KR101027159B1 - 타겟 영상 검출 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 타겟 영상 검출 장치 및 그 방법에 대한 것이다.
본 발명에서, 타겟 영상 검출 장치는 방송 신호가 입력되면 방송 신호의 각 프레임 별로 영상 인덱스를 산출하고, 검출하고자 하는 광고 신호의 영상 인덱스와 산출된 방송 신호의 프레임 별 영상 인덱스를 비교한다. 그리고, 연속되는 기 설정된 개수의 영상 인덱스가 광고 신호의 연속되는 영상 인덱스와 동일한 복수의 프레임을 방송 신호로부터 검출한다. 그리고, 검출된 복수의 프레임 중 시작 프레임과 이에 대응하는 광고 신호의 프레임부터 영상 인덱스를 차례대로 비교하여 방송 신호로부터 광고 신호를 검출한다.
광고, 비디오, 방송, 영상 인덱스, 검증, 프레임, 밝기

Description

타겟 영상 검출 장치 및 그 방법{Apparatus and method for target video detecting}
본 발명은 타겟 영상 검출 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
특정 광고의 방송 횟수 등은 기업의 마케팅 측면에서 중요한 조사 자료로 사용된다. 따라서, 텔레비전 방송국으로 광고를 의뢰한 기업은 자신들의 광고가 방송된 횟수 등을 포함하는 자료를 방송국으로 요구하기도 한다.
종래에는 방송 중에서 특정 광고만을 검출하기 위해, 녹화된 방송을 재생하면서 일일이 육안으로 특정 광고 방송을 탐색하는 방법을 사용하였다. 그러나, 이러한 방법은 탐색 결과가 탐색 작업을 수행한 작업자의 능력에 의존적이고, 작업자의 인건비 등으로 인해 높은 비용이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 방송 신호 중에서 효율적으로 광고 신호를 검출하기 위한 타겟 영상 검출 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 타겟 영상 검출 장치는,
입력 영상 신호의 각 프레임 별 영상 인덱스를 저장하는 입력 영상 인덱스 데이터베이스; 타겟 영상 신호의 각 프레임 별 영상 인덱스를 저장하는 타겟 영상 인덱스 데이터베이스; 상기 입력 영상 신호의 각 프레임을 복수의 세그먼트로 분류하고, 상기 복수의 세그먼트 간에 대표 밝기 값의 차이값을 조합하여 상기 입력 영상 신호의 각 프레임 별 영상 인덱스를 산출하고, 상기 산출된 영상 인덱스를 상기 입력 영상 인덱스 데이터베이스에 저장하는 영상 인덱스 산출부; 및 상기 입력 영상 신호 및 상기 타겟 영상 신호의 영상 인덱스를 비교하여 상기 입력 영상 신호 중 상기 타겟 영상 신호로 예상되는 복수의 프레임을 검출하고, 상기 검출된 복수의 프레임 중 시작 프레임과 상기 시작 프레임에 대응하는 상기 타겟 영상 신호의 프레임부터 영상 인덱스를 비교하여 상기 입력 영상 신호로부터 상기 타겟 영상 신호를 검출하는 검출부를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 검출 장치가 입력 영상 신호로부터 검출하고자 하는 타겟 영상 신호를 검출하는 방법은,
상기 입력 영상 신호의 각 프레임 별로 복수 개로 분류된 세그먼트의 대표 밝기 값을 이용하여 영상 인덱스를 산출하는 단계; 상기 입력 영상 신호와 상기 타겟 영상 신호의 영상 인덱스를 비교하여, 상기 입력 영상 신호 중에서 상기 타겟 영상 신호와 연속적으로 기 설정된 개수의 프레임 동안 영상 인덱스가 일치하는 후보 영상 신호를 검출하는 단계; 및 상기 후보 영상 신호의 시작 프레임과 상기 시작 프레임에 대응하는 상기 타겟 영상 신호의 프레임부터 영상 인덱스를 비교하여 상기 후보 영상 신호가 상기 타겟 영상 신호인지 검증하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따른 검출 장치가 입력 영상 신호로부터 타겟 영상 신호를 검출하는 방법은,
상기 입력 영상 신호의 각 프레임 별로 복수 개로 분류된 세그먼트의 대표 밝기 값을 이용하여 영상 인덱스를 산출하는 단계; 상기 입력 영상 신호의 영상 인덱스 중 기 설정된 개수의 연속되는 영상 인덱스가 반복되는 부분을 검색하여, 각 반복되는 부분의 시작 프레임을 검출하는 단계; 상기 각 반복되는 부분의 시작 프레임부터 프레임 번호를 각각 증가시키며 대응하는 영상 인덱스들을 서로 비교하여 상기 반복되는 부분이 타겟 영상 신호인지 판단하는 단계; 및 상기 반복되는 부분이 상기 타겟 영상 신호로 판단되면, 상기 반복되는 부분의 시작 프레임부터 기 설정된 개수의 프레임 동안 연속되는 영상 인덱스를 상기 타겟 영상 신호의 영상 인덱스로 저장하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따른 기록매체는,
컴퓨터에, 입력 영상 신호의 각 프레임 별로 복수 개로 분류된 세그먼트의 대표 밝기 값을 이용하여 영상 인덱스를 산출하는 단계; 상기 입력 영상 신호와 타겟 영상 신호의 영상 인덱스를 비교하여, 상기 입력 영상 신호 중에서 상기 타겟 영상 신호와 연속적으로 기 설정된 개수의 프레임 동안 영상 인덱스가 동일한 후보 영상 신호를 검출하는 단계; 및 상기 후보 영상 신호의 시작 프레임과 상기 시작 프레임에 대응하는 상기 타겟 영상 신호의 프레임부터 영상 인덱스를 비교하여, 상기 후보 영상 신호가 상기 타겟 영상 신호인지 검증하는 단계를 포함하는 타겟 영상 검출 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된다.
