KR100278697B1

KR100278697B1 - 움직임 감지 타임랩스 영상녹화재생장치 및 이에 의한 영상신호 기록방법

Info

Publication number: KR100278697B1
Application number: KR1019980007174A
Authority: KR
Inventors: 이정열
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 2001-01-15
Also published as: KR19990073921A

Abstract

본 발명은 입력되는 영상신호로 부터 대역별로 분리한 뒤 압축저장된 최저역신호의 비교에 의해, 촬영되는 영상에서의 움직임을 실시간으로 감지하여 선택적으로 녹화하고, 움직임이 없을 경우에는 서지사항만을 기록하도록 한 움직임 감지 타임랩스 영상녹화재생장치 및 이에 의한 영상신호 기록방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 영상녹화재생장치는, A/D변환기(100); 휘도/색도 분리기(150); 상기 분리된 디지탈 휘도데이타/색도데이타를 웨이브레트(WAVELET) 이론에 의해, 분포주파수 대역을 반복분할하여 각각의 대역별 데이타로 분리여파한 후 압축하는 대역별 여파기(200a); 대역별 블럭 데이타를 저장하는 램(RAM)(600); 현재 입력저장된 대역별 데이타와 상기 램(600)에 저장되어 있는 직전 입력된 블럭데이타의 대응비교값을 산출하는 디지탈 신호처리부(250); 상기 디지탈 신호처리부(250)의 비교산출값에 따라 현재 입력된 영상데이타의 녹화여부를 제어하는 제어부(300); 신호 복원기(200b); 휘도/색도 합성기(150'); 및 D/A변환기(100')를 포함하여 구성되어, 불필요한 녹화테이프 및 전력의 소모를 방지할 수 있는 것은 물론, 움직임 존재영상의 감지를 위해 소량의 데이타만을 비교함으로써, 영상비교에 따른 지연시간이 발생하지 않아 실시간 비교녹화가 이루어지고 이에 따라 자연스러운 간헐 영상의 녹화 및 재생이 이루어져 영상의 인식성이 매우 향상된 실용적인 발명이다.

Description

움직임 감지 타임랩스 영상녹화재생장치 및 이에 의한 영상신호 기록방법

본 발명은 움직임 감지 타임랩스 영상녹화재생장치 및 이에 의한 영상신호 기록방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 입력되는 영상신호로 부터 대역별로 분리한 뒤 압축저장된 최저역신호의 비교에 의해, 촬영되는 영상에서의 움직임을 실시간으로 감지하여 선택적으로 녹화하고, 움직임이 없을 경우에는 서지사항만을 기록함으로써 불필요하게 소비되는 녹화테이프의 낭비를 막을 수 있도록 한 움직임 감지 타임랩스 영상녹화재생장치 및 이에 의한 영상신호 기록방법에 관한 것이다.

일반적으로, 타임랩스 영상녹화재생장치(Time Lapse VCR)란 은행이나 박물관 등과 같은 주요 지역에 설치되어, 도난방지를 위한 장시간 감시 관찰용으로 사용되는 것으로서, 도1에 도시된 바와 같이, CCTV 등과 같은 외부 촬영장치로부터 송신되는 아날로그 영상신호를 디지탈 데이타로 변환출력하는 A/D변환기(10); 상기 디지탈 변환된 영상데이타를 임시 저장하는 버퍼메모리(21); 상기 버퍼메모리(21)의 영상 데이타를 순차적으로 저장한 후 최대저장용량에 도달했을 경우 일시에 독출되는 필드메모리(22); 상기 필드메모리(22)로부터 독출되는 디지탈 영상 데이타를 아날로그 영상신호로 변환출력하는 D/A변환기(30); 상기 아날로그 변환된 영상신호를 녹화테이프상에 기록하는 녹화부(40); 및 입력부(60)를 통한 사용자의 선택에 따라, 외부 촬영장치로부터 송신되는 영상신호를 일정 시간간격으로 선택적으로 저장하고 상기 메모리(21,22)의 읽기/쓰기를 제어하는 제어부(50)를 포함하여 구성되어 있었다.

상기와 같이 구성된 종래의 타임랩스 영상녹화재생장치에서는, 상기 제어부(50)가 외부 촬영장치로부터 송신되어 상기 A/D변환기(10)에 의해 디지탈 변환된 영상신호를 실시간으로 전부 선택저장하는 것이 아니라, 상기 버퍼메모리(21)에 샘플링되어 임시 저장되는 영상데이타를 입력된 녹화설정시간에 따른 일정 시간간격을 두고 하나의 프레임씩을 선택하여 상기 필드메모리(22)에 이동저장하는 동작을 반복하고, 이와 같은 반복동작에 의해 최종적으로 상기 필드메모리(22)에 축적저장된 영상신호가 프레임 단위로 선별압축된, 짧은 시간에 해당하는 영상신호가 되는 것이다.

