KR20030066234A - 영상 데이터의 움직임 감지장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상 신호를 압축 부호화하여 처리하는 영상 데이터의 움직임 감지장치 및 방법에 관한 것이다. 분리부는 압축 부호화된 영상 비트 스트림 중에서 움직임 예측 영상에 대한 비트 스트림을 분리한다. 연산부는 분리부에서 분리된 움직임 예측 영상에 대한 비트 스트림의 평균값을 산출한다. 비교부는 연산부에서 산출된 평균값과 소정의 임계값을 비교하여 상기 평균값이 큰 경우 움직임을 검출한다. 이와 같은 영상 데이터의 움직임 감지장치 및 방법에 의하면, 압축 부호화된 영상 비트 스트림을 이용하여 움직임을 검출하므로 별도의 부가적인 회로나 입력 영상 처리 없이 영상에 움직임이 있는 지를 판별할 수 있고, 외부 노이즈에 의한 오동작을 감소시킬 수 있다.

Description

영상 데이터의 움직임 감지장치 및 방법{Motion detection apparatus and method for image signal}
본 발명은 입력 영상으로부터 움직임을 감지하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 압축 부호화된 영상 비트 스트림을 이용하여 움직임을 감지하는 영상 데이터의 움직임 감지장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 자동 감시 시스템의 수요 증가와 컴퓨터나 인터넷과 연계한 네트워크 영상 감시 시스템의 개발에 힘입어, 기존의 아날로그 방식의 감시 카메라나 시스템의 디지털화가 활발하게 이루어지고 있다. 디지털 방식의 감시 시스템은 저장된 영상의 화질 훼손을 방지할 수 있고, 원하는 데이터만을 검색하거나 처리하기가 용이하며, 통신망을 이용한 원격 감시가 용이한 것으로 여러 가지 다양한 용도와 장점을 가지고 있다.
이러한 디지털 감시 시스템에서 입력된 영상 데이터는 그 정보량이 매우 방대하므로 전송 또는 저장하기 위해서는 영상 압축기술이 필요한데 이는 주로 공간 및 시간영역에서의 중복성분을 제거하는 방법을 이용한다. 또한, 영상 데이터의 압축과 함께, 영상에서 움직임을 감지하여 움직임이 감지된 영상만을 원거리의 운영자에게 전달하거나, 미리 설정된 PDA 또는 IMT 단말기로 전송하거나, FTP 서버에 저장하면, 데이터 용량에 따른 부하 없이 효율적으로 감시시스템을 운영할 수 있고, DVR의 경우 움직임이 있는 영상만 하드디스크에 저장하면 하드디스크의 효율을 높일 수 있게 된다.
따라서, DVR 제품이나 네트워크 감시 시스템에 움직임 검출 기능이 포함되면 제품의 성능을 향상시키고, 부가가치를 높이게 된다. 입력 영상으로부터 움직임을 검출하는 종래 방법으로, 이전 영상과 현재 영상과의 차를 구하여 얻어진 차영상의 픽셀(pixel) 값을 이용하는 픽셀 값 기반의 움직임 검출 방법이 있다. 즉, 차 영상으로부터 얻어진 픽셀 값으로부터 평균, 표준편차 등 통계적 특징 값을 유도하고, 이를 실험을 통하여 얻어진 적정한 임계값과 비교하여 영상에서 움직임 여부를 검출하고 있다.
도 1 은 이러한 차영상을 이용한 일반적인 움직임 감지장치를 나타낸 블록도이고, 도 2 는 이러한 감지장치를 이용하여 움직임을 검출하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 도면에서 도시하는 바와 같이 종래의 움직임 감지장치는 A/D 변환부(10), 필터링부(20), 메모리부(30), 연산부(40), 비교부(50), 경고부(60)로 구성된다.
