KR102652371B1 - 동작 배우기 동영상 제작 시스템 - Google Patents

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Abstract

동작 배우기 동영상 제작 시스템이 개시된다. 이 시스템은 소정 공간에서의 행위자 동작을 서로 반대되는 방향에서 동시 촬영하도록 고정 설치된 한 쌍의 카메라로 구성된 제 1 촬영부, 제 1 촬영부로 촬영된 두 개의 동영상을 시간 동기화된 프레임 단위로 합성하되 각 카메라 영상에서 행위자 객체 외의 배경을 제거하여 행위자 객체 이미지를 획득하고 그 획득된 두 개의 행위자 객체 이미지를 반투명 처리하며 어느 하나의 행위자 객체 이미지를 좌우 반전시켜 합성하는 제 1 합성부를 포함하는 동영상 합성부, 및 동영상 합성부에 의해 합성된 동영상을 사용자에게 제공하는 동영상 제공부를 포함한다.

Description

동작 배우기 동영상 제작 시스템{Video production system for learning motion}
본 발명은 동영상 제작 기술에 관한 것으로, 특히 이용자들로 하여금 행위자의 동작을 보고 따라할 수 있도록 하는 동영상을 제작하는 기술에 관한 것이다.
국내공개특허공보 제10-2006-0017933호에는 영상처리에 의한 동작 모방 방법에 대해 개시되어 있다. 이 방법은 모델의 동작을 카메라로 촬영하여 디스플레이 장치에 표시하며, 디스플레이 장치에 표시되는 모델의 동작을 따라 하는 연습자의 동작을 카메라로 촬영한 영상물도 디스플레이 장치에 표시한다. 이를 통해, 연습자는 누군가의 도움을 받지 않고서도 혼자서 동작 연습을 할 수 있다.
국내공개특허공보 제10-2006-0017933호 (2006년 2월 28일 공개)
본 발명은 동작을 배우고자 하는 사용자로 하여금 보다 정확히 그리고 보다 쉽게 따라할 수 있도록 하기 위한 동영상 제작 방안을 제공함을 목적으로 한다.
일 양상에 따른 동작 배우기 동영상 제작 시스템은 소정 공간에서의 행위자 동작을 서로 반대되는 방향에서 동시 촬영하도록 고정 설치된 한 쌍의 카메라로 구성된 제 1 촬영부, 제 1 촬영부로 촬영된 두 개의 동영상을 시간 동기화된 프레임 단위로 합성하되 각 카메라 영상에서 행위자 객체 이미지를 획득하고 그 획득된 두 개의 행위자 객체 이미지를 반투명 처리하며 어느 하나의 행위자 객체 이미지를 좌우 반전시켜 합성하는 제 1 합성부를 포함하는 동영상 합성부, 및 동영상 합성부에 의해 합성된 동영상을 사용자에게 제공하는 동영상 제공부를 포함할 수 있다.
본 발명은 행위자에 대한 두 방향의 영상(예를 들어, 전면 영상과 후면 영상)을 반투명으로 합성 처리하여 하나의 영상으로 보여줌으로써, 사용자로 하여금 행위자의 동작과 같은 방향 위치에서 한 눈에 확인하여 쉽게 따라할 수 있게 한다. 일반 영상에서는 사용자가 볼 때 행위자의 동작이 좌우 반대로 보이고 뒷부분이 동시에 보이지 않기 때문에 따라하기 어렵지만, 본 발명에 따르면 이러한 문제가 해소될 수 있는 것이다.
도 1은 소정 공간에서의 행위자 촬영을 위한 카메라 배치 예시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 동작 배우기 동영상 제작 시스템 블록도이다.
도 3은 영상 배열 설명을 위한 예시도이다.
도 4는 카메라 설치 각도를 예시한 도면이다.
