KR101033922B1 - 음성인식 지능형 폐쇄형 감시시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 음성인식 지능형 폐쇄형 감시카메라에 일정기간 동안의 학습을 통해 형성된 학습 DB를 구축함으로써, 획득된 음성정보가 학습된 정보의 소리인지, 학습되지 않은 정보의 소리인지를 판별하고; 학습되지 않은 정보의 소리라고 판별되면, 카메라 촬상부를 통해 영상을 촬영함과 동시에 소리를 녹음하고, 영상 및 음성 통합 데이터에 우선순위를 부여하고; 우선순위가 부여된 영상 및 음성 통합 데이터는 레코더에 저장되도록 하되, 폐기 기간이 정해지지 않은 채 저장되도록 하고, 동시에 관제시스템에 통보하도록 하며; 상기 폐쇄형 감시 카메라, 레코더 및 관제시스템 간의 상호 데이터 송수신은 유무선 TCP/IP 기반으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 음성인식 지능형 폐쇄형 감시시스템에 관한 것이다.

음성인식 지능형 CCTV, 음성인식 WEB CAMERA, 음성인식 화상입력장치를 활용한 상황분석 및 대응시스템

Description

음성인식 지능형 폐쇄형 감시시스템 {Intelligent Voice Recognition CCTV System}

본 발명은, (1) 음성인식 및 분류기술, (2) 우선순위에 따른 데이터 처리기술 (3) TCP/IP 기반 네트워크 기술 등에 기반하여 구축된 음성인식 지능형 폐쇄형 감시시스템에 관한 것이다.
구체적으로 보면, 본 발명은, 음성인식 지능형 폐쇄형 감시카메라에 일정기간 동안의 학습을 통해 형성된 학습 DB를 구축함으로써, 획득된 음성정보가 학습된 정보의 소리인지, 학습되지 않은 정보의 소리인지를 판별하는 음성인식 지능형 폐쇄형 감시시스템에 관한 것이다.
또한 학습되지 않은 정보의 소리라고 판별되면, 카메라 촬상부를 통해 영상을 촬영함과 동시에 소리를 녹음하고, 영상 및 음성 통합 데이터에 우선순위를 부여하는 음성인식 지능형 폐쇄형 감시시스템에 관한 것이다.
또한 우선순위가 부여된 영상 및 음성 통합 데이터는 레코더에 저장되도록 하되, 폐기 기간이 정해지지 않은 채 저장되도록 하고, 동시에 관제시스템에 통보하도록 하는 음성인식 지능형 폐쇄형 감시시스템에 관한 것이다.
또한 폐쇄형 감시 카메라, 레코더 및 관제시스템 간의 상호 데이터 송수신은 유무선 TCP/IP 기반으로 이루어지는 음성인식 지능형 폐쇄형 감시시스템에 관한 것이다.

종래의 폐쇄형 감시카메라 시스템은 일반적으로 일정 구역을 지속적으로 촬영하면서, 촬영 데이터를 자기테이프 또는 하드디스크 등의 스토리지에 저장하는 기능을 수행한다.
이 경우 스토리지 용량의 한계 때문에, 일반적으로 오래된 데이터를 먼저 삭제하는 기능을 수행하는데, 이에 따라 중요한 데이터가 유실되는 문제가 종종 발생되었다.

또한 종래의 폐쇄형 감시카메라 시스템은 감시카메라와 관리 데스크의 통신을 주로 시리얼 방식을 이용하여 제어함에 따라, 데이터 처리 속도가 늦어지거나 TCP/IP 기반의 스트리밍 기술 등을 사용하지 못 하는 등 데이터 처리 효율에 문제가 존재하였고, 더욱 중요하게는, 여러 곳에 설치된 감시카메라를 총괄적으로 관리할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 학습된 정보를 저장하고 있다가 학습된 정보 이외의 신호가 감지될 때에는 카메라가 반응을 하여 특정 부분을 촬영하고, 촬영된 데이터와 음성 데이터를 통합한 데이터에 우선순위를 부여하여 레코더에 저장하되 자동 폐기되지 않도록 하고, 동시에 관제시스템에 통보되는 음성인식 지능형 폐쇄형 감시시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은, 감시카메라, 관제시스템 및 저장장치 등의 상호 연결을 TCP/IP 기반으로 구축함으로써, 데이터 처리속도를 증진시키고, 데이터 저장 및 재생을 효율적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 여러 곳에 설치된 감시카메라를 총괄적으로 관리할 수 있는 음성인식 지능형 감시시스템을 제공함에 있다.

