KR101817145B1 - 멀티 레이어 기반 크로마키 합성 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 멀티 레이어 기반 크로마키 합성 시스템 및 방법에 관한 것으로 배경, 오브젝트 및 콘텐츠 영상의 레이어로 합성하여 스튜디오에서 방송하는 사람이 직접 콘텐츠 영상을 들고 있는 것과 같은 효과를 제공하여 보다 자연스러운 크로마키 합성 영상을 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나 이상의 배경 영상 및 콘텐츠 영상을 저장하고, 카메라를 통해 촬영된 영상을 입력받고, 영상 입력부에서 입력받은 영상에서 배경 크로마 백(chroma back)을 추출하고, 상기 배경 크로마 백을 제외한 오브젝트를 추출하며, 오브젝트 추출부에서 추출한 오브젝트에서 하나 이상의 콘텐츠 합성 영역을 추출하며, 영상 저장부에 저장된 콘텐츠 영상을 추출된 콘텐츠 합성 영역에 매칭하며, 영상 저장부에 저장된 배경 영상을 제1 레이어로, 오프젝트 추출부에서 추출한 오브젝트를 제2 레이어로, 콘텐츠 영상 매칭부에서 매칭한 상기 콘텐츠 영상을 제3 레이어로하여 합성영상을 생성할 수 있도록 하는 기술이다.

Description

멀티 레이어 기반 크로마키 합성 시스템 및 방법{system and method for chroma-key composing using multi-layers}
본 발명은 멀티 레이어 기반 크로마키 합성 시스템 및 방법에 관한 것으로 배경, 오브젝트 및 콘텐츠 영상의 레이어로 합성하여 스튜디오에서 방송하는 사람이 직접 콘텐츠 영상을 들고 있는 것과 같은 효과를 제공하여 보다 자연스러운 크로마키 합성 영상을 제공하기 위한 기술에 관한 것이다.
스튜디오는 실제 세트의 2차원 화면에 컴퓨터 그래픽으로 만들어낸 가상의 세트를 크로마키 합성기술로 합성하여 3차원의 영상화면을 재현해 내는 것을 의미한다.
여기서, 크로마키는 색상 차이를 이용하여 움직이는 피사체를 다른 화면에서 합성하는 텔레비전의 화면 합성 기법을 의미하며, 블루스크린 배경에서 촬영되어 입력된 카메라 영상에서 배경을 제거하고, 제거된 배경에 영상을 삽입하는 방식이다.
기존의 블루스크린 배경에 띄워놓는 방식으로 콘텐츠를 제공하는 방식은 사람이 직접 콘텐츠 영상을 들고 하는 것과 같은 효과를 낼 수 없어 자연스럽지 못하다는 문제점이 있다.
종래에는 한국등록특허 제10-1270780호 "가상 강의실 강의 방법 및 장치"는 크로마키 혹은 TOPF 등의 기법을 이용하여 다양한 입력의 발표 내용을 가상 강의실에 합성하여 한 화면속에 강사와 발표 내용을 배경 스튜디오 화면으로 다양한 화면구성으로 출력시키는 강의 방법을 개시하고 있다. 복수개의 3D 레이어를 제공하고 이를 편집하여 설계하여 다양한 화면으로 강의를 보여주었으나 강사가 제공하고자 하는 발표 내용을 직접 강사가 들고 설명하는 것이 아닌 강사의 화면과 콘텐츠 영상의 화면을 따로 배치하여 콘텐츠를 제공하여야만 하였다. 결국 선행기술에 의하여도, 강사가 직접 들고 콘텐츠 영상을 설명하는 방식이 아닌 강사와 콘텐츠 영상의 화면을 분할하여 콘텐츠를 제공받는 방식으로 콘텐츠 영상에 대한 설명이 자연스럽지 못하다는 문제점이 있다. 따라서 스튜디오 안에서 방송하는 사람이 콘텐츠 영상을 들고 있는 것과 같은 효과를 제공하기 위한 자연스러운 크로마키 합성 기술이 필요하다.
한편, 뉴스나 일기예보, 선거방송에서 시작된 크로마키 합성기술이 최근에는 영화, 인터넷 방송국, 중소규모의 프로덕션, 사내방송국, 교육방송국, 개인방송국까지 확산되는 추세로 표현하고자 하는 콘텐츠 영상을 정확하고 신속하게 제공하기 위해 스튜디오 안에서 콘텐츠 영상을 들고 설명할 수 있는 기술의 적용이 필요하다.
