KR100297946B1 - 영상합성장치및방법 - Google Patents

Abstract

독립된 외부 동영상신호에 즉석으로 다수의 컴퓨터 영상데이타신호를 합성시켜 주는 영상합성장치 및 방법에 대해 개시한다. 이러한 영상합성방법은, 영상데이타신호를 제어하기 위하여, 어플리케이션 프로그램 사용에 기인하여 발생되는 데이타를 저장하기 위한 가상영역을 컴퓨터의 하드디스크에 할당하는 제1단계와; 영상입력 대상체를 촬상하여 이를 컴퓨터로 인가하는 제2단계와; 컴퓨터로 인가된 아날로그 영상신호를 수신하여 컴퓨터의 모니터에 디스플레이하고, 수신된 영상신호의 색신호에 해당하는 어드레스를 지정하여 디지탈 데이타로 변환하는 제3단계와; 디지탈 변환된 데이타의 마스크작업을 위해, 마스크가 필요한 부분 이외의 배경부분을 동일 색신호의 어드레스로 지정하고, 마스크하고자 하는 데이타의 크기가 동일하게 인식되도록 소정 위치의 픽셀에 대한 색신호의 어드레스 값을 설정하여, 색신호에 대한 오차의 한계범위를 설정하는 제4단계와; 마스크작업된 데이타와 동영상신호를 영상데이타신호의 제어조건에 맞추어 합성하여 모니터 상에 디스플레이 하는 제5단계를 포함한다. 따라서, 자신이 주인공이 되는 비디오나 게임 등의 영상을 만들 수 있고, 테마파크에 사용되는 캐릭터를 함께 등장시켜 홍보용에도 사용할 수 있으며, 교육용 프로그램에 적용하여 학습효과를 높일 수도 있다.

Description

영상합성장치 및 방법{Device and method for image synthetic}

본 발명은 영상합성장치 및 방법에 관한 것으로서, 외부 동영상신호에 영상수신기로부터 수신된 다수의 컴퓨터 영상데이타 신호를 즉석으로 합성시켜 주는 영상합성장치 및 방법에 관한 것이다.

특허공보 공고번호 94-11656에 개시되고, 컴퓨터에 의해 만들어지는 영상신호와 별도로 외부로부터 공급되는 영상신호를 합성시키는 영상신호 합성장치는, 단일신호의 입력시 제1도에서 도시된 바와 같이, 입력장치(1)에 의해 만들어지는 컴퓨터 영상정보신호가 컴퓨터(2)에서 형성되어서 영상신호 합성장치(3)내의 중간 접속장치(4)를 거쳐 컴퓨터 영상데이타신호 발생기(5)에 전달된다.

이 컴퓨터 영상데이타신호발생기(5)에서는, 외부 영상신호(9)로부터 동기신호를 검출하는 동기신호 검출기(7)로부터 외부 영상신호의 동기신호를 받아, 외부 영상신호(9)에 동기된 동기신호를 만들어주는 동기신호 발생기(6)로부터의 동기신호를 이용하여 외부 영상신호에 동기된 컴퓨터 영상데이타신호를 만들어 낸다. 그리고 컴퓨터 영상데이타신호는 영상합성기(8)에서 외부 영상신호(9)와 혼합되어 합성된 합성영상신호(10)를 만들게 된다.

그런데, 이러한 영상신호 합성장치는, 2개 이상의 외부 영상신호를 각각 컴퓨터의 영상데이타 신호와 합성시키기 위하여서는, 2개 이상의 외부 영상신호의 동기 신호가 일치 해야만이 2개 이상의 외부 영상신호와 컴퓨터 영상데이타신호를 각각 합성시킬 수 있다.

따라서, 다수개의 서로 다른 외부 영상신호에 하나의 컴퓨터 영상데이타신호를 각각 별도로 합성시키기 위해서는 모든 합성될 영상신호의 동기가 하나의 동기신호에 일치되어야 하는 불편함이 있었다.

