KR100739995B1 - 자동 검색 기능을 구비한 ｃｃｔｖ 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 따른 자동 검색 기능을 구비한 CCTV 시스템 및 그 방법은, 촬영된 영상신호를 프레임 단위로 비교하여 동작을 검출한 후, 소정의 신호를 출력하는 동작검출부, 동작검출부의 출력신호를 입력으로 받고, 동작 변이 정도에 따른 소정의 코드를 발생시키는 코드발생부, 상기 영상신호 및 상기 발생된 코드를 저장하는 데이터저장부, 상기 데이터저장부에 저장된 영상 데이터를 재생하는 영상재생부 및, 상기 데이터저장부에 저장된 코드 데이터를 읽고 상기 영상재생부의 재생속도를 조절하는 재생속도제어부를 포함한다. 이에 의하면, 영상의 동작 변이 정도에 따라 소정의 코드를 발생시키고, 재생시 상기 코드에 따라 재생속도를 조절하여 디스플레이함으로써, CCTV에 녹화된 영상 중 이상상태를 보다 효율적으로 검색할 수 있는 효과가 있다.
CCTV, 타입랩스 VCR, 이상상태, 프레임, 동작검출방법.

Description

자동 검색 기능을 구비한 ＣＣＴＶ 시스템 및 그 방법{The CCTV system which has a automatic searching capability and Method thereof}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CCTV 시스템을 도시한 블록도,
도 2는 도 1의 동작검출부의 동작검출과정을 설명한 예시도,
도 3은 도 1의 코드발생부의 코드발생과정을 설명한 예시도,
도 4는 2개의 카메라에서 촬영된 영상 신호를 저장 및 재생하는 경우를 설명한 예시도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 검색 방법의 흐름도이다.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
210. 카메라 220. 멀티플렉서
230. 동작검출부 240. 코드발생부
250. 데이터저장부 260. 재생속도제어부
270. 영상재생부 280. 디멀티플렉서
310. n-1 프레임 320. 버퍼메모리
330. n 프레임 510. 영상트랙
520. 음성트랙
본 발명은 자동 검색 기능을 갖는 CCTV 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 피사체가 움직인 정도에 따른 부가적 정보를 영상 정보와 함께 기록하여 이후에 효율적으로 영상을 검색하도록 하는 자동 검색 기능을 구비한 CCTV 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
CCTV(Close Circuit TeleVision)란 특정 수신자를 대상으로 화상을 전송하는 방식의 폐회로 텔레비전 시스템을 말하며, 주로 공공기관이나 공장 등에 설치되어 도난 및 각종 범죄, 기계의 오작동 여부 등을 감시하는 용도로 많이 사용된다.
CCTV에 녹화된 영상은 CCTV의 용도적 특성상 한정된 범위를 집중하여 촬영하기 때문에 대부분 정지영상이다. 또한, 이러한 정지영상을 장시간에 걸쳐 기록하여야 하기 때문에 CCTV 시스템에서의 저장 장치는 일반 VCR과는 달리 테이프의 사용시간을 늘려주는 방식인 타임랩스 VCR (Time Laps VCR)이 주로 사용된다.
타임랩스 VCR에 녹화된 영상을 분류하면, 정지된 장면은 보통의 정상상태로 볼 수 있으나 움직임이 있는 장면은 도난발생 또는 기계의 오작동 등의 이상상태로 분류될 가능성이 크다.
따라서, 이상상태의 발생 여부를 확인하기 위해서는 녹화된 영상 중 움직임 이 있는 부분을 주의해서 살펴보아야 한다.
종래에는 이러한 이상상태를 확인하기 위해서는 녹화된 영상 전부를 처음부터 끝까지 재생하는 방법을 사용하여 상당한 시간적 낭비를 초래하였다.
한편, 대한민국 특허 제0176157호에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로 감시용 카메라를 통해 촬영된 카메라신호를 테이프에 기록할 때, 경보, 비디오 손실, 외부인 침입과 같은 사건별로 식별코드를 발생 및 기록하고, 재생시 기록된 식별코드를 검출하여 검출된 결과와 사용자가 설정한 사건 등과 비교하여 재생하는 방법을 개시하고 있다.
