KR100406860B1 - 동영상의 객체이미지를 저장하는 방법 및 그 장치 - Google Patents

동영상의 객체이미지를 저장하는 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인터넷 방송 또는 상방향 디지털 TV를 통해서 전송되는 동영상을 이용하여 그 동영상에 포함된 객체에 대한 상세한 정보를 제공하기 위해서 그 동영상과 함께 전송되는 객체의 이미지를 저장한 동영상 레이블 데이터베이스를 구성하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로, (a) 동영상을 구성하는 프레임들 중에 포함된 객체의 이미지를 소정의 색상정보에 따라서 그 이미지의 윤곽을 나타내는 소정의 제어점을 설정하는 단계;(b) 소정의 제어점을 근사하는 소정의 곡선을 형성하는 단계;(c) 상기 곡선의 방정식을 데이터화하여 저장하는 단계를 포함하므로, 동영상과 함께 전송하는 객체 데이터베이스의 크기가 줄어들고 또한 정확한 객체의 이비지를 표현할 수 있는 장점이 있다.

Description

동영상의 객체이미지를 저장하는 방법 및 그 장치 {Method for saving object images of moving pictures and appratus thereof}
본 발명은 인터넷을 통한 정보제공분야에 관한 것으로, 특히 동영상에 속하는 객체를 동영상 레이블 데이터베이스화하여 사용자가 동영상을 시청 중에 객체를 선택하면 그 객체의 정보를 제공하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
종래의 동영상 레이블 데이터베이스는 동영상의 프레임 또는 키프레임에 지정된 객체 마스크 이미지 또는 다각형으로 그 객체를 표현하였는데, 객체 마스크 이미지의 경우에는 레이블 정보는 정확하지만 데이터의 크기가 큰 단점이 있고 다각형으로 표현하는 경우에는 데이터의 크기는 작지만 레이블 정보가 부정확한 문제점을 가지게 된다. 또한 인터넷 방송이나 쌍방향 디지탈 TV를 동영상 내부에 있는 객체를 선택하여 정보를 얻고자 하는 경우에 종래의 동영상 레이블 데이터베이스를 동영상과 함께 전송할 경우 전송할 데이터가 너무 크거나 부정확한 데이터를 보내게 되는 문제점을 가지게 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기 문제점들을 해결하기 위해 동영상 레이블 데이터베이스를 구성하는 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 문제점들을 해결하기 위해 동영상에 포함된 객체를 이용하여 정보를 제공하는 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 동영상 레이블 데이터베이스를 구성하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 동영상 레이블 데이터베이스를 구성하는 흐름을 그림을 이용하여 나타내는 도면이다.
도 3는 본 발명에 따른 동영상 레이블 데이터베이스를 동영상과 함께 전송하여 정보를 제공하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4은 본 발명에 따른 동영상 레이블 데이터베이스를 구성하고 그 동영상 레이블 데이터베이스를 동영상과 함께 전송하여 동영상 속의 객체에 정보를 제공하는 장치를 나타내는 도면이다.
상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 동영상 레이블 데이터베이스를 구성하는 방법은, (a) 동영상을 구성하는 프레임들 중에 포함된 객체의 이미지를소정의 색상정보에 따라서 그 이미지의 윤곽을 나타내는 소정의 제어점을 설정하는 단계;(b) 상기 소정의 제어점을 근사하는 소정의 곡선을 형성하는 단계;(c) 상기 곡선의 방정식을 데이터화하여 저장하는 단계를 포함한다.
상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 동영상 레이블 데이터베이스를 구성하는 장치는, 동영상을 구성하는 프레임들 중에 포함된 객체의 이미지를 소정의 색상정보에 따라서 그 이미지의 윤곽을 나타내는 소정의 제어점를 설정하는 제어점설정부;상기 소정의 제어점를 근사하는 소정의 곡선을 형성하는 곡선레이블생성부; 상기 곡선의 방정식을 데이터화하여 저장하는 곡선레이블데이터베이스를 포함한다.
