KR102150704B1

KR102150704B1 - 영상 처리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102150704B1
Application number: KR1020140022887A
Authority: KR
Inventors: 김대성; 박영준
Original assignee: 한화테크윈 주식회사
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2020-09-01
Also published as: KR20150101313A

Abstract

본 발명은 카메라 내부의 팬 모터 또는 틸트 모터의 구동 속도에 따라 영상 압축에 처리되는 데이터 양을 조절함으로써 식별할 수 없는 영상에 대한 압축률을 감소하여 영상 압축 처리 효율을 향상시킬 수 있는 영상 처리 장치 및 방법에 관한 것이다. 영상 처리 장치는 감시영역을 촬영하는 카메라, 카메라가 촬영한 영상 프레임들을 설정된 영상 프레임들 수로 압축 처리하는 압축부, 카메라를 수평 및 수직 방향으로 회전시키는 팬/틸트 모터, 팬/틸트 모터의 구동을 제어하고 감시모드에 따라 팬/틸트 모터 이동시의 구동속도를 산출하는 모터 제어부, 및 모터 제어부로부터 수신된 구동속도 및 설정된 기준속도를 비교하여 구동속도가 기준속도 이상인 경우, 카메라로 촬영한 영상 프레임들의 수를, 설정된 영상 프레임들 수보다 감소하여 압축 처리하도록 압축부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

영상 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING IMAGE}

본 발명은 영상 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.

국내 공개특허 제1997-57795호에는 압축 영상 데이터 프레임 수 가변 제어 장치에 대해 개시하고 있으며, 압축 처리되는 영상 프레임 수를 초당 30 프레임 내에서 가변적으로 조절하여 네트워크 전송속도에 따라 전송되는 데이터 양과 압축 처리되어 발생하는 영상 압축 데이터 양을 비례하게 하고 있다. 즉, 양자화 계수 값의 크기가 설정된 양자화 계수 값 보다 크거나 같을 경우에 대해서는 입력되는 소정 개수의 영상 프레임을 고 임피던스 상태로 만들어 압축 처리부에서 압축 처리하지 않고 그 데이터에 대해서는 건너뛰게 함으로써 최종단의 저 전송 속도에 따라 누적되는 압축 데이터의 양을 조절할 수 있게 되어 차후의 비효율적인 영상 압축이 방지되고 또한 압축 영상 데이터 스트림의 손실이 예방됨에 따라 복원되는 영상의 화질이 향상되어 시스템 전체의 신뢰성이 향상된다.

이와 같은 압축 영상 데이터의 프레임 수를 가변 제어하는 방식은, 입력된 영상 데이터 및 네트워크 환경(전송 속도 등) 변수를 이용하여 압축되는 영상 프레임 수를 제어하는데, 움직이면서 영상을 촬영하는 PTZ 카메라와 같은 장비에 적용을 한다면 영상 압축 효율이 굉장히 떨어진다. PTZ 카메라와 같이 움직이면서 촬영하는 영상의 경우 영상 데이터 전부가 압축의 대상이 되기 때문이다.

영상 압축 데이터 기술은 현재 프레임과 이전 프레임을 비교하여 변화가 있는 데이터만 찾아서 압축을 하며 주변환경(네트워크 속도 등)에 따라 압축되는 영상 프레임 수를 제어하게 된다. 그러나 PTZ 카메라와 같이 영상을 촬영하는 주체가 움직이는 경우에는 프레임 내의 전체 데이터가 움직이며, 전체가 압축의 대상이 되어 영상 압축 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