한국등록특허 제 10-1270780호
본 발명은 스튜디오에서 방송하는 사람이 직접 콘텐츠 영상을 들고 있는 것과 같은 효과를 제공하여 보다 자연스러운 크로마키 합성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 콘텐츠 영상이 합성되는 콘텐츠 합성 영역을 특정 색상 지정 영역 및 특정 모양 지정 영역 중 하나를 추출함으로써 보다 자연스러운 크로마키 합성을 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 콘텐츠 합성 영역을 구성하는 각 픽셀과 콘텐츠 영상을 구성하는 각 픽셀을 매칭시킴으로써 보다 자연스러운 크로마키 합성을 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 콘텐츠 합성 영역이 복수일 경우 각각의 콘텐츠 합성 영역을 추적하여 각각의 콘텐츠 합성 영역에 대응되는 복수의 콘텐츠 영상을 매칭함으로써 보다 자연스러운 크로마키 합성을 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 오브젝트 중 콘텐츠 합성영역을 제외한 부분을 제4 레이어로 하여 콘텐츠 영상에 의해 방송하는 사람과 같은 오브젝트를 가리지 않고 합성영상을 생성함으로써 보다 자연스러운 크로마키 합성을 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어 기반 크로마키 합성 시스템은 하나 이상의 배경 영상 및 콘텐츠 영상을 저장하는 영상 저장부, 카메라를 통해 촬영된 영상을 입력받기 위한 영상 입력부, 상기 영상 입력부에서 입력받은 영상에서 배경 크로마 백(chroma back)을 추출하고, 상기 배경 크로마 백을 제외한 오브젝트를 추출하는 오브젝트 추출부, 상기 오브젝트 추출부에서 추출한 오브젝트에서 하나 이상의 콘텐츠 합성 영역을 추출하는 콘텐츠 합성 영역 추출부, 상기 영상 저장부에 저장된 콘텐츠 영상을 상기 추출된 콘텐츠 합성 영역에 매칭시키는 콘텐츠 영상 매칭부, 상기 영상 저장부에 저장된 배경 영상을 제1 레이어로, 상기 오프젝트 추출부에서 추출한 오브젝트를 제2 레이어로, 상기 콘텐츠 영상 매칭부에서 매칭한 상기 콘텐츠 영상을 제3 레이어로하여 합성영상을 생성하는 합성 영상 생성부를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 콘텐츠 합성 영역 추출부의 상기 콘텐츠 합성 영역은 특정 색상 지정 영역 및 특정 모양 지정 영역 중 적어도 하나로 추출된 것으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 콘텐츠 합성 영역이 특정 색상 지정 영역으로 추출되는 경우 지정된 색상과 유사한 색상의 범위를 포함하는 RGB 값에 해당하는 픽셀의 영역을 상기 콘텐츠 합성 영역으로 추출하는 것으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 콘텐츠 합성 영역이 특정 모양 지정 영역으로 추출되는 경우 지정된 모양의 특징점에 대응되는 특징점들을 상기 오브젝트에서 추출하여 콘텐츠 합성 영역을 추출하는 것으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 콘텐츠 영상 매칭부는 상기 콘텐츠 합성 영역을 구성하는 각 픽셀과 상기 콘텐츠 영상을 구성하는 각 픽셀을 매칭시키는 것으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 콘텐츠 영상 매칭부는 상기 콘텐츠 합성 영역이 복수일 경우 각각의 콘텐츠 합성 영역을 추적하여 각각의 콘텐츠 합성 영역에 대응되는 상기 복수의 콘텐츠 영상을 매칭시키는 것으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 합성 영상 생성부는 상기 오브젝트 중 상기 콘텐츠 합성 영역을 제외한 부분을 제4 레이어로 하여 합성영상을 생성하는 것으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면 스튜디오에서 방송하는 사람이 직접 콘텐츠 영상을 들고 있는 것과 같은 효과를 제공하여 보다 자연스러운 크로마키 합성 영상을 생성할 수 있다.
본 발명에 따르면 콘텐츠 영상이 합성되는 콘텐츠 합성 영역을 특정 색상 지정 영역 및 특정 모양 지정 영역 중 하나를 추출함으로써 보다 자연스러운 크로마키 합성 영상을 생성할 수 있다.
본 발명에 따르면 콘텐츠 합성 영역을 구성하는 각 픽셀과 콘텐츠 영상을 구성하는 각 픽셀을 매칭시킴으로써 보다 자연스러운 크로마키 합성 영상을 생성할 수 있다.
본 발명에 따르면 콘텐츠 합성 영역이 복수일 경우 각각의 콘텐츠 합성 영역을 추적하여 각각의 콘텐츠 합성 영역에 대응되는 복수의 콘텐츠 영상을 매칭함으로써 보다 자연스러운 크로마키 합성 영상을 생성할 수 있다.
