predecir a partir de los datos emitidos del análisis a la etapa anterior de la imagen comprimida N, la posición de los objetos para una siguiente imagen N+1, (4a) • determinar la división en porciones o en grupos de porciones de la imagen N+1, (4b) • comprimir (8b) el primer grupo de objetos de la imagen N+1 y encriptar por lo menos una parte (8a), transmitir los otros tipos de grupos de objetos para la imagen N+1 en una etapa de compresión (6).

Description

??? Y SISTEMA QUE PERMITE PROTEGER DE LA COMPRESI FIDENCIALIDAD DE DATOS DE UN FLUJO DE V DEO DURA TRANSMISIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN vención se refiere a un método y un sistema que nitir un flujo de vídeo por lo menos parci imido y garantizar' la seguridad de la informac itir. Para eso, el método comprende una et tado de las zonas seleccionadas en una inada de flujo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La invención se aplica para transmitir los ídeo comprimidos en un contexto de tran tible a ser monitoreado y para evitar todo ac ior» se utiliza con referencia al entorno así c s fijos. Esto comprende, por ejemplo, el sue ios, los árboles que no son totalmente inmóvile tomóviles estacionados.

La invención puede, entre otras cosas, aplic plicaciones que implementan la norma definida e SO MPEG y el grupo de codificación de vídeo d nada H.264 o MPEG-4 AVC (codificación avanz que es una norma de vídeo que proporcio sión más eficaz que la de las normas de ores, mientras que presenta una compleji entación razonable y orientada hacia las aplic red .

En el campo de la descripción, el Soli a la expresión flujo durante la compresión o se eo durante la compresión para designar un mismo ponde a una sub-categoría de la imagen conform bloques que pertenecen a un mismo conjunto defin ario .

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Actualmente, el monitoreo por vídeo se utili s , aumentando particularmente el problema con r vida privada. En algunas aplicaciones, sólo imá de imágenes de flujo de vídeo deben ser accesib bilidad se reserva a personas autorizadas.

La publicación titulada encriptación Selec acíón para H.264/ VC flujo de vídeo de Cyril Ber iñe Lamy, Procedimientos del Taller Internaci arniento Multimedia, MMSP'05, Shanghai descr que permite encriptar parcialmente un flujo d garantizar la transmisión de información conte La invención se refiere a un método para p o menos una parte de un flujo de vídeo o una se deo comprimido por lo menos parcialmente covc una violación de información contenida en el flujo puede descomponerse en varios tipos de obje se aplica a cada una de las imágenes contenidas cia de vídeo caracterizada porque comprende las siguientes etapas: a) analizar la secuencia de vídeo en el comprimido a fin de definir para una i determinada por lo menos uno o varios objetos por proteger mediante la encrip designar un primer grupo de objetos, un grupo de objetos que entonces se asocian resto de la imagen, los coefi transformados y los ¦ vectores de cálc d) comprimir las partes de la imagen que C el o los grupos de porciones de la ima vinculadas con el primer grupo y encrip lo menos una parte del o de los primeros de objetos de la imagen N+l, e) comprimir los otros tipos de grupos de para la imagen N+l, f) ajustar los grupos de objetos de la imag emitir las etapas d) y e) de informac identifican los grupos de objetos encriptados .

El método puede añadir al flujo de las etapas información que identifique los grupos de encriptados o no encriptados. Por ejemplo, par para una imagen determinada o un¦ grupo de i determinado se añadirá una unidad de conduce a los bloques identificados de una imagen y también el flujo dur compresión, realizar lo siguiente a partir de bloques identificados por coincide predicción, utilizando los antecede las posiciones de los objetos imágenes N anteriores .

La etapa de coincidencia podrá basarse itmo de Munkres y buscar en un filtro de Kalman.

El método implementa para la etapa de encri elección de bits que permiten una decodificación ificador estándar, por ejemplo, de acuerdo lo mencionado cuyos autores son Cyril Berg iñe Lamy.

La secuencia de video que se produce, por e n grupo de partes en el conjunto de objetos móvi o que entonces se asigna a un plano posterior) .