본 발명에 따르면, 타겟 영상 신호 검출 과정에서 소요되는 시간을 단축시키는 효과가 있다.
또한, 환경적인 요인으로 입력 영상 신호에 포함된 타겟 영상 신호의 품질이 변경되는 경우에도 효과적으로 검출하는 것이 가능한 효과가 있다.
또한, 검증 결과에 대한 신뢰성을 높이는 효과가 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제 아래에서는 본 발명의 실시 예에 타겟 영상 검출 장치 및 그 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
한편, 아래에서는 타겟 영상 검출 장치로 입력되는 입력 영상 신호(input video signal)가 하나 이상의 광고 신호(Advertisement video signal)를 포함하는 방송 신호(broadcasting signal)이고, 타겟 영상 검출 장치가 검출하고자 하는 타겟 영상 신호(target video signal)가 광고 신호인 경우를 예로 들어 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명은 다른 유형들의 입력 영상 신호들에서 광고 신호 이외의 특정 유형들의 영상 컨텐츠를 검출하기 위해 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 타겟 영상 검출 장치(100)를 도시한 구조도이다. 이러한 타겟 영상 검출 장치(100)는 텔레비전, 셋탑박스, 데스크탑, 랩탑 또는 팜탑 컴퓨터, 개인 휴대 정보 단말기(Personal Digital Assistants, PDA), 비디오 카세트 레코더(Video Cassette Recorder, VCR)와 같은 비디오 저장 장치, 디지털 비디오 레코더(Digital Video Recorder, DVR) 장치뿐만 아니라, 그 외 다른 비디오 처리 장치들에 탑재가 가능하다.
도 1을 보면, 타겟 영상 검출 장치(100)는 입력부(110), 입력 영상 데이터베이스(DataBase, DB)(120), 영상 인덱스(Video Index) 산출부(130), 입력 영상 인덱스 DB(140), 검출부(150), 타겟 영상 인덱스 DB(160), 검출 결과 DB(170) 및 출력부(180)를 포함한다.
입력부(110)는 아날로그 신호로 입력되는 방송 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 그리고, 디지털 신호로 변환된 방송 신호를 프레임(frame) 별로 입력 영상 DB(120)에 저장한다. 여기서, 입력부(110)는 방송 신호가 아날로그 신호이거나, 압축되지 않은 디지털 신호로 입력되는 경우에는, 입력 영상 DB(120)에 저장되는 방송 신호의 크기를 줄임으로써, 입력 영상 DB(120)의 메모리 크기를 줄이기 위해 MPEG(Moving Picture Experts Group)-4, H.264 등의 코덱을 사용하여 방송 신호를 압축하여 저장하는 것 또한 가능하다. 반면에, 방송 신호가 압축된 디지털 신호로 입력되는 경우에는, 디코딩을 통해 원래의 영상 신호로 복원하여 출력하고, 입력 영상 DB(120)에는 압축된 상태의 방송 신호를 저장할 수 있다.
영상 인덱스 산출부(130)는 입력부(110)에서 출력되는 방송 신호의 각 프레임 별로 복수의 세그먼트(segment)로 분류하고, 각 세그먼트의 대표 밝기 값을 결정한다. 여기서, 각 세그먼트의 대표 밝기 값은 각 세그먼트에 포함된 픽셀들의 평균 밝기 값 또는 중간 밝기 값을 사용할 수 있다.
각 세그먼트 별 대표 밝기 값이 결정되면, 영상 인덱스 산출부(130)는 복수의 세그먼트에 대하여 인접하는 세그먼트 간의 대표 밝기 값의 차이값들을 산출한다. 그리고, 산출된 차이값들을 조합하여 해당 프레임의 영상 인덱스를 생성한다. 그리고, 산출된 영상 인덱스를 프레임 번호 별로 입력 영상 인덱스 DB(140)에 저장한다.
검출부(150)는 검출하고자 하는 광고 신호의 프레임 별 영상 인덱스를 타겟 영상 인덱스 DB(160)로부터 읽어와 입력 영상 인덱스 DB(140)에 저장된 방송 신호의 프레임 별 영상 인덱스와 비교함으로써, 입력되는 방송 신호로부터 검출하고자 하는 광고 신호로 예상되는 복수의 프레임을 검출한다. 즉, 검출부(150)는 방송 신호와 광고 신호의 영상 인덱스를 비교하여 연속적으로 기 설정된 개수의 프레임 동안 영상 인덱스가 일치하는 경우, 방송 신호의 해당 프레임들을 후보 영상 신호로 판별한다. 한편, 타겟 영상 인덱스 DB(160)에 저장되는 광고 신호의 각 프레임 별 영상 인덱스는 방송 신호의 각 프레임 별 영상 인덱스를 생성하는 방법과 동일한 방법으로 생성된 값이다.
