KR20000033068A - 컴퓨터 채팅 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신망을 이용하여 제 1 단말과 제 2 단말간의 컴퓨터 채팅을 수행하는 컴퓨터 채팅 시스템에 관한 것으로, 상기 제 1 단말 및 제 2 단말을: 상기 단말 이용자의 텍스쳐 얼굴 영상을 제공하는 텍스쳐 얼굴 영상 추출 수단; 내부에 3차원 표준 향상 모델을 저장하고 있으며, 3차원 모델 기반 부호화 방식에 의거하여 상기 텍스쳐 얼굴 영상과 상기 3차원 표준 향상 모델을 정합함으로서, 부호화된 3차원 모델 영상을 생성하는 3차원 모델 영상 부호화 수단; 상기 3차원 모델 영상을 정지 영상 부호화 방식에 의해 압축하는 정지 영상 부호화 수단; 상기 통신망을 통해 전송되어 오는 압축된 3차원 모델 영상을 정지 영상 복호화 방식에 의해 압축 해제하는 정지 영상 복호화 수단; 상기 압축 해제된 3차원 모델 영상을 재구성하여 원래의 텍스쳐 얼굴 영상을 생성하는 3차원 모델 영상 복호화 수단; 상대측 단말과의 텍스트 채팅을 실행하기 위한 텍스트 채팅 프로그램수단; 상기 컴퓨터 채팅시, 상기 정지 영상 부호화 방식에 의해 압축된 3차원 모델 영상이 상기 통신망을 통해 상대측 단말에 전송되도록 제어하고, 상기 통신망을 통해 전송되어 오는 3차원 모델 영상이 재구성되고 나면, 상기 텍스트 채팅 프로그램수단을 구동하여 상기 텍스트 채팅이 실행되도록 제어하는 제어 수단을 구비하여 구성한다.

Description

컴퓨터 채팅 시스템

본 발명은 텍스쳐 얼굴 영상을 3차원 표준 향상 모델과 정합하는 모델 기반 부호화 방식을 컴퓨터 채팅에 적용하여, 상대방의 얼굴을 보면서 컴퓨터 채팅을 할수 있도록 한 컴퓨터 채팅 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 인터넷(intenet)은 원래 두지점간의 통신 방식인 전자 메일에 의한 트래픽이 많았지만, GUI(Graphical User Ieterface)에 바탕을 둔 검색 소프트웨어인 WWW(World Wide Web) 브라우저와 이에 대응한 WWW 서버의 등장으로 인해 그래픽스 정보를 기본으로 한 클라이언트-서버 형태의 트래픽이 급격하게 증가하고 있는 추세이다.

또한 같은 정보를 여러 지점에 동보 통신하는 멀티캐스트 프로토콜(multicast protocol)에 대한 연구가 진전되고 인터넷측으로 부터도 CATV등 방송형의 광대역 네트워크와의 접속을 요구하는 소리가 높아지고 있다. 이와 같은 인터넷은 PC 네트워크(network)로 발전하면서 빠른 기술 혁신과 의사 결정의 신속함, 나아가 개방성 등을 그 특징으로 하게 되었다.

최근 이러한 인터넷을 이용하여 대화방을 설치하고, 대화방을 통해 이용자들간의 대화를 텍스트로 진행하는 컴퓨터 채팅이 활성화되어 있는 상태이다. 그러나, 인터넷을 이용한 컴퓨터 채팅은 단지 텍스트(text)만을 정보 엘리먼트(element)로 하고 있기 때문에 실감있는 컴퓨터 채팅이 이루어지고 있지 않는 형편이다.