La "actualización" de imagen por imagen de g se asocia, por ejemplo, con la transmisión tro PPS (Conjunto de Parámetros de Imagen) al decodificador sobre la nueva división de la La invención también tiene por objeto un ermita encriptar visualmente por lo menos una p ujo de vídeo o de una secuencia de vídeo por l lmente comprimido contra una visualizaci izada de información contenida en dicho erizado porque incluye por lo menos: una parte d transmitir un flujo de imágenes durante la comp dificador de vídeo, un módulo de selección de fl tar o codificar y un módulo de encripta tado adaptado para poner en práctica las eta ncía al anexo ilustrativo y no limitativo s que representan: > La figura 1/ la figura 2, la figura figura 4, los resultados obtenidos medi análisis del dominio comprimido, La figura 5, un ejemplo del método s invención aplicada a un flujo de vídeo la compresión, La figura 6 es un ejemplo del esquema codificador de vídeo adaptado para impl el método de encriptado según la invenc DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Para entender mejor cómo funciona el métod vención, la descripción comprende un recordatori realizar un análisis en el dominio com rimido, iento de objetos en flujo de vídeo comprimido ronic Imaging, San José; 2008.

En resumen, ciertas técnicas utilizadas S MPEG y expuestas en estos artículos consi ir la compresión de vídeo en dos etapas. La es la de comprimir una imagen fija. Primero que se divide en bloques de píxeles (de 4x4 diendo las normas MPEG-1/2/4) , que posteriorm en a una transformación permitiendo que un pasaj ÍO de frecuencia pueda hacer que una cuantifica ime o elimine las altas frecuencias donde el sensible. Por último, los datos cuantifica ican por entropía. Con < este fin, puede elimi arse las frecuencias más altas menos sensibles a educir la cantidad de información. La segund notablemente por objeto reducir la red las dos imágenes, al igual que un error re ando que se conserve la interpretación visual.

Sin embargo, estos vectores no necesar sponden a un movimiento real de un objeto cia de vídeo, pero pueden compararse con el ees, diferentes etapas son necesarias para utiliz ación a fin de identificar los objetos móvi jo descrito en la publicación antes mencionada de , «Del cálculo de movimiento para el análisis de empo real en el dominio comprimido», y en la so tente estadounidense antes mencionada permiten de funciones con respecto al análisis en el imido posible,- estas funciones y los modul entar se muestran en la figura 1: 1) un decodificador de baja resolución ificador de Baja Resolución) permite reconst ción (LROS - Segmentación de Objetos a Baja Reso oya por su parte en un cálculo de fondo en el imido gracias a las secuencias reconstruidas por ciona entonces un primer cálculo de los s . 4) un filtro de objetos basado en el mov Filtrado de Movimiento de Objetos) utili es de salida de MEG para identificar las zonas ir del cálculo de movimiento. 5) por último, un módulo que permite estable ion conjunta (CD - Decisión Conjunta) a partir egmentos, teniendo en cuenta las especificaci módulo según el tipo de imagen analizada ( ha) .

El interés principal del análisis en el imido se centra en el tiempo de cálculo y los req onados es que el trabajo se realiza en el equival mágenes a baja resolución mediante la manipula es conformados por grupos de pixeles . De ello se a imagen se analiza con menor precisión que ación de algoritmos convencionales utilizados ÍO sin comprimir. Además, los objetos más pequ ion con la división en bloques pueden ercibidos .

Los resultados obten-idos del análisis en el imido se ilustran en la figura 2, que mues ificación de zonas que contienen objetos móvi 3 muestra la extracción de datos específicos t ectores de cálculo de movimiento y la figura 4 finamiento de baja resolución obtenido correspo contornos de la imagen.

La figura 5 muestra un ejemplo de impleme en el sentido de la confidencialidad se elegir gerlas contra usos no previstos. El rcionado a modo ilustrativo comprende dos zonas, e que un usuario aplique el método a varias zo n cada una un grado de confidencialidad asociado, ncriptación diferentes y adaptadas al ni dencialidad .

El método y el sistema de la invención impl nálisis en el dominio comprimido, junto iento de objetos mejor conocido bajo la denom sajona «tracking (seguimiento)». Esto incluye e ear la relación entre los objetos segmentados d endiente en cada imagen para obtener un solo eado durante la secuencia. Por ejemplo, imiento de objetos», si un objeto está pres ntado en 25 imágenes, entonces el método deberá p n que deben protegerse por en encriptado y apl o en estas zonas.

