KR102263071B1 - 영상 관제 방법, 영상 관제 장치 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

영상 관제 방법, 영상 관제 장치 및 컴퓨터 프로그램 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상 관제 방법, 영상 관제 장치 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, CCTV 카메라에서 촬영된 영상이 부호화 처리된 부호화 영상 데이터를 수신하여 영상 관제를 실행하되, 영상 내 모션의 발생 상태에 따라 키 프레임과 일반 프레임의 복호화 처리를 적응적으로 제어하도록 구성됨으로써, 영상 데이터의 복호화에 필요한 컴퓨팅 리소스를 저감하고 관제 효율성을 높이도록 구성된 영상 관제 방법, 영상 관제 장치 및 컴퓨터 프로그램이 개시된다.

Description

영상 관제 방법, 영상 관제 장치 및 컴퓨터 프로그램 {Method for video monitoring, Apparatus for video monitoring and Computer program for the same}
본 발명은 영상 관제 방법, 영상 관제 장치 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것으로서, 상세하게는 CCTV 카메라에서 촬영된 영상이 부호화 처리된 부호화 영상 데이터를 수신하여 영상 관제를 실행하되, 영상 내 모션의 발생 상태에 따라 키 프레임과 일반 프레임의 복호화 처리를 적응적으로 제어하도록 구성됨으로써, 영상 데이터의 복호화에 필요한 컴퓨팅 리소스를 저감하고 관제 효율성을 높이도록 구성된 영상 관제 방법, 영상 관제 장치 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
CCTV(Closed circuit television)는 특정 장소를 상시 또는 일시적으로 감시할 수 있도록 하기 위해 설치되는 것으로, CCTV 카메라에서 촬영된 영상을 표시장치에 표시함으로써 감시자가 실내에서 실시간으로 영상을 확인하여 문제 발생시 이에 대처하거나 사건 발생 후 확인의 목적으로 이용하게 된다.
최근의 CCTV 시스템은, 카메라가 촬영한 영상을 녹화하여 저장하는 DVR(Digital video recorder)을 이용한 종래의 방식에서, IP 카메라와 네트워크 연결되어 전송된 영상을 압축, 저장하는 NVR(Network video recorder)을 이용하는 방식으로 변화된 추세이다. DVR 또는 NVR은 영상을 모니터링하고 여러 카메라로부터 들어온 신호를 감시시스템에 효율적으로 전달할 수 있으며, 필요한 경우 영상의 추후 확인이 가능하다.
이러한 CCTV는 재해, 범죄 등의 예방 및 관할 구역의 효율적 관리를 목적으로 기하급수적으로 증가하고 있으며, 정부나 지자체 혹은 해당 구역을 관리하는 여러 관제센터에서 이를 관할, 감시하고 있다.
CCTV 카메라에서 촬영하여 생성하는 동영상 데이터는 전송 속도를 높이고 전송 과정에서의 디바이스의 리소스 사용을 저감하거나 보안성을 높이기 위해 데이터 압축을 포함하는 부호화 처리(coding)를 하는 것이 일반적이다.
일예로, 대표적인 동영상 압축 코드 표준인 MPEG(Motion Pictures Expert Group)의 경우, 촬영된 동영상 데이터의 영상 프레임을 키 프레임인 I 프레임(Intra frame)과 일반 프레임인 P 프레임(Prediction frame) 및 B 프레임(Bidirectional prediction frame)으로 구분하여 부호화 처리한다.
I 프레임은 다른 영상 프레임을 참조하지 않고 부호화 또는 복호화 되는 영상 프레임이며, P 프레임은 부호화 또는 복호화를 실행할 때 선행하는 I 프레임 및/또는 P 프레임을 참조하는 영상 프레임이며, B 프레임은 부호화 또는 복호화를 실행할 때 선행하는 I 프레임 및/또는 P 프레임과 후행하는 I 프레임 및/또는 P 프레임을 참조하는 영상 프레임이다. I 프레임은 원본 영상 프레임에 가장 가까우며, P 프레임, B 프레임은 선행 또는 후행하는 영상 프레임과의 차이 정보를 부호화한 영상 프레임이다.
CCTV 카메라로부터 동영상 데이터를 수신한 영상 관제 장치는 영상 분석을 하기 위해서 부호화 처리된 동영상 데이터를 복호화 처리해야 한다.
