KR101215058B1 - 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정확한 투구 궤적이 확인될 수 있는 위치에서 획득한 영상으로부터 고품질 피칭 슬로우모션 영상을 생성하여 실시간 중계방송에 적합하도록 제공함과 아울러, 투수의 피칭과 그에 따른 타자의 스윙 상태를 더욱 정확하게 확인할 수 있도록 한 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템에 관한 것으로, 투수의 투구 직후 해당 투구 내용에 대한 궤적 확인이 가능한 슬로우모션 영상을 제공할 수 있으며, 타자가 거의 확인할 수 없는 정도의 크기를 가지는 전용 촬영 수단을 적용하도록 하여 마운드와 홈플레이트를 연장한 외야 위치에서 영상 수집이 가능하도록 함으로써 투구 궤적 확인 시 왜곡을 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, 고가의 고속 카메라와 후속 영상처리 대신 이전과 이후 프레임의 잔상을 허용하는 보간을 복수 단계로 수행하도록 하는 것으로 제공되는 영상에서 이전 프레임과 이후 프레임의 공이 잔상으로 잔류하도록 하여 저렴한 촬영 수단과 복잡하지 않은 영상 처리 만으로도 공의 궤적이 자연스럽게 확인될 수 있어 계속 반복되는 투구 상황에서도 비용 부담 없이 고품질 슬로우모션 영상을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템{Baseball pitching image providing system for broadcasting}

본 발명은 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템에 관한 것으로, 특히 정확한 투구 궤적이 확인될 수 있는 위치에서 획득한 영상으로부터 고품질 피칭 슬로우모션 영상을 생성하여 실시간 중계방송에 적합하도록 제공함과 아울러, 투수의 피칭과 그에 따른 타자의 스윙 상태를 더욱 정확하게 확인할 수 있도록 한 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템에 관한 것이다.

실시간 스포츠 중계방송 시스템의 발전에 따라 게임 상황에 대한 분석 결과를 그래픽으로 생성하여 제공하거나 경기 분석을 위한 정보를 경기 화면에 오버랩하여 제공하는 등 시청자에게 보다 다양한 정보를 제공하고자 하는 노력이 지속 되고 있다.

그러나, 이러한 분석의 경우 전문가의 수 작업을 통해서 경기 내용을 분석하거나 자동적인 영상 분석 결과를 활용하여 그 결과를 정리한 후 이를 화면에 표출하는 방식을 이용하고 있으므로 이러한 분석 화면을 제공하기 위해 전문가의 참여가 필요하거나 상당히 고가의 영상 분석 시스템이 요구된다.

따라서, 실시간 경기 분석 정보를 제공하는 스포츠 경기 중계방송을 위해서는 많은 비용이 발생하기 때문에 이러한 고품질 분석 정보가 포함되는 스포츠 중계 방송은 국가 대항 축구 경기, 월드컵, 올림픽 등과 같이 상품성이 높은 경우로 제한된다.

한편, 국내에서 가장 누적 시청율이 높고 널리 보편화 되어 있는 스포츠 중계 방송은 야구 중계방송이다. 야구 중계방송에서 시청자가 가장 확인하기 어려운 부분이 투수의 피칭 내용이므로 투수의 피칭 시 그 궤적이나 정확한 타자의 스윙을 확인하는데 도움이 될 수 있는 영상에 대한 요구가 높았으나 아직 이러한 요구를 만족시킬 정도의 영상을 제공하고 있지 못하다. 즉, 앞서 살펴본 이유로 인하여 일상적으로 실시되는 시즌 내 야구 중계방송에 고가의 분석 장비를 적용하거나 전문 분석가가 분석 결과를 제공하기 어려우며, 매회 수십 번의 투수 피칭이 이루어져 실시간 분석이 요구되므로 시청자가 만족할 만한 영상을 경제적으로 제공하기가 어려운 실정이다.

다만, 투수의 피칭 내용을 관심 있게 확인해야 할 필요가 있을 경우 중계방송용 카메라로 촬영한 피칭 영상을 천천히 재생하는 수준의 슬로우모션 영상을 제공해 줌으로써 순간적으로 이루어지는 피칭 내용과 타자의 스윙 내용을 관중이나 시청자가 좀 더 명확하게 파악할 수 있도록 하고 있고 있으나, 낮은 프레임 수에 의해 고속 이동하는 야구공을 확인하기도 어려울 뿐만 아니라 해당 중계방송용 카메라의 위치에 의해 시점이 왜곡되어 투구 궤적을 짐작하기도 어렵다.

