KR100518861B1 - 사건 중심의 비디오 브라우징 시스템 - Google Patents

사건 중심의 비디오 브라우징 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사건 중심의 비디오 브라우징 시스템으로서, 효과적인 비디오 검색 및 내용 브라우징을 위해서 비디오를 사건 중심으로 인덱싱하는 시스템이다.
특히 본 발명은 동영상의 내용을 사건 중심으로 표현하여 사용자가 내용을 이해하고 원하는 곳(구간)을 찾을 수 있도록 하는 동영상 브라우징 시스템으로서, 동영상의 내용을 사건, 사람, 장소의 관계 그래프로 표현하는 데이터 구성방법을 제시하며, 동영상의 내용을 소정의 구간동안 발생한 사건들의 시간적 연결관계 그래프로 표현하는 데이터 구성방법을 제시하며, 동영상을 하나 또는 멀티레벨의 세그먼트로 나누고 이들 세그먼트와 사건, 인물, 장소와의 연결관계를 가지는 데이타 구성방법을 제시하며, 상기의 제시된 사건중심 동영상 검색 데이타 구성방법을 이용한 동영상 검색 사용자 인터페이스를 제시하는 동영상 브라우징 시스템이다.

Description

사건 중심의 비디오 브라우징 시스템{VIDEO BROWSING SYSTEM BASED ON EVENT}
본 발명은 사건 중심의 비디오 브라우징 시스템으로서, 효과적인 비디오 검색 및 내용 브라우징을 위해서 비디오를 사건 중심으로 인덱싱하는 시스템이다.
특히 본 발명은 동영상의 내용을 사건 중심으로 표현하여 사용자가 내용을 이해하고 원하는 곳(구간)을 찾을 수 있도록 하는 동영상 브라우징 시스템으로서, 동영상의 내용을 사건, 사람, 장소의 관계 그래프로 표현하는 데이터 구성방법을 제시하며, 동영상의 내용을 소정의 구간동안 발생한 사건들의 시간적 연결관계 그래프로 표현하는 데이터 구성방법을 제시하며, 동영상을 하나 또는 멀티레벨의 세그먼트로 나누고 이들 세그먼트와 사건, 인물, 장소와의 연결관계를 가지는 데이타 구성방법을 제시하며, 상기의 제시된 사건중심 동영상 검색 데이타 구성을 이용한 동영상 검색 사용자 인터페이스를 제시하는 동영상 브라우징 시스템이다.
종래에 동영상 검색을 위한 동영상 검색 시스템으로는 대부분 키프레임(key frame) 들을 시간축으로 1차원 나열한 것들이 대부분이다.
즉, 동영상 검색을 위해서 대표적인 장면을 키프레임으로 할당하고, 이 키프레임들을 사용자 인터페이스로서 제시함으로써, 사용자가 키프레임을 기반으로 하는 동영상의 해당 구간에 대한 검색과 디스플레이를 가능하게 하는 것이다.
또다른 종래의 동영상 검색 시스템으로는 동영상의 샷(shot)들의 시간적인 연결 그래프를 보여주는 기술이 있다(미합중국특허: 5,708,767 "Method and apparatus for video browsing based on content and structure").
그러나 이 기술은 단순히 샷들의 시간적인 관계만 보여주기 때문에 그 내용 자체를 샷만으로 이해하기는 어렵고 부족하다.
즉, 대표적인 몇개의 장면만으로 그 장면으로 대표되는 동영상 부분구간에 대한 내용을 이해하고 또 효과적으로 필요한 구간을 검색해서 디스플레이해 볼 수는 없었다.
또다른 종래의 동영상 검색 시스템으로는 동영상에 나타나는 오브젝트 (object)들을 정의하고 각각의 오브젝트의 출현구간과 오브젝트의 속성을 정의함으로써 오브젝트 기반 검색방법을 제공하는 기술이 있다(미합중극 특허: 5,655,117 "Method and apparatus for indexing multimedia information streams").
그러나 이 기술 또한 오브젝트의 출현구간과 오브젝트의 속성을 정의하는 정도로는 해당 동영상 구간에 대한 전체적인 내용을 이해하기 어렵고, 내용이 파악되기 어렵기 때문에 원하는 검색을 위한 검색조건으로 어떤 특정 오브젝트 및 속성을 지정할지를 결정하기도 힘들다는 문제점이 있다.