그런데, 이러한 복호화 처리 과정에는 많은 컴퓨팅 리소스(예, CPU, 메모리)의 사용이 필요하므로, 컴퓨팅 리소스가 한정된 경우 동시에 영상 분석 및 이벤트 감지를 할 수 있는 영상의 개수가 제한되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 10-1592731(2016년02월01일 등록) 대한민국 등록특허 10-1582674(2015년12월29일 등록) 대한민국 등록특허 10-0443062(2004년07월23일 등록)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, CCTV 카메라에서 촬영된 영상이 부호화 처리된 부호화 영상 데이터를 수신하여 영상 관제를 실행하되, 영상 내 모션의 발생 상태에 따라 키 프레임과 일반 프레임의 복호화 처리를 적응적으로 제어하도록 구성됨으로써, 영상 데이터의 복호화에 필요한 컴퓨팅 리소스를 저감하고 관제 효율성을 높이도록 구성된 영상 관제 방법, 영상 관제 장치 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 감안한 본 발명의 일 측면에 따르면, 영상 관제 장치에서 실행하는 영상 관제 방법으로서, 1) CCTV 카메라에서 촬영된 영상이 부호화 처리된 부호화 영상 데이터를 수신하는 단계- 상기 부호화 영상 데이터는 영상 프레임에 관한 정보를 포함하며, 상기 영상 프레임은 2 이상의 키 프레임과 각각의 키 프레임에 기초하여 차이 정보를 저장한 2 이상의 일반 프레임을 포함하여 구성됨-; 2) 상기 1)단계에서 수신한 부호화 영상 데이터에서 키 프레임과 일반 프레임을 모두 복호화 처리하고 복호화 처리된 영상 데이터를 분석하여 영상 내 모션(motion)의 발생을 모니터링하는 단계; 및 3) 상기 2)단계의 실행 중에 미리 설정된 기준에 의해 영상 내 모션이 발생하지 않는 상태로 판단을 한 경우, 상기 판단 이후에 수신하는 부호화 영상 데이터에서 일반 프레임의 적어도 일부를 복호화 처리하지 않고 키 프레임을 복호화 처리하며 복호화 처리된 키 프레임을 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 단계;를 포함하여 구성된 영상 관제 방법이 개시된다.
바람직하게 본 발명은, 4) 상기 3)단계의 실행 중에 영상 내 모션의 발생을 감지한 경우, 상기 영상 내 모션의 발생을 감지한 이후에 수신하는 부호화 영상 데이터에서 키 프레임과 일반 프레임을 모두 복호화 처리하고 복호화 처리된 영상 데이터를 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 단계;를 포함한다.
바람직하게 본 발명은, 5) 상기 4)단계의 실행 중에 미리 설정된 기준에 의해 영상 내 모션이 발생하지 않는 상태로 판단을 한 경우, 상기 판단 이후에 수신하는 부호화 영상 데이터에서 일반 프레임의 적어도 일부를 복호화 처리하지 않고 키 프레임을 복호화 처리하며 복호화 처리된 키 프레임을 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 단계;를 포함한다.
바람직하게, 상기 부호화는 MPEG(Motion Pictures Expert Group) 부호화이며, 상기 키 프레임은 I 프레임(Intra frame)이며, 상기 일반 프레임은 P 프레임(Prediction frame) 및 B 프레임(Bidirectional prediction frame) 중의 어느 하나일 수 있다.
바람직하게, 상기 2)단계 또는 4)단계에서 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 것은, 키 프레임과 일반 프레임을 모두 복호화 처리하여 마련된 영상 프레임을 순차적으로 상호 비교하여 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이를 추출하고, 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이가 미리 설정된 임계 기준을 초과하는지 여부를 모니터링하는 것이다.
바람직하게, 상기 3)단계 또는 5)단계에서 상기 미리 설정된 기준은, 영상 내 모션의 발생을 모니터링 중에, 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이가 미리 설정된 임계 기준을 초과하지 않는 상태가 미리 설정한 기준 시간 이상 유지되는지를 판단하기 위한 기준일 수 있다.
바람직하게, 상기 3)단계 또는 5)단계에서 상기 미리 설정된 기준은, 영상 내 모션의 발생을 미리 설정된 주기에 따라 모니터링 중에, 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이가 미리 설정된 임계 기준을 초과하지 않는 상태가 미리 설정한 기준 주기 이상 유지되는지를 판단하기 위한 기준일 수 있다.
