KR19990056433A - 디지탈 비디오 편집시스템에 있어서 비디오스트림 객체 생성장치 - Google Patents

디지탈 비디오 편집시스템에 있어서 비디오스트림 객체 생성장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지탈 비디오 편집시스템에 적합한 비디오 스트림 객체를 생성하는 장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 비디오 스트림 객체 생성장치는, 비디오 스트림을 구성하는 각 매체들을 데이터베이스로부터 읽어와 시간적, 공간적 특징들을 추출하기 위한 매체 객체 생성부; 매체 객체 생성부로부터 생성된 각 매체들의 시간적 특징을 이용하여 생성된 각 매체 객체들의 동기를 지정하고, 시간 스케일 객체를 생성하는 동기 객체 생성부; 매체 객체 생성부로부터 생성된 각 매체들의 공간적 특징을 이용하여 생성된 각 매체 객체들의 공간적 관계성을 지정하고, 공간 스케일 객체를 생성하는 공간 구성객체 생성부; 및 동기 객체 생성부로부터 생성된 시간 스케일 객체와 공간 구성객체 생성부로부터 생성한 공간 스케일 객체로 동영상, 정지영상, 문자 및 사운드에 대한 비디오 스트림 객체를 생성하는 비디오 스트림 객체 생성부를 포함하도록 구성된다. 따라서 고도의 확장성과 재사용성을 갖는 디지탈 비디오 편집시스템을 제공할 수 있다.

Description

디지탈 비디오 편집시스템에 있어서 비디오스트림 객체 생성장치
본 발명은 멀티미디어 객체 모델링에 의한 디지탈 비디오 편집시스템에 관한 것으로, 특히 동영상을 기반으로 여러 가지 매체들을 체계적이고 종합적으로 편집이 가능하도록 비디오 스트림 객체를 생성하는 장치에 관한 것이다.
대표적인 비디오 편집방법으로는 비디오 대수 편집방법이 있는데, Weiss 등이 제안한 비디오 대수 시스템은 생성, 합성, 출력 및 설명 등의 4가지 기능을 제공한다. 생성기능은 편집을 위한 입력 비디오를 생성하는 역할을 하고, 출력기능은 여러 개의 창(Window)을 이용해서 다수의 비디오 스트림을 화면상에 동시에 출력하는 역할을 하고, 설명기능은 각 비디오 스트림에 대한 주석을 첨가하는 역할을 하고, 합성기능은 비디오 대수 시스템에서 가장 중요한 기능으로써 하나 혹은 그 이상의 비디오 데이터에 연산을 행하여서 시간적 특징을 변화시키는 역할을 한다. 합성을 위한 연산자로는 연속, 합, 교차, 차, 반복, 확장, 제한 등이 있다.
이와 같이 기존의 비디오 편집방법은 여러 개의 비디오를 연결해서 하나의 비디오를 구성하거나 비디오의 내용을 변화시킬 수 있지만 동영상 중심의 편집방법만을 제안하고 있다. 따라서 음성이나 문자, 그래픽 영상 및 애니메이션 등의 여러 가지 매체들을 포함하는 비디오 스트림의 편집은 불가능하였다.
이를 개선하기 위하여 멀티미디어 데이터 편집방법이 제안되었는데, 대표적인 편집방법으로는 Hamakawa와 Rekimoto의 방법과 계층적 멀티미디어 데이터 모델이 있다. Hamakawa와 Rekimoto의 방법은 객체의 구성과 재생을 위한 멀티미디어 데이터 모델을 제안하였다. 그리고 멀티미디어 데이터 객체의 구성을 위해서 시간적 글루(Temporal glue)와 박스(Box)라는 객체를 정의하였다. 시간적 글루는 객체의 길이를 조절해 주는 객체로써 정상길이, 확장길이 및 축소길이 등 3가지 속성을 가진다. 또한 멀티미디어 객체들의 공간적인 배열을 나타내기 위해서 박스를 이용한다. 멀티미디어 데이터의 재생을 위해서는 문맥(Context) 클래스, 매체(Media) 클래스, 그리고 뷰어(Viewer) 클래스를 정의하였다.