도 1은 전형적인 야구 경기장(스타디움)의 예를 보인 것으로, 도시된 바와 같이 타자의 전방은 타자의 시야를 방해하지 않고 심리적 안정감을 줄 수 있도록 가급적 단순하게 구성되어 있음을 알 수 있다.

이러한 타자 전방 구조물 제한에 의해 현재 투수의 피칭과 그에 따른 타자의 반응을 촬영할 수 있는 방송 카메라는 타자의 전방에 위치할 수 없다.

도 2는 현재 투수의 투구를 관찰할 수 있는 영상의 촬영이 가능한 카메라의 위치를 보인 것이다. 도시한 바와 같이 경기장(1)에서 마운드와 홈플레이트를 잇는 중심선에서 벗어난 위치에 방송 카메라(5)가 위치하게 되는데, 알려져 있는 바와 같이 방송 카메라(5)의 경우 상당한 크기를 가지며 촬영기사가 이를 직접 제어하는 방식으로 구성되고, 해당 방송 카메라(5)는 투수의 투구뿐만 아니라 경지 진행에 따라 여러 방향으로 움직이면서 촬영을 실시하므로 이를 상기 중심선 위치로 옮기게 되면 카메라의 움직임이 타자의 집중력을 낮추게 되어 도시된 위치와 같이 중심선에서 벗어난 곳에 배치될 수밖에 없다.

도 3은 도 2의 구성과 같이 배치된 현재의 방송 카메라를 통해 촬영된 경기 장면으로, 도시한 바와 같이 투수의 마운드 중심과 홈플레이트 중심 사이가 상당한 거리(D1)로 벌어져 시야가 왜곡되기 때문에 실제 투구 궤적을 확인하기 어려움을 알 수 있다.

한편, 투구 속도는 선수와 구종에 따라 다르지만 대부분 80~160km/h의 고속이고 전체 영상의 범위에 대비하여 공의 크기가 작아 현재 HD 방송용 방송 카메라가 제공하는 30프레임 영상으로는 명확한 투구 궤적을 확인하기 어렵다.

따라서, 중요한 피칭의 경우 이를 슬로우모션으로 처리하여 다시 한번 제공하는 것으로 투구와 타자의 스윙 내용을 좀더 명확하게 확인할 수 있도록 하고 있으나 초당 30프레임 수준으로 촬영한 영상을 천천히 재생하는 정도로는 애초에 부족한 프레임 수에 의해 투구 궤적을 확인하기는 어렵다. 즉, 현재 제공되는 슬로우모션은 투수의 투구 궤적을 확인하기 위한 용도라기보다는 단순히 타자의 스윙 타이밍 정도와 타격 내용을 어렴풋이 확인할 수 있는 정도에 불과했다.

따라서, 좀 더 명확한 슬로우모션 영상을 통한 투구 궤적 확인을 위해서 초고속 카메라를 별도로 마련한 후 이를 통해서 투구 내용을 많은 양의 프레임을 이용한 슬로우모션으로 제공하는 방식이 적용되기도 한다. 하지만, 이러한 초고속 카메라의 경우 그 크기가 크기 때문에 역시 경기장의 좌우측 부분에 설치되어 왜곡이 발생되고 가격이 고가이기 때문에 시스템 구축 비용이 높으며, 초고속 카메라의 특성상 투구하는 볼의 상태가 정지 상태여서 시청자가 궤적을 확인하기가 어렵다. 따라서, 명확한 투구 궤적 확인을 위해서는 별도의 영상 분석이나 수동적인 궤적 표시를 해 주어야 하는 후처리가 필요하며, 이러한 후처리를 통해서도 촬영 앵글 제한에 의해 왜곡 위치에서의 궤적으로 실제 투구 궤적 예측이 어렵다.

결국, 가급적 낮은 비용으로 보다 명확한 투구 궤적과 스윙 결과를 복잡하거나 수동적인 후처리 없이도 즉시 제공할 수 있는 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템이 요구된다.

