KR20170097392A - 비디오 저장 장치에서 수행되는 비디오 스토리지 절감 방법, 비디오 저장 장치 및 비디오 저장 서버 - Google Patents

비디오 저장 장치에서 수행되는 비디오 스토리지 절감 방법, 비디오 저장 장치 및 비디오 저장 서버 Download PDF

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비디오 저장 서버에서 수행되는 비디오 스토리지 절감 방법은 카메라로부터 원영상을 수신하고 저장하는 단계, 원영상에서 저장 기간이 제 1 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 제 1 시간이 경과된 복수의 프레임 중 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 선별하는 단계, 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 포함하는 제 1 영상을 저장하는 단계, 제 1 영상의 복수의 프레임 중 저장 기간이 제 2 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 제 2 시간이 경과된 복수의 프레임 중 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 선별하는 단계 및 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 포함하는 제 2 영상을 저장하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

비디오 저장 장치에서 수행되는 비디오 스토리지 절감 방법, 비디오 저장 장치 및 비디오 저장 서버{VIDEO STORAGE REDUCTION METHOD, VIDEO STORAGE APPARATUS AND VIDEO STORAGE SERVER}
본 발명은 비디오 저장 장치에서 수행되는 비디오 스토리지 절감 방법, 비디오 저장 장치 및 비디오 저장 서버에 관한 것이다.
최근 카메라 영상은 HD급 이상의 고해상도 영상으로 채택되고 있으며, 고해상도의 영상이 대중화되면서 카메라 영상을 저장하기 위한 스토리지 용량 또한 크게 증가하게 되었다.
한편, IP 기반의 카메라 영상은 네트워크를 통해 로컬 또는 원격지의 NVR(Network Video Recorder) 스토리지에 저장된다. 하나의 NVR 스토리지에는 복수의 카메라 영상이 저장되고, 필요시 NVR 스토리지를 통해 특정 기간 동안의 특정 카메라 영상을 검색할 수 있다.
한편, 카메라 영상에 대한 관리 운용의 효율성을 기하기 위해 네트워크 서버에서 NVR 기능을 담당하는 방식인 클라우드 비디오 모델이 각광받고 있다. 이러한 방식은 로컬에 물리적인 NVR 장치를 두는 대신에 국사(Internet Office) 또는 IDC(Internet Data Center) 등에 저장 서버를 두고, NVR 기능을 소프트웨어적으로 구현함으로써 카메라 영상을 저장하고 검색할 수 있다. 소프트웨어적으로 구현된 NVR는 비디오 영상 자체를 저장하는 스토리지와 복수의 카메라 영상을 모니터링하거나 검색을 제공하는 VMS(Video Monitoring System)로 구성된다.
비디오 영상을 저장하는 스토리지는 외장 하드와는 달리 SAN(Storage Area Network) 또는 NAS(Network Attached Storage) 등으로 구현되며, 안전성을 보장하기 위해 RAID(Redundant　Array　of　Inexpensive　Disks) 구조로 구성되기 때문에 스토리지를 구축하기 위해서 많은 투자비용이 수반된다.
또한, 카메라 영상이 고해상도 영상으로 채택됨에 따른 영상의 파일 크기 증가와 네트워크를 통한 카메라 영상의 대용량 전송이 가능해지면서, 해당 영상들을 저장하기 위한 스토리지 구축 및 관리 비용 등이 증가되는 문제점이 발생한다. 예를 들면, HD급 카메라 한 대에서 5Mbps의 영상 스트림이 출력된다고 가정하면, 해당 카메라의 영상을 1년간 저장하게 될 경우, 대략 20 TB의 스토리지의 용량이 요구될 수 있다. 만일, 수만대의 카메라가 네트워크로 연결되어 스토리지에 영상을 저장한다면 천문학적인 스토리지 비용이 발생하게 된다.
한편, 한국공개특허 제2011-0029683호에는 차량 운행시 수집되는 멀티미디어 데이터를 이벤트 발생 여부에 따라 저장하되, 이벤트가 발생하지 않은 일반 운행시에는 멀티미디어 데이터를 저장하지 않고 이벤트 발생 시에는 이벤트가 발생한 시점 전후의 단위 시간 동안의 멀티미디어 데이터를 저장하는 구성이 개시되어 있다.
