KR101208612B1 - 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템 및 그 방법 - Google Patents

방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 본방송 프로그램의 시작점을 검출하는 시작점 검출부; 상기 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 본방송 프로그램의 종료점을 검출하는 종료점 검출부; 및 상기 시작점 검출부 및 종료점 검출부에서 검출된 본방송 프로그램의 시작점과 종료점을 사용자에게 실시간 알려주는 프로그램 식별부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 디지털 방송 프로그램의 영상 특징과 부가 정보인 자막 데이터를 분석하여 처리함으로써 개별 광고의 특징 데이터를 이용하지 않고, 광고방송의 분석 및 특징 데이터 추출을 위한 전처리 과정이 필요 없어지고, 사용자가 희망하지 않는 광고방송의 시청을 차단할 수 있을 뿐만 아니라 DMB, IPTV 등을 위한 콘텐츠 제작 작업을 효율적으로 처리하기 위해 활용될 수 있으며, 단말 기기에서 광고를 제외한 본방송 프로그램만 예약 녹화할 수 있으며, 녹화된 방송프로그램에서 광고방송을 건너뛰고 본방송 프로그램의 시작점부터 시청할 수 있다.

Description

방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템 및 그 방법{THE IDENTIFYING SYSTEM FOR FILTERING PROGRAM EXCEPT FORMALITY PROGRAM IN REAL TIME ON TELEVISION BROADCASTING AND THE METHOD THEREOF}
본 발명은 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방송프로그램의 동영상에서 등급고지 영상, 방송사 로고, 자막 데이터, 프로그램 엔딩 로고 등을 분석하여 본방송 프로그램의 시작점 및 종료점을 검출하여 본방송 프로그램과 광고방송을 실시간으로 식별할 수 있도록 하는 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
DMB, IPTV 등의 방송 미디어는 통신 방송 융합 분야의 대표 서비스로서, 특히 VOD(Video On Demand) 다시보기 서비스는 매우 높은 비중을 차지하며 이를 위한 영상 콘텐츠 제작, 공급은 수익 확보를 위한 중요한 주제이다.
이 과정에서 지상파 방송 프로그램에 삽입된 지상파 방송사의 광고를 각 서비스 사업자의 계약 광고로 대체하므로 콘텐츠 재가공시 기존의 광고를 제거해야 한다. 현재 본방송 프로그램과 광고방송을 구별하기 위해 이용할 수 있는 시간 정보 혹은 영상 정보 등이 존재하지 않기 때문에, 이와 같은 부가 정보를 이용한 처리는 불가능하다. 따라서 이를 위한 처리 방법은 대체로 디지털 방송 프로그램을 녹화 저장 후, 본방송 프로그램의 시작 및 종료 지점을 사람이 직접 확인하여 광고방송 부분을 잘라내고 다시 저장하는 방법으로 이루어진다.
이와 같은 수작업에 의한 처리를 개선하기 위해, 방송프로그램의 본 내용과 선/후행 광고를 구별하기 위한, 대한민국 공개특허 제1998-0071128호는 광고 방송 검출 장치 및 광고 방송 검출 방법에 관한 것으로, 무음성 구간 검출 회로가 음성 신호(SA)의 무음성 구간을 검출하고, 장면 변화 검출 회로는 무음성 구간 검출 회로에 의해 검출된 무음성 구간 동안 영상 신호(SV)로부터 화상의 장면 변화 점을 검출하며, 광고 방송 구간 검출 회로는 장면 변화 검출 회로에 의해 검출된 장면 변화 점들의 시간 간격이 미리 결정된 규칙에 따르는지를 검출하고, 튜너는 수신된 음성 신호의 음성 다중 모드(SSA)를 검출함으로써 음성 정보 만에 따라, 즉 음성 다중 모드와 무음성 구간들의 시간 간격에 따라 광고 방송을 검출하는 내용에 관한 것이다.
그런데, 상기한 종래 기술은 광고 사이의 무음성 구간을 기반으로 검출하기 때문에 현재 시점부터 광고의 길이인 15초의 정수 배 시간을 모니터링 함으로써 판별이 가능하므로 실시간으로 수신 중인 상태에서 본방송프로그램과 광고방송을 식별하기 어렵다는 문제점이 있다.