한국 등록특허 제10-0974638호 한국 공개특허 제10-2005-0079275호

전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시예들의 목적은 투수의 투구 직후 해당 투구 내용에 대한 궤적 확인이 가능한 슬로우모션 영상을 제공할 수 있으며, 타자가 거의 확인할 수 없는 정도의 크기를 가지는 전용 촬영 수단을 적용하도록 하여 마운드와 홈플레이트를 연장한 외야 위치에서 영상 수집이 가능하도록 한 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 고가의 고속 카메라와 후속 영상처리 대신 이전과 이후 프레임의 잔상을 허용하는 보간을 복수 단계로 수행하도록 하는 것으로 제공되는 영상에서 이전 프레임과 이후 프레임의 공이 잔상으로 잔류하도록 하여 저렴한 촬영 수단과 복잡하지 않은 영상 처리 만으로도 공의 궤적이 자연스럽게 확인될 수 있도록 한 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 외야에 설치되는 카메라뿐만 아니라 포수의 후면에서 위치 이동 및 앵글 변화가 가능하도록 구성된 카메라를 더 적용하여 투수의 피칭과 타자의 스윙 상황을 촬영하고 상기 외야에 설치되는 카메라 영상에 대한 영상 처리와 동일한 영상 처리를 실시하도록 하여 다양한 위치에서 공의 궤적 확인이 가능한 피칭 슬로우모션 영상을 제공할 수 있도록 한 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템은 중계방송을 위한 방송 카메라의 영상 프레임 수보다 더 많은 프레임으로 영상 촬영을 실시하는 피칭 관찰 카메라와; 피칭 동안의 상기 피칭 관찰 카메라 출력 영상을 출력 영상 프레임의 1.5배 이상의 프레임 수가 되도록 보간하되 보간 프레임에 그 이전과 이후 프레임의 잔상이 적어도 일부 잔류하도록 보간하여 투구한 공의 이전 및 이후 잔상이 보간된 프레임에 나타나도록 함으로써 궤적이 확인될 수 있도록 하는 영상 처리부를 포함한다.

상기 피칭 관찰 카메라의 촬영 영상 프레임 속도는 60fps 이상인 것이 바람직하다.

상기 피칭 관찰 카메라는 홈플레이트와 마운드를 연장한 연장선을 기준으로 15도 이내 범위인 외야측에 마운드 기준 7~14m 높이로 고정 설치될 수 있으며, 상기 피칭 관찰 카메라는 타자 위치에서 설치 위치까지의 거리를 기준으로 타자의 시야를 방해하지 않는 것으로 기 합의된 크기 이하를 가져야 한다.

한편, 상기 피칭 관찰 카메라는 투수와 포수 및 타자가 확인되는 화면 구성을 위한 광학줌을 포함하며, 적어도 경기 중에는 해당 상태가 고정될 수 있다.

상기 영상 처리부가 제공하는 궤적 확인을 위한 슬로우모션용 출력 영상은 90 내지 300fps의 프레임 속도를 가지는 것이 바람직하다.

상기 영상 처리부는 피칭 시작과 종료 시점에 대한 정보를 수신하여 해당 기간에 대해 상기 피칭 관찰 카메라로부터 획득한 영상에 대한 보간을 수행하여 이를 출력한다. 여기서, 상기 영상 처리부는 중계방송을 위한 방송 편집기로부터 상기 피칭 시작과 종료 시점에 대한 정보를 수신하며, 상기 방송 편집기의 일부 구성으로 통합 구성될 수도 있다.

상기 피칭 관찰 카메라는 포수의 후면에 위치하며 위치 이동과 PTZ(팬, 틸트, 줌) 기능 중 적어도 하나의 구동 기능을 더 포함할 수도 있다. 이 경우 상기 피칭 관찰 카메라의 구동 기능은 상기 영상 처리부나 상기 영상 처리부가 제공하는 출력 영상을 수신하는 방송 편집기에 의해 제어되는 것이 바람직하다.

상기 영상 처리부는 상기 피칭 관찰 카메라에서 수신한 영상 중 적어도 일부를 제외시키고 공의 궤적 잔상이 포함된 보간된 프레임을 기준으로 출력 영상을 생성할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템은 중계방송을 위한 방송 카메라의 영상 프레임 수보다 더 많은 프레임 수로 영상 촬영을 실시하는 외야 피칭 관찰 카메라와; 포수의 후면에 위치하며 중계방송을 위한 방송 카메라의 영상 프레임 수보다 더 많은 프레임 수로 영상 촬영을 실시하는 포수측 피칭 관찰 카메라와; 피칭 동안의 상기 외야 피칭 관찰 카메라나 포수측 피칭 관찰 카메라의 출력 영상을 출력 영상 프레임의 1.5배 이상의 프레임 수가 되도록 보간하되 보간 프레임에 그 이전과 이후 프레임의 잔상이 적어도 일부 잔류하도록 보간하여 투구한 공의 이전 및 이후 잔상이 보간된 프레임에 나타나도록 함으로써 궤적이 확인될 수 있도록 하는 영상 처리부를 포함한다.

상기 영상 처리부는 상기 외야 피칭 관찰 카메라와 상기 포수측 피칭 관찰 카메라 각각에 대해 하나씩 구성될 수 있다.