계층적 멀티미디어 데이터 모델은 멀티미디어 데이터의 정의(Difinition)계층, 처리(Manipulation) 계층, 표현(Presentation) 계층, 제어(Control) 계층 등 4개의 계층을 가지는 계층구조로 이루어져 있으며, 이를 이용해서 멀티미디어 데이터의 처리와 편집을 수행할 수 있다. 데이터의 정의 계층에서는 멀티미디어 데이터의 객체를 나타내기 위한 클래스를 정의한다. 처리계층에서는 객체들간의 시간적 특징을 나타낸다. 시간적 특징을 가지는 객체를 이벤트라고 하며 이를 위해서 연결(Concatenate), 중첩(Overlay), 확장(Extent), 삽입(Insert) 등의 연산자를 정의하였다. 표현계층에서는 객체나 이벤트간의 공간 영역(Spatial Layout), 출력형식, 창이나 아이콘과 같은 사용자 인터페이스 요소들을 정의하였으며, 제어 계층에서는 사용자나 입출력 기기에 관한 상호작용에 대해서 정의하였다.
그러나 이러한 방법들은 비디오를 포함하는 멀티미디어 문서의 편집방법이므로 동영상 기반위에 여러 가지 매체들이 구성되어지는 디지탈 비디오의 편집에는 직접적으로 이용될 수가 없으며, 영상의 합성 등과 같은 공간적인 편집에 대한 기능은 지원하지 않는다. 이는 도 1에 도시된 멀티미디어 문서와 디지털 비디오간의 비교도에서 분명하게 알 수 있다.
즉, 도 1a에 도시된 바와 같이 멀티미디어 문서는 일반적으로 비연속 매체인 문자를 기반으로 하고 있으므로 시간적인 제약을 적게 받으며 각 매체들간의 상대적인 위치 정보가 중요하다. 문자를 제외한 매체들은 대부분 아이콘으로 표시되며 사용자가 아이콘을 클릭하면 대응되는 매체가 표현되어진다. 이에 반해서 디지털 비디오는 도 1b에 도시된 바와 같이 연속 매체인 동영상을 기반으로 하고 있으므로 시간적인 제약을 많이 받게 되며 각 매체들간의 동기를 맞추는 것이 중요하다. 또한 사운드를 제외한 매체들은 동영상 내에 존재하게 되며 그 위치는 동영상 내에서의 좌표로 표시된다. 이러한 차이로 상술한 바와 같이 기존의 제안된 멀티미디어 문서의 편집방법을 디지탈 비디오 편집에 그대로 이용할 수 없는 것이다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여, 디지탈 비디오 편집에 적합한 비디오 스트림 객체 생성 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 주스트림 동영상을 기반으로 여러 가지 매체들이 체계적으고, 종합적으로 구성된 비디오 스트림 객체를 생성하기 위한 비디오 스트림 객체 생성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 비디오 스트림 객체 생성장치는, 디지탈 비디오 편집 시스템에 있어서, 비디오 스트림을 구성하는 각 매체들을 데이터베이스로부터 읽어와 시간적, 공간적 특징들을 추출하기 위한 매체 객체 생성부; 매체 객체 생성부로부터 생성된 각 매체들의 시간적 특징을 이용하여 생성된 각 매체 객체들의 재생시점과 재생 길이를 지정하고, 시간 스케일 객체를 생성하는 동기 객체 생성부; 매체 객체 생성부로부터 생성된 각 매체들의 공간적 특징을 이용하여 상기 생성된 각 매체 객체들의 공간적 관계성을 지정하고, 공간 스케일 객체를 생성하는 공간 구성객체 생성부; 및 동기 객체 생성부로부터 생성된 시간 스케일 객체와 공간 구성객체 생성부로부터 생성한 공간 스케일 객체를 이용하여 정지영상, 동영상, 사운드 및 문자에 대한 비디오 스트림 객체를 생성하는 비디오 스트림 객체 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 멀티미디어 문서와 디지탈 비디오의 비교도이고,
도 2는 본 발명에 따른 비디오 스트림 객제 생성장치의 블럭도이고,
도 3은 본 발명에 따른 매체 객체의 계층 구조도이고,
도 4는 본 발명에 따른 구성 객체의 계층 구조도이고,
도 5는 도 2에 도시된 동기 객체 생성부에서 이루어지는 시간 스케일 객체에 대한 조절 예시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
201:매체 객체 생성부 202:동기 객체 생성부
203:공간 구성 객체 생성부 204:비디오 스트림 객체 생성부
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 본 발명에 따른 비디오 스트림 객체 생성장치의 블록도로서, 매체(Media) 객체 생성부(201), 동기객체 생성부(202), 공간구성 객체 생성부(203), 및 비디오 스트림 객체 생성부(204)로 구성된다.