전술한 바와 같이 방송 신호 중에서 후보 영상 신호가 검출되면, 검출부(150)는 후보 영상 신호에 포함된 복수의 프레임 중 시작 프레임부터 대응하는 광고 신호의 프레임과 영상 인덱스를 차례대로 비교하여 후보 영상 신호가 검출하고자 하는 광고 신호인지 검증한다. 검증을 위해 검출부(150)는 방송 신호와 광고 신호의 프레임 번호를 계속 증가시키면서 영상 인덱스를 비교한다. 그리고, 영상 인덱스 비교 대상이 된 방송 신호의 전체 프레임 중 광고 신호의 영상 인덱스와 동일하지 않다고 판단된 프레임 수 및 비율 등을 산출하여 후보 영상 신호가 광고 신호인지 판단한다. 한편, 검증 단계에서는 두 영상 인덱스가 기 설정된 수준 이상 일치하면 두 영상 인덱스가 동일하다고 판단한다. 또한, 검증을 위해 후보 영상 신 호가 광고 신호임을 검증하기 위해 필요한 최소 프레임 수 이상 영상 인덱스를 비교한다. 한편, 검증을 위해 필요한 최소 프레임 수는 광고 신호의 유형, 평균적인 광고 신호의 프레임 수 등을 고려하여 결정한다.
검증 과정이 완료되면, 검출부(150)는 후보 영상 신호의 검증 결과에 기초해 방송 신호에서 검출된 광고 신호의 시작 프레임 번호, 검출 시간, 품질(quality), 그리고, 방송 신호에서 해당 광고 신호가 검출된 검출 횟수 등의 검출 결과를 검출 결과 DB(170)에 저장한다. 여기서, 검출된 광고 신호의 품질은 검증 과정에서 영상 인덱스 비교 대상이 된 후보 영상 신호의 전체 프레임 중 광고 신호의 영상 인덱스와 동일하지 않다고 판단된 프레임 수의 비율에 기초해 산출이 가능하다.
한편, 검출부(150)는 입력되는 방송 신호로부터 새로운 광고 신호를 검출하기도 한다. 검출부(150)는 입력되는 방송 신호의 영상 인덱스 중에서 기 설정된 개수 이상의 영상 인덱스가 반복해서 나타나면, 이를 광고 신호일 가능성이 있다고 판단하여, 검증 과정을 거쳐 새로운 광고 신호인지 확인한다. 그리고, 새로운 광고 신호로 판단되면, 광고 신호로 판단되는 프레임들의 영상 인덱스를 타겟 영상 인덱스 DB(160)에 저장한다.
출력부(180)는 사용자가 요청하면, 입력되는 방송 신호에서 검출된 광고 신호의 시작 프레임 번호, 검출 시간, 품질 및 검출 횟수 등의 검출 결과를 출력하고, 검출된 광고 신호의 시작 프레임 번호에 기초해 입력 영상 DB(120)로부터 검출된 광고 신호를 읽어와 디스플레이 한다. 이에 따라, 관리자는 검출된 광고 신호를 직접 영상으로 확인하여 검출의 정확도를 확인하는 것이 가능하다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 타겟 영상 검출 장치(100)의 광고 신호 검출 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2를 보면, 아날로그 방송 신호가 입력되면, 입력부(110)는 이를 디지털 신호로 변환하고(S101), 영상 인덱스 산출부(130)는 디지털 신호로 변환된 방송 신호로부터 프레임 별 영상 인덱스를 산출한다(S102). 여기서, 입력되는 방송 신호가 아날로그 신호가 아닌 경우, 전술한 변환 단계(S101)는 생략 될 수 있다.
방송 신호의 프레임 별 영상 인덱스가 산출되면, 검출부(150)는 입력되는 방송 신호와 검출하고자 하는 광고 신호의 프레임 별 영상 인덱스를 비교하여 광고 신호로 예상되는 복수의 프레임을 후보 영상 신호로 검출한다(S103). 즉, 방송 신호와 검출하고자 하는 광고 신호의 영상 인덱스를 비교하여 연속적으로 기 설정된 개수의 프레임 동안 영상 인덱스가 일치하는 경우, 방송 신호의 해당 프레임들을 후보 영상 신호로 판별한다. 그리고, 방송 신호의 해당 프레임들 중 시작 프레임을 후보 영상 신호의 시작 프레임으로 판단한다.
후보 영상 신호가 검출되면, 검출부(150)는 후보 영상 신호의 시작 프레임과 이에 대응하는 광고 신호의 프레임부터 차례대로 프레임 번호를 각각 증가시켜가며 영상 인덱스를 비교한다. 그리고, 비교 결과에 기초해 후보 영상 신호가 광고 신호인지 검증한다(S104). 그리고, 후보 영상 신호가 광고 신호로 검증되면(S105), 검증 결과에 기초해 방송 신호 중 광고 신호의 시작 프레임 번호, 검출 시간, 품질, 검출 횟수 등을 포함하는 검출 결과를 검출 결과 DB(170)에 저장한다(S106).
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 인덱스 산출부(130)에서 방송 신호의 프레임 별 영상 인덱스를 산출하는 방법을 도시한 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 인덱스를 산출하는 일 예를 도시한 것이다.
우선, 도 3을 보면, 영상 인덱스 산출부(130)는 방송 신호가 입력되면, 각 프레임을 복수의 세그먼트로 분류한다(S201). 여기서, 영상 인덱스 산출부(130)는 미리 설정된 개수의 세그먼트로 각 프레임을 분류한다. 도 4를 예로 들면, 영상 인덱스 산출부(130)는 하나의 프레임을 8개의 세그먼트(S1, S2, ..., S8)로 분류한다.