다른 방식으로, 상기 영상 처리부는 상기 외야 피칭 관찰 카메라와 상기 포수측 피칭 관찰 카메라에 모두 연결되며, 이들 중 선택된 하나의 카메라에 대한 출력 영상을 보간하거나 동일 시점의 영상을 버퍼링을 통해 순차 보간 할 수도 있다.

상기 포수측 피칭 관찰 카메라는 위치 이동과 PTZ(팬, 틸트, 줌) 기능 중 적어도 하나의 구동 기능을 더 포함한다.

본 발명 실시예에 따른 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템은 투수의 투구 직후 해당 투구 내용에 대한 궤적 확인이 가능한 슬로우모션 영상을 제공할 수 있으며, 타자가 거의 확인할 수 없는 정도의 크기를 가지는 전용 촬영 수단을 적용하도록 하여 마운드와 홈플레이트를 연장한 외야 위치에서 영상 수집이 가능하도록 함으로써 투구 궤적 확인 시 왜곡을 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명 실시예에 따른 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템은 고가의 고속 카메라와 후속 영상처리 대신 이전과 이후 프레임의 잔상을 허용하는 보간을 복수 단계로 수행하도록 하는 것으로 제공되는 영상에서 이전 프레임과 이후 프레임의 공이 잔상으로 잔류하도록 하여 저렴한 촬영 수단과 복잡하지 않은 영상 처리 만으로도 공의 궤적이 자연스럽게 확인될 수 있어 계속 반복되는 투구 상황에서도 비용 부담 없이 고품질 슬로우모션 영상을 제공할 수 있는 효과가 있다.

본 발명 실시예에 따른 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템은 외야에 설치되는 카메라뿐만 아니라 포수의 후면에서 위치 이동 및 앵글 변화가 가능하도록 구성된 카메라를 더 적용하여 투수의 피칭과 타자의 스윙 상황을 촬영하고 상기 외야에 설치되는 카메라 영상에 대한 영상 처리와 동일한 영상 처리를 실시하도록 하여 다양한 위치에서 공의 궤적 확인이 가능한 피칭 슬로우모션 영상을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 야구 경기장의 예.
도 2는 종래 투구 상황을 촬영하는 방송 카메라의 위치를 설명하기 위한 개념도.
도 3은 종래 투구 시점의 촬영 화면 예.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 피칭 관찰 카메라의 위치를 설명하기 위한 개념도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 피칭 관찰 카메라의 촬영 화면 예.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템이 적용된 방송 시스템의 구성예.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 영상 보간 방식의 예를 설명하기 위한 개념도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포수측 피칭 관찰 카메라의 위치를 설명하기 위한 개념도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템이 적용된 방송 시스템의 구성예.

상기한 바와 같은 본 발명을 첨부된 도면들과 실시예들을 통해 상세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 피칭 관찰 카메라의 위치를 설명하기 위한 개념도이며, 도 5는 도 4의 위치에 설치된 피칭 관찰 카메라에서 촬영한 영상의 예를 보인 것이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 피칭 관찰 카메라(10)는 경기장(1)의 홈플레이트와 마운드를 연장한 연장선을 기준으로 외야측에 설치된다. 이를 통해서 투수와 포수가 거의 직선으로 배치되어 투수의 투구 궤적을 왜곡 없이 파악할 수 있게 된다. 이러한 투구 궤적의 명확한 판단을 위해서, 상기 피칭 관찰 카메라(10)는 홈플레이트와 마운드를 잇는 직선상에 위치하는 것이 바람직하지만, 현실적으로 약 ±15도 이내의 범위로 배치되면 투구 궤적 확인이 용이하게 된다. 예를 들어 도시한 도 5와 같이 투수와 포수가 거의 일직선으로 배치되어 있으므로 투수가 포수측으로 투구하는 공의 궤적을 규칙(스트라이크 존 통과)에 대비시켜 거의 정확하게 파악할 수 있다.

한편, 투수와 포수가 겹치지 않도록 앵글을 유지하는 것이 바람직하므로, 2루수나 외야수를 배제하고 투수와 포수 및 타자를 화면 내에 위치시킬 수 있도록 상기 피칭 관찰 카메라(10)는 마운드 기준 7~14m 높이로 외야에 고정 설치될 수 있고, 줌이 가능한 광학계를 적용하여 적어도 경기 중에는 해당 상태가 고정되도록 하여 별도의 수동 조작 없이 항상 피칭에 특화된 영상을 얻을 수 있도록 하는 것이 좋다.

