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(A) study of efficient video recovery for HIKVISION DVR systems : 현장 실무에서 속도 향상을 중심으로
설덕환 연세대학교 정보대학원 2018 국내석사
The growth of CCTV market is beneficial for criminal investigation. And tracing-investigation using CCTV is making an important contribution to the work. The value of the CCTV investigation is to quickly ascertain the desired videos and keep the link to crime. However, the major obstacle to investigation is limited storage device of CCTV. It takes longer than other digital evidence media to recover deleted videos of CCTV. In previous research to recovering by file units, it is not possible to recover a part of files if they are damaged. Also, in case of DVR that does not use a typical file system, there is a problem with restoring file system structures to file units. There are disadvantages of time-consuming previous research that use time information to recover from frame units. Because it is necessary to explore the entire area of the storage media in bytes, location, size, time value, etc., and rearrange it with time values and extract it from the storage media again. This research complements the previous method of searching video data in the entire area of the hard disk on scene using HIKVISON File system structure, type of video data stored, Time information that exists in the Program Stream Map of video data. And suggests a way to recover video data by effectively reducing the seek time. HIKVISON DVR FileSystem is structured with Master Sector, System logs, Data Area, and HIKBTREE. When reset, the HIKBTREE for storing visual information, Meta DATA, and Index information is initialized, but the Data Area videos in which the video data is stored are present and not deleted. The video data area contains SPS(Sequence Parameter Set), PPS(Picture Parameter), video frame IDR(Instantaneous Decoding Refresh) Picture, Non-IDR Picture, and video vision information required to decode the video. This research does not trace the block information allocated to HIKBTREE to recover video data by speeding up the recovery in real situations. Then compare the first and last time information in the fixed video data block area by checking the video data storage type. As a result, if the last of time information is past, design and experiment on how to export the data and recover it to the video file from the frame area with past time information to the last position of the block. It is then compared with the recovery method at the previous situations. The video recovery process of the HIKVISON DVR which applied this research can reduce the time by reducing its trace area by comparing the time information of a fixed-size video block. As a result, the tracing time can be reduced by at least 39 times compared to the basic recovery method, allowing for efficient recovery. This is the first time that a deleted DVR video recovery method has been proposed so that legal seizure could be carried out in accordance with the revised Criminal Procedure Act. Therefore, the harm to the victim can be minimized. And the recovery method using HIKVISON DVR video data MPEG-PS architecture is expected to help strengthen the response capability of initial investigations such as violent incidents at the scene. CCTV 시장의 성장은 범죄수사에 있어 이익적인 방향이며, CCTV를 이용한 추적수사는 수사 업무에서 중요한 기여를 하고 있다. CCTV 수사의 생명은 원하는 영상을 빠르게 확인하여, 범죄 연결 고리를 잇는 것으로 저장 공간이 한정되어 있는 CCTV 저장 장치는 수사의 흐름을 막는 큰 장애 요소이다. 삭제된 CCTV의 영상을 복구하는 기간은 다른 디지털 증거매체 대비 상당한 기간을 필요로 한다. 파일 단위로 복구하는 기존 연구에서는 파일의 일부가 손상되었을 경우 복구가 불가능하고, 일반적인 파일시스템을 사용하지 않는 DVR일 경우 파일시스템 구조를 파일 단위로 복구하기가 힘든 문제점이 있다. 시간 정보를 활용한 프레임 단위로 복구하는 기존 연구는 바이트 단위로 저장매체 전체 영역을 위치, 사이즈, 시간 값 등을 탐색하고 시간 값으로 재정렬하여 다시 저장매체에서 추출하는 복구 방법으로 많은 시간이 소요되는 문제점이 존재한다. 본 연구는 HIKVISON FileSystem 구조, 영상 데이터가 저장되는 유형, 영상 데이터의 Program Stream Map에 존재하는 시간 정보를 활용하여 현장에서 하드디스크 전체 영역에서 영상데이터를 탐색하는 기존 방법을 보완하여 탐색 시간을 효율적으로 줄여 영상 데이터를 복구하는 방법을 제안한다. HIKVISON DVR Filesystem은 Master Sector, System Logs, Data Area, HIKBTREE 구조로 되어 있으며, 초기화 할 경우 시각 정보 등 Meta DATA, Index 정보가 저장되는 HIKBTREE가 초기화 될 뿐 영상 데이터가 저장되는 Data Area 영상은 삭제되지 않고 존재한다. 영상 데이터 영역에는 영상을 디코딩하는데 필요한 SPS(Sequence Parameter Set), PPS(Picture Parameter), 영상프레임 IDR(Instantaneous Decoding Refresh) Picture, Non-IDR Picture, 영상 시각 정보가 존재한다. 실무에 맞춰 복구 신속도를 높여 영상 데이터를 복구하기 위해 HIKBTREE에 할당된 Block 정보를 탐색하지 않고, 영상 데이터 저장 유형을 확인하여 고정된 영상 데이터 Block영역의 처음과 마지막 시간 정보를 비교하여 마지막 시간 정보가 과거일 경우 과거 시간 정보가 존재하는 프레임 영역부터 해당 Block의 마지막 위치까지 데이터를 추출하여 영상 파일로 복구하는 방법을 설계하고 실험하여 기존 실무에서 복구 방법과 비교한다. 본 연구를 적용한 HIKVISON DVR의 영상 복구 프로세스는 사이즈가 고정된 영상 Block의 시간 정보를 비교하여 탐색하는 영역을 축소함으로써 복구하는 방법으로 시간을 단축하여 효율적으로 복구가 가능해 기본 복구 방법 대비 탐색 시간이 최소 39배 이상 단축되었다. 이를 통해 현장에서 삭제된 DVR 영상 복구 방법을 최초로 제시하여 개정된 형사소송법에 맞춰 적법한 압수를 진행할 수 있는 방법으로 사용될 수 있어 소유자의 피해를 최소화 할 수 있으며 학술적으로는 HIKVISION DVR 영상데이터 MPEG-PS 구조를 이용한 복구 방법을 제시하였고, 강력사건 등 현장 초동 수사 대응력 강화에 기여할 것으로 기대된다.
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