KR100906075B1 - Ｈ.264를 이용한 지능형 보안 시스템 - Google Patents

Ｈ.264를 이용한 지능형 보안 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR100906075B1
KR100906075B1 KR1020080135995A KR20080135995A KR100906075B1 KR 100906075 B1 KR100906075 B1 KR 100906075B1 KR 1020080135995 A KR1020080135995 A KR 1020080135995A KR 20080135995 A KR20080135995 A KR 20080135995A KR 100906075 B1 KR100906075 B1 KR 100906075B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
event
camera
component
algorithm
management module
Prior art date
Application number
KR1020080135995A
Other languages
English (en)
Inventor
서광영
Original Assignee
(주)키스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)키스코 filed Critical (주)키스코
Priority to KR1020080135995A priority Critical patent/KR100906075B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100906075B1 publication Critical patent/KR100906075B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/181—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a plurality of remote sources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/12—Selection from among a plurality of transforms or standards, e.g. selection between discrete cosine transform [DCT] and sub-band transform or selection between H.263 and H.264
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/681—Motion detection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/69—Control of means for changing angle of the field of view, e.g. optical zoom objectives or electronic zooming

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Discrete Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 H.264를 이용한 지능형 보안 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템은 감시 대상을 촬상하여 적어도 하나의 영상 신호를 생성하며, 엔코더를 이용하여 생성된 영상 신호를 H.264 부호화 방식으로 압축하여 출력하는 적어도 하나의 카메라 시스템 및 통신 네트워크를 통하여 상기 적어도 하나의 카메라 시스템과 결합하며, 상기 카메라 시스템으로부터 전송되는 압축 영상 신호를 디코딩하는 디코더와 통신 네트워크를 통하여 카메라 시스템과의 통신을 통하여 입출력을 관리하거나, 카메라의 PTZ 제어를 하는 카메라 관리 모듈, 디코딩된 영상 신호를 동작 감지 알고리즘, 객체 추적 알고리즘, 기간 감시 알고리즘 및 구역 감시 알고리즘 중 적어도 하나의 알고리즘에 따라서 분석하여 이벤트 신호를 생성하는 영상 분석 모듈 및 이벤트 신호에 상응하여 알람을 표출하며 이벤트 신호 발생에 상응하는 영상 신호를 저장하는 이벤트 관리 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 중앙 처리 장치를 포함하는 보안 관제 장치를 포함하되, 영상 분석 모듈은 동작 감지 알고리즘을 실행하는 동작 감지 컴포넌트, 객체 추적 알고리즘을 실행하는 객체 추적 컴포넌트, 기간 감시 알고리즘을 실행하는 기간 감시 컴포넌트 및 구역 감시 알고리즘을 실행하는 구역 감시 컴포넌트 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 적어도 하나의 알고리즘은 대상 프레임과 이전 미리 지정된 개수(예를 들어 30개) 프레임을 비교 분석하는 것을 특징으로 한다.
영상, 압축, 보안

Description

Ｈ.264를 이용한 지능형 보안 시스템{INTELLIGENT SECURITY SYSTEM USING H.264}
본 발명은 H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템에 관한 것으로서, 특히 효율성, 신뢰성 및 안정성이 향상된 H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템이다.
최근 정보 통신 기술의 발달로 인하여, 원격에서 특정 지역에 대한 실시간 감시를 수행하는 원격 감시 시스템이 보안 시스템의 중요한 요소로 부각되고 있다. 원격 감시 시스템은 감시 대상 지역에 위치하는 적어도 하나의 카메라로부터 영상 신호를 취득하여 일정한 부호화 방식으로 압축하여, 인터넷과 같은 통신 네트워크를 통하여 원격에 위치하는 관제 센터로 전송하면, 관제 센터는 전송된 압축 영상 신호를 디코딩하여 감시 대상 지역의 상태를 관찰하는 보안 시스템이다.
그러나 종래의 원격 감시 시스템은 몇 가지 문제점이 있다. 먼저, 종래의 원격 감시 시스템에 있어서, 관제 센터의 관리자는 출력되는 영상을 일일이 육안으로 비교 검토를 함으로써 감시 대상 지역을 감시하는 바, 관리자는 지속적인 모니터링으로 인한 집중력이 시간의 경과에 따라서 급격히 저하되어 보안 감시의 효율성이 떨어지는 문제점이 있다. 일반적으로 관리자가 지속적인 모니터링을 하는 경우에, 12분 경과시 45%, 22분 경과시 95%의 집중력 저하가 발생하는 것으로 알려져 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 최근 개발되는 원격 감시 시스템은 대상 프레임과 이전 프레임을 비교 분석하여 동작 발생을 감지하여, 이를 자동으로 관리자가 인식할 수 있도록 알람을 표출하는 기능을 채택하고 있다. 그러나 알람 표출 기능을 채택하는 이러한 원격 감시 시스템의 경우에 있어서도, 무시할 수 있는 동작 발생(예를 들어, 나뭇잎의 이동, 물결의 변화 등)의 경우에도 알람을 표출하기 때문에, 여전히 관리자의 집중력을 저하시키는 문제점이 있다.