상기 D/A변환기(30)에 의해 아날로그 영상신호로 변환시킨 후 상기 녹화부(40)에서 Y/C신호처리가 되어 녹화가 이루어지도록 하고, 녹화가 진행되는 동안은 입력되는 영상신호를 상기 버퍼메모리(21)에 완충저장하도록 한다. 녹화가 완료되면 녹화동안 상기 버퍼메모리(21)내에 기 저장된 영상데이타 중 일정 시간간격에 해당하는 영상프레임에 대해서 상기 필드메모리(22)로 이동저장하게 된다.

그런데, 상기와 같이 구성되어 동작하는 종래의 타임랩스 영상녹화재생장치는, 외부 촬영장치로부터 감시대상의 움직임 여부에 관계없이 사용자에 의해 설정된 시간간격에 따라 녹화함에 따라, 감시대상에 아무런 움직임 또는 변화가 없는 경우에도 녹화를 하게 되어 녹화테이프 및 전력이 불필요하게 소모될 뿐만 아니라, 계속적인 간헐 녹화에 의해 그 만큼 데크(Deck)에 부하가 가중되어 데크와 드럼(Drum)을 자주 교체해 주어야 하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 입력되는 영상신호의 지연없이 실시간으로 영상신호 내의 움직임을 감지하여 이에 따라 선택적으로 녹화가 이루어지는 움직임 감지 타임랩스 영상녹화재생장치 및 이에 의한 영상신호 기록방법을 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.

도1은 종래의 타임랩스 영상녹화재생장치를 도시한 구성도이고,

도2는 본 발명에 따른 움직임 감지 타임랩스 영상녹화재생장치의 일 실시예의 구성도이고,

도3는 웨이브레트(WAVELET) 이론에 의해 분할생성되는 스펙트럼 대역을 도시한 것이고,

도4는 각 영상신호가 분포하는 전체 주파수 대역(V0)을 중복 이분한 결과를 도시한 것이고,

도5는 본 발명에 따른 움직임 감지 타임랩스 영상신호 기록방법의 흐름도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,100 : A/D변환기 21 : 버퍼메모리(buffer memory)

22 : 필드메모리(field memory) 30,100' : D/A 변환기

40 : 녹화부 50, 300 : 제어부

60 : 입력부 150 : 휘도/색도 분리기

150':휘도/색도 합성기 200a : 대역별 여파기

200b : 신호 복원기 250 : 디지탈 신호처리부

600 : 램(RAM)

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 움직임 감지 타임랩스 영상녹화재생장치는, 간헐 영상녹화재생장치에 있어서, 임의 설정되는 주파수 대역별로 입력영상신호를 분리여파하는 대역별 여파수단; 상기 분리여파된 특정대역의 신호와, 이전 입력되어 저장된 영상신호의 상기 특정대역내의 신호와 비교하는 비교수단; 및 상기 비교결과에 따라, 상기 입력되어 분리여파된 대역별 신호의 합성녹화를 제어하는 제어수단을 포함하여 구성되는 것에 특징이 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 움직임 감지 타임랩스 영상신호 기록방법은, 프레임 단위의 영상신호를 소정주기로 선택입력하는 제1단계; 상기 입력되는 신호를 기 설정된 주파수 분할대역별로 분리하는 제2단계; 상기 분리된 대역신호 중 저역부분을 선택하여 소정 횟수만큼 순환적으로 계속 분리여파하는 제3단계; 상기 제3단계에서 분리여파된 대역신호 중 최저역신호를, 이전 입력되어 상기 제2단계 내지 제3단계에 의해 여파저장된 최저역신호와 비교하는 제4단계; 및 상기 양 신호의 비교결과에 따라 입력영상의 녹화여부가 결정되고, 그에 따른 동작이 수행되는 제5단계를 포함하여 이루어지는 것에 특징이 있는 것이다.