이와같이 구성된 영상 데이터의 움직임 감지장치의 움직임 검출 과정은 다음과 같다. 먼저, A/D 변환부(10)는 카메라에서 입력된 영상의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 디지털 신호로 변환된 영상 데이터는 노이즈 제거 필터링부(20)에서 노이즈가 제거되어, 메모리부(30)와 연산부(40)에 입력된다. 메모리부(30)는 영상의 비교를 위해 이전의 입력영상(P)과 현재의 입력영상(C)을 저장하고(S10, S20), 연산부(40)는 노이즈 제거된 현재 영상(C)과 메모리부(30)에 저장된 이전 영상(P)의 차영상(D)을 구한다. 그리고, 비교부(50)는 각 픽셀의 차영상값(D)과 임계값(t1)을 비교하여(S40) 움직임이 있는 픽셀과 움직임이 없는 픽셀을 결정하고 이를 움직임이 있는 픽셀과 없는 픽셀로 이진화한 후(S41, S42),연산부(40)가 이진화 영상(BD)으로 변환된 픽셀의 전체 합(∑BD)을 산출한다(S50). 이진화 영상의 픽셀 전체의 합(∑BD)은 비교부(50)에서 소정의 임계값(t2)과 비교된다(S60). 비교결과 이진차영상의 합(∑BD)이 임계값(t2) 이상이면 영상에 움직임이 있는 것으로 판별하여 경고부(60)에서 움직임 검출 경고가 발신된다.
이와 같은 차 영상을 이용한 움직임 검출 방법은 픽셀 단위의 많은 정보를 얻을 수 있고, 차 영상의 다양한 통계적 특성을 이용하여 움직임을 검출할 수 있다는 장점은 있지만, 화소 단위의 데이터 연산을 하기 때문에 수행 속도가 느리고 카메라 노이즈나 외부환경 변화에 민감하게 반응하는 단점이 있다.
또한, 차 영상을 이용하여 영상에 움직임이 있는지를 검출하는 방법은 이전영상과 현재영상의 비교를 위해서 영상 데이터를 저장할 프레임 메모리가 부가적으로 필요하고, 노이즈에 의한 오동작 방지를 위해서 노이즈 제거 필터가 부가적으로 필요하며, 움직임이 있는 픽셀인지를 판단하기 위한 임계값(t1)과, 최종 영상에 움직임이 있는지를 판단하기 위한 임계값(t2)의 설정이 어려운 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 본 발명의 목적은 영상 데이터의 움직임 검출을 위해 부가적인 회로나 별도의 입력 영상 처리 없이 압축을 위해 부호화된 영상의 비트 스트림을 이용하여 영상에 움직임이 있는지를 감지하는 영상 데이터의 움직임 감지장치 및 방법을 제공함에 있다.
도 1 은 종래의 움직임 감지장치를 나타낸 블럭도,
도 2 는 종래의 움직임 감지방법을 나타낸 흐름도,
도 3 은 본 발명에 의한 움직임 감지장치의 일 실시예를 나타낸 블록도,
도 4 및 도5a, 도5b 는 본 발명에 의한 움직임 감지방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도,
도 6a, 도 6b 는 인트라 모드와 인터모드 프레임의 비트 길이를 나타낸 그래프,
도 7a 및 도 8a 는 전체 비트 스트림의 평균값을 나타낸 그래프, 그리고,
도 7b 및 도 8b 는 인터모드 영상 비트 스트림의 평균값을 나타낸 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 ; 영상 입력부110 ; A/D변환부
120 ; 영상 압축부130 ; 분리부
140 ; 연산부150 ; 비교부
160 ; 출력부170 ; 전송부
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의하면, 압축 부호화된 영상비트 스트림 중에서 움직임 예측 영상에 대한 비트 스트림을 분리하는 분리부; 분리부에서 분리된 움직임 예측 영상에 대한 비트 스트림의 평균값을 연산하는 연산부; 및, 연산부에서 연산된 평균값과 소정의 임계값을 비교하여 상기 평균값이 큰 경우 움직임 감지신호를 출력하는 비교부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 감지장치가 제공된다.