기설정된 저장 기간의 경과에 따라 스토리지에 저장된 영상에서 유의미한 복수의 프레임을 선별하고, 선별된 복수의 프레임을 포함하는 영상만을 스토리지에 다시 저장하고자 한다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 비디오 저장 서버에서 수행되는 비디오 스토리지 절감 방법은 카메라로부터 원영상을 수신하고 저장하는 단계, 상기 원영상에서 저장 기간이 제 1 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 상기 제 1 시간이 경과된 복수의 프레임 중 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 선별하는 단계, 상기 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 포함하는 제 1 영상을 저장하는 단계, 상기 제 1 영상의 복수의 프레임 중 저장 기간이 제 2 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 상기 제 2 시간이 경과된 복수의 프레임 중 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 선별하는 단계 및 상기 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 포함하는 제 2 영상을 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 측면에 따른 비디오 저장 장치는 적어도 하나의 원영상을 저장하는 제 1 저장부, 상기 제 1 저장부에 저장된 원영상의 저장 기간이 제 1 시간이 경과된 영상 중 모션 이벤트가 발생한 영상을 저장하는 제 2 저장부, 상기 제 2 저장부에 저장된 영상의 저장 기간이 제 2 시간이 경과된 영상 중 기설정된 객체가 검출된 영상을 저장하는 제 3 저장부 및 상기 제 3 저장부에 저장된 영상의 저장 기간이 제 3 시간이 경과된 영상의 I 프레임을 포함하는 영상을 저장하는 제 4 저장부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 3 측면에 따른 비디오 저장 서버는 카메라로부터 원영상을 수신하는 영상 수신부, 상기 원영상에서 저장 기간이 제 1 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 상기 제 1 시간이 경과된 복수의 프레임 중 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 선별하는 모션 이벤트 검출부, 상기 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 포함하는 제 1 영상의 복수의 프레임 중 저장 기간이 제 2 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 상기 제 2 시간이 경과된 복수의 프레임 중 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 선별하는 객체 이벤트 검출부 및 상기 원영상, 상기 제 1 영상 및 상기 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 포함하는 제 2 영상을 저장하는 스토리지를 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 기설정된 저장 기간이 경과할 때마다 단계적으로 스토리지에 저장된 영상에서 유의미한 복수의 프레임을 선별하고, 선별된 복수의 프레임을 포함하는 영상만을 압축하여 스토리지에 다시 저장하기 때문에 스토리지의 유효 저장 공간을 늘릴 수 있으며, 스토리지의 구축 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 저장 기간의 경과에 따라 중요도가 낮은 프레임을 삭제하여 영상을 스토리지에 저장함으로써, 영상의 용량은 줄이되 영상의 본래의 의미는 보존할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 비디오 저장 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1에 도시된 비디오 저장 서버의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 도 1에 도시된 비디오 저장 서버의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 비디오 스토리지 절감 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 비디오 스토리지 절감 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 비디오 스토리지 절감 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 비디오 스토리지 절감 방법을 나타낸 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
이하, 첨부된 구성도 또는 처리 흐름도를 참고하여, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 비디오 저장 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 비디오 저장 시스템은 카메라(100) 및 비디오 저장 서버(110)를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 도 1의 비디오 저장 시스템은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 도 1을 통해 본 발명이 한정 해석되는 것은 아니며, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 도 1과 다르게 구성될 수도 있다.
일반적으로, 도 1의 비디오 저장 시스템의 각 구성요소들은 네트워크(120)를 통해 연결된다. 네트워크는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크(network)의 일례에는 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 3G, 4G, 5G 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
카메라(100)는 감시 대상 영역에 설치되어, 감시 대상 영역을 촬영하고, 촬영된 원영상을 네트워크(120)를 통해 비디오 저장 서버(110)에게 전송할 수 있다. 이러한 카메라(100)는 예를 들어, 도로에 설치되어 교통 정보를 알려주거나, 건물, 은행 주차장 등 다양한 장소에 설치될 수 있다. 이 때, 카메라(100)에 의해 촬영된 원영상은 시간 순서에 따라 감시 대상 영역을 촬영한 복수의 프레임으로 구성될 수 있다.
원영상은 복수의 프레임을 포함하는 하나의 영상일 수 있고, 복수의 프레임을 각각 포함하는 복수의 영상일 수도 있다.
비디오 저장 서버(110)는 카메라(100)로부터 원영상을 수신하고, 원영상을 스토리지에 저장할 수 있다.
이후, 비디오 저장 서버(110)는 스토리지의 구축 비용을 줄이기 위해, 스토리지에 저장된 원영상에 대한 복수의 프레임에서 기설정된 저장 기간이 경과함에 따라 중요도가 높은 프레임만을 선별하여 스토리지에 저장할 수 있다. 예를 들면, 영상의 제 1 프레임이 백그라운드만을 포함한 프레임이고, 영상의 제 2 프레임이 모션(움직임)이나 특정 객체를 포함하는 프레임인 경우, 비디오 저장 서버(110)는 영상의 제 2 프레임이 제 1 프레임에 비해 더 중요한 정보를 갖고 있다고 판단할 수 있다.