바람직하게, 상기 3)단계 또는 5)단계에서 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 것은, 키 프레임을 복호화 처리하여 마련된 영상 프레임을 순차적으로 상호 비교하여 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이를 추출하고, 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이가 미리 설정된 임계 기준을 초과하는지 여부를 모니터링하는 것일 수 있다.
본 발명의 또다른 일측면에 따르면, 하나 이상의 명령을 저장하는 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 명령을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, CCTV 카메라에서 촬영된 영상이 부호화 처리된 부호화 영상 데이터를 수신하고- 상기 부호화 영상 데이터는 영상 프레임에 관한 정보를 포함하며, 상기 영상 프레임은 2 이상의 키 프레임과 각각의 키 프레임에 기초하여 차이 정보를 저장한 2 이상의 일반 프레임을 포함하여 구성됨-, 상기 수신한 부호화 영상 데이터에서 키 프레임과 일반 프레임을 모두 복호화 처리하고 복호화 처리된 영상 데이터를 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링하며, 상기 영상 내 모션의 발생을 모니터링 중에 미리 설정된 기준에 의해 영상 내 모션이 발생하지 않는 상태로 판단을 한 경우, 상기 판단 이후에 수신하는 부호화 영상 데이터에서 일반 프레임의 적어도 일부를 복호화 처리하지 않고 키 프레임을 복호화 처리하며 복호화 처리된 키 프레임을 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 것을 특징으로 하는 영상 관제 장치가 개시된다.
본 발명의 또다른 일측면에 따르면, 하드웨어와 결합되어 영상 관제 방법을 실행하도록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 영상 관제 방법은, CCTV 카메라에서 촬영된 영상이 부호화 처리된 부호화 영상 데이터를 수신하는 단계- 상기 부호화 영상 데이터는 영상 프레임에 관한 정보를 포함하며, 상기 영상 프레임은 2 이상의 키 프레임과 각각의 키 프레임에 기초하여 차이 정보를 저장한 2 이상의 일반 프레임을 포함하여 구성됨-; 상기 수신한 부호화 영상 데이터에서 키 프레임과 일반 프레임을 모두 복호화 처리하고 복호화 처리된 영상 데이터를 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 단계; 및 상기 영상 내 모션의 발생을 모니터링 중에 미리 설정된 기준에 의해 영상 내 모션이 발생하지 않는 상태로 판단을 한 경우, 상기 판단 이후에 수신하는 부호화 영상 데이터에서 일반 프레임의 적어도 일부를 복호화 처리하지 않고 키 프레임을 복호화 처리하며 복호화 처리된 키 프레임을 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램이 개시된다.
이와 같은 본 발명은, CCTV 카메라에서 촬영된 영상이 부호화 처리된 부호화 영상 데이터를 수신하여 영상 관제를 실행하되, 영상 내 모션의 발생 상태에 따라 키 프레임과 일반 프레임의 복호화 처리를 적응적으로 제어하도록 구성됨으로써, 영상 데이터의 복호화에 필요한 컴퓨팅 리소스를 저감하고 관제 효율성을 높이는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 관제 장치의 전체 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 관제 장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 관제 방법의 흐름도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 관제 장치의 하드웨어 관점의 모식도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영상 관제를 설명하기 위한 모식도이다.
본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다.
본 출원에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 구성요소 또는 이들의 조합이 존재하는 것을 표현하려는 것이지, 다른 구성요소 또는 특징이 존재 또는 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 관제 장치의 전체 구성도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 관제 장치의 구성도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 관제 장치의 하드웨어 관점의 모식도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 관제 시스템은 CCTV 카메라(10), 영상 관제 장치(20) 및 영상 표시 장치(30)를 포함하여 이뤄진다.
상기 CCTV 카메라(10)는 적어도 하나 이상의 감시대상 지역에 설치되어 각각의 감시대상 영역을 촬영하도록 구성된다.
상기 CCTV 카메라(10)는 IP 카메라로 구성될 수 있고, 이와 네트워크 연결되어 전송된 영상을 압축, 저장하는 NVR(Network video recorder)을 포함하여 CCTV 카메라 세트의 형태로 이뤄질 수 있으며, 일반 CCTV 카메라와 디지털 영상 처리가 가능한 DVR을 포함한 CCTV 카메라 세트의 형태로 구성될 수도 있다.