따라서, 본 발명은 컴퓨터 채팅시 대화자의 얼굴 영상을 전송하여 보다 실감있는 컴퓨터 채팅이 이루어질수 있도록 한 컴퓨터 채팅 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 통신망을 이용하여 제 1 단말과 제 2 단말간의 컴퓨터 채팅을 수행하는 컴퓨터 채팅 시스템에 있어서: 상기 제 1 단말 및 제 2 단말은: 상기 단말 이용자의 텍스쳐 얼굴 영상을 제공하는 텍스쳐 얼굴 영상 추출 수단; 내부에 3차원 표준 향상 모델을 저장하고 있으며, 3차원 모델 기반 부호화 방식에 의거하여 상기 텍스쳐 얼굴 영상과 상기 3차원 표준 향상 모델을 정합함으로서, 부호화된 3차원 모델 영상을 생성하는 3차원 모델 영상 부호화 수단; 상기 3차원 모델 영상을 정지 영상 부호화 방식에 의해 압축하는 정지 영상 부호화 수단; 상기 통신망을 통해 전송되어 오는 압축된 3차원 모델 영상을 정지 영상 복호화 방식에 의해 압축 해제하는 정지 영상 복호화 수단; 상기 압축 해제된 3차원 모델 영상을 재구성하여 원래의 텍스쳐 얼굴 영상을 생성하는 3차원 모델 영상 복호화 수단; 상대측 단말과의 텍스트 채팅을 실행하기 위한 텍스트 채팅 프로그램수단; 상기 컴퓨터 채팅시, 상기 정지 영상 부호화 방식에 의해 압축된 3차원 모델 영상이 상기 통신망을 통해 상대측 단말에 전송되도록 제어하고, 상기 통신망을 통해 전송되어 오는 3차원 모델 영상이 재구성되고 나면, 상기 텍스트 채팅 프로그램수단을 구동하여 상기 텍스트 채팅이 실행되도록 제어하는 제어 수단을 구비하여 구성함을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컴퓨터 채팅 시스템의 구성도,

도 2a는 단말 운용자의 텍스쳐 얼굴 영상을 나타낸 도면,

도 2b는 표준 향상 모델을 나타낸 도면.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

100 : 제 1 단말부 200 : 제 1 모뎀

300 : 인터넷망 400 : 제 2 단말부

500 : 제 2 모뎀 110 : 스캐너

120 : 텍스쳐 얼굴 영상 추출부 130 : 3차원 모델 영상 부호화부

140 : 정지 영상 부호화부 150 : 정지 영상 복호화부

160 : 3차원 모델 영상 복호화부 170 : 제어부

180 : 텍스트 채팅 프로그램부

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

일반적으로, 화상 전화, 화상 회의 및 고화질 텔레비젼 시스템과 같은 디지탈 텔레비젼 시스템에서는, 영상 프레임 신호내에 있는 영상 신호가 화소값이라 지칭되는 일련의 디지탈 데이터로 이루어져 있기 때문에, 각 영상 프레임 신호를 정의하기 위해서는 많은량의 디지탈 데이터가 필요하게 된다. 그러나, 통상의 전송 채널의 이용 가능한 주파수 대역폭은 한정되어 있기 때문에 이릉 통해 많은량의 디지탈 데이터를 전송하기 위해서는 인간의 형상을 전송하기 위해 채용되는 화상 전화 및 화상 회의 시스템과 같은 저비트율 영상 신호 부호화기의 경우, 다양한 압축 기법을 사용하여 데이터량을 줄이거나 압축할 필요가 있다.

한편, 화상 전화 및 화상 회의 시스템에서는, 영상이 주로 인간의 상반신과 같은 머리 및 어깨 부분으로 구성된다. 게다가. 시청자의 주된 관심을 인간의 얼굴이고, 시청자는 배경 장면이나 다른 요소들이 아니라, 특히 인간이 영상 장면에서 말할 때 움직이게 되는 입술, 턱, 머리 등을 포함하는 입 주변과 같은 움직이는 부분에 관심을 집중하게 된다. 따라서, 얼굴의 형상에 관한 일반적인 정보만을 전송하는 경우, 디지탈 데이터의 양을 상당히 줄어들게 된다.

3차원 모델 기반 부호화 방식에 있어서, 끊임없이 변화하는 모든 화소값들을 전송하는 대신, 특정한 움직임 변수가 얼굴 영상으로부터 추출되어 수신단으로 전송된다. 수신단에서는 얼굴 영상을 재구성하기 위하여, 수신된 움직임 변수가 수신단으로 미리 전송된 사람의 기본 얼굴 영상과 합쳐지는데, 사람의 기본 얼굴 영상은 그 사람의 텍스쳐 얼굴 영상을 3차원 표준 향상 모델과 정합하여 얻는다.

통상의 3차원 모델 기반 부호화 방식에 따라, 텍스쳐 얼굴 영상을 3차원 표준 얼굴 영상에 정합하기 위해서는 우선, 텍스쳐 얼굴 영상과 3차원 표준 향상 모델을 서로 겹친다.

그런 다음, 텍스쳐 얼굴 영상의 특징점들을 탐색한다. 여기에서 특징점들은 얼굴의 윤곽선상에서 탐색하는게 일반적이다. 텍스쳐 얼굴 영상의 특징점들이 탐색되고 나면, 탐색된 특징점들에 대응하는 3차원 표준 향상 모델의 특징점들을 검출하고, 텍스쳐 얼굴 영상의 종횡비를 계산한다. 이후, 3차원 표준 향상 모델의 특징점들이 대응하는 텍스쳐 얼굴 영상의 특징점들과 맵핑되도록 3차원 표준 향상 모델을 확장 또는 축소시키되, 계산된 텍스쳐 얼굴 영상의 종횡비에 의거하여 확장 또는 축소하여 3차원 표준 향상 모델이 텍스쳐 얼굴 영상과 정합되도록 한다.