한편, 독립된 외부 동영상신호에 동시에 다수의 컴퓨터 영상데이타신호를 합성시켜 주는 영상합성장치에 있어서, 동영상신호와 영상데이타를 합성하기 위해서는 영상신호의 스캐너작업과정, 합성과정, 합성된 동영상신호의 데이타 압축과정, 오디오신호의 합성과정 등이 필요하게 되므로 작업시간이 오래 걸리게 되는 문제점이 있었다.

또한, 컴퓨터 영상데이타신호의 갯수를 증가시켰을 경우 합성시간이 더욱 오래 걸리게 되고, 큰 비용이 들게되며, 작업에 필요한 여러가지 장비가 구비되어야 하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 외부 동영상신호에 영상수신기로부터 수신된 다수의 컴퓨터 영상데이타신호를 즉석으로 합성시켜 주는 영상합성장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명에 따른 영상합성장치 및 방법은, 아날로그 영상신호를 디지탈 영상신호로 변환하여 마스크한 후 이를 동영상신호와 즉석으로 합성하고, 데이타의 제어조건에 따라 영상신호의 동작이 변화하게 되는 영상합성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 통상의 단일영상신호 합성장치의 구성도이고,

도2는 본 발명에 의한 영상합성장치의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 구성도이고,

도3은 본 발명에 따른 합성장치를 설명하기 위한 구성도이고,

도4는 본 발명에 의한 영상합성방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...영상입력장치 20...오디오입력장치

30...영상수신기 40...입력장치

50...출력장치 55...동영상

60...합성장치 70...D/A변환부

80...비디오부

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 독립된 외부 동영상신호에 동시에 다수의 컴퓨터 영상데이타신호를 합성시켜 주는 영상합성장치에 있어서,

상기 아날로그 영상에 대한 입력 대상을 촬상하여 수신하는 영상수신기와,이 영상수신기로부터 수신신호가 입력되어, 이를 컴퓨터의 영상데이타신호로 수신하는 입력장치와, 상기 수신된 영상 및 오디오신호를 컴퓨터의 모니터로 디스플레이하는 출력장치와, 상기 디스플레이된 영상 및 오디오신호를 소정 비트의 디지탈신호로 변환하고 이를 상기 동영상신호와 합성하는 합성장치와, 상기 합성된 영상 및 오디오신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환부와, 상기 D/A변환된 영상 및 오디오신호를 저장기록 매체로 녹화하는 비디오부를 포함하여 되며,

여기서, 상기 합성장치로서, 상기 영상 및 오디오신호의 입력시 제어조건을 선택하여 입력하는 키입력부, 상기 아날로그 영상 및 오디오신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D 변환부, 상기 입력장치로 입력된 영상 및 오디오신호가 상기 키입력부의 선택에 의해 순차적으로 지정되어 필드별로 저장되어 있는 폴더, 상기 영상 및 오디오신호의 동작 제어에 관한 데이타 어드레스를 저장하고 있는 제어부와, 상기 키입력부의 선택에 의해 폴더로부터 선택한 샘플링신호를 발생하고 이를 상기 제어부로부터의 동작 신호에 따라 필드단위로 동작가능하도록 하는 데이터부와, 이 데이타부의 영상 및 오디오신호를 상기 동영상과 합성하여 모니터상에 디스플레이하는 합성부가 구비되어 있는 영상합성장치를 창안한 것이다.

바람직하게는, 상기 합성장치는 출력장치에 디스플레이된 아날로그 영상신호를 픽셀로 지정하고, 각 픽셀의 색신호를 디지탈변환하여 상기 폴더에 어드레스를 지정한다.