본 발명에 따르면 오브젝트 중 콘텐츠 합성영역을 제외한 부분을 제4 레이어로 하여 콘텐츠 영상에 의해 방송하는 사람과 같은 오브젝트를 가리지 않고 합성영상을 생성함으로써 보다 자연스러운 크로마키 합성 영상을 생성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 레이어 기반 크로마키 합성 시스템의 전체 구성도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라로 영상을 촬영하는 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 콘텐츠 합성 영역을 구성하는 각 픽셀과 콘텐츠 영상을 구성하는 각 픽셀을 매칭하는 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 콘텐츠 합성 영역이 복수일 경우 각각의 콘텐츠 합성 영역을 추적하는 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 복수의 레이어로부터 합성영상을 생성하는 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 레이어 기반 크로마키 합성 방법의 흐름을 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 구체적인 수치는 실시예에 불과하며 이에 의하여 발명의 범위가 제한되지 아니한다.
본 발명에 따른 멀티 레이어 기반 크로마키 합성 시스템 은 중앙처리장치(CPU) 및 메모리(Memory, 기억장치)를 구비하고 인터넷 등의 통신망을 통하여 다른 단말기와 연결 가능한 서버의 형태로 구성될 수 있다. 그러나 본 발명이 중앙처리장치 및 메모리 등의 구성에 의해 한정되지는 아니한다. 또한, 본 발명에 따른 멀티 레이어 기반 크로마키 합성 시스템 은 물리적으로 하나의 장치로 구성될 수도 있으며, 복수의 장치에 분산된 형태로 구현될 수도 있어, 본 발명은 이와 같은 물리적인 장치의 구성에 의하여 한정되지 아니한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 레이어 기반 크로마키 합성 시스템의 전체 구성도를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 멀티 레이어 기반 크로마키 합성 시스템은 영상 저장부(110), 영상 입력부(120), 오브젝트 추출부(130), 콘텐츠 합성 영역 추출부(140), 콘텐츠 영상 매칭부(150), 합성 영상 생성부(160)를 포함한다.
영상 저장부(110)는 하나 이상의 배경 영상 및 콘텐츠 영상을 저장한다. 배경 영상은 합성에서 백그라운드 영상으로 선택될 수 있는 하나 이상의 영상 파일이며 동영상 파일이나 이미지 파일일 수 있으며, 배경 영상 중 제1 레이어로 선택될 수 있다. 또한 콘텐츠 영상은 방송에서 설명이 필요하거나 전달하고자 하는 콘텐츠를 표현 할 수 있는 영상으로 사용자가 직접 선택할 수 있는 영상 파일로 동영상 파일, 이미지 파일 및 프레젠테이션 파일 중 하나 이상일 수 있으며, 콘텐츠 합성 영역과 매칭하여 제3 레이어로 선택될 수 있다.
영상 입력부(120)는 카메라(240)를 통해 스튜디오(250)에서 촬영된 영상을 입력 받는다. 스튜디오(250)는 배경 크로마 백(chroma back)(210)과 콘텐츠 합성 영역(230)을 포함하는 오브젝트(220)로 구성되며, 배경 크로마 백(chroma back)(210)은 주로 적색, 녹색, 청색 중 하나를 사용하게 되나 주로 청색인 블루스크린을 사용하게 되며, 오브젝트(220)는 방송하는 사람(221)과 콘텐츠 합성 영역(230)을 포함한다.
오브젝트 추출부(130)는 영상 입력부(120)에서 입력받은 영상에서 배경 크로마 백(chroma back)(210)을 추출하고, 배경 크로마 백(chroma back)(210)을 제외한 오브젝트(220)를 추출한다.
오브젝트 추출부(130)는 스튜디오(250)에서 촬영한 영상을 영상 입력부(120)에서 입력 받아 블루스크린인 배경 크로마백(chroma back)(210)을 추출한다. 또한 배경 크로마 백(chroma back)(210)을 제외한 방송하는 사람(221)과 콘텐츠 합성 영역(230)을 포함한 오브젝트(220)를 추출하며, 오브젝트(220)는 제2 레이어로 선택될 수 있다.
콘텐츠 합성 영역 추출부(140)는 오브젝트 추출부(130)에서 추출한 오브젝트(220)에서 하나 이상의 콘텐츠 합성 영역(230)을 추출한다.
콘텐츠 합성 영역 추출부(140)의 콘텐츠 합성 영역(140)은 방송에서 방송하는 사람 또는 방송하는 물체가 직접 들고 방송을 할 수 있는 판(board) 또는 콘텐츠 영상을 합성할 수 있는 면적이 있는 물체 일수 있으며, 방송을 보는 사람에게 중점적으로 전달하고자 하는 내용을 포함하고 있는 콘텐츠 영상을 콘텐츠 합성 영역(230)에 매칭한다.