국내 공개특허 제1997-57795호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 PTZ 카메라 내부의 팬 모터 또는 틸트 모터의 구동 속도에 따라 영상 압축에 처리되는 데이터 양을 조절함으로써 식별할 수 없는 영상에 대한 압축률을 감소하여 영상 압축 처리 효율을 향상시킬 수 있는 영상 처리 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리 장치는 감시영역을 촬영하는 카메라; 상기 카메라가 촬영한 영상 프레임들을 설정된 영상 프레임들 수로 압축 처리하는 압축부; 상기 카메라를 수평 및 수직 방향으로 회전시키는 팬/틸트 모터; 상기 팬/틸트 모터의 구동을 제어하고, 감시모드에 따라 상기 팬/틸트 모터 이동시의 구동속도를 산출하는 모터 제어부; 및 상기 모터 제어부로부터 수신한 상기 구동속도 및 설정된 기준속도를 비교하여 상기 구동속도가 상기 기준속도 이상인 경우, 상기 카메라로 촬영한 영상 프레임들의 수를, 상기 설정된 영상 프레임들 수보다 감소하여 압축 처리하도록 상기 압축부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 카메라는, 기설정된 복수의 프리셋 중 임의의 프리셋에서 다른 프리셋으로 이동하는 프리셋 모드로 동작하는 것을 특징으로 한다.

상기 카메라는, 사용자의 조작으로 임의의 감시영역에서 다른 감시영역으로 이동하는 매뉴얼 모드로 동작하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리 방법은 감시영역에서 카메라로 촬영한 영상 프레임들을 사전에 미리 설정된 영상 프레임들 수로 압축 처리하도록 제어하는 단계; 감시모드에 따라 상기 카메라에 포함된 팬 모터 및 틸트 모터 중 적어도 하나 이상을 구동하여 상기 카메라를 이동시키는 단계; 상기 팬 모터 및 틸트 모터 중 적어도 하나 이상으로부터의 수신한 상기 모터의 구동속도 및 설정된 기준속도와 비교하는 단계; 및 상기 구동속도가 상기 기준속도 이상인 경우, 상기 카메라로 촬영한 영상 프레임들의 수를, 상기 설정된 영상 프레임들 수보다 감소하여 압축 처리하도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 카메라를 이동시키는 단계는, 기설정된 복수의 프리셋 중 임의의 프리셋에서 다른 프리셋으로 이동 시에 상기 팬 모터 및 틸트 모터 중 적어도 하나 이상을 구동하여 상기 카메라를 이동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 카메라를 이동시키는 단계는, 사용자의 수동조작으로 임의의 감시영역에서 다른 감시영역으로 이동 시에 상기 팬 모터 및 틸트 모터 중 적어도 하나 이상을 구동하여 상기 카메라를 이동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 카메라 내부의 팬 모터 또는 틸트 모터의 구동 속도에 따라 영상 압축에 처리되는 데이터 양을 조절함으로써 식별할 수 없는 영상에 대한 압축률을 감소하여 영상 압축 처리 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리 장치를 구비한 영상 감시 시스템의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리 장치를 구비한 영상 감시 시스템의 구성을 보이는 블록도 이다. 도 1을 참조하면 영상 감시 시스템은, 영상 처리 장치(100), 네트워크(200) 및 외부 콘트롤 장치(300)를 포함한다.

영상 처리 장치(100)는 네트워크(200)를 통하여 외부 콘트롤 장치(300)로부터 선택된 감시모드에 따라 구동하여 감시 영역을 촬영하여 압축한 후 네트워크(200)를 통하여 외부 콘트롤 장치(300)로 전송한다. 영상 처리 장치(100)는 감시 영역을 촬영한 영상 프레임의 압축률을 조정하여 압축처리 할 수 있다. 이하 영상 처리 장치(100)의 상세한 구성은 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

외부 콘트롤 장치(300)는 PTZ 카메라(100)로부터 전송된 영상을 신호처리하여 웹 페이지 형식 즉, 웹 뷰어(web viewer) 형식으로 디스플레이 하는 장치일 수 있다. 또는 외부 콘트롤 장치(300)는 웹뷰어를 실행시킬 수 있는 디바이스 또는 모바일 뷰어를 실행시킬 수 있는 모바일 기기일 수 있다. 이러한 외부 콘트롤 장치(300)는 네트워크(200)를 통해 영상 처리 장치(100)가 촬영한 영상을 디스플레이 할 수 있는데, 디스플레이수단(미도시)은 터치 패널 일 수 있으며, LCD(liquid crystal display), OLED(organic light emitting diode) 등으로 형성될 수 있다.