상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 동영상에 포함된 객체를 이용하여 정보를 제공하는 방법은,(a) 동영상에 포함된 객체 중에서 상세한 정보를 알기를 원하는 객체에 클릭하면, 그 클릭한 픽셀좌표값 및 상기 객체를 포함하는 프레임 번호를 입력하는 단계;(b) 상기 (a)단계에서 입력된 프레임 번호를 변수로 하는 곡선의 방정식을 동영상 레이블 데이터베이스에서 선택하는 단계;(c) 상기 (a)단계에서 입력된 픽셀좌표값을 포함하는 곡선의 방정식을 가지는 객체에 대한 상세정보를 제공하는 단계를 포함한다.
상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 동영상에 포함된 객체를 이용하여 정보를 제공하는 장치는,동영상에 포함된 객체 중에서 상세한 정보를 알기를 원하는 객체에 클릭하면, 그 클릭한 픽셀좌표값 및 상기 객체를 포함하는 프레임 번호를 입력하는 입력부;상기 입력부에서 입력된 프레임 번호를 변수로 하는 곡선의방정식을 동영상 레이블 데이터베이스에서 선택하는 객체선택부;상기 입력부에서 입력된 픽셀좌표값을 포함하는 곡선의 방정식을 가지는 객체에 대한 상세정보를 제공하는 정보제공부를 포함한다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명한다.
인터넷방송 또는 쌍방향 디지탈 TV를 시청하던 사용자가 동영상의 프레임에 포함된 객체에 대한 상세한 정보를 얻고자하는 경우, 그 객체를 클릭하면 상세한 정보를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 동영상을 통한 정보제공을 하기 위한 객체 데이터베이스(동영상 레이블데이터베니스 또는 곡선/곡면 데이터베이스)를 구성하는 방법에 대한 도면으로, 동영상의 프레임 내에 포함된 객체의 이미지를 나타내는 윤곽을 자유곡선 또는 자유곡면으로 표현하는 방법에 대해서 나타낸다.
도 2는 도 1에서 설명하는 동영상을 이용한 정보제공을 하기 위한 동영상 레이블 데이터베이스를 구성하는 방법에 대한 흐름을 그림으로 나타내는 도면으로, 동영상을 시청하던 사용자가 키보드, 마우스 또는 리모콘으로 선택하면 그 선택한 객체에 대한 상세정보를 제공할 수 있는 객체를 포함하는 프레임을 선택(210단계)하고 그 선택한 객체에 대한 마스크 이미지를 형성(220단계)한다. 마스크 이미지의 색상정보에 따라서 객체의 외곽을 구성하는 조절점들을 구하고(230단계) 그 조절점들을 근사하는 NURB곡선식을 구한다(240단계). NURB곡선식이 구해지면 그 곡선을 근사하는 NURB곡면식을 구한다(250단계).
이하에서는 도 1 및 도 2에 대한 설명을 함께 진행해 나가기로 하는데, 도 1의 110단계 내지 150단계는 도 2의 210단계 내지 250단계에 해당한다.
쌍방향 디지탈 TV 또는 인터넷 방송을 통하여 동영상을 시청하던 사용자가 그 동영상의 객체에 대한 상세한 정보를 알기 위해서 그 객체를 클릭하면 정보를 제공하기 위해서는 동영상과 검색객체(동영상 시청자가 선택하면 상세한 정보를 알려줄 수 있도록 편집된 객체)를 저장한 동영상 레이블 데이터베이스를 인터넷, 공중파 또는 위성등을 통해서 전송하면, 사용자는 그 동영상을 시청하던 중 검색객체를 클릭하면 상세설명 또는 그 객체를 판매하는 웹사이트에 대한 정보를 얻거나 그 사이트로 이동할 수 있다.
도 1은 동영상의 프레임에 포함된 객체의 이미지에 대한 윤곽을 NURB 곡선/곡면(Non-Uniform Rational B-spline curve/surface)으로 근사하여 표현함으로써, 이미지 마스크로 구성되는 데이터베이스에 비해서는 데이터의 크기를 줄일 수 있고 다각형으로 이미지를 근사하여 데이터베이스화하는 방법보다는 이미지를 더 정확하게 표현할 수 있다.