또한 종래의 원격 감시 시스템에 있어서, 감시 대상 지역에 설치되는 카메라가 취득한 영상을 압축하여 원격의 관제 센터에 전송할 때, 영상의 압축 효율이 낮아서 매우 큰 네트워크 대역폭이 요구될 뿐만 아니라, 관제 센터의 저장 공간이 효율적으로 사용되지 못하는 문제점이 있다. 즉 종래의 원격 감시 시스템의 경우, 영상 압축의 효율이 낮은 이유로 인하여 일반 데이터가 저장 공간을 차지하는 비율이 지나치게 높아서, 이에 따른 추가적인 비용이나 노력이 필요한 문제점이 있다.
또한 종래의 원격 감시 시스템에 있어서, 감시 대상 지역이 매우 넓은 경우에, 감시 대상 지역을 효율적으로 감시하기 어려운 문제점이 있다. 즉 종래의 원격 감시 시스템은 감시 대상 지역이 매우 넓은 경우, 감시 대상 지역을 일정 면적으로 분할하여 해당 면적을 커버하는 카메라를 설치해야 하며, 다수의 카메라로부터 취 득되는 영상을 바탕으로 감시 작업을 수행해야 하기 때문에, 효율성이 급격히 저하되는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 극복하기 위하여 본 발명은 무시할 수 있는 동작 발생(예를 들어, 나뭇잎의 이동, 물결의 변화 등)을 제외하여 이벤트 신호를 생성하여 효율적인 보안 서비스를 제공할 수 있는 H.264를 이용한 지능형 보안 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 대상 프레임과 이전 미리 지정된 개수(예를 들어 30개) 프레임을 비교 분석함으로써 동작을 감시하여 효율적인 보안 서비스를 제공할 수 있는 H.264를 이용한 지능형 보안 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 객체를 인식하며, 인식한 객체를 추적하여 효율적인 보안 서비스를 제공할 수 있는 H.264를 이용한 지능형 보안 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 대상 지역의 외곽 구역을 설정한 후, 해당 구역에 대한 침투, 이탈을 감지함으로써 효율적인 보안 서비스를 제공할 수 있는 H.264를 이용한 지능형 보안 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 H.264 부호화 방식을 채택하여, 카메라가 취득한 영상을 부호화함으로써, 압축 효율이 현저히 증가하며, 그에 따라서 낮은 네트워크 대역폭과 저장 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 H.264를 이용한 지능형 보안 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템에 있어서, 감시 대상을 촬상하여 적어도 하나의 영상 신호를 생성하며, 엔코더를 이용하여 생성된 영상 신호를 H.264 부호화 방식으로 압축하여 출력하는 적어도 하나의 카메라 시스템 및 통신 네트워크를 통하여 상기 적어도 하나의 카메라 시스템과 결합하며, 상기 카메라 시스템으로부터 전송되는 압축 영상 신호를 디코딩하는 디코더와 통신 네트워크를 통하여 카메라 시스템과의 통신을 통하여 입출력을 관리하거나, 카메라의 PTZ 제어를 하는 카메라 관리 모듈, 디코딩된 영상 신호를 동작 감지 알고리즘, 객체 추적 알고리즘, 기간 감시 알고리즘 및 구역 감시 알고리즘 중 적어도 하나의 알고리즘에 따라서 분석하여 이벤트 신호를 생성하는 영상 분석 모듈 및 이벤트 신호에 상응하여 알람을 표출하며 이벤트 신호 발생에 상응하는 영상 신호를 저장하는 이벤트 관리 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 중앙 처리 장치를 포함하는 보안 관제 장치를 포함하되, 영상 분석 모듈은 동작 감지 알고리즘을 실행하는 동작 감지 컴포넌트, 객체 추적 알고리즘을 실행하는 객체 추적 컴포넌트, 기간 감시 알고리즘을 실행하는 기간 감시 컴포넌트 및 구역 감시 알고리즘을 실행하는 구역 감시 컴포넌트 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 적어도 하나의 알고리즘은 대상 프레임과 이전 미리 지정된 개수의 프레임을 비교 분석하는 것을 특징으로 하는 H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템을 제공할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 카메라 관리 모듈은 입출력 관리 컴포넌트 및 PTZ 제 어 컴포넌트 중 적어도 하나를 포함하되, 입출력 관리 컴포넌트는 카메라 시스템과의 통신 네트워크를 통한 입력 및 출력을 관리하며, PTZ 제어 컴포넌트는 카메라 시스템에 포함되는 카메라의 PTZ 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다. 