다시, 도 3을 보면, 영상 인덱스 산출부(130)는 세그먼트의 분류가 끝나면, 각 세그먼트 별로 대표 밝기 값을 결정한다(S202). 여기서, 각 세그먼트의 대표 밝기 값은 각 세그먼트에 포함된 픽셀들의 평균 밝기 값 또는 중간 밝기 값을 사용할 수 있다.
각 세그먼트의 대표 밝기 값이 결정되면, 영상 인덱스 산출부(130)는 다음의 수학식 1을 이용하여 인접하는 세그먼트 간의 대표 밝기 값의 차이값(Vab)을 산출한다(S203).
Vab = (28 + (Ba - Bb))/2(9-D)
여기서, Ba, Bb는 각각 a번째 세그먼트 및 b번째 세그먼트의 대표 밝기 값이고, D는 차이값(Vab)에 할당된 비트 수이다. 도 4를 예로 들면, 첫 번째 세그먼 트(S1)와 두 번째 세그먼트(S2) 간의 대표 밝기 값의 차이값은 V12 = (256 + 74 - 126)) / 32 = 6와 같고, 네 번째 세그먼트(S4)와 8번째 세그먼트(S8) 간의 대표 밝기 값의 차이값은 V48 = (256 + (103 - 103))/32 = 8과 같이 산출할 수 있다.
다시, 도 3을 보면, 인접하는 세그먼트 간의 차이값이 산출되면, 영상 인덱스 산출부(130)는 산출된 차이값들을 조합하여 대응하는 프레임에 대하여 하나의 영상 인덱스를 생성한다(S204).
도 4를 예로 들면, 각 프레임 별 세그먼트의 개수가 8개이므로, 영상 인덱스(VI)는 다음의 수학식 2와 같이 생성할 수 있다.
VI = V12 + (V23 << D) + (V34 << (2 × D)) + (V48 << (3 × D)) + (V56 << (4 × D)) + (V67 << (5 × D)) + (V78 << (6 × D)) + (V15 << (7 × D))
여기서, D는 각 차이값에 할당된 비트 수이고, >>는 시프트(shift) 연산을 의미한다. 즉, V23는 D 비트 수만큼 상위 비트로 시프트되고, V34는 (2 × D)비트 수만큼 상위 비트로 시프트 된다. 영상 인덱스(VI)는 이와 같이 시프트 된 차이값들을 합하여 생성한다.
한편, 차이값에 할당된 비트수가 4인 경우를 예로 들면 영상 인덱스는 다음의 수학식 3과 같이 생성할 수 있다.
VI = V12 + (V23 << 4) + (V34 << 8) + (V48 << 12) + (V56 << 16) + (V67 << 20) + (V78 << 24) + (V15 << 28)
전술한 수학식 3과 같이 영상 인덱스를 생성하는 경우, 영상 인덱스는 다음이 표 1과 같이 32 비트로 표현이 가능하다. 즉, V12는 영상 인덱스의 bit0 ~ bit3에 할당되고, V23, V34, V48, V56, V67, V78, V15는 각각, 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28 비트씩 시프트 되어 영상 인덱스의 bit4 ~ bit7, bit8 ~ bit11, bit12 ~ bit15, bit16 ~ bit19, bit20 ~ bit23, bit24 ~ bit27, bit28 ~ bit31에 할당된다
표 1. 영상 인덱스 구조
Figure 112008054372643-pat00001
한편, 수학식 2, 3 및 표 1의 차이값을 조합하는 순서는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 것으로서, 본 발명에서는 차이값의 조합 순서를 다르게 선택하여 영상 인덱스를 생성하는 것 또한 가능하다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 검출부(150)의 후보 영상 신호 검출 방법을 도시한 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 타겟 영상 신호로 예상되는 후보 영상 신호 검출의 일 예를 도시한 것이다.
도 5를 보면, 검출부(150)는 입력되는 방송 신호의 영상 인덱스 중 검출하고자 하는 광고 신호의 영상 인덱스와 일치하는 영상 인덱스를 검출한다(S301). 도 6을 예로 들면, 검출부(150)는 광고 신호의 6번째 프레임과 방송 신호의 124번째 프 레임의 영상 인덱스가 15로 일치함을 알 수 있다.
다시, 도 2를 보면, 광고 신호와 방송 신호에서 일치하는 영상 인덱스가 검출되면, 검출부(150)는 영상 인덱스가 일치하는 광고 신호와 방송 신호의 프레임부터 프레임 번호를 각각 하나씩 증가시키면서(S302), 대응하는 영상 인덱스가 일치하는지 비교한다(S303). 그리고, 일치할 경우에는 프레임 번호를 다시 증가 시켜 영상 인덱스를 비교하고, 일치하지 않는 경우에는 다시 동일한 영상 인덱스 검출 단계(S301)로 돌아가 다음의 프레임 번호부터 일치하는 영상 인덱스를 검출한다. 이러한 비교 과정(S302 및 S303)은 일치하는 영상 인덱스를 가지는 프레임이 연속하여 기 설정된 개수만큼 검색될 때까지 반복하여 수행된다(S304). 그리고, 연속적으로 기 설정된 개수의 프레임 동안 연속적으로 광고 신호 및 방송 신호의 영상 인덱스가 일치하는 경우, 방송 신호의 해당 프레임들을 후보 영상 신호로 판별한다(S305). 그리고, 후보 영상 신호로 판별된 복수의 프레임들 중 시작 프레임의 번호와 이에 대응하는 광고 신호의 프레임 번호를 저장한다. 도 6을 예로 들면, 2개의 프레임이 연속으로 영상 인덱스가 일치하는 경우 방송 신호의 해당 프레임들을 후보 영상 신호로 판단한다고 하면, 방송 신호의 124, 125 번째 프레임은 후보 영상 신호로 판단할 수 있다. 그리고, 후보 영상 신호의 시작 프레임 번호는 124가 되고, 이에 대응하는 광고 방송 신호의 프레임 번호는 124번째 프레임과 일치하는 영상 인덱스를 가지는 프레임의 번호인 6이 된다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 검출부(150)의 후보 영상 신호 검증 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7을 보면, 우선, 검출부(150)는 후보 영상 신호의 시작 프레임에 해당하는 영상 인덱스와 이에 대응하는 광고 신호의 프레임의 영상 인덱스가 기 설정된 수준 이상 동일한지 비교한다(S401). 여기서, 검증을 위해 비교 대상이 되는 광고 신호 및 후보 영상 신호의 영상 인덱스는 다음의 표 2 및 표 3과 같이 세그먼트 간 대표 밝기 값의 차이값들의 조합으로 나타낼 수 있다.