상기와 같이 구성되고 이루어지는 본 발명에 따른 움직임 감지 타임랩스 영상녹화재생장치 및 이에 의한 영상신호 기록방법에 있어서, 소정 주기의 프레임 단위로 입력되는 디지탈 영상신호는 대역별 여파수단에 의해, 분리여파와 재분리의 과정에 의해 대역별로 각각 분리여파되게 되고, 상기 비교수단은 이전 입력되어 저장된 디지탈 영상신호에서 기 분리여파된 신호와 상호 동일한 특정대역 소량의 영상데이타 또는 그 특징을 비교하여, 비교결과 양 신호가 상이한 경우, 상기 제어수단에 의해 상기 대역별 분리여파된 신호를 합성녹화하게 되고, 양 신호가 동일성을 갖는 경우, 상기 제어수단은, 상기 입력되는 신호에 포함입력되는 서지정보만을 기록하게 된다.

이하, 본 발명에 따른 움직임 감지 타임랩스 영상녹화재생장치 및 이에 의한 영상신호 기록방법의 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 움직임 감지 타임랩스 영상녹화재생장치는 도2에 도시된 바와 같이, 외부 카메라 중 선택된 카메라로 부터 입력되는 아날로그 칼라 영상신호를 디지탈 칼라 영상데이타로 변환출력하는 A/D변환기(100); 상기 변환출력되는 디지탈 칼라 영상데이타를 휘도데이타 및 색도데이타로 분리하는 휘도/색도 분리기(150); 상기 분리된 디지탈 휘도/색도데이타를 웨이브레트(WAVELET) 이론에 의해, 분포주파수 대역을 반복분할하여 각각의 대역별 데이타로 분리여파한 후 압축하는 대역별 여파기(200a); 상기 대역별 여파기의 대역별 블럭 데이타를 저장하는 램(RAM)(600); 현재 입력저장된 대역별 데이타와 상기 램(600)에 저장되어 있는 직전 입력된 블럭데이타의 대응비교값을 산출하는 디지탈 신호처리부(250); 상기 디지탈 신호처리부(250)의 비교산출값에 따라 현재 입력된 영상데이타의 녹화여부를 제어하는 제어부(300); 상기 램(600)내의 휘도 및 색도의 대역별데이타를 디코딩하여 각각 복원합성시키는 신호 복원기(200b); 상기 복원합성된 디지탈 휘도/색도데이타를 합성하는 휘도/색도 합성기(150'); 및 상기 합성된 디지탈 영상데이타를 녹화를 위한 아날로그 영상신호로 변환하는 D/A변환기(100')를 포함하여 구성되어 있다.

도3은 웨이브래트(WAVELET) 이론에 의해, 분할생성되는 스펙트럼 대역을 도시한 것이고, 도4는 각 영상신호가 분포하는 전체 주파수 대역(V0)을 중복 이분한 결과를 도시한 것이며, 도5는 본 발명에 따른 움직임 감지 타임랩스 영상신호 기록방법에 따른 일 실시예의 흐름도로서, 이하에서는 도3 및 도4를 참조하여 도2의 실시예의 동작과 도5의 흐름을 병행하여 상세히 설명한다.

먼저, 곳곳에 설치되어 있는 복수(n)개의 카메라 중 선택된 하나로 부터 송신되는 칼라 영상신호가 상기 A/D 변환기(100)에 입력되면(S10), 상기 A/D 변환기(100)는 한 프레임 동안 상기 입력되는 칼라 영상신호를 디지탈 신호인 칼라 영상데이타로 변환하게 되고(S11), 상기 변환된 칼라 영상데이타는 휘도/색도 분리기(150)에 인가되어, 흑백 영상데이타인 휘도데이타(Y)와 색상을 나타내는 신호인 색도데이타(C)로 분리되게 된다.

상기 분리된 양 데이타는 상기 대역별 여파기(200a)로 인가되고, 상기 대역별 여파기(200a)는 도3에 도시된 바와 같이 웨이브래트(WAVELET) 이론에 의해, 상기 인가된 신호 중 휘도신호를, 분포하는 전체 주파수 대역(V0)을 서브밴드 코딩함으로써 중심 주파수를 기준으로 이분하게 되고(S12), 상기 이분되어 생성된 고역 및 저역의 주파수 대역가운데 저역(V1)을 다시 이분하는 동작을 기 설정된 5회 동안(S13) 반복수행하여(S13,S14), 스펙트럼 대역(W1,W2,W3, ...W14)별로 분리된 블럭데이타를 압축하여 상기 램(600)에 저장하게 된다(S20).