또한 영상 분석 모듈은 동작 감지 알고리즘을 실행하는 동작 감지 컴포넌트, 객체 추적 알고리즘을 실행하는 객체 추적 컴포넌트, 기간 감시 알고리즘을 실행하는 기간 감시 컴포넌트 및 구역 감시 알고리즘을 실행하는 구역 감시 컴포넌트 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 이벤트 관리 모듈은 이벤트 신호에 상응하여 알람을 표출하는 이벤트 표출 컴포넌트 및 이벤트 신호 발생에 상응하는 영상 신호를 저장하는 이벤트 저장 컴포넌트 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 미리 지정된 개수는 30인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에 의하여, 무시할 수 있는 동작 발생(예를 들어, 나뭇잎의 이동, 물결의 변화 등)을 제외하여 이벤트 신호를 생성하여 효율적인 보안 서비스를 제공할 수 있는 H.264를 이용한 지능형 보안 시스템을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하여, 대상 프레임과 이전 미리 지정된 개수(예를 들어 30개) 프레임을 비교 분석함으로써 동작을 감시하여 효율적인 보안 서비스를 제공할 수 있는 H.264를 이용한 지능형 보안 시스템을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하여, 객체를 인식하며, 인식한 객체를 추적하여 효율적인 보안 서비스를 제공할 수 있는 H.264를 이용한 지능형 보안 시스템을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하여, 일정 기간을 정하여 대상을 집중적으로 감시함으로써 효율적인 보안 서비스를 제공할 수 있는 H.264를 이용한 지능형 보안 시스템을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하여, 대상 지역의 외곽 구역을 설정한 후, 해당 구역에 대한 침투, 이탈을 감지함으로써 효율적인 보안 서비스를 제공할 수 있는 H.264를 이용한 지능형 보안 시스템을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하여, H.264 부호화 방식을 채택하여, 카메라가 취득한 영상을 부호화함으로써, 압축 효율이 현저히 증가하며, 그에 따라서 낮은 네트워크 대역폭과 저장 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 H.264를 이용한 지능형 보안 시스템을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 보안 관제 장치(101)는 인터넷과 같은 통신 네트워크(109)를 통하여 원격에 위치하는 적어도 하나의 카메라 시스템(107)과 결합한다. 각각의 카메라 시스템(107)은 영상 신호, 또는 영상 신호와 음성 신호를 취득하는 카메라와 영상 신호를 H.264 부호화 방식으로 압축하는 엔코더(encoder)를 포함할 수 있다. 카메라 시스템(107)이 취득한 영상 신호를 H.264 부호화 방식으로 압축하여 통신 네트워크(109)를 통하여 전송하면, 보안 관제 장치(101)는 전송된 압축 영상 신호를 내부의 디코더(decoder)를 이용하여 디코딩한 후, 일정한 영상 처리를 통하여 동작 감지, 객체 추적, 기간 감시 및 구역 감시의 기능을 수행할 수 있다. 보안의 안정성을 확보하기 위하여, 보안 관제 장치(101)와 더불어 백업 관제 장치(103)가 통신 네트워크(109)를 통하여 원격에 위치하는 적어도 하나의 카메라 시스템(107)과 결합하여, 보안 관제 장치(101)에서 수행하는 원격 감시 기능을 보충적으로 수행할 수 있다. 또한 복수의 댁내 관제 장치(105)가 댁내의 개인용 컴퓨터(PC)에 설치되어, 통신 네트워크(109)를 통하여 원격에 위치하는 적어도 하나의 카메라 시스템(107)과 결합하여, 실시간으로 원격지의 감시 대상을 감시할 수 있다.
본 발명은 카메라에서 취득한 영상을 H.264 부호화 방식으로 압축하는 바, H.264 부호화 방식을 살펴보도록 한다. H.264 부호화 방식은 현재 가장 효율적인 영상 압축 기술을 지원하는 승인된 개방형 표준이다. H.264 엔코더는 모션 JPEG 포맷과 MPEG-4 Part2 표준과 비교하였을 때, 화질의 손상 없이 각각 80%와 50% 이상 의 디지털 영상 파일의 사이즈를 줄일 수 있다. 이는 H.264 부호화 방식을 이용할 경우, 영상 파일에 훨씬 적은 네트워크 대역폭과 저장 공간이 요구되며, 일정한 비트율에서 훨씬 높은 화질을 달성할 수 있다. H.264 부호화 방식은 ITU-T's 비디오 코딩 전문가 그룹과 ISO/IEC 동영상 전문가 그룹(MPEG)의 공동 프로젝트 성과물이다. H.264는 ITU-T가 사용하는 명칭인 반면, ISO/IEC는 이를 MPEG-4 Part 10/AVC로 명명했는데, 이는 이 기관의 MPEG-4의 새로운 부분으로 제시되었기 때문이다. H.264는 다른 비디오 표준과 비교하여 일정한 화질에서 평균 50%의 비트율 감소를 가져오며, 다양한 네트워크를 통한 전송 오류에 견디는 오류 견고성을 가지며, 낮은 지연 능력 및 높은 지연에서의 양호한 화질을 가지며, 구현을 단순화할 수 있는 구문(syntax) 규격을 가지며, 오류 누적 방지를 위하여 인코더와 디코더에서 이루어지는 수체(number field) 계산의 방법을 정확하게 정의하는 목적을 갖는다.