비디오 저장 서버(110)는 기설정된 저장 기간의 경과에 따라 영상의 저장 용량을 줄일 수 있다. 예를 들면, 24시간 이내에 촬영된 영상보다 1년 전에 촬영된 영상이 중요도가 떨어질 확률이 높기 때문에, 비디오 저장 서버(110)는 일정 저장 기간이 경과하기 전에는 원영상을 저장하고, 기설정된 저장 기간이 경과함에 따라 해당 원영상의 파일의 크기를 줄여나가되, 가능한 영상의 유의미한 내용을 손상시키지 않으면서 영상을 압축시켜 스토리지에 저장할 수 있다.
이하에서는 도 1의 비디오 저장 시스템의 각 구성요소의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1에 도시된 비디오 저장 서버(110)의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 비디오 저장 서버(110)는 영상 수신부(210), 모션 이벤트 검출부(220), 객체 이벤트 검출부(230), 사용자 인터페이스부(240), I 프레임 추출기(250), I 프레임 서브 샘플링부(260) 및 스토리지(270)를 포함할 수 있다. 다만, 도 2에 도시된 비디오 저장 서버(110)는 본 발명의 하나의 구현 예에 불과하며, 도 1에 도시된 구성요소들을 기초로 하여 여러 가지 변형이 가능하다.
영상 수신부(210)는 카메라(100)로부터 원영상을 수신할 수 있다.
모션 이벤트 검출부(220)는 원영상에서 저장 기간이 제 1 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 제 1 시간이 경과된 복수의 프레임 중 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 선별할 수 있다. 예를 들면, 모션 이벤트 검출부(220)는 스토리지(270)에 저장된 복수의 원영상 중에서 1개월이 경과된 원영상을 대상으로 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 검출할 수 있다. 또는, 원영상에서 1개월이 경과된 복수의 프레임을 대상으로 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 검출할 수 있다. 예를 들어, 제 1 시간은 1개월일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
모션 이벤트 검출부(220)는 제 1 시간이 경과된 원영상의 각 프레임 별로 모션 이벤트의 발생 여부를 검출할 수 있다.
모션 이벤트 검출부(220)는 프레임 내의 특정 영역에서의 조명 변화, 컬러 변화 등을 검출하기 위해 픽셀 또는 픽셀 그룹들의 변화량을 통해 모션 이벤트의 발생 여부를 검출할 수 있다.
그러나, 단순히 프레임 간의 화소 차이 정보만을 가지고 모션 이벤트의 발생 여부를 검출하는 경우에 비가 오거나 카메라 주변에 곤충이 나타나는 등의 상황에서 모션 이벤트가 발생한 것으로 잘못 판단될 수 있다.
따라서, 모션 이벤트 검출부(220)는 검출 대상 프레임의 기설정된 개수의 이전 프레임에 기초하여 백그라운드를 학습하여, 전경에 관한 기저 정보를 생성하고, 이를 모션 이벤트 검출에 활용할 수 있다. 예를 들면, 모션 이벤트 검출부(220)는 수 초 동안 백그라운드를 학습하여 앞으로 나타날 전경을 검출할 기저 정보를 생성할 수 있다.
예를 들면, 모션 이벤트 검출부(220)는 GMM(Gaussian Mixture Model)의 수학적 모델을 이용하여 기저 정보를 생성할 수 있다.
모션 이벤트 검출부(220)는 백그라운드, 전경에 관한 기저 정보에 기초하여 제 1 시간이 경과된 원영상에서 모션 이벤트의 발생한 프레임을 검출할 수 있다.
예를 들면, 모션 이벤트 검출부(220)는 백그라운드로 학습된 픽셀의 통계적 특징을 포함하지 않는 프레임을 모션 이벤트가 발생한 프레임으로서 검출할 수 있다.
모션 이벤트 검출부(220)는 백그라운드, 전경에 관한 기저 정보에 기초하여 각 프레임의 픽셀 별 조명 변화, 컬러 변화 중 적어도 하나를 검출할 수 있다.
스토리지(270)는 모션 이벤트 검출부(220)에 의해 선별된 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 포함하는 제 1 영상을 저장할 수 있다. 이 때, 제 1 영상은 모션 이벤트가 검출되지 않은 프레임이 삭제된 영상일 수 있다.