상기 피칭 관찰 카메라(10)는 소형 DSLR(digital single-lens reflex camera) 카메라일 수 있으며, 타자 위치에서 설치 위치까지의 거리를 기준으로 타자의 시야를 방해하지 않는 것으로 기 합의된 크기 이하를 가지게 된다. 최근 DSLR 카메라의 성능 대비 크기가 상당히 줄어든 상황이므로 HD 해상도로 고정할 경우 상당한 고속이면서 화질이 좋은 영상을 얻을 수 있게 된다. 본 발명에서 상기 피칭 관찰 카메라(10)는 중계 방송을 위한 방송 카메라의 프레임 속도인 30fps보다 빠른 것을 이용하며, 본 실시예에서는 60fps 프레임 속도를 이용하여 애초에 고품질 영상을 확보하도록 함으로써 단순 방송 카메라로 촬영한 영상을 저속으로 재생하는 경우에 비해 월등한 슬로우모션 영상 품질을 제공하도록 한다.

특히, 홈플레이트에서 정면 팬스까지의 거리가 100m 이상이므로 일반 휴대용 카메라 크기의 상기 피칭 관찰 카메라(10)는 타자에게 잘 보이지 않을 정도가 되어 이로 인한 타자의 시야 방해는 거의 없고, 고정 설치된 후 경기 중에는 수동 조작이 필요하지 않아 타자의 시야를 방해하거나 집중도를 저하시킬 여지가 거의 없어 현실적 적용이 가능하게 된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템이 적용된 방송 시스템의 구성예를 보인 것이다. 도시한 바와 같이 피칭 카메라(10)가 제공하는 60fps 속도의 프레임들을 수신하는 영상 서버(20)는 이를 수신 영상 프레임의 1.5배인 90fps보다 더 많은 프레임으로 보간하여 출력한다. 상기 영상 서버(20)는 실제 중계방송 영상을 편집하는 방송 편집부(30)로부터 슬로우모션 영상을 요청하는 신호를 수신하여 그 결과로 보간된 피칭 영상을 제공하는 방식으로 동작할 수 있는데, 이를 위해서 피칭 시작 및 종료 시점에 대한 정보를 상기 방송 편집부(30)로부터 수신할 수 있다. 도시된 경우 상기 영상 서버(20)라는 별도의 서버 구성을 이용하였으나 이는 실질적으로 영상 처리부일 수 있고 이는 상기 방송 편집부(30)의 일부로 결합되거나 상기 피칭 카메라(10)와 통합 구성될 수도 있다는 것에 주의한다.

상기 영상 서버(20)는 상기 피칭 카메라(10)가 제공하는 방송 프레임 속도 보다 고속의 프레임을 가진 실시간 영상을 영상 수신부(21)를 통해 수신하는데 이를 그대로, 혹은 프레임 수를 줄여서(30fps) 출력할 수도 있다. 하지만 본 실시예에서는 외부로부터 제공되는 피칭 시작과 종료 정보 및 피칭 슬로우모션 영상 요청 정보를 수신하여 그에 따라 피칭 슬로우모션 영상 정보를 제공하는 피칭영상 관리부(24)의 관리에 따라 피칭 동안의 영상만 슬로우모션 영상으로 제공하는 것을 기본으로 한다.

도시된 영상 보간부(23)는 상기 피칭영상 관리부(24)의 요청에 따라 피칭 동안의 상기 피칭 관찰 카메라 출력 영상을 실제 영상 프레임의 1.5배 이상의 프레임 수가 되도록 보간 하는데, 보간 프레임에 그 이전과 이후 프레임의 잔상이 적어도 일부 잔류하도록 보간하여 투구한 공의 이전 및 이후 잔상이 보간된 프레임에 나타나도록 함으로써 궤적이 확인될 수 있는 슬로우모션 영상으로 재구성하며, 이는 상기 피칭영상 관리부(24)를 통해 상기 방송 편집부(30)에 출력된다. 여기서, 상기 보간 과정은 복수 단계로 수행될 수 있으며, 메모리부(22)는 수신 영상과 상기 보간된 영상을 저장할 수 있다.(이러한 방식은 슬로우모션 영상용 보간 프레임을 생성한다는 점에서 움직이는 대상의 영상을 프레임 누적 오버레이로 겹쳐서 잔상을 표현하는 방식과는 다른 것임에 주의한다)

상기 방송 편집부(30)는 수신되는 슬로우모션 영상을 방송 표준인 30fps 속도로 재생시켜 투구 궤적 확인이 가능하도록 한 슬로우모션 영상을 제공한다.