본 발명인 음성인식 지능형 감시시스템은, 복수개의 감시카메라, 레코더, 백업장치 및 관제시스템를 포함하고, 감시카메라는 음성신호획득부, 특징벡터추출부, 학습 DB, 음성신호판별부, 촬상부, 마이크, 데이터처리부를 포함하도록 하여, 음성신호획득부는 음성신호를 획득하고; 특징벡터추출부는 획득된 음성신호에서 특징벡터를 추출하고; 학습 DB는 특징벡터추출부의 추출방법과 동일한 방법을 이용하여 일정기간 동안 감시카메라가 설치될 장소에서 구축되고; 음성신호판별부는 특징벡터와 기 구축된 상기 학습 DB를 이용하여 학습된 정보의 소리의 소리인지 학습되지 않은 정보의 소리인지를 판별하고, 학습되지 않은 정보의 소리라고 판별되면, 상기 촬상부를 통해 영상을 촬영하도록 하고, 마이크를 통해에 소리를 녹음하도록 하고, 영상 및 음성을 통합하고, 통합 데이터에 우선순위를 부여하고, 우선순위가 부여된 음성 및 영상 통합 데이터를 레코더 및 상기 관제시스템에 전송하고; 레코더는 우선순위가 부여된 영상 및 음성 통합 데이터를 일단 저장한 후에 다시 백업장치에 전송하여 저장하게 하고; 복수개의 감시 카메라, 레코더, 백업장치 및 관제시스템 간의 상호 데이터 송수신은 유무선 TCP/IP 기반으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 미리 학습된 데이터베이스를 이용함에 따라 일반 방범용은 물론 공장의 생산현장 등과 같이 사람의 접근이 용이하지 않은 공간에 설치하여 감시 기능을 수행할 수 있는 현저한 효과가 있다.
본 발명은, 학습되지 않은 소리라고 판단되면, 그에 해당되는 영상 및 음성 통합 데이터를 폐기되지 않도록 저장하기 때문에 중요한 데이터를 보존할 수 있는 현저한 효과가 있다.
본 발명은, 감시카메라, 관제시스템 및 저장장치 등이 TCP/IP 기반으로 상호 연결되도록 구축함에 따라, 여러 곳에 설치된 각각의 감시카메라를 통합 제어할 수 있는 현저한 효과가 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다. 제 1 도는 본 발명의 일실시예에 따른 음성인식 지능형 폐쇄형 감시시스템의 개괄도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 음성인식 지능형 폐쇄형 감시시스템은 폐쇄형 감시카메라(①), 관제(모니터링)시스템(③), 멀티플레서(Multiplexor)(④), 레코더(⑤), 백업(Backup) 장치(⑥), 스트리밍서버(Streaming Server)(⑦) 및 라우터(Router)(⑧)를 포함한다.
감시카메라(①)는 고정형 또는 360도 회전형 중에서 선택될 수 있고, 설계 조건에 따라서는 웹카메라가 채용될 수도 있다.
감시카메라(①), 관제시스템(③), 멀티플레서(Multiplexor)(④), 레코더(⑤), 백업(Backup) 장치(⑥), 스트리밍서버(Streaming Server)(⑦) 및 라우터(Router)(⑧)는 TCP/IP 기반 이더넷(Ethernet)으로 연결되도록 구성된다.
따라서 복수개의 장소에 설치된 감시카메라(①)에서 송신되는 데이터를 총괄적으로 처리할 수 있게 된다.
멀티플레서(Multiplexor)(④)는 복수개의 감시카메라(①)에서 송신되는 영상 및 음성 통합 데이터를 다중화 처리하여 레코더(⑤)에 보내게 되며, 레코더(⑤)는 데이터를 일단 저장함과 동시에 우선순위의 데이터는 백업(Backup) 장치(⑥)로 송신하여 폐기되지 않도록 저장한다.
스트리밍서버(Streaming Server)(⑦)는 관제시스템(③)에서 요청시 데이터가 스트림 재생될 수 있도록 처리하며, 라우터(Router)(⑧)는 인터넷을 통해 외부 기관과의 네트워크가 구축되도록 기능한다.
제 2 도는 본 발명의 일실시예에 따른 음성인식 지능형 폐쇄형 감시시스템의 감시카메라(100)의 주요 구성도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 지능형 폐쇄형 감시시스템의 감시카메라(100)는 음성신호획득부(110), 특징벡터추출부(120), 학습 DB(130), 음성신호판별부(140), 데이터처리부(150) 및 촬상부(160)를 포함한다.
음성신호획득부(110)는 음성인식센서 및 마이크를 포함하는 구성요소로서, 카메라(100) 주위의 음성신호를 획득하는 기능을 수행한다.