인터넷 방송이나 쌍방향 디지털 TV를 시청하던 사용자에게 동영상과 함께 그 동영상의 객체에 대한 정보를 저장한 데이터베이스를 전송하여 사용자에게 상세한 객체정보를 서비스하기 위해서 객체에 대한 정보를 데이터베이스화하는 방법에 대해서 설명하면, 이하와 같다.
사용자에게 서비스할 객체를 동영상의 프레임 또는 키프레임에서 선택(110단계)하여 그 객체의 이미지를 나타내는 마스크이미지를 형성(120단계)한다. 종래에는 마스크이미지를 저장한 동영상 레이블 데이터베이스를 동영상과 함께 전송하여 전송할 데이터의 크기가 많아지는 문제점이 생겼다. 이를 방지하기 위해서 객체의 마스키이미지를 자유곡선/곡면으로 나타내는데, 객체의 마스크이미지는 색상정보에 의해서 나타내지므로 색상정보에 따라서 객체의 윤곽을 나타내기 위한 이미지의 제어점(또는 외곽점)들을 결정(130단계)한다.
제어점들이 결정되면 그 제어점들을 근사하는 NURB(non-uniform rational b-spline) 곡선방정식을 이하의 수학식1과 같이 구하게 된다(140단계).
여기서,는 곡선의 방정식,는 제어점 또는 픽셀좌표,는 블렌딩 함수(blending function),는 블렌딩함수의 차수,는 곡선상의 픽셀좌표값에 대응하는 매개변수,은 제어점의 갯수를 나타낸다.
객체에 대한 NURB곡선의 방정식이 구해지면 그 곡선을 근사하는 NURB곡면의 방정식을 이하의 수학식2와 같이 구한다(140단계).
여기서,는 곡면의 방정식,는 프레임 번호에 대응하는 매개변수,는 곡면상의 픽셀좌표값에 대응하는 매개변수,는 (i,j)번째의 제어점으로 (프레임번호, 픽셀좌표),는방향의 블렌딩함수,는방향의 블렌딩함수,는방향의 블렌딩함수의 차수,는방향의 블렌딩함수의 차수,은방향 제어점의 갯수,은방향 제어점의 갯수를 나타낸다.
곡선/곡면 방정식이 구해지면, 이 방정식들을 포함하는 정보를 동영상 레이블 데이터베이스(객체 데이터베이스)에 저장(150단계)한다. 동영상 레이블 데이터베이스에는 객체에 대한 NURB 곡선/곡면의 제어점들을 저장함으로 데이터베이스의 크기는 아래의 수학식3과 같이 나타낼 수 있다.
동영상 레이블 데이터베이스의 크기 = 검색객체의 갯수 × 검색객체를 포함하는 프레임 × 제어점의 갯수 × 4 [bytes]
여기서, 검색객체는 사용자가 선택할 수 있는 프레임상의 객체를 나타내고 숫자 4는 평면좌표계로 나타낸 제어점의 좌표값을 표현하는데 정수를 사용하기 때문에 구해진 수이다.
상기와 같이 동영상 레이블 데이터베이스를 구성하는 경우, 프레임에 포함되는 객체에 대한 마스크 이미지를 저장하는 것보다 데이터 크기를 줄일 수 있고 또한 객체의 윤곽을 다각형으로 표현하여 데이터베이스화하는 경우보다는 객체를 더 정확하게 표현할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 동영상 레이블 데이터베이스를 동영상 파일과 함께 전송하여 사용자가 선택한 객체에 대한 상세한 정보를 제공하는 흐름을 나타내는도면이다.