즉, 종래의 키프레임을 이용한 동영상 검색기술이나, 샷들의 시간적 연결관계 그래프에 의한 동영상 검색기술이나, 오브젝트 및 속성정보에 의한 동영상 검색기술은 실제로 동영상의 내용인 '사건의 시간적, 공간적 전개'를 표현하기 어려운 시스템 구조일 뿐이며, 사용자가 원하는 동영상 구간의 내용을 이해하기 어렵고 원하는 곳(동영상 구간)을 쉽게 찾을 수 없는 시스템 이었다.
본 발명은 동영상의 실질적 내용인 사건을 기반으로 하여 그 사건의 시간적, 공간적 전개를 반영하는 동영상 검색 시스템을 제공함으로써 사용자가 동영상의 내용을 사건 중심으로 쉽게 이해하고 또 시간적, 공간적 전개에 따르는 동영상 구간을 쉽게 찾을 수 있도록 한 동영상 검색 시스템을 제공한다.
특히 본 발명은 동영상의 내용을 사건 중심으로 보고 소정의 구간동안 발생한 사건들의 시간적 연결관계(사건변환 그래프)로 표현하는 동영상 검색 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 동영상의 내용을 사건 중심으로 보고, 동영상을 하나 또는 멀티레벨의 세그먼트(segment)로 나누고 이들 세그먼트와 사건,인물,장소와의 연결관계를 가지는 데이타 구조로 표현하는 동영상 검색 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 동영상의 내용을 사건, 사람 및 장소에 관한 관계 그래프로 표현하는 동영상 검색 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 동영상의 내용을 사건, 사람 및 장소에 관한 관계 그래프로 표현하고, 사건 중심으로 동영상을 검색하여 디스플레이할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공한다.
도1은 본 발명의 비디오 브라우징 시스템을 구현하기 위한 데이타 구조의 한 예를 나타낸다.
도1의 데이타 구조는 동영상을 사건(101)-사건 목록(List), 인물(102)-인물 목록, 장소(103)-장소 목록를 가지며, 사건,인물,장소와의 관계를 시간정보로 표현한 구조이다.
여기서 인물과 장소는 각각 하나 이상의 시간정보를 가지고 있는데, 예를 들어 같은 인물일지라도 여러 구간에 등장할 경우 등장 구간 수만큼의 시간정보를 가진다.
도1의 데이타 구조에서 사건은 시작 프레임과 끝 프레임 번호로 표현되었으나 이 것을 제한되지 않으며 다른 시간 정보를 사용할 수도 있다.
도1의 데이타 구조에서, 특정한 사건의 시간 범위 안에 특정 인물의 등장 시간 범위와 특정 장소의 등장 시간 범위가 포함되었다면 이들은 서로 관계를 가진다.
또한 시간 정보를 이용하여 시간의 흐름을 기준으로 하는 사건의 변환 그래프를 구할 수 있다.
도2는 본 발명의 비디오 브라우징 시스템을 구현하기 위한 다른 데이타 구조의 예를 나타낸다.
도2의 데이타 구조는 사건, 인물, 장소와의 관계를 표현하는 별도의 테이블(또는 링크)을 가지고 있는 구조이다.
즉, 인물1(시간정보time1를 가진다)(202)와 관련장소 링크(201), 관련사건 링크(203)의 데이타 구조를 유지하며, 사건1(시간정보time를 가진다)(205)와 관련인물 링크(204), 관련장소 링크(206)의 데이타 구조를 유지하며, 장소1(시간정보 time를 가진다)(208)와 관련사건 링크(207), 관련인물 링크(209)의 데이타 구조를 유지한다.
이 데이타 구조에서는 사건,인물,장소와의 관계가 직접적으로 표현되어 있고, 사건, 인물, 장소에는 등장구간을 표시하는 시간정보를 포함할 수 있으며, 링크 구조가 별도로 되어 있으므로 시간정보는 부분적으로 생략될 수도 있다.
도2의 데이타 구조에서 인물1(202)의 관련사건 링크(203)는 사건1(205)의 관련인물 링크(204)와 관계를 맺고 있으며, 사건1(205)의 관련장소 링크(206)는 장소1(208)의 관련사건 링크(207)와 관계를 맺고 있으며, 장소1(208)의 관련인물 링크(209)는 인물1(202)의 관련장소 링크(201)와 관계를 맺고 있다.
도3은 본 발명의 비디오 브라우징 시스템을 구현하기 위한 데이타 구조의 또다른 예를 나타낸다.
도3에서는 전체 비디오가 세그먼트(304-307)들로 구성되었다고 가정했을 때 사건(301-303)과 인물(308-310), 장소(311-313)들이 상기 세그먼트들 중에서 관계있는 세그먼트와 연결되어 있는 구조로서 표현되고 있다.