또한, 압축 부호화된 영상 비트 스트림 중에서 움직임 예측 영상에 대한 비트 스트림을 분리하는 분리부; 분리부에서 분리된 움직임 예측 영상에 대한 비트 스트림의 평균값과 평균값의 변화율을 연산하는 연산부; 및 평균값의 변화율과 소정의 임계값을 비교하여 상기 변화율이 큰 경우 움직임 감지신호를 출력하는 비교부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 감지장치가 제공된다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 영상 신호를 압축 부호화한 비트 스트림에서 움직임 예측 영상의 비트 스트림을 분리하는 단계; 상기 움직임 예측 영상의 비트 스트림의 평균값을 연산하는 단계; 상기 평균값과 소정의 임계값을 비교하여 평균값이 큰 경우 영상 데이터에서 움직임을 감지하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 감지방법이 제공된다.
또한, 영상 신호를 압축 부호화한 비트 스트림에서 움직임 예측 영상의 비트 스트림을 분리하는 단계; 상기 움직임 예측 영상의 비트 스트림의 평균값과 평균값의 변화율을 연산하는 단계; 상기 평균값의 변화율과 소정의 임계값을 비교하여 평균값이 큰 경우 영상 데이터에서 움직임을 감지하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 감지방법이 제공된다.
다음은 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 데이터의 움직임 감지장치를 포함하는 영상 처리 시스템을 나타낸 구성도로, 도면에서 도시하는 바와 같이 영상 처리 시스템은 영상입력부(100), A/D 변환부(110), 영상압축부(120), 분리부(130), 연산부(140), 비교부(150), 출력부(160), 및 전송부(170)를 구비한다.
영상입력부(100)는 영상을 신호로 변환하는 장치로서, 아날로그 장치의 경우 영상이 아날로그 신호를 출력하고, 디지털 카메라와 같은 디지털 장치의 경우 디지털 신호를 출력한다. A/D 변환부(110)는 영상이 아날로그 신호로 입력되면 이를 디지털 신호로 변환하여 출력한다.
영상압축부(120)는 영상 신호를 부호화하여 압축하는 장치로서, 영상압축부(120)에서 출력되는 비트 스트림에는 부호화 방식에 따라 영상신호를 부호화하여 움직임 예측 모드의 영상에 대한 비트 스트림과, 움직임 예측 없이 자체를 부호화하는 모드의 영상에 대한 비트 스트림이 있다. 움직임 예측 모드는 프레임 사이 움직임 벡터를 찾은 후 움직임 보상 영상과 원 영상과의 차이를 전송하는 모드로 인터모드라 한다. 움직임 예측 없이 자체를 부호화하는 모드는 공간적 중복성만을 줄이기 위해 원래 영상을 DCT 하여 전송하는 모드로 인트라모드라 한다.
분리부(130)는 영상압축부(120)에서 출력되는 부호화된 비트 스트림 중에서 인터 모드 영상에 대한 비트 스트림을 분리한다. 즉, 인터모드 영상에 대한 비트스트림은 통과시키고, 인트라모드 영상의 비트 스트림은 통과시키지 않는다.
연산부(140)는 분리부(130)에서 인가되는 인터모드 영상 비트 스트림의 평균값을 연산하고, 비교부(150)는 연산부(140)로부터 입력되는 평균값에 해당하는 신호와 미리 설정된 임계값에 해당하는 신호를 비교하여 평균값에 해당하는 신호가 큰 경우 움직임을 감지하여 출력부(160)로 감지신호를 인가한다.
출력부(160)는 상기 연산부(140)로부터 감지신호가 인가되면 움직임이 있는 것으로 판단하여 움직임 감지에 대한 경고신호를 출력한다.
전송부(170)는 상기 경고신호가 인가되면 움직임이 감지된 영상을 네트워크를 통해 전송한다.
상기 경고신호에 의해 경고음을 발생시키거나, 움직임 발생에 대한 경고 메세지를 무선 단말기 등에 전송할 수 있다.
본 실시 예에서, 영상에 움직임이 포함될 경우 인터모드 영상 비트 스트림의 용량이 커지고, 이에 따라 비트 스트림의 평균값이 커지면 움직임이 감지되어 움직임 감지신호가 출력된다.
도 4 및 도5a 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 데이터의 움직임 검출방법의 흐름도로 이를 참조하여 영상신호 움직임 검출방법의 수행 과정을 설명한다.