그러나, 상기 방법은 사용자가 설정모드에서 사건별 해당번호를 직접 입력하여야 하므로 불편한 점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명은 영상 신호 저장시 움직임의 정도에 따른 소정의 코드를 함께 저장하고, 이후에 상기 코드에 따라 재생속도를 조절함으로써, CCTV의 영상을 효율적으로 검색하는 자동 검색 기능을 구비한 CCTV 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 검색 기능을 구비한 CCTV 시스템은, 촬영된 영상신호를 프레임 단위로 비교하여 동작을 검출한 후, 프레임데 이터 차이에 비례하는 신호를 출력하는 동작검출부, 상기 동작검출부의 출력신호를 수신하여 동작 변이 정도에 대응되는 코드를 발생시키는 코드발생부, 상기 영상신호 및 상기 발생된 코드를 저장하는 데이터저장부, 상기 데이터저장부에 저장된 영상 데이터를 재생하는 영상재생부 및, 상기 데이터저장부에 저장된 코드 데이터를 읽고 상기 영상재생부의 재생속도를 조절하는 재생속도제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 프레임데이터는 DCT 계수, 농도 히스토그램 또는 칼라 히스토그램 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한, 상기 데이터저장부는 영상 트랙과 음성 트랙으로 구성되며, 상기 영상신호는 영상 트랙에 저장되고, 상기 발생된 코드는 음성 트랙에 저장되는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 코드발생부는 유한개의 정수 코드를 발생시키되, 동작 변이 정도가 클수록 큰 정수 코드를 발생시키고, 상기 재생속도제어부는 저장된 정수 코드가 클수록 영상재생속도를 느리게 조절하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 검색 방법에 의하면, a) 입력된 영상신호를 프레임 단위로 비교하여 동작을 검출하는 단계, b) 상기 검출된 동작의 변이 정도에 대응되는 코드를 발생시키는 단계, c) 상기 코드를 영상 신호와 함께 저장하는 단계, d) 상기 저장된 영상 데이터를 재생하되, 상기 저장된 코드에 따라 재생속도를 조절하여 영상을 재생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 b)단계는 유한개의 정수 코드를 발생시키되, 동작 변이 정도가 클수록 큰 정수 코드를 발생시키고, 상기 d)단계는 저장된 정수 코드가 클수록 영상재생속도를 느리게 조절하는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 검색 기능을 구비한 CCTV 시스템 및 방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CCTV 시스템을 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이 동작검출부(230), 코드발생부(240), 데이터저장부(250), 영상재생부(270) 및, 재생속도제어부(260)를 포함한다.
카메라부(210)는 특정지역을 보다 자세하게 감시하기 위해 복수개의 카메라로 구성되며, 영상을 촬영하여 복수개의 영상신호를 출력하게 된다. 상기 영상 신호는 아날로그-디지털 변환되어 출력될 수도 있다.
상기 복수개의 영상 신호는 다중화기(multiplexer)(220)를 통해 프레임 주기로 스위칭(switching)되어 하나의 신호로 출력된다. 즉, 다중화기(220)를 통해 출력된 신호는 복수개의 카메라를 통해 촬영된 영상이 프레임별로 저장되어 있다(도 4 참조).
동작검출부(230)는 상기 다중화기(220)로부터 출력된 영상신호를 프레임별로 비교하여 동작을 검출한 후, 프레임데이터 차이에 비례하는 신호를 출력한다. 프레임이란 연속적으로 변화하는 동영상의 개별적 정지화면을 말한다. 각 프레임의 움 직임을 검출하는 방법은 다양하게 제시되어 있다. 일반적으로 한 장의 프레임에 대하여 대표적인 특징값을 구하고, 각 프레임간의 특징값의 차이가 임계값 이상이 되는 프레임을 컷으로 검출하는 방법이 주로 사용된다.
도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 동작검출방법을 예시적으로 설명하면, n-1 번째 프레임데이터(310)를 버퍼메모리(320)에 저장하고, 저장된 n-1 번째 프레임데이터(310)와 n 번째 프레임데이터(330)를 비교하여 그 차이가 설정된 기준치 이상이면 움직임이 있는 것으로 보고 동작을 검출한다.
