H.264/Scalable Video Coding(SVC) 기반 콘텐츠 보호 기술

Abstract

컴퓨터 기술과 인터넷 기술의 발달에 의해 디지털 비디오 콘텐츠의 사용이 급증함에 따라 비디오 콘텐츠를 효율적으로 사용자에게 제공하기 위한 새로운 기술들이 제안되어져 왔다. 그 중 압축 기술은 대용량을 가지는 비디오 콘텐츠가 저장과 전송 시 가지는 한계를 최소화하고자 제안된 기술이다. 가장 대표적인 압축 기술로는 MPEG-2, MPEG-4, H.264/AVC(Advanced Video Coding)가 있다. H.264/AVC는 높은 압축률을 제공하기 위해 ITU-T VCEG와 ISO/IEC MPEG의 JVT(Joint Video Team)에 의해 최근 표준화된 비디오 압축 코덱이다. 이후, JVT는 AVC를 기반으로 하여 방송통신융합 환경에서 지능형방송 콘텐츠를 제공할 때 다양한 네트워크 환경과 다양한 단말기에서 최적의 서비스를 제공할 수 있는 비디오 압축 기술인 H.264/SVC(Scalable Video Coding)를 제안했다. SVC 콘텐츠는 하나의 영상 콘텐츠를 다양한 공간적 해상도(Spatial Resolution)와 화질(Quality), 다양한 프레임율(Frame-Rate)을 갖도록 하는 하나의 비트스트림을 구성하여 여러 가지 단말에서 자기 자신의 능력에 맞도록 비트스트림을 받아 복원하는 것을 가능하게 하는 비디오 코딩 기술이다. 이러한 압축 기술에 의해 생성된 디지털 콘텐츠들은 위성이나 케이블, 인터넷 망과 같은 공개적인 경로를 통해 유포될 때 불법 유통과 복제를 방지하고 적법한 사용자만이 주어진 권한 내에서 콘텐츠를 사용케 하는 콘텐츠 보호 기술들과 결합되어야 한다. 따라서, 본 논문은 스케일러블하게 압축된 콘텐츠에 초점을 두고 가장 최근에 표준화 된 H.264/AVC와 H.264/SVC를 위한 보안 기법들을 제안한다. 3장에서는 SVC 비디오 콘텐츠의 안전한 전송과 배포 그리고 저작권 보호를 위해 필수적인 암호화 기법을 제안한다. 제안 기법은 비디오 콘텐츠의 일부만을 암호화하는 선택적 암호화 기법을 H.264/SVC의 코딩 구조와 특징을 활용하여 적용함으로써, SVC 콘텐츠 암호화의 요구사항들을 충족시키고 H.264/SVC의 계층적 접근 통제(layered access control)를 효율적으로 제공한다. 그리고 SVC 계층적 암호화에서 사용된 멀티 키들은 낮은 계산 복잡도와 효율적인 관리를 위해 콘텐츠 특징 값을 사용하여 제안된다. 4장에서는 암호화와 더불어 중요한 보안 요소인 인증과 저작권 보호를 위한 기법들을 제안하고 안전성 강화를 위해 이들을 서로 결합시킨다. 첫 번째는 3장에서 제안된 암호화 기법을 인증기법과 결합시켜 인증된 콘텐츠만이 복호화 될 수 있도록 콘텐츠의 안전성을 강화하는 기법을 제안하고, 두 번째는 H.264/AVC와 SVC를 위한 인증 기법과 저작권 보호 기법을 결합시켜 두 기능을 동시에 제공하는 결합 기법을 제안한다. 마지막으로 5장에서는 사용자간 또는 홈 네트워크 내 개별적인 성능과 동적인 채널 능력을 가지는 각 장치에게 적응적으로 콘텐츠를 제공하는 재분배 메커니즘을 제안한다. 제안 기법은 스케일러블하게 압축되고 암호화되어진 SVC 콘텐츠를 효율적으로 재분배하기 위한 네 가지 요구사항들을 제시하고, 이들 요구사항들을 해결하는 메커니즘을 제시한다.