El flujo 1 durante la compresión dentro icador se transmite a una primera etapa de an l etapa se realiza imagen por imagen, en contra que el método, puede implementarse sólo .en nes que, por ejemplo, se determinarán y seleccion ente ascendente del método (frecuencia de ior a la corriente antes de la compresión, la se terminadas imágenes por tipo, etcétera) . La implementada durante el método tiene notableme ivo extraer los datos representativos de una ima comprimido. Para una imagen comprimida, el métod nal de la primera etapa, por ejemplo, una secue ras que comprenden imágenes (regiones que rec etiqueta) asociadas con los objetos móviles 3 o ión .

La "actualización" de imagen por imagen de g se asocia, por ejemplo, con la transmisión tro PPS (Conjunto de Parámetros de Imagen) al decodificador sobre la nueva división de la Tres etapas aparentemente indepen tuyen la presente invención: compresión, ana tación. En concreto, estos módulos diferentes icarse entre sí para optimizar el conjunto de la ceso: Por una parte, la compresión utiliz inmediato por el análisis en el comprimido no conduce directamente al f vídeo ya que se almacenará o transmiti transformados en el dominio de frecue calculan al igual que la compensac cálculo de movimiento se transmiten direc desde el primer al segundo módulo.

- El módulo de análisis que define la divi imagen siguiente reenvía estos parámetro aplicación de compresión.

- Para la parte de encriptación en sí, una los coeficientes transformados y vecto cálculo de movimiento son necesarios. El aquí propuesto también permite omitir l de desencapsulado y descodificación de e debido a que la información fluye de mó módulo.

- Una vez procesadas estas tres etapas, e únicamente tiene lugar la codificac entropía (que concretamente puede c durante la encriptación) y el encapsul es. Las coordenadas de los cuadros delimi sponden a los objetos móviles y se calculan con l máscara. Estos cuadros pueden definirse gracia s finales o bien por un punto central asociado siones del cuadro. Es posible en este caso t nto de coordenadas por imagen o un conjunto por e a secuencia con información de trayectoria ( de entrada, curva descrita, fecha y punto de s método conocido por los expertos en la técnica cito .

El análisis en el dominio comprimido zarse mediante la aplicación del método descrit itud de patente estadounidense antes menciona go, cualquier método que permita obtener una sa apa de análisis se presenta en forma de másca n, también podrá implementarse para la etapa de is de la imagen comprimida N, al igual q ados obtenidos de forma equivalente en las i ores x, N - x en N. Entonces es posible pred ón de los objetos del primer plano en la si 4a. Esta siguiente imagen N+1 no se ha comprimi todavía es posible determinar la división en gr , mejor conocidos con la denominaci n anglosa group (grupo de partes)», adaptada, lo que corr tapa 4b.

El análisis seguido de la etapa de segu ió predecir la imagen por comprimir de las zo nen los objetos móviles y otros que pertenecen a ior. El método entonces definirá dos tipos de orciones» 5, 7 para la imagen. Los 5 p ponderán a las zonas del plano posterior ran de criptografía visual. Los otros 7 se dedi (incluso para el perfil extendido de H.264) imp de 7 posibles objetos móviles en una imagen (el de partes» dedicado al plano posterior) .

En el caso de H.264, esta "actualización" de agen del «grupo de partes» acompañado de la tra parámetro más conocido bajo la abreviatura angl (Pieture Parameters Set, Conjunto de Parámet ) que indica un decodificador que recibe el fluj división de la imagen. Gracias a esta divi s», el codificador realiza el cálculo de mov ingido por el grupo de «partes» actual. Por lo ectores de cálculo de movimiento no apuntan s de otro grupo de porciones o «grupo de parte e que dos reconstrucciones independientes del y del plano posterior. El resultado actual es, en este ejemplo de implementación, una secue ansmitirá directamente a una etapa de compresió ente posible asociar dos niveles de se ntes en los objetos móviles independientes, o con estos niveles para adaptar la etapa de enc o de bits modificados, diversas claves, etcétera Las dos salidas de las etapas 6 y 8a e un flujo único comprimido y parcialmente encrip una NAL de tipo no definida o sin definir, el t± interior de las cuales es posible transmitir to formación, se ha añadido para indicar las «part criptaron. A diferencia de otros tipos de NAL, 31 no se limitan al mismo flujo o los protocolos RTP , RTSP. Un decodificador estándar separa ación cuando un decodificador específico, desar tener en cuenta el tipo de NAL, podrá optar p información para desencriptar las porciones tadas, las imágenes serán plenamente intelig le .

