KR100356622B1 - 전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 시스템 및자동생성 방법 - Google Patents

전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 시스템 및자동생성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 시스템 및 자동생성 방법에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 특징에 따른 방송자막 실시간 자동생성 시스템은 전광판에 표현되는 경기내용 데이터가 외부에 설치된 카메라를 통해 촬영되면, 방송시스템을 통해 상기 경기내용 데이터가 수상기로 방송될 수 있도록 자막 처리하는 방송 자막생성 시스템으로서, 상기 전광판을 통해 획득된 경기내용 데이터의 특정 위치의 영상 또는 문자를 인식하여 영상 처리하는 영상 처리부; 상기 영상 처리부에 의해 영상 처리된 영상 또는 문자 데이터를 방송용 자막으로 자동 생성하는 그래픽 처리부; 및 상기 경기내용 데이터와 자동 생성된 자막을 합성하는 비디오 합성부를 포함한다.
본 발명은 영상 또는 문자 인식을 통해 각종 경기 중계용 데이터의 방송자막을 실시간으로 자동 생성함으로써, 일반인이 텔레비전을 통해 경기 데이터를 정확하고 간편하게 확인할 수 있도록 한다.

Description

전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 시스템 및 자동생성 방법{A REAL-TIME AUTOMATIC CHARACTER GENERATION SYSTEM FOR THE BROADCASTING SUPERIMPOSITION AND AN AUTOMATIC GENERATING METHOD WHICH CAN RECOGNIZE THE CHARACTERS ON AN ELECTRIC BULLETIN AND SCORE BOARD}
본 발명은 방송에 관한 것으로서, 특히 전광판에서 획득된 영상에 대한 문자 인식과 전광판에서 얻어지는 데이터를 실시간으로 방송용 자막으로 생성할 수 있는 방송자막 실시간 자동생성 시스템 및 자동생성 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 중계 방송이라 함은 중계차를 이용하여 고정된 스튜디오 시설을벗어나, 야구장, 축구장 등의 경기장이나 또는 정부주요관청이나 사건현장 등의 뉴스 현장에 출동하여, 방송장비를 설치하고, 마이크로웨이브(Microwave)또는 광 장비 등 전송장비를 이용하여 방송국내의 진행부조와 방송회선(링크)을 구성하여 현장에서 프로그램을 제작하는 것을 말한다.
스포츠 경기의 중계 방송에 있어서 전광판은 경기 관람자가 필수적으로 알아야 하는 데이터를 나타내는 장치이다. 현장에서 경기를 관람하는 일반인의 경우에는 전광판을 통해 경기의 중요 데이터를 확인할 수 있고, 텔레비전을 통해 경기를 관람하는 일반인은 스포츠 중계 영상에 합성된 자막 이미지를 통해 경기 데이터를 확인한다.
텔레비전을 통해 경기가 중계 방송될 때, 방송장비는 카메라를 통해 포착된 경기장면과 함께 경기 데이터를 온라인 또는 수동에 의한 방송 자막 변환을 통해 방송한다. 방송용 카메라를 전용으로 사용하여 전광판 이미지를 보여주는 경우, 방송용 영상합성 장치(Video Mixing Unit)를 통해 와이프(wipe)기능을 자막을 보여준다. 여기서, 온라인이라 함은 전광판의 제어기와 전광판간의 프로토콜을 해석하는 접속장치를 사용하는 경우 또는 경기 데이터베이스가 구축되어 있을 때의 데이터베이스 검색을 이용하는 경우를 말하며, 와이프 기능이란 일정한 패턴(별, 하트, 네모 등 다양한 모양)으로 기존 화면을 자르면서 절체 되는 기능을 말한다. 또한, 영상혼합 장치는 다양한 종류의 영상원(Video Source : Camera, VCR, DPM, CG 등)을 입력으로 받아 혼합하여 출력으로 내보는 장비를 말한다.
그런데, 상기한 온라인의 경우, 데이터베이스 구축이 미비하고 전광판 규격의 통일이 미비하여 모든 경기장마다 일관된 장치로 개발하기가 어려워서 전광판 데이터를 화면상에 표현하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 수동의 경우 스코어(score)의 실시간 자막 송출이 불가능하며, 경기시각을 부정확하게 방송하거나, 농구경기와 같이 시간이 중요한 경기에서는 시각을 자막으로 송출하는 것이 불가능한 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 영상 또는 문자 인식을 통해 각종 경기 중계용 데이터의 방송자막을 실시간으로 자동 생성하여 일반인에게 보여주고자 하는 데 그 목적이 있다.