상기 CCTV 카메라(10)는 고정형 카메라로 구성될 수도 있고, PTZ(Pan-Tilt-Zoom) 카메라로 구성될 수도 있다.
상기 CCTV 카메라(10)는 촬영된 영상을 부호화 처리하는 부호화 처리 모듈을 구비한다.
상기 영상 관제 장치(20)는 상기 CCTV 카메라(10)에서 촬영된 영상 정보를 수신하고 복호화 처리하여, 본 실시예에 따른 영상 관제 방법을 실행하는 서버로서 기능한다.
본 실시예의 영상 관제 장치(20)는 2 이상의 CCTV 카메라(10)로부터 영상 정보를 수신하고, 각각의 영상 정보를 영상 표시 장치(30)의 화면 영역에 표시한다.
상기 영상 정보의 수신은 CCTV 카메라(10)로부터 직접 또는 간접적으로 수신된다.
일예로, 상기 CCTV 카메라(10)는 영상 관제 장치(20)와 직접 유, 무선 연결될 수 있으며, CCTV 카메라(10)에서 영상 관제 장치(20)로 영상 정보를 전달하도록 구성될 수 있다.
다른 예로, 2 이상의 CCTV 카메라(10)가 NVR(Network video recorder)과 LAN 또는 WLAN으로 연결되어 NVR에서 각각의 CCTV 카메라(10)로부터 영상을 전달받아 저장, 관리하고, 영상 관제 장치(20)는 NVR로부터 영상 정보를 전달받도록 구성될 수도 있다.
또다른 예로, 2 이상의 CCTV 카메라(10)가 종합적으로 영상을 관리하는 영상 관리 솔루션(VMS, Video management solution)과 네트워크 연결되고, 영상 관제 장치(20)가 상기 영상 관리 솔루션으로부터 영상 정보를 전달받도록 구성될 수도 있다.
기능적 관점에서 본 실시예에 따른 상기 영상 관제 장치(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 통상의 서버 운영 및 관리 기능을 수행하는 운영 모듈(25), 상기 CCTV 카메라(10)에서 촬영되어 부호화 처리된 영상 데이터를 수신하여 복호화 처리하고 저장하며 영상 분석 결과에 기초하여 키 프레임과 일반 프레임의 선택적 복호화 처리가 가능한 영상 데이터 처리 모듈(26), 복호화 처리된 영상 데이터에 기초하여 CCTV 카메라에서 수신하는 영상 데이터의 영상 관제를 실행하는 영상 관제 모듈(27), 상기 영상 관제 대상이 되는 영상 데이터를 분석하여 상기 감시대상 영역 내의 이벤트(모션, 객체 존재 여부 등) 상황을 판단하고 관리하는 영상 분석 모듈(28)을 포함하여 구성된다.
상기 영상 관제 장치(20)는, 영상 데이터 및/또는 영상 데이터를 제공한 CCTV 카메라(10)의 식별정보 등이 저장되는 영상 정보 DB(21), 이벤트(모션/객체)에 관해 영상을 분석한 영상 분석 정보가 저장되는 영상 분석 정보 DB(22)를 구비할 수 있다.
상기 각각의 영상에 대한 영상 분석 정보가 상기 영상 분석 정보 DB(22)에 저장되어 있으므로, 사용자가 감시를 누락한 경우나 사후 확인시 영상 분석 정보 DB(22)를 통해 영상 정보의 확인이 가능하게 된다.
상기 영상 관제 장치(20)에서 수신하거나 생성된 각각의 정보는 파일 형태로 저장되거나 RAM(Random access memory)에 일시적으로 저장되는 형태로 구성될 수도 있다.
일예로, 영상 표시 장치(30)는 통상의 모니터(또는 TV)일 수 있으며, 하나의 모니터에서 영역이 분할되어 표시되거나, 복수의 모니터가 상호 연동하여 하나의 화면처럼 영상 정보를 표시하도록 구성될 수도 있다.