표 2. 광고 신호의 영상 인덱스 구조
Figure 112008054372643-pat00002
표 3. 후보 영상 신호의 영상 인덱스 구조
Figure 112008054372643-pat00003
따라서, 검출부(150)는 다음의 수학식 4와 같이 두 개의 영상 인덱스에 포함된 차이값들에 대하여 서로 매칭되는 차이값들 간의 차이값을 산출하여, 두 개의 영상 인덱스 간의 동일성 여부를 판단하는 기준으로 사용한다.
Figure 112008054372643-pat00004
여기서, TVn은 광고 신호의 영상 인덱스에 포함된 차이값 들 중 n번째 차이 값을 의미하고, CVn은 후보 영상 신호의 영상 인덱스에 포함된 차이값 들 중 n번째 차이값을 의미한다. 또한, Rn은 TVn과 CVn의 차이 값에 절대 값으로, 광고 신호와 후보 영상 신호의 영상 인덱스에 포함된 차이값들 중 서로 매칭되는 차이값들 간의 차이값을 의미한다. 또한, En은 광고 신호와 후보 영상 신호의 영상 인덱스에 포함된 차이값들 중 서로 매칭되는 차이값 간의 동일성을 나타내는 지표 값으로, Rn이 임계치(X)보다 작으면 두 차이값은 동일하다고 판단하고(En = 0), Rn이 임계치(X) 이상이면 두 차이값은 동일하지 않다고 판단한다(En = 1). 또한, Z는 두 개의 영상 인덱스 간의 동일성을 나타내는 지표 값으로, 서로 매칭되는 차이값들 중 동일하지 않다고 판단되는 차이값들이 하나라도 있을 경우, 두 영상 인덱스는 동일하지 않은 것으로 판단한다. 즉, En 중 하나라도 1이면 두 영상 인덱스는 서로 동일하다고 판단하고(Z = 1), 모든 En이 0인 경우에는 두 영상 인덱스가 서로 동일하다고 판단한다.
전술한 과정을 통해 두 개의 영상 인덱스가 동일하다고 판단되면, 검출부(150)는 광고 신호와 후보 영상 신호 각각의 프레임 번호를 증가시키면서(S402), 두 신호 간의 영상 인덱스의 동일성 여부를 계속해서 확인한다(S401).
그리고, 동일성 비교 중 영상 인덱스가 서로 동일하지 않다고 판단되는 경우가 발생하면, 검출부(150)는 에러율이 기 설정된 값 이상인지 확인한다(S402). 여기서, 에러율(Per)은 다음의 수학식 5를 이용하여 산출이 가능하다.
Per = (Er × 100) / K
여기서, K는 영상 인덱스의 동일성 비교 횟수를 나타내고, Er은 영상 인덱스가 동일하지 않다고 판단된 횟수를 나타낸다. 즉, 에러율은 광고 신호와의 동일성 비교에 사용된 방송 신호의 전체 프레임 수 대비 광고 신호와 영상 인덱스가 동일하지 않다고 판단되는 방송 신호의 프레임 수의 비율을 나타낸다.
에러율이 기 설정된 값 이상이라고 판단되면, 검출부(150)는 후보 영상 신호가 광고 신호가 아니라고 판단하고 동일성 비교를 종료한다(S407). 반면에, 에러율이 기 설정된 값보다 작다고 판단되면, 검출부(150)는 영상 인덱스가 연속으로 일치하지 않은 경우, 연속으로 일치하지 않은 후보 영상 신호의 프레임의 개수가 기 설정된 값 이상인지 확인한다(S404).
확인 결과, 연속으로 일치하지 않은 후보 영상 신호의 프레임의 개수가 기 설정된 개수보다 작은 경우, 검출부(150)는 프레임 번호를 증가시키고(S402), 동일성 비교 단계(S401)를 다시 수행한다. 반면에, 영상 인덱스가 연속으로 일치하지 않은 후보 영상 신호의 프레임의 개수가 기 설정된 개수 이상인 경우, 검출부(150)는 동일성 비교에 사용된 후보 영상 신호의 전체 프레임 수가 후보 영상 신호가 광고 신호임을 검증하기 위해 필요한 최소 프레임 수 이상인지 확인한다(S405). 확인 결과, 동일성 비교에 사용된 후보 영상 신호의 전체 프레임 수가 후보 영상 신호가 광고 신호임을 검증하기 위해 필요한 최소 프레임 수 이상인 경우, 검출부(150)는 해당 후보 영상 신호를 광고 신호로 판단한다(S406). 즉, 후보 영상 신호가 광고 신호인지 판단하기 위해 필요한 프레임 수 이상의 프레임에 대한 동일성 비교를 수행한 결과, 에러율이 기 설정된 값보다 작은 경우, 검출부(150)는 후보 영상 신호 가 광고 방송 신호라고 판단한다.
