KR100515960B1 - 적응적 디지털 영상 기록기 및 그 제어 방법 - Google Patents

적응적 디지털 영상 기록기 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 디지털 영상 기록기는, 프레임 단위로 연속적으로 입력되는 디지털 영상 데이터를 처리하여 영상 저장부에 저장하는 디지털 영상 기록기로서, 웨이브렛 변환부, 움직임 대역 분할부, 움직임 검출부, 및 적응적 저장 제어부를 포함한다. 웨이브렛 변환부는 현재 프레임의 디지털 영상 데이터를 주파수 대역 별로 분할한다. 움직임 대역 분할부는, 웨이브렛 변환부에 의해 분할된 디지털 영상 데이터에 따라, 현재 프레임을 고주파수 영역과 저주파수 영역으로 분할한다. 움직임 검출부는, 현재 프레임의 저주파수 영역의 영상 데이터로부터의 프랙탈 계수들을 생성하고 이전 프레임의 프랙탈 계수들과 비교하여 그 차이값들을 형성하며, 이 차이값들로부터 현재 프레임의 움직임 정보를 구한다. 적응적 저장 제어부는, 영상 저장부의 저장 가능 용량이 영상 저장부의 총 용량의 절반보다 작은 제1 설정 용량 이하이면, 움직임 검출부로부터의 움직임 정보에 따라 현재 프레임의 움직임 가중값을 구하고, 현재 프레임의 움직임 가중값에 따라 현재 프레임의 움직임 정보를 영상 저장부에 저장하지 않거나 저장한다.

Description

적응적 디지털 영상 기록기 및 그 제어 방법{Adaptive digital video recorder, and method for controlling the same}
본 발명은, 디지털 영상 기록기 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 프레임 단위로 연속적으로 입력되는 디지털 영상 데이터를 처리하여 영상 저장부 예를 들어, 하드 디스크(Hard Disk)에 저장하는 디지털 영상 기록기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
디지털 영상을 영상 저장부에 저장하기 전에 수행되는 통상적인 영상 압축 방법에 있어서, JPEG(Joint Photographic coding Expert Group), MPEG(Moving Picture Expert Group), 웨이브렛(Wavelet) 변환, 및 프렉탈(fractal) 변환의 방법들이 잘 알려져 있다. 하지만 이들은 다음과 같은 문제점들을 가지고 있다.
JPEG 및 웨이브렛 변환 압축 방법은, 단일 프레임 또는 정지 영상에만 이용될 수 있고, 프레임 단위로 연속적으로 입력되는 영상 즉, 동영상에 전체적으로 이용될 수 없다. 또한, JPEG 압축 방법에 의하면, 높은 압축율에서 복원 화질이 나빠진다. MPEG 압축 방법만을 이용하는 경우, 과도한 부호화 시간이 요구된다. 또한, 프렉탈(fractal) 변환 압축 방법만을 이용하는 경우, 압축 시간은 빠르지만, 복원 화질에 있어서 흐릿하게 뭉게지는 현상이 나타난다.
한편, 통상적인 디지털 영상 기록기의 예로서 미국 특허 제6,317,152호의 디지털 영상 기록기를 들 수 있다. 이와 같은 통상적인 디지털 영상 기록기에 의하면, 영상 저장부의 저장 가능 용량에 따라 적응적으로 동영상의 저장/삭제 관리를 수행할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 디지털 동영상의 압축 과정에서 높은 압축율을 실현하면서도 과도한 부호화 시간을 줄이고 복원 화질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 영상 저장부의 저장 가능 용량에 따라 적응적으로 동영상의 저장/삭제 관리를 수행할 수 있는 디지털 영상 기록기 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 디지털 영상 기록기는, 프레임 단위로 연속적으로 입력되는 디지털 영상 데이터를 처리하여 영상 저장부에 저장하는 디지털 영상 기록기로서, 웨이브렛 변환부, 움직임 대역 분할부, 움직임 검출부, 및 적응적 저장 제어부를 포함한다. 상기 웨이브렛 변환부는 현재 프레임의 디지털 영상 데이터를 주파수 대역 별로 분할한다. 상기 움직임 대역 분할부는, 상기 웨이브렛 변환부에 의해 분할된 디지털 영상 데이터에 따라, 현재 프레임을 고주파수 영역과 저주파수 영역으로 분할한다. 상기 움직임 검출부는, 상기 현재 프레임의 저주파수 영역의 영상 데이터로부터의 프랙탈 계수들을 생성하고 이전 프레임의 프랙탈 계수들과 비교하여 그 차이값들을 형성하며, 상기 차이값들로부터 현재 프레임의 움직임 정보를 구한다. 상기 적응적 저장 제어부는, 상기 영상 저장부의 저장 가능 용량이 상기 영상 저장부의 총 용량의 절반보다 작은 제1 설정 용량 이하이면, 상기 움직임 검출부로부터의 움직임 정보에 따라 현재 프레임의 움직임 가중값을 구하고, 현재 프레임의 움직임 가중값에 따라 현재 프레임의 상기 움직임 정보를 상기 영상 저장부에 저장하지 않거나 저장한다.