상기와 같은 휘도데이타에 대한 대역별 블럭데이타의 생성과정은 상기 휘도/색도 분리기(150)에 의해 분리된 색신호(Cb,Cr)에 대해서도 동일하게 이루어져 휘도데이타와 마찬가지로 상기 램(600)에 함께 저장되게 된다. 상기와 같은 대역별 분리 후 저장과정이 완료되면, 상기 제어부(300)는 상기 디지탈 신호처리부(250)에 지시하여 이전 영상과의 동일성 여부를 비교하도록 하는데, 이에 따라 상기 디지탈 신호처리부(250)는 상기 압축결과 생성된 5Kbyte의 최저역(W14) 휘도데이타(도4의 39번 블럭데이타)와 이전 입력되어 상기 램(600)에 압축저장되어 있는 대응 최저역 휘도데이타와, 대응 셀 값을 각각 비교하여(NTSC:300바이트, PAL:432바이트) 각 셀의 차값의 분산을 구하여(S21), 이 값을 상기 제어부(300)에 전송하고 상기 제어부(300)는 새로이 산출되어 전송된 값과 소정설정된 기준치와 비교하여(S22) 직전 영상과의 동일성을 판단하고(S30), 양 신호가 동일한 것으로 판단되면 상기 제어부(300)는, 상기 영상신호에 포함되어 함께 입력되는 카메라 식별번호와 입력시간 등을 나타내는 서지정보만을 압축된 휘도신호 형태로 상기 램(600)의 별도 영역에 저장하게 된다(S31).

만약 상기 비교결과 설정된 기준치를 초과하여 동일성을 갖지 않으면, 상기 제어부(300)는 상기 램(600)에 대역별 분리저장되어 있는 현재 입력된 블럭별 휘도데이타 및 색도데이타가, 이후에 선택입력되어 대역별 분리되는 블럭데이타에 의해 갱신됨으로써 지워지지 않도록, 상기 대역별 여파기(200a)가 압축된 블럭데이타를 생성하여 상기 램(600)에 임시저장할 수 있는 주소의 위치를 갱신하게 된다(S32). 이에 따라 직전 영상과 상이한 영상은 이후에 임시저장되는 영상데이타에 의해 제거되지 않을 뿐만 아니라, 이 블럭데이타가 상기 디지탈 신호처리기(250)에 의해 직전 영상의 데이타로서 비교 기준데이타가 되는 것이다.

상기와 같은 정보기록에 의해 상기 램(600)에 저장된 공간이 많아지게 되면 상기 제어부(300)는 현재의 잔여 기록가능영역을 확인하게 되고(S40), 아직도 여유공간이 확보되어 있으면 이전과 같은 입력영상에 대한 비교저장동작을 계속적으로 수행하게 되고, 상기 램(600)에 여유공간이 없으면, 상기 제어부(300)는 상기 램(600)에 저장되어 있는 데이타를 순차적으로 독출하여 모두 상기 신호 복원기(200b)로 인가하면서 데크부에 녹화동작이 수행되도록 제어신호를 인가하게 된다.

상기 신호 복원기(202b)로 인가된 대역별 휘도데이타 등은 압축이전의 상태로 신장되어 다시 해당 대역별 신호로 복원된 후 휘도, 색도신호별로 각각 대역합성되어 완전한 신호가 되게 되고, 이 각각의 휘도 및 색도신호는 상기 휘도/색도 합성기(150')에 인가되어 완전한 복합영상신호로 합성되어 상기 D/A 변환기(100')에 의해 아날로그 신호로 변환 후, 다시 기록용 신호로 변조되어 녹화대기된 기록테이프에 기록되게 된다(S41).

한편, 상기 디지탈 신호처리부(250)에서의 비교산출값은 다른 방식으로도 산출되게 되는데, 전술한 바와 같이 최저대역에 해당하는 블럭내의 데이타의 차이값이 아닌, 상기 대역별 여파기(200)에 의해 분리된 휘도신호의 14개 대역별 해당 데이타(도4의 0,3,6,...,30,33,36,39)의 통계 특성, 즉 이전영상의 14개 블럭 각각의 제곱 가산값의 블럭별 차이값을 구하고, 이 값의 차이에 따라 상기 제어부(300)는 이전 영상과의 변화여부, 즉 움직임이 있는 영상인지를 판단할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 구성되고 이루어지는 본 발명에 따른 움직임 감지 타임랩스 영상녹화재생장치 및 이에 의한 영상신호 기록방법은, 움직임이 감지되는 시점에서 입력되는 영상신호만을 녹화함으로써 불필요한 녹화테이프 및 전력의 소모를 방지할 수 있는 것은 물론, 움직임 존재영상의 감지를 위해 소량의 데이타만을 비교함으로써, 영상비교에 따른 지연시간이 발생하지 않아 실시간 비교녹화가 이루어지고, 이에 따라 자연스러운 간헐 영상의 녹화 및 재생이 이루어짐으로써 간헐녹화된 영상의 인식성을 매우 향상시킨 실용적인 발명인 것이다.