여기에서, ‘음성신호’라고 표현하는 것은 사람의 음성을 포함한 오디오 신호 전반을 지시하는 것으로서, 본 발명이 채용되는 장소에서 주로 인식하도록 설계될 ‘오디오신호’를 포함하는 것임을 밝혀둔다.
바람직하게, 음성신호획득부(110)에서 획득된 음성신호를 인식하기 위해서, 음성인식 기술 분야에서 일반적으로 사용하는 방법을 채용하도록 설계될 수 있다.
구체적으로 보면, 음성인식 기술 분야에서는 음성인식을 행하려고 하는 분야에 해당되는 복수의 다양한 음성신호에서 특징벡터를 추출하고 이 특징벡터들을 이용하여 학습 DB를 구축하게 된다.
그리고 이 학습 DB를 이용하여, 실제 음성인식을 수행하되 학습 DB를 구축하기 위해 사용하였던 특징벡터 추출 기법을 이용하여 음성인식을 수행하게 된다.
특징벡터추출부(120)는 획득된 소리에서 특징벡터를 추출하는 구성요소로서, 음성인식 기술분야에서 사용되는 방법, 일예로 멜프리컨시 캡스트럴 계수(Mel-Frequency Cepstral Coefficients, MFCC) 및/또는 멜프리컨시 캡스트럼 모듈레이션 에너지(Mel-Frequency Cepstrum Modulation Energy, MCME)를 사용하여 특징벡터를 추출하도록 설계될 수 있다.
특징벡터추출부(120)에서 추출된 특징벡터는 음성신호판별부(140)로 전송되어 음성인식이 수행된다.
음성신호판별부(140)에서 음성인식을 수행할 때는 학습 DB(130)를 이용하게 되는데, 이 학습 DB(130)는 일예로 상기에서 서술한 MFCC 및/또는 MCME 기법을 이용하여 이미 구축되어 있는 특징벡터들의 데이터베이스이다.
여기에서, 학습 DB(130)를 구축하기 위해, 일정기간 동안 감시카메라(100)를 설치만 해놓고 실제 운용은 학습 DB(130) 구축 후에 수행되도록 설계될 수 있는데, 예를 들면 관리자가 수동으로 이러한 데이터베이스 구축작업을 관리하거나 또는 타이머 및 콘트롤러를 도입하여 자동으로 일정기간 동안 구축되도록 설계될 수도 있다.
음성신호판별부(140)는 학습 DB(130)를 이용하여 음성인식을 수행하면서, 음성신호가 학습된 정보의 소리인지, 학습되지 않은 정보의 소리인지를 판별하게 된다.
즉 특징벡터추출부(120)에서 송신된 특징벡터에 해당되는 정보가 학습 DB(130)에서 발견되지 않거나 학습 DB(130)에 구축된 특징벡터들의 정보의 범위를 벗어나면 학습되지 않은 정보의 소리라고 판별하게 된다.
여기에서, 특징벡터들의 정보의 범위는 다양하게 조합되어 설정될 수 있는데, 일예로 피치의 특징, 주파수 범위, 소리의 데시벨 범위, 환산된 에너지 값의 범위 등이 다양하게 조합되어 설계된다.
학습되지 않은 정보의 소리라고 판별되면, 음성신호판별부(140)는 카메라 촬상부(160)를 통해 영상을 촬영함과 동시에 마이크(미도시)를 통해 소리를 녹음하도록 하며, 학습되지 않은 정보의 소리가 판별되었다는 신호를 데이터처리부(150)로 송신하게 된다.
여기에서, 학습되지 않은 정보의 소리가 가지는 의미를 살펴보면, 방범용인 경우 교통사고 소리나 비명 소리 등과 같은 비상사태로 해석될 수 있고, 가공 공장 현장에서는 기계의 소음이 급격히 커져 공정 불량이 발생될 상황으로 해석될 수 있는 것이다.
데이터처리부(150)는, 마이크(미도시)에서 녹음된 음성데이터와 촬상부(160)에서 촬영된 영상데이터를 통합하고, 이 데이터에 우선순위를 부여하게 된다.
바람직하게, 우선순위가 부여되는 방식은 멀티미디어 데이터 통신에서 일반적으로 행하는 방식을 사용할 수 있는데, 일테면, 음성 및 영상 통합 데이터 패킷 헤더에 시스템에서 미리 정해놓은 비트를 추가하거나 변경하는 방식으로 수행되도록 설계될 수 있다.
우선순위가 부여된 영상 및 음성 통합 데이터는 레코더(200) 및 관제시스템(300)으로 전달된다.
우선순위 데이터인 경우에는 레코더(200)에서 일단 저장하고, 백업장치에 저장함으로써 자동적으로 폐기되지 않도록 한다.
또한 우선순위 데이터는 바로 관제시스템(300)에 전달되어 비상상황임을 통보하게 된다.
한편, 상기에서 도 1 및 도 2를 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 1 및 도 2의 구성 및 방법에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