콘텐츠 합성 영역 추출부(140)의 콘텐츠 합성 영역(230)은 특정 색상 지정 영역으로 추출될 수 있으며, 지정된 색상과 유사한 색상의 범위를 포함하는 RGB 값에 해당하는 픽셀의 영역을 콘텐츠 합성 영역(230)으로 추출할 수 있다. 콘텐츠 합성 영역(230)을 특정 색상 지정으로 추출할 경우 주로 적색, 녹색, 청색 중 하나를 사용할 수 있으며, 특정 색상 지정으로 추출할 경우 배경 크로마 백(chroma back)(210)의 블루스크린의 색상과는 다른 색상으로 지정하여 추출할 수 있다.
콘텐츠 합성 영역 추출부(140)의 콘텐츠 합성 영역(230)은 특정 모양 지정 영역으로 추출될 수 있으며, 지정된 모양의 특징점에 대응되는 특징점들을 오브젝트(220)에서 추출할 수 있다. 특정 모양은 삼각형, 사각형 및 오각형 등과 같은 꼭지점이 있는 도형일 수 있으며, 꼭지점이 없는 원모양일 수도 있다.
콘텐츠 영상 매칭부(150)는 영상 저장부(110)에 저장된 콘텐츠 영상을 추출될 콘텐츠 합성 영역(230)에 매칭시킨다.
콘텐츠 영상 매칭부(150)는 콘텐츠 합성 영역(230)을 구성하는 각 픽셀과 콘텐츠 영상을 구성하는 각 픽셀을 매칭시킨다. 예를 들면, 해상도가 800X450인 콘텐츠 영상과 콘텐츠 합성 영역(230)을 매칭시킬 경우 콘텐츠 영상 1픽셀당 콘텐츠 합성 영역(230) 1픽셀에 매칭시킨다. 해상도 800X450인 콘텐츠 영상과 해상도 400X225인 콘텐츠 합성 영역(230)을 매칭시킬 경우 콘텐츠 영상 2픽셀당 콘텐츠 합성 영역(230) 1픽셀에 매칭시켜 콘텐츠 영상과 콘텐츠 합성 영역(230)의 크기가 달라도 매칭할 수 있다. 콘텐츠 영상 매칭부(150)는 콘텐츠 합성 영역(230)의 각도의 기울기가 기울어지거나 모양이 변하는 경우에도 콘텐츠 영상을 구성하는 각 픽셀을 콘텐츠 합성 영역(230)에 매칭시켜 직접 들고 있는 것 같은 자연스러운 효과가 있다.
콘텐츠 영상 매칭부(150)는 콘텐츠 합성 영역(230)이 복수일 경우 각각의 콘텐츠 합성 영역(230)을 추적하여 각각의 콘텐츠 합성 영역(230)에 대응되는 복수의 콘텐츠 영상을 매칭시킨다. 복수의 콘텐츠 합성 영역(230)의 위치와 방향이 이동되는 경우에도 각각의 콘텐츠 합성 영역(230)에 맞는 복수의 콘텐츠 영상이 오류 없이 추적하여 매칭시켜 직접 들고 있는 것 같은 자연스러운 효과가 있다.
합성 영상 생성부(160)는 영상 저장부(110)에 저장된 배경 영상을 제1 레이어(111)로, 오브젝트 추출부(130)에서 추출한 오브젝트(220)를 제2 레이어(131)로, 콘텐츠 영상 매칭부(150)에서 매칭한 콘텐츠 영상을 제3 레이어(151)로 하여 합성영상을 생성한다.
합성 영상 생성부(160)에서 합성영상을 생성하는 레이어의 순서는 제1 레이어(111), 제2 레이어(131), 제3 레이어(151)의 순서이며, 콘텐츠 영상 매칭부(150)에서 콘텐츠 합성 영역(230)에 매칭한 콘텐츠 영상에 의해 콘텐츠 합성 영역(230)의 오브젝트(220)를 가렸을 경우 오브젝트(220) 중 콘텐츠 합성 영역(230)을 제외한 부분을 제4 레이어(501)로 하여 합성하여 합성 영상을 생성 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라로 영상을 촬영하는 일례를 도시한 도면이다.
영상 입력부(120)는 카메라(240)를 통해 스튜디오(250)에서 촬영된 영상을 입력 받는다. 스튜디오(250)는 배경 크로마 백(chroma back)(210)과 콘텐츠 합성 영역(230)을 포함하는 오브젝트(220)로 구성되며, 배경 크로마 백(chroma back)(210)은 주로 적색, 녹색, 청색 중 하나를 사용하게 되나 주로 청색인 블루스크린을 사용하게 되며, 오브젝트(220)는 방송하는 사람(221)과 콘텐츠 합성 영역(230)을 포함한다.