외부 콘트롤 장치(300)는 네트워크(200)를 통하여 영상 처리 장치(100)의 팬/틸트/줌을 제어한다. 외부 콘트롤 장치(300)가 영상 처리 장치(100)의 팬/틸트/줌을 제어하는 방식은 두 가지 모드로 분류할 수 있다. 첫 째는 사용자가 입력장치(조이스틱, 버튼 등)을 이용하여 수동으로 영상 처리 장치(100)를 동작시킬 수 있는 매뉴얼 모드와, 둘째는 미리 설정한 적어도 하나 이상의 프리셋을 영상 처리 장치(100)에 전송하여 영상 처리 장치(100)가 프리셋에 따라 자동으로 동작하는 프리셋 모드가 있다.

매뉴얼 모드에서는 외부 콘트롤 장치(300)에서 사용자가 입력한 팬/틸트/줌(방향 및 속도 포함) 명령을, 네트워크(200)를 통하여 영상 처리 장치(100)로 전송하면, 영상 처리 장치(100)는 명령을 분석 및 재생성하여 영상 처리 장치(100)내 모터 제어부(도 2의180)로 전송하여 PTZ 카메라(도 2의 110)가 구동을 하게 된다. 즉, 사용자가 원하는 속도 및 방향으로 PTZ 카메라(110)의 동작을 제어할 수 있다.

프리셋 모드에서는, 외부 콘트롤 장치(300)에서 미리 저장해 놓은 복수의 프리셋(최대 255개까지 설정 가능) 중 어느 하나의 프리셋으로 가라는 명령을 네트워크(200)를 통하여 영상 처리 장치(100)로 전송하면, 영상 처리 장치(100)는 현재 프리셋 위치값과 수신한 프리셋 위치값을 비교하여 이동 방향값과 사전에 정의되어 있는 속도 값을 모터 제어부(180)로 전송하여 PTZ 카메라(110)의 동작을 제어할 수 있다. 프리셋 모드에서는 보통 PTZ 카메라(110)가 최고 구동 속도로 동작하지만 설정에 따라서 사용자가 구동속도를 다르게 설정할 수 있다.

이어서, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리 장치(100)를 설명하도록 한다.

영상 처리 장치(100)는 카메라(110), 팬 모터(120), 틸트 모터(130), 모터 제어부(140) 디코더(150), 영상 처리부(160), 영상 압축부(170), 외부 인터페이스부(180), 및 제어부(190)를 포함한다.

카메라(100)는 틸트 180°및 팬 360°로 카메라의 상하 및 좌우 회전, 자동 영상 반전 등이 가능한 팬/틸트/줌(PTZ) 스피드 돔 카메라로서, 사용자가 원하는 장소를 원하는 배율로 감시할 수 있도록 해주는 카메라이다. 스피드 돔 카메라는 감시하고자 하는 위치를 지정할 수 있으므로, 종래의 고정된 위치만을 감시하는 카메라에 비해 카메라의 감시 영역이 넓다. 카메라(100)는 외부 인터페이스부(180)에 의해 외부 콘트롤 장치(300)와 연결되며, 외부 콘트롤 장치(300)로부터의 명령에 의해 감시기능이 제어된다. 카메라(110)는 외부 콘트롤 장치(300)로부터 선택된 소정의 감시 모드에 따라 구동하며 감시 영역을 촬영한다. 여기서 감시 모드는 상기에 개시된 바와 같이 매뉴얼 모드와 프리셋 모드가 있다. 카메라(100)는 렌즈 및 촬상소자를 포함한다. 렌즈는 줌 렌즈(ZL) 및 포커스 렌즈(FL)를 포함한다. 촬상소자는 영상 촬영 시에 감지되는 광신호를 전기적 신호로 변환하고, CCD(charge coupled device) 또는 CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor) 등을 포함한다.