또한, 상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 디지털 영상 기록기의 제어 방법은, 프레임 단위로 연속적으로 입력되는 디지털 영상 데이터를 처리하여 영상 저장부에 저장하는 디지털 영상 기록기의 제어 방법으로서, 웨이브렛 변환, 움직임 대역 분할, 움직임 검출, 및 적응적 저장 제어 단계들을 포함한다. 상기 웨이브렛 변환 단계에서는, 현재 프레임의 디지털 영상 데이터가 주파수 대역 별로 분할된다. 상기 움직임 대역 분할 단계에서는, 상기 웨이브렛 변환 단계에 의해 분할된 디지털 영상 데이터에 따라, 현재 프레임이 고주파수 영역과 저주파수 영역으로 분할된다. 상기 움직임 검출 단계에서는, 상기 현재 프레임의 저주파수 영역의 영상 데이터로부터의 프랙탈(fractal) 계수들이 생성되고 이전 프레임의 프랙탈 계수들과 비교되어 그 차이값들이 형성되며, 상기 차이값들로부터 현재 프레임의 움직임 정보가 구해진다. 상기 적응적 저장 제어 단계에서는, 상기 영상 저장부의 저장 가능 용량이 상기 영상 저장부의 총 용량의 절반보다 작은 제1 설정 용량 이하이면, 상기 움직임 검출 단계로부터의 움직임 정보에 따라 현재 프레임의 움직임 가중값이 구해지고, 현재 프레임의 움직임 가중값에 따라 현재 프레임의 상기 움직임 정보가 상기 영상 저장부에 저장되지 않거나 저장된다.
본 발명의 상기 디지털 영상 기록기 및 그 제어 방법에 의하면, 상기 웨이브렛 변환, 움직임 대역 분할, 및 움직임 검출로 인하여, 이전 프레임에 대한 현재 프레임의 상기 움직임 정보만의 저장이 가능하다. 왜냐하면, 상기 움직임 정보와 이전 프레임 사이의 관계들을 추적함에 의하여 각 프레임의 영상 복원이 가능하기 때문이다. 이에 따라, 높은 압축율을 실현하면서도 과도한 부호화 시간을 줄이고 복원 화질을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 적응적 저장 제어에 의하여, 상기 영상 저장부의 저장 가능 용량에 따라 적응적으로 동영상의 저장/삭제 관리가 수행될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 영상 기록기는, 프레임 단위로 연속적으로 입력되는 디지털 영상 데이터를 처리하여 영상 저장부(900)에 저장하는 디지털 영상 기록기로서, 웨이브렛 변환부(100), 움직임 대역 분할부(200), 움직임 검출부(300), 고주파수 대역 부호화부(400), 다단 근사화부(500), 데이터 압축부(600), 적응적 저장 제어부(700), 및 가중값 인덱스 저장부(800)를 포함한다.
웨이브렛 변환부(100)는 현재 프레임의 디지털 영상 데이터를 주파수 대역 별로 분할한다. 움직임 대역 분할부(200)는, 웨이브렛 변환부(100)에 의해 분할된 디지털 영상 데이터에 따라, 현재 프레임을 고주파수 영역과 저주파수 영역으로 분할한다. 프렉탈 계수 검출부(310)와 프랙탈 계수 변조부(320)를 포함하는 움직임 검출부(300)는, DPCM(Differential Pulse Code Modulation) 방법과 그 움직임 정보를 이용하여, 현재 프레임의 저주파수 영역의 영상 데이터로부터의 프랙탈(fractal) 계수들을 이전(以前) 프레임의 프랙탈 계수들과 비교하여 그 차이값들을 형성하고, 이 차이값들로부터 현재 프레임의 움직임 정보를 구한다.
고주파수 대역 부호화부(400)는 현재 프레임의 고주파수 영역의 영상 데이터를 부호화한다. 다단 근사화부(500)는, 고주파수 대역 부호화부로부터의 영상 데이터를 주파수 대역 별로 단계적으로 분할하면서, 그 분할 과정에서의 변화 정보를 구하여 데이터 압축부(600)에 제공한다. 데이터 압축부(600)는, 움직임 검출부(300)로부터의 현재 프레임의 움직임 정보와, 다단 근사화부(500)로부터의 변화 정보를 압축하여 적응적 저장 제어부(700)에 제공한다.