La etapa de encriptado puede utilizar la ita en la solicitud de patente O 2006/0671 te cambiar los bits en la imagen que permiti ificación con un decodificador estándar riptar) o con un decodificador que utiliza la c tado o de encriptación .

La Figura 6 es un diagrama de bloques de un sistema de la invención que comprende un codific adaptado para realizar las etapas en la figura 5 En la figura se representa sólo la parte ídeo 10 para la transmisión de un flujo de i e la compresión. El emisor incluye un codific 11 adaptado para analizar, según las etapas de figura 5, las distintas zonas que pertenecen al zarse otras técnicas de encriptado o encriptacion lan en la presente descripción que permiten en onas en la imagen a fin de asegurar la confidenc información que contienen.

Esta operación de encriptacion visual tambié zarse en paralelo con un orden del caudal obje bjetos móviles en la secuencia. Entonces será r robustez a los errores (que aumentan el caudal) una adaptación a un flujo objetivo media ización durante la compresión o de inmediato en e mprimido. Este acoplamiento permitirá, por e er un caudal fijo al tiempo que protege el co lado con el primer plano.

El método y sistema de la invención prese notable las siguientes ventajas: el hecho de u álisis en el dominio comprimido permite determi ificar la presencia de una persona, un automó , etcétera, a través de siluetas sin iden tamente la cara de la persona o la matrícu vil. Esta característica autoriza una difusi del flujo de monitoreo con respecto a las limit ionadas con la vida privada.

Claims (1)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invenci era como novedad y por lo tanto se recla dad lo descrito en las siguientes: REIVINDICACIONES 1. El método para proteger por lo menos un flujo de vídeo o una secuencia de vídeo por l lmente comprimido contra la violación de info ida en el flujo o en tal secuencia de vídeo, est deo puede descomponerse en un primer tipo de ob gundo tipo de objetos. El método se aplica en c as imágenes contenidas en una secuencia de terizado porque comprende por lo menos las sig S : a) analizar la secuencia de vídeo en el compresión, b) Después de esta etapa, una etapa de seguim «tracking» se llevará a cabo al utiliz antecedentes de la posición de los objetos imágenes N anteriores a partir de datos ob del análisis de la imagen N comprimida, a que los resultados obtenidos en forma equi en las imágenes x anteriores, N- x en N, e es posible predecir la posición de los . del primer plano en la próxima imagen 4 próxima imagen N+l no se ha descomprim posible determinar la división en gru tramos, adaptados, lo que corresponde a l 4b, el análisis seguido de la etapa de segu permitió predecir la imagen por comprimir c) comprimir las partes de la imagen que conf o los grupos de porciones de la imag relacionadas con el primer plano y encrip lo menos una parte de este o estos grupos, d) comprimir los otros tipos de grupos de para la imagen N+l, e) ajustar" los grupos de objetos de la ima obtenidos de las etapas d) y e) de info que identifican los grupos de objetos encr o no encriptados. 2. El método de conformidad con la reivind caracteriza porque la etapa de coincidencia imp oritmo de Munkres . 3. El método de conformidad con la reivind caracteriza porque la etapa de predicción ión implementa un filtro de Kalman. 264, el método para definir las porciones o «gr S» utiliza la técnica de programación flexible amiento Flexible de Macro Bloques) que auto ición de grupos de porciones o «grupos de partes por macro bloque . 6. El método de conformidad con la reivind caracteriza porque el método consiste en un g nes o «grupo de partes» por objeto por pro móvil. 7. El método de conformidad con la reivind caracteriza porque comprende la transmisión tro PPS (Conjunto de Parámetros de Imagen) a un decodificador la nueva división de la imag ctualización» imagen por imagen de los gru nes de imagen. 8. El método de . conformidad con la reivind por lo menos parcialmente comprimido, caract e comprende por lo menos los siguientes element de vídeo para transmitir un flujo de imágenes mpresión, un codificador de vídeo, un mód ción de flujo por encriptar y un módulo de encri ados para poner en práctica las etapas del mé rmidad con una de las reivindicaciones 1 a 8, un ansmision de flujo por lo menos parcialmente encr