그후, 눈, 코, 입과 같은 특징 원소들의 위치가 텍스쳐 얼굴 영상 및 확장 또는 축소된 3차원 표준 향상 모델에서 감지되고, 텍스쳐 얼굴 영상내의 각 특징 원소는 확장 또는 축소된 3차원 표준 향상 모델내의 해당 특징 원소에 정합된다. 그리고, 텍스쳐 얼국 영상의 텍스쳐 데이타가 3차원 표준 향상 모델에 투사되는 것이다.

따라서, 본 발명은 상술한 3차원 모델 기반 부호화 방식을 이용하여 컴퓨터 채팅시 대화자의 얼굴 영상을 전송해준다는데 그 특징점이 있다.

도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 채팅 시스템에 대한 구성도가 도시된다.

도 1을 참조하면, 컴퓨터 채팅 시스템은 제 1 단말부(100), 제 1 모뎀(200), 인터넷망(300), 제 2 단말부(400), 제 2 모뎀(500)으로 구성된다. 또한 제 1 단말부(100)는 스캐너(110), 텍스쳐 얼굴 영상 추출부(120), 3차원 모델 영상 부호화부(130), 정지 영상 부호화부(140), 정지 영상 복호화부(150), 3차원 모델 영상 복호화부(160), 제어부(170), 텍스트 채팅 프로그램부(180)로 구성된다. 제 2 단말부(400)는 제 1 단말부(100)와 동일 구성 부재로 구성되며, 도 1에서는 제 1 단말부(100)에 대한 상세 구성만이 예시된다.

도 1에서, 제 1 단말부(100)와 제 2 단말부(400)가 제 1 모뎀(200), 인터넷망(300), 제 2 모뎀(500)을 통하여 접속되고 나면, 제 1 단말부(100)와 제 2 단말부(400)간의 통신이 시작되는데, 제 1 단말부(100)와 제 2 단말부(400)의 기술적 구성 및 작용이 동일함으로, 이하에서는 제 1 단말부(100)의 작용을 위주로 설명한다.

제 1 단말부(100)와 제 2 단말부(400)간의 통신이 시작되면, 스캐너(110)는 제 1 단말부(100)의 이용자 얼굴을 2차원 디지탈 영상으로 변환하여 텍스쳐 얼굴 영상 추출부(120)에 제공한다. 텍스쳐 얼굴 영상 추출부(120)는 2차원 디지탈 영상으로부터 도 2a에 도시된 바와 같는 텍스쳐 얼굴 영상을 추출한후 3차원 모델 영상 부호화부(130)에 제공하는데, 이때, 추출된 텍스쳐 얼굴 영상은 예를들어 512*512화소 크기이다.

한편, 3차원 모델 영상 부호화부(130)에는 도 2b에 도시된 바와 같이, 다수개의 다각형들을 연결함으로서 구현되는 3차원 컴퓨터 그래픽 형태의 3차원 표준 향상 모델이 저장되어 있다. 표준 향상 모델은 각 정점이 3차원 좌표(x,y,z)를 가짐에도 불구하고, 얼굴 영상 정합을 위해서는 실질적으로 z좌표가 "0"로 설정된 2차원 좌표(x,y)의 표준 향상 모델만이 제공된다.

3차원 모델 영상 부호화부(130)는 텍스쳐 얼굴 영상 추출부(120)로부터 제공도는 텍스쳐 얼굴 영상과 내부에 저장된 표준 향상 모델을 서로 겹킨후, 텍스쳐 얼굴 영상의 특징점들을 탐색한다. 텍스쳐 얼굴 영상의 특징점들이 탐색되고 나면, 탐색된 특징점들에 대응하는 3차원 표준 향상 모델의 특징점들을 검출하고, 텍스쳐 얼굴 영상의 종횡비를 계산한다. 3차원 표준 향상 모델의 특징점들이 대응하는 텍스쳐 얼굴 영상의 특징점들과 맵핑되도록 3차원 표준 향상 모델을 확장 또는 축소시키되, 계산된 텍스쳐 얼굴 영상의 종횡비에 의거하여 확장 또는 축소하여 3차원 표준 향상 모델이 텍스쳐 얼굴 영상과 정합되도록 한다.

