KR100584537B1

KR100584537B1 - Ｍｐｅｇ4를 이용한 감시용 카메라 정보 저장 방법

Info

Publication number: KR100584537B1
Application number: KR1019990042313A
Authority: KR
Inventors: 정의철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1999-10-01
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2006-05-30
Also published as: KR20010035625A

Abstract

MPEG4를 이용한 감시용 카메라의 효과적인 정보 기록 방법이 개시된다. 본 감시용 카메라 정보 기록 방법은 MPEG4를 사용하여 감시용 카메라에서 입력되는 화상 데이터를 기록하는 방법에 있어서, 상기 입력되는 화상 프레임간에 움직임 벡터를 구하는 과정, 상기 과정에서 구한 움직임 벡터값에 따라 초당 비디오 데이터 전송 속도값을 일정 간격으로 가변시키는 과정, 상기 과정에서 가변된 상기 비디오 데이터 전송 속도값이 최소치에 이르면 이미지 사이즈 포맷을 가변하는 과정, 상기 과정에서 이미지 사이즈 포맷을 가변할 때 마다 구해지는 움직임 벡터값에 따라 서치 영역을 가변하는 과정을 포함한다.

Description

ＭＰＥＧ4를 이용한 감시용 카메라 정보 저장 방법{Method for storeing data of monitoring camera}

도 1은 본 발명이 적용되는 MPEG4를 사용한 감시용 카메라 시스템을 보이는 블럭도이다.

도 2는 본 발명에 따른 MPEG4를 이용한 감시용 카메라 정보 저장 방법을 보이는 흐름도이다.

본 발명은 감시용 카메라 정보 저장 방법에 관한 것으로서, 특히 MPEG4(Moving Picture Eperts Group 4)이나 H.263 규격을 이용한 감시용 카메라의 효과적인 정보 저장 방법에 관한 것이다.

일반적으로 감시용 카메라는 움직임 JPEG(Joint Photographic Experts Group)나 MPEG1의 표준 규격을 주로 이용하고 있다. 이러한 표준 규격에서 감시용 카메라는 인트라 프레임(intra frame)내의 공간적 상관 관계만을 이용한 압축 방법을 사용함으로써 압축률이 저하할 뿐만 아니라 필요이상 큰 이미지 포맷 사이즈만을 사용한다. 그리고 종래의 감시용 카메라는 감시지역에 사람이나 물체의 움직임 유무에 관계없이 캡쳐된 데이터를 메모리에 저장한다. 따라서 종래의 감시용 카메라는 감시 지역에 어떠한 사물의 움직임도 없는 필요이상의 이미지 데이터들 까지도 저장하므로 메모리 용량이 커질 뿐만 아니라 저장시간이 한정되는 단점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 MPEG4를 이용한 감시용 카메라 시스템에서 움직임 벡터값에 따라 전송 속도, 이미지 사이즈 포맷, 서치 영역, 움직임 추정 매크로 블럭을 가변적으로 변환함으로써 입력되는 카메라 화상 데이터를 효과적으로 저장하는 저장 방법을 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 MPEG4를 사용하여 감시용 카메라에서 입력되는 화상 데이터를 저장 하는 방법에 있어서,

(a) 상기 입력되는 화상 프레임간에 움직임 벡터를 구하는 과정;

(b) 상기 (a)과정에서 구한 움직임 벡터값에 따라 초당 비디오 데이터 전송 속도값을 일정 간격으로 가변시키는 과정;

(c) 상기 (b)과정에서 가변된 상기 비디오 데이터 전송 속도값이 최소치에 이르면 이미지 사이즈 포맷을 가변하는 과정;

(d) 상기 (c)과정에서 이미지 사이즈 포맷을 가변할 때 마다 구해지는 움직임 벡터값에 따라 서치 영역을 가변하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라 정보 저장 방법이다.