객체 이벤트 검출부(230)는 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 포함하는 제 1 영상의 복수의 프레임 중에서, 저장 기간이 제 2 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 제 2 시간이 경과된 복수의 프레임 중 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 선별할 수 있다. 여기서, 제 2 시간은 제 1 시간보다 이후 시간일 수 있다. 예를 들어, 제 2 시간은 3개월일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
객체 이벤트 검출부(230)는 제 2 시간이 경과된 제 1 영상의 복수의 프레임 중에서, 사용자 인터페이스(240)를 통해 선택된 객체(예컨대, 사람 객체, 얼굴 객체 및 차량 객체 등)가 검출된 복수의 프레임을 선별할 수 있다. 여기서, 사용자 인터페이스(240)는 기설정된 객체를 사전에 설정하고, 사람 객체, 얼굴 객체 및 차량 객체 중 적어도 하나를 선택하도록 하는 인터페이스를 제공할 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스(240)는 인터페이스를 통해 사람 객체, 얼굴 객체 및 차량 객체 중 적어도 하나를 선택하는 신호를 수신할 수 있다.
예를 들면, 사용자 인터페이스(240)를 통해 선택된 객체가 '사람'인 경우, 객체 이벤트 검출부(230)는 제 1 영상에서 '사람'이 포함된 프레임을 선별할 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스(240)를 통해 선택된 객체가 '사람 객체' 및 '차량 객체'인 경우, 객체 이벤트 검출부(230)는 제 1 영상에서 '사람'이 포함된 프레임 또는 '차량'이 포함된 프레임을 선별할 수 있다.
스토리지(270)는 객체 이벤트 검출부(230)에 의해 선별된 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 포함하는 제 2 영상을 저장할 수 있다. 이 때, 제 2 영상은 기설정된 객체가 검출되지 않은 프레임이 삭제된 영상일 수 있다.
I 프레임 추출기(250)는 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 포함하는 제 2 영상의 복수의 프레임 중 저장 기간이 제 3 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 제 3 시간이 경과된 복수의 프레임 중 복수의 I 프레임을 추출할 수 있다. 여기서, 제 3 시간은 제 2 시간 이후의 시간일 수 있다. 예를 들어, 제 3 시간은 6개월일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 제 2 영상은 I 프레임, P 프레임 및 B 프레임을 포함할 수 있다. I 프레임은 크기가 가장 크며, 기준이 되는 프레임이므로 필수적인 프레임일 수 있다. P 프레임은 이전에 부호화된 I 프레임이나 P 프레임을 참조하여 부호화될 수 있다.
B 프레임은 이전 프레임뿐만 아니라 이후 프레임까지 사용하여 부호화함으로써 압축효율을 극대화할 수 있다. 따라서 B 프레임은 앞뒤의 P 프레임 및 B 프레임이 없으면 디코딩될 수 없고, P 프레임은 이전 I 프레임이나 P 프레임이 없으면 디코딩될 수 없다.
또한, I 프레임은 시간의존성이 없이 자체적으로 디코딩이 가능하도록 만들어지는 키(Key) 프레임으로서의 역할을 한다. 전체 GOP(Group of Picture)에서 I 프레임이 차지하는 비트량이 30%라고 가정하면, 1초에 한 장면씩 I 프레임만으로 부호화된 영상의 데이터량은 기설정된 객체가 검출된 제 2 영상의 30%만 차지하므로, 복수의 I 프레임만을 추출함으로써 70% 비트량을 절감할 수 있다.
스토리지(270)는 추출된 복수의 I 프레임을 포함하는 제 3 영상을 저장할 수 있다.
I 프레임 서브 샘플링부(260)는 추출된 복수의 I 프레임을 포함하는 제 3 영상의 저장 기간이 제 4 시간이 경과된 경우, 해당 제 3 영상을 서브 샘플링(sub-sampling)을 통해 압축할 수 있다. 여기서, 제 4 시간은 제 3 시간 이후의 시간일 수 있다. 예를 들어, 제 4 시간은 9개월일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
스토리지(270)는 서브 샘플링을 통해 압축한 제 3 영상을 저장할 수 있다.
스토리지(260)의 일 예에는 비디오 저장 서버(110) 내부 또는 외부에 존재하는 하드디스크드라이브, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래쉬메모리 및 메모리카드 등이 포함된다.
한편, 당업자라면, 영상 수신부(210), 모션 이벤트 검출부(220), 객체 이벤트 검출부(230), 사용자 인터페이스부(240), I 프레임 추출기(250), I 프레임 서브 샘플링부(260) 및 스토리지(270) 각각이 분리되어 구현되거나, 이 중 하나 이상이 통합되어 구현될 수 있음을 충분히 이해할 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 도 1에 도시된 비디오 저장 장치(110)의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 비디오 저장 장치(110)는 제 1 저장부(310), 제 2 저장부(320), 제 3 저장부(330), 제 4 저장부(340) 및 제 5 저장부(350)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 비디오 저장 장치(110)는 비디오 저장 서버(110)의 다른 일 실시예로, 본 발명의 하나의 구현 예에 불과하며, 도 3에 도시된 구성요소들을 기초로 하여 여러 가지 변형이 가능하다.