영상입력부(100)에서 영상이 아날로그 신호로 출력되면, 이를 A/D변환부(110)가 디지털 신호로 변환한다(S100,S110). 디지털 신호는 영상압축부(120)에 입력되어, 부호화하여 압축된 비트 스트림으로 출력된다(S120). 영상압축부(120)는 부호화 방식에 따라 인터모드 영상의 비트 스트림과, 인트라모드 영상의 비트 스트림으로 영상신호를 부호화한다.
영상압축부(120)에서 인터모드 영상의 비트 스트림과 함께, 인트라모드 영상의 비트 스트림이 출력되어 분리부(130)에 입력되면, 분리부(130)는 인터모드 영상의 비트 스트림만 통과시켜 인터모드 영상의 비트 스트림과, 인트라모드 영상의 비트 스트림을 분리한다(S130).
분리부(130)에서 인터모드 영상의 비트 스트림만 통과되어 연산부(140)에 인가되면, 연산부(140)는 인터모드 영상 비트 스트림의 평균값(Ma)을 연산한다(S140). 인터모드 영상의 비트 스트림은 움직임 예측 모드의 영상 비트 스트림이므로 영상 시퀀스에 움직임이 거의 없을 경우 그 평균값은 매우 작게 된다. 연산부(140)에서 인터모드 영상 비트 스트림의 평균값이 산출되어 비교부(150)에 입력되면 비교부(150)는 평균값과 설정된 임계값을 비교하여 평균값이 크면 해당하는 신호를 출력한다(S150). 비교부(150)에서 인터모드 영상 비트 스트림의 평균값이 임계값 이상으로 판단되어 해당하는 신호가 인가되면, 영상 시퀀스 안에 움직임 영상이 있는 것으로 판별되어 출력부(160)는 움직임 감지에 대한 경고신호를 출력한다. 경고신호에 따라 전송부(170)에서는 움직임이 감지된 영상을 네트워크를 통해 전송한다.
또한, 움직임 감지에 대한 경고신호가 출력되면, 제어 알고리즘에 따라 움직임 검출 경보의 발생, 해당하는 영상의 저장, 또는 움직임 검출 메시지의 전자우편·PDA·휴대폰 등으로의 송신 등이 이루어진다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면 연산부(140)는 인터모드 영상 비트 스트림의 평균값(Ma)을 연산한 후, 평균값의 변화율(DMa)을 산출하고, 비교부(150)는 변화율과 설정된 임계값을 비교하여 움직임이 있는지를 판별한다.
도 5b는 다른 실시 예에 의한 영상 데이터의 움직임 검출방법을 나타낸 흐름도이다. 도면에 도시된 바와 같이 연산부(140)가 인터모드 영상 비트 스트림의 평균값의 변화율을 산출하면(S151), 비교부(150)는 변화율과 임계값(T2)을 비교하여 변화율이 큰 경우, 움직임이 있는 것으로 판별하여 해당하는 신호를 출력한다(S152). 인터모드 영상 비트 스트림의 평균값의 변화율은 움직임이 없을 경우 거의 '0'에 가까우므로 이를 이용하여 임계값(T2)을 설정한다. 그러나, 영상 시퀀스에 움직임이 포함될 경우 인터모드 영상의 비트 스트림은 움직임이 없는 경우에 비해 매우 큰 비트량을 가지게 된다. 비교부에서 해당하는 신호가 인가되면 출력부(160)는 움직임 감지에 대한 경고신호를 출력하여 영상 시퀀스에 움직임이 감지되었다는 경보가 울리거나 움직임 검출 메시지가 송신되도록 한다. 출력부(160)의 경고신호에 따라 전송부(170)는 움직임이 감지된 영상을 네트워크를 통해 전송한다.
다음은 본 발명의 실시예에서 실행되는 영상에서의 움직임 검출을 네트워크 영상 자동 감시 시스템의 예를 들어 상세하게 설명한다.
영상 입력부(100)는 감시영역에 적어도 하나 이상 설치되는 카메라로 아날로그 카메라의 경우 영상을 아날로그 신호로 처리하여 전송하고, 디지털 카메라의 경우 디지털 신호로 처리하여 전송한다. 영상 데이터가 아날로그 신호로 입력된 경우A/D 변환부(110)에서 디지털 신호로 변환된다. 디지털 카메라 등 영상 입력부(100)가 디지털 신호로 영상 데이터를 처리하는 경우 A/D 변환부(110)는 생략할 수 있다.