한편, 대한민국 공개특허 제2006-0114245호는 동영상의 광고 검출 장치 및 방법과 그 장치를 제어하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 관한 것으로, 동영상의 시각적 성분으로부터 검출한 시각적 이벤트의 성분을 고려하면서, 샷들을 병합하거나 분할하고, 병합하거나 분할된 결과를 세그먼트로서 출력하는 세그먼트 생성부 및 세그먼트에서 샷의 변화율을 이용하여 광고후보 세그먼트를 검출하는 광고 후보 세그먼트 검출부를 구비함으로써, 블랙 프레임이 존재하지 않은 다양한 형식의 텔레비전 동영상에서도 광고 구간을 정확하게 검출할 수 있고, 높은 컷 율의 정의를 쉽게 할 수 있는 즉, 컷 율이 높은 것이 광고가 될 확률을 높여주고, 광고를 동영상으로부터 제거하도록 하여 동영상의 요약 성능을 향상시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 검출된 동영상의 광고를 사용자가 시청하기를 원하지 않을 때 광고를 스킵할 수 있도록 하고 콘텐츠 제공자용 저작 도구 등에서 텔레비전 방송의 광고를 제거할 수 있도록 하는 내용에 관한 것이다.
그러나, 상기한 종래기술은 동영상의 샷들을 병합 또는 분할하여 세그먼트를 생성하고 이 세그먼트에서 샷의 변화율을 기반으로 광고를 검출하는 방법인데, 이를 위해서는 현재 이후의 샷들도 분석해야하므로 실시간으로 수신 중인 상태에서 본방송프로그램과 광고방송을 식별하기 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 디지털 방송 프로그램의 영상 특징과 부가 정보인 자막 데이터를 분석하여 처리함으로써 광고방송의 분석 및 특징 데이터 추출을 위한 전처리 과정이 필요 없어지고, 본방송 프로그램의 시작점과 종료점을 검출하여 실시간 사용자에게 알려줌으로써 사용자가 방송프로그램에서 광고방송을 분리하여 본방송 프로그램만 인코딩 혹은 녹화할 수 있도록 하는, 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하고 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템은, 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 본방송 프로그램의 시작점을 검출하는 시작점 검출부; 상기 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 본방송 프로그램의 종료점을 검출하는 종료점 검출부; 및 상기 시작점 검출부 및 종료점 검출부에서 검출된 본방송 프로그램의 시작점과 종료점을 사용자에게 실시간 알려주는 프로그램 식별부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 시작점 검출부는, 상기 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 프레임 이미지와 자막 데이터를 추출하기 위한 전처리 과정을 수행하는 영상 전처리부와, 상기 영상 전처리부에서 매 프레임 혹은 주요 프레임 이미지를 추출하여 등급고지 영상 여부를 검사하는 등급고지 영상 판별부와, 상기 프레임 이미지를 추출하여 방송사 로고의 유무를 검사하는 방송사로고 판별부와, 상기 영상 전처리부에서 자막 데이터를 추출하여 자막 데이터의 유무를 검출하는 자막데이터 판별부와, 상기 등급고지 영상 판별부, 방송사로고 판별부, 및 자막데이터 판별부 중에서 적어도 1개 이상의 판별 결과에 따라 시작점을 최종 확인하는 시작점 확인부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 시작점 확인부는 등급고지 영상, 방송사 로고, 또는 자막 데이터 중에서 어느 하나가 검출되면 시작점으로 처리하고, 상기 시작점으로 처리하기 이전의 방송프로그램을 광고방송으로 처리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 종료점 검출부는, 상기 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 프레임 이미지와 자막 데이터를 추출하기 위한 전처리 과정을 수행하는 영상 전처리부와, 상기 영상 전처리부에서 매 프레임 혹은 주요 프레임 이미지를 추출하여 방송사 로고의 유무를 검사하는 방송사로고 판별부와, 상기 영상 전처리부에서 자막 데이터를 추출하여 자막 데이터의 유무를 검출하는 자막데이터 판별부와, 상기 프레임 이미지에서 방송사 고유의 프로그램 엔딩 로고의 존재 여부를 검사하는 엔딩로고 판별부와, 상기 방송사로고 판별부, 자막데이터 판별부, 및 엔딩로고 판별부의 모든 판별 결과에 따라 종료점을 최종 확인하는 종료점 확인부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 종료점 확인부는 방송사 로고 및 자막 데이터가 검출되지 않고, 상기 프로그램 엔딩 로고가 검출되면 종료점으로 처리하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 등급고지 영상 판별부는, 방송프로그램에 실제 적용된 등급고지 영상으로부터 주요 프레임 이미지를 추출하고 각각으로부터 컬러와 텍스처의 특징 벡터를 추출하여 특징 벡터 DB를 구성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 등급고지 영상 판별부는, 현재 입력되는 동영상에서 매 프레임 혹은 주요 프레임 이미지를 추출하고 이에 대한 컬러와 텍스처의 특징 벡터를 추출한 후 특징 벡터 DB와 유사도를 비교하여 유사도 측정값들 중에서 최소값이 임계점 이하이면 등급고지 영상으로 판별하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 엔딩로고 판별부는 상기 프로그램 엔딩 로고 영역의 픽셀들의 컬러값과 현재 입력되는 동영상에서 추출한 프레임 이미지의 엔딩 로고 영역의 픽셀들의 컬러값을 비교하여 일치 여부를 판별함으로써, 현재 입력되는 동영상에 프로그램 엔딩 로고의 존재 여부를 확인하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방송사로고 판별부는, 현재 입력되는 동영상에서 추출한 프레임 이미지의 방송사 로고 영역 내 모든 픽셀들의 밝기값이 최소 밝기값 이상임을 확인하고, 방송사 로고 영역 내부와 인접한 외부에서 픽셀들을 쌍으로 샘플링하여 내부 픽셀과 외부 픽셀 간의 밝기값의 차이를 구한 후, 이를 임계값과 비교하여 방송사 로고 여부를 판별하는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 방법은, 