Claims

간헐 영상녹화재생장치에 있어서, 임의 설정되는 주파수 대역별로 입력영상신호를 분리여파하는 대역별 여파수단, 상기 분리여파된 저역대역의 신호와, 이전 입력되어 저장된 영상신호의 상기 저역대역내의 신호와 비교하는 비교수단; 및 상기 비교결과에 따라, 상기 입력되어 분리여파된 대역별 신호의 합성녹화를 제어하는 제어수단을 포함하여 구성되는 움직임 감지 타임랩스 영상녹화재생장치.
제1항에 있어서, 상기 입력영상신호는 휘도성분의 영상신호이고, 상기 특정대역은 분리된 대역 중에서 최저대역인 것을 특징으로 하는 움직임 감지 타임랩스 영상녹화재생장치.
제2항에 있어서, 상기 비교수단의 비교는 상기 최저대역으로 분리된 데이타 블럭의 데이타 픽셀값을 비교하는 것을 특징으로 하는 움직임 감지 타임랩스 영상녹화재생장치.
프레임 단위의 영상신호를 소정주기로 선택입력하는 제1단계; 상기 입력되는 신호를 기 설정된 주파수 분할대역별로 분리하는 제2단계; 상기 분리된 대역신호 중 저역부분을 선택하여 소정 횟수만큼 순환적으로 계속 분리여파하는 제3단계; 상기 제3단게에서 분리여파된 대역신호 중 저역신호를 이전 입력되어 상기 제2단계 내지 제3단계에 의해 여파저장된 저역신호와 비교하는 제4단계; 및 상기 양 신호의 비교결과에 따라 입력영상의 녹화여부가 결정되고, 그에 따라 디지털 영상 데이터의 녹화동작을 수행하게 되는 제5단계를 포함하여 이루어지는 움직임 감지 타임랩스 영상신호 기록방법.
제4항에 있어서, 상기 제5단계는 현재 시각이 함께 기록되는 것을 특징으로 하는 움직임 감지 타임랩스 영상신호 기록방법.
프레임 단위의 영상신호를 소정주기로 선택입력하는 제1단계; 상기 입력되는 신호를 기 설정된 주파수 분할대역별로 분리하는 제2단계; 상기 분리된 대역신호 중 저역부분을 선택하여 소정 횟수만큼 순환적으로 계속 분리여파하는 제3단계; 상기 제3단계에서 분리여파된 대역신호 중 저역신호를, 이전 입력되어 상기 제2단계 내지 제3단계에 의해 여파저장된 저역신호와 비교하는 제4단계; 및 상기 비교되는 양 신호가 동일성을 갖는 경우, 상기 입력되는 신호에 포함입력되는 서지정보를 기록하는 제5단계를 포함하여 이루어지는 움직임 감지 타임랩스 영상신호 기록방법.
제6항에 있어서, 상기 서지정보는, 상기 영상신호를 촬영입력하는 해당 카메라의 식별번호 및 입력시각인 것을 특징으로 하는 움직임 감지 타임랩스 영상신호 기록방법.
제6항에 있어서, 상기 제5단계는, 서지정보의 기록공간을 확인하는 단계; 및 상기 기록공간의 불충분 확인시, 기 저장된 정보를 다른 기록매체에 기록하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 움직임 감지 타임랩스 영상 신호 기록방법.
프레임 단위의 영상신호를 소정주기로 선택입력하는 제1단계; 상기 입력되는 신호를 기 설정된 주파수 분할대역별로 분리하는 제2단계; 상기 분리된 대역신호 중 저역부분을 선택하여 소정 횟수만큼 순환적으로 계속 분리여파하는 제3단계; 상기 3단계에서 분리여파된 대역별 신호 중 저역신호의 특성을 이전 입력되어 상기 제2단계 내지 제3단계에 의해 기 분리여파된 저역신호의 특성과 비교하는 제4단계; 및 상기 비교특성의 결과에 따라, 상기 대역별 분리된 신호를 합성녹화하는 제5단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 움직임 감지 타임랩스 영상신호 기록방법.
제9항에 있어서, 상기 대역별 신호특성은 각 대역별 해당 데이타의 제곱가산값에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 움직임 감지 타임랩스 영상신호 기록방법.