영상 신호가 입력되면 자동 감시 시스템에서 영상신호를 네트워크 전송하거나, DVR(Digital Video Recorder) 등에 저장하기 위하여 영상 데이터는 압축되어야 한다. 영상압축부(120)는 입력 영상을 압축하기 위해 영상신호를 부호화한다. 영상압축부(120)는 부호화 방식에 따라 움직임 예측 모드(인터모드)와 움직임 예측 없이 프레임 자체를 부호화하는 모드(인트라모드)로 부호화된 비트 스트림을 출력한다.
영상압축부(120)에서 출력된 비트 스트림은 분리부(130)에 인가된다. 분리부(130)는 인터모드 비트 스트림만 통과시키도록 설정되어 인터모드 영상 비트 스트림과 인트라모드 영상 비트 스트림이 분리되고 인터모드 비트 스트림만 연산부(140)에 인가된다. 연산부(140)에서는 인터모드 비트 스트림의 평균값을 산출하여 평균값에 해당하는 신호를 비교부(150)에 인가한다. 비교부(150)는 입력된 신호와 소정의 임계값을 비교하여 입력된 신호가 크면 영상에 움직임이 있는 것으로 판별하여 해당하는 신호를 출력하고, 입력신호가 작을 경우 움직임이 없는 것으로 판별하여 움직임 검출을 계속한다. 영상 시퀀스에 움직임이 없는 경우 인터모드 영상의 비트 스트림은 평균값이 매우 작고, 움직임이 있을 경우에는 이에 비해 매우 큰 값이 산출되므로 움직임 유무에 따라 그 값의 차이가 커서 용이하게 움직임을 검출할 수 있다.
상기 평균값의 변화율을 산출하여 이를 소정의 임계값과 비교하면 보다 정확하게 움직임을 검출할 수 있다.
비교부(150)에서 해당하는 신호가 출력되면 움직임 영상이 있는 것으로 판단되어, 출력부(160)에 비교부(150)로부터 신호가 인가되면 움직임 감지에 대한 경고신호를 출력한다. 경고신호가 출력되면 움직임이 감지된 해당 영상을 DVR에 저장하고, 전송부(170)를 통해 감시지역의 주인이나 경찰서 및 보안업체에 전자우편을 전송하는 기능, 감시지역 주인이나 경찰서 및 보안업체에 움직임 발생 사실을 음성이나 정보 및 기타의 방법으로 메시지를 전송하는 기능이 수행되도록 할 수 있다.
도 6a 는 부호화된 영상 비트 스트림의 프레임별 비트 길이를 나타낸 그래프이고, 도 6b 는 인터모드 프레임의 비트 길이를 나타낸 그래프이며, 도 7a 및 도 7b 는 전체 비트 스트림을 사용하여 평균 비트 스트림 값을 나타낸 그래프이고, 도 8a 및 도 8b 는 인터모드 영상 비트 스트림을 사용하여 평균 비트 스트림 값을 나타낸 그래프이다.
도 6a, 도6b 에서 빗금처리된 1, 6, 11 프레임은 인트라모드 프레임(I-Frame)의 비트 길이를 나타내고, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 및 12 는 인터모드 프레임(B-Frame·P-Frame)의 비트 길이를 나타내며, 실선은 평균 비트 길이를 나타낸다. 그래프에 의하면 3 프레임부터 움직임이 발생된 것을 알 수 있다. 도면에서 나타난 바와 같이 인트라모드 프레임의 비트 길이는 평균 비트 길이 이상이므로 인트라모드 프레임의 비트 스트림이 포함될 경우 움직임을 검출하기 어려워진다. 그러나, 프레임간의 움직임 벡터를 찾은 후 움직임 보상 영상과 원 영상과의 차이를전송하는 인터모드는 움직임의 포함 여부에 따라 비트 스트림의 크기가 크게 달라지므로 움직임 검출이 용이하다.