도 5는 영상 전환 설명을 위한 참고 예시도이다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 통상의 기술자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 소정 공간에서의 행위자 촬영을 위한 카메라 배치 예시도이며, 도 2는 일 실시예에 따른 동작 배우기 동영상 제작 시스템 블록도이다. 먼저, 행위자의 행위(춤, 무술, 각종 스포츠 기술 훈련 동작 등)를 위한 소정 공간의 경우 도 1에서와 같이 바닥은 방향 표시 등을 위해 타일로 이루어질 수 있으며, 행위자는 발동작과 손동작이 선명하게 드러날 수 있도록 발광 테이프나 페인팅된 신발과 장갑을 착용하여 촬영에 임할 수 있다. 좀 더 정교할 필요가 있으면, 신발 바닥과 테두리, 손바닥과 손등을 다른 색으로 표시할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 동작 배우기 동영상 제작 시스템은 제 1 촬영부(100)를 포함하며, 제 2 촬영부(200)를 더 포함할 수 있다. 제 1 촬영부(100)와 제 2 촬영부(200)는 모두 소정 공간에서의 행위자 동작을 동시에 촬영하기 위한 것으로, 각각 한 쌍의 카메라로 구성된다. 즉, 제 1 촬영부(100)는 소정 공간에서의 행위자 동작을 서로 반대되는 방향에서 동시 촬영하도록 고정 설치된 한 쌍의 제 1 카메라(110)와 제 2 카메라(120)로 구성되며, 제 2 촬영부(200)는 제 1 촬영부(100)의 한 쌍의 카메라(110, 120)와 직교하며 행위자 동작을 서로 반대되는 방향에서 제 1 촬영부(100)와 동시 촬영하도록 고정 설치된 한 쌍의 제 3 카메라(210)와 제 4 카메라(220)로 구성된다. 따라서, 소정 공간에서의 행위자 동작은 제 1 카메라(110)와 제 2 카메라(120)와 제 3 카메라(210) 및 제 4 카메라(220)에 의해 전/후/좌/우 방향에서 동시 촬영이 이루어진다.
동작 배우기 동영상 제작 시스템은 영상 합성부(300)와 영상 제공부(400)를 포함하며, 구간 선택부(500)도 포함할 수 있다. 이들은 모두 하드웨어적으로는 하나 이상의 프로세서를 포함하여 구성되며, 프로세서에 의해 실행되어 해당 동작을 수행할 수 있다. 영상 합성부(300)는 제 1 합성부(310)를 포함하며, 제 2 촬영부(200)가 존재할 경우 제 2 합성부(320)와 영상 배열부(330)를 더 포함할 수 있다. 제 1 합성부(310)는 제 1 카메라(110)에 의해 촬영된 동영상과 제 2 카메라(120)에 의해 촬영된 동영상을 시간 동기화된 프레임 단위로 합성하며, 제 2 합성부(320)는 제 3 카메라(210)에 의해 촬영된 동영상과 제 4 카메라(220)에 의해 촬영된 동영상을 시간 동기화된 프레임 단위로 합성한다.
프레임 단위로 합성함에 있어, 제 1 합성부(310)는 제 1 카메라 영상에서 행위자 객체 외의 배경을 제거하여 제 1 객체 이미지를 획득하고, 제 2 카메라 영상에서 행위자 객체 외의 배경을 제거하여 제 2 객체 이미지를 획득하며, 제 1 객체 이미지와 제 2 객체 이미지를 반투명 처리하여 합성하되 어느 하나의 객체 이미지를 좌우 반전시켜 합성한다. 즉, 각각의 카메라 영상에서 행위자 객체만을 추출하고 이들을 반투명 처리하며 어느 하나를 좌우 반전시켜 합성하는 것이다. 이때, 좌우 반전되는 객체 이미지는 항상 제 2 객체 이미지일 수 있다.
이에 따라, 행위자의 앞모습 영상과 뒷모습 영상이 단일 영상으로 합성된다. 참고로, 배경 제거는 제 1 카메라 영상과 제 2 카메라 영상 중 어느 하나에서만 행해져 한 쪽 배경이 그대로 사용될 수도 있고, 아니면 두 배경 모두 제거되고 다른 배경이 사용될 수도 있다.