적응적 저장 제어부(700)는, 영상 저장부(900)의 저장 가능 용량이 영상 저장부(900)의 총 용량의 절반보다 작은 제1 설정 용량 이하이면, 움직임 검출부(300)로부터의 움직임 정보에 따라 현재 프레임의 움직임 가중값을 구하고, 현재 프레임의 움직임 가중값에 따라 현재 프레임의 상기 움직임 정보 및 상기 변화 정보를 영상 저장부(900)에 저장하지 않거나 저장한다. 또한, 현재 프레임의 상기 움직임 정보 및 상기 변화 정보가 영상 저장부(900)에 저장되는 경우, 적응적 저장 제어부(700)는 현재 프레임의 움직임 가중값을 가중값 인덱스 저장부(800)에 저장한다. 또한, 가중값 인덱스 저장부(800)는, 각 프레임의 움직임 가중값의 보존-시간 즉, 영상 저장부(900)에 저장되어 있는 프레임들 각각에 대한 영상 저장부(900)의 보존 시간에 비례한 보존-시간 가중값들을 지속적으로 갱신한다. 각 프레임에 대한 보존-시간 가중값들은 각 프레임에 대한 움직임 가중값들과 함께 적응적 저장 제어부(700)의 판단 요소들로서 작용한다. 이 적응적 저장 제어부(700)의 알고리듬은 도 6 내지 8의 설명에서 보다 구체화될 것이다.
상기 본 발명에 따른 디지털 영상 기록기에 의하면, 상기 웨이브렛 변환, 움직임 대역 분할, 및 움직임 검출로 인하여, 이전 프레임에 대한 현재 프레임의 상기 움직임 정보만의 저장이 가능하다. 왜냐하면, 상기 움직임 정보와 이전 프레임 사이의 관계들을 추적함에 의하여 각 프레임의 영상 복원이 가능하기 때문이다. 이에 따라, 높은 압축율을 실현하면서도 과도한 부호화 시간을 줄이고 복원 화질을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 적응적 저장 제어에 의하여, 상기 영상 저장부의 저장 가능 용량에 따라 적응적으로 동영상의 저장/삭제 관리가 수행될 수 있다.
도 1 및 2를 참조하여 도 1의 디지털 영상 기록기의 웨이브렛 변환부(100), 움직임 대역 분할부(200), 및 움직임 검출부(300)의 프레임 처리 동작을 설명하면 다음과 같다.
현재 프레임으로서의 N+1번째 프레임(FN+1)은, 웨이브렛 변환(단계 T100)에 의하여 주파수 대역 별로 분할된다. 또한, 움직임 대역 분할에 의하여 N+1번째 프레임(FN+1)은 고주파수 영역(빗금쳐지지 않은 영역)과 저주파수 영역(빗금쳐진 영역)으로 분할된다. 여기서, 저주파수 영역(빗금쳐진 영역)에서 대부분의 움직임이 일어나므로, 이 움직임 대역으로서의 저주파수 영역(빗금쳐진 영역)에서 움직임 정보로서의 프렉탈(fractal) 계수들이 검출된다(단계 D310N+1). 검출된 프렉탈 계수들은 이전(以前) 프레임으로서의 키(Key) 프레임(FN)에서 검출되었던(단계 D310N+1) 프렉탈 계수들과 비교되어, 발생 계수들의 차이값들이 형성된다(단계 T320). 이와 관련하여 된 상세한 방법은
도 2 및 3을 참조하면, 현재 프레임으로서의 N+1번째 프레임(FN+1)에서 이동 물체가 검출되면, N+1번째 프레임(FN+1)의 프렉탈(fractal) 계수들과 이전(以前) 프레임으로서의 키(Key) 프레임(FN)의 프렉탈 계수들과의 비교에 의하여 N+1번째 프레임(FN+1)의 움직임 정보가 생성된다. 이 움직임 정보는, 이전(以前) 프레임으로서의 키(Key) 프레임(FN)의 물체 위치와 현재 프레임으로서의 N+1번째 프레임(FN+1)의 물체 위치의 차이인 이동 거리, 현재 프레임으로서의 N+1번째 프레임(FN+1)의 물체 위치에 물체가 현재까지 놓여진 프레임들의 개수에 비례한 발생 횟수, 및 현재 프레임으로서의 N+1번째 프레임(FN+1)의 물체 위치를 포함한다.