그후, 눈, 코, 입과 같은 특징 원소들의 위치를 텍스쳐 얼굴 영상 및 확장 또는 축소된 3차원 표준 향상 모델로 부터 감지하고, 텍스쳐 얼굴 영상내의 각 특징 원소들이 확장 또는 축소된 3차원 표준 향상 모델내의 해당 특징 원소에 정합되도록 한다. 그리고, 텍스쳐 얼국 영상의 텍스쳐 데이타가 3차원 표준 향상 모델에 투사되어 3차원 모델 영상 부호화를 완료한다. 부호화된 3차원 모델 영상을 정지 영상 부호화부(140)에 제공된다.

정지 영상 부호화부(140)는 3차원 모델 영상을 소정의 압축 알고리즘, 예를들어 JPEG 압축 알고리즘에 의거하여 압축한후 제어부(170)의 제어에 의해 모뎀(200)에 제공한다.

따라서, 압축된 3차원 모델 영상은 제 1 모뎀(200)과, 인터넷망(300)과, 제 2 모뎀(500)을 경유하여 제 2 단말부(400)에 제공된다.

한편, 제 2 단말부(400)에서는 제 1 단말부(400)와 동일한 과정을 통해 제 2 단말부(400)의 운용자에 대한 압축된 3차원 모델 영상을 생성하고, 생성된 3차원 모델 영상은 제 2 모뎀(500)과, 인터넷망(300), 및 제 1 모뎀(200)을 경유하여 제 1 단말부(100)에 제공된다.

압축된 3차원 모델 영상은 정지 영상 복호화부(150)에 제공된다. 정지 영상 복호화부(150)는 압축된 3차원 모델 영상의 압축 상태를 해제하여 3차원 모델 영상 복호화부(160)에 제공한다.

3차원 모델 영상 복호화부(160)는 3차원 모델 영상을 재구성하여 원래의 텍스쳐 얼굴 영상을 생성하고, 생성된 텍스쳐 얼굴 영상을 모니터측(도면에 도시되지 않았음)으로 전송한다.

이와 같은 과정에 의거하여 자신의 텍스쳐 얼굴 영상을 상대측에 전송하고, 상대측 텍스쳐 얼굴 영상이 모니터에 디스플레이 되고 나면, 제어부(170)는 텍스트 채팅 프로그램부(180)를 구동한다. 텍스트 채팅 프로그램부(180)는 제어부(170)의 제어에 의해 구동되어 텍스트 채팅 프로그램을 실행한다.

이상, 설명한바와 같이, 본 발명은 컴퓨터 채팅시 대화자의 얼굴 영상을 전송하여 보다 실감있는 컴퓨터 채팅이 이루어질수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 통신망을 이용하여 제 1 단말과 제 2 단말간의 컴퓨터 채팅을 수행하는 컴퓨터 채팅 시스템에 있어서:

   상기 제 1 단말 및 제 2 단말은:

   상기 단말 이용자의 텍스쳐 얼굴 영상을 제공하는 텍스쳐 얼굴 영상 추출 수단;

   내부에 3차원 표준 향상 모델을 저장하고 있으며, 3차원 모델 기반 부호화 방식에 의거하여 상기 텍스쳐 얼굴 영상과 상기 3차원 표준 향상 모델을 정합함으로서, 부호화된 3차원 모델 영상을 생성하는 3차원 모델 영상 부호화 수단;

   상기 3차원 모델 영상을 정지 영상 부호화 방식에 의해 압축하는 정지 영상 부호화 수단;

   상기 통신망을 통해 전송되어 오는 압축된 3차원 모델 영상을 정지 영상 복호화 방식에 의해 압축 해제하는 정지 영상 복호화 수단;

   상기 압축 해제된 3차원 모델 영상을 재구성하여 원래의 텍스쳐 얼굴 영상을 생성하는 3차원 모델 영상 복호화 수단;

   상대측 단말과의 텍스트 채팅을 실행하기 위한 텍스트 채팅 프로그램수단;

   상기 컴퓨터 채팅시, 상기 정지 영상 부호화 방식에 의해 압축된 3차원 모델 영상이 상기 통신망을 통해 상대측 단말에 전송되도록 제어하고, 상기 통신망을 통해 전송되어 오는 3차원 모델 영상이 재구성되고 나면, 상기 텍스트 채팅 프로그램수단을 구동하여 상기 텍스트 채팅이 실행되도록 제어하는 제어 수단을 구비한 컴퓨터 채팅 시스템.