일반적으로 영상 압축은 디지털 영상 파일이 효율적으로 전송되고, 저장될 수 있도록 중복된 영상 데이터를 줄이고 제거하는 것을 의미한다. 영상 압축 프로세스에는 소스 비디오에 알고리즘을 적용하여 즉시 전송 및 저장이 가능한 압축 파일을 생성하는 과정이 포함된다. 압축된 파일을 재생하기 위해서는 역 알고리즘을 적용하여 원본 영상과 실질적으로 동일한 내용을 보여주는 영상을 생성한다. 이때 파일을 압축, 전송, 해제 및 디스플레이 하는데 소요되는 시간을 응답 속도라 하는데, 주어진 동일한 프로세싱 능력에서는 압축 알고리즘이 고도화될수록 응답 속도가 높아진다. H.264는 7개의 프로파일을 갖는데, 각각의 프로파일은 특정한 등급의 적용을 목표로 한다. 각각의 프로파일은 인코더가 사용할 수 있는 기능들을 정의하 고 디코더의 구현 복잡성을 제한한다. 네트워크 카메라와 비디오 인코더는 기본 프로파일을 사용한다. 기본 프로파일은 낮은 지연을 가능케 하는데, 이는 영상 보안의 가장 중요한 요구 사항을 만족시키는 것이며, 실시간 팬/틸트/줌(PTZ) 제어를 가능하게 한다. H.264 프로파일에 따라서 인코더는 I-프레임, P-프레임 및 B-프레임과 같은 상이한 프레임을 사용할 수 있다. I-프레임(Intra Frame)은 다른 이미지를 참조하지 않고 독립적으로 해독이 가능한 독립형 프레임이다. 비디오 순서열에 있는 첫 번째 프레임은 항상 I-프레임이다. I-프레임은 새로운 뷰어를 위해, 혹은 전송된 비트 스트림이 손상된 경우 재동기화 지점의 시작점으로서 필요하다. I-프레임은 빨리감기, 되감기 및 기타 무작위 재생기능을 구현하는데 사용될 수 있다. 인코더는 정규적인 간격으로 자동적으로 혹은 요구에 의해 I-프레임을 삽입한다. P-프레임은 프레임 사이의 예측을 의미하는 것으로, 이전 I-프레임 및 P-프레임을 참조하여 프레임을 부호화한다. P-프레임은 보통 I-프레임보다 적은 비트를 요구하지만 이전의 P-프레임과 I-프레임에 대한 복잡한 의존성으로 인하여 전송 오류에 아주 민감하다는 단점을 갖는다. B-프레임, 즉 양측 예측 인터프레임(Bi-predictive Inter Frame)은 이전의 참조 프레임과 이후의 프레임 모두를 참조하는 프레임이다. P-프레임은 이전의 I-프레임 또는 P-프레임을 참조할 수 있는 반면에, B-프레임은 이전 및 후속 I-프레임이나 P-프레임 모두를 참조할 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 다른 도면이다. 도 2를 참조하면, 보안 관제 장치(101)는 통신 네트워크를 통하여 원격지에 위치하는 적어도 하나의 카 메라 시스템(107)과 결합된다. 카메라 시스템(107)은 감시 대상에 상응하는 영상 신호, 또는 영상 신호 및 음성 신호를 취득하는 카메라와 카메라가 취득한 영상 신호를 H.264 부호화 방식을 압축하는 엔코더(203)를 포함한다. 카메라 시스템(107)이 감시 대상에 상응하여 취득한 영상 신호를 엔코더(203)를 이용하여 H.264 부호화 방식으로 압축하여 통신 네트워크(109)를 통하여 전송하면, 보안 관제 장치(101)는 이를 수신하여 디코더(205)에서 디코딩한다. 보안 관제 장치(101)의 중앙 처리 장치(201)는 디코딩된 영상 신호를 본 발명에 따른 일정한 알고리즘에 따라서 분석하는 영상 분석 모듈(209), 영상 분석 모듈(209)의 분석에 따라서 이벤트 신호가 발생하는 경우에, 이벤트를 표출하며 이벤트를 저장하는 이벤트 관리 모듈(211) 및 통신 네트워크(109)를 통하여 카메라 시스템(107)과의 통신을 통하여 입출력을 관리하거나, 카메라의 PTZ 제어를 하는 카메라 관리 모듈(207)을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보안 관제 장치의 하드웨어 구성을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 보안 관제 장치(101)는 메모리 시스템(350)과, 여기에 연결되어 고속 동작을 수행하는 적어도 하나의 CPU(Central Processing Unit, 360), 입출력 장치(370) 및 통신 장치(380)를 포함할 수 있다.
CPU(360)는 계산을 수행하기 위한 ALU(Arithmetic Logic Unit: 362)와, 데이터 및 명령어의 일시적인 저장을 위한 레지스터(364) 및 본 발명의 따른 H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템의 동작을 제어하기 위한 콘트롤러(366)를 포함한다. CPU(360)는 디지털(Digital) 사의 알파(Alpha), MIPS 테크놀로지, NEC, IDT, 지멘스(Siemens) 등의 MIPS, 인텔(Intel)과 사이릭스(Cyrix), AMD 및 넥스젠(Nexgen)을 포함하는 회사의 x86 및 IBM과 모토롤라(Motorola)의 파워PC(PowerPC)와 같이 다양한 아키텍쳐(Architecture)를 갖는 프로세서일 수 있다. 메모리 시스템(350)은 일반적으로 RAM(Random Access Memory) 과 ROM(Read Only Memory) 같은 저장매체 형태인 고속의 메인 메모리(352)와, 플로피 디스크, 하드 디스크, 테이프, CD-ROM, 플래시 메모리 등의 장기(long-term) 저장 매체 형태의 보조 메모리(354) 및 전기, 자기, 광학이나 그 밖의 저장 매체를 이용하여 데이터를 저장하는 장치를 포함한다. 또한, 메인 메모리(352)는 디스플레이 장치를 통하여 이미지를 디스플레이하는 비디오 디스플레이 메모리를 포함할 수 있다.