도 4를 참조하면 하드웨어적 관점에서, 본 실시예의 영상 관제 장치는 하나 이상의 명령을 저장하는 메모리(2) 및 상기 메모리(2)에 저장된 상기 하나 이상의 명령을 실행하는 프로세서(4)를 포함하며, 영상 관제 방법을 실행하도록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 실행되는 컴퓨팅 장치이다. 본 실시예의 영상 관제 장치는 데이터 입출력 인터페이스(6)와 통신 인터페이스(8), 데이터 표시 수단(3), 데이터 저장 수단(5)을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영상 관제를 설명하기 위한 모식도이다.
본 실시예의 영상 관제 방법이 적용되는 영상 데이터는 부호화 영상 데이터로서 영상 프레임에 관한 정보를 포함한다. 상기 영상 프레임은 2 이상의 키 프레임과 각각의 키 프레임에 기초하여 차이 정보를 저장한 2 이상의 일반 프레임을 포함하여 구성된다.
바람직한 일예로, 상기 부호화는 MPEG(Motion Pictures Expert Group) 부호화이며, 상기 키 프레임은 I 프레임(Intra frame)이며, 상기 일반 프레임은 P 프레임(Prediction frame) 및 B 프레임(Bidirectional prediction frame) 중의 어느 하나일 수 있다.
동영상 압축 코드 표준인 MPEG(Motion Pictures Expert Group)의 경우, 촬영된 동영상 데이터의 영상 프레임을 키 프레임인 I 프레임(Intra frame)과 일반 프레임인 P 프레임(Prediction frame) 및 B 프레임(Bidirectional prediction frame)으로 구분하여 부호화 처리한다.
I 프레임은 다른 영상 프레임을 참조하지 않고 부호화 또는 복호화 되는 영상 프레임이며, P 프레임은 부호화 또는 복호화를 실행할 때 선행하는 I 프레임 및/또는 P 프레임을 참조하는 영상 프레임이며, B 프레임은 부호화 또는 복호화를 실행할 때 선행하는 I 프레임 및/또는 P 프레임과 후행하는 I 프레임 및/또는 P 프레임을 참조하는 영상 프레임이다. I 프레임은 원본 영상 프레임에 가장 가까우며, P 프레임, B 프레임은 선행 또는 후행하는 영상 프레임과의 차이 정보를 부호화한 영상 프레임이다.
본 실시예의 영상 관제 방법은 반드시 MPEG(Motion Pictures Expert Group) 부호화 영상 데이터에 한정해서 실행되는 것은 아니며, 2 이상의 키 프레임과 각각의 키 프레임에 기초하여 차이 정보를 저장한 2 이상의 일반 프레임을 포함하는 영상 데이터라면 다른 종류의 부호화 영상 데이터에도 적용될 수 있다.
도 5의 모식도를 참조하면, 영상 프레임 A1-1, A2-1, A3-1은 키 프레임이며, 영상 프레임 A1-2, A1-3, A1-4,.... 는 키 프레임 A1-1과 A2-1 사이에 있는 일반 프레임이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 관제 방법의 흐름도이다.
1)단계에서 영상 관제 장치(20)는, CCTV 카메라(10)에서 촬영된 영상이 부호화 처리된 부호화 영상 데이터를 수신한다. 부호화 영상 데이터는 실시간 데이터 형태로 수신될 수 있다.
상기 부호화 영상 데이터에 포함된 영상 프레임은 2 이상의 키 프레임과 각각의 키 프레임에 기초하여 차이 정보를 저장한 2 이상의 일반 프레임을 포함한다.
2)단계에서 영상 관제 장치(20)는, 상기 1)단계에서 수신한 부호화 영상 데이터에서 키 프레임과 일반 프레임을 모두 복호화 처리하고 복호화 처리된 영상 데이터를 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링한다.
바람직하게, 상기 2)단계에서 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 것은, 키 프레임과 일반 프레임을 모두 복호화 처리하여 마련된 영상 프레임을 순차적으로 상호 비교하여 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이를 추출하고, 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이가 미리 설정된 임계 기준을 초과하는지 여부를 모니터링하는 방식으로 구성될 수 있다.
일예로, 영상 특성은 각각의 영상 프레임의 히스토그램이 사용될 수 있다. 히스토그램은 영상 프레임에 포함된 서로 다른 밝기값을 갖는 픽셀들의 수(분포)를 나타내는 분포를 나타내는 그래프로서 영상 특성 검출 또는 비교에 널리 사용된다. 이외에도 공지의 다양한 영상 특성값이 본 실시예의 영상 특성 차이 추출에 사용될 수 있다.