그리고, 상기 목적을 달성하는 본 발명 영상합성방법은, 독립된 외부 동영상신호에 동시에 다수의 컴퓨터 영상데이타 신호를 합성시켜 주는 영상합성방법에 있어서, 영상데이타신호를 제어하기 위하여, 어플리케이션 프로그램 사용에 기인하여 발생되는 데이타를 저장하기 위한 가상영역을 컴퓨터의 하드디스크에 할당하는 제1단계와; 영상 입력 대상체를 촬상하여 이를 컴퓨터로 인가하는 제2단계와; 컴퓨터로 인가된 아날로그 영상신호를 수신하여 컴퓨터의 모니터에 디스플레이하고, 수신된 영상신호의 색신호에 해당하는 어드레스를 지정하여 디지탈데이타로 변환하는 제3단계와; 디지탈변환된 데이타의 마스크 작업을 위해, 마스크가 필요한 부분 이외의 배경 부분을 동일 색신호의 어드레스로 지정하고, 마스크하고자 하는 데이타의 크기가 동일하게 인식되도록 소정 위치의 픽셀에 대한 색신호의 어드레스 값을 설정하여, 색신호에 대한 오차의 한계범위를 설정하는 제4단계와; 마스크작업된 데이타와 동영상신호를 영상데이타 신호의 제어조건에 맞추어 합성하여 모니터 상에 디스플레이 하는 제5단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

상기 제3단계는 영상신호에 대한 동작제어에 필요한 조건을 미리 설정하는 키입력 단계를 포함한다.

그리고, 상기 제5단계에서 영상데이타는 여러가지 제어조건에 따라 이루어진 영상에 대한 데이터 값이 저장되어 있는 폴더로부터 데이터 값을 인가하고, 데이타의 동작제어에 대한 데이타의 값이 저장되어 있는 제어부로부터 데이타 값이 제어되는 단계와; 합성된 디지탈 영상을 아날로그 데이타로 변환하여 저장기록매체로 녹화하는 단계를 더 포함하는데, 녹화시 저장기록 매체의 녹화속도와 동일하게 상기 합성된 영상을 녹화할 수 있다.

상술된 영상 입력 대상체는 소정의 오디오신호일 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명에 따른 영상합성장치 및 방법은, 독립된 외부 동영상신호에 즉석으로 다수의 컴퓨터 영상데이타신호를 마스크하여 합성할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명 영상합성장치는, 도2 및 도3을 참조하면, 아날로그 영상에 대한 입력 대상을 촬상하여 수신하는 영상수신기(30)와; 영상수신기(30)로부터 수신 신호가 입력되어, 컴퓨터의 영상데이타신호로 수신하는 입력장치(40)와; 수신된 영상(10) 및 오디오신호(20)를 컴퓨터의 모니터로 디스플레이 하는 출력장치(50)와; 디스플레이된 신호를 디지탈 신호로 변환하고, 동영상신호(55)와 합성하는 합성장치(60)와; 합성된 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환부(70)와; D/A변환된 신호를 저장기록 매체로 녹화하는 비디오부(80);를 포함한다.

상술된 합성장치(60)는 영상(10) 및 오디오신호(20)의 입력시 제어조건을 선택하여 입력하는 키입력부(61)와; 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부(62)와; 입력장치로 입력된 신호가 키입력부(61)의 선택에 의해 순차적으로 지정되어 필드별로 저장되어 있는 폴더(64)와; 영상 및 오디오신호의 동작제어에 관한 데이타어드레스를 저장하고 있는 제어부(65)와; 키입력부(61)의 선택에 의해 폴더(64)로부터 선택한 샘플링 신호를 발생하고, 이를 제어부(65)로부터의 동작신호에 따라 필드단위로 동작가능하도록 하는 데이터부(63)와; 데이타부(63)의 영상 및 오디오신호를 동영상(55)과 합성하여 모니터상에 디스플레이 하는 합성부(67);를포함한다.

이러한 구성을 갖는 합성장치(60)는 출력장치에 디스플레이된 아날로그 영상신호를 픽셀로 지정하고, 각 픽셀의 색신호를 디지탈변환하여 폴더(64)에 어드레스를 지정한다.