이와 같이 구성된 비디오 스트림 객체 생성장치는 다음과 같이 구동된다.
우선, 매체 객체는 비디오 스트림을 구성하는 매체들인 동영상, 정지 영상, 문자, 그리고 사운드의 시간적, 공간적 특징을 나타내며 시간 객체와 공간 객체로 나누어진다. 시간 객체는 시간 매체의 시간적 특징을 나타내는 객체로서 재생 길이와 재생 속도에 관한 정보를 가진다. 공간 객체는 시각 정보를 가지는 매체의 공간적 특징을 표현하며 시각 매체가 화면에 표현되어지는 영역에 대한 정보를 가진다. 동영상 객체는 시간 객체와 공간 객체의 속성을 가지며 정지 영상 객체와 문자 객체는 공간 객체만의 속성을 가진다. 사운드 객체는 시간 객체의 속성만을 가진다.
그리고 매체 객체는 각각의 매체 중에서 관심 있는 영역이나 중요한 부분을 나타내는 관심영역(ROI) 객체를 포함하고 있다. 시간 객체의 관심 영역은 시간 간격 객체로 표현되어지고 공간 객체의 관심 영역은 사각형 객체로 표현되어지는데 관심영역 객체는 각 매체의 재생 길이나 표현 영역을 조절할 때에 이용되어진다. 시간 객체의 관심영역은 대상 비디오의 내용을 특징지을 수 있는 부분으로서, 비디오 입력시에 사용자와의 인터페이스 혹은 이미지 처리에 의한 자동 검색에 의해 이 영역이 지정되고 편집기는 이러한 객체들로써 데이터베이스를 구축하게 된다. 일단 관심영역이 결정되어지고 나면 그 외의 데이터들은 보조영역으로 지정된다. 이러한 매체 객체의 계층구조는 도 3에 도시된 바와 같다.
따라서 매체 객체 생성부(201)는 비디오 스트림을 구성하는 각 매체들을 데이터베이스(미도시됨)로부터 독출하여 시간적, 공간적 특징들을 추출하는 과정으로 표 1과 같이 Gen함수로 구현된다.
Rectangle = Gen(Width, Height);Interval = Gen(Start, End);SpatialROI = Gen(Position, Rectangle);TemporalROI = Gen(Interval);SpaceMedia = Gen(Rectangle, SpatialROI);TimeMedia = Gen(Interval, TemporalROI);MovingPicture=Gen(Name, SpaceMedia, TimeMedia, MainStream);Sound = Gen(Name, TimeMedia);StillPicture = Gen(Name, SpaceMedia);Text = Gen(Content, Point, Font, Color, Rectangle);
즉, 매체 객체를 생성하기 위해서, 먼저 사각형 객체, 시간간격 객체, 위치 객체 그리고 관심 영역(ROI) 객체를 생성해야 한다. 그리고 생성되어진 기본 객체와 관심 영역 객체를 이용해서 시간(Time) 객체와 공간(Space) 객체를 생성하고, 이것들을 통해서 동영상 객체, 정지 영상 객체, 그리고 사운드 객체를 생성한다. 그리고 문자 객체는 문자 발생기(미도시됨)에 내용과 글자체 그리고 색상과 크기를 입력함으로써 생성한다.