여기서 세그먼트와의 연결은 세그먼트ID나 링크로 구현될 수 있다.
도4 및 도5는 본 발명의 비디오 브라우징 시스템을 구현하기 위한 데이타 구조의 또다른 예로서 UML형식으로 표현한 예를 나타낸다.
도4에서 사건과 오브젝트의 연결관계를 나타내는 사건/오브젝트 관계 그래프(Event/Object Relation Graph DS)(401) 구조는 해당 인물 또는 장소와 사건을 연결시켜 주며, 경우에 따라 연결관계의 타입(Type)이나 이름을 명명할 수도 있고, 연결관계의 타입/이름 없이 단지 연결관계만 표현해도 무방하다.
사건과 오브젝트의 실체 관계(402) 구조는 관계(Relation)(403), 참조 오브젝트(Reference to Object)(404), 참조 사건(Reference to Event)(405)의 구조를 가지며, 관계(403)에는 타입(Type)(406)과 이름(Name)(407)의 구조를 가진다.
도5의 (a)에서는 오브젝트(501)에 대하여 그 오브젝트의 타입(Object Type)(502)과 오브젝트 명(Annotation)(503)을 표현하였다.
도5의 (b)에서는 하나의 사건(Event)(504)에 대하여 해당 비디오 세그먼트를 가리키는 참조 세그먼트 정보(Reference to Segment)(505)와 설명(506) 및 사건타입(507)을 표현하였다.
도5의 (b)에서 하나의 사건(504)은 해당 비디오 세그먼트를 가리키는 정보(505)가 있으므로 사건이 선택되었을 때 해당 구간을 곧바로 디스플레이할 수 있게된다.
도6은 앞에서 설명한 도1 내지 도5와 같은 비디오 검색 데이타 구조를 이용해서 비디오 검색을 수행하기 위한 사건 변환 그래프를 보이고 있다.
도6의 (a)에서는 야구경기의 한 이닝의 내용을 표현하고 있는데, 시간 전개에 따른 사건변환이 삼진아웃(601), 1루타(602), 도루(603), 내야 땅볼 아웃(604), 삼진아웃(605)으로 변환되고 있음을 그래프로서 보이고 있다.
즉, 각각의 노드는 발생한 사건을 나타내고, 화살표는 시간적인 진행의 순서를 나타낸다.
도6의 (b)는 사건변환 그래프의 다른 형태를 보이고 있다.
여기서는 중복된 사건을 하나의 노드로 표현하고 대신 반복 정보를 화살표로서 표현하는 예를 나타낸다.
즉, 도6의 (a)에서 삼진아웃 이라는 사건이 중복되고 있으므로, 도6의 (b)에서는 삼진아웃(606), 1루타(607), 도루(608), 내야 땅볼 아웃(609), 그리고 다시 삼진아웃(606)으로 가는 사건변환 그래프를 보인 것이다.
여기서 화살표에 부기된 번호는 사건전개의 순서를 표현한 것이며 필수적인 것은 아니지만 명확한 사건의 흐름을 위해 표기될 수 있다.
도6에 나타낸 사건 변환 그래프는 본 발명의 비디오 브라우징 시스템을 구현하기 위한 한가지 예일 뿐이다.
사건변환 그래프는 하나의 시간적 구간(앞에서는 야구 경기의 1이닝) 내에서의 정보를 표현할 수도 있지만 특정한 조건에 의해서 제한된 정보를 보여줄 수도 있다.
앞의 야구경기를 예로 든다면 '3회에서 5회 까지 선수A와 관련된 사건변환 그래프'를 구성하여 보여줄 수도 있다.
물론 이러한 사건변환 그래프는 도1 내지 도5의 데이타 구조에 의한다.
도7은 본 발명의 비디오 브라우징 시스템을 구현하기 위한 사건변환 그래프의 다른 예를 보여준다.
도7에서는 동영상에 대하여 일어날 수 있는 사건을 미리 정의해 놓고, 실제로 일어난 사건에 대해서 사건전개의 순서와 연결을 지은 경우이다.
즉, 전 구간에 존재할 수 있는 모든 사건이 노드들로 표현되고 실제로 발생한 사건과 그 발생시점에 대한 정보는 화살표로만 표현되는 형태(순서를 병기할 수도 있다)를 보여준다.