반면에, 동일성 비교에 사용된 전체 프레임 수가 후보 영상 신호가 광고 신호임을 검증하기 위해 필요한 최소 프레임 수보다 작은 경우, 검출부(150)는 후보 영상 신호가 광고 신호가 아니라고 판단한다. 즉, 후보 영상 신호가 광고 신호인지 판단하기 위해 필요한 프레임 수만큼 동일성 비교를 못한 상태에서, 연속으로 영상 인덱스가 동일하지 않은 프레임 수가 기 설정된 값 이상이면, 검출부(150)는 후보 영상 신호가 광고 신호가 아니라고 판단한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 타겟 영상 검출 장치(100)가 방송 신호로부터 새로운 광고 신호를 검출하는 방법을 도시한 흐름도이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 새로운 광고 신호의 검색을 위한 후보 영상 신호 검출의 일 예를 도시한 것이다.
도 8을 보면, 방송 신호가 입력되면, 영상 인덱스 산출부(130)는 입력되는 방송 신호로부터 프레임 별 영상 인덱스를 산출하여 프레임 순서대로 입력 영상 인덱스 DB(140)에 저장한다(S501). 그리고, 프레임 순서에 기초해 산출된 영상 인덱스들 중에서 기 설정된 개수의 연속되는 영상 인덱스가 반복되는 부분을 검색하여 반복되는 부분이 있을 경우 반복되는 부분 각각이 시작 프레임을 검출한다(S502). 즉, 방송 신호로부터 산출된 프레임 별 영상 인덱스를 분석하여, 기 설정된 개수의 연속되는 영상 인덱스가 두 번 이상 반복되는지 검색하고, 반복되는 기 설정된 개수의 연속되는 영상 인덱스가 있을 경우, 반복되는 부분의 시작 프레임 번호들을 저장한다.
도 9를 예로 들면, 124, 125 번째 프레임의 영상 인덱스 15, 578이 786, 789번째 프레임의 영상 인덱스와 동일하여 반복된다고 판단할 수 있다. 따라서, 124, 125번째 프레임과 786, 789번째 프레임을 반복되는 부분으로 판단하고, 각 반복되는 부분의 시작 프레임의 번호인 124, 786을 저장한다.
다시, 도 8을 보면, 검출부(150)는 각 반복되는 부분의 시작 프레임을 시작으로 프레임 번호를 각각 증가시키며, 대응하는 영상 인덱스들을 서로 비교하여 반복되는 부분이 광고 신호인지 검증한다(S503). 즉, 검출부(150)는 각 반복되는 부분의 시작 프레임부터 프레임 번호를 각각 증가시키며, 대응하는 영상 인덱스들을 서로 비교한다. 그리고, 광고 신호를 검증하기 위해 필요한 최소 프레임 수 이상의 영상 인덱스를 서로 비교한 결과, 비교 횟수 대비 영상 인덱스가 동일하지 않다고 판단된 횟수의 비율을 나타내는 에러율이 기 설정된 값 이하이면 반복되는 부분들이 광고 신호라고 판단한다. 이러한, 검증 과정은 전술한 도 7의 검증 과정(S401 내지 S407)과 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
검증 결과, 반복되는 부분들이 광고 신호로 판단되면, 검출부(150)는 반복되는 부분들 중 하나를 선택하여 타겟 영상 인덱스 DB(160)에 기 저장된 광고 신호들을 비교하여 검출된 광고 신호가 새로운 광고 신호인지 판단한다(S504). 여기서, 검출된 광고 신호와 기 저장된 광고 신호와의 비교 과정은 전술한 도 7의 검증 과정(S401 내지 S407)과 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
검출된 광고 신호가 새로운 광고 신호로 판단되면, 검출부(150)는 반복되는 부분들 중에서 하나를 선택한다. 그리고, 해당 반복되는 부분의 시작 프레임부터 광고 신호의 검증을 위해 필요한 최소 프레임 수만큼의 영상 인덱스를 입력 영상 인덱스 DB(140)으로부터 추출하여 새롭게 추출한 광고 신호의 영상 인덱스로 타겟 영상 인덱스 DB(160)에 저장한다(S505). 그리고, 저장된 영상 인덱스는 이후 방송 신호에서 해당 광고 신호를 검출하는 기준 데이터로 사용된다.
전술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 타겟 영상 검출 장치는 각 프레임을 복수의 세그먼트로 분류하고, 복수의 세그먼트의 대표 밝기 값을 이용하여 산출한 영상 인덱스를 입력 영상 신호 중 타겟 영상 신호로 예상되는 후보 영상 신호를 검출하고, 검출된 후보 영상 신호가 타겟 영상 신호인지 검증하는데 사용함으로써, 타겟 영상 신호 검출 과정에서 소요되는 시간을 단축시키는 효과가 있다.