또한, 입출력 장치(370)는 키보드, 마우스, 예컨대, 터치스크린 또는 마이크로폰과 같은 물리적 변환기(Physical transducer) 등을 포함할 수 있으며, 본 발명에 따른 H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템의 관리자가 명령을 입력하거나, 영상 신호 등을 출력하는 사용자 인터페이스인 것이 바람직하다. 통신 장치(380)는 통신 네트워크를 통하여 카메라 시스템과의 통신을 수행하기 위한 네트워크 인터페이스와 같은 장치가 사용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 시리얼 통신용으로 RS232, 카메라의 PTZ 제어를 위한 통신용으로 RS485 등을 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 관리 모듈, 영상 분석 모듈 및 이벤트 관리 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 카메라 관리 모듈(207)은 입출력 관리 컴포넌트(411) 및 PTZ 제어 컴포넌트(413)를 포함한다. 입출력 관리 컴포넌트(411)는 카메라 시스템과의 통신 네트워크를 통한 입력 및 출력을 관리하는 부분이다. PTZ 제어 컴포넌트(413)는 예를 들어 RS485를 이용한 통신을 바탕으로, 원격지에 위치하는 카메라의 PTZ 제어를 담당하는 부분이다.
영상 분석 모듈(209)은 동작 감지 컴포넌트(421), 객체 추적 컴포넌트(423), 기간 감시 컴포넌트(425) 및 구역 감시 컴포넌트(427)를 포함한다. 원격지의 카메라 시스템이 감시 대상에 상응하여 취득한 영상 신호를 엔코더를 이용하여 H.264 부호화 방식으로 압축하여 통신 네트워크를 통하여 전송하면, 보안 관제 장치는 이를 수신하여 디코더에서 디코딩하는 바, 영상 분석 모듈(209)은 디코딩된 영상 신호를 동작 감지 컴포넌트(421), 객체 추적 컴포넌트(423), 기간 감시 컴포넌트(425) 및 구역 감시 컴포넌트(427)를 이용하여 동작 감지, 객체 추적, 기간 감시 및 구역 감시 기능을 수행하여, 이벤트 신호를 발생하는 부분이다. 동작 감지 컴포넌트(421)는 디코딩된 영상 신호를 바탕으로 동작 발생(움직임)을 감지하는 부분이다. 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동작 감지 과정을 개략적으로 나타낸 도면인 바, 도 7을 참조하여 동작 감지 컴포넌트(421)가 수행하는 동작 감지 과정을 살펴본다. 먼저 동작 감지 컴포넌트(421)는 디코딩된 영상 신호에서 대상 프레임을 선택한다. 그 후, 동작 감지 컴포넌트(421)는 대상 프레임에 대한 이전 미리 지정된 개수(예를 들어 30개) 프레임을 인식하며, 대상 프레임과 이전 지정된 개수(예를 들어 30개) 프레임을 비교 분석하여, 동작을 감지한다. 종래의 원격 보안 시스템의 경우에, 대상 프레임과 이전 하나의 프레임만을 비교 분석하여 동작을 감지하는 것에 비하여, 본원발명의 H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템은 대상 프레임과 이전 미리 지정된 개수(예를 들어 30개) 프레임을 상호 비교 분석을 하기 때문에, 무시할 수 있는 동작 발생(예를 들어, 나뭇잎의 이동, 물결의 변화 등)을 제외하여 이벤트 신호를 생성하여 효율적인 보안 서비스를 제공할 수 있다. 도 8은 종래의 대상 프레임과 이전 하나의 프레임만을 비교 분석하여 동작을 감지하는 경우와 본 발명에 따라서 대상 프레임과 이전 미리 지정된 개수(예를 들어 30개) 프레임을 비교 분석하여 동작을 감지하는 경우를 예시적으로 나타낸 도면이다. 종래의 대상 프레임과 이전 하나의 프레임만을 비교 분석하여 동작을 감지하는 경우에, 무시할 수 있는 동작 발생(예를 들어, 나뭇잎의 이동, 물결의 변화 등)이 있을 경우에도 이벤트가 발생한 것으로 판단하여 알람을 발생시키지만, 본 발명에 따른 H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템은 대상 프레임과 이전 미리 지정된 개수(예를 들어 30개) 프레임을 비교 분석함으로써, 무시할 수 있는 동작 발생이 있을 경우에, 이를 제외하여 이벤트 신호를 발생함으로써 불필요한 알람을 발생시키지 않는다. 객체 추적 컴포넌트(423)는 영상 신호에서 객체를 인식한 후, 인식된 객체를 추적하여, 미리 지정된 방식으로 이벤트 신호를 생성하는 부분이다. 기간 감시 컴포넌트(425)는 특정 기간을 지정하여, 디코딩된 영상 신호에서 지정된 특정 기간에 상응하는 이벤트가 발생하는 경우에, 이벤트 신호를 생성하는 부분이다. 구역 감시 컴포넌트(427)는 디코딩된 영상 신호를 바탕으로 대상 지역의 외곽에 설정된 구역에 소정의 침입, 이탈의 이벤트가 발생하는 경우에, 이벤트 신호를 생성하는 부분이다. 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 대상 지역의 외곽에 구역을 설정한 것을 예시적으로 나타낸 도면이다. 구역 감시 컴포넌트(427)는 도 10에 예시적으로 도시된 바와 같이, 대상 지역의 외곽에 설정된 구역에 소정의 침입, 이탈이 발생하는 경우에, 이벤트 신호를 생성할 수 있다.