동기객체 생성부(202)는 도 4에 도시된 구성객체 계층구조에서 동기객체에 해당되는 객체를 표 2와 같이 생성하는데, 동기객체은 주스트림 동영상의 프레임을 중심으로 각 매체들의 재생시점과 재생길이를 나타낸다.
for(id=0; id<(#ofMedia-1); id++){SyncObj = Synchron(Media, StartFrame, Length);ScaleObj = TScale(TimeMedia, Method);ScaledSyncObj = Compose(SyncObj, ScaleObj);}
표2에서 Synchron 함수는 특정한 매체가 재생을 시작하는 주스트림 동영상의 프레임을 지정하고, 재생길이를 지정하며, Tscal함수는 각 시간 매체의 재생길이를 조절하는 방법을 지정하고, Compose함수에 의해 동기 객체가 생성되어지며, 이러한 과정을 주스트림 동영상을 제외한 모든 매체들에 대하여 수행한다. 따라서 매체 객체 생성부(201)로부터 매체 객체가 생성되면, 생성된 매체 객체들의 재생 시점과 재생 길이를 지정하고 시간 스케일(Scal) 객체를 생성한다.
이 시간 스케일 객체는 주스트림 동영상의 제한 조건을 위반하지 않도록 각 매체들의 시간적 특징을 능동적으로 조절하는 기능을 갖는다. 조절하는 방법에는 원점을 기준으로 하는 방법과 관심영역방법이 있다. 원점을 기준으로 하는 방법은 시간 매체에 작용해서 매체의 시작점을 기준으로 조절하는 것이고, 관심영역 방법은 관심영역이 우선적으로 표현되도록 조절하는 방법이다.
도 5를 참조하여 시간객체의 스케일 조절방법을 설명하면, 도 5a는 10초와 10 FPS(Frames/Second)의 재생 길이와 재생 속도를 가지는 동영상을 나타내며 빗금 친 부분이 60번째 프레임과 100번째 프레임 사이(6초에서부터 10초 사이)의 관심 영역이다. 도 5a에 도시된 10초의 길이를 가지는 매체를 7초의 길이로 축소하거나 13초의 길이로 연장하는 경우에 도 5b는 원점을 기준으로 7초나 13초로 재생 길이를 조절한 결과이며, 도 5c는 관심영역을 기준으로 조절한 결과이다. 원점을 기준으로 조절하는 경우에는 관심 영역에 대한 고려가 전혀 이루어지지 않으나 관심 영역 방법에서는 관심 영역이 우선적으로 표현됨을 알 수 있다. 따라서 동기객체 생성부(202)는 도 4에 도시된 계층구조도에 도시된 바와 같이 사운드, 정지영상, 동영상, 및 문자에 대한 동기객체를 생성한다.
공간구성객체 생성부(203)는 공간 매체 객체들의 공간적 관계성을 지정하고 공간 스케일 객체를 표 3과 같은 과정을 통해 생성한다.
for(id=0; id<(#ofSpaceMedia-1); id++){MoveObj = Moving(Direction, Velocity);SpaceCompObj = SRelation(SpaceMedia, Position,Rectangle, Priority,MoveObj);ScaleObj = SScale(Method);ScaledSpaceCompObj = Compose(SpaceCompObj, ScaleObj);}
즉, Moving 함수에 의해서 Move 객체가 생성되어지며 각 공간 객체에 대한 위치와 크기 및 우선 순위를 지정하는 함수가 SRelation 함수이다. SScale 함수는 공간 스케일 객체를 생성하는 방법을 지정하며, Compose 함수에 의해서 공간 구성 객체를 생성한다. 이러한 과정을 주스트림 동영상을 제외한 공간 객체에 대해서 수행한다.
공간객체는 상술한 동기객체와 같이 구성객체의 하나이다. 따라서 구성객체는 상술한 동기객체와 공간객체들의 공간적 관계성을 표현한다. 공간구성객체는 공간매체가 주스트림 동영상에서 표현되는 영역의 위치와 크기를 지정해 주며 공간 매체들이 화면상에 우선적으로 표현되어지는 순서를 정해준다. 이와 같은 우선순위는 정수로 표시되며 숫자가 낮을수록 낮은 우선순위를 가진다. 공간 구성객체를 표현하기 위해서는 좌표계가 필요하며 주스트림 동영상의 좌상단점을 원점으로 하는 좌표계를 정의한다.