상기 영상 서버(20)의 처리 속도는 보간할 프레임 수에 따라 달라질 수 있는데, 실시간 영상을 제공한 후 슬로우모션이 제공되는 중계방송 흐름에 의해 조절될 수 있으나 영상 기술의 발전에 의해 5배 정도의 프레임 보간 처리도 거의 실시간 대응이 가능하여 생중계 상황에서도 실시간 영상 제공 후 슬로우모션 영상을 곧바로 제공할 수 있다.

일반적인 영상 처리에서의 영상 보간이 다음 영상과 이전 영상의 비교에 따라 중간 영상을 생성하고 이전 및 이후 영상의 잔상을 제거하여 선명한 보간 프레임 영상을 생성하는 것을 목표로 하는 것과 달리 본 발명의 실시예에 따른 상기 영상 보간부(23)는 고의적으로 이전 영상과 이후 영상의 잔상이 보간 프레임에 잔류하도록 하여 공의 궤적을 시각적으로 확인하기 용이하도록 한다.

본 발명은 피칭 동안 발생되는 공의 위치 변화를 주요 관심사로 하며, 추가적으로 타자의 스윙과 타격 시 공의 궤적 변화를 관심사로 하므로, 1초당 60장의 피칭 카메라 영상을 90장 내지 300장 정도로 보간 할 경우 보간의 대상이 되는 프레임 간 변화는 대부분 고속 이동하는 공, 배트 정도가 움직임 오브젝트가 된다는 것에 착안하여 이러한 공이나 배트의 이동 궤적을 확인하기 위해 이전 프레임과 이후 프레임에서도 움직임 오브젝트일 가능성이 높은 공, 배트를 잔상으로 보간 프레임에 포함시킴으로써 이전과 이후 프레임의 공, 배트의 움직임을 매 프레임에서 지속적으로 확인할 수 있도록 하여 별도의 복잡한 영상 분석이나 궤적 표현 등의 부가 작업이 없어도 비교적 명확한 궤적 확인이 가능하도록 한다.

도 7을 참조하면, 보간의 대상이 되는 이전 프레임(41)과 이후 프레임(42)에서 실제 이동이 되는 오브젝트는 공이며, 이러한 오브젝트의 잔상을 포함하도록 하는 것으로 이들의 중간 정보를 생성한 보간 프레임(43)에서는 공의 이전과 이후 궤적을 확인할 수 있음을 알 수 있다.

이러한 보간 프레임(43)과 이전 프레임(41), 혹은 이후 프레임(42) 사이의 추가적인 보간이 더 이루어지고, 보간된 프레임들 사이의 보간이 추가적으로 이루어지게 되면 공의 궤적은 슬로우모션 영상에 뚜렷하게 나타나게 된다.

결국, 고속의 보간 처리만으로도 투구한 공의 궤적, 배트의 스윙 궤적, 타격 후 공의 궤적이 명확하게 나타나게 되어 시청자가 명확한 게임의 진행 상황을 파악할 수 있도록 한다. 기존의 방송 카메라를 통한 영상은 30fps의 한계에 의해 슬로우모션 영상의 품질이 극히 낮으며, 초고속 카메라를 적용할 경우 비용과 배치 위치의 한계는 차치하더라도 고속 셔터에 따른 높은 정지 영상 품질 때문에 오히려 투구 궤적이나 스윙 궤적을 확인하기 위해 별도의 영상 분석과 궤적 표현 과정이 필요하며 투수의 투구, 타자의 스윙, 타격 시 공의 궤적 변경 등과 같은 복합적 영상을 고속으로 정확하게 분석하기 위한 구성이 더 필요하게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예는 가장 경제적으로 게임의 특성과 시청자의 요구를 반영한 구성이라 할 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예에서 상기 피칭 카메라(10)는 외야에 배치하는 구성이었으나, 본 발명의 영상 서버(20) 구성은 포수 후면에서 포수와 타자 및 투수를 촬영하는 영상에 대해서도 효과적인 슬로우모션 영상을 제공해 줄 수 있어 포수측 피칭 관찰 카메라 구성도 가능할 수 있다.

도 8은 포수측에 구성되는 피칭 관찰 카메라, 즉 포수측 카메라(50)의 구성을 설명하기 위한 개념도로서, 도시한 바와 같이 좌우타자에 대응하면서 효과적인 촬영 앵글을 제공하기 위하여 상기 포수측 카메라(50)는 이동체와 PTZ(팬, 틸트, 줌) 기능을 가지는 카메라로 구성될 수 있다.