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 본방송 프로그램의 시작점을 검출하는 단계; 상기 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 본방송 프로그램의 종료점을 검출하는 단계; 및 상기 시작점 검출 및 종료점 검출이 완료되면, 본방송 프로그램의 시작점과 종료점을 사용자에게 실시간 알려주는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 시작점을 검출하는 단계는, 입력되는 동영상에서 매 프레임 혹은 주요 프레임 이미지를 추출하여 등급고지 영상 여부를 검사하여 상기 등급고지 영상이 확인되면 시작점으로 처리하는 단계와, 상기 단계에서 등급고지 영상이 아닐 경우에 방송사 로고의 유무를 검사하여 상기 방송사 로고가 나타나는 시점을 시작점으로 처리하는 단계와, 상기 단계에서 방송사 로고가 아닐 경우에 자막 데이터의 검출 여부를 검사하여 자막 데이터가 검출되면 시작점으로 처리하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자막 데이터의 검출 여부를 검사하는 단계는, 상기 방송사 로고가 확인되기 전에 자막 데이터가 나타날 경우에 임시 시작점으로 설정한 후에 일정 시간 동안 방송사 로고 및 자막 데이터의 존재를 계속 확인하여 방송사 로고가 나타나면 임시 시작점을 실제 시작점으로 처리하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 종료점을 검출하는 단계는, 입력되는 동영상에서 매 프레임 혹은 주요 프레임 이미지를 추출하여 방송사 로고의 존재 여부를 판별하는 단계와, 상기 단계에서 방송사 로고가 존재하지 않는 경우에 자막 데이터의 유무를 검사하는 단계와, 상기 단계에서 자막 데이터도 존재하지 않는 경우에 프로그램 엔딩 로고의 존재 여부를 검사하여 프로그램 엔딩 로고가 확인되면 종료점으로 처리하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 프로그램 엔딩 로고는 프로그램 제작 정보, 방송사의 상징 도안, 슬로건 등을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 디지털 방송 포맷이 MPEG-2 포맷인 경우에 자막 데이터의 유무를 검사하고, 상기 디지털 방송 포맷이 MPEG-2 포맷이 아닌 다른 동영상 포맷의 경우에 자막 데이터가 내부에 삽입되어 있어 분석이 가능할 경우에 자막 데이터 유무를 검사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템 및 그 방법은 디지털 방송 프로그램의 영상 특징과 부가 정보인 자막 데이터를 분석하여 처리함으로써 개별 광고의 특징 데이터를 이용하지 않고, 광고방송의 분석 및 특징 데이터 추출을 위한 전처리 과정이 필요 없어지고, 사용자가 희망하지 않는 광고방송의 시청을 차단할 수 있을 뿐만 아니라 A/V 출력을 차단할 수 있으므로, 휴대형 기기에서 광고 방송 시청에 수반되는 불필요한 전력 소비를 줄여줄 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 방송프로그램에서 본방송 프로그램과 광고방송의 식별 시스템 및 그 방법은 DMB, IPTV 사업자의 VOD 다시보기 서비스 등을 위한 콘텐츠 제작 작업을 효율적으로 처리하기 위해 활용될 수 있으며, 특히 콘텐츠에 포함된 지상파 방송사의 광고를 서비스 사업자의 계약 광고로 대체하는 작업 등에 유용하게 이용될 수 있고, 단말 기기에서 광고를 제외한 본방송 프로그램만 예약 녹화할 수 있으며, 녹화된 방송프로그램에서 광고방송을 건너뛰고 본방송 프로그램의 시작점부터 시청할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템의 전체 구성이 도시된 블록도
도 2는 일반적인 지상파의 방송사 로고의 화면 표시 예시가 도시된 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시작점 검출부의 상세 구성이 도시된 블록도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방송사로고 판별부의 방송사 로고 분석을 위한 전처리 예시가 도시된 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 종료점 검출부의 상세 구성이 도시된 블록도
도 6은 일반적인 지상파의 프로그램 엔딩 로고의 화면 표시 예시가 도시된 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 방법의 순서도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방송프로그램의 시작점 검출 방법이 도시된 순서도
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 방송프로그램의 종료점 검출 방법이 도시된 순서도
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
또한 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템의 전체 구성이 도시된 블록도이고, 도 2는 일반적인 지상파 방송사 로고의 화면 표시 예시가 도시된 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시작점 검출부의 상세 구성이 도시된 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방송사로고 판별부의 방송사 로고 분석을 위한 전처리 예시가 도시된 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 종료점 검출부의 상세 구성이 도시된 블록도이며, 도 6은 일반적인 지상파 방송사의 프로그램 엔딩 로고의 화면 표시 예시가 도시된 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템은, 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 본방송 프로그램의 시작점을 검출하는 시작점 검출부(100)와, 상기 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 본방송 프로그램의 종료점을 검출하는 종료점 검출부(200), 및 상기 시작점 검출부(100) 및 종료점 검출부(200)에서 검출된 본방송 프로그램의 시작점과 종료점을 사용자에게 실시간 알려줌으로써 본방송 프로그램의 시작점과 종료점의 전후에 삽입되는 광고방송 등의 본방송 프로그램을 제외한 내용을 식별할 수 있도록 하는 프로그램 식별부(300)로 구성된다.