도 6b 에 도시되는 바와 같이 영상에 움직임이 포함되지 않을 경우에는 인터모드 프레임의 비트 길이는 거의 '0'에 가깝고, 움직임이 많은 영상의 경우에는 인터모드 프레임의 비트 길이가 크다. 따라서, 인터모드 비트 스트림의 평균 비트 길이보다 움직임이 발생한 경우 프레임의 비트길이가 크게 나타나므로 움직임 검출이 용이하다.
또한 도 7a, b 및 도8a, b 는 전체 부호화된 비트 스트림을 사용한 경우와 인터모드 영상의 비트 스트림을 사용한 경우 평균값을 나타낸 것으로 7a, 8a 는 5kbps 움직임이 발생한 경우의 그래프이고, 7b, 8b는 1kbps 움직임이 발생한 경우의 그래프이다. 도면에서 도시하는 바와 같이 전체 부호화된 비트 스트림의 평균값은 인트라모드 비트 스트림이 포함되므로 움직임 발생 여부에 따른 평균값의 차가 비교적 작고, 임계값을 높게 설정해도 그 검출이 어려운 데 비하여, 인터모드 영상의 비트 스트림을 사용한 경우에는 움직임 발생 여부에 따른 편차가 크게 나타나 임계값을 낮게 설정해도 움직임을 검출이 용이하다.
따라서, 본 발명에 의한 움직임 감지장치 및 방법은 영상의 비트 스트림 중에서 인트라모드 영상 비트 스트림을 분리한 후, 인터모드 영상 비트 스트림을 이용하여 움직임을 용이하게 검출한다.
본 발명에 따르면 영상신호를 부호화하여 압축하는 과정에서 별도의 부가적인 회로나 메모리의 추가 없이 부호화된 비트 스트림을 이용하여 영상에 움직임이 있는지 여부를 감지할 수 있고, 노이즈 등에 의한 오동작 발생을 감소시킬 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하엿으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (14)

  1. 압축 부호화된 영상 비트 스트림 중에서 움직임 예측 영상에 대한 비트 스트림을 분리하는 분리부;
    상기 분리부에서 분리된 상기 움직임 예측 영상에 대한 비트 스트림의 평균값을 연산하는 연산부; 및
    상기 연산부에서 연산된 상기 평균값과 소정의 임계값을 비교하여 상기 평균값이 큰 경우 움직임 감지신호를 출력하는 비교부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 감지장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 움직임 예측 영상은 인터모드 영상인 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 감지장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 비교부로부터 상기 움직임 감지신호를 수신하면 경고신호를 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 감지장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 움직임 감지신호를 수신하면 움직임이 감지된 영상을 전송하는 것을 특징으로하는 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 감지장치.
  5. 압축 부호화된 영상 비트 스트림 중에서 움직임 예측 영상에 대한 비트 스트림을 분리하는 분리부;
    상기 분리부에서 분리된 상기 움직임 예측 영상에 대한 비트 스트림의 평균값과 평균값의 변화율을 연산하는 연산부;
    상기 평균값의 변화율과 소정의 임계값을 비교하여 상기 변화율이 큰 경우 움직임 감지신호를 출력하는 비교부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 감지장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 움직임 예측 영상은 인터모드 영상인 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 감지장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 비교부에서 상기 움직임 감지신호를 수신하면 경고신호를 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 감지장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 움직임 감지신호를 수신하면 움직임이 감지된 영상을 전송하는 것을 특징으로하는 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 감지장치.
  9. 영상 신호를 압축 부호화한 비트 스트림에서 움직임 예측 영상의 비트 스트림을 분리하는 단계;
    상기 움직임 예측 영상의 비트 스트림의 평균값을 연산하는 단계;
    상기 평균값과 소정의 임계값을 비교하여 평균값이 큰 경우 영상 데이터에서 움직임을 감지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 감지방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 감지 단계에서 움직임이 감지되면, 움직임 감지신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 감지방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 움직임 감지신호가 출력되면 움직임이 감지된 영상을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 감지방법.