예를 들어, 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이가 미리 설정된 임계 기준을 초과하는지 여부는, 선행 영상 프레임의 히스토그램 특성과 후행 영상 프레임의 히스토그램 특성이 미리 설정된 임계 기준(예, 히스토그램 특성 차)을 초과하는지 여부로 판단한다.
일예로, 영상 내 모션의 발생을 모니터링 하는 중에 영상 내의 모션이 소정 시간 이상 발생하면 특정 이벤트가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이벤트의 종류는 모션의 발생, 모션의 형태, 모션의 지속, 모션의 크기, 객체의 형태, 객체의 크기/갯수 등에 따라 다양하게 구분될 수 있다. 영상 관제의 실행 중에 이벤트 발생으로 판단한 경우에, 영상 관제 장치(20)는 영상 표시 장치(30)를 통해 이벤트 발생에 관한 알람 표시를 출력할 수 있다. 이벤트 발생을 판단하는 영상 분석에 관한 기술은 다수의 자료를 통해 공지된 바 있으므로, 상세 설명은 생략한다.
3)단계에서 영상 관제 장치(20)는, 상기 2)단계의 실행 중에 미리 설정된 기준에 의해 영상 내 모션이 발생하지 않는 상태로 판단을 한 경우, 상기 판단 이후에 수신하는 부호화 영상 데이터에서 일반 프레임의 적어도 일부를 복호화 처리하지 않고 키 프레임을 복호화 처리하며 복호화 처리된 키 프레임을 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링한다. 일반 프레임의 전부를 복호화 처리하지 않고 키 프레임만을 복호화 처리할 수도 있다.
이렇게 키 프레임만 복호화(추출)할 경우, 특히 모션이 없는 구간의 경우 전체 영상 프레임을 복호화하는 경우보다 현저히 CPU 사용량이 줄어들 수 있다(예, 5%) 특히, 동시에 대량의 영상 분석을 하는 경우 또는 가상화 환경의 경우 등에서 본 실시예의 적응적인 복호화 기능은 큰 장점을 제공한다.
일예로, 상기 3)단계에서 상기 미리 설정된 기준은, 영상 내 모션의 발생을 모니터링 중에, 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이가 미리 설정된 임계 기준을 초과하지 않는 상태가 미리 설정한 기준 시간(예, 1분, 5분 등) 이상 유지되는지를 판단하도록 설정될 수 있다.
다른예로, 상기 3)단계에서 상기 미리 설정된 기준은, 영상 내 모션의 발생을 미리 설정된 주기(예, 100 프레임마다 1프레임을 선택하는 것을 1 주기로 함)에 따라 모니터링 중에, 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이가 미리 설정된 임계 기준을 초과하지 않는 상태가 미리 설정한 기준 주기(예, 5 주기) 이상 유지되는지를 판단하도록 설정될 수 있다.
한편, 상기 3)단계에서 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 것은, 키 프레임을 복호화 처리하여 마련된 영상 프레임을 순차적으로 상호 비교하여 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이를 추출하고, 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이가 미리 설정된 임계 기준을 초과하는지 여부를 모니터링하는 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 선행 키 프레임의 히스토그램 특성과 후행 키 프레임의 히스토그램 특성이 미리 설정된 임계 기준(예, 히스토그램 특성 차)을 초과하는지 여부로 판단한다.
4)단계에서 영상 관제 장치(20)는, 상기 3)단계의 실행 중에 영상 내 모션의 발생을 감지한 경우, 상기 영상 내 모션의 발생을 감지한 이후에 수신하는 부호화 영상 데이터에서 키 프레임과 일반 프레임을 모두 복호화 처리하고 복호화 처리된 영상 데이터를 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링한다. 이러한 모니터링 과정 중에 영상 분석을 통해 이벤트 발생을 감지한다.
상기 4)단계에서 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 것은 상기 2)단계와 동일한 방식으로 구성될 수 있으며, 중복 설명은 생략한다.
이와 같이, 본 실시예의 영상 관제 방법은, 영상 내 모션을 감지한 상태에서는 키 프레임과 일반 프레임을 모두 복호화 처리하고 영상을 상세 분석하여 영상 표시 또는 이벤트 검출의 정확도를 높이며, 영상 내 모션이 감지되지 않은 상태에서는 키 프레임만을 복호화 처리하거나 또는 일반 프레임 중 일부만을 복호화 처리함으로써 CPU를 포함한 컴퓨팅 리소스의 사용을 최소화한다. 특히, 다중 영상을 동시 모니터링 하는 경우, 이러한 처리를 각각의 영상 별로 실행하게 되면, 컴퓨팅 리소스 사용량을 저감하는 효과를 극대화할 수 있다.