추가로, 제 1 합성부(310)는 제 1 객체 이미지와 제 객체 이미지의 사이즈가 상이할 시에 동일 사이즈로 보정할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 도 1에서와 같이 행위자가 소정 공간 내 중앙에 위치하였을 경우의 행위자 객체의 사이즈가 기준 사이즈로 설정되며, 제 1 합성부(310)는 제 1 객체 이미지의 객체 사이즈와 제 2 객체 이미지의 객체 사이즈가 상이할 경우에는 두 객체의 사이즈가 각각 기준 사이즈가 되도록 확대 또는 축소 보정한다.
그리고 제 2 합성부(320) 역시 제 1 합성부(310)와 동일한 방식으로 합성을 행할 수 있다. 즉, 제 2 합성부(320)도 제 3 카메라 영상과 제 4 카메라 영상에서 제 3 객체 이미지와 제 4 객체 이미지를 추출하여 획득하고, 제 3 객체 이미지와 제 4 객체 이미지를 반투명 처리하여 합성하되 어느 하나의 객체 이미지를 좌우 반전시켜 합성한다. 이때, 좌우 반전되는 객체는 항상 제 3 객체 이미지일 수 있는데, 이는 상술한 제 1 합성부(310)에서 좌우 반전되는 객체가 항상 제 2 객체 이미지일 경우이다. 즉, 제 1 객체 이미지와 제 4 객체 이미지는 항상 고정해 두고 제 2 객체 이미지와 제 3 객체 이미지만 좌우 반전시켜 합성이 이루어지도록 하는 것이다. 이는 카메라들(110, 120, 130, 140)이 도 1과 같이 배치되었을 경우를 고려한 것으로, 행위자 동작의 좌우가 뒤바뀌지 않도록 한 것이다. 추가로 , 제 2 합성부(320)는 제 1 합성부(310)와 마찬가지로 제 3 객체 이미지와 제 4 객체 이미지의 객체 사이즈가 상이할 시에는 동일 사이즈로 보정할 수 있다.
영상 배열부(330)는 일부 시간 구간에 속하는 제 1 합성부(310)의 합성 프레임들과 나머지 시간 구간에 속하는 제 2 합성부(320)의 합성 프레임들을 해당 시간 구간에 맞게 배열하여 합성을 완료한다. 이에 대해 도 3을 가지고 부연 설명하면, 도 3의 (A)는 제 1 합성부(310)에 의해 합성된 동영상(A 동영상)이며, 도 3의 (B)는 제 2 합성부(320)에 의해 합성된 동영상(B 동영상)이다. 영상 배열부(330)는 일부 시간 구간(a 구간)이 설정되면 제 1 동영상에서 a 구간에 속하는 영상 프레임들과 제 2 동영상에서 나머지 시간 구간(b 구간)에 속하는 영상 프레임들을 도 3의 (C)와 같이 해당 시간 구간에 맞게 배열하여 합성을 완료(C 동영상)하는 것이다.
a 구간과 b 구간은 구간 설정부(500)에 의해 설정될 수 있다. 일 실시예에 있어서, a 구간과 b 구간은 동영상 편집자에 의해 수동으로 설정된다. 예를 들어, 구간 설정부(500)는 동영상 편집자의 구간 설정을 위한 화면 인터페이스를 제공하고, 그 화면 인터페이스에 제 1 촬영부(100)에 의해 촬영된 동영상(제 1 카메라 동영상 및/또는 제 2 카메라 동영상)을 표시하며, 동영상 편집자로 하여금 하나 이상의 a 구간을 직접 지정하여 설정할 수 있게 한다. 그리고 b 구간은 a 구간의 나머지 부분인 바, a 구간 설정에 따라 자동으로 설정될 수 있다.