일반적으로, 지상파 방송 프로그램의 시작 부분은 '방송프로그램의 등급분류 및 표시 등에 관한 규칙'에 따라 본 내용의 시작 전에 등급기호와 함께 부연설명을 5초 이상 고지하는 등급고지 영상으로 시작한다. 단, 뉴스, 시사 프로그램 등의 경우는 등급고지 영상이 생략될 수 있다.
방송프로그램의 본방송 프로그램이 시작되면 도 2에 도시된 바와 같이 화면 좌상단 혹은 우상단 위치에 약 3초 정도 후부터 방송사 로고가 나타난다.
또한, 지상파 방송 프로그램은 방송통신위원회에서 정한 자막 방송 서비스 의무화에 따라 자막 방송 서비스가 제공되고 있으며, 현재 국내 지상파 디지털 방송 시스템의 전송 규격인 MPEG-2 TS(Transport Stream)에 포함되는 메타데이터에 이를 위한 자막 데이터가 포함된다.
상기 자막 데이터는 광고 종류와 상관없이 본방송 프로그램에서만 나타난다. 하기한 표 1은 방송프로그램의 시작점에서의 특징 및 구성을 나타낸 것으로, ()로 표기된 부분은 방송프로그램의 콘텐츠에 따라 생략되는 부분이다.
Figure 112010075313352-pat00001
한편, 본방송 프로그램의 종료 부분의 경우, 방송프로그램의 콘텐츠에 따라 엔딩 크레디트 부분이 나타나거나 생략되는데 이러한 엔딩 크레디트 부분에 대사가 있는 경우에도 자막 데이터는 나타나지 않는다. 본방송 프로그램의 영상 특징인 방송사 로고도 이때 사라지며, 종료 직전에는 방송사 고유의 엔딩 로고가 나타나는데 엔딩 로고의 유지시간은 등급고지 영상과 달리 가변적이다.
이와 같은 본방송 프로그램의 종료점에서의 특징은 하기한 표 2와 같이 정리할 수 있다.
Figure 112010075313352-pat00002
상기한 본방송 프로그램의 시작점과 종료점의 특징을 근거로 하여 상기 시작점 검출부(100)와 종료점 검출부(200)는 시작점 처리와 종료점 처리를 수행하게 된다.
먼저, 상기 시작점 검출부(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 프레임 이미지와 자막 데이터를 추출하기 위한 전처리 과정을 수행하는 영상 전처리부(110)와, 상기 영상 전처리부(110)에서 매 프레임 혹은 주요 프레임 이미지를 추출하여 등급고지 영상 여부를 검사하는 등급고지 영상 판별부(120)와, 상기 프레임 이미지를 추출하여 방송사 로고의 유무를 검사하는 방송사로고 판별부(130)와, 상기 영상 전처리부(110)에서 자막 데이터를 추출하여 자막 데이터의 유무를 검출하는 자막데이터 판별부(140)와, 상기 등급고지 영상 판별부(120), 방송사로고 판별부(130), 및 자막데이터 판별부(140) 중에서 적어도 1개 이상의 판별 결과에 따라 본방송 프로그램의 시작점을 최종 확인하는 시작점 확인부(150)로 구성되지만 이에 한정되지는 않는다.
이때, 상기 영상 전처리부(110)는 방송프로그램의 본방송 프로그램의 시작점과 종료점을 검출하기 위해, 입력되는 동영상으로부터 특징을 분석할 수 있도록 자막 데이터와 프레임 이미지를 추출하는 전처리 역할을 수행하게 된다.