이하 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 MPEG4를 사용한 감시용 카메라 시스템을 보이는 블럭도이며, 카메라 화상 데이터를 입력으로 하여 화상 데이터를 압축하는 인코더(110), 상기 인코더(110)에서 압축된 화상 데이터를 복구하는 디코더(120), 상기 디코더(120)에서 복구된 화상 데이터를 디스플레이하는 표시부(130)로 구성된다. 또한 상기 인코더(110)는 움직임추정기(112), 프로세서(114), 제1메모리(116), 제2메모리 (118)로 구성된다. 움직임 추정기(112)는 각 이미지들의 최소차인 움직임 벡터(MV)와 각 기본 블럭(16×16 또는 8×8)에 의한 각각의 픽셀에 대한 절대 차분치합(Sum of Absolute Differance:SAD)을 구한다. 제어부(114)는 움직임 추정기(112)에서 발생하는 움직임 벡터(MV) 및 SAD을 입력하여 초당 비디오 데이터의 전송 속도를 결정하는 레이트(rate) 제어용 Q값을 결정하고, 하나의 프레임 이미지의 크기를 결정하는 이미지 사이즈(예를 들면, CIF=352×288, QCIF=176×144)을 결정하고, 움직임 추정 기본 블럭인 8×8 또는 16×16매크로 블럭(macroblock)을 결정한다.

제1메모리(116)는 인코더(110)의 압축동작시 화상 데이터를 일시저장하는 DRAM이나 RAM등으로 이루어진 주저장매체이며, 캠코더의 시각/날짜등도 동시에 저장된다. 제2메모리(118)는 광디스크, 하드디스크와 같은 2차저장매체이다.

도 2는 본 발명에 따른 MPEG4를 이용한 감시용 카메라 정보 저장 방법을 보이는 흐름도로써 도 1의 장치를 결합시켜 설명한다. 도 2의 흐름도는 도 1의 인코 도(110)와 제1메모리(116)사이에서 동작된다.

먼저, MPEG4를 이용한 감시용카메라는 1초당 20프레임으로 이루어지며, 시간적 상관성을 이용한 즉, t시간상의 이미지 프레임과 t-1시간상의 이미지 프레임의 절대차분치 합의 최소값만을 저장하는 P-픽쳐 방식을 이용한다. 또한 움직임 추정기(112)는 기본 매크로값으로 16×16블럭을 사용하며, 기본 서치영역을 ±16을 사용한다.

212과정에서 감시용 카메라 시스템이 온(ON)된다. 이때 감시용 카메라 시스템이 온되면 t시간의 이미지가 인트라 코딩 방식인 I-픽쳐를 이용하여 공간적 상관성에 의해 압축된다. t시간의 이미지는 t-1시간축의 이미지로 가고 새로운 t 이미지가 입력된다.

213과정에서 움직임 추정기(112)가 동작된다. 이때 움직임 추정기(112)는 현재 이미지@t와 이전 이미지 @ t-1사이의 각 픽셀 차의 절대값들의 합을 이용하여 움직임 벡터를 구한다.

214과정에서 1초(20프레임) 동안 움직임 벡터(MV)가 "0"인가를 판단한다. 움직임 벡터값이 "0"이고 초당 저장되는 이미지 프레임수가 QCIF 20 프레임이라면 최소한 0.05초 동안에는 어떠한 물체도 감시 카메라의 감시 영역에 들어오지 않았다는 것을 알 수있다. 여기서 0.05초동안은 인간의 어떠한 움직임도 감시할 수 없는 짧은 시간이다.

216과정에서 1초(20프레임)동안 움직임 벡터가 "0"이면 감시카메라가 감시 영역에 어떠한 물체의 움직임도 없다고 판단하여 어떤 비디오 데이터도 저장하지 않기 위해 제1메모리(110)의 어드레스 증가를 정지한다. 이때 초당 비디오 데이터 속도를 결정하는 Q값은 이미 약속된 최상의 단계에 있는 가장 큰 값으로 정해지며 이는 인코더(110)의 제1메모리(116)의 어드레스를 생성하는 부분이 반복적으로 동일한 어드레스를 지정하도록하여 전혀 제1메모리(116)의 영역을 사용할 필요가 없게 된다. 이 과정은 움직임 벡터가 "0"가 될 때 까지 지속된다.

222과정에서 1초(20프레임)동안 움직임 벡터가 "0"가 아니면 미세 움직을 검출하기 위해 초당 비디오 데이터 속도를 결정하는 Q값을 일정 시간 간격으로 감소시킨다. 이때 데이터량= 전송속도/Q값이므로 Q값이 감소하면 데이터량이 증가하게 된다.

224과정에서 Q값이 일정시간간격으로 감소하여 최소값인 "1"이 되는 시점을 판단한다.