제 1 저장부(310)는 카메라(100)로부터 적어도 하나의 원영상을 수신하여 저장할 수 있다. 여기서, 원영상은 예를 들어, 감시 대상 영역을 시간 순서에 따라 촬영된 복수의 프레임으로 구성될 수 있다.
제 2 저장부(320)는 제 1 저장부(310)에 저장된 원영상의 저장 기간이 제 1 시간이 경과된 원영상의 복수의 프레임 중 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 선별하고, 모션 이벤트가 발생하지 않은 프레임을 삭제할 수 있다.
구체적으로, 제 2 저장부(320)는 검출 대상 프레임의 기설정된 개수의 이전 프레임에 기초하여 백그라운드를 학습하여, 전경에 관한 기저 정보를 생성하고, 백그라운드, 전경에 관한 기저 정보에 기초하여 제 1 시간이 경과된 원영상에서 모션 이벤트의 발생한 프레임을 검출할 수 있다. 여기서, 모션 이벤트가 발생한 영상은 예를 들어, 픽셀 별 조명 변화, 컬러 변화 등이 검출된 영상일 수 있다.
제 2 저장부(320)는 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 포함하는 제 1 영상을 저장할 수 있다.
제 3 저장부(330)는 제 2 저장부(320)에 저장된 제 1 영상의 저장 기간이 제 2 시간이 경과된 경우, 제 2 시간이 경과된 복수의 프레임 중 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 선별하고, 기설정된 객체가 검출되지 않은 프레임을 삭제할 수 있다. 여기서, 제 2 시간은 제 1 시간보다 이후 시간일 수 있다. 여기서, 기설정된 객체는 사람 객체, 얼굴 객체 및 차량 객체 중 적어도 하나를 포함하며, 사용자 인터페이스를 통해 미리 설정될 수 있다.
제 3 저장부(330)는 기설정된 객체가 검출된 영상을 포함하는 제 2 영상을 저장할 수 있다.
제 4 저장부(340)는 제 3 저장부(330)에 저장된 제 2 영상의 저장 기간이 제 3 시간이 경과된 경우, 제 2 영상의 복수의 프레임에서 I 프레임만을 추출하여, I 프레임을 포함하는 제 3 영상을 저장할 수 있다. 여기서, 제 3 시간은 제 2 시간보다 이후 시간일 수 있다.
제 5 저장부(350)는 제 4 저장부(350)에 저장된 제 3 영상 중 저장 기간이 제 4 시간이 경과된 영상을 서브 샘플링(sub-sampling)을 통해 압축하여 저장할 수 있다. 여기서, 제 4 시간은 제 3 시간보다 이후 시간일 수 있다.
한편, 당업자라면, 제 1 저장부(310), 제 2 저장부(320), 제 3 저장부(330), 제 4 저장부(340) 및 제 5 저장부(350) 각각이 분리되어 구현되거나, 이 중 하나 이상이 통합되어 구현될 수 있음을 충분히 이해할 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 비디오 스토리지 절감 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따르면 기설정된 저장 기간 경과에 따라 기설정된 방식으로 비디오 저장 서버(110)에 저장된 영상을 압축함으로써 비디오 저장 서버(110)의 저장 가능 용량을 늘릴 수 있다.
예를 들면, 제 1 시간(405)이 경과된 원영상(400)의 복수의 프레임에서 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 제외한 나머지 복수의 프레임을 삭제하고, 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 포함하는 제 1 영상(401)을 비디오 저장 서버(110)에 저장하게 되면, 삭제된 복수의 프레임의 크기만큼의 비디오 저장 서버(110)의 저장 가능 용량을 확보할 수 있다.
이후, 제 2 시간(406)이 경과된 제 1 영상(401)에서 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 제외한 나머지 복수의 프레임을 삭제하고, 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 포함하는 제 2 영상(402)을 비디오 저장 서버(110)에 저장하게 되면, 삭제된 복수의 프레임의 크기만큼의 비디오 저장 서버(110)의 저장 가능 용량을 확보할 수 있다.
제 3 시간(407)이 경과된 제 2 영상(402)에서 복수의 I 프레임만을 추출하여 복수의 I 프레임을 포함하는 제 3 영상(403)을 비디오 저장 서버(110)에 저장하게 되면, P 프레임 및 B 프레임이 차지한 크기만큼의 저장 가능 용량을 비디오 저장 서버(110)에서 확보할 수 있다.