  12. 영상 신호를 압축 부호화한 비트 스트림에서 움직임 예측 영상의 비트 스트림을 분리하는 단계;
    상기 움직임 예측 영상의 비트 스트림의 평균값의 변화율을 연산하는 단계;
    상기 변화율과 소정의 임계값을 비교하여 상기 변화율이 큰 경우 영상 데이터에서 움직임을 감지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 감지방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 감지단계에서 움직임이 감지되면 움직임 감지신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 감지방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 움직임 감지신호가 출력되면 움직임이 감지된 영상을 전송하는 단계를것 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 움직임 검출 방법.
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JP2003018704A JP2003288599A (ja) 2002-02-05 2003-01-28 イメージデータの動き感知装置及び方法
EP20030250540 EP1333682A1 (en) 2002-02-05 2003-01-29 Motion detection from an encoded image bit stream
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160006531A (ko) 2014-07-09 2016-01-19 주식회사 에스원 영상 감시 시스템

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8564661B2 (en) 2000-10-24 2013-10-22 Objectvideo, Inc. Video analytic rule detection system and method
US7868912B2 (en) 2000-10-24 2011-01-11 Objectvideo, Inc. Video surveillance system employing video primitives
US20050146605A1 (en) 2000-10-24 2005-07-07 Lipton Alan J. Video surveillance system employing video primitives
US9892606B2 (en) 2001-11-15 2018-02-13 Avigilon Fortress Corporation Video surveillance system employing video primitives
US8711217B2 (en) 2000-10-24 2014-04-29 Objectvideo, Inc. Video surveillance system employing video primitives
KR100620950B1 (ko) 2004-09-14 2006-09-19 주식회사 애트랩 광 마우스 및 이 장치의 제어 방법
JP4698260B2 (ja) * 2005-03-25 2011-06-08 三洋電機株式会社 画像記録装置及び監視システム
US7366356B2 (en) * 2005-08-05 2008-04-29 Seiko Epson Corporation Graphics controller providing a motion monitoring mode and a capture mode
CN100417223C (zh) * 2005-12-30 2008-09-03 浙江工业大学 基于全方位视觉传感器的智能安保装置
KR100837406B1 (ko) * 2006-11-13 2008-06-12 삼성전자주식회사 영상 감시 장치를 포함한 휴대 단말기 및 이를 이용한 영상감시 방법, 및 영상 감시 시스템
JP5244625B2 (ja) * 2009-01-19 2013-07-24 株式会社日立国際電気 画像圧縮伸張装置
US8625005B2 (en) * 2010-11-05 2014-01-07 Raytheon Company First-in-first-out (FIFO) buffered median scene non-uniformity correction method
US9053366B2 (en) * 2013-02-20 2015-06-09 Honeywell International Inc. System and method for detecting motion in compressed video
US9369668B2 (en) * 2014-03-14 2016-06-14 Cisco Technology, Inc. Elementary video bitstream analysis
US20160161339A1 (en) * 2014-12-05 2016-06-09 Intel Corporation Human motion detection
CN113194357A (zh) * 2021-01-25 2021-07-30 妙微(杭州)科技有限公司 一种运动目标检测方法及***

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6313863B1 (en) * 1994-07-29 2001-11-06 Canon Kabushiki Kaisha Image communication apparatus and system
JPH1023393A (ja) 1996-06-28 1998-01-23 U S C:Kk 動体検出方法
JP3223962B2 (ja) * 1997-01-24 2001-10-29 松下電器産業株式会社 画像復号化方法
US6449392B1 (en) * 1999-01-14 2002-09-10 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Methods of scene change detection and fade detection for indexing of video sequences
JP2000209570A (ja) 1999-01-20 2000-07-28 Toshiba Corp 移動物体監視装置
US6618507B1 (en) * 1999-01-25 2003-09-09 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc Methods of feature extraction of video sequences
EP1065877A1 (en) * 1999-07-01 2001-01-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Segment identification for compressed video bit-streams

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160006531A (ko) 2014-07-09 2016-01-19 주식회사 에스원 영상 감시 시스템

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Publication number Publication date
EP1333682A1 (en) 2003-08-06
JP2003288599A (ja) 2003-10-10
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KR100465244B1 (ko) 2005-01-13

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