카메라(240)에서 얻을 수 있는 RGB 신호를 이용하여 그 색의 차이를 키로 하여 빼내고 싶은 오브젝트(220)와 크로마 백(chroma back)을 분리하기 때문에 오브젝트(220)에 크로마 백(chroma back)과 동일 계통의 색을 이용하면 오브젝트(220)의 일부분이 없어지는 효과가 나타날 수 있다. 오브젝트(220)의 일부분이 없어지지 않기 위해서는 오브젝트(220)를 구성하고 있는 방송하는 사람(221)의 의상이나 소지품 등 또는 콘텐츠 합성 영역(230)에 크로마 백(chroma back)과 동일 계통의 색을 포함하지 않아야 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 콘텐츠 합성 영역을 구성하는 각 픽셀과 콘텐츠 영상을 구성하는 각 픽셀을 매칭하는 구성을 도시한 도면이다.
콘텐츠 영상 매칭부(150)는 콘텐츠 합성 영역(230)을 구성하는 각 픽셀과 콘텐츠 영상을 구성하는 각 픽셀을 매칭시킨다. 예를 들면, 해상도가 800X450인 콘텐츠 영상과 콘텐츠 합성 영역(230)을 매칭시킬 경우 콘텐츠 영상 1픽셀당 콘텐츠 합성 영역(230) 1픽셀에 매칭시킨다. 해상도 800X450인 콘텐츠 영상과 해상도 400X225인 콘텐츠 합성 영역(230)을 매칭시킬 경우 콘텐츠 영상 2픽셀당 콘텐츠 합성 영역(230) 1픽셀에 매칭시켜 콘텐츠 영상과 콘텐츠 합성 영역(230)의 크기가 달라도 매칭할 수 있다. 콘텐츠 영상 매칭부(150)는 콘텐츠 합성 영역(230)의 각도의 기울기가 기울어지거나 모양이 변하는 경우에도 콘텐츠 영상을 구성하는 각 픽셀을 콘텐츠 합성 영역(230)에 매칭시켜 직접 들고 있는 것 같은 자연스러운 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 콘텐츠 합성 영역이 복수일 경우 각각의 콘텐츠 합성 영역을 추적하는 일례를 도시한 도면이다.
콘텐츠 영상 매칭부(150)는 콘텐츠 합성 영역(230)이 복수일 경우 각각의 콘텐츠 합성 영역(230)을 추적하여 각각의 콘텐츠 합성 영역(230)에 대응되는 복수의 콘텐츠 영상을 매칭시킨다. 복수의 콘텐츠 합성 영역(230)의 위치와 방향이 이동되는 경우에도 각각의 콘텐츠 합성 영역(230)에 맞는 복수의 콘텐츠 영상이 오류 없이 추적하여 매칭시켜 직접 들고 있는 것 같은 자연스러운 효과가 있다.
예들 들면, 콘텐츠 영상 매칭부(150)는 제1 콘텐츠 합성 영역(410)은 제1 콘텐츠 영상(411)과 매칭되며 제2 콘텐츠 합성 영역(420)은 제2 콘텐츠 영상(421)과 매칭된다. 방송하는 사람(221)이 오른쪽에는 제1 콘텐츠 합성 영역(410)을 들고 있으며, 왼쪽에는 제2 콘텐츠 합성 영역(420)을 들고 있으나 보다 정확한 정보 전달을 위해 제1 콘텐츠 합성 영역(410)을 왼쪽으로, 제2 콘텐츠 합성 영역(420)은 오른쪽으로 이동하는 경우 제1 콘텐츠 영상(411)은 제1 콘텐츠 합성 영역(410)을 추적하여 오른쪽에서 왼쪽으로 추적할 수 있으며, 제2 콘텐츠 영상(421)은 제2 콘텐츠 합성 영역(420)을 왼쪽에서 오른쪽으로 추적하여 자연스럽게 합성 영상을 생성 할 수 있다.
도 5는 복수의 레이어로부터 합성영상을 생성하는 구성을 도시한 도면이다.
합성 영상 생성부(160)는 영상 저장부(110)에 저장된 배경 영상을 제1 레이어(111)로, 오브젝트 추출부(130)에서 추출한 오브젝트(220)를 제2 레이어(131)로, 콘텐츠 영상 매칭부(150)에서 매칭한 콘텐츠 영상을 제3 레이어(151)로 하여 합성영상을 생성한다.