쌍방향 디지탈 TV 또는 인터넷 방송을 통하여 동영상을 시청하던 사용자가 그 동영상에 포함된 객체 중에서 하나를 마우스, 키보드 또는 리모콘등을 포함하는 입력장치를 이용하여 선택(310단계)하면, 객체를 포함하는 프레임의 번호 및 사용자가 선택한 점의 픽셀좌표값을 입력(320단계)으로 하여 동영상 레이블 데이터베이스에서 그 객체의 형상에 해당하는 곡면방정식을 검색(330단계)하고 검색한 곡면방정식에 해당하는 곡선방정식을 선택(340단계)하여 그 곡선방정식의 인덱스를 구한다(250단계). 객체의 곡선방정식의 인덱스를 입력(350단계)받아 그 인덱스에 해당하는 객체의 상세정보를 제공하는데, 그 객체를 판매하는 사이트의 주소 또는 객체의 가격정보 등을 디스플레이하거나 웹사이트로 직접 연결하여 사용자가 더 상세한 정보를 획득할 수 있게 한다.
도 4는 본 발명에 따른 동영상 레이블 데이터베이스를 저장하는 장치 및 동영상 정보 제공장치를 나타내는 블럭도이다.
동영상을 통해서 사용자에게 동영상에 포함된 객체에 대한 상세정보를 제공하기 위해서는 사용자가 선택한 객체를 확인할 수 있어야 하므로 동영상과 동영상 레이블 데이터베이스를 동시에 전송하여야 한다. 곡선/곡면 레이블데이터베이스(435)에는 동영상의 키프레임 또는 프레임에 포함되어 있는 객체 중에서 사용자에게 상세정보를 제공할 객체를 선택하여 그 객체의 이미지를 나타내는 윤곽선에 대한 NURB곡선/곡면에 대한 정보를 저장하게 된다.
마스크이미지형성부(410)는 동영상데이터베이스(430)에 저장되어 있는 동영상(433)의 프리임 또는 키프레임들 중에서 사용자에게 상세정보를 제공할 객체에 대한 마스크이미지를 형성하면, 변환부(420)는 객체의 마스크이미지의 색상정보에 따라서 그 이미지의 윤곽을 나타내기 위한 제어점을 형성한 후 그 제어점을 근사하는 NURB곡선을 구하고 다시 NURB곡선을 근사하는 NURB곡면을 구하여 마스크이미지를 NURB곡선/곡면으로 변환한다.
변환부(420)에서 변환된 NURB곡선/곡면에 대한 정보는 곡선/곡면 레이블 데이터베이스(435)에 저장된다. 상세정보 데이터베이스(437)는 사용자가 선택할 수 있는 객체의 상세한 정보를 포함하고 있다.
상기와 같이 변환된 곡선/곡면 레이블 데이터베이스(435)에 저장된 객체에 정보와 함께 동영상을 인터넷을 통하여 전송하면, 사용자(470)가 그 동영상을 시청하던 중에 어떤 객체에 대한 상세정보를 알고 싶은 경우에 그 객체를 선택하면, 그 선택한 객체의 프레임번호 및 선택점의 픽셀좌표값을 동영상서버(440)의 입력부(443)를 통해서 입력받아 출력하면, 그 프레임번호 및 픽셀좌표값에 해당하는 곡면방정식 및 곡성방정식을 검색하여 그 곡선방정식에 해당하는 객체의 인덱스를 찾아 출력하면, 선택부(445)는 그 객체에 대한 상세정보데이터베이스(437)에서 상세정보와 그 객체를 취급하는 웹사이트의 주소를 선택하여 츨력하면, 정보제공부(447)는 상세정보 또는 웹사이트의 주소를 사용자에게 인터텟 또는 위성을 통해여 전송을 하게 되거나 웹사이트(480-1 내지 480-3)에 직접 연결하여 사용자(470)가 그 객체에 해당하는 물건을 구매하거나 새로운 정보를 획득할 수 있다.
본 발명에 의한 일실시예로써, 곡면 레이블 정보를 이용하여 실시간으로 특정프레임의 객체를 모자이크 처리하거나 다른 형상으로 대체할 수 있고 교육현장에서 동영상을 통해서 교육을 하는 경우에 피교육자가 동영상속의 객체에 대한 상세한 설명을 원하여 그 객체를 클릭하면 그에 대한 설명을 보충하여 줄 수 있다.