예를 들어 야구경기의 경우 일어날 수 있는 사건으로 삼진아웃(703), 땅볼아웃(701), 외야아웃(705), 포볼(702), 1루타(704), 2루타(706), 3루타(707), 홈런(708) 등을 노드로 삼고, 실제로 일어난 사건의 시간적 전개에 따라 땅볼아웃(701)로부터 포볼(702), 삼진아웃(703), 1루타(704), 외야아웃(705)의 순서로 화살표로서 사건의 흐름을 표현하였다.
도8은 본 발명의 비디오 브라우징 시스템에서 하나의 사건이 선택되었을 때 표현되는 세부 정보의 한 예를 보여주며, 사건의 주체인 인물과 배경인 장소, 그리고 사건에 대한 세부 설명을 보여주고 있다.
즉, 야구경기에서 사건으로서; 도루(801), 삼진아웃(802), 1루타(803), 내야땅볼 아웃(804), 삼진아웃(805)의 사건전개가 일어났고, 여기서 도루(801)를 선택한 경우 관련된 인물(선수A)(806), 장소(2루)(807), 그리고 설명(808)을 보여주는 것이다.
도9는 앞에서 설명한 도1 내지 도8의 본 발명 비디오 브라우징 시스템의 데이타 구조와 사건변환 그래프 등을 이용해서 구현된 사용자 인터페이스의 예를 나타내며, 이 것은 야구경기를 예로 하였다.
도9의 사용자 인터페이스에는 결과(910)와 경기 내용(902) 및 점수(903)가 표시되었고, 3회를 선택하였을 때 그 3회의 사건변환 그래프(904)가 표시되었으며, 사건에 대응하는 인물정보(905)와 해당 사건 및 인물에 대한 설명(906)이 표시되고 있다.
도10은 본 발명의 비디오 브라우징 시스템을 구현하기 위한 인물(Object), 사건(Event), 장소(Place)의 관계 그래프를 나타내며, 사건이 기준이 되어 관계 그래프가 표현된 것을 보이고 있다.
물론, 기준이 되는 항목은 사용자에 의해서 자유롭게 선택될 수 있다.
여기서는 골프경기를 예로 들어 나타낸 것이다.
선수B(1001)-퍼팅(1002)-2번홀(1003)의 관계로부터 해당 설명(1004)을 보이고 있으며, 이와같이 사건, 인물, 장소들이 선택되면 이들을 만족하는 특정구간의 검색이나 그 구간의 세부정보를 검색할 수도 있게 된다.
또한 사건, 인물, 장소의 관계들이 모두 선으로 표현될 수도 있지만, 사건, 인물이 선택될 경우는 그 경우를 만족하는 사건 장소 관계만이 보여지던가, 혹은 사건, 장소가 선택된 경우 그 경우를 만족하는 사건 사람 관계만이 보여질 수도 있다.
본 발명의 비디오 브라우징 시스템은 동영상의 내용을 사건 중심으로 기술하므로 동영상의 실질적인 내용인 사건의 시간적, 공간적 전개와 해당 사건에 관련된 인물등의 정보를 종합적으로 표현하여 동영상 내용의 이해와 검색이 쉽고 빠르게 된다.
또한 본 발명은 동영상의 내용의 실질적 주체가 되는 인물,사건,장소의 3개 구성요소를 사용하기 때문에 매우 자연스러운 비디오 인덱싱 및 브라우징 시스템을 제공할 수 있다.