합성 영상 생성부(160)에서 합성영상을 생성하는 레이어의 순서는 제1 레이어(111), 제2 레이어(131), 제3 레이어(151)의 순서이며, 정면에서 바라보았을 때 제1레이어(111)가 가장 뒤에 있으며, 제2 레이어(131)가 제1 레이어(111) 앞에 위치하고 있으며, 제3 레이어(151)가 가장 앞에 있는 구성으로 합성영상을 생성한다. 콘텐츠 영상 매칭부(150)에서 콘텐츠 합성 영역(230)에 매칭한 콘텐츠 영상에 의해 콘텐츠 합성 영역(230)의 방송하는 사람과 같은 오브젝트(220)를 가렸을 경우 오브젝트(220) 중 콘텐츠 합성 영역(230)을 제외한 부분을 제4 레이어(501)로 하여 합성하여 콘텐츠 영상에 의해 방송하는 사람과 같은 오브젝트(220)를 가리지 않고 합성영상을 생성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 레이어 기반 크로마키 합성 방법의 흐름을 도시한 순서도이다.
단계 S601에서는 하나 이상의 배경 영상 및 콘텐츠 영상을 저장한다. 배경 영상은 합성에서 백그라운드 영상으로 선택될 수 있는 하나 이상의 영상 파일이며 동영상 파일이나 이미지 파일일 수 있으며, 배경 영상 중 제1 레이어로 선택될 수 있다. 또한 콘텐츠 영상은 방송에서 설명이 필요하거나 전달하고자 하는 콘텐츠를 표현 할 수 있는 영상으로 사용자가 직접 선택할 수 있는 영상 파일로 동영상 파일, 이미지 파일 및 프레젠테이션 파일 중 하나 이상일 수 있으며, 콘텐츠 합성 영역과 매칭하여 제3 레이어로 선택될 수 있다.
단계 S602에서는 카메라를 통해 촬영된 영상을 입력 받는다. 단계 S602에서는 카메라(240)를 통해 스튜디오(250)에서 촬영된 영상을 입력 받는다. 스튜디오(250)는 배경 크로마 백(chroma back)(210)과 콘텐츠 합성 영역(230)을 포함하는 오브젝트(220)로 구성되며, 배경 크로마 백(chroma back)(210)은 주로 적색, 녹색, 청색 중 하나를 사용하게 되나 주로 청색인 블루스크린을 사용하게 되며, 오브젝트(220)는 방송하는 사람(221)과 콘텐츠 합성 영역(230)을 포함한다.
단계 S603에서는 영상 입력부(120)에서 입력받은 영상에서 배경 크로마 백(chroma back)(210)을 추출하고, 배경 크로마 백(chroma back)(210)을 제외한 오브젝트(220)를 추출한다.
단계 S603에서는 스튜디오(250)에서 촬영한 영상을 영상 입력부(120)에서 입력 받아 블루스크린인 배경 크로마백(chroma back)(210)을 추출한다. 또한 배경 크로마 백(chroma back)(210)을 제외한 방송하는 사람(221)과 콘텐츠 합성 영역(230)을 포함한 오브젝트(220)를 추출하며, 오브젝트(220)는 제2 레이어로 선택될 수 있다.
단계 S604에서는 오브젝트 추출부(130)에서 추출한 오브젝트(220)에서 하나 이상의 콘텐츠 합성 영역(230)을 추출한다.
단계 S604의 콘텐츠 합성 영역(140)은 방송에서 방송하는 사람 또는 방송하는 물체가 직접 들고 방송을 할 수 있는 판(board) 또는 콘텐츠 영상을 합성할 수 있는 면적이 있는 물체 일수 있으며, 방송을 보는 사람에게 중점적으로 전달하고자 하는 내용을 포함하고 있는 콘텐츠 영상을 콘텐츠 합성 영역(230)에 매칭한다.
단계 S604의 콘텐츠 합성 영역(230)은 특정 색상 지정 영역으로 추출될 수 있으며, 지정된 색상과 유사한 색상의 범위를 포함하는 RGB 값에 해당하는 픽셀의 영역을 콘텐츠 합성 영역(230)으로 추출할 수 있다. 콘텐츠 합성 영역(230)을 특정 색상 지정으로 추출할 경우 주로 적색, 녹색, 청색 중 하나를 사용할 수 있으며, 특정 색상 지정으로 추출할 경우 배경 크로마 백(chroma back)(210)의 블루스크린의 색상과는 다른 색상으로 지정하여 추출할 수있다.