도 4를 참조하면, 움직임 정보 인덱스는 인덱스 번호, 상기 이동 거리, 상기 발생 횟수, 및 상기 발생 위치의 정보들을 가진다. 가장 처음의 인덱스 번호 '0'은, 이전(以前) 프레임으로서의 키(Key) 프레임을 그대로 사용한다는 정보를 가진다. 가장 나중의 인덱스 번호 'N'은 현재 프레임의 영상 데이터를 모두 사용한다는 정보를 가진다. 나머지 인덱스 번호들 '1'부터 'N-1'까지는 각각 인덱스 번호, 상기 이동 거리, 상기 발생 횟수, 및 상기 발생 위치의 정보들을 가진다. 여기서, 상기 발생 횟수가 상대적으로 높은 프레임의 정보가 상대적으로 앞선 인덱스 번호를 가지도록 재배열된다. 이에 따라, 앞선 인덱스 번호로부터의 움직임 정보 검색에 의하여 현재 프레임의 움직임 정보가 움직임 정보에 존재하는지의 여부를 빠르게 확인할 수 있다.
도 5a 내지 5b를 참조하여, 현재 프레임으로서의 N+1번째 프레임에 대한 데이터 처리 방법을 총괄적으로 설명하면 다음과 같다.
현재 프레임으로서의 N+1번째 프레임이 입력되면(단계 S100), 상기 웨이브렛 변환에 의하여 N+1번째 프레임의 디지털 영상 데이터가 주파수 대역 별로 분할된다(단계 S110). 다음에, 상기 움직임 대역 분할에 의하여 N+1번째 프레임이 고주파수 영역과 저주파수 영역으로 분할된다(단계 S120). N+1번째 프레임이 저주파수 영역을 가지면(단계 S130), 이전(以前) 프레임인 N번째 프레임으로서의 키(Key) 프레임과의 비교(단계 S140)에 의하여 이동 물체의 검출 여부가 확인된다(단계 S150).
이동 물체가 검출되었으면, 이동 물체들의 개수가 계수된다(단계 S160). 다음에, 이동 물체들의 개수가 기준값 이상이면(단계 S170), 현재 프레임으로서의 N+1번째 프레임이 상기 키(Key) 프레임으로서 설정하고 키(Key) 프레임 버퍼에 저장된다(단계 S180). 이 경우, 인덱스 번호는 상기 'N'으로 설정되고(단계 S240), 현재 프레임으로서의 N+1번째 프레임이 압축되어(단계 S300) 적응적으로 저장된다(단계 S310). 이 적응적 저장 제어 단계(S310)의 알고리듬은 도 6 내지 8의 설명에서 보다 구체화될 것이다.
이동 물체들의 개수가 기준값 미만이면, 상기 키(Key) 프레임의 프렉탈 계수들과 N+1번째 프레임과의 상기 프렉탈 계수 비교에 의하여 N+1번째 프레임의 이동 물체들에 대한 움직임 정보가 검출된다(단계 S190). 다음에, 움직임 정보 인덱스에서 단계 S190으로부터의 움직임 정보가 검색된다(단계 S200).
검색 후, 단계 S190으로부터의 움직임 정보가 움직임 정보 인덱스에 존재하면(단계 S210), 그 인덱스 정보의 발생 횟수가 인덱스 정보 인덱스에서 갱신된다(단계 S210a). 또한, 새로운 영상 즉, 해당 인덱스 정보가 구성되어(단계 S250) 압축된 후(단계 S300), 적응적으로 저장된다(단계 S310).
검색 후, 단계 S190으로부터의 움직임 정보가 움직임 정보 인덱스에 존재하지 않으면(단계 S210), N+1번째 프레임의 움직임 정보의 오류를 판단하기 위하여 프렉탈 근사화 방법에 의하여 근사화된 영상이 생성된다(단계 S220). 다음에, 실제 영상과 근사화된 영상이 같지 않으면(단계 S230), N+1번째 프레임의 움직임 정보에 오류가 있으므로, 인덱스 번호는 상기 'N'으로 설정되고(단계 S240), 현재 프레임으로서의 N+1번째 프레임이 압축되어(단계 S300) 적응적으로 저장된다(단계 S310). 실제 영상과 근사화된 영상이 같으면(단계 S230), N+1번째 프레임의 움직임 정보에 오류가 없으므로, 인덱스 번호가 생성되고 움직임 정보가 상기 움직임 정보 인덱스에 저장된다(단계 S260). 또한, 새로운 영상 즉, 해당 인덱스 정보가 구성되어(단계 S250) 압축된 후(단계 S300), 적응적으로 저장된다(단계 S310).
한편, 상기 단계 S130에서 현재 프레임으로서의 N+1번째 프레임이 저주파수 영역을 갖지 않으면(단계 S130), N+1번째 프레임의 고주파수 영역의 영상 데이터가 부호화된다(단계 S280). 이 부호화된 영상 데이터는 주파수 대역 별로 단계적으로 분할되면서, 그 분할 과정에서의 변화 정보가 얻어진다(단계 S290). 이 변화 정보는 압축된 후(단계 S300), 적응적으로 저장된다(단계 S310).