226과정에서 Q값이 "1"일 때 세밀한 부분을 상세하게 저장하기 위해 하나의 프레임 이미지의 크기를 결정하는 이미지 프레임 사이즈를 QCIF(176×144)에서 CIF(352×288)로 변환한다.

228과정에서 이미지 프레임 사이즈를 변환한 상태에서 움직임 벡터값과 임계값을 비교하여 움직임 벡터값이 임계값보다 크면 현재 상태를 유지한다.

230과정에서 움직임 벡터값이 임계값보다 적으면 움직임이 거의 없는 상태이므로 그동안 움직임 추정기(112)의 기본 매크로값으로 사용중인 16×16블럭을 8×8블럭으로 변환하여 움직임 벡터의 정확도를 높이고, 서치영역을 ±16을 ±8로 변환하여 탐색속도를 빠르게하고 프로세서(114)의 로드를 경감하도록한다.

이상과 같은 점진적인 상태의 변화는 움직임 벡터가 "0"인 상태에서 가장 큰 Q값을 갖는 최상위 단계로 넘어간다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정하지 않으며, 본 발명의 사상내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 즉, 도 2의 흐름도는 인코더(110)와 제1메모리(116)간의 동작이며, 만약 더이상 제1메모리에 데이터를 저장할 공간이 없다면 제2메모리(118)를 가동시켜 제1메모리(116)의 데이터를 제2메모리(118)로 전송한다. 따라서 실시간으로 시스템을 동작시키기 위해 제1메모리(116)를 2개로 더블 버퍼링할수 있다. 그리고 시각과 날짜는 독립적으로 정지하지 않고 동작하여 해당 실시간의 이미지 프레임의 시간을 저장할 수있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기존에 MPEG1을 이용한 감시용 카메라에 비해 최소 약 8배에서 수십배 까지 메모리에 저장되는 데이터양을 줄임으로써 더 많은 시간 동안의 데이터 저장할 수있으며, 또한 실제적으로 적은 움직임 변화시 움직임 추정의 정확도와 이미지 사이즈 및 질을 향상시켜 사소한 동작 까지도 포착할 수있다.

Claims

감시용 카메라에서 입력되는 화상 데이터를 압축 저장하는 방법에 있어서,

(a) 상기 입력되는 화상 프레임간에 움직임 벡터를 구하는 과정;

(b) 상기 (a)과정에서 구한 움직임 벡터값에 따라 초당 비디오 데이터 전송 속도값을 일정 간격으로 가변시키는 과정;

(c) 상기 (b)과정에서 가변된 상기 비디오 데이터 전송 속도값이 최소치에 이르면 이미지 사이즈 포맷을 가변하는 과정;

(d) 상기 (c)과정에서 이미지 사이즈 포맷을 가변할 때 마다 구해지는 움직임 벡터값에 따라 서치 영역을 가변하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라 정보 저장 방법.
제1항에 있어서, 상기 감시용 카메라의 데이터는 MPEG4규격으로 압축 저장되는 것임을 특징으로 하는 감시용 카메라 정보 저장 방법.
제1항에 있어서, 상기 (a)과정에서 구한 벡터값이 "0"이면 화상 데이터를 저장하지 않기 위해 메모리의 어드레스를 정지시키는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라 정보 저장 방법.
제1항에 있어서, 상기 (a)과정에서 구한 벡터값이 "0"값보다 크면 일정간격으로 초당 비디오 데이터 전송 속도값을 감소키는 것을 특징으로 하는 감시용카메라 정보 저장 방법.
제1항에 있어서, 상기 (c)과정은 상기 비디오 데이터 전송 속도값이 최소치에 이르면 QCIF를 CIF로 변환하는 과정임을 특징으로 하는 감시용카메라 정보 저장 방법.
제1항에 있어서, 상기 (d)과정은 움직임 벡터값에 따라 ±16을 ±8로 변환하는 과정을 과정임을 특징으로 하는 감시용카메라 정보 저장 방법.
제1항에 있어서, 상기 (c)과정에서 이미지 사이즈 포맷을 가변할 때 마다 구해지는 움직임 벡터값에 따라 움직임 추정 매크로 블럭을 가변하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라 정보 저장 방법.
제7항에 있어서, 상기 움직임 벡터값에 따라 움직임 추정 매크로 블럭을 16×16에서 8×8로 변환하는 과정임을 특징으로 하는 감시용 카메라 정보 저장 방법.