또한, 영상 인덱스 산출 과정에서 복수의 세그먼트 간의 대표 밝기 값의 차이값을 이용함으로써, 환경적인 요인으로 입력 영상 신호에 포함된 타겟 영상 신호의 품질이 변경되는 경우에도 효과적으로 검출하는 것이 가능한 효과가 있다.
또한, 입력 영상 신호로부터 타겟 영상 신호로 예상되는 후보 영상 신호를 간략하게 검출한 뒤, 검증 과정을 통해 검출된 후보 영상 신호가 광고 신호인지 다시 한번 확인함으로써, 검증 결과에 대한 신뢰성을 높이는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 타겟 영상 검출 장치를 도시한 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 타겟 영상 검출 장치의 광고 신호 검출 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 인덱스 산출부에서 방송 신호의 프레임 별 영상 인덱스를 산출하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 인덱스를 산출하는 일 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 검출부의 후보 영상 신호 검출 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 후보 영상 신호 검출의 일 예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 검출부의 후보 영상 신호 검증 방법을 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 타겟 영상 검출 장치가 방송 신호로부터 새로운 광고 신호를 검출하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 새로운 광고 신호의 검색을 위한 후보 영상 신호 검출의 일 예를 도시한 것이다.

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 입력 영상 신호의 각 프레임 별 영상 인덱스를 저장하는 입력 영상 인덱스 데이터베이스;
    타겟 영상 신호의 각 프레임 별 영상 인덱스를 저장하는 타겟 영상 인덱스 데이터베이스;
    상기 입력 영상 신호의 각 프레임을 복수의 세그먼트로 분류하고, 상기 복수의 세그먼트 간에 대표 밝기 값의 차이값을 조합하여 상기 입력 영상 신호의 각 프레임 별 영상 인덱스를 산출하고, 상기 산출된 영상 인덱스를 상기 입력 영상 인덱스 데이터베이스에 저장하는 영상 인덱스 산출부;
    상기 입력 영상 신호 및 상기 타겟 영상 신호의 영상 인덱스를 비교하여 상기 입력 영상 신호 중 상기 타겟 영상 신호로 예상되는 복수의 프레임을 검출하고, 상기 검출된 복수의 프레임 중 시작 프레임과 상기 시작 프레임에 대응하는 상기 타겟 영상 신호의 프레임부터 영상 인덱스를 비교하여 상기 입력 영상 신호로부터 상기 타겟 영상 신호를 검출하는 검출부; 및
    상기 타겟 영상 신호의 검출 결과를 저장하는 검출 결과 데이터베이스를 포함하되,
    상기 검출부는,
    상기 입력 영상 신호로부터 상기 타겟 영상 신호가 검출되면, 상기 검출된 타겟 영상 신호의 시작 프레임 번호, 검출 시간, 품질 및 상기 입력 영상 신호로부터 상기 타겟 영상 신호가 검출된 검출 횟수 중 적어도 하나를 포함하는 상기 검출 결과를 생성하는 타겟 영상 검출 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 입력 영상 신호를 프레임 별로 저장하는 입력 영상 데이터베이스; 및
    상기 검출 결과에 기초해 상기 입력 영상 데이터베이스로부터 상기 타겟 영상 신호로 검출된 프레임들을 읽어와 디스플레이 하는 출력부
    를 더 포함하는 타겟 영상 검출 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 입력 영상 신호 및 상기 타겟 영상 신호의 영상 인덱스를 비교하여, 상 기 입력 영상 신호의 프레임들 중 연속되는 기 설정된 개수의 영상 인덱스가 상기 타겟 영상 신호의 연속되는 영상 인덱스와 일치하는 복수의 프레임을 상기 타겟 영상 신호로 예상되는 복수의 프레임으로 검출하는 타겟 영상 검출 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 검출된 복수의 프레임 중 시작 프레임부터 대응하는 상기 타겟 영상 신호의 프레임과의 영상 인덱스의 동일성 비교를 수행하고, 상기 동일성 비교를 수행한 횟수 중 상기 동일성 비교의 대상이 되는 두 영상 인덱스가 동일하지 않다고 판단된 횟수에 기초해 상기 입력 영상 신호로부터 상기 타겟 영상 신호를 검출하는 타겟 영상 검출 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 동일성 비교 시, 상기 동일성 비교의 대상이 되는 두 영상 인덱스가 기 설정된 수준 이상 일치하면, 상기 동일성 비교의 대상이 되는 두 영상 인덱스가 동일하다고 판단하는 타겟 영상 검출 장치.
  8. 제 3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대표 밝기 값은 대응하는 세그먼트에 포함된 픽셀들의 평균 밝기 값인 타겟 영상 검출 장치.
  9. 제 3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대표 밝기 값은 대응하는 세그먼트에 포함된 픽셀들의 중간 밝기 값인 타겟 영상 검출 장치.