팬(PAN) 모터(120). 팬(PAN) 모터는 카메라(110)를 수평(X축) 방향으로 360도 회전시키며, 속도 가변이 가능한 스테핑 모터를 사용한다. 틸트(TILT) 모터(130)는 카메라(110)를 수직(Y축) 방향으로 180도 회전시키며, 속도 가변이 가능한 스테핑 모터(Stepping Motor)를 사용한다. 본 실시예의 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)는 360degree/sec 이상의 속도를 갖는다.

매뉴얼 감시 모드의 경우, 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)는 초당 0.01~120deg/sec정도의 속도 범위를 가지게 되는데, 이는 사용자가 근거리 및 원거리에 있는 감시대상을 조이스틱으로 추적하기 적당하도록 통상적으로 사용되고 있는 범위이다. 망원 거리에 있는 감시 대상을 효율적으로 감시하기 위해서는 이러한 수동조작의 경우 높은 속도보다는 가장 느린 속도와 최소 분해능에 대한 스펙이 중요한 인자가 될 수 있다.

프리셋 감시 모드의 경우, 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)가 짧은 시간에 이동할 경우, 예를 들어, 저장된 위치1과 위치2 사이를 이동하는 동안에 화면 전환이 빠르고 소모시간이 발생하지 않을 경우 감시의 효율성 및 녹화 장비의 부하가 줄어드는 장점이 있다.

또한 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)가 이동하는 도중에 줌인이 실행될 경우는 피사체가 잡히지 않아 포커스를 잡기가 어려운 반면에, 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)가 최대한 빠른 속도로 저장된 피사체의 위치로 이동한 후에 대상 물체를 기준으로 줌 동작을 실행되게 되면, 줌 동작 동안에도 포커스가 잡힌 선명한 화면을 얻을 가능성이 높아지게 된다.

모터 제어부(140)는 제어부(190)의 제어에 의해 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)를 구동한다. 모터 제어부(140)는 제어부(190)로부터 출력되는 구동펄스 및 구동제어신호에 따라 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)의 회전방향, 이동시의 구동속도의 가감 등을 조절하며, 이에 따라 카메라(110)의 회전방향, 이동시의 구동속도 등도 조절된다.

외부 콘트롤 장치(300)로부터 외부 인터페이스부(180)를 통하여 입력되는 카메라(110) 제어 명령은 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)의 방향은 정해져 있지만 속도값은 절대값으로 정해져 있지 않다. 외부 콘트롤 장치(300)로부터 외부 인터페이스부(180)를 통하여 입력되는 프로토콜(사전에 정해져 있는 카메라(110) 제어 명령 규약)의 종류에 따라서 속도의 범위값이 다르지만 최소값, 최대값이 정해져 있다. 제어부(190)는 입력된 프로토콜 명령을 분석하여 매뉴얼 조작 명령인지 프리셋 실행 명령인지 구분을 하고, 매뉴얼 조작 명령의 경우 각 프로토콜의 규약에 따라 구동하고자 하는 모터의 종류(팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)), 이동 방향(시계방향, 반시계 방향), 이동시의 구동속도 값을 구분한다. 이때, 구동속도의 경우 각 프로토콜 별로 범위는 상이하지만 최소값, 최대값의 범위 값은 정해져 있기 때문에 프로토콜에 따라 카메라(110) 매뉴얼 속도 값으로 변환을 시켜 준다. 프리셋 실행 명령이면 제어부(190)는 각 프로토콜의 규약에 따라 실행하고자 하는 프리셋의 번호값을 구분하여 메모리(미도시)에 저장되어 있는 프리셋의 위치 정보값(팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)의 위치값)을 로드하여 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)의 위치값, 이동시의 구동 속도 정보를 모터 제어부(140)에 전송한다.