또한, 이러한 복호화 처리 모드(전체 복호화 모드, 키 프레임 복호화 모드)의 스위칭 과정을 통해 영상 관제가 실시간으로 끊어지지 않고 실행되도록 함으로써, 감시자가 끊김 없이 영상 모니터링이 가능하도록 하는 장점이 있다.
5)단계에서 영상 관제 장치(20)는, 상기 4)단계의 실행 중에 미리 설정된 기준에 의해 영상 내 모션이 발생하지 않는 상태로 판단을 한 경우, 상기 판단 이후에 수신하는 부호화 영상 데이터에서 일반 프레임의 적어도 일부를 복호화 처리하지 않고 키 프레임을 복호화 처리하며 복호화 처리된 키 프레임을 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링한다. 이러한 모니터링 과정 중에 영상 분석을 통해 이벤트 발생을 감지한다.
상기 5)단계에서 상기 미리 설정된 기준은 상기 3)단계와 동일한 구성으로 설정될 수 있으며, 중복 설명은 생략한다. 또한, 상기 5)단계에서 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 것은 상기 3)단계와 동일한 방식으로 구성될 수 있으며, 중복 설명은 생략한다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 관제 방법은 하드웨어와 결합되어 상기 영상 관제 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 제공될 수 있으며, 상기 영상 관제 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 포함하여 제공되는 것도 가능하다.
이를 위해, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램과 이를 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 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, CD-ROM, DVD, USB 드라이브와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 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.
10: CCTV 카메라 20: 영상 관제 장치
30: 영상 표시 장치

Claims (10)

  1. 영상 관제 장치에서 실행하는 영상 관제 방법으로서,
    1) CCTV 카메라에서 촬영된 영상이 부호화 처리된 부호화 영상 데이터를 수신하는 단계- 상기 부호화 영상 데이터는 영상 프레임에 관한 정보를 포함하며, 상기 영상 프레임은 2 이상의 키 프레임과 각각의 키 프레임에 기초하여 차이 정보를 저장한 2 이상의 일반 프레임을 포함하여 구성됨-;
    2) 상기 1)단계에서 수신한 부호화 영상 데이터에서 키 프레임과 일반 프레임을 모두 복호화 처리하고 복호화 처리된 영상 데이터를 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 단계; 및
    3) 상기 2)단계의 실행 중에 미리 설정된 기준에 의해 영상 내 모션이 발생하지 않는 상태로 판단을 한 경우, 상기 판단 이후에 수신하는 부호화 영상 데이터에서 일반 프레임의 적어도 일부를 복호화 처리하지 않고 키 프레임을 복호화 처리하며 복호화 처리된 키 프레임을 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 단계;를 포함하며,
    상기 3)단계에서 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 것은, 키 프레임을 복호화 처리하여 마련된 영상 프레임을 순차적으로 상호 비교하여 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이를 추출하고, 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이가 미리 설정된 임계 기준을 초과하는지 여부를 모니터링하는 것임을 특징으로 하는 영상 관제 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    4) 상기 3)단계의 실행 중에 영상 내 모션의 발생을 감지한 경우, 상기 영상 내 모션의 발생을 감지한 이후에 수신하는 부호화 영상 데이터에서 키 프레임과 일반 프레임을 모두 복호화 처리하고 복호화 처리된 영상 데이터를 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 단계;를 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 영상 관제 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    5) 상기 4)단계의 실행 중에 미리 설정된 기준에 의해 영상 내 모션이 발생하지 않는 상태로 판단을 한 경우, 상기 판단 이후에 수신하는 부호화 영상 데이터에서 일반 프레임의 적어도 일부를 복호화 처리하지 않고 키 프레임을 복호화 처리하며 복호화 처리된 키 프레임을 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 단계;를 포함하여 구성된 영상 관제 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 부호화는 MPEG(Motion Pictures Expert Group) 부호화이며,
    상기 키 프레임은 I 프레임(Intra frame)이며,
    상기 일반 프레임은 P 프레임(Prediction frame) 및 B 프레임(Bidirectional prediction frame) 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 영상 관제 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 2)단계 또는 4)단계에서 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 것은,