이벤트 관리 모듈(211)은 이벤트 표출 컴포넌트(431) 및 이벤트 저장 컴포넌트(433)를 포함한다. 이벤트 표출 컴포넌트(431)는 영상 분석 모듈(209)에서 발생한 이벤트 신호에 따라서, 소정의 알람을 발생시키는 부분이다. 이벤트 저장 컴포넌트(433)는 영상 분석 모듈(209)에서 발생한 이벤트 신호에 따라서, 이벤트 발생 시점 전후의 영상 신호를 저장 장치에 저장하는 부분이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중앙 처리 장치의 모듈 구성을 나타낸 도면이다. 도 5를 참조하면, 중앙 처리 장치는 통신 네트워크를 통하여 카메라 시스템과의 통신을 통하여 입출력을 관리하거나, 카메라의 PTZ 제어를 하는 카메라 관리 모듈(207), 디코딩된 영상 신호를 본 발명에 따른 일정한 알고리즘에 따라서 분석하는 영상 분석 모듈(209), 및 영상 분석 모듈(209)의 분석에 따라서 이벤트 신호가 발생하는 경우에, 이벤트를 표출하며 이벤트를 저장하는 이벤트 관리 모듈(211)을 포함할 수 있다. 이러한 응용 모듈을 통하여 중앙 처리 장치의 전체적인 구성을 살펴보면 다음과 같다.
중앙 처리 장치는 다양한 OS(Operating System)를 시스템의 OS로서 사용할 수 있다. 이러한 OS는 API(Application Program Interface: 502)에 하이 레벨 명령어를 제공하여 각 응용 모듈(560)의 동작을 제어한다.
중앙 처리 장치는 API(502)로부터 제공되는 하이 레벨 명령어에 따라 대응하 는 각 응용 모듈(560)을 식별하고, 하이 레벨 명령어를 디코딩하여 해당하는 곳으로 제공하는 하이 레벨 명령어 처리부(504)를 포함한다. 응용 모듈 제어부(550)는 하이 레벨 명령어 처리부(504)로부터 제공된 명령어에 따라 응용 모듈(560)의 동작을 제어한다. 즉, 하이 레벨 명령어 처리부(504)는 API(502)를 통하여 제공된 하이 레벨 명령어에 따라 여기에 대응하는 응용 모듈(560)이 존재하는지를 식별하고, 대응되는 응용 모듈(560)이 존재하는 경우에 해당하는 응용 모듈(560)에서 인식할 수 있는 명령어로 디코딩하여 해당하는 매핑부에 전송하거나 메시지 전송을 제어한다. 따라서 응용 모듈 제어부(550)는 카메라 관리 모듈(207), 영상 분석 모듈(209), 이벤트 관리 모듈(211)에 대한 매핑부(551, 553, 555)와 인터페이스부(552, 554, 556)를 각각 포함한다.
카메라 관리 모듈 매핑부(551)는 하이 레벨 명령어 처리부(504)로부터 통신 네트워크를 통하여 카메라 시스템과의 통신을 통하여 입출력을 관리하거나, 카메라의 PTZ 제어를 하기 위한 하이 레벨의 명령어를 제공받아, 카메라 관리 모듈(207)에서 처리할 수 있는 디바이스 레벨로 매핑하고, 카메라 관리 모듈 인터페이스부(552)를 통하여 카메라 관리 모듈(207)로 제공한다.
영상 분석 모듈 매핑부(553) 및 영상 분석 모듈 인터페이스부(554)는 디코딩된 영상 신호를 본 발명에 따른 일정한 알고리즘에 따라서 분석하도록 하는 부분이다. 즉, 영상 분석 모듈 매핑부(553)는 하이 레벨 명령어 처리부(504)로부터 영상 분석 모듈(209)을 이용하기 위한 하이 레벨 명령어를 제공받아 이를 디바이스 레벨의 명령어로 매핑시키고, 영상 분석 모듈 인터페이스부(554)를 통하여 영상 분석 모듈(209)로 제공한다.