상기 포수측 카메라(50)는 기본적으로 앞서 설명했던 피칭 카메라(10)와 동일한 성능과 구성을 가질 수 있으며, 해당 카메라의 앵글 설정을 위한 이동 구동부나 팬/틸트 구동부를 더 포함할 수 있고 필요한 경우 줌 기능도 원격 제어 가능하도록 더 구성할 수 있다.

한편, 상기 포수측 카메라(50)의 출력 영상은 기존 영상 서버(20)에 의해 동일한 방식으로 처리되어 피칭 동안의 슬로우모션(혹은 동일한 개념인 스윙 동안의 슬로우모션) 영상으로 출력될 수 있다.

상기 포수측 카메라의 구동부 제어는 영상 서버의 추가 구성을 통해 이루어질 수 있으나 바람직하게는 방송 편집부(30)가 제공하는 제어 신호에 의해 이루어질 수 있다.

결국, 피칭 관찰 카메라는 외야에 구성되거나 포수 뒤에 구성되어 타자를 방해하지 않으면서 효과적인 슬로우모션 영상을 제공할 수 있다.

상기 포수측 카메라(50)의 경우 단독으로도 구성될 수 있으나, 투구 궤적 확인을 위해서 외야에 구성하는 피칭 카메라(10) 구성을 기본으로 하면서 상기 포수측 카메라(50)를 선택적으로 더 구성하는 것이 바람직하다.

도 9는 앞서 도 6을 통해 설명한 시스템 구성에 포수측 카메라(50) 구성을 더 추가한 경우이다. 도시된 바와 같이 기존의 구성(10, 20, 30)에 포수측 카메라(50)와 해당 포수측 카메라(50)의 출력 영상을 보간하여 궤적 확인이 가능한 슬로우모션 영상을 출력하는 추가적인 영상 서버(20')를 더 부가한 시스템이 제시된다. 여기서, 상기 포수측 카메라(50)의 구동부(51)는 방송 편집부(30)를 통해 제어하는 것으로 되어 있으나, 이는 별도의 구동부 제어 구성(예를 들어, 조이스틱이나 마우스 제어 등의 개별 제어 구성부)으로 대체되거나 별도의 구성이 방송 편집부(30)에 추가되어 구성될 수도 있음에 주의한다.

여기서, 상기 영상 서버(20, 20')는 각각 독립적 동작을 위해 외야에 설치되는 피칭 카메라(10)용과 포수측 카메라(50)용으로 개별 구성될 수 있으나, 하나의 영상 서버로 통합 구성될 수도 있다.

예를 들어, 기존과 같은 하나의 영상 서버(20)가 복수의 입력(피칭 카메라(10), 포수측 카메라(50))을 선택적으로 수신하여 필요한 영상에 대한 슬로우모션 영상을 생성하여 제공(방송 편집부(30)의 제어)할 수 있고, 내부 버퍼를 이용하여 투구 시점에 대해서 각각의 영상들을 일측은 실시간 슬로우모션으로 변환하고 타측은 버퍼링 한 후 일측 슬로우모션 영상 출력 후 슬로우모션 영상을 생성하여 출력하는 것으로 예를 들어 실시간 투구 영상, 외야 시점에서의 슬로우모션 영상, 포수 후면 시점에서의 슬로우모션 영상이 중계상황에 맞추어 순차적으로 제공되도록 할 수도 있다. 이러한 경우 최소한의 경제적 구성으로 다양한 앵글의 고품질 슬로우모션 영상을 제공하여 시청자의 만족도를 높일 수 있게 된다.

앞서 전술했던 모든 구성들에서 상기 영상 서버의 출력은 수신된 영상을 보간하여 프레임 수를 증가시킨 슬로우모션 영상이고 해당 슬로우모션 영상에는 공이나 배트의 궤적이 선명하게 나타나게 되며, 이러한 궤적 제공에 의한 만족도가 높으므로 만일, 필요하다면 제공되는 슬로우모션 영상에서 애초에 수신된 영상 중 적어도 일부는 생략하여 궤적이 표현된 보간 프레임들을 기준으로 출력 영상을 생성할 수도 있다. 물론, 이 경우 상기 영상 서버는 생략되는 프레임을 대체할 추가 보간 프레임을 더 생성할 수 있다.

이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예들에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.