도1은 본 발명의 실시 예에 따른 방송자막 실시간 자동생성 시스템을 나타내는 구성 블록도 이다.
도2는 본 발명의 실시 예에 따른 방송자막 실시간 자동생성 방법을 나타내는 흐름도 이다.
도3a 및 도3b는 본 발명의 실시 예에 따라 자동 생성된 방송 자막과 중계 화면에 방송 자막이 혼합된 영상을 나타내는 도면이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 시스템은,
전광판에 표현되는 경기내용 데이터가 외부에 설치된 카메라를 통해 촬영되면, 방송시스템을 통해 상기 경기내용 데이터가 수상기로 방송될 수 있도록 자막 처리하는 방송 자막생성 시스템으로서,
상기 전광판을 통해 획득된 경기내용 데이터의 특정 위치의 영상 또는 문자를 인식하여 영상 처리하는 영상 처리부;
상기 영상 처리부에 의해 영상 처리된 영상 또는 문자 데이터를 방송용 자막으로 자동 생성하는 그래픽 처리부;
상기 경기내용 데이터와 자동 생성된 자막을 합성하는 비디오 합성부
를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 방법은,
전광판에 표현되는 경기내용 데이터가 외부에 설치된 카메라를 통해 촬영되면, 방송시스템을 통해 상기 경기내용 데이터가 수상기로 방송될 수 있도록 자막 처리하는 방송 자막생성 시스템을 이용한 자막생성 방법에서,
상기 카메라를 통해 수신한 입력영상 또는 문자 데이터를 영상 획득부로부터 전송 받아 영상 처리하는 단계;
영상 처리된 영상 또는 문자 데이터의 특징을 추출하여 인식하는 단계; 및
인식된 영상 또는 문자 데이터에 해당하는 방송용 자막을 자동으로 생성하는 단계
를 포함한다.
이하에서는 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 실시 예에 따른 방송자막 실시간 자동생성 시스템을 나타내는 구성 블록도 이다.
첨부한 도1에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 방송자막 실시간 자동생성 시스템(300)은, 전광판(100)으로부터 영상을 촬영하기 위해 경기장 내에 고정된 카메라(200)로부터 촬영된 영상 또는 문자 데이터를 수신하여 디지털 데이터로 변환하는 영상 획득부(310); 영상 획득부(310)로부터 획득된 특정 위치의 영상 또는 문자를 인식하여 처리하는 영상 처리부(320); 영상 처리부(320)에 의해 인식된 영상 또는 문자 데이터를 온라인(Online)또는 일체형으로 구성하여 경기내용을 자막으로 생성하는 방송용 컴퓨터그래픽(CG : Computer Graphic, 이하 CG라 칭함)처리부(330); 경기내용과 자막을 합성하는 방송용 비디오 합성부(340); 합성된 경기내용 방송 데이터를 방송국 시스템(400)에 전송하는 송출부(350)를 포함한다.
영상 획득부(310)는 카메라(200)에 의해 획득된 경기내용 영상 또는 문자 데이터를 디지털 데이터로 변환(디지타이징 : digitizing)하는 디지타이징 모듈(311); 변환된 경기내용 영상 또는 문자 데이터를 도시하지 않은 호스트(host)의 메모리(memory)에 전송하기 위한 영상데이터 전송모듈(312)을 포함한다.
영상 처리부(320)는 영상의 이진화, 영상 향상, 기울어짐 교정, 잡영 제거, 정규화, 외부분리 등의 수신 영상 데이터에 대한 영상처리(image process)를 수행하는 영상 전처리 모듈(321); 디지털 데이터로 변환된 영상 또는 문자 데이터의 특징을 검출하여 인식하는 문자인식 모듈(322); 전광판(100)에 나타나는 데이터의 변화 규칙으로부터, 인식된 데이터가 변화 규칙을 벗어나면 예외로 처리하여 인식된 데이터의 오류를 최소화시켜 방송 자막 데이터로 사용하는 영상 후처리 모듈(323)을 포함한다.