한편, 상기 단계 S150에서 이동 물체가 검출되지 않으면, 인덱스 번호는 상기 '0'으로 설정되어(단계 S270), 이전(以前) 프레임인 N번째 프레임으로서의 키(Key) 프레임이 현재 프레임으로서의 N+1번째 프레임으로 사용된다. 이에 따라, 새로운 영상 즉, 해당 인덱스 정보 '0'이 구성되어(단계 S250) 압축된 후(단계 S300), 적응적으로 저장된다(단계 S310).
도 1 및 6을 참조하여, 현재 프레임으로서의 N+1번째 프레임에 대한 도 5b의 적응적 저장 제어 단계(S310)의 알고리듬을 설명하면 다음과 같다.
영상 저장부(900)의 저장 가능 용량이 영상 저장부(900)의 총 용량의 절반보다 작은 제1 설정 용량(CL1) 이하이면(단계 S61), 상기 저장 가능 용량이 상기 제1 설정 용량(CL1)보다 작은 제2 설정 용량(CL2)과 비교된다(단계 S64). 상기 저장 가능 용량이 상기 제2 설정 용량(CL2)보다 크면 도 7의 제1 적응적 저장 제어 단계가 수행되고(단계 S65), 그렇지 않은 경우 예를 들어, 영상 저장부(900)의 저장 가능 용량이 너무 작은 경우에는 도 8의 제2 적응적 저장 제어 단계가 수행된다(단계 S66). 이 제1 및 제2 적응적 저장 제어 단계들(S65, S66)의 수행 과정에서 현재 프레임으로서의 N+1번째 프레임의 상기 압축 데이터가 영상 저장부(900)에 저장되지 못한 경우, 이 압축 데이터가 특정 버퍼(도시되지 않음)에 저장된다.
한편, 영상 저장부(900)의 저장 가능 용량이 영상 저장부(900)의 총 용량의 절반보다 작은 제1 설정 용량(CL1)보다 크면(단계 S61), 상기 버퍼에 압축 영상 데이터가 존재하는지 확인된다(단계 S62). 확인 후, 상기 버퍼에 압축 영상 데이터가 존재하면, 버퍼에 있는 압축 영상 데이터가 영상 저장부(900)에 저장된다(단계 S63).
도 1 및 7을 참조하여 도 6의 제1 적응적 제어 단계(S65)의 알고리듬을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 움직임 정보 인덱스의 발생 횟수에 비례한 N+1번째 프레임의 움직임 가중값이 계산된다(단계 S71). 다음에, N+1번째 프레임의 움직임 가중값이 기준 움직임 가중값보다 크면(단계 S72), N+1번째 프레임의 상기 압축 영상 데이터가 영상 저장부(900)에 저장되고(단계 S73), N+1번째 프레임의 상기 움직임 가중값이 가중값 인덱스 저장부(800)에 저장된다(단계 S74).
하지만, N+1번째 프레임의 움직임 가중값이 기준 움직임 가중값 이하이면(단계 S72), N+1번째 프레임의 상기 압축 영상 데이터가 영상 저장부(900)에 저장되지 못하고 상기 버퍼에 저장된다(단계 S72).
도 1 및 8을 참조하여 도 6의 제2 적응적 제어 단계(S66)의 알고리듬을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 움직임 정보 인덱스의 발생 횟수에 비례한 N+1번째 프레임의 움직임 가중값이 계산된다(단계 S81). 다음에, 가중값 인덱스 저장부(800)에 저장되어 있는 움직임 가중값들중에서 최소값이 판독된다(단계 S82). 다음에, N+1번째 프레임의 움직임 가중값과 상기 최소 움직임 가중값이 비교된다(단계 S83).
상기 비교 단계(S83)에서 N+1번째 프레임의 움직임 가중값이 상기 최소 움직임 가중값보다 크면, 최소 움직임 가중값을 가진 프레임의 압축 영상 데이터가 영상 저장부(900)에서 삭제되고(단계 S84a), N+1번째 프레임의 상기 압축 영상 데이터가 영상 저장부(900)에 저장되며(단계 S85), N+1번째 프레임의 상기 움직임 가중값이 가중값 인덱스 저장부(800)에 저장된다(단계 S86).