그리고 공간 객체는 이동(Move) 객체를 포함하는데, 이동 객체는 공간 매체가 표시되는 영역의 이동방향과 이동속도를 나타내며 이동 객체를 통해서 재생시간동안 공간 매체의 위치를 변환시킬 수 있다. 이동방향은 상, 하, 좌, 우중에서 하나의 값을 가지며 이동 속도는 프레임당 화소수로 표현된다. 그리고 공간구성객체에도 스케일 객체가 존재하는데, 이는 공간 매체가 표현되는 영역의 크기를 조절하는 역할을 한다.
따라서 도 4에 도시된 구성객체에 대한 계층구조도에서 알 수 있는 바와 같이 공간구성객체 생성부(203)는 정지영상, 동영상 및 문자에 대한 공간구성 객체를 생성한다.
비디오 스트림 객체 생성부(204)는 공간 구성객체 생성부(203)와 동기객체 생성부(202)에서 생성된 객체로써 표 4와 같이 비트스트림 객체를 생성한다.
Video Stream = Compose(ScaledSyncObj, ScaledSpaceCompObj);
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 디지탈 비디오 편집시스템에 이용되는 비디오 스트림 객체를 모든 상호관련정보들을 캡슐화한 형태로 생성함으로써, 고도의 확장성과 재사용성을 갖는 디지탈 비디오 편집시스템을 제공할 수 있을 뿐아니라 편집방식을 기능적 분해 접근방식에서 데이터 분해 접근방식으로 전환시키는 효과가 있다. 또한, 각 객체는 매체의 형태, 크기 등의 구조적 정보 뿐만 아니라 그 객체의 재생방법 및 재생 형태 등의 정보도 모두 갖추어 더 이상 멀티미디어 데이터의 재생이 시스템의 재생모듈에 의존하지 않고 객체의 모델링에 전적으로 의존하게 하게 되는 효과도 있다. 따라서 효율적인 편집 및 재생 기반을 제공할 수 있다.
그리고, 독립적으로 존재하는 매체 객체들의 갱신, 수정 및 추가에 따른 변동 사항에 대한 정보를 상호 교환하며 이에 따른 객체간의 관련 정보를 효율적으로 관리하며 객체간의 관련성을 체계적으로 유지할 수 있는 이점도 있다.

Claims (4)

  1. 디지탈 비디오 편집 시스템에 있어서,
    비디오 스트림을 구성하는 각 매체들을 데이터베이스로부터 읽어와 시간적, 공간적 특징들을 추출하기 위한 매체 객체 생성부;
    상기 매체 객체 생성부로부터 생성된 각 매체들의 시간적 특징을 이용하여 생성된 각 매체 객체들의 재생시점과 재생 길이를 지정하고, 시간 스케일 객체를 생성하는 동기 객체 생성부;
    상기 매체 객체 생성부로부터 생성된 각 매체들의 공간적 특징을 이용하여 상기 생성된 각 매체 객체들의 공간적 관계성을 지정하고, 공간 스케일 객체를 생성하는 공간 구성객체 생성부; 및
    상기 동기 객체 생성부로부터 생성된 상기 시간 스케일 객체와 상기 공간 구성객체 생성부로부터 생성한 공간 스케일 객체를 이용하여 정지영상, 동영상, 문자 및 사운드에 대한 비디오 스트림 객체를 생성하는 비디오 스트림 객체 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 스트림 객체 생성장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 공간구성객체 생성부는 주스트림 동영상에서 표현되는 영역의 위치와 크기를 지정해 주며, 공간 매체들이 화면상에서 우선적으로 표현되어지는 순서를 정하여 상기 각 매체 객체들의 공간적 관계성을 지정함을 특징으로 하는 비디오 스트림 객체 생성장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 공간구성객체 생성부에는 공간 매체가 표시되는 영역의 이동방향과 이동속도를 나타내며 이동객체를 통해서 재생시간동안 공간 매체의 위치를 변화시키는 이동객체를 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 스트림 객체 생성장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 시간 스케일 객체와 공간 스케일 객체는 주스트림 동영상의 제한 조건을 위반하지 않도록 각 매체들의 시간적, 공간적 특징을 원점을 기준으로 하는 방법과 관심영역 방법을 이용하여 능동적으로 조절하는 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 비디오 스트림 객체 생성장치.
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