제 4 시간(408)이 경과된 제 3 영상(403)을 서브 샘플링을 통해 압축함으로써 비디오 저장 서버(110)의 저장 가능 용량을 추가적으로 확보할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 비디오 스토리지 절감 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 카메라(100)에서 5Mbps로 원영상이 출력된다고 가정하면, 원영상이 비디오 저장 서버(110)에 저장되는 크기(500)은 5Mbps * 60 sec * 60 min * 24 hr * 365 days / 8 bit = 20 * 1012
Figure pat00001
Byte(약 20 TB)일 수 있다.
제 1 시간이 경과된 이후, 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 포함하는 제 1 영상이 비디오 저장 서버(110)에 저장되는 크기(501)은 5Mbps * 60 sec * 60 min * 24 hr * 365 days / 8 bit * 1/100= 200 * 109
Figure pat00002
Byte(약 200 GB)만큼 절감될 수 있다.
제 2 시간이 경과된 이후, 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 포함하는 제 2 영상이 비디오 저장 서버(110)에 저장되는 크기(503)은 5Mbps * 60 sec * 60 min * 24 hr * 365 days / 8 bit * 1/100 * 1/10= 20 * 109
Figure pat00003
Byte(약 20 GB)만큼 절감될 수 있다.
제 3 시간이 경과된 이후, 제 2 영상에서 추출된 복수의 I 프레임을 포함하는 제 3 영상이 비디오 저장 서버(110)에 저장되는 크기(503)은 5Mbps * 60 sec * 60 min * 24 hr * 365 days / 8 bit * 1/100 * 1/20= 10 * 1012
Figure pat00004
Byte(약 10 GB)만큼 절감될 수 있다.
제 4 시간이 경과된 이후, 서브 샘플링을 통해 압축된 제 3 영상이 비디오 저장 서버(110)에 저장되는 크기(504)은 5Mbps * 60 sec * 60 min * 24 hr * 365 days / 8 bit * 1/100 * 1/40= 5 * 1012
Figure pat00005
Byte(약 5 GB)만큼 절감될 수 있다.
만일, 3년 후에 영상을 저장하지 않는다고 가정하면, 카메라 1대당 3년간 필요한 스토리지 용량은 60 TB에서 대략 (20 TB * 1/12) + (200 GB * 2/12) + (20 GB * 3/12) + (10 GB* 3/12) + (5GB*(3/12+2)) = 약 1.7 TB로 절감할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 비디오 스토리지 절감 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 6에 도시된 실시예에 따른 비디오 스토리지 절감 방법은 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에 따른 카메라(100) 및 비디오 저장 서버(110)에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 5의 카메라(100) 및 비디오 저장 서버(110)에 관하여 기술된 내용은 도 6에 도시된 실시예에 따른 비디오 스토리지 절감 방법에도 적용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 단계 S601에서 비디오 저장 서버(110)는 카메라(100)로부터 원영상을 수신할 수 있다.
단계 S602에서 비디오 저장 서버(110)는 수신된 원영상을 스토리지(270)에 저장할 수 있다.
단계 S603에서 비디오 저장 서버(110)는 원영상의 저장 기간이 제 1 시간을 경과하였는지 판단할 수 있다.
단계 S604에서 비디오 저장 서버(110)는 판단 결과, 원영상의 저장 기간이 제 1 시간을 경과한 경우, 원영상의 복수의 프레임 중에서 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 선별할 수 있다.
단계 S605에서 비디오 저장 서버(110)는 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 제외한 프레임을 삭제하고, 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 포함하는 제 1 영상을 스토리지(270)에 저장할 수 있다.
단계 S606에서 비디오 저장 서버(110)는 제 1 영상의 저장 기간이 제 2 시간을 경과하였는지 판단할 수 있다.
단계 S607에서 비디오 저장 서버(110)는 판단 결과, 제 1 영상의 저장 기간이 제 2 시간을 경과한 경우, 제 1 영상의 복수의 프레임 중에서 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 선별할 수 있다. 여기서, 기설정된 객체는 사람 객체, 얼굴 객체 및 차량 객체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계 S608에서 비디오 저장 서버(110)는 제 1 영상에서 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 제외한 프레임을 삭제하고, 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 포함하는 제 2 영상을 스토리지(270)에 저장할 수 있다.
단계 S609에서 비디오 저장 서버(110)는 제 2 영상의 저장 기간이 제 3 시간을 경과하였는지 판단할 수 있다.
단계 S610에서 비디오 저장 서버(110)는 판단 결과, 제 2 영상의 저장 기간이 제 3 시간을 경과한 경우, 제 2 영상의 복수의 프레임 중에서 복수의 I 프레임을 추출할 수 있다.