사용자가 상방향 디지털 TV를 시청하던 중에 객체를 선택한 경우에는 리모콘 또는 채널버튼 등으로 객체를 선택할 수 있는데, 이와같은 경우에도 동영상의 프레임번호 및 그 픽셀좌표값을 입력으로 하여 상기와 같은 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드디스크, 플로피디스크, 플래쉬 메모리, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 동영상을 시청하던 사용자가 그 동영상에 나오는 객체에 대한 상세한 정보를 원하는 경우에, 그 객체를 선택하면 상세정보를 제공받을 수 있는데, 이런 서비스를 제공하기 위해서 동영상과 더불어 동영사에 포함된 객체의 이미지를 곡선으로 나타낸 동영상 레이블 데이터도 전송하게되는데, 곡선/곡면으로 이미지를 나타낸 동영상 레이블 데이터는 마스크이미지로 구성된 객체의 데이터에 비해서 전송되는 데이터의 크기를 줄일 수 있고 다각형으로 객체를 표현한 데이터에 비해서는 정확한 이미지를 표현할 수 있다.

Claims (9)

  1. (a) 동영상의 프레임에 포함된 객체의 이미지로부터 이미지의 색상정보에 따라서 객체의 윤곽을 구성하는 이미지 내의 제어점들을 구하는 단계;
    (b) 상기 각 프레임의 제어점들의 픽셀 좌표값에 기초하여 곡선방정식에 따라 상기 제어점들을 곡선으로 근사하는 단계;
    (c) 상기 프레임 단위로 근사적으로 구한 곡선들을 기초로 상기 객체를 포함하는 복수의 프레임들에 대해 곡면방정식에 따라 곡면으로 근사하는 단계; 및
    (d) 상기 객체에 대해 근사된 곡선 및 곡면의 제어점들을 동영상 레이블 데이터베이스에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 동영상 레이블 데이터베이스를 구성하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (a)단계 이전에 상기 동영상의 프레임에 포함된 객체에 대한 마스크 이미지를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 레이블 데이터베이스를 구성하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 (a)단계는
    상기 색상정보에 따라서 구분되는 객체에 대한 마스크 이미지의 윤곽선이 소정의 기울기로 변하는 부분을 제어점으로 정하는 것을 특징으로 하는 동영상 레이블 데이터베이스를 구성하는 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. (a) 동영상에 포함된 객체가 선택되면, 그 선택된 픽셀좌표값 및 상기 객체를 포함하는 프레임 번호를 입력하는 단계;
    (b) 상기 입력된 프레임 번호를 변수로 하여 상기 객체의 형상에 해당하는 곡면방정식을 검색하는 단계;
    (c) 상기 검색된 곡면방정식에 해당하는 곡선방정식을 선택하는 단계; 및
    (d) 상기 곡선방정식을 만족하는 객체에 대한 상세정보를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상을 이용한 정보 제공방법.
  7. 동영상의 프레임에 포함된 객체의 이미지로부터 이미지의 색상정보에 따라서 객체의 윤곽을 구성하는 이미지 내의 제어점들을 구하는 이미지형성부;
    상기 각 프레임의 제어점들의 픽셀 좌표값에 기초하여 곡선방정식에 따라 상기 제어점들을 곡선으로 근사하고, 상기 프레임 단위로 근사적으로 구한 곡선들을 기초로 상기 객체를 포함하는 복수의 프레임들에 대해 곡면방정식에 따라 곡면으로 근사하는 변환부; 및
    상기 객체에 대해 근사된 곡선 및 곡면의 제어점들을 저장하는 동영상 레이블 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 동영상 레이블 데이터베이스를 구성하는 장치.
  8. 동영상에 포함된 객체가 선택되면, 그 선택된 픽셀좌표값 및 상기 객체를 포함하는 프레임 번호를 입력하는 입력부;
    상기 입력된 프레임 번호를 변수로 하여 상기 객체의 형상에 해당하는 곡면방정식을 검색하고, 상기 검색된 곡면방정식에 해당하는 곡선방정식을 선택하는 객체선택부; 및
    상기 곡선방정식을 만족하는 객체에 대한 상세정보를 제공하는 정보제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상을 이용한 정보 제공장치.
  9. 제1항 및 제6항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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