더욱 상세하게 설명하면, 합성하고자 하는 사람의 얼굴이나 그 대상이 되는 사람의 음성데이타를 영상(10), 오디오(20) 입력장치를 통해 아날로그 신호로 영상 수신기(30)로 입력하면, 입력장치(40)는 컴퓨터로 이를 입력한다.

입력된 영상(10), 오디오(20) 데이타는 컴퓨터의 출력장치(50)를 통해 디스플레이되고, 사용자의 키입력부(61) 선택에 따라 제어조건에 대한 데이타를 설정할 수 있는데, 사람의 얼굴의 표정이나 목소리 또는 등장하는 인물수 등을 선택할 수 있다. 제어조건에 대한 데이타가 설정되면, 합성장치의 A/D변환부(62)는 입력된 영상(10), 오디오(20) 데이타를 디지탈 신호로 변환하고, 합성부(67)는 준비된 동영상(55)과 합성한다.

폴더(64)에는 사용자가 키입력에 의해 선택한 데이타가 영상 데이타(10), 오디오 데이타(20)등의 필드별로 저장되어 있고, 제어부(65)는 합성을 제어하는 데이타, 즉 디지탈변환된 영상(10) 및 오디오(20) 데이타의 크기, 위치 등의 값을 가지고 있는데 이 값의 조건에 따라 변환 저장된 데이타의 합성이 이루어진다.

데이타부(63)는 폴더(64)와 제어부(65)로부터의 데이타의 제어조건에 따라 값이 인가되고, 인가된 데이타는 동영상(55)과 합성부(67)에서 합성된다.

합성장치(60)에서 합성된 데이타는 D/A변환부(70)에서 아날로그 신호로 변환하고, 비디오부(80)에 의해 비디오나 CD등 저장기록매체에 저장되게 된다.

한편, 본 발명에 따른 영상합성방법은, 도 4를 참조하면, 영상데이타 신호를 제어하기 위하여, 어플리케이션 프로그램 사용에 기인하여 발생되는 데이타를 저장하기 위한 가상영역을 컴퓨터의 하드디스크에 할당하는 제1단계(단계100)와; 영상 입력 대상체를 촬상하여 이를 컴퓨터로 인가하는 제2단계(단계104)와; 컴퓨터로 인가된 아날로그 영상신호를 수신하여 컴퓨터의 모니터에 디스플레이하고(단계106), 수신된 영상신호의 색신호에 해당하는 어드레스를 지정하여 디지탈 데이타로 변환하는 제3단계(단계110)와; 디지탈변환된 데이타의 마스크작업(단계112)을 위해, 마스크가 필요한 부분 이외의 부분을 동일 색신호의 어드레스로 지정하고, 마스크하고자 하는 데이타의 크기가 동일하게 인식되도록 소정 위치의 픽셀에 대한 색신호의 어드레스 값을 설정하여, 색신호에 대한 오차의 한계범위를 설정하는 제4단계와; 마스크 작업된 데이타와 동영상신호를 영상데이타 신호의 제어조건에 맞추어 합성(단계114)하여 모니터상에 디스플레이하는 제5단계;를 포함한다.

제3단계는 영상신호에 대한 동작제어에 필요한 조건을 미리 설정하는 키입력 단계(단계102)를 포함한다.

제5단계에서 영상 데이타는 여러가지 제어조건에 따라 이루어진 영상에 대한 데이타값이 저장되어 있는 폴더로부터 데이타값을 인가하고, 데이타의 동작제어에 대한 데이타의 값이 저장되어 있는 제어부로부터 데이타 값이 제어되는 단계(단계108)를 포함한다.

또한, 제5단계에서 합성된 디지탈 영상을 아날로그 데이타로 변환하여 저장기록매체로 녹화하는 단계(단계120)를 더 포함하는데, 녹화시 저장기록매체의 녹화속도와 동일하게 상기 합성된 영상을 녹화할 수 있다.