상기와 같이 동작이 검출되면 동작검출부(230)는 프레임데이터 차이에 비례하는 신호를 출력한다. 프레임데이터로는 DCT 계수, 농도 히스토그램, 칼라 히스토그램 등의 특징값을 사용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
다시 도 1을 참조하면, 코드발생부(240)는 상기 동작검출부(230)의 출력신호를 수신하여 동작 변이 정도에 대응되는 소정의 코드(code)를 발생시킨다. 상기 동작검출부(230)의 출력신호는 프레임데이터 차이에 비례하고, 프레임데이터 차이는 각 프레임의 변화정도를 나타내므로, 코드발생부(240)는 상기 동작검출부(230)의 출력신호를 인가받아 각 프레임간의 동작 변이 정도를 계산하여 이에 대응되는 소정의 코드를 발생시킬 수 있다.
상기 발생 되는 코드는 다양하게 응용할 수 있으나, 동작 변이 정도에 비례하여 동작 변이 정도가 클수록 큰 정수코드를 발생시키는 것이 바람직하다.
도 3을 참조하여, 정수코드를 발생시키는 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 상세한 설명을 위해 프레임데이터를 DCT 계수로 예시하였을뿐, 이에 한정 하는 것은 아니다. DCT 계수란 Discrete cosine transform의 약자로써, 국제 표준 규격의 화상 압축 방식인 MPEG에서는 영상을 8x8 즉, 64개의 블럭 단위로 인코딩하는데, 이 64개의 데이터를 64개의 코사인 함수로 표기하는 것을 DCT 라 하고, 이렇게 변환된 코사인 함수들의 계수를 DCT 계수라 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, n-1번째 프레임(310)과 n번째 프레임(330)의 블록의 DCT 계수 중 같은 블록의 DC 성분들의 차분치의 총합으로 양 프레임의 비유사도를 구한다. 양 프레임간 움직임이 많을수록 양 프레임의 특징정보(DCT 계수)가 변하게 되어 상기 비유사도값(410)은 증가하게 된다. 동작검출부(230)에서 동작을 검출한 후, 이러한 비유사도값(410)에 해당하는 소정의 신호를 출력하면, 코드발생부(240)는 상기 출력신호를 불연속적인 레벨(level)인 동작 변이 정도값(420)으로 변환하고, 다시 상기 레벨 값에 대응하는 정수코드(430)를 발생시키게 된다. 비유사도값이 클수록 움직임이 많은 것이 일반적이지만, 비유사도값은 단순한 프레임데이터 차이에 불과한 것이므로 비유사도값에 따른 동작 변이 정도 값은 다양하게 설정될 수 있음은 물론이다.
다시 도 1을 참조하면, 데이터저장부(250)는 영상신호를 저장하되, 상기 발생된 정수 코드(430)를 함께 저장한다. 상기 데이터저장부(250)는 영상 트랙과 음성 트랙으로 구성되며, 상기 영상 신호는 영상 트랙에 저장되고, 상기 발생된 코드는 음성 트랙에 저장될 수 있다.
상기 데이터저장부(250)에 저장된 영상데이터는 역다중화기(Demultiplexer)(280)를 거쳐 각 채널별로 분리되어 영상재생부(270)로 인가된 다.
영상재생부(270)는 저장된 영상신호를 디스플레이하는 모니터로 구성되며, 각 채널별로 영상을 재생하는 분할 모니터인 것이 바람직하다.
재생속도제어부(260)는 상기 데이터저장부(250)에 저장된 코드 데이터를 읽고, 상기 영상재생부(270)의 재생속도를 제어하는 소정의 제어신호를 출력한다.
도 4를 참조하여, 재생속도가 조절되는 구제적인 과정을 2개의 카메라에서 촬영된 영상 신호를 저장 및 재생하는 것을 예시로 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시한 바와 같이, 영상 트랙(510)에는 a채널과 b채널의 영상이 프레임 주기로 저장되고, 음성 트랙(520)에는 상기 코드발생부(240)에서 동작 변이 정도에 따라 생성된 코드가 저장된다. 상술하였듯이, 동작 변이 정도에 비례하는 정수 코드를 저장하는 것이 바람직하다. 상기 영상 데이터는 역다중화기(Demultiplexer)(280)를 거쳐 각 채널별로 영상이 디스플레이된다. 이때, 재생속도제어부(260)에 의해 영상재생부(270)의 재생속도가 조절되는데, 저장된 정수 코드가 클수록 영상은 느리게 디스플레이 된다.