모터 제어부(140)는 제어부(190)로부터 전달 받은 정보값(팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)의 위치 값, 이동 방향, 이동 거리, 이동시의 구동 속도) 및 카메라(110)의 조건(현재 줌 배율값, 팬 모터(120)및 틸트 모터(130)의 스탭각, 벨트 기어비, 마이크로 스텝, 매뉴얼 최대 속도값, 프리셋 구동 최대 속도값 등)을 이용하여 실제 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)가 구동되는 방향 및 속도값, 이동거리 등을 계산하고 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)로 전송한다. 매뉴얼 조작 명령의 경우 구동할 모터에 구동 방향과 이동시의 구동 속도값(최소 구동 속도~매뉴얼 최대 속도값)을 PWM 신호로 전송한다. 프리셋 실행 명령의 경우 구동할 모터에 이동 방향 및 최대 속도 값을 PWM 신호로 전송한다.

제어부(190)는 모터 제어부(140)로부터의 정보를 영상 압축부(170)에 전송하는데, 현재 구동 중인 모터의 종류, 구동 방향(화면을 봤을 때 오른쪽인지 왼쪽인지 여부), 이동시의 구동 속도(degree/sec)값을 전송한다. 여기서 구동 속도의 경우 초당 움직인 각도(degree/sec)로 정의한다. 그 이유는 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)의 구동 속도를 나타낼 수 있는 여러 용어 예를 들어, RPM(분당 회전수), RPS(초당 회전수), PPS(초당 펄스 이동거리) 등이 있지만, 이러한 용어의 경우 모터 자체의 속도만을 나타내고 실제 제품의 이동시 구동 속도를 반영하고 있지 않기 때문이다. 실제 모터를 사용할 때는 모터 하나만을 사용하지 않고 기어(torque 전달 향상), 마이크로 스텝(정밀도 향상) 등을 사용하기 때문에 실제 모터의 회전 수와는 다른 속도로 이동하게 된다. 또한 줌이 동작함에 따라 실제 화면에 보여지는 화각이 좁아지기 대문에 그에 따른 구동속도도 감소하기 때문에 영상 압축부(170)에 전송할 때는 실제 화면상(눈으로 판단할 수 있는)의 초당 움직임 각도로 이동시 구동속도 값을 전송하게 된다.

디코더(150)는 제어부(190)의 제어 하에 카메라(110)가 촬영한 아날로그 영상을 디지털 신호로 디코딩한다.

영상 처리부(160)는 제어부(190)의 제어 하에 디코딩된 영상 신호를 각 사용처에 맞는 다양한 해상도로 리사이즈(예를 들어 1920×1080 또는 800×600)하여 현재 압축에 필요한 영상 데이터를 영상 압축부(170)로 전송한다.

영상 압축부(170)는 제어부(190)로부터의 제어 신호에 의해 영상 처리부(160)에서 출력되는 영상 데이터의 압축률을 조정하여 압축한다.

외부 인터페이스부(180)는 카메라(100)가 네트워크(200)를 통하여 외부 콘트롤 장치(300)와 통신할 수 있는 경로를 지원하는 인터페이스이다. 예를 들어, 외부 콘트롤 장치(300)로부터 팬/틸트 속도 제어 명령이 입력되면, 팬/틸트 속도 제어 명령은 외부 인터페이스부(180)를 통해 제어부(190)로 전송되고, 제어부(190)는 모터 속도 및 방향 제어를 통해 팬/틸트 속도 및 방향 제어를 수행하여 모터 제어부(140)로 출력한다.

제어부(190)는 모터 제어부(140)로부터 수신한 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)의 구동속도에 따라 영상 압축부(170)의 압축률을 조정한다. 제어부(190)는 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)의 움직임 없는 경우에는 사전에 미리 설정된 영상 압축율에 따라 영상 압축이 수행되도록 영상 압축부(170)를 제어한다.