여기서, 상기 디지털 방송 프로그램의 전송 규격인 MPEG-2 TS로부터 자막 파일을 생성하는 과정은, “디지털방송 자막데이터를 이용한 멀티미디어 응용 서비스 연구(한국방송공학회논문지, 2009년 14권 4호, pp.488-500)”를 참고하면, 입력 MPEG-2 TS에 대해 역다중화를 수행하여 PES(Packetized Elementary Stream)로 구성된 비디오 데이터를 얻어내고, PES 내에 픽쳐 유저 데이터(Picture user data)가 포함되어 있으며, 이 안에 자막 데이터를 넣도록 규정된 cc_data와 cc_count 필드로부터 자막 데이터를 구성 한다. 또한 자막 데이터의 발생 시간은 PES의 헤더에 포함되어 있는 33bit의 PTS(Presentation Time Stamp)값을 변환하여 동기화 시간을 구한다.
한편, 상기 디지털 방송 프로그램의 전송 규격이 MPEG-2 포맷이 아닌 다른 동영상 포맷의 경우에 자막 데이터가 MPEG-2 포맷과 같은 방식으로 내부에 삽입되어 있어 분석이 가능할 경우에, 자막데이터 판별부(140)는 상기와 동일한 방식을 적용하여 자막 데이터 유무를 검사하게 된다.
한편, 상기 등급고지 영상은 약 5초 길이 분량의 고정된 내용을 담고 있으므로 이를 식별하기 위해서는 영상의 여러 가지 특징 중 컬러와 텍스처의 특징을 복합적으로 적용 하는 것이 효과적이다.
따라서, 상기 등급고지 영상 판별부(120)는 방송프로그램에 실제 적용된 등급고지 영상으로부터 주요 프레임 이미지를 추출하고 각각으로부터 컬러와 텍스처의 특징 벡터를 추출하여 특징 벡터 DB(121)를 구성한다. 그리고, 현재 입력되는 동영상에서 매 프레임 혹은 주요 프레임 이미지를 추출하고 이에 대한 컬러와 텍스처의 특징 벡터를 추출한 후 상기 특징 벡터 DB(121)와 유사도를 비교하여 유사도 측정값들 중에서 최소값이 임계점 이하이면 등급고지 영상으로 판별한다.
또한, 방송사 로고의 형태는 도 2에 도시된 바와 같이 일반적으로 백색 반투명 그래픽으로 처리되어 있으며, 화면의 좌상단 혹은 우상단에 항상 고정된 위치에서 나타난다.
따라서, 상기 방송사로고 판별부(130)는 먼저 방송사 로고 영역은 최소 밝기값을 가지므로 방송사 로고 영역 내 모든 픽셀의 최소 밝기값을 확인한다. 그런데, 상기 방송사 로고의 존재와 무관하게 해당 영역이 전체적으로 밝은 경우에 상기 최소 밝기값 조건만으로는 방송사 로고의 존재 유무를 확인할 수 없기 때문에 상기 방송사 로고 영역 내부와 외부의 밝기값의 차이를 비교한다.
이를 위해, 상기 방송사로고 판별부(130)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 방송사 로고 영역 내부와 인접한 외부 픽셀들을 쌍으로 샘플링하여 밝기값 차이를 구한 후 이를 임계값과 비교하여 방송사 로고의 존재 여부를 판별한다.
상기 시작점 검출부(100)는 등급고지 영상, 방송사 로고, 자막 데이터 중에서 어느 하나가 검출되면 시작점으로 처리하여 프로그램 식별부(300)에서 본방송 프로그램이 시작되었음을 사용자에게 알려주도록 하지만, 상기 시작점으로 처리되기 이전의 방송프로그램은 광고방송 등의 본방송 프로그램을 제외한 내용으로 판단하여 사용자가 필터링 할 수 있도록 한다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 종료점 검출부(200)는, 영상 전처리부(210)와, 방송사로고 판별부(220)와, 자막데이터 판별부(240)와, 엔딩로고 판별부(230)와, 상기 방송사로고 판별부(220), 자막데이터 판별부(240), 및 엔딩로고 판별부(230)의 모든 판별 결과에 따라 종료점을 최종 확인하는 종료점 확인부(250)로 구성되지만 이에 한정되지는 않는다.
이때, 상기 종료점 검출부(200)의 영상 전처리부(210), 방송사로고 판별부(220), 및 자막데이터 판별부(240)는 상기 시작점 검출부(100)의 영상 전처리부(110), 방송사로고 판별부(130), 및 자막데이터 판별부(140)와 거의 유사한 기능을 수행하므로 공용으로 사용할 수 있다. 그러나, 상기 시작점 검출부(100)와 종료점 검출부(200)는 영상 전처리부(110, 210), 방송사로고 판별부(130, 220), 및 자막데이터 판별부(140, 240)를 각각 별도로 설치하여 사용할 수도 있다.