    키 프레임과 일반 프레임을 모두 복호화 처리하여 마련된 영상 프레임을 순차적으로 상호 비교하여 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이를 추출하고, 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이가 미리 설정된 임계 기준을 초과하는지 여부를 모니터링하는 것임을 특징으로 하는 영상 관제 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 3)단계 또는 5)단계에서 상기 미리 설정된 기준은,
    영상 내 모션의 발생을 모니터링 중에, 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이가 미리 설정된 임계 기준을 초과하지 않는 상태가 미리 설정한 기준 시간 이상 유지되는지를 판단하기 위한 기준인 것을 특징으로 하는 영상 관제 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 3)단계 또는 5)단계에서 상기 미리 설정된 기준은,
    영상 내 모션의 발생을 미리 설정된 주기에 따라 모니터링 중에, 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이가 미리 설정된 임계 기준을 초과하지 않는 상태가 미리 설정한 기준 주기 이상 유지되는지를 판단하기 위한 기준인 것을 특징으로 하는 영상 관제 방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 5)단계에서 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 것은,
    키 프레임을 복호화 처리하여 마련된 영상 프레임을 순차적으로 상호 비교하여 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이를 추출하고, 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이가 미리 설정된 임계 기준을 초과하는지 여부를 모니터링하는 것임을 특징으로 하는 영상 관제 방법.
  9. 하나 이상의 명령을 저장하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 명령을 실행하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    CCTV 카메라에서 촬영된 영상이 부호화 처리된 부호화 영상 데이터를 수신하고- 상기 부호화 영상 데이터는 영상 프레임에 관한 정보를 포함하며, 상기 영상 프레임은 2 이상의 키 프레임과 각각의 키 프레임에 기초하여 차이 정보를 저장한 2 이상의 일반 프레임을 포함하여 구성됨-,
    상기 수신한 부호화 영상 데이터에서 키 프레임과 일반 프레임을 모두 복호화 처리하고 복호화 처리된 영상 데이터를 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링하며,
    상기 영상 내 모션의 발생을 모니터링 중에 미리 설정된 기준에 의해 영상 내 모션이 발생하지 않는 상태로 판단을 한 경우, 상기 판단 이후에 수신하는 부호화 영상 데이터에서 일반 프레임의 적어도 일부를 복호화 처리하지 않고 키 프레임을 복호화 처리하며 복호화 처리된 키 프레임을 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링하되, 키 프레임을 복호화 처리하여 마련된 영상 프레임을 순차적으로 상호 비교하여 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이를 추출하고, 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이가 미리 설정된 임계 기준을 초과하는지 여부를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 영상 관제 장치.
  10. 하드웨어와 결합되어 영상 관제 방법을 실행하도록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 영상 관제 방법은,
    1) CCTV 카메라에서 촬영된 영상이 부호화 처리된 부호화 영상 데이터를 수신하는 단계- 상기 부호화 영상 데이터는 영상 프레임에 관한 정보를 포함하며, 상기 영상 프레임은 2 이상의 키 프레임과 각각의 키 프레임에 기초하여 차이 정보를 저장한 2 이상의 일반 프레임을 포함하여 구성됨-;
    2) 상기 1)단계에서 수신한 부호화 영상 데이터에서 키 프레임과 일반 프레임을 모두 복호화 처리하고 복호화 처리된 영상 데이터를 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 단계; 및
    3) 상기 2)단계의 실행 중에 미리 설정된 기준에 의해 영상 내 모션이 발생하지 않는 상태로 판단을 한 경우, 상기 판단 이후에 수신하는 부호화 영상 데이터에서 일반 프레임의 적어도 일부를 복호화 처리하지 않고 키 프레임을 복호화 처리하며 복호화 처리된 키 프레임을 분석하여 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 단계;를 포함하며,
    상기 3)단계에서 영상 내 모션의 발생을 모니터링하는 것은, 키 프레임을 복호화 처리하여 마련된 영상 프레임을 순차적으로 상호 비교하여 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이를 추출하고, 선후 영상 프레임간의 영상 특성 차이가 미리 설정된 임계 기준을 초과하는지 여부를 모니터링하는 것임을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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