한편, 구간 설정부(500)에 의해 설정된 a 구간 정보와 b 구간 정보는 동영상 합성부(300)에서 이용될 수 있다. 즉, 제 1 합성부(310)는 제 1 카메라 동영상과 제 2 카메라 동영상에 대해 a 구간에 대해서만 프레임 단위로 합성할 수 있으며, 제 2 합성부(320)는 제 3 카메라 동영상과 제 4 카메라 동영상에 대해 b 구간에 대해서만 프레임 단위로 합성할 수 있는 것이다.
다른 실시예에 있어서, 구간 설정부(500)는 제 1 촬영부(100)에 의해 촬영된 동영상(제 1 카메라 동영상 및/또는 제 2 카메라 동영상)을 분석하여 피사체가 향하는 방향을 파악하며, 파악된 방향에 따라 구간 a를 설정한다. 즉, 제 1 촬영부(100)에 의해 촬영된 동영상에서 피사체가 정면 또는 후면을 향하고 있는 구간을 구간 a로 설정하는 것이다. 여기서, 피사체가 향하는 방향은 피사체의 어깨가 향하는 방향으로 결정될 수 있다.
동영상 제공부(400)는 동영상 합성부(300)에 의해 합성된 동영상을 사용자의 디스플레이 기기로 제공함으로써, 사용자로 하여금 디스플레이 기기 상에서 표시되는 행위자의 앞뒤 동작을 보면서 따라할 수 있게 한다. 이때, 디스플레이 기기에 표시되는 동영상은 제 1 합성부(310)에 의해 합성된 동영상일 수도 있고, 영상 배열부(330)에 의해 도 3의 (C)와 같이 배열이 편집된 동영상일 수도 있다. 즉, 제 1 촬영부(100)만 있을 경우에는 제 1 합성부(310)에 의해 합성된 동영상이 사용자에게 제공되며, 제 2 촬영부(200)도 있을 경우에는 영상 배열부(330)에 의해 최종 합성된 동영상이 사용자에게 제공되는 것이다. 한편, 사용자의 디스플레이 기기는 일반적인 것 외에 VR 기기나 AR 기기 등일 수도 있다.
추가적인 실시예에 있어서, 제 1 합성부(310)는 두 개의 동영상을 프레임 단위로 합성하기에 앞서 프레임 영상을 입체 영상화한 후에 합성할 수도 있다. 일반 영상을 입체 영상으로 변환하는 기술은 이미 잘 알려져 있는 바, 그러한 기술을 이용하여 입체 영상화하는 것이다. 예를 들면, 일반 영상물 픽셀을 레드 채널(red channel)을 분리하여 흑백 영상으로 만들고 이를 일반 영상물과 합쳐서 입체 효과를 높이는 방법이 있다. 그리고 입체 영상화는 제 2 합성부(320)에서도 동일하게 수행될 수 있다. 이를 통해, 입체화된 영상물을 사용자에게 서비스할 수 된다.
도 4는 카메라 설치 각도를 예시한 도면이다. 행위자를 전/후/좌/우에서 촬영하는 카메라들은 바닥면과 평행하게 고정 설치되어 행위자를 촬영할 수도 있겠으나, 도 4에서와 같이 행위자를 위에서 아래로의 사선 방향(예를 들어, 45°)으로 촬영하도록 고정 설치될 수 있다. 행위자의 발 모션을 좀 더 잘 볼 수 있도록 하거나 의료 행위나 악기 연주 등 행위자의 모습을 좀 더 잘 살펴볼 수 있도록 하기 위해 도 4와 같이 설치될 수도 있는 것이다.
도 5는 영상 전환 설명을 위한 참고 예시도이다. 피사체(행위자)가 어디를 향하고 있는지에 따라 카메라 영상이 선택되며 그에 따라 영상 전환이 이루어져 도 3의 (C)와 같이 영상 배열된 결과물이 만들어지게 된다. 도 5에서 볼 때, 피사체가 소정 각도(예를 들어, 45°)를 넘어 회전하는 시점에 영상 전환(영상 A ↔ 영상 B 전환)이 이루어진다. 여기서, 영상 A는 제 1 카메라 영상(C① 영상) + 제 2 카메라 영상(C② 영상)이며, 영상 B는 제 3 카메라 영상(C③ 영상) + 제 2 카메라 영상 영상(C④ 영상)이다. 그리고 피사체의 회전 각도는 피사체의 어깨라인의 회전 각도를 의미할 수 있다.