예를 들어, a채널의 경우 발생된 코드가 모두 '0'이다. 즉, 움직임 정도가 거의 없는 것으로 볼 수 있으므로 영상을 빠르게 재생하여 시간을 단축한다(530). 그러나 b채널의 경우 발생된 코드는 3번째 프레임에서 '2'로 변하였다. 즉, 2번째 프레임과 3번째 프레임 사이에서 움직임이 검출된 것으로 볼 수 있으므로 2번째 프레임까지 빠르게 재생하다가 3번째 프레임에 도착하면 영상을 느리게 재생하여 이상상태를 검출할 수 있도록 하는 것이 가능하다(540).
할당된 정수코드의 개수가 많으면 재생속도를 단계별로 세분화할 수 있으나, 처리 속도 면에서 부하가 걸릴 가능성이 있으므로 적절히 조절하는 것이 필요하다. 바람직하게는 '0'부터 '4'까지 5개의 정수코드를 할당하여 5단계로 재생속도를 조절하는 것이 유리하다.
도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 자동 검색 방법을 상세히 설명하기로 한다.
녹화가 시작되면 프레임을 비교하여 움직임을 검출한 후(S610), 상기 검출된 움직임에 따라 소정의 정수 코드를 발생시킨다(S620). 이때, 움직임이 없거나 거의 없는 경우에는 '0'에 해당하는 정수 코드를 발생시키고, 움직임이 많을수록 '1'에서부터 '4'까지의 정수 코드를 발생시키는 것이 유리하나, 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 발생된 코드는 영상 신호와 함께 데이터저장부에 저장된다(S630).
이후 재생요청이 있을 때까지 상기 과정이 되풀이되다가, 재생요청이 있는 경우(S640) 상기 저장된 정수 코드에 따라 '0' 코드에 해당하는 프레임은 빠르게 재생하고, '4' 코드에 해당하는 프레임일수록 느리게 재생(S650)하여 효율적 검색이 이루어지도록 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동 검색 기능을 구비한 CCTV 시스템 및 그 방법에 의하면, 영상의 동작 변이 정도에 따라 소정의 코드를 발생시키고, 재생시 코드에 따라 재생속도를 조절하여 디스플레이함으로써, CCTV에 녹화된 영상 중 이상상태를 보다 효율적으로 검색할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 촬영된 영상신호를 프레임 단위로 비교하여 동작을 검출한 후, 프레임데이터 차이에 비례하는 신호를 출력하는 동작검출부;
    상기 동작검출부의 출력신호를 수신하여 동작 변이 정도에 대응되는 코드를 발생시키는 코드발생부;
    상기 영상신호 및 상기 발생된 코드를 저장하는 데이터저장부;
    상기 데이터저장부에 저장된 영상 데이터를 재생하는 영상재생부; 및,
    상기 데이터저장부에 저장된 코드 데이터를 읽고 상기 영상재생부의 재생속도를 조절하는 재생속도제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 검색 기능을 구비한 CCTV 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프레임데이터는,
    DCT 계수, 농도 히스토그램 또는 칼라 히스토그램 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자동 검색 기능을 구비한 CCTV 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 데이터저장부는,
    영상 트랙과 음성 트랙으로 구성되며, 상기 영상신호는 영상 트랙에 저장되 고, 상기 발생된 코드는 음성 트랙에 저장되는 것을 특징으로 하는 자동 검색 기능을 구비한 CCTV 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코드발생부는 유한개의 정수 코드를 발생시키되, 동작 변이 정도가 클수록 큰 정수 코드를 발생시키고,
    상기 재생속도제어부는 저장된 정수 코드가 클수록 영상재생속도를 느리게 조절하는 것을 특징으로 하는 자동 검색 기능을 구비한 CCTV 시스템.
  5. a) 입력된 영상신호를 프레임 단위로 비교하여 동작을 검출하는 단계;
    b) 상기 검출된 동작의 변이 정도에 대응되는 코드를 발생시키는 단계;
    c) 상기 코드를 영상 신호와 함께 저장하는 단계; 및,
    d) 상기 저장된 영상 데이터를 재생하되, 상기 저장된 코드에 따라 재생속도를 조절하여 영상을 재생하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCTV 시스템의 자동 검색 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 b)단계는 유한개의 정수 코드를 발생시키되, 동작 변이 정도가 클수록 큰 정수 코드를 발생시키고,
    상기 d)단계는 저장된 정수 코드가 클수록 영상재생속도를 느리게 조절하는 것을 특징으로 하는 CCTV 시스템의 자동 검색 방법.
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