상기 비교 단계(S83)에서 N+1번째 프레임의 움직임 가중값이 상기 최소 움직임 가중값 이하이면, 가중값 인덱스 저장부(800)에 저장되어 있는 상기 보존-시간 가중값들중에서 최소값이 판독된다(단계 S87). 다음에, 상기 최소 보존-시간 가중값과 기준 보존-시간 가중값이 서로 비교된다(단계 S88). 비교 후, 상기 최소 보존-시간 가중값이 기준 보존-시간 가중값 이하이면, 최소 보존-시간 가중값을 가진 프레임의 압축 영상 데이터가 영상 저장부(900)에서 삭제되고(단계 S84b), N+1번째 프레임의 상기 압축 영상 데이터가 영상 저장부(900)에 저장되며(단계 S85), N+1번째 프레임의 상기 움직임 가중값이 가중값 인덱스 저장부(800)에 저장된다(단계 S86). 하지만, 상기 최소 보존-시간 가중값이 기준 보존-시간 가중값보다 크면, N+1번째 프레임의 상기 압축 영상 데이터가 영상 저장부(900)에 저장되지 못하고 상기 버퍼에 저장된다(단계 S89).
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 영상 기록기 및 그 제어 방법에 의하면, 상기 웨이브렛 변환, 움직임 대역 분할, 및 움직임 검출로 인하여, 이전 프레임에 대한 현재 프레임의 상기 움직임 정보만의 저장이 가능하다. 왜냐하면, 움직임 정보와 이전 프레임 사이의 관계들을 추적함에 의하여 각 프레임의 영상 복원이 가능하기 때문이다. 이에 따라, 높은 압축율을 실현하면서도 과도한 부호화 시간을 줄이고 복원 화질을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 적응적 저장 제어에 의하여, 영상 저장부의 저장 가능 용량에 따라 적응적으로 동영상의 저장/삭제 관리가 수행될 수 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 영상 기록기의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 디지털 영상 기록기의 웨이브렛 변환부, 움직임 대역 분할부, 및 움직임 검출부의 프레임 처리 동작을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 디지털 영상 기록기의 움직임 검출부에서 움직임 정보를 생성하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1의 디지털 영상 기록기의 움직임 검출부에서 생성된 움직임 정보 인덱스의 내부 배열 방법을 보여주는 도면이다.
도 5a 내지 5b는 도 1의 디지털 영상 기록기의 데이터 처리 방법을 총괄적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5b의 적응적 저장 제어 단계의 알고리듬을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6의 제1 적응적 제어 단계의 알고리듬을 보여주는 도면이다.
도 8은 도 6의 제2 적응적 제어 단계의 알고리듬을 보여주는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100...웨이브렛 변환부, 200...움직임 대역 분할부,
310...프렉탈 계수 검출부, 320...프렉탈 계수 변조부,
300...움직임 검출부, 400...고주파수 대역 부호화부,
500...다단 근사화부, 600...데이터 압축부,
700...적응적 저장 제어부, 800...가중값 인덱스 저장부,
900...영상 저장부, FN...이전(以前) 프레임,
FN+1...현재 프레임.

Claims (13)

  1. 프레임 단위로 연속적으로 입력되는 디지털 영상 데이터를 처리하여 영상 저장부에 저장하는 디지털 영상 기록기에 있어서,
    현재 프레임의 디지털 영상 데이터를 주파수 대역 별로 분할하는 웨이브렛 변환부;
    상기 웨이브렛 변환부에 의해 분할된 디지털 영상 데이터에 따라, 현재 프레임을 고주파수 영역과 저주파수 영역으로 분할하는 움직임 대역 분할부;
    상기 현재 프레임의 저주파수 영역의 영상 데이터로부터의 프랙탈 계수들을 생성하고 이전 프레임의 프랙탈 계수들과 비교하여 그 차이값들을 형성하며, 상기 차이값들로부터 현재 프레임의 움직임 정보를 구하는 움직임 검출부; 및
    상기 영상 저장부의 저장 가능 용량이 상기 영상 저장부의 총 용량의 절반보다 작은 제1 설정 용량 이하이면, 상기 움직임 검출부로부터의 움직임 정보에 따라 현재 프레임의 움직임 가중값을 구하고, 현재 프레임의 움직임 가중값에 따라 현재 프레임의 상기 움직임 정보를 상기 영상 저장부에 저장하지 않거나 저장하는 적응적 저장 제어부를 포함한 디지털 영상 기록기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 움직임 검출부가,
    이전 프레임의 물체 위치와 현재 프레임의 물체 위치의 차이인 이동 거리, 상기 현재 프레임의 물체 위치에 물체가 현재까지 놓여진 프레임들의 개수에 비례한 발생 횟수, 및 상기 현재 프레임의 물체 위치를 포함하는 상기 움직임 정보를 구하는 디지털 영상 기록기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 적응적 저장 제어부가,
    상기 움직임 검출부로부터의 상기 움직임 정보에 포함된 상기 발생 횟수에 비례하도록 상기 움직임 가중값을 구하는 디지털 영상 기록기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 현재 프레임의 고주파수 영역의 영상 데이터를 부호화하는 고주파수 대역 부호화부; 및
    상기 고주파수 대역 부호화부로부터의 영상 데이터를 주파수 대역 별로 단계적으로 분할하면서, 그 분할 과정에서의 변화 정보를 구하여 상기 적응적 저장 제어부에 제공하는 다단 근사화부를 더 포함한 디지털 영상 기록기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 움직임 검출부로부터의 현재 프레임의 움직임 정보와, 상기 다단 근사화부로부터의 변화 정보를 압축하여 상기 적응적 저장 제어부에 제공하는 데이터 압축부를 더 포함한 디지털 영상 기록기.