피사체가 제 2 카메라(Camera ②)를 정면으로 향하고 있는 자세에서 좌우 45° 회전 범위 내에서는 영상 A가 선택되며, 피사체가 제 3 카메라(Camera ③)를 정면으로 향하고 있는 자세에서 좌우 45°도 회전 범위 내에서는 영상 B가 선택된다. 따라서, 도 5에서 볼 때 피사체가 45°이상 회전하는 지점마다 영상 전환이 이루어지게 된다.
한편, 동영상 편집자는 제 1 촬영부(100)와 제 2 촬영부의 카메라들 중에서 적어도 하나의 카메라 영상을 보면서 영상 전환 지점을 지정해 구간 a와 구간 b가 설정되도록 할 수 있다. 아니면 구간 설정부(500)는 하나 이상의 카메라의 영상 프레임들을 분석해 피사체의 회전에 따른 영상 전환점을 파악하며, 그 파악된 바에 따라 구간 a와 구간 b를 설정할 수 있다. 예를 들어, 구간 설정을 위한 기점은 45°, 135°, 225°, 315°이며 이 기점에서는 A 영상과 B 영상의 형상이 같아지므로 정확한 영상 전환 지점으로 설정할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 제 1 촬영부 110 : 제 1 카메라
120 : 제 2 카메라 200 : 제 2 촬영부
210 : 제 3 카메라 220 : 제 4 카메라
300 : 영상 합성부 310 : 제 1 합성부
320 : 제 2 합성부 330 : 영상 배열부
400 : 영상 제공부 500 : 구간 설정부

Claims (5)

  1. 소정 공간에서의 행위자 동작을 서로 반대되는 방향에서 동시 촬영하도록 고정 설치된 한 쌍의 카메라로 구성된 제 1 촬영부;
    제 1 촬영부의 한 쌍의 카메라와 직교하며 행위자 동작을 서로 반대되는 방향에서 제 1 촬영부와 동시 촬영하도록 고정 설치된 한 쌍의 카메라로 구성된 제 2 촬영부;
    제 1 촬영부로 촬영된 두 개의 동영상을 시간 동기화된 프레임 단위로 합성하되, 각 카메라 영상에서 행위자 객체 이미지를 획득하고 그 획득된 두 개의 행위자 객체 이미지를 반투명 처리하며 어느 하나의 행위자 객체 이미지를 좌우 반전시켜 합성하는 제 1 합성부와, 제 2 촬영부로 촬영된 두 개의 동영상을 시간 동기화된 프레임 단위로 합성하되, 각 카메라 영상에서 행위자 객체 이미지를 획득하고 그 획득된 두 개의 행위자 객체 이미지를 반투명 처리하며 어느 하나의 행위자 객체 이미지를 좌우 반전시켜 합성하는 제 2 합성부, 및 일부 시간 구간에 속하는 제 1 합성부의 합성 프레임들과 나머지 시간 구간에 속하는 제 2 합성부의 합성 프레임들을 해당 시간 구간에 맞게 배열하여 합성 완료하는 영상 배열부를 포함하는 동영상 합성부; 및
    동영상 합성부에 의해 합성된 동영상을 사용자에게 제공하는 동영상 제공부;
    를 포함하는 동작 배우기 동영상 제작 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    일부 시간 구간은 동영상 편집자에 의해 설정되는 동작 배우기 동영상 제작 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    일부 시간 구간은 제 1 촬영부에 의해 촬영된 영상 프레임들을 분석하여 파악된 프레임별 행위자의 방향에 따라 결정되는 동작 배우기 동영상 제작 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제 1 합성부와 제 2 합성부는 두 개의 행위자 객체의 사이즈가 상이할 시에 동일 사이즈로 보정하여 합성하는 동작 배우기 동영상 제작 시스템.
  5. 삭제
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