방송용 CG 처리부(330)는 인식된 영상 또는 문자 데이터를 온라인 또는 일체형으로 구성하는 데이터 구성 모듈(331); 텔레비전(600)을 통해 방송될 수 있도록, 데이터 구성 모듈(331)로부터 재구성된 영상 또는 문자 데이터를 수신하여, 하나이상의 응용 프로그램에 의해 자막을 생성하는 자막 데이터 생성 모듈(332)을 포함한다.
방송용 비디오 합성부(340)는 방송 환경에 맞도록 경기내용 데이터와 영상 또는 문자 인식된 데이터를 합성하는 데이터 합성 모듈(341)을 포함한다.
방송자막 실시간 자동생성 시스템(300)의 각 모듈은 각각의 기능을 독립적으로 수행 가능한 프로그램이 저장된 개별 장치일 수 있으며, 각각의 모듈은 각 기능이 통합된 하나의 프로그램일 수도 있으며, 본 발명이 실시 예에만 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 시스템의 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도2는 본 발명의 실시 예에 따른 방송자막 실시간 자동생성 방법을 나타내는 흐름도 이며, 도3a 및 도3b는 본 발명의 실시 예에 따라 자동 생성된 방송 자막과 중계 화면에 방송 자막이 혼합된 영상을 나타내는 도면이다.
전광판(100)의 영상 또는 문자 인식률 및 인식속도를 개선하기 위해, 영상의 밝기, 크기, 경사도 등이 일관되도록 카메라(200)를 포함한 방송 장비를 셋업(setup)한다(S100).
카메라(200)는 전광판(100)에 표시되는 영상 또는 문자를 취득하여(S110) 영상 획득부(310)로 촬영된 데이터를 전송한다.
영상 획득부(310)의 디지타이징 모듈(311)은 수신한 영상 또는 문자 데이터를 디지타이징 하여 영상데이터 전송모듈(312)에 전송하고, 영상데이터전송모듈(312)는 수신한 디지타이징 된 영상 또는 문자 데이터를 영상처리부(320)에 전송한다(S120).
영상 전처리 모듈(321)은 입력 영상을 전처리 한다(S130).
즉, 영상 획득부(310)로부터 수신한 디지타이징 된 영상 또는 문자 데이터의 히스토그램을 분석하여 임계값을 설정하며, 전역적 또는 마스크(mask)적용 방법 및 출력되는 오류 보정 정보(차이 정보)의 크기가 출력 표현 한계를 넘어설 때 출력 데이터의 규모가 적응적으로 변화하도록 하는 적응적 이진화 방법 등을 사용하여 영상 또는 문자 데이터에 대한 이진화를 수행한다. 여기서 히스토그램이란 영상처리(이미지 프로세싱)에 있어서 영상의 명도 내용을 요약한 것을 말한다. 또한, 이진화란 물체와 배경을 분리하는 방법을 말하며, 어떤 임계값을 정하고 픽셀의 명도 값이 임계 값 보다 작으면 0으로 크면 1로 만드는 과정을 말한다. 영상 전처리 모듈(321)은 또한 영상 또는 문자 데이터의 향상을 위해 공간영역 방법 또는 주파수 영역 방법을 이용한다.
영상 전처리 모듈(321)은 허프 변환(HOUGH Transform) 또는 투영 윤곽 분석을 통해 영상의 기울어짐을 교정하고, 디지타이징 된 영상의 불필요한 잡영을 제거한다. 또한, 일관성 있는 영상 또는 문자의 특징 추출을 위해 영상 또는 문자의 위치, 크기, 기울어짐을 정규화하며, 영상 추적 및 문자(또는 단어)를 기본 단위로 분리한다. 여기서, 허프 변환이란 화면상의 한 직선상의 점을 평면으로 변환하여 하나의 점으로 표현하기 위한 영상처리 변환을 말한다.
문자인식 모듈(322)은 전광판(100)에 표시된 영상 또는 문자 데이터의 특징추출, 영상 또는 문자 데이터의 정보량 및 엔트로피 분석, 히스토그램 분석, 세선화, 골격선 추출, 패턴 매칭(pattern matching)을 통해 영상 또는 문자 데이터를 인식한다(S140).