이러한 단계로 이루어지는 영상합성방법의 영상입력 대상체는 오디오신호일 수도 있다.

더욱 상세하게 설명하면, 영상데이타 신호를 제어하기 위하여, 어플리케이션 프로그램 사용에 기인하여 발생되는 데이타를 컴퓨터의 하드디스크에 할당(단계100)하고, 준비된 데이타 중에 원하는 데이타를 선택(단계102)하여 진행된 데이타의 조건을 제어하게 된다.

그 다음에 영상 입력 대상체(예를 들면, 합성하고자 하는 사람의 얼굴이나 그 사람의 목소리)를 촬상하여 이를 컴퓨터로 인가(단계104)하고, 입력된 영상신호는 저장되어 컴퓨터의 모니터에 디스플레이(단계106)된다.

이때, 디스플레이 된 영상이 제어조건에 맞는 지를 확인(단계108)하여 제어 조건에 맞으면, 아날로그입력된 데이타는 디지털 데이타로 변환(단계110)되는데, 변환된 데이타에 원하는 조건에 맞게 어드레스를 지정하게 된다. 변환된 데이타는 원하는 부분만 마스크작업(단계112)을 하게 되는데, 컴퓨터의 모니터에 디스플레이된 영상신호를 지정된 크기에 맞게 픽셀로 인식하게 한 후, 각 픽셀의 색신호의 값에 따라 수치로 인식하게 하여 디지탈 데이타로 변환하게 된다.

그리고 디지탈 데이타로 변환된 데이타 중에서, 마스크작업을 하고자 하는 부분 이외의 부분(배경부분)을 같은 색상으로 근접토록 만들고, 마스크하고자 하는 데이타의 크기가 동일하게 인식되도록 하기 위해 영상신호의 소정 위치에 있는 픽셀에 대한 색신호의 어드레스 값을 설정하여, 데이타의 크기 값이 변화하더라도 이를 항상 같은 크기로 인식하게 한다. 이렇게 마스크작업된 데이타와 외부의 동영상신호를 사용자의 키입력에 의해 선택된 제어조건에 맞추어 합성(단계114)하고, 이를 모니터상에 디스플레이한다.

합성된 디지탈 데이타는 아날로그 데이타로 변환되어(단계116) 사용자가 녹화버튼을 누르면(단계118) 저장기록 매체로 녹화(단계120)되는데, 녹화시 저장기록 매체의 녹화 속도의 변화와 동기하게 상기 합성된 영상을 고속으로 녹화할수 있다.

상술된 영상입력 대상체는 사람의 목소리나 소정의 음성 신호일 수도 있다.

한편, 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 영상합성장치 및 방법은, 간단한 장비가 사용되고, 단시간에 걸쳐 사람의 얼굴을 마스크 작업하여 비디오 영상과 합성함으로서, 비디오 영상에 자신의 얼굴이 주인공이 되는 비디오 영상을 만들수 있고, 테마파크에 사용되는 캐릭터를 함께 등장시켜 홍보용에도 사용할 수 있으며, 이를 교육용 프로그램에 적용하여 학습효과를 높일수도 있다.

또한, 비디오 영상에 자신의 음성을 합성한 비디오 영상을 만들수 있고, 게임에 적용하여 게임의 화면에 자신이 주인공이 되도록 함으로서, 실감나는 게임을 즐길수도 있다.

Claims (8)

1. 독립된 외부 동영상신호에 동시에 다수의 컴퓨터 영상데이타 신호를 합성시켜 주는 영상합성장치에 있어서,

   상기 아날로그 영상에 대한 입력 대상을 촬상하여 수신하는 영상수신기와, 이 영상수신기로부터 수신신호가 입력되어, 이를 컴퓨터의 영상데이타신호로 수신하는 입력장치와, 상기 수신된 영상 및 오디오신호를 컴퓨터의 모니터로 디스플레이하는 출력장치와, 상기 디스플레이된 영상 및 오디오신호를 소정 비트의 디지탈 신호로 변환하고 이를 상기 동영상신호와 합성하는 합성장치와, 상기 합성된 영상 및 오디오신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환부와, 상기 D/A변환된 영상 및 오디오신호를 저장기록 매체로 녹화하는 비디오부를 포함하여 되며,