제 1 도는 본 발명의 일실시예에 따른 음성인식 지능형 폐쇄형 감시시스템의 개괄도이다.
제 2 도는 본 발명의 일실시예에 따른 음성인식 지능형 폐쇄형 감시시스템의 감시카메라(100)의 주요 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 감시카메라 200: 레코더 300: 관제시스템
110: 음성신호획득부 120: 특징벡터추출부 130: 학습 DB
140: 음성신호판별부 150: 데이터처리부 160: 촬상부

Claims (1)

1. 복수개의 감시카메라; 레코더; 백업장치; 및 관제시스템;를 포함하는 음성인식 지능형 폐쇄형 감시시스템에 있어서,

   상기 감시카메라는 음성신호획득부; 특징벡터추출부; 학습 DB; 음성신호판별부; 촬상부; 마이크; 데이터처리부를 포함하되,

   상기 음성신호획득부는 상기 감시카메라 주위의 음성신호를 획득하고;

   상기 특징벡터추출부는 획득된 상기 음성신호에서 특징벡터를 추출하고;

   상기 학습 DB는 상기 특징벡터추출부의 추출방법과 동일한 방법을 이용하여 일정기간 동안 상기 감시카메라가 설치될 장소에서 주위의 음성신호를 이용하여 구축되고;

   상기 음성신호판별부는 상기 특징벡터와 기 구축된 상기 학습 DB를 이용하여 학습된 정보의 소리인지 학습되지 않은 정보의 소리인지를 판별하고, 학습되지 않은 정보의 소리라고 판별되면, 상기 촬상부를 통해 현재 영상을 촬영하도록 하고, 상기 마이크를 통해 현재 음성을 녹음하도록 하고;

   상기 데이터처리부는 상기 영상 및 음성을 통합하고, 통합 데이터에 우선순위를 부여하고, 우선순위가 부여된 영상 및 음성 통합 데이터를 상기 레코더 및 상기 관제시스템에 전송하고;

   상기 레코더는 우선순위가 부여된 영상 및 음성 통합 데이터를 일단 저장한 후에 다시 상기 백업장치에 전송하어 자동으로 폐기되지 않도록 하고;

   상기 복수개의 감시 카메라, 레코더, 백업장치 및 관제시스템 간의 상호 데이터 송수신은 유무선 TCP/IP 기반으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 음성인식 지능형 폐쇄형 감시시스템.

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