단계 S611에서 비디오 저장 서버(110)는 추출된 복수의 I 프레임을 포함하는 제 3 영상을 스토리지(270)에 저장할 수 있다.
단계 S612에서 비디오 저장 서버(110)는 제 3 영상의 저장 기간이 제 4 시간을 경과하였는지 판단할 수 있다.
단계 S613에서 비디오 저장 서버(110)는 판단 결과, 제 3 영상의 저장 기간이 제 4 시간을 경과한 경우, 제 3 영상을 서브 샘플링을 통해 압축할 수 있다.
단계 S614에서 비디오 저장 서버(100)는 서브 샘플링을 통해 압축된 제 4 영상을 스토리지(270)에 저장할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S601 내지 S614는 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 비디오 스토리지 절감 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7에 도시된 실시예에 따른 비디오 스토리지 절감 방법은 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예에 따른 비디오 저장 서버(110)에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 6의 비디오 저장 서버(110)에 관하여 기술된 내용은 도 7에 도시된 실시예에 따른 비디오 스토리지 절감 방법에도 적용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 단계 S701에서 비디오 저장 서버(110)는 카메라(100)로부터 원영상을 수신하고 저장할 수 있다.
단계 S703에서 비디오 저장 서버(110)는 원영상에서 저장 기간이 제 1 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 제 1 시간이 경과된 복수의 프레임 중 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 선별할 수 있다.
단계 S705에서 비디오 저장 서버(110)는 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 포함하는 제 1 영상을 저장할 수 있다.
단계 S707에서 비디오 저장 서버(110)는 제 1 영상의 복수의 프레임 중 저장 기간이 제 2 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 제 2 시간이 경과된 복수의 프레임 중 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 선별할 수 있다. 여기서, 설정된 객체는 사람 객체, 얼굴 객체 및 차량 객체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계 S709에서 비디오 저장 서버(110)는 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 포함하는 제 2 영상을 저장할 수 있다.
도 7에는 도시되지 않았으나, 단계 S709 이후에, 비디오 저장 서버(110)는 제 2 영상의 복수의 프레임 중 저장 기간이 제 3 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 제 3 시간이 경과된 복수의 프레임 중 복수의 I 프레임을 추출할 수 있다. 또한, 비디오 저장 서버(110)는 추출된 복수의 I 프레임을 포함하는 제 3 영상을 저장할 수 있다.
도 7에는 도시되지 않았으나, 단계 S709 이후에, 비디오 저장 서버(110)는 제 3 영상을 서브 샘플링(sub-sampling)을 통해 압축하여 저장할 수 있다.
도 7에는 도시되지 않았으나, 단계 S705에서 비디오 저장 서버(110)는 원영상에서 저장 기간이 제 1 시간이 경과된 복수의 프레임 중 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 제외한 프레임을 삭제할 수 있다.
도 7에는 도시되지 않았으나, 단계 S709에서 비디오 저장 서버(110)는 제 1 영상에서 저장 기간이 제 2 시간이 경과된 복수의 프레임 중 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 제외한 프레임을 삭제할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S701 내지 S709는 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 카메라
110: 비디오 저장 서버

Claims (18)

  1. 비디오 저장 서버에서 수행되는 비디오 스토리지 절감 방법에 있어서,
    카메라로부터 원영상을 수신하고 저장하는 단계;
    상기 원영상에서 저장 기간이 제 1 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 상기 제 1 시간이 경과된 복수의 프레임 중 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 선별하는 단계;
    상기 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 포함하는 제 1 영상을 저장하는 단계;
    상기 제 1 영상의 복수의 프레임 중 저장 기간이 제 2 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 상기 제 2 시간이 경과된 복수의 프레임 중 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 선별하는 단계; 및
    상기 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 포함하는 제 2 영상을 저장하는 단계
    를 포함하는 것인, 비디오 스토리지 절감 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 영상의 복수의 프레임 중 저장 기간이 제 3 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 상기 제 3 시간이 경과된 복수의 프레임 중 복수의 I 프레임을 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 복수의 I 프레임을 포함하는 제 3 영상을 저장하는 단계
    를 더 포함하는 것인, 비디오 스토리지 절감 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3 영상을 서브 샘플링(sub-sampling)을 통해 압축하는 단계
    를 더 포함하는 것인, 비디오 스토리지 절감 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 포함하는 제 1 영상을 저장하는 단계는
    상기 저장 기간이 제 1 시간이 경과된 복수의 프레임 중 상기 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 제외한 프레임을 삭제하는 단계
    를 포함하는 것인, 비디오 스토리지 절감 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 포함하는 제 2 영상을 저장하는 단계는
    상기 저장 기간이 제 2 시간이 경과된 복수의 프레임 중 상기 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 제외한 프레임을 삭제하는 단계
    를 포함하는 것인, 비디오 스토리지 절감 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기설정된 객체는 사람 객체, 얼굴 객체 및 차량 객체 중 적어도 하나인 것인, 비디오 스토리지 절감 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 시간은 상기 제 1 시간보다 이후 시간인 것인, 비디오 스토리지 절감 방법.