단계 S604의 콘텐츠 합성 영역(230)은 특정 모양 지정 영역으로 추출될 수 있으며, 지정된 모양의 특징점에 대응되는 특징점들을 오브젝트(220)에서 추출할 수 있다. 특정 모양은 삼각형, 사각형 및 오각형 등과 같은 꼭지점이 있는 도형일 수 있으며, 꼭지점이 없는 원모양일 수도 있다.
단계 S605에서는 영상 저장부(110)에 저장된 콘텐츠 영상을 추출될 콘텐츠 합성 영역(230)에 매칭시킨다.
단계 S605에서는 콘텐츠 합성 영역(230)을 구성하는 각 픽셀과 콘텐츠 영상을 구성하는 각 픽셀을 매칭시킨다. 예를 들면, 해상도가 -800X450인 콘텐츠 영상과 콘텐츠 합성 영역(230)을 매칭시킬 경우 콘텐츠 영상 1픽셀당 콘텐츠 합성 영역(230) 1픽셀에 매칭시킨다. 해상도 800X450인 콘텐츠 영상과 해상도 -400X225인 콘텐츠 합성 영역(230)을 매칭시킬 경우 콘텐츠 영상 2픽셀당 콘텐츠 합성 영역(230) 1픽셀에 매칭시켜 콘텐츠 영상과 콘텐츠 합성 영역(230)의 크기가 달라도 매칭할 수 있다. 콘텐츠 영상 매칭부(150)는 콘텐츠 합성 영역(230)의 각도의 기울기가 기울어지거나 모양이 변하는 경우에도 콘텐츠 영상을 구성하는 각 픽셀을 콘텐츠 합성 영역(230)에 매칭 시킨다.
단계 S605에서는 콘텐츠 합성 영역(230)이 복수일 경우 각각의 콘텐츠 합성 영역(230)을 추적하여 각각의 콘텐츠 합성 영역(230)에 대응되는 복수의 콘텐츠 영상을 매칭시킨다. 복수의 콘텐츠 합성 영역(230)의 위치와 방향이 이동되는 경우에도 각각의 콘텐츠 합성 영역(230)에 맞는 복수의 콘텐츠 영상이 오류 없이 추적하여 매칭시킨다.
단계 S606에서는 영상 저장부(110)에 저장된 배경 영상을 제1 레이어(111)로, 오브젝트 추출부(130)에서 추출한 오브젝트(220)를 제2 레이어(131)로, 콘텐츠 영상 매칭부(150)에서 매칭한 콘텐츠 영상을 제3 레이어(151)로 하여 합성영상을 생성한다.
단계 S606에서 합성영상을 생성하는 레이어의 순서는 제1 레이어(111), 제2 레이어(131), 제3 레이어(151)의 순서이며, 콘텐츠 영상 매칭부(150)에서 콘텐츠 합성 영역(230)에 매칭한 콘텐츠 영상에 의해 콘텐츠 합성 영역(230)의 오브젝트(220)를 가렸을 경우 오브젝트(220) 중 콘텐츠 합성 영역(230)을 제외한 부분을 제4 레이어(501)로 하여 합성하여 합성 영상을 생성 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 멀티 레이어 기반 크로마키 합성 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
101: 크로마키 합성 시스템
110: 영상 저장부 120: 영상 입력부
130: 오브젝트 추출부 140: 콘텐츠 합성 영역 추출부
150: 콘텐츠 영상 매칭부 160: 합성 영상 생성부
111: 제1 레이어 132: 제2 레이어
153: 제3 레이어

Claims (15)

  1. 하나 이상의 배경 영상 및 콘텐츠 영상을 저장하는 영상 저장부;
    카메라를 통해 촬영된 영상을 입력받기 위한 영상 입력부;
    상기 영상 입력부에서 입력받은 영상에서 배경 크로마 백(chroma back)을 추출하고, 상기 배경 크로마 백을 제외한 오브젝트를 추출하는 오브젝트 추출부;
    상기 오브젝트 추출부에서 추출한 오브젝트에서 하나 이상의 콘텐츠 합성 영역을 추출하는 콘텐츠 합성 영역 추출부;
    상기 영상 저장부에 저장된 콘텐츠 영상을 상기 추출된 콘텐츠 합성 영역에 매칭시키는 콘텐츠 영상 매칭부;
    상기 영상 저장부에 저장된 배경 영상을 제1 레이어로, 상기 오브젝트 추출부에서 추출한 오브젝트를 제2 레이어로, 상기 콘텐츠 영상 매칭부에서 매칭한 상기 콘텐츠 영상을 제3 레이어로하여 합성영상을 생성하는 합성 영상 생성부;
    를 포함하고,
    상기 합성 영상 생성부는
    상기 오브젝트 중 상기 콘텐츠 합성 영역을 제외한 부분을 제4 레이어로 하여 합성영상을 생성하는 것
    을 특징으로 하는 크로마키 합성 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 콘텐츠 합성 영역 추출부의 상기 콘텐츠 합성 영역은
    특정 색상 지정 영역 및 특정 모양 지정 영역 중 적어도 하나로 추출된 것