10: 피칭 카메라 20: 영상 서버
21: 영상 수신부 22: 메모리부
23: 영상 보간부 24: 피칭 영상 관리부
30: 방송 편집부 50: 포수측 카메라

Claims (15)

1. 중계방송을 위한 방송 카메라의 영상 프레임 수보다 더 많은 프레임으로 영상 촬영을 실시하는 피칭 관찰 카메라와;
   피칭 동안의 상기 피칭 관찰 카메라 출력 영상을 출력 영상 프레임의 1.5배 이상의 프레임 수가 되도록 보간하되 보간 프레임에 그 이전과 이후 프레임의 잔상이 적어도 일부 잔류하도록 보간하여 투구한 공의 이전 및 이후 잔상이 보간된 프레임에 나타나도록 함으로써 궤적이 확인될 수 있도록 하는 영상 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 피칭 관찰 카메라의 촬영 영상 프레임 속도는 60fps 이상인 것을 특징으로 하는 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 피칭 관찰 카메라는 홈플레이트와 마운드를 연장한 연장선을 기준으로 15도 이내 범위인 외야측에 마운드 기준 7~14m 높이로 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 피칭 관찰 카메라는 타자 위치에서 설치 위치까지의 거리를 기준으로 타자의 시야를 방해하지 않는 것으로 기 합의된 크기 이하를 가지는 것을 특징으로 하는 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템.
   
5. 청구항 3에 있어서, 상기 피칭 관찰 카메라는 투수와 포수 및 타자가 확인되는 화면 구성을 위한 광학줌을 포함하며, 적어도 경기 중에는 해당 상태가 고정되는 것을 특징으로 하는 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템.
   
6. 청구항 1에 있어서, 상기 영상 처리부가 제공하는 궤적 확인을 위한 슬로우모션용 출력 영상은 90 내지 300fps의 프레임 속도를 가지는 것을 특징으로 하는 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템.
   
7. 청구항 1에 있어서, 상기 영상 처리부는 피칭 시작과 종료 시점에 대한 정보를 수신하여 해당 기간에 대해 상기 피칭 관찰 카메라로부터 획득한 영상에 대한 보간을 수행한 후 이를 출력하는 것을 특징으로 하는 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템.
   
8. 청구항 7에 있어서, 상기 영상 처리부는 중계방송을 위한 방송 편집기로부터 상기 피칭 시작과 종료 시점에 대한 정보를 수신하며, 상기 방송 편집기의 일부 구성으로 통합 구성되는 것을 특징으로 하는 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템.
   
9. 청구항 1에 있어서, 상기 피칭 관찰 카메라는 포수의 후면에 위치하며 위치 이동과 PTZ(팬, 틸트, 줌) 기능 중 적어도 하나의 구동 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템.
   
10. 청구항 9에 있어서, 상기 피칭 관찰 카메라의 구동 기능은 상기 영상 처리부나 상기 영상 처리부가 제공하는 출력 영상을 수신하는 방송 편집기에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템.
    
11. 청구항 1에 있어서, 상기 영상 처리부는 상기 피칭 관찰 카메라에서 수신한 영상 중 적어도 일부를 제외시키고 공의 궤적 잔상이 포함된 보간된 프레임을 기준으로 출력 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템.
    
12. 중계방송을 위한 방송 카메라의 영상 프레임 수보다 더 많은 프레임 수로 영상 촬영을 실시하는 외야 피칭 관찰 카메라와;
    포수의 후면에 위치하며 중계방송을 위한 방송 카메라의 영상 프레임 수보다 더 많은 프레임 수로 영상 촬영을 실시하는 포수측 피칭 관찰 카메라와;
    피칭 동안의 상기 외야 피칭 관찰 카메라나 포수측 피칭 관찰 카메라의 출력 영상을 출력 영상 프레임의 1.5배 이상의 프레임 수가 되도록 보간하되 보간 프레임에 그 이전과 이후 프레임의 잔상이 적어도 일부 잔류하도록 보간하여 투구한 공의 이전 및 이후 잔상이 보간된 프레임에 나타나도록 함으로써 궤적이 확인될 수 있도록 하는 영상 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템.
    
13. 청구항 12에 있어서, 상기 영상 처리부는 상기 외야 피칭 관찰 카메라와 상기 포수측 피칭 관찰 카메라 각각에 대해 하나씩 구성되는 것을 특징으로 하는 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템.
    
14. 청구항 12에 있어서, 상기 영상 처리부는 상기 외야 피칭 관찰 카메라와 상기 포수측 피칭 관찰 카메라에 모두 연결되며, 이들 중 선택된 하나의 카메라에 대한 출력 영상을 보간하거나 동일 시점의 영상을 버퍼링을 통해 순차 보간 하는 것을 특징으로 하는 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템.
    
15. 청구항 12에 있어서, 상기 포수측 피칭 관찰 카메라는 위치 이동과 PTZ(팬, 틸트, 줌) 기능 중 적어도 하나의 구동 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중계방송을 위한 야구 피칭 영상 제공 시스템.

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