  10. 삭제
  11. 검출 장치가 입력 영상 신호로부터 검출하고자 하는 타겟 영상 신호를 검출하는 방법에 있어서,
    상기 입력 영상 신호의 각 프레임 별로 복수 개로 분류된 세그먼트의 대표 밝기 값을 이용하여 영상 인덱스를 산출하는 단계;
    상기 입력 영상 신호와 상기 타겟 영상 신호의 영상 인덱스를 비교하여, 상기 입력 영상 신호 중에서 상기 타겟 영상 신호와 연속적으로 기 설정된 개수의 프레임 동안 영상 인덱스가 일치하는 후보 영상 신호를 검출하는 단계; 및
    상기 후보 영상 신호의 시작 프레임과 상기 시작 프레임에 대응하는 상기 타겟 영상 신호의 프레임부터 영상 인덱스를 비교하여 상기 후보 영상 신호가 상기 타겟 영상 신호인지 검증하는 단계를 포함하되,
    상기 산출하는 단계는,
    상기 입력 영상 신호의 각 프레임을 복수의 세그먼트로 분류하는 단계;
    상기 복수의 세그먼트 별로 대표 밝기 값을 결정하는 단계;
    상기 복수의 세그먼트 간의 대표 밝기 값의 차이값들을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 차이값들을 조합하여 대응하는 프레임의 영상 인덱스를 산출하는 단계를 포함하는 타겟 영상 신호 검출 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 검출하는 단계는,
    상기 타겟 영상 신호의 영상 인덱스와 일치하는 영상 인덱스를 가지는 상기 입력 영상 신호의 프레임을 검출하는 단계;
    상기 검출된 프레임과 상기 검출된 프레임과 동일한 영상 인덱스를 가지는 상기 타겟 영상 신호의 프레임부터 프레임 번호를 증가시키면서 영상 인덱스를 비교하는 단계; 및
    상기 검출된 프레임부터 상기 기 설정된 개수의 연속되는 프레임이 상기 타겟 영상 신호의 영상 인덱스와 일치하는 경우, 상기 검출된 프레임을 상기 후보 영상 신호의 시작 프레임으로 판단하는 단계
    를 포함하는 타겟 영상 신호 검출 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 검증하는 단계는,
    상기 시작 프레임과 상기 시작 프레임에 대응하는 상기 타겟 영상 신호의 프레임부터 프레임 번호를 증가 시키면서, 상기 입력 영상 신호와 상기 타겟 영상 신호의 영상 인덱스를 비교하여 동일성을 판단하는 단계;
    상기 동일성을 판단하는 단계에서, 영상 인덱스 비교 횟수 대비 영상 인덱스가 동일하지 않다고 판단되는 횟수의 비율을 나타내는 에러율이 기 설정된 값 이상이면, 상기 후보 영상 신호는 상기 타겟 영상 신호가 아니라고 판단하고 동일성 판단을 종료하는 단계; 및
    상기 동일성을 판단하는 단계에서, 상기 에러율이 상기 기 설정된 값보다 작고, 상기 영상 인덱스 비교 횟수가 상기 후보 영상 신호가 상기 타겟 영상 신호임을 검증하기 위해 필요한 최소 프레임 수 이상이면, 상기 후보 영상 신호가 상기 타겟 영상 신호라고 판단하는 단계
    를 포함하는 타겟 영상 검출 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 동일성을 판단하는 단계는,
    상기 동일성을 판단하기 위해 비교 대상이 되는 두 영상 인덱스에 포함된 대표 밝기 값의 차이값들 중 서로 매칭되는 차이값들 간의 차이값이 임계치 이하인 경우, 상기 서로 매칭되는 차이값들은 서로 동일하다고 판단하는 단계;
    상기 서로 매칭되는 차이값들이 모두 동일하다고 판단되는 경우, 상기 비교 대 상이 되는 두 영상 인덱스가 동일하다고 판단하는 단계
    를 포함하는 타겟 영상 검출 방법.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 대표 밝기 값은 대응하는 세그먼트에 포함된 픽셀들의 평균 밝기 값인 타겟 영상 신호 검출 방법.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 대표 밝기 값은 대응하는 세그먼트에 포함된 픽셀들의 중간 밝기 값인 타겟 영상 신호 검출 방법.
  17. 삭제
  18. 검출 장치가 입력 영상 신호로부터 타겟 영상 신호를 검출하는 방법에 있어서,
    상기 입력 영상 신호의 각 프레임 별로 복수 개로 분류된 세그먼트의 대표 밝기 값을 이용하여 영상 인덱스를 산출하는 단계;
    상기 입력 영상 신호의 영상 인덱스 중 기 설정된 개수의 연속되는 영상 인덱스가 반복되는 부분을 검색하여, 각 반복되는 부분의 시작 프레임을 검출하는 단계;
    상기 각 반복되는 부분의 시작 프레임부터 프레임 번호를 각각 증가시키며 대응하는 영상 인덱스들을 서로 비교하여 상기 반복되는 부분이 타겟 영상 신호인지 판단하는 단계; 및
    상기 반복되는 부분이 상기 타겟 영상 신호로 판단되면, 상기 반복되는 부분의 시작 프레임부터 기 설정된 개수의 프레임 동안 연속되는 영상 인덱스를 상기 타겟 영상 신호의 영상 인덱스로 저장하는 단계를 포함하되,
    상기 산출하는 단계는,
    상기 입력 영상 신호의 각 프레임을 복수의 세그먼트로 분류하는 단계;
    상기 복수의 세그먼트 별로 대표 밝기 값을 결정하는 단계;
    상기 복수의 세그먼트 간의 대표 밝기 값의 차이값들을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 차이값들을 조합하여 대응하는 프레임의 영상 인덱스를 산출하는 단계를 포함하는 타겟 영상 신호 검출 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 반복되는 부분이 상기 타겟 영상 신호로 판단되면, 상기 반복되는 부분의 시작 프레임부터 연속되는 영상 인덱스와 기 저장된 타겟 영상 신호의 영상 인덱스를 비교하여 상기 반복되는 부분이 새로운 타겟 영상 신호인지 판단하는 단계를 더 포함하는 타겟 영상 신호 검출 방법.
  20. 삭제
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