    을 특징으로 하는 크로마키 합성 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 콘텐츠 합성 영역이 특정 색상 지정 영역으로 추출되는 경우 지정된 색상과 유사한 색상의 범위를 포함하는 RGB 값에 해당하는 픽셀의 영역을 상기 콘텐츠 합성 영역으로 추출하는 것
    을 특징으로 하는 크로마키 합성 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 콘텐츠 합성 영역이 특정 모양 지정 영역으로 추출되는 경우 지정된 모양의 특징점에 대응되는 특징점들을 상기 오브젝트에서 추출하여 콘텐츠 합성 영역을 추출하는 것
    을 특징으로 하는 크로마키 합성 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 콘텐츠 영상 매칭부는
    상기 콘텐츠 합성 영역을 구성하는 각 픽셀과 상기 콘텐츠 영상을 구성하는 각 픽셀을 매칭시키는 것
    을 특징으로 하는 크로마키 합성 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 콘텐츠 영상 매칭부는
    상기 콘텐츠 합성 영역이 복수일 경우 각각의 콘텐츠 합성 영역을 추적하여 각각의 콘텐츠 합성 영역에 대응되는 상기 복수의 콘텐츠 영상을 매칭시키는 것
    을 특징으로 하는 크로마키 합성 시스템.
  7. 삭제
  8. 하나 이상의 배경 영상 및 콘텐츠 영상을 저장하는 영상 저장하는 단계;
    카메라를 통해 촬영된 영상을 입력받기 위한 영상 입력받는 단계;
    상기 영상 입력받는 단계에서 입력받은 영상에서 배경 크로마 백(chroma back)을 추출하고, 상기 배경 크로마 백을 제외한 오브젝트를 추출하는 오브젝트 추출하는 단계;
    상기 오브젝트 추출하는 단계에서 추출한 오브젝트에서 하나 이상의 콘텐츠 합성 영역을 추출하는 콘텐츠 합성 영역 추출하는 단계;
    상기 영상 저장하는 단계에 저장된 콘텐츠 영상을 상기 추출된 콘텐츠 합성 영역에 매칭시키는 콘텐츠 영상 매칭하는 단계;
    상기 영상 저장하는 단계에 저장된 배경 영상을 제1 레이어로, 상기 오브젝트 추출하는 단계에서 추출한 오브젝트를 제2 레이어로, 상기 콘텐츠 영상 매칭하는 단계에서 매칭한 상기 콘텐츠 영상을 제3 레이어로하여 합성영상을 생성하는 합성 영상 생성하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 합성 영상 생성하는 단계는
    상기 오브젝트 중 상기 콘텐츠 합성 영역을 제외한 부분을 제4 레이어로 하여 합성영상을 생성하는 것
    을 특징으로하는 크로마키 합성 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 콘텐츠 합성 영역 추출하는 단계의 상기 콘텐츠 합성 영역은
    특정 색상 지정 영역 및 특정 모양 지정 영역 중 적어도 하나로 추출된 것
    을 특징으로 하는 크로마키 합성 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 콘텐츠 합성 영역이 특정 색상 지정 영역으로 추출되는 경우 지정된 색상과 유사한 색상의 범위를 포함하는 RGB 값에 해당하는 픽셀의 영역을 상기 콘텐츠 합성 영역으로 추출하는 것
    을 특징으로 하는 크로마키 합성 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 콘텐츠 합성 영역이 특정 모양 지정 영역으로 추출되는 경우 지정된 모양의 특징점에 대응되는 특징점들을 상기 오브젝트에서 추출하여 콘텐츠 합성 영역을 추출하는 것
    을 특징으로 하는 크로마키 합성 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 콘텐츠 영상 매칭하는 단계는
    상기 콘텐츠 합성 영역을 구성하는 각 픽셀과 상기 콘텐츠 영상을 구성하는 각 픽셀을 매칭시키는 것
    을 특징으로 하는 크로마키 합성 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 콘텐츠 영상 매칭하는 단계는
    상기 콘텐츠 합성 영역이 복수일 경우 각각의 콘텐츠 합성 영역을 추적하여 각각의 콘텐츠 합성 영역에 대응되는 상기 복수의 콘텐츠 영상을 매칭시키는 것
    을 특징으로 하는 크로마키 합성 방법.
  14. 삭제
  15. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.
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