도1은 본 발명의 사건중심 비디오 브라우징 시스템을 구현하기 위한 데이타 구조의 한 예를 나타낸 도면
도2는 본 발명의 사건중심 비디오 브라우징 시스템을 구현하기 위한 데이타 구조의 다른 예를 나타낸 도면
도3은 본 발명의 사건중심 비디오 브라우징 시스템을 구현하기 위한 데이타 구조의 또다른 예를 나타낸 도면
도4 및 도5는 본 발명의 사건중심 비디오 브라우징 시스템을 구현하기 위한 데이타 구조의 또다른 예를 나타낸 도면
도6은 본 발명의 사건중심 비디오 브라우징 시스템을 구현하기 위한 사건 변환 그래프의 한 예를 나타낸 도면
도7은 본 발명의 사건중심 비디오 브라우징 시스템을 구현하기 위한 사건 변환 그래프의 다른 예를 나타낸 도면
도8은 본 발명의 사건중심 비디오 브라우징 시스템에서 하나의 사건이 선택되었을 때 표현되는 세부 정보의 예를 나타낸 도면
도9는 본 발명의 사건중심 비디오 브라우징 시스템을 구현하기 위한 사용자 인터페이스의 한 예를 나타낸 도면
도10은 본 발명의 사건중심 비디오 브라우징 시스템에서 인물,사건,장소로 구성되는 관계 그래프의 예를 나타낸 도면

Claims (18)

  1. 동영상에 대하여 사건 중심으로 인덱싱을 수행함에 있어,
    소정의 동영상 구간내에서 발생한 사건들의 시간적 연결관계를 추출하는 단계;
    상기 각각의 사건들의 상영구간에 대한 정보를 추출하여, 상기 추출된 사건들의 시간적 연결관계와 함께 상기 상영구간 정보를 포함하여 동영상을 검색하기 위한 데이터를 구성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템의 데이터 구성방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 동영상을 검색하기 위한 데이터를 구성함에 있어, 상기 각각의 사건들을 노드로 추출하고, 상기 추출된 각각의 노드들을 연결하는 그래프를 포함하여 상기 데이터를 구성하는 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템의 데이터 구성방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 각각의 노드들을 연결함에 있어 방향성을 부여하여 사건 전개의 시간적 흐름을 표현한 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템의 데이터 구성방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 사건들은 시간적 진행에 따라 중복되어 발생하는 경우 각각을 노드로서 표현하는 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템의 데이터 구성방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 사건들은 시간적 진행에 따라 중복되어 발생하는 경우 중복되는 사건은 하나의 노드로서 표현하고 그 발생관계만을 연결하여 그래프로 표현하는 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템의 데이터 구성방법.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 사건들은 상기 동영상 전구간에 존재할 수 있는 모든 사건을 노드로서 표현하고, 해당 동영상 구간내에서 실제로 발생한 사건과 그 발생시점에 대한 정보를 시간의 흐름에 대응하는 방향성을 부여하여 묘사하는 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템의 데이터 구성방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 사건들의 상영구간에 대한 정보는 해당 사건구간의 시작 프레임과 종료 프레임으로 표현되는 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템의 데이터 구성방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 사건들과 관계되며 그 사건을 보다 상세히 묘사하기 위한 하위레벨의 상세정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템의 데이터 구성방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 상세정보는 해당 사건과 관련된 인물, 장소, 사건설명 중에서 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템의 데이터 구성방법.
  10. 동영상의 내용을 기반으로 인덱싱을 수행함에 있어,
    소정의 동영상 구간내에서 발생한 사건들의 시간적 연결관계를 추출하는 단계;
    상기 사건들 각각에 관계된 인물과, 상기 사건, 인물에 관계된 장소의 사건-인물-장소 관계를 추출하고, 이를 그래프로 표현하여 동영상을 검색하기 위한 데이터를 구성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템의 데이터 구성방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 사건변환 그래프는 인물 또는 장소에 관한 조건부 사건변환 그래프 구조인 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템의 데이터 구성방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 사건을 기반으로 하여 장소와 인물의 관계를 나타내는 데이타 구조가 사건, 인물, 장소 각각의 목록과 각각의 해당 구간정보로서 표현된 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템의 데이터 구성방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 사건을 기반으로 하여 장소와 인물의 관계를 나타내는 데이타 구조가 사건,인물,장소와의 관계를 표현하는 별도의 테이블이나 링크를 가지고 표현되는 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템의 데이터 구성방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 사건을 기반으로 하여 장소와 인물의 관계를 나타내는 데이타 구조가 동영상을 이루는 세그먼트에 연결되는 형태로 표현되는 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템의 데이터 구성방법.
  15. 제 10 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 인물, 장소는 2개의 다른 데이타 타입으로 정의되거나, 하나의 오브젝트라는 데이타 타입으로 정의하고 그 안에 오브젝트의 타입을 표현하여 인물 오브젝트, 장소 오브젝트 등을 구분하는 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템의 데이터 구성방법.
  16. 제 10 항에 있어서, 상기 사건들 중에서 하나의 사건이 선택되면 그 사건에 관련된 인물과 장소 및 세부설명을 묘사하는 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템의 데이터 구성방법.
  17. 제 10 항에 있어서, 상기 관계 그래프는 사건, 인물, 장소 중의 어느 하나를 기준으로 그 것과 관련된 나머지 항목을 묘사하는 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템의 데이터 구성방법.
  18. 동영상의 내용검색을 위하여 사건을 기반으로 하고 동영상 전 구간 또는 일부 구간에 대한 설명정보와, 상기 설명정보로부터 묘사될 시간진행에 따른 사건전개의 변환 그래프와, 상기 사건중심의 변환 그래프로부터 선택되는 사건에 관계되는 인물과 장소 및 설명정보를 제공하는 사용자 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 브라우징 시스템.
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