제어부(190)는 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130) 중 적어도 하나 이상으로부터 움직임이 발생한 경우, 모터 제어부(140)로부터 구동속도를 수신하여 이를 설정된 기준속도와 비교하여 영상 압축부(170)의 압축률을 조정한다. 여기서 기준속도는 변경이 가능하다. 제어부(190) 구동속도가 기준속도 미만인 경우 사전에 미리 설정된 영상 압축율에 따라 영상 압축이 수행되도록 영상 압축부(170)를 제어한다. 제어부(190) 구동속도가 기준속도 이상인 경우 사전에 미리 설정된 영상 압축율 보다 감소하여 영상 압축이 수행되도록 영상 압축부(170)를 제어한다.

매뉴얼 조작 명령의 경우, 사용자가 직접 화면을 보면서 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)를 조작하므로 대상체의 식별이 가능하고 화면의 뭉개짐이 없어야 한다. 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)가 이동하는 동안 화면의 상태를 알아볼 수 있어야 한다. 하지만 프리셋 실행 명령의 경우에는 미리 저장한 위치를 최대한 빠르게 이동하여 도달하는데 목적이 있기 때문에 카메라(110) 이동시 화면의 상태를 정확히 볼 수 없어도 가능하다. 이에 제어부(190)는 영상 압축률 제어를 위한 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)의 기준속도는 매뉴얼 최고 속도(예를 들어, 120 degree/sec)로 결정하여 구동속도가 기준속도 미만인 경우에는 영상 압축시 일반적인 상황에서 영상 압축부(170)가 압축을 수행하도록 제어하고, 구동속도가 기준속도 이상일 경우에는 영상의 압축률을 감소하여 영상 압축부(170) 압축을 수행하도록 제어한다.

예를 들어, 제어부(190)는 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)의 움직임 없는 경우에는 영상 압축 프레임 수를 30 프레임으로 설정하여 압축이 수행되도록 영상 압축부(170)를 제어할 수 있다. 제어부(190)는 구동속도와 기준속도를 비교하여, 구동속도가 기준속도 미만인 경우 영상 압축 프레임 수를 30 프레임으로 설정하여 압축이 수행되도록 영상 압축부(170)를 제어할 수 있고, 구동속도가 기준속도 이상인 경우 영상 압축 프레임 수를 5 프레임으로 설정하여 압축이 수행되도록 영상 압축부(170)를 제어할 수 있다.

이와 같이, 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)의 구동속도 및 구동방향 정보를 통해 영상 분석을 하지 않아도 영상 프레임간 데이터 변화 및 방향성을 예측할 수 있기 때문에 영상 압축을 수행하는데 효율적이다. 특히, 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)의 구동속도 정보에 따라 해당 영상을 분석하기 전에 유효성을 판단할 수 있기 때문에 압축에 할당되는 시스템 리소스를 효율적으로 관리할 수 있어 전체적인 효율성이 증대된다.

이어서, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 처리 방법을 설명하기로 한다. 본 발명에 따른 영상 처리 방법은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 주변 구성요소들의 도움을 받아 제어부(190)에서 수행될 수 있다. 이하의 설명에서 도 1 및 도 2에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.

도 3을 참조하면, 제어부(190)는 감시영역에서 카메라(110)로 촬영한 영상 프레임들을 사전에 미리 설정된 영상 프레임들 수로 압축 처리하도록 영상 압축부(170)를 제어하는 단계(S100)를 수행한다.

제어부(190)는 감시모드에 따라 카메라(110)에 포함된 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130) 중 적어도 하나 이상을 구동하여 카메라(110)를 이동시키는 단계(S200)를 수행한다. 여기서 감시 모드는 기설정된 복수의 프리셋 중 임의의 프리셋에서 다른 프리셋으로 이동하는 프리셋 모드 또는 사용자의 조작으로 임의의 감시영역에서 다른 감시영역으로 이동하는 매뉴얼 모드일 수 있다.