상기 시작점 검출부(100)와 종료점 검출부(200)가 영상 전처리부(110, 210), 방송사로고 판별부(130, 220), 및 자막데이터 판별부(140, 240)를 공용으로 사용할 경우에, 영상 전처리부(110, 210), 방송사로고 판별부(130, 220), 및 자막데이터 판별부(140, 240)는 본방송 프로그램의 시작점 검출이 완료되면 본방송 프로그램의 종료점 검출을 수행하도록 설정함으로써 상기 시작점 검출 과정과 종료점 검출 과정이 서로 충돌되지 않고 순차적으로 진행되게 된다.
한편, 상기 프로그램 엔딩 로고는 도 6에 도시된 바와 같이 화면의 일정 영역에 고정된 유형의 로고가 일정 시간 나타나며, 프로그램 제작 정보, 방송사의 상징 도안, 슬로건 등을 포함한다.
따라서, 상기 엔딩로고 판별부(230)는 상기 프로그램 엔딩 로고 영역의 픽셀들의 컬러값과 현재 입력되는 동영상에서 추출한 프레임 이미지의 엔딩 로고 영역의 픽셀들의 컬러값을 비교하여 일치 여부를 판별함으로써, 프로그램 엔딩 로고의 존재 여부를 확인한다.
상기 종료점 검출부(200)는 방송사 로고 및 자막 데이터가 검출되지 않고, 프로그램 엔딩 로고가 검출되면 종료점으로 처리한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템의 동작에 대해 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 방송프로그램에서 본방송 프로그램과 광고방송의 식별 방법의 순서도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방송프로그램의 시작점 검출 방법이 도시된 순서도이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 방송프로그램의 종료점 검출 방법이 도시된 순서도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 방법은, 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 본방송 프로그램의 시작점을 검출한 후에 본방송 프로그램의 종료점을 검출한다(S1 및 S2).
그리고 상기 시작점 검출 및 종료점 검출 과정을 통해 검출된 본방송 프로그램의 시작점과 종료점을 사용자에게 실시간 알려줌으로써 사용자는 방송프로그램에서 광고방송을 분리하여 본방송 프로그램만 인코딩 혹은 녹화할 수 있다(S3).
먼저, 시작점 검출부(100)에서 상기 본방송 프로그램의 시작점을 검출하는 과정은, 도 8에 도시된 바와 같이, 영상 전처리부(110)에서 영상 특징과 자막 데이터 추출을 위한 전처리 과정을 수행하고, 등급고지 영상 판별부(120)는 MPEG-2 TS를 입력으로 매 프레임 혹은 주요 프레임 이미지를 추출하여 등급고지 영상 여부를 검사한다(S11, S12, S13).
이때, 상기 등급고지 영상 판별부(120)에서 등급고지 영상으로 판별되면 즉시 시작점으로 처리하지만, 상기 등급고지 영상이 아닌 경우에 방송사로고 판별부(130)는 방송사 로고의 존재 여부를 검사하게 된다(S14).
이때, 상기 방송사로고 판별부(130)에서 방송사 로고로 판별되면 즉시 시작점으로 처리하지만, 상기 방송사 로고가 아닌 경우에 자막데이터 판별부(140)는 자막 데이터의 존재 여부를 검사하게 된다(S15).
특히, 뉴스, 시사 프로그램 등에서 등급고지 영상이 포함되지 않는 경우에, 시작점 확인부(150)는 방송사 로고가 나타나는 시점을 시작점으로 처리하지만, 방송사 로고가 늦게 발생하고 자막 데이터가 먼저 나타나는 경우에는 자막 데이터가 나타나는 시점을 시작점으로 처리한다.
특히 본방송 프로그램의 시작에 앞서 방송되는 요약 내용의 경우에 등급고지 영상과 방송사 로고는 나타나지 않지만 자막 데이터가 나타난다. 요약 내용은 본방송 프로그램에 해당하지 않으므로 이를 필터링하기 위해, 상기 시작점 검출부(100)는 자막 데이터만 발견된 시점을 임시 시작점으로 설정하고, 이후 방송사 로고 및 자막 데이터의 존재 여부를 일정 시간동안 계속 확인하여 방송사 로고가 나타나면 임시 시작점을 실제 시작점으로 처리한다(S16).
다음에, 도 9에 도시된 바와 같이, 종료점 검출부(200)에서 본방송 프로그램의 종료점을 검출하는 과정은, 영상 전처리부(210)와 방송사로고 판별부(220)는 디지털 방송 프로그램 스트림을 위한 형식인 MPEG-2 TS를 입력으로 매 프레임 혹은 주요 프레임 이미지를 추출하여 방송사 로고 유무를 분석한다(S21, S22, S23).
이때, 상기 방송사 로고가 존재하지 않는 경우에, 자막데이터 판별부(240)는 자막 데이터의 존재 여부를 검사한다(S24). 특히, 뉴스에서의 일기예보 부분과 같이 본방송 프로그램의 중간에서 방송사 로고가 제거되는 경우가 있으므로 자막 데이터 유무를 확인하여 실제 종료점인지 확인하게 된다.