  8. 비디오 저장 장치에 있어서,
    적어도 하나의 원영상을 저장하는 제 1 저장부;
    상기 제 1 저장부에 저장된 원영상의 저장 기간이 제 1 시간이 경과된 영상 중 모션 이벤트가 발생한 영상을 저장하는 제 2 저장부;
    상기 제 2 저장부에 저장된 영상의 저장 기간이 제 2 시간이 경과된 영상 중 기설정된 객체가 검출된 영상을 저장하는 제 3 저장부; 및
    상기 제 3 저장부에 저장된 영상의 저장 기간이 제 3 시간이 경과된 영상의 I 프레임을 포함하는 영상을 저장하는 제 4 저장부
    를 포함하는 것인, 비디오 저장 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 4 저장부에 저장된 영상 중 저장 기간이 제 4 시간이 경과된 영상을 서브 샘플링(sub-sampling)을 통해 압축한 영상을 저장하는 제 5 저장부
    를 더 포함하는 것인, 비디오 저장 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 시간은 상기 제 1 시간보다 이후 시간이고, 상기 제 3 시간은 상기 제 2 시간보다 이후 시간이고, 상기 제 4 시간은 상기 제 3 시간보다 이후 시간인 것인, 비디오 저장 장치.
  11. 비디오 저장 서버에 있어서,
    카메라로부터 원영상을 수신하는 영상 수신부;
    상기 원영상에서 저장 기간이 제 1 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 상기 제 1 시간이 경과된 복수의 프레임 중 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 선별하는 모션 이벤트 검출부;
    상기 모션 이벤트가 발생한 복수의 프레임을 포함하는 제 1 영상의 복수의 프레임 중 저장 기간이 제 2 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 상기 제 2 시간이 경과된 복수의 프레임 중 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 선별하는 객체 이벤트 검출부; 및
    상기 원영상, 상기 제 1 영상 및 상기 기설정된 객체가 검출된 복수의 프레임을 포함하는 제 2 영상을 저장하는 스토리지
    를 포함하는 것인, 비디오 저장 서버.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 영상의 복수의 프레임 중 저장 기간이 제 3 시간이 경과된 복수의 프레임을 결정하고, 상기 제 3 시간이 경과된 복수의 프레임 중 복수의 I 프레임을 추출하는 I 프레임 추출기
    를 더 포함하는 것인, 비디오 저장 서버.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 추출된 복수의 I 프레임을 포함하는 제 3 영상을 서브 샘플링(sub-sampling)을 통해 압축하는 I 프레임 서브 샘플링부
    를 더 포함하는 것인, 비디오 저장 서버.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 스토리지는 상기 추출된 복수의 I 프레임을 포함하는 제 3 영상을 저장하는 것인, 비디오 저장 서버.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 기설정된 객체를 설정하도록 구성된 사용자 인터페이스부
    를 더 포함하고,
    상기 사용자 인터페이스부는 사람 객체, 얼굴 객체 및 차량 객체 중 적어도 하나를 선택하도록 하는 인터페이스를 제공하고,
    상기 인터페이스를 통해 상기 사람 객체, 얼굴 객체 및 차량 객체 중 적어도 하나를 선택하는 신호를 수신하는 것인, 비디오 저장 서버.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 객체 이벤트 검출부는 상기 사람 객체, 얼굴 객체 및 차량 객체 중 상기 인터페이스를 통해 선택된 객체가 검출된 복수의 프레임을 선별하는 것인, 비디오 저장 서버.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 모션 이벤트 검출부는 각 프레임 별로 상기 모션 이벤트의 발생 여부를 검출하되,
    검출 대상 프레임의 기설정된 개수의 이전 프레임에 기초하여 백그라운드를 학습하여, 전경에 관한 기저 정보를 생성하는 것인, 비디오 저장 서버.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 모션 이벤트 검출부는
    상기 백그라운드, 전경에 관한 기저 정보에 기초하여 상기 각 프레임의 픽셀 별 조명 변화, 컬러 변화 중 적어도 하나를 검출하는 것인, 비디오 저장 서버.
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