  6. 프레임 단위로 연속적으로 입력되는 디지털 영상 데이터를 처리하여 영상 저장부에 저장하는 디지털 영상 기록기의 제어 방법에 있어서,
    현재 프레임의 디지털 영상 데이터를 주파수 대역 별로 분할하는 웨이브렛 변환 단계;
    상기 웨이브렛 변환 단계에서 분할된 디지털 영상 데이터에 따라, 현재 프레임을 고주파수 영역과 저주파수 영역으로 분할하는 움직임 대역 분할 단계;
    상기 현재 프레임의 저주파수 영역의 영상 데이터로부터의 프랙탈 계수들을 생성하고 이전 프레임의 프랙탈 계수들과 비교하여 그 차이값들을 형성하며, 상기 차이값들로부터 현재 프레임의 움직임 정보를 구하는 움직임 검출 단계; 및
    상기 영상 저장부의 저장 가능 용량이 상기 영상 저장부의 총 용량의 절반보다 작은 제1 설정 용량 이하이면, 상기 움직임 검출 단계로부터의 움직임 정보에 따라 현재 프레임의 움직임 가중값을 구하고, 현재 프레임의 움직임 가중값에 따라 현재 프레임의 상기 움직임 정보를 상기 영상 저장부에 저장하지 않거나 저장하는 적응적 저장 제어 단계를 포함한 디지털 영상 기록기의 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 움직임 검출 단계에서,
    이전 프레임의 물체 위치와 현재 프레임의 물체 위치의 차이인 이동 거리, 상기 현재 프레임의 물체 위치에 물체가 현재까지 놓여진 프레임들의 개수에 비례한 발생 횟수, 및 상기 현재 프레임의 물체 위치를 포함하는 상기 움직임 정보가 구해지는 디지털 영상 기록기의 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 적응적 저장 제어 단계에서,
    상기 움직임 검출 단계로부터의 상기 움직임 정보에 포함된 상기 발생 횟수에 비례하도록 상기 움직임 가중값을 구하는 디지털 영상 기록기의 제어 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 현재 프레임의 고주파수 영역의 영상 데이터를 부호화하는 고주파수 대역 부호화 단계; 및
    상기 고주파수 대역 부호화부로부터의 영상 데이터를 주파수 대역 별로 단계적으로 분할하면서, 그 분할 과정에서의 변화 정보를 구하여 상기 적응적 저장 제어 단계에 제공하는 다단 근사화 단계를 더 포함한 디지털 영상 기록기의 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 움직임 검출부로부터의 현재 프레임의 움직임 정보와, 상기 다단 근사화부로부터의 변화 정보를 압축하여 상기 적응적 저장 제어 단계에 제공하는 데이터 압축 단계를 더 포함한 디지털 영상 기록기의 제어 방법.
  11. 제6항에 있어서, 상기 적응적 저장 제어 단계에서,
    상기 영상 저장부에 저장되지 못한 프레임의 상기 움직임 정보가 버퍼에 저장된 후, 사용자의 삭제 조작에 의하여 상기 영상 저장부의 저장 가능 용량이 상기 제1 설정 용량보다 커지면, 상기 버퍼에 저장된 프레임의 상기 움직임 정보가 상기 영상 저장부에 저장되는 디지털 영상 기록기의 제어 방법.