영상 후처리 모듈(323)은 전처리된 영상으로부터 예외 처리 및 데이터를 추출한다. 즉, 인식대상인 전광판(100)에 나타나는 데이터는 일정한 변화규칙을 가지고 있으므로, 인식된 데이타가 이러한 변화규칙을 벗어나면 예외로 처리하여 인식오류를 최소화한 후에, 이를 방송자막 데이터로 사용한다.
시각 및 스코어의 경우 데이터의 변화에 일정한 규칙을 가지고 있다. 농구의 24초 룰의 경우는 전광판(100) 문자가 0 에서 24까지만 존재하며, 24에서 작은 수로 1초씩 변화하며, 역으로 변화하는 경우는 24로 일시에 되돌아가는 경우를 제외하면 존재하지 않는다. 농구 잔여시간의 경우는, 시간 데이터가 작아지는 방향으로 일정하게 줄어들며, 스코어의 경우는 농구의 경우 1점, 2점, 3점씩 증가되며, 일시에 많은 점수로 증가되거나, 역으로 감소되지 않는다. 이와 같이, 전광판(100)에서 데이터가 변화되는 특성을 감안하여 영상 후처리 모듈(323)은 인식된 데이터의 검증 또는 인식오류에 대해 예외처리를 수행한다.
방송용 CG 처리부(330)는 영상 처리부(320)에서 영상 처리된 영상 또는 문자 데이터를 수신하고, 데이터 구성 모듈(331)은 인식된 영상 또는 문자 데이터를 온라인 또는 일체형 데이터로 구성한다(S150).
자막 데이터 생성 모듈(332)은, 도3a와 같이, 인식된 영상 또는 문자 데이터를 경기 상황을 나타내는 자막으로 생성되도록 한다(S160).
방송용 비디오 합성부(340)는 방송용 CG 처리부(330)로부터 그래픽화 된 방송 자막 데이터를 수신하고, 데이터 합성 모듈(341)은 도3b에서와 같이 경기 상황을 촬영하는 촬영 카메라(도시하지 않음)로부터 전송된 경기 내용 데이터와 방송 자막 데이터를 합성한다(S170).
송출부(350)는 방송국 시스템(400)에 합성된 방송자막 데이터를 송출하여(S180) 중계기(500)를 통해 도3b와 같은 중계 영상을 텔레비전(600)에 방송될 수 있도록 하며, 텔레비전(600)은 수신한 경기 자막이 포함된 방송 데이터를 표시한다(S190).
본 발명의 실시 예는 하나의 실시 예에 지나지 않으며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 많은 변형 및 변경이 가능함은 물론이며, 본 발명이 실시 예에만 한정되는 것은 아니다.
이상에서와 같이, 본 발명의 전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 시스템 및 자동생성 방법은 영상 또는 문자 인식을 통해 각종 경기 중계용 데이터의 방송자막을 실시간으로 자동 생성함으로써, 일반인이 텔레비전을 통해 경기 데이터를 정확하고 간편하게 확인할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따라, 스포츠 방송 중계현장에서는 경기 데이터의 자막 처리를 일관된 방법으로 편리하게 수행될 수 있도록 한다.

Claims (10)

  1. 전광판에 표현되는 경기내용 데이터가 외부에 설치된 카메라를 통해 촬영되면, 방송시스템을 통해 상기 경기내용 데이터가 수상기로 방송될 수 있도록 자막 처리하는 방송 자막생성 시스템에서,
    상기 전광판을 통해 획득된 경기내용 데이터의 특정 위치의 영상 또는 문자를 인식하여 영상 처리하는 영상 처리부;
    상기 영상 처리부에 의해 영상 처리된 영상 또는 문자 데이터를 방송용 자막으로 자동 생성하는 그래픽 처리부;
    상기 경기내용 데이터와 자동 생성된 자막을 합성하는 비디오 합성부
    를 포함하는 전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 전광판에 표현된 경기내용 데이터를 상기 카메라로부터 수신하여 디지털 데이터로 변환하는 영상 획득부;
    상기 비디오 합성부에서 합성된 경기내용 데이터와 자동 생성된 자막 데이터를 상기 방송 시스템에 전송하는 송출부
    를 추가로 포함하는 전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 시스템.