그런데, 상기 자막 데이터도 존재하지 않으면, 프로그램 엔딩로고 판별부(2 30)는 방송사 고유의 프로그램 엔딩 로고의 존재 여부를 검사하여, 상기 엔딩 로고가 확인되면 최종 종료점으로 처리한다(S25 및 S26).
상기 종료점 검출부(200)는 입력되는 동영상이 MPEG-2 포맷이 아닌 경우에 자막 데이터의 유무를 검사하는 과정을 생략한다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는 MPEG-2 표준과 관련하여 기술되었지만, 다른 인코딩 기술들(예를 들어, MPEG-4 및/또는 H.264 등)에도 등급고지 영상, 방송사 로고, 프로그램 엔딩 로고 등을 분석하여 본방송 프로그램의 시작점 및 종료점을 검출하는 데 이용될 수 있음은 당연하다.
한편, 상기 시작점 검출부(100)와 종료점 검출부(200)는 더욱 정확하게 본방송 프로그램과 광고방송을 실시간 식별하기 위해 방송 프로그램별 시간 편성표와 같은 각 방송사의 방송 프로그램 편성 정보를 본방송 프로그램의 시작점과 종료점의 검출 시점에 참고할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템 및 그 방법은 디지털 방송 프로그램의 영상 특징과 부가 정보인 자막 데이터를 분석하여 처리함으로써 개별 광고의 특징 데이터를 이용하지 않고, 광고방송의 분석 및 특징 데이터 추출을 위한 전처리 과정이 필요없게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 방송프로그램에서 본방송 프로그램과 광고방송의 식별 시스템 및 그 방법은 DMB, IPTV 사업자의 VOD 다시보기 서비스 등을 위한 콘텐츠 제작 작업을 효율적으로 처리하기 위해 활용될 수 있으며, 특히 콘텐츠에 포함된 지상파 방송사의 광고를 서비스 사업자의 계약 광고로 대체하는 작업 등에 유용하게 이용될 수 있다.
상기에서 기술된 구성과 효과를 가진 본 발명은 다양한 방법으로 변형이 가능하며, 상기에서 기술된 내용은 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 또한 본 발명의 사상과 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형과 수정이 가능하며, 본 발명이 속한 분야의 당업자에게 자명한 변형은 다음의 특허청구범위 범위 내에 포함되어진다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 시작점 검출부 200 : 종료점 검출부
300 : 프로그램 식별부 110, 210 : 영상 전처리부
120 : 등급고지 영상 판별부 130, 220 : 방송사로고 판별부
140, 240 : 자막데이터 판별부 230 : 프로그램 엔딩로고 판별부
150 : 시작점 확인부 250 : 종료점 확인부

Claims (15)

  1. 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 본방송 프로그램의 시작점을 검출하는 시작점 검출부; 상기 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 본방송 프로그램의 종료점을 검출하는 종료점 검출부; 및 상기 시작점 검출부 및 종료점 검출부로부터 검출된 본방송 프로그램의 시작점과 종료점을 사용자에게 실시간으로 알려주는 프로그램 식별부로 구성되며,
    상기 시작점 검출부는,상기 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 프레임 이미지와 자막 데이터를 추출하기 위한 전처리 과정을 수행하는 영상 전처리부와, 상기 영상 전처리부에서 매 프레임 혹은 주요 프레임 이미지를 추출하여 등급고지 영상 여부를 검사하는 등급고지 영상 판별부와, 상기 프레임 이미지를 추출하여 방송사 로고의 유무를 검사하는 방송사로고 판별부와, 상기 영상 전처리부에서 자막 데이터를 추출하여 자막 데이터의 유무를 검출하는 자막데이터 판별부와,상기 등급 고지 영상 판별부, 방송사로고 판별부, 및 자막데이터 판별부 중에서 적어도 1개 이상의 판별 결과에 따라 시작점을 최종 확인하는 시작점 확인부를 포함하며,
    상기 시작점 확인부는 등급고지 영상, 방송사 로고, 또는 자막 데이터 중에서 어느 하나가 검출되면 시작점으로 처리하고, 상기 시작점으로 처리하기 이전의 방송프로그램을 광고방송으로 처리하는 것을 특징으로 하는 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 종료점 검출부는,
    상기 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 프레임 이미지와 자막 데이터를 추출하기 위한 전처리 과정을 수행하는 영상 전처리부와,
    상기 영상 전처리부에서 매 프레임 혹은 주요 프레임 이미지를 추출하여 방송사 로고의 유무를 검사하는 방송사로고 판별부와,
    상기 영상 전처리부에서 자막 데이터를 추출하여 자막 데이터의 유무를 검출하는 자막데이터 판별부와,
    상기 프레임 이미지에서 방송사 고유의 프로그램 엔딩 로고의 존재 여부를 검사하는 엔딩로고 판별부와,
    상기 방송사로고 판별부,