   여기서, 상기 합성장치로서, 상기 영상 및 오디오신호의 입력시 제어 조건을 선택하여 입력하는 키입력부, 상기 아날로그 영상 및 오디오신호를 디지탈 신호로 변환하는 A/D 변환부, 상기 입력장치로 입력된 영상 및 오디오신호가 상기 키입력부의 선택에 의해 순차적으로 지정되어 필드별로 저장되어 있는 폴더, 상기 영상 및 오디오신호의 동작 제어에 관한 데이타 어드레스를 저장하고 있는 제어부와, 상기 키입력부의 선택에 의해 폴더로부터 선택한 샘플링 신호를 발생하고 이를 상기 제어부로부터의 동작 신호에 따라 필드단위로 동작 가능하도록 하는 데이터부와, 이 데이타부의 영상 및 오디오신호를 상기 동영상과 합성하여 모니터상에 디스플레이하는 합성부가 구비되어 있는 영상합성장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 합성장치는 상기 출력장치에 디스플레이된 아날로그 영상신호를 다수의 픽셀로 지정하고, 각 픽셀의 색신호를 디지탈 변환하여 상기 폴더에 어드레스를 지정하는 것을 특징으로 하는 영상합성장치.
3. 독립된 외부 동영상신호에 동시에 다수의 컴퓨터 영상데이타 신호를 합성시켜 주는 영상합성방법에 있어서,

   상기 영상데이타 신호를 제어하기 위하여, 어플리케이션 프로그램 사용에 기인하여 발생되는 데이타를 저장하기 위한 가상영역을 컴퓨터의 하드디스크에 할당하는 제1단계와,

   영상 입력 대상체를 촬상하여 이를 컴퓨터로 인가하는 제2단계와,

   상기 컴퓨터로 인가된 아날로그 영상신호를 수신하여 컴퓨터의 모니터에 디스플레이하고, 수신된 영상신호의 색신호에 해당하는 어드레스를 지정하여 디지탈 데이타로 변환하는 제3단계와,

   상기 디지탈 변환된 데이타의 마스크 작업을 위해, 마스크가 필요한 부분 이외의 배경 부분을 동일 색신호의 어드레스로 지정하고, 마스크 하고자 하는 데이타의 크기가 동일하게 인식 되도록 소정 위치의 픽셀에 대한 색신호의 어드레스 값을 설정하여, 색신호에 대한 오차의 한계범위를 설정하는 제4단계와,

   상기 마스크 작업된 데이타와 동영상신호를 영상데이타 신호의 제어조건에 맞추어 합성하여 모니터상에 디스플레이하는 제5단계를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 영상합성방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 제5단계에서 영상 데이타는 여러가지 제어조건에 따라 이루어진 영상에 대한 데이타값이 저장되어 있는 폴더로부터 데이타값을 인가하고, 데이타의 동작제어에 대한 데이타의 값이 저장되어 있는 제어부로부터 데이타 값이 제어되는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 영상 합성방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 제5단계에서 합성된 디지탈 영상을 아날로그 데이타로 변환하여 저장기록 매체로 녹화하는 단계를 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 영상 합성방법.
6. 제3항에 있어서, 상기 제3단계는 영상신호에 대한 동작제어에 필요한 조건을 미리 설정하는 키입력 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 영상 합성방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 녹화시 저장기록 매체의 녹화 속도와 동일하게 상기 합성된 영상을 녹화할 수 있는 것을 특징으로 하는 영상 합성방법.
8. 제3항에 있어서, 상기 영상 입력 대상체는 소정의 오디오신호일 수도 있는 것을 특징으로 하는 영상 합성방법.