  12. 제6항에 있어서, 상기 적응적 저장 제어 단계가,
    상기 영상 저장부의 저장 가능 용량이 상기 제1 설정 용량보다 작은 제2 설정 용량보다 작으면, 상기 영상 저장부에 저장되어 있는 프레임들의 움직임 가중값들중에서 최소 움직임 가중값을 현재 프레임의 움직임 가중값과 비교하는 비교 단계;
    현재 프레임의 움직임 가중값이 상기 최소 움직임 가중값보다 크면, 상기 최소 움직임 가중값을 가진 프레임의 상기 움직임 정보를 상기 영상 저장부에서 삭제하는 삭제 단계; 및
    현재 프레임의 상기 움직임 정보를 상기 영상 저장부에 저장하는 저장 단계를 포함하는 디지털 영상 기록기의 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 영상 저장부에 저장되어 있는 프레임들 각각에 대한 상기 영상 저장부의 보존 시간에 비례한 보존-시간 가중값들이 지속적으로 갱신되고,
    상기 적응적 저장 제어 단계가,
    상기 비교 단계에서 상기 최소 움직임 가중값이 현재 프레임의 움직임 가중값 이상이면, 상기 영상 저장부에 저장되어 있는 프레임들의 보존-시간 가중값들중에서 최소 보존-시간 가중값을 기준 보존-시간 가중값과 비교하는 단계;
    상기 최소 보존-시간 가중값이 상기 기준 보존-시간 가중값 이하이면, 상기 최소 보존-시간 가중값을 가진 프레임의 상기 움직임 정보를 상기 영상 저장부에서 삭제하는 단계; 및
    현재 프레임의 상기 움직임 정보를 상기 영상 저장부에 저장하는 저장 단계를 더 포함하는 디지털 영상 기록기의 제어 방법.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100846794B1 (ko) * 2006-10-26 2008-07-16 삼성전자주식회사 양방향 디지털 방송 신호의 저장방법, 재생방법, 그 장치 및 기록매체
KR100841331B1 (ko) * 2007-01-16 2008-06-25 엘지전자 주식회사 재생 기록 장치 및 재생 기록 파일 관리 방법
JP4991786B2 (ja) * 2009-04-17 2012-08-01 株式会社東芝 コンテンツ再生装置及びコンテンツ再生方法
US9082278B2 (en) * 2010-03-19 2015-07-14 University-Industry Cooperation Group Of Kyung Hee University Surveillance system
WO2014128616A2 (en) * 2013-02-22 2014-08-28 Amit Kumar Jain Amit Method of recording, editing and sharing an agglomeration of videos
CN107864397B (zh) * 2017-11-03 2019-09-10 中广热点云科技有限公司 一种用于优化记录视频节目存储的方法和设备
US11182906B2 (en) * 2019-11-24 2021-11-23 International Business Machines Corporation Stream object tracking with delayed object detection

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001045485A (ja) * 1999-07-30 2001-02-16 Sony Corp 動画像符号化装置及び方法、復号装置及び方法、並びに画像記録再生装置
KR20010087947A (ko) * 2000-03-09 2001-09-26 이중구 디지털 레코딩 시스템의 영상 압축 신호 처리 장치 및 그방법
JP2001309381A (ja) * 2000-04-25 2001-11-02 Canon Inc 画像処理装置及びその方法と記憶媒体
US6317152B1 (en) * 1999-07-17 2001-11-13 Esco Electronics Corporation Digital video recording system
JP2001326936A (ja) * 2000-03-10 2001-11-22 Sony Corp 画像符号化装置及び方法
KR20030039815A (ko) * 2001-11-14 2003-05-22 박상래 디브이알에서 계층적 블록 기반을 이용한 움직임 검출방법
KR20030048719A (ko) * 2001-12-12 2003-06-25 박상래 Dvr 시스템에서 영상전송 및 저장을 위한 웨이블릿 변환기반 영상 압축 기법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69213511T2 (de) * 1991-03-07 1997-04-17 Mitsubishi Electric Corp Kodiervorrichtung zum Kodieren eines digitalen Bildsignals
US6067383A (en) * 1995-09-12 2000-05-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Coding method, coding apparatus, wavelet transform apparatus, and wavelet reverse transform apparatus
US6792156B2 (en) * 2000-03-09 2004-09-14 Samsung Techwin Co., Ltd. Data compression device of digital recoding system and data compression method for using a data compression device for compressing input image data
KR100361804B1 (ko) * 2001-01-09 2002-11-23 이화트론 주식회사 웨이브렛 이론을 이용한 동영상 압축/복원 장치 및 그 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6317152B1 (en) * 1999-07-17 2001-11-13 Esco Electronics Corporation Digital video recording system
JP2001045485A (ja) * 1999-07-30 2001-02-16 Sony Corp 動画像符号化装置及び方法、復号装置及び方法、並びに画像記録再生装置
KR20010087947A (ko) * 2000-03-09 2001-09-26 이중구 디지털 레코딩 시스템의 영상 압축 신호 처리 장치 및 그방법
JP2001326936A (ja) * 2000-03-10 2001-11-22 Sony Corp 画像符号化装置及び方法
JP2001309381A (ja) * 2000-04-25 2001-11-02 Canon Inc 画像処理装置及びその方法と記憶媒体
KR20030039815A (ko) * 2001-11-14 2003-05-22 박상래 디브이알에서 계층적 블록 기반을 이용한 움직임 검출방법
KR20030048719A (ko) * 2001-12-12 2003-06-25 박상래 Dvr 시스템에서 영상전송 및 저장을 위한 웨이블릿 변환기반 영상 압축 기법

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