  3. 제1항에서, 상기 영상 처리부가
    영상의 이진화, 영상 향상, 기울어짐 교정, 잡영 제거, 정규화, 외부분리를 통해 수신 영상 데이터에 대한 영상처리를 수행하는 영상 전처리 모듈;
    디지털 데이터로 변환된 영상 또는 문자 데이터의 특징을 검출하여 인식하는 문자인식 모듈; 및
    상기 전광판에 표현되는 데이터의 변화 규칙을 기준으로, 인식된 데이터가 변화 규칙을 벗어나면 예외로 처리하여 인식된 데이터의 오류를 최소화시켜 방송 자막 데이터로 사용하는 영상 후처리 모듈
    을 포함하는 전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 시스템.
  4. 제1항에서, 상기 그래픽 처리부가
    인식된 영상 또는 문자 데이터를 온라인 또는 일체형으로 구성하는 데이터 구성 모듈; 및
    상기 수상기를 통해 방송될 수 있도록, 데이터 구성 모듈로부터 재구성된 영상 또는 문자 데이터를 수신하여, 하나 이상의 응용 프로그램에 의해 자막을 생성하는 자막 데이터 생성 모듈
    을 포함하는 전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 시스템.
  5. 제2항에서 상기 영상 획득부가
    상기 카메라에 의해 획득된 경기내용 영상 또는 문자 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 디지타이징 모듈; 및
    변환된 경기내용 영상 또는 문자 데이터를 전송하기 위한 영상데이터 전송모듈
    을 포함하는 전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 시스템.
  6. 전광판에 표현되는 경기내용 데이터가 외부에 설치된 카메라를 통해 촬영되면, 방송시스템을 통해 상기 경기내용 데이터가 수상기로 방송될 수 있도록 자막 처리하는 방송 자막생성 시스템을 이용한 자막생성 방법에서,
    상기 카메라를 통해 수신한 입력영상 또는 문자 데이터를 영상 획득부로부터 전송 받아 영상 처리하는 단계;
    영상 처리된 영상 또는 문자 데이터의 특징을 추출하여 인식하는 단계; 및
    인식된 영상 또는 문자 데이터에 해당하는 방송용 자막을 자동으로 생성하는 단계
    를 포함하는 전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 방법.
  7. 제6항에서,
    자동 생성된 방송자막 데이터를 수신하여 전송된 경기 내용 데이터와 방송 자막 데이터를 합성하는 단계를 추가로 포함하는 전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 방법.
  8. 제6항에서, 상기 영상 처리 단계가
    수신된 영상 또는 문자 데이터의 히스토그램을 분석하여 임계값 설정, 전역적 또는 마스크 적용 방법, 적응적 이진화 방법을 통해 상기 영상 또는 문자 데이터에 대한 이진화를 수행하는 단계;
    공간영역 방법 또는 주파수 영역 방법을 선택적으로 사용하여 상기 영상 또는 문자 데이터를 향상시키는 단계;
    영상 변환계수 또는 투영 윤곽의 선택적인 분석을 통해 영상의 기울어짐을 교정하는 단계;
    디지타이징 된 영상의 불필요한 잡영을 제거하는 단계;
    일관성 있는 영상 또는 문자의 특징 추출을 위해 영상 또는 문자의 위치, 크기, 기울어짐을 정규화하며, 영상 추적 및 문자 데이터를 기본 단위로 분리하는 단계
    를 포함하는 전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 방법.
  9. 제6항에서, 상기 데이터 인식 단계가
    상기 전광판에 표시된 영상 또는 문자 데이터의 특징 추출, 영상 또는 문자 데이터의 정보량 및 엔트로피 분석, 히스토그램 분석, 세선화, 골격선 추출, 패턴 매칭을 통해 영상 또는 문자 데이터를 인식하는 것을 특징으로 하는 전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 방법.
  10. 제6항에서, 상기 자막 생성 단계가
    영상 처리된 영상 또는 문자 데이터를 수신하고, 인식된 영상 또는 문자 데이터를 온라인 또는 일체형 데이터로 선택적으로 구성하는 단계;
    인식된 영상 또는 문자 데이터를 경기 상황을 나타내는 자막으로 자동 생성하는 단계
    를 포함하는 전광판 문자인식 방송자막 실시간 자동생성 방법.
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