제어부(190)는 카메라(110)가 이동하면, 모터 제어부(140)로부터 수신된 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)의 구동속도 및 설정된 기준속도와 비교하는 단계(S300)를 수행한다. 매뉴얼 모드의 경우, 사용자가 직접 화면을 보면서 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)를 조작하므로 대상체의 식별이 가능하고 화면의 뭉개짐이 없어야 한다. 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)가 이동하는 동안 화면의 상태를 알아볼 수 있어야 한다. 하지만 프리셋 모드의 경우에는 미리 저장한 위치를 최대한 빠르게 이동하여 도달하는데 목적이 있기 때문에 카메라(110) 이동시 화면의 상태를 정확히 볼 수 없어도 가능하다. 이에 제어부(190)는 영상 압축률 제어를 위한 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)의 기준속도를 매뉴얼 모드 시의 최고 속도(예를 들어, 120 degree/sec)로 결정할 수 있다.

제어부(190)는 구동속도와 기준속도를 비교하여 구동속도가 기준속도 이상인 경우, 카메라(110)로 촬영한 영상 프레임들의 수를, 설정된 영상 프레임들 수보다 감소하여 압축 처리하도록 영상 압축부(170)를 제어하는 단계(S400)를 수행한다. 예를 들어, 제어부(190)는 팬 모터(120) 및 틸트 모터(130)의 움직임 없는 경우에는 영상 압축 프레임 수를 30 프레임으로 설정하여 압축이 수행되도록 영상 압축부(170)를 제어할 수 있다. 제어부(190)는 구동속도와 기준속도를 비교하여, 구동속도가 기준속도 미만인 경우 영상 압축 프레임 수를 30 프레임으로 설정하여 압축이 수행되도록 영상 압축부(170)를 제어할 수 있고, 구동속도가 기준속도 이상인 경우 영상 압축 프레임 수를 5 프레임으로 설정하여 압축이 수행되도록 영상 압축부(170)를 제어할 수 있다.

본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.

본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 영상 처리 장치 110: 카메라
120: 팬 모터 130: 틸트 모터
140: 모터 제어부 150: 디코더
160: 영상 처리부 170: 영상 압축부
180: 외부 인터페이스부 190: 제어부
200: 네트워크 300: 외부 콘트롤 장치

Claims

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상하 및 좌우 회전이 가능한 PTZ 카메라의 회전 시 구동 속도에 기초하여 상기 카메라가 획득한 영상의 프레임 레이트를 조절하는 영상 처리 방법에 있어서,
상기 카메라가 획득한 영상을 제1 프레임 레이트로 압축 처리하도록 제어하는 단계;
감시모드에 따라 상기 카메라의 팬 모터 및 틸트 모터 중 적어도 하나를 구동하여 상기 카메라를 이동시키는 단계;
상기 팬 모터 및 상기 틸트 모터 중 적어도 하나의 구동속도와 기준속도를 비교하는 단계; 및
상기 구동속도가 상기 기준속도 이상인 경우, 상기 구동속도에 따라 상기 카메라가 이동될 때 상기 제1 프레임 레이트보다 낮은 제2 프레임 레이트로 상기 카메라가 획득한 영상을 압축 처리하도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
제 4항에 있어서, 상기 카메라를 이동시키는 단계는,
기설정된 복수의 프리셋 중 임의의 프리셋에서 다른 프리셋으로 이동 시에 상기 팬 모터 및 틸트 모터 중 적어도 하나를 구동하여 상기 카메라를 이동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
제 4항에 있어서, 상기 카메라를 이동시키는 단계는,
사용자의 수동조작으로 임의의 감시영역에서 다른 감시영역으로 이동 시에 상기 팬 모터 및 틸트 모터 중 적어도 하나를 구동하여 상기 카메라를 이동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.