이벤트 관리 모듈(211)은 영상 분석 모듈(209)의 분석에 따라서 이벤트 신호가 발생하는 경우에, 이벤트를 표출하며 이벤트를 저장하는 부분이다. 이벤트 관리 모듈 매핑부(555)는 하이 레벨 명령어 처리부(504)를 통하여 인가된 하이 레벨 명령어를 제공받아 이벤트 관리 모듈(211)이 인식할 수 있는 디바이스 레벨의 명령어로 매핑시킨다. 디바이스 레벨의 명령어는 이벤트 관리 모듈 인터페이스부(556)를 통하여 이벤트 관리 모듈(211)로 제공된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템에서의 영상 출력 상태를 나타낸 예시도이다. 관리자 또는 사용자는 영상 출력 상태를 바탕으로 감시 대상에 대한 영상을 모니터링을 할 수 있다. 관리자 또는 사용자는 영상 분석 모듈의 영상 분석에 따른 이벤트 신호에 따라서, 이벤트 관리 모듈에서 표출하는 알람을 바탕으로, 출력 영상, 또는 특정 카메라에 상응하는 출력 영상에 보다 집중을 할 수 있다. 이벤트 관리 모듈은 영상 분석 모듈로부터 이벤트 신호가 발생하는 경우, 해당 이벤트 신호의 발생 시점 전후에 상응하는 영상 신호를 저장 장치에 저장할 수 있으며, 관리자 또는 사용자는 저장 장치에 저장된 이벤트 신호에 상응하는 영상 신호를 모니터링을 수행함으로써, 효율적인 보안 감시를 할 수 있다.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이벤트 발생 상황을 예시적으로 나타낸 도면들이다. 도 9a 내지 도 9d를 참조하면, 보안 관제 장치에 포함되는 중앙 처리 장치의 영상 분석 모듈은 디코딩된 영상 신호를 동작 감지 컴 포넌트, 객체 추적 컴포넌트, 기간 감시 컴포넌트 및 구역 감시 컴포넌트를 이용하여 동작 감지, 객체 추적, 기간 감시 및 구역 감시 기능을 수행하여, 이벤트 신호를 시키는 바, 도 9a 내지 도 9d는 각 이벤트의 발생 상황이 예시적으로 나타낸다. 보안 관제 장치에 포함되는 중앙 처리 장치의 이벤트 관리 모듈은 이벤트 표출 컴포넌트 및 이벤트 저장 컴포넌트를 이용하여, 영상 분석 모듈에서 발생한 이벤트 신호에 따라서, 소정의 알람을 발생시키며, 이벤트 발생 시점 전후의 영상 신호를 저장 장치에 저장할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 다른 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보안 관제 장치의 하드웨어 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 관리 모듈, 영상 분석 모듈 및 이벤트 관리 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중앙 처리 장치의 모듈 구성을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 H.264 부호화 방식을 이용한 지능 형 보안 시스템에서의 영상 출력 상태를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동작 감지 과정을 개략적으로 나타낸 도면.
도 8은 종래의 대상 프레임과 이전 하나의 프레임만을 비교 분석하여 동작을 감지하는 경우와 본 발명에 따라서 대상 프레임과 이전 미리 지정된 개수(예를 들어 30개) 프레임을 비교 분석하여 동작을 감지하는 경우를 예시적으로 나타낸 도면.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이벤트 발생 상황을 예시적으로 나타낸 도면들.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 대상 지역의 외곽에 구역을 설정한 것을 예시적으로 나타낸 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
101: 보안 관제 장치 103: 백업 관제 장치
105: 댁내 관제 장치 107: 카메라 시스템
109: 통신 네트워크 203: 엔코더
205: 디코더 207: 카메라 관리 모듈
209: 영상 분석 모듈 211: 이벤트 관리 모듈
350: 메모리 시스템 352: 메인 메모리
354: 보조 메모리 360: CPU
362: ALU 364: 레지스터
366: 콘트롤러 370: 입출력 장치
380: 통신 장치 502: API
504: 하이 레벨 명령어 처리부 550: 응용 모듈 제어부
560: 응용 모듈

Claims (5)

  1. H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템에 있어서,
    감시 대상을 촬상하여 적어도 하나의 영상 신호를 생성하며, 엔코더를 이용하여 생성된 영상 신호를 H.264 부호화 방식으로 압축하여 출력하는 적어도 하나의 카메라 시스템; 및
    통신 네트워크를 통하여 상기 적어도 하나의 카메라 시스템과 결합하며, 상기 카메라 시스템으로부터 전송되는 압축 영상 신호를 디코딩하는 디코더와
    통신 네트워크를 통하여 카메라 시스템과의 통신을 통하여 입출력을 관리하거나, 카메라의 PTZ 제어를 하는 카메라 관리 모듈, 디코딩된 영상 신호를 동작 감지 알고리즘, 객체 추적 알고리즘, 기간 감시 알고리즘 및 구역 감시 알고리즘 중 적어도 하나의 알고리즘에 따라서 분석하여 이벤트 신호를 생성하는 영상 분석 모듈 및 이벤트 신호에 상응하여 알람을 표출하며 이벤트 신호 발생에 상응하는 영상 신호를 저장하는 이벤트 관리 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 중앙 처리 장치
    를 포함하는 보안 관제 장치
    를 포함하되, 영상 분석 모듈은 동작 감지 알고리즘을 실행하는 동작 감지 컴포넌트, 객체 추적 알고리즘을 실행하는 객체 추적 컴포넌트, 기간 감시 알고리즘을 실행하는 기간 감시 컴포넌트 및 구역 감시 알고리즘을 실행하는 구역 감시 컴포넌트 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 적어도 하나의 알고리즘은 대상 프레임과 이전 미리 지정된 개수의 프레임을 비교 분석하는 것을 특징으로 하는 H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    카메라 관리 모듈은 입출력 관리 컴포넌트 및 PTZ 제어 컴포넌트 중 적어도 하나를 포함하되,
    입출력 관리 컴포넌트는 카메라 시스템과의 통신 네트워크를 통한 입력 및 출력을 관리하며, PTZ 제어 컴포넌트는 카메라 시스템에 포함되는 카메라의 PTZ 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    이벤트 관리 모듈은 이벤트 신호에 상응하여 알람을 표출하는 이벤트 표출 컴포넌트 및 이벤트 신호 발생에 상응하는 영상 신호를 저장하는 이벤트 저장 컴포 넌트 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 미리 지정된 개수는 30인 것을 특징으로 하는 H.264 부호화 방식을 이용한 지능형 보안 시스템.