    상기 방송사로고 판별부는, 자막데이터 판별부, 및 엔딩로고 판별부의 모든 판별 결과에 따라 종료점을 최종 확인하는 종료점 확인부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 종료점 확인부는 방송사 로고 및 자막 데이터가 검출되지 않고, 상기 프로그램 엔딩 로고가 검출되면 종료점으로 처리하는 것을 특징으로 하는 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 등급고지 영상 판별부는 방송프로그램에 실제 적용된 등급고지 영상으로부터 주요 프레임 이미지를 추출하고 각각으로부터 컬러와 텍스처의 특징 벡터를 추출하여 특징 벡터 DB를 구성하는 것을 특징으로 하는 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 등급고지 영상 판별부는 현재 입력되는 동영상에서 매 프레임 혹은 주요 프레임 이미지를 추출하고 이에 대한 컬러와 텍스처의 특징 벡터를 추출한 후 특징 벡터 DB와 유사도를 비교하여 유사도 측정값들 중에서 최소값이 임계점 이하이면 등급고지 영상으로 판별하는 것을 특징으로 하는 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 엔딩로고 판별부는 상기 프로그램 엔딩 로고 영역의 픽셀들의 컬러값과 현재 입력되는 동영상에서 추출한 프레임 이미지의 엔딩 로고 영역의 픽셀들의 컬러값을 비교하여 일치 여부를 판별함으로써 프로그램 엔딩 로고의 존재 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 방송사로고 판별부는 현재 입력되는 동영상에서 추출한 프레임 이미지의 방송사 로고 영역 내 모든 픽셀들의 밝기값이 최소 밝기값 이상임을 확인하고, 방송사 로고 영역 내부와 인접한 외부에서 픽셀들을 쌍으로 샘플링하여 내부 픽셀과 외부 픽셀 간의 밝기값의 차이를 구한 후, 이를 임계값과 비교하여 방송사 로고 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 시스템
  8. 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 본방송 프로그램의 시작점을 검출하는 단계; 상기 디지털 방송 프로그램 스트림으로부터 본방송 프로그램의 종료점을 검출하는 단계; 및 상기 시작점 검출 및 종료점 검출이 완료되면, 본방송 프로그램의 시작점과 종료점을 사용자에게 실시간으로 알려주는 단계로 이루어지며,
    상기 시작점을 검출하는 단계는, 입력되는 동영상에서 매 프레임 혹은 주요 프레임마다 이미지를 추출하여 등급고지 영상 여부를 검사하여 상기 등급고지 영상이 확인되면 시작점으로 처리하는 단계와; 상기 단계에서 등급고지 영상이 아닐 경우에 방송사 로고의 유무를 검사하여 상기 방송사 로고가 나타나는 시점을 시작점으로 처리하는 단계와; 상기 단계에서 방송사 로고가 아닐 경우에 자막 데이터의 검출 여부를 검사하여 자막 데이터가 검출되면 시작점으로 처리하는 단계;로 이루어지며,
    상기 자막 데이터의 검출 여부를 검사하는 단계는, 상기 방송사 로고가 확인되기 전에 자막 데이터가 나타날 경우에 임시 시작점으로 설정한 후에 일정 시간 동안 방송사 로고 및 자막 데이터의 존재를 계속 확인하여 방송사 로고가 나타나면 임시 시작점을 실제 시작점으로 처리하는 것을 특징으로 하는 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 방법
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 종료점을 검출하는 단계는,
    입력되는 동영상에서 매 프레임 혹은 주요 프레임마다 이미지를 추출하여 방송사 로고의 존재 여부를 판별하여 방송사 로고가 존재하면 종료점으로 처리하는 단계와,
    상기 단계에서 방송사 로고가 존재하지 않는 경우에 자막 데이터의 유무를 검사하여 자막 데이터가 존재하면 종료점으로 처리하는 단계와,
    상기 단계에서 자막 데이터도 존재하지 않는 경우에 프로그램 엔딩 로고의 존재 여부를 검사하여 프로그램 엔딩 로고가 확인되면 종료점으로 처리하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 방법
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 프로그램 엔딩 로고는 프로그램 제작 정보, 방송사의 상징 도안, 슬로건 등을 포함하는 것을 특징으로 하는 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 방법
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 디지털 방송 포맷이 MPEG-2 포맷인 경우에 자막 데이터의 유무를 검사하고, 상기 디지털 방송 포맷이 MPEG-2 포맷이 아닌 다른 동영상 포맷의 경우에 자막 데이터가 내부에 삽입되어 있어 분석이 가능할 경우에 자막 데이터 유무를 검사하는 것을 특징으로 하는 방송프로그램에서 본방송 프로그램을 제외한 내용의 필터링을 위한 실시간 식별 방법
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