KR1020080135995A 2008-12-29 2008-12-29 Ｈ.264를 이용한 지능형 보안 시스템 KR100906075B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080135995A KR100906075B1 (ko) 2008-12-29 2008-12-29 Ｈ.264를 이용한 지능형 보안 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080135995A KR100906075B1 (ko) 2008-12-29 2008-12-29 Ｈ.264를 이용한 지능형 보안 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100906075B1 true KR100906075B1 (ko) 2009-07-02

Family

ID=41337239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080135995A KR100906075B1 (ko) 2008-12-29 2008-12-29 Ｈ.264를 이용한 지능형 보안 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100906075B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101206822B1 (ko) 2011-10-18 2012-11-30 국방과학연구소 보안감지장치 및 그 방법
WO2022222295A1 (zh) * 2021-04-19 2022-10-27 博泰车联网科技(上海)股份有限公司 车载视频监控的方法、系统、存储介质和车载终端

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030035023A (ko) * 2001-10-29 2003-05-09 정지원 라인감지를 이용한 움직임 감지 방법
KR20060000618A (ko) * 2004-06-29 2006-01-06 (주)포니코 네트워크 카메라 서버 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030035023A (ko) * 2001-10-29 2003-05-09 정지원 라인감지를 이용한 움직임 감지 방법
KR20060000618A (ko) * 2004-06-29 2006-01-06 (주)포니코 네트워크 카메라 서버 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101206822B1 (ko) 2011-10-18 2012-11-30 국방과학연구소 보안감지장치 및 그 방법
WO2022222295A1 (zh) * 2021-04-19 2022-10-27 博泰车联网科技(上海)股份有限公司 车载视频监控的方法、系统、存储介质和车载终端

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11423942B2 (en) Reference and non-reference video quality evaluation
US10009630B2 (en) System and method for encoding video content using virtual intra-frames
US7933333B2 (en) Method and apparatus for detecting motion in MPEG video streams
JP6207116B2 (ja) 監視ビデオをエンコードするための方法及び装置
JP5731672B2 (ja) 暗黙基準フレームを用いる動画像符号化システム
CN104349074A (zh) 用于生成合并的数字视频序列的方法、设备和系统
KR20030066234A (ko) 영상 데이터의 움직임 감지장치 및 방법
JP2012244574A (ja) 映像監視装置
KR20030039069A (ko) 비 PC기반(stand-alone, 독립형) 방식으로 구성하고 음향채널을 포함한 디지털 영상 및 음향 저장 장치
JP2002262273A (ja) ディジタル監視システムおよび監視カメラ
KR100906075B1 (ko) Ｈ.264를 이용한 지능형 보안 시스템
US10051281B2 (en) Video coding system with efficient processing of zooming transitions in video
KR100899666B1 (ko) 분산 다중 스트리밍 전송 장치
JP4698260B2 (ja) 画像記録装置及び監視システム
JPH07231442A (ja) 防犯監視装置
JP2002262272A (ja) ディジタル監視カメラシステムおよび制御装置
WO2005079075A1 (en) A method for encoding of decoding video data and an apparatus thereof
Huong et al. A Practical High Efficiency Video Coding Solution for Visual Sensor Network using Raspberry Pi Platform
KR20200000773A (ko) 영상 보안 관제 방법 및 그 장치
JP3060839U (ja) 遠隔監視セキュリティシステム
JP2005184070A (ja) 監視システム
KR102557904B1 (ko) 동적프레임이 존재하는 구간의 검출방법
CN117676266A (zh) 视频流的处理方法及装置、存储介质、电子设备
JP2008225947A (ja) 映像監視システム
JP3658016B2 (ja) ディジタル画像の通信・記録装置、送信装置、受信装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120625

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130626

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee