KR20180061022A - 비디오 카메라의 적외선 차단 필터를 제어하기 위한 방법 - Google Patents

비디오 카메라의 적외선 차단 필터를 제어하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

비디오 카메라(100)의 적외선 차단 필터(IR-차단 필터)(110)를 제어하기 위한 방범이 제공된다. 비디오 카메라(100)의 IR-차단 필터(110)의 상태를 전환시키기 위한 표시가 수신되고, 그리고 IR-차단 필터(110)의 상태의 전환은 비디오 카메라(100)에 의해 캡처된 프레임들의 비디오 인코딩과 동기화되며, 이러한 동기화는, 비디오 카메라(100)가 인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 프레임 이전에 미리결정된 수의 프레임들만큼 앞에 있는 프레임을 캡처하려고 하는 때에 IR 차단 필터(110)의 상태 전환이 일어나게 IR-차단 필터(110)가 제어되도록 수행된다.

Description

비디오 카메라의 적외선 차단 필터를 제어하기 위한 방법{METHOD FOR CONTROLLING AN INFRARED CUT FILTER OF A VIDEO CAMERA}
본 발명은 비디오 카메라(video camera)들의 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 비디오 카메라의 적외선 차단 필터(infrared cut filter)의 제어에 관한 것이다.
주간 기능(day functionality) 및 야간 기능(night functionality)을 모두 제공하는 비디오 카메라들이 존재한다. 이러한 카메라들은 옥외 설치(outdoor installation)들에서 사용되도록 설계되어 있거나 혹은 조명(lighting)이 불량한 옥내 환경(indoor environment)들에서 사용되도록 설계되어 있다. 주간 모드(day mode)에 있는 경우, 즉 장면(scene) 내의 광(light)이 특정 레벨(level)보다 더 큰 레벨을 갖는 경우, 카메라는 컬러 이미지(colour image)들을 전달한다. 광의 레벨이 특정 레벨 아래로 떨어짐에 따라, 카메라는 자동적으로 야간 모드(night mode)로 전환(switch)되어 고-품질의 흑색 및 백색 이미지들을 전달하기 위해 근적외선(near infrared)(IR) 광을 이용하게 된다.
700 nm로부터 최대 약 1000 nm에 걸쳐 있는 근-적외선 광은 인간의 눈으로 볼 수 있는 것을 넘는 광이지만, 대부분의 카메라 센서들은 이러한 광을 검출할 수 있고 이것을 이용할 수 있다. 주간 모드에 있는 경우, 카메라는 IR 광을 필터링(filtering out)하는 IR-차단 필터를 사용하고, 이에 따라 카메라는 인간의 눈이 이미지들의 컬러들을 볼 때 이러한 이미지들의 컬러들을 왜곡(distort)시키지 않게 된다. 카메라가 야간 모드에 있는 경우, IR-차단 필터는 제거되고, 그럼으로써 카메라의 광 감도(light sensitivity)는 0.001 럭스(lux) 혹은 더 낮은 값으로 떨어질 수 있게 된다.
공개 번호가 US 2015/138368 A1인 미국 특허 출원은 IR-차단 필터를 갖는 이미지화 장치(imaging apparatus)에 관한 것으로, 여기서 IR-차단 필터는 측정된 밝기 값(brightness value)에 따라 이미지화 광학 시스템의 광 경로(optical path)로부터 제거되거나 삽입될 수 있다.
IR-차단 필터의 상태가 변경될 때, 즉, IR-차단 필터가 턴온(turn on)되거나 혹은 턴오프(turn off)될 때, 카메라에 의해 캡처된 비디오 내에는 갑작스러운 변화가 존재할 것인데, 왜냐하면 부분적으로는 컬러들이 도입되거나 혹은 제거되기 때문에, 그리고 부분적으로는 IR 스펙트럼(IR spectrum)과 비교하여 가시 스펙트럼(visible spectrum)에서 물체(object)들이 다르게 보이기 때문이다. 이러한 변화는 비디오의 외관(appearance)에 영향을 미칠 뿐만 아니라 비디오의 인코딩(encoding)의 효율 및 품질에 영향을 줄 것이다.
MPEG-4 및 H.264와 같은 알려진 비디오 인코딩 기법들은 일련의 프레임(frame)들 간에 비디오 데이터를 감소시키기 위해 인터프레임 예측(interframe prediction)을 사용한다. 이것은 차이 코딩(difference coding) 및 블록-기반 움직임 보상(block-based motion compensation)과 같은 기법들을 포함한다(차이 코딩에서는 하나의 프레임이 참조 프레임(reference frame)과 비교되고, 참조 프레임에 대해 변경된 픽셀들만이 코딩됨; 그리고 블록-기반 움직임 보상에서는 참조 프레임 내에서 매칭되는 블록(matching block)을 찾아냄으로써 블록별로 새로운 프레임이 예측될 수 있음).
인터프레임 예측(interframe prediction)을 사용하는 경우, 각각의 프레임은 특정 타입의 프레임으로서 분류되는바, 예컨대 인트라-프레임(intra-frame)(이것은 때에 따라서는 예를 들어, H.264에서 I-프레임(I-frame)으로서 지칭됨) 또는 인터-프레임(inter-frame)(이것은 때에 따라서는 예를 들어, H.264에서 P-프레임(P-frame) 혹은 B-프레임(B-frame)으로서 지칭됨)과 같은 것으로 분류된다. 인트라-프레임은 다른 이미지들에 대한 어떠한 참조도 없이 독립적으로 디코딩(decoding)될 수 있는 자립형 프레임(self-contained frame)이다. 특히, 인트라-프레임들을 인코딩하는 경우, 루미넌스 채널(luminance channel) 및 크로미넌스 채널(chrominance channel)은 예측 코딩(prediction coding), 변환 코딩(transform coding) 및 엔트로피 코딩(entropy coding)을 통해 단일 프레임의 임의의 주어진 채널(channel) 내의 픽셀(pixel)들의 공간적 리던던시(spatial redundancy)를 이용함으로써 인코딩된다. 이것은 프레임을 코딩하기 위해 더 이른 인트라-프레임 및/또는 인터-프레임(들)의 일부분들을 참조하는 인터-프레임과는 대조적인 것이다. 인터-프레임들을 인코딩하는 경우, 별개의 프레임들 간의 시간적 리던던시(temporal redundancy)가 이용되고, 이러한 인코딩은 움직임-보상 예측 기법(motion-compensation prediction technique)에 의존하는데, 여기서 움직임-보상 예측 기법은 픽셀들의 선택된 블록들에 대해 하나의 프레임으로부터 또 하나의 다른 프레임으로의 픽셀들 내의 움직임을 인코딩함으로써 하나 이상의 이전의 프레임들로부터 임의의 프레임의 일부분들을 예측한다.
IR-차단 필터의 상태가 변경된 이후 비디오의 맨 처음 프레임은 선행하는 프레임들과는 매우 다를 것이다. 결과적으로, 만약 IR-차단 필터의 상태가 변경된 이후 맨 처음 프레임이 그 선행하는 프레임들을 참조하여 인코딩된다면(즉, 인터-프레임으로서 인코딩된다면), 결과적으로 인코딩되는 프레임은 매우 커질 것이다. 이것은 또한, 다음 인트라-프레임이 발생될 때까지 지속될 불량한 참조 이미지를 구성할 것이고, 그럼으로써 다음 인트라-프레임이 발생될 때까지는 인코딩되는 비디오의 효율 및 품질에 악영향을 미치게 된다. 따라서, 개선할 여지가 존재한다.
공개 번호가 EP 2727330 A1인 유럽 특허 출원은, 비디오 카메라에 결합되는 비디오 인코더의 인코딩 속성들(encoding properties)에 따라, 비디오 카메라의 이미지화 파라미터(imaging parameter)들, 예컨대, 노출(exposure) 및 컬러 밸런스(color balance)와 같은 것을 조정하는 것에 관한 것이다. 인코딩 속성들은 비디오 시퀀스(video sequence) 내에서 어떤 이미지가 다음 인트라-코딩 이미지(next intra-coded image)로 압축될 것인지에 관한 표시를 포함할 수 있다.
앞서의 내용을 고려하여, 이에 따라 본 발명의 목적은 IR-차단 필터가 비디오의 인코딩의 효율 및 품질에 미치는 영향을 감소시키려는 것이다.
본 발명의 제 1 실시형태에 따르면, 앞서의 목적은, 비디오 카메라(video camera)에서 수행되는, 비디오 카메라의 적외선 차단 필터(InfraRed cut filter, IR-차단 필터)를 제어하기 위한 방법에 의해 달성되며, 이러한 방법은,
비디오 카메라의 IR-차단 필터의 상태를 전환시키기 위한 표시(indication)를 수신하는 것(여기서, IR-차단 필터는 온 상태(ON state)와 오프 상태(OFF state) 간에 전환가능(switchable)하고, 온 상태는 IR-차단 필터가 적외선 광(infrared light)을 필터링(filtering out)하는 상태이고, 오프 상태는 IR 차단 필터가 적외선 광을 필터링하지 않는 상태임); 그리고
IR-차단 필터의 상태의 전환을 비디오 카메라에 의해 캡처(capture)된 프레임(frame)들의 비디오 인코딩(video encoding)과 동기화(synchronizing)시키는 것(여기서, 동기화는, 비디오 카메라가 인트라-프레임(intra-frame)으로서 인코딩되도록 스케줄링(scheduling)되어 있는 프레임 이전에 미리결정된 수의 프레임들만큼 앞에 있는 프레임을 캡처하려고 하는 때에, IR-차단 필터의 상태 전환이 일어나게 IR-차단 필터가 제어되도록 수행됨)을 포함한다.
이러한 구성을 이용하여, IR-차단 필터의 상태를 전환시키는 것은 카메라에 의해 캡처된 프레임들을 인코딩하는 것과 동기화된다. 특히, IR-차단 필터의 제어는 다음 인트라-프레임이 언제 인코딩될 것인지에 근거하여 이루어진다. 이러한 방식으로, IR-차단 필터는 프레임들의 인코딩의 효율 및 품질에 미치는 영향이 적은 순간에 상태의 전환이 일어나도록 제어된다.
"IR-차단 필터"는 적외선 광을 필터링하는 필터(filter)를 의미한다.
"IR-차단 필터의 상태 전환"은 IR-차단 필터가 턴온되는 것(즉, 적외선 광을 필터링하도록 활성화되는 것), 혹은 턴오프되는 것(즉, 적외선 광을 필터링하지 않도록 활성화되는 것)을 의미한다. 예를 들어, IR-차단 필터는 카메라의 이미지 센서에 대한 위치를 바꿈으로써 상태들의 전환이 일어나게 하는 물리적 필터일 수 있다.
"인트라-프레임"은 다른 이미지들에 대한 어떠한 참조도 없이 독립적으로 인코딩되는 자립형 프레임을 의미한다. 이것은 더 이른 인트라-프레임 및/또는 인터-프레임(들)을 참조함으로써 인코딩되는 인터-프레임과는 대조적인 것이다. H.264 표준에서, 인트라-프레임들은 I-프레임들로서 지칭된다. H.264 표준에서 인터-프레임들의 예들은 P-프레임들(예측된 프레임(Predicted frame)들) 혹은 B-프레임들(양-방향성 예측된 프레임(Bi-directional predicted frame)들)이다.
미리결정된 수의 프레임들에서 미리결정된 수는 제로(zero)일 수 있고, 이에 따라, 비디오 카메라가 인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 프레임을 캡처하려고 하는 때에 IR-차단 필터의 상태 전환이 일어나도록 IR-차단 필터가 제어되게 된다. 이러한 방식으로, IR-차단 필터의 상태가 변경된 이후 인코딩될 맨 처음 프레임은 인트라-프레임으로서 인코딩된다. 이것은 코딩 효율 및 품질을 개선하는데, 왜냐하면 전환 이후 맨 처음 프레임이 인터-프레임으로서 인코딩되는 앞서 설명된 상황을 피하기 때문이다.
IR-차단 필터가 제 1 상태에 있는지 아니면 제 2 상태에 있는지 여부에 따라, 이미지 프레임들을 캡처하는 것 그리고 캡처된 이미지 프레임들을 프로세싱하는 것을 수행하기 위한 바람직한 혹은 심지어 최적인 다양한 파라미터 설정(parameter setting)들이 존재한다. 예를 들어, 노출(exposure), 초점(focus), 및 화이트 밸런스(white balance)의 다양한 바람직한 값들이 존재할 수 있다. IR-차단 필터가 제 1 상태로부터 제 2 상태로 전환됨에 따라, 카메라 센서에서의 광 상태(light condition)들은 급작스럽게 변경되고, 이것은 카메라로 하여금 새로운 상태들에 적응하도록 하기 위해 그 파라미터 설정들을 자동적으로 조정하도록 한다. 하지만, 전형적으로, 파라미터들이 정착(settle)하는 데는 얼마간의 시간이 소요된다. 파라미터들이 정착되지 않았던 동안, 과도 상태(transient state)에 있는 변동하는 파라미터들을 사용하여 캡처되는 그리고/또는 프로세싱되는 프레임들은 비디오 내에 변형(variation)들을 유발시킬 것이다. 이러한 변형들은 비디오 내에서 보여질 수 있고, 그리고 아티팩트(artifact)들을 인코딩할 위험을 증가시킨다.
IR-차단 필터의 상태 변경 이후 맨 처음 프레임이 인트라-프레임으로서 인코딩되는 경우에 파라미터들의 정착 시간(settling time)은 바람직하지 않다. 그 이유는 이러한 인트라-프레임은 변동하는 파라미터들에 의해 유발된 프레임들 간의 변형들로 인해 인터-프레임들로서 인코딩될 후속하는 프레임들에 대한 불량한 참조 프레임이 될 것이기 때문이다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 방법은, IR 차단 필터의 상태가 제 1 상태로부터 제 2 상태로 전환될 때, 비디오 카메라의 이미지 캡처 파라미터(image capturing parameter)들과 이미지 신호 프로세싱 파라미터(image signal processing parameter)들 중 적어도 하나를 제1의 미리정의된 세트의 값들로부터 제2의 미리정의된 세트의 값들로 변경시킬 수 있으며, 여기서, 제1의 미리정의된 세트의 값들은 제 1 상태와 관련된 값들이고, 제2의 미리정의된 세트의 값들은 제 2 상태와 관련된 값들이다. 제 1 상태는 온 상태와 오프 상태 중 하나의 상태이고, 그리고 제 2 상태는 온 상태와 오프 상태 중 나머지 하나의 상태이다. IR-차단 필터의 상태가 전환될 때 파라미터들을 변경시킴으로서, 파라미터 설정들은 제 1 상태에 대해 바람직한 값들의 세트로부터 제 2 상태에 대해 바람직한 값들의 세트로 직접적으로 변경될 수 있다. 이러한 방식으로, 파라미터들의 정착 시간과 관련된 문제는 제거되고, 결과적으로, 해당 인트라-프레임은 후속하는 프레임들에 대한 양호한 참조 프레임으로서의 역할을 할 것이다.
제1의 미리정의된 세트의 값들 및 제2의 미리정의된 세트의 값들은 노출, 초점, 및 화이트 밸런스 중 적어도 하나와 관련된 파라미터들을 포함할 수 있다. 이러한 파라미터들의 값들은 전형적으로 IR 광에 의해 영향을 받는다.
IR-차단 필터의 상태를 전환시키는 것과 관련하여 파라미터들의 정착 시간과 관련된 문제에 접근하는 또 하나의 다른 방법은, 다음 스케줄링된 인트라-프레임 이전에 미리정의된 수의 프레임들에 대응하는 기간(time period)만큼 앞에서 IR-차단 필터의 상태 전환이 일어나도록 IR-차단 필터를 제어하는 것이고, 이에 따라 파라미터들은 다음 스케줄링된 인트라-프레임이 캡처되기 전에 정착할 시간을 갖게 된다. 더 구체적으로, 미리결정된 수의 프레임들에서 미리결정된 수는 일(one)보다 크거나 같을 수 있다.
더욱이, 앞서의 기간 동안, 가능한 한 적은 수의 비트(bit)들이 IR-차단 필터의 전환과 다음 스케줄링된 인트라-프레임 사이에 있는 프레임들을 인코딩할 때 소비될 수 있다. 따라서, 본 방법은 또한, 비디오 카메라에 의해 캡처된 프레임들을 비트스트림(bitstream)으로 인코딩하되, 비트스트림이, 인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 프레임 이전에 있는 미리결정된 수의 프레임들에 대해서 어떠한 인코딩된 차이(encoded difference)들도 포함하지 않도록 인코딩하는 것을 포함할 수 있다. 이것은, 예를 들어, IR-차단 필터의 상태 전환 직전에 있는 프레임과 인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 프레임 사이에서 인코더 내의 메모리 버퍼(memory buffer)들을 업데이트하지 않음으로써 달성될 수 있다.
이것은 또한, 인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 프레임 이전에 있는 미리결정된 수의 프레임들 각각을 IR-차단 필터의 상태 전환 직전의 프레임과 동일한 프레임이 되는 것으로서 인코딩함으로써 달성될 수 있다. 이러한 방식으로, 비디오는 파라미터들이 정착되는 기간 동안 "프리징(freezing)"된다. 따라서 이러한 기간 동안 수행된 파라미터 조정은 비디오 내에서 볼 수 없고, 결과적으로 이로부터 기인하는 임의의 인코딩 아티팩트들이 제거된다.
이것은 예를 들어, 비어 있는 프레임들을 전송함으로써 달성될 수 있다. 대안적으로, 인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 프레임 이전에 있는 미리결정된 수의 프레임들은 P-스킵 프레임(P-skip frame)들로서 인코딩될 수 있다. P-스킵 프레임은 단지 P-스킵 매크로블록(P-skip macroblock)만을 포함하는 프레임이다. 실제에 있어서, P-스킵 프레임은 비트스트림에서 어떠한 데이터도 전송되지 않고 예를 들어, 프레임 번호(frame number)를 포함하는 단지 헤더-정보(header-information)만이 비트스트림에서 전송되는 프레임이다.
프레임들의 인코딩은 그림들의 그룹(Group Of Pictures, GOP) 구조를 따른다. GOP 구조는 인트라-프레임 및 인터-프레임이 정렬되는 순서를 특정한다. 각각의 GOP는 인트라-프레임으로 시작하고 이후 인터-프레임들이 후속한다. GOP 내의 프레임들의 수는 일반적 GOP 길이로서 지칭된다. GOP는 고정된 길이를 가질 수 있거나, 혹은 GOP는 비디오 내의 움직임의 양에 따라 동적으로 설정될 수 있다. 하지만, 어떤 경우에서든, GOP 구조는 미리 다수의 프레임들 전에 인코더에 의해 알려진다.
동기화시키는 단계는, 카메라에 의해 캡처된 이미지들을 인코딩할 때 사용되는 GOP 구조에 근거하여 인트라-프레임이 언제 인코딩되도록 스케줄링되어 있는지를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 따라서, GOP 구조로부터, 다음 인트라-프레임이 언제 예정(due)되어 있는 지를 결정할 수 있고, 그리고 이러한 지식(knowledge)에 근거하여 IR-차단 필터의 상태가 전환되는 때가 제어될 수 있다.
동기화시키는 단계는, 인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 프레임 이전에 미리결정된 수의 프레임들만큼 앞에 있는 프레임을 식별하는 것; 그리고 카메라가, 인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 프레임 이전에 미리결정된 수의 프레임들만큼 앞에 있는 프레임인 것으로서 식별된 프레임을 캡처하려고 하는 때에 IR-차단 필터의 상태를 전환시키는 것을 포함할 수 있다.
IR-차단 필터의 상태를 전환시키기 위한 표시는 다양한 방식들로 발생될 수 있다. 예를 들어, 비디오 카메라의 IR-차단 필터의 상태를 전환시키기 위한 표시를 수신하는 단계는, 비디오 카메라가 이미지들을 캡처하게 되는 장면 내에서 조명 상태(lighting condition)들에서의 변화를 검출하는 것에 응답하여 일어날 수 있다. 이러한 방식으로, 카메라는 조명 상태들에서의 변화가 존재하는지를 자동적으로 검출할 수 있고, 그리고 이에 응답하여 IR-차단 필터의 상태를 전환시키기 위한 표시를 발생시킬 수 있다.
조명 상태들에서의 변화는, 비디오 카메라에 의해 캡처된 이미지들의 밝기(brightness)에서의 변화들에 근거하여 검출될 수 있다. 대안적으로, 혹은 추가적으로, 조명 상태들에서의 변화는 광 센서(light sensor)에 의해 검출될 수 있고, 이러한 광 센서는 카메라로부터 분리되어 있거나 혹은 카메라 내에 포함된다. 대안적으로, 혹은 추가적으로, 조명 상태들에서의 변화는, 예를 들어, 해가 뜨고 지는 때 또는 건물 내 조명이 턴온 및 턴오프되는 때를 추적(track)하는 타이머(timer)에 의해 검출될 수 있다.
비디오 카메라의 IR-차단 필터의 상태를 전환시키기 위한 표시를 수신하는 단계는, 비디오 카메라에 의해 캡처된 이미지들에서의 이벤트(event)를 검출하는 것에 응답하여 일어날 수 있다. 예를 들어, 이벤트는 카메라에 의해 캡처된 이미지들 내에서 사람을 볼 수 있게 되는 경우일 수 있다.
추가적인 예에 따르면, 비디오 카메라의 IR-차단 필터의 상태를 전환시키기 위한 표시는, 예를 들어, 운용자(operator)에 의한 사용자 입력에 응답하여 일어날 수 있다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따르면, 앞서의 목적은, 비디오 카메라의 적외선 차단(IR-차단) 필터를 제어하기 위한 제어기에 의해 달성되며, 이러한 제어기는,
비디오 카메라의 IR-차단 필터의 상태를 전환시키기 위한 표시를 수신하도록 구성된 수신기(여기서, IR-차단 필터는 온 상태와 오프 상태 간에 전환가능하고, 온 상태는 IR-차단 필터가 적외선 광을 필터링하는 상태이고, 오프 상태는 IR 차단 필터가 적외선 광을 필터링하지 않는 상태임); 그리고
IR-차단 필터의 상태의 전환을 비디오 카메라에 의해 캡처된 프레임들의 비디오 인코딩과 동기화시키도록 구성된 프로세서를 포함한다(여기서, 동기화는, 비디오 카메라가 인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 프레임 이전에 미리결정된 수의 프레임들만큼 앞에 있는 프레임을 캡처하려고 하는 때에, IR-차단 필터의 상태 전환이 일어나게 IR-차단 필터가 제어되도록 수행됨)를 포함한다.
본 발명의 제 3 실시형태에 따르면, 앞서의 목적은, 비디오 카메라에 의해 달성되며, 이러한 비디오 카메라는,
이미지 센서(image sensor);
적외선 광(IR 광)이 이미지 센서에 도달하는 것을 차단하기 위해 혹은 차단하지 않기 위해 상태를 전환하도록 구성된 적외선 차단(IR-차단) 필터;
이미지 센서를 사용하여 비디오 카메라에 의해 캡처된 이미지들을 인코딩하도록 구성된 비디오 인코더(video encoder); 그리고
IR-차단 필터를 제어하기 위한 제 2 실시형태에 따른 제어기를 포함한다.
본 발명의 제 4 실시형태에 따르면, 앞서의 목적은, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 의해 달성되며, 이러한 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체 상에는 컴퓨터 코드 명령(computer code instruction)들이 저장되어 있고, 여기서 컴퓨터 코드 명령들은 프로세싱 능력들을 갖는 디바이스에 의해 실행될 때 제 1 실시형태의 방법을 수행하도록 구성된다.
제 2 실시형태, 제 3 실시형태, 및 제 4 실시형태는 일반적으로 제 1 실시형태와 동일한 특징들 및 장점들을 가질 수 있다. 본 발명은 명시적으로 다르게 기재되지 않는 한 특징들의 가능한 모든 조합들과 관련되어 있음에 또한 유의해야 한다.
일반적으로, 청구항들에서 사용되는 모든 용어들은 본 명세서에서 명시적으로 다르게 정의되지 않는 한 본 발명의 기술분야에서 해당 용어들의 통상적 의미에 따라 해석돼야 한다. "디바이스, 이벤트, 메시지, 알람, 파라미터, 단계, 등"과 같이 단수적으로 언급된 모든 것들은 명시적으로 다르게 기재되지 않는 한 상기 디바이스, 이벤트, 메시지, 알람, 파라미터, 단계, 등의 적어도 하나의 인스턴스(instance)를 지칭하는 것으로서 개방적 의미로 해석돼야 한다. 본 명세서에서 개시되는 임의의 방법의 단계들은 명시적으로 기재되지 않는 한 그 개시되는 순서와 반드시 정확히 일치하는 순서로 수행될 필요는 없다.
본 발명의 앞서의 목적들, 특징들, 및 장점들, 뿐만 아니라 추가적인 목적들, 특징들, 및 장점들은, 첨부되는 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들의 다음과 같은 예시적이고 비-한정적인 상세한 설명을 통해 더 잘 이해될 것이고, 도면들에서 동일한 참조 번호들은 유사한 요소들을 위해 사용될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른, 비디오 카메라를 도식적으로 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른, 비디오 카메라의 IR-차단 필터의 상태를 전환시키는 것과 관련하여 비디오 카메라의 이미지 캡처 파라미터 혹은 이미지 프로세싱 파라미터의 시간적 변화를 도식적으로 예시한 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예들에 따른, 비디오 카메라의 IR-차단 필터의 상태를 전환시키는 것과 관련하여 비디오 카메라의 이미지 캡처 파라미터 혹은 이미지 프로세싱 파라미터의 시간적 변화를 도식적으로 예시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른, 비디오 카메라의 적외선 차단(IR-차단) 필터를 제어하기 위한 방법의 흐름도이다.
본 발명이 이제, 본 발명의 실시예들이 제시되는 첨부되는 도면들을 참조하여 이하에서 더 완벽하게 설명될 것이다. 본 명세서에서 개시되는 시스템들 및 디바이스들은 동작 동안 설명될 것이다.
도 1은 비디오 카메라(100)를 예시한다. 비디오 카메라(100)는 광학 시스템(optical system)(101), 이미지 센서(image sensor)(102), 및 이미지 파이프라인(image pipeline)(104)을 포함한다. 이미지 파이프라인(104)은 이미지 신호 프로세서(image signal processor)(106) 및 비디오 인코더(video encoder)(108)를 포함한다. 비디오 카메라(100)는 또한, IR-차단 필터(110), 그리고 IR-차단 필터(110)를 제어하기 위한 제어기(112)를 포함한다.
일반적으로, 비디오 카메라(100)는 광학 시스템(101) 및 이미지 센서(102)에 의해 장면의 이미지들의 스트림(stream)을 캡처할 수 있다. 스트림 내의 이미지들은 프레임들로서 지칭된다. 이미지들의 스트림을 캡처하는 것은 노출 및 초점과 같은 파라미터들과 관련되며, 이러한 파라미터들은 광학 시스템(101) 및/또는 이미지 센서(102)를 제어하고 그리고 이에 따라 그 결과적인 이미지들에 영향을 미친다. 이러한 파라미터들은 본 명세서에서 이미지 캡처 파라미터들로서 지칭된다. 비디오 카메라(100)는 이미지 캡처 파라미터들의 값들을 장면 내의 상태들에, 특히 장면 내의 현재 광 상태들에, 자동적으로 적응시키는 알고리즘들을 구현할 수 있다. 예를 들어, 비디오 카메라(100)는 자동-초점 및/또는 자동-노출 알고리즘들을 구현할 수 있다.
그 다음에, 카메라에 의해 캡처된 이미지들의 스트림은 이미지 파이프라인(104)에 의해 프로세싱된다. 더 상세히 살펴보면, 이미지들의 스트림은 본 발명의 기술분야에서 알려진 바와 같은 이미지 신호 프로세서(106)에 의해 다양한 종류들의 이미지 프로세싱 하에 놓일 수 있는바, 이러한 프로세싱에는 화이트 밸런스 보정(white balance correction)과 같은 이미지들 내의 컬러들을 조정하는 프로세싱이 포함된다. 이미지 신호 프로세서(106)에 의해 수행되는 프로세싱은 본 명세서에서 이미지 신호 프로세싱 파라미터들로서 지칭되는 파라미터들과 관련되고, 이러한 파라미터들은 이미지들의 스트림의 이미지 프로세싱에 영향을 미친다. 예를 들어, 이미지 신호 프로세서(106)에 의해 수행되는 화이트 밸런스 보정과 관련된 화이트 밸런스 파라미터가 존재할 수 있다. 이미지 캡처 파라미터들과 유사하게, 이미지 신호 프로세싱의 파라미터들도 또한 카메라(100)에 의해 자동적으로 조정된다.
이미지 파이프라인(104) 내에서 이미지 신호 프로세서(106)의 다운스트림(downstream)에는 비디오 인코더(108)가 있다. 비디오 인코더(108)는 캡처된 그리고 프로세싱된 이미지 스트림을 네트워크를 통해 디코더로 전송하기 위한 비트스트림(114)을 출력하도록 인코딩한다. 본 발명의 기술분야에서 알려진 바와 같이, 비디오 인코더(108)는 이미지 스트림 내의 프레임들을 인트라-프레임들 혹은 인터-프레임들로서 인코딩할 수 있다. 일반적으로, 비디오 인코더(108)는 인트라-프레임들 및 인터-프레임들이 정렬되는 순서를 특정하는 그림들의 그룹(GOP) 구조에 따라 이미지 스트림 내의 프레임들을 인코딩한다. 예를 들어, GOP 구조는 IBBPBBPBBPBBI일 수 있고, 여기서 I는 인트라-프레임(Intra-frame)을 표시하고, B 및 P는 상이한 타입들의 인터-프레임들을 표시한다(B는 양방향 예측성으로 코딩된 그림(Bipredictive coded picture)을 나타내고, P는 예측성으로 코딩된 그림(Predictive coded picture)을 나타냄). 따라서, 인트라-프레임 이후에는 인터-프레임들의 시퀀스가 뒤따를 수 있고, 그 이후에는 다시 또 하나의 다른 인트라-프레임이 뒤따른다. GOP 구조의 길이, 즉, 두 개의 인트라-프레임들 간의 거리는 고정될 수 있다. 앞서의 예에서, GOP 구조의 길이는 12와 동등할 수 있다. 대안적으로, GOP 구조는 동적 구조일 수 있는데, 이것은 비디오 인코더(108)가 예를 들어, 이미지 스트림 내의 움직임의 양에 근거하여 시간 경과에 따라 GOP 구조를 변경시킴을 의미한다. 하지만, 어떤 경우에서든, 비디오 인코더(108)는 GOP 구조를 미리 다수의 프레임들 전에 결정하고, 이에 따라 예를 들어, 다음 인트라-프레임의 스케줄링은 미리 알려지게 된다.
비디오 카메라(100)에는 IR-차단 필터(110)가 제공된다. IR-차단 필터(110)는 상이한 상태들을 가질 수 있는데, 전형적으로 두 개의 상태들을 가지고, IR-차단 필터(110)는 이러한 두 개의 상태들 간에 전환된다. 예를 들어, IR-차단 필터(110)는 IR-차단 필터(110)가 온(on)되어 있는 온 상태와 R-차단 필터(110)가 오프(off)되어 있는 오프 상태 간에 전환될 수 있는데, 여기서 온 상태는 IR-차단 필터(110)가 적외선 광으로 하여금 이미지 센서(102)에 도달하는 것을 차단하는 것을 의미하는 상태이고, 오프 상태는 IR-차단 필터(110)가 적외선 광으로 하여금 이미지 센서(102)에 도달하는 것을 차단하지 않는 것을 의미하는 상태이다. IR-차단 필터(110)는 이미지 센서(102)에 대한 자신의 위치를 바꿈으로써 상태들 간에 전환되도록 될 수 있다. 예를 들어, IR-차단 필터(110)는, IR-차단 필터(110)가 이미지 센서(102)의 전방에 배치되는 위치로부터 IR-차단 필터(110)가 이미지 센서(102)의 전방에 배치되지 않는 위치로 IR-차단 필터(110)를 이동시키는(그리고 그 반대로 이동시키는) 모터(motor)에 연결될 수 있다. 하지만, 다른 해법들이 또한 고려될 수 있다(예를 들어, 필터가 센서의 전방에서 계속 유지되지만 필터의 광학적 속성들이, 예컨대, 필터를 턴온 및 턴오프시키도록 하는 전기적 혹은 화학적 활성화에 의해, 변경되는 것).
제어기(112)는 IR-차단 필터(110)로 하여금 임의의 제어되는 방식으로 그 상태를 전환하도록 IR-차단 필터(110)를 제어하는 역할을 한다. 예를 들어, 제어기(112)는 필터(110)의 위치를 이동시키기 위해 모터를 활성화시킬 수 있고, 이에 따라 모터는 이미지 센서(101)에 대한 필터(110)의 위치를 이동시키게 된다.
제어기(112)는 프로세서(116)(예컨대, 디지털 신호 프로세서 혹은 마이크로프로세서와 같은 것), 수신기(118), 및 메모리(120)를 포함할 수 있다. 메모리(120)는 프로세서(116)에 의해 실행될 수 있는 컴퓨터 코드 명령들을 저장하기 위한 컴퓨터 저장 매체(혹은 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체)로서의 역할을 할 수 있다. 특히, 메모리(120)는 그 실행시 제어기(112)로 하여금 본 명세서에서 개시되는 임의의 방법을 수행하도록 하는 명령들을 저장할 수 있다. 본 발명의 기술분야에서 숙련된 사람에게 잘 알려진 바와 같이, 용어 "컴퓨터 저장 매체"는, 컴퓨터 판독가능 명령들, 데이터 구조들, 프로그램 모듈들 혹은 다른 데이터와 같은 정보를 저장하기 위해서 임의의 방법 혹은 기술에서 구현되는 휘발성 및 비휘발성의 착탈가능 및 비-착탈가능 매체들을 모두 포함한다. 컴퓨터 저장 매체들은, RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리(flash memory) 혹은 다른 메모리 기술, CD-ROM, 디지털 다용도 디스크(Digital Versatile Disk, DVD)들 혹은 다른 광학 디스크 저장소, 자기 카세트(magnetic cassette)들, 자기 테이프(magnetic tape), 자기 디스크 저장소 혹은 다른 자기적 저장 디바이스들, 또는 (원하는 정보를 저장하기 위해 사용될 수 있는 그리고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는) 임의의 다른 매체를 포함하지만, 이러한 것으로만 한정되는 것은 아니다.
비디오 카메라(100)의 동작, 그리고 특히 제어기(112)가 이제 도 1, 도 2, 도 3, 그리고 도 4의 흐름도를 참조하여 더 상세하게 설명될 것이다.
단계(S02)에서, 제어기(112)는 예를 들어, 수신기(112)에 의해, IR-차단 필터(110)의 상태를 전환시키기 위한 표시를 수신한다. 예를 들어, IR-차단 필터(110)를 오프 상태로 전환시키기 위한 표시가 수신될 수 있다.
이러한 표시는 비디오 카메라가 이미지들을 캡처하게 되는 장면 내의 조명 상태들에서 변화를 검출하는 것에 응답하여 일어날 수 있다. 예를 들어, 카메라가 위치하고 있는 실내 공간 내의 램프(lamp)가 턴온되었을 수 있고, 그럼으로써 조명 상태들에서의 변화가 일어나게 된다. 결과적으로, IR-차단 필터(110)를 온 상태로 전환시켜 이미지들 내의 컬러들이 적외선 광에 의해 왜곡되지 않도록 하는 것이 바람직할 수 있다.
따라서, 비디오 카메라(100)는 조명 상태들에서 변화를 검출할 수 있고 이에 응답하여 IR-차단 필터(110)의 상태들을 전환시키기 위한 표시를 발생시킬 수 있다(S02a). 예를 들어, 조명 상태들에서 변화는 비디오 카메라(100)에 의해 캡처된 이미지들의 밝기에서의 변화들에 근거하여 검출될 수 있다. 예를 들어, 이러한 검출 및 표시의 발생은 이미지 신호 프로세서(106)에 의해 수행될 수 있거나, 혹은 제어기(112)의 프로세서(116)에 의해 수행될 수 있다. 더 상세하게 살펴보면, 조명 상태들에서 변화는, 만약 이미지 내의 밝기가 임계치를 초과한다면, 혹은 만약 이미지들의 시퀀스에서의 밝기가 임의 기간 동안 임계치보다 더 큰 값만큼 변한다면, 검출될 수 있다.
조명 상태들에서 변화는 또한, 장면 내의 광 레벨(light level)을 측정하도록 구성된 광량계(light meter)에 의해 검출될 수 있다. 광 레벨이 특정 레벨보다 높거나 혹은 낮은 레벨에 도달하는 경우, IR-차단 필터의 상태를 전환시키기 위한 표시가 발생될 수 있고 제어기(112)로 전송될 수 있다. 대안적으로, 광 레벨은 수신기(118)에 의해 수신될 수 있고, 그 다음에, 프로세서(116)는 이러한 광 레벨을 임계치와 비교할 수 있으며, 그리고 광 레벨이 임계치보다 높은 레벨에 도달하는지 혹은 임계치보다 낮은 레벨로 떨어지는지에 따라 IR-차단 필터의 상태를 전환시키기 위한 표시를 발생시킬 수 있다.
광 상태에서 변화는 또한 타이머에 근거하여 검출될 수 있다. 예를 들어, 비디오 카메라(100)는, 일출(sun-rise) 및 일몰(sun-set)을 따르는 타이머로서 주변 광이 특정 광 레벨을 넘어 상승하는 때 그리고 주변 광이 특정 광 레벨 아래로 떨어지는 때를 표시하는 그러한 타이머를 포함할 수 있다. 이러한 시간들에서, IR-차단 필터(110)의 상태를 전환시키기 위한 표시가 예를 들어, 프로세서(116)에 의해 발생될 수 있다.
IR-차단 필터(110)의 상태를 전환시키기 위한 표시는 또한, 비디오 카메라(100)에 의해(예를 들어, 비디오 카메라(100) 내의 전용 하드웨어에 의해) 캡처된 이미지들 내에서 이벤트를 검출함에 응답하여 일어날 수 있다. 이벤트는 장면에 진입하는 물체(object)와 관련될 수 있다. 예를 들어, 만약 IR-차단 필터가 오프 상태일 때 임의의 사람이 장면에 진입하는 것이 검출된다면, IR-차단 필터(110)를 온 상태로 전환시키기 위한 표시가 발생될 수 있고, 이에 따라 식별 목적으로 그 사람의 컬러 이미지가 발생될 수 있게 된다.
IR-차단 필터(110)의 상태를 전환시키기 위한 표시는 또한 사용자 입력으로부터 수신될 수 있는데, 예를 들어, 비디오 카메라(100)의 운용자로부터 수신될 수 있다.
단계(S04)에서, 제어기(112)의 프로세서(116)는 IR-차단 필터(110)의 상태의 전환을 비디오 카메라(100)에 의해 캡처된 프레임들의 비디오 인코딩과 동기화시킨다. 이러한 목적으로, 프로세서(116)는 하위-단계들(S04a 내지 S04c)을 수행할 수 있다.
단계(S04a)에서, 프로세서(116)는 인트라-프레임이 언제 비디오 인코더(108)에 의해 인코딩되도록 스케줄링되어 있는지를 결정한다. 전형적으로, 프로세서(116)는 단계(S02)의 표시를 수신한 이후 다음 인트라-프레임이 언제 인코딩되도록 스케줄링되어 있는지를 결정한다. 이러한 결정은 비디오 인코더(108)에 의해 사용되는 GOP 구조에 근거할 수 있다. 프로세서(116)는 예를 들어, 수신기(118)를 통해 비디오 인코더(108)로부터 GOP 구조를 수신할 수 있고, 그리고 GOP 구조에 근거하여 다음 인트라-프레임이 언제 예정되어 있는지를 결정한다. 이것은 또한 도 2 및 도 3에서 시간 축 상에 예시되어 있는바, 도면에서는 필터 상태를 전환시키기 위한 표시가 특정 시간에 수신된 것이 보여지고 있다. 수신된 표시에 후속하는 프레임들은 PBBPBBPBBI로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있다. 따라서, 이러한 예에서, 단계(S02)의 수신된 표시로부터 인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 다음 프레임까지 10개의 프레임들이 존재한다.
단계(S04b)에서, 프로세서(116)는 다음 인트라-프레임 이전에 미리결정된 수의 프레임들만큼 앞에 있는 프레임을 식별한다. 미리결정된 수는 제로(zero)보다 크거나 같을 수 있다.
만약 미리결정된 수가 제로(zero)와 동등하다면, 프로세서(116)는, 단계(S04b)에서, 다음 인트라-프레임 그 자체를 다음 인트라-프레임 이전에 미리결정된 수의 프레임들만큼 앞에 있는 프레임으로서 식별한다. 이것은 도 3의 예에서의 경우이다.
미리결정된 수는, IR-차단 필터(110)의 위치의 전환 이후 이미지 캡처 파라미터들 혹은 이미지 신호 프로세싱 파라미터들이 안정화되기 위해서 요구되는 시간과 관련될 수 있다. 이것이 또한 도 2에서 예시되어 있다. 필터의 상태가 전환됨에 따라, 이미지 센서(102)에서의 광 조건은 변한다. 결과적으로, 그리고 앞에서 더 설명된 바와 같이, 카메라(100)는 그 파라미터 설정들(예컨대, 초점, 노출, 및 화이트 밸런스와 같은 것)을 새로운 광 조건에 적응시키는 것을 자동적으로 시작한다. 하지만, 파라미터들이 정착하기 전에 얼마간의 시간이 소요된다. 따라서, 미리결정된 수는 전형적으로, 경험을 통해 식별되는 바와 같은 파라미터들의 정착 시간에 대응하도록 선택된다. 도 2의 예에서, 미리결정된 수의 프레임들에서 미리결정된 수는 7개와 동등하고, 이것은 다음 인트라-프레임 이전에 7개의 프레임들만큼 앞에 있는 프레임이 단계(S04b)에서 식별됨을 의미한다.
단계(S04c)에서, 프로세서(116)는 비디오 카메라(100)가 단계(S04b)에서 식별된 프레임을 캡처하려고 하는 때에 IR-차단 필터의 상태 전환이 일어나도록 IR-차단 필터를 제어한다. 더 상세하게 살펴보면, 프로세서(116)는 단계(S04b)에서 식별된 프레임이 비디오 카메라(100)에 의해 캡처되는 때에 IR-차단 필터의 상태 전환은 완료되도록 IR-차단 필터를 제어한다. 프로세서(116)는 예를 들어, IR-차단 필터(110)의 상태를 전환시키기 위해 제어 신호를 IR-차단 필터(110)로 전송할 수 있고, 혹은 오히려 모터와 같은 IR-차단 필터의 액츄에이터(actuator)로 전송할 수 있다. IR-차단 필터의 상태 전환에 소요되는 시간에 따라, 제어 신호는 단계(S04b)에서 식별된 프레임이 캡처되기 전에 IR-차단 필터의 상태 전환이 완료되는 것을 확실히 하기 위해서 단계(S04b)에서 식별된 프레임이 캡처되게 되는 시간 전에 전송될 수 있다.
도 2의 예를 참조하면, IR-차단 필터(110)는, 카메라가 다음 인트라-프레임 이전에 7개의 프레임들만큼 앞에 있는 프레임을 캡처하기 직전에 IR-차단 필터(110)의 상태 전환이 일어나도록 제어된다. 도 3의 예를 참조하면, IR-차단 필터(110)는, 카메라가 다음 인트라-프레임을 캡처하기 직전에 IR-차단 필터(110)의 상태 전환이 일어나도록 제어된다.
따라서, 단계들(S04a, S04b, S04c)을 수행함으로써, 프로세서(116)는, 비디오 카메라(100)가 인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 프레임 이전에 미리결정된 수의 프레임들만큼 앞에 있는 프레임을 캡처하려고 하는 때에 IR-차단 필터의 상태 전환이 일어나도록 IR-차단 필터를 제어할 수 있고, 그럼으로써 IR-차단 필터의 상태의 전환을 카메라(100)의 비디오 인코딩과 동기화시키게 된다.
도 3의 예를 참조하면, IR-차단 필터(110)는 비디오 카메라(100)가 다음 인트라-프레임을 캡처하려고 하는 때에 상태를 전환한다. 이러한 경우에, IR-차단 필터(110)의 상태의 전환과 다음 인트라-프레임 사이에는 이미지 캡처 파라미터들 및 이미지 신호 프로세싱 파라미터들이 정착할 수 있는 기간인 시간 윈도우(time window)가 존재하지 않는다. 따라서, 단계(S06)에서, 프로세서(116)는 또한, IR-차단 필터(110)의 상태가 제 1 상태로부터 제 2 상태로 전환될 때, 이미지 캡처 파라미터들과 이미지 신호 프로세싱 파라미터들 중 적어도 하나를, 제1의 미리정의된 세트의 값들로부터 제2의 미리정의된 값들로 변경시킬 수 있다. 제1의 미리정의된 세트의 값들은 제 1 상태에 대응하고, 제2의 미리정의된 세트의 값들은 제 2 상태에 대응한다. 제1의 미리정의된 세트의 값들은 IR-차단 필터(110)가 제 1 상태에 있을 때 바람직한 노출, 초점, 및 화이트 밸런스의 값들을 포함할 수 있다. 제2의 미리정의된 세트의 값들은 IR-차단 필터(110)가 제 2 상태에 있을 때 바람직한 노출, 초점, 및 화이트 밸런스의 값들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 신호를 IR-차단 필터(110)로 전송하는 것과 동시에, 프로세서(116)는 제어 신호를 광학 시스템(101), 이미지 센서(102), 및/또는 이미지 신호 프로세서(106)로 전송할 수 있고, 이것은 이미지 캡처 파라미터들 및 이미지 신호 프로세싱 파라미터들로 하여금 제1의 미리정의된 세트의 값들로부터 제2의 미리정의된 값들로 변경되게 한다. 이러한 방식으로, 파라미터들은 IR-차단 필터의 새로운 상태에 자동적으로 적응되게 된다.
도 2의 예를 참조하면, IR-차단 필터(110)는 비디오 카메라(100)가 다음 인트라-프레임 이전에 미리결정된 수의 프레임들만큼 앞에 있는 프레임을 캡처하려고 하는 때에 상태를 전환하도록 되어 있다. 따라서, 이러한 경우에, IR-차단 필터(110)의 상태의 전환과 다음 인트라-프레임 사이에는 파라미터들이 정착할 수 있는 기간이 존재한다. 다음 인트라-프레임 이전에 미리결정된 수의 프레임들에 대응하는 이러한 기간 동안, 바람직하게는 인코딩시 가능한 한 적은 수의 비트들이 소비된다. 그 이유는 인코딩은 비용이 많이 들 것이고, 그리고 인코딩되는 이미지의 품질은 IR-차단 필터의 전환에 의해 초래된 이미지 프레임들에서의 급작스러운 변화 및 파라미터들의 변동으로 인해 불량해질 것이기 때문이다.
미리결정된 수의 프레임들을 스케줄링된 바와 같이 인터-프레임들로서 인코딩하는 대신에, 단계(S08)에서, 제어기(112)는 비트들을 절약하기 위해 또 하나의 다른 방식으로 그 미리결정된 수의 프레임들을 프로세싱하도록 비디오 인코더(108)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 미리결정된 수의 프레임들에 대해서, 비디오 인코더(108)는 비트스트림(114)에 어떠한 인코딩된 차이들도 포함되지 않도록 제어될 수 있다. 따라서, 결과적으로, 디코딩되는 이미지 스트림에서, 비디오는 IR-차단 필터의 상태의 전환과 후속하는 인트라-프레임 사이에서 프리징될 것이다. 이것은 다양한 방식들로 달성될 수 있다. 예를 들어, 비디오 인코더(108)는 미리결정된 수의 프레임들의 위치들에서 비트스트림(114) 내에 비어 있는 프레임들을 포함하도록 제어될 수 있다. 또 하나의 다른 선택사항은, 미리결정된 수의 프레임들을 IR-차단 필터(110)의 상태 전환에 선행하는 프레임과 동일한 프레임이 되는 것으로서 인코딩하는 것인데, 이것은 예를 들어, 미리결정된 수의 프레임들을 P-스킵 프레임들로서 인코딩함으로써, 혹은 비디오 인코더(108)의 메모리 버퍼들을 업데이트하는 것을 억제함으로써, 이루어진다. 또 다른 선택사항은, 미리결정된 수의 프레임들을 드랍(drop)시키는 것인데, 즉 이들을 비트스트림(114) 내에 전혀 포함시키지 않는 것이다.
본 발명의 기술분야에서 숙련된 사람은, 앞에서-설명된 실시예들을 다수의 방식들로 수정할 수 있고, 그리고 앞서의 실시예들에서 제시된 바와 같은 본 발명의 장점들을 여전히 이용할 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 본 발명은 제시되는 실시예들로만 한정돼서는 안 되며, 오로지 첨부되는 청구항들에서 의해서만 정의돼야 한다. 추가적으로, 숙련된 사람이 이해하는 바와 같이, 본 명세서에서 제시되는 실시예들은 결합될 수 있다.

Claims (15)

  1. 비디오 카메라(video camera)(100)에서 수행되는, 상기 비디오 카메라의 적외선 차단 필터(InfraRed cut filter, IR-차단 필터)(110)를 제어하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
    상기 비디오 카메라(100)의 IR-차단 필터(110)의 상태를 전환(switch)시키기 위한 표시(indication)를 수신하는 단계(S02)와; 그리고
    상기 IR-차단 필터(110)의 상태의 전환을 상기 비디오 카메라(100)에 의해 캡처(capture)된 프레임(frame)들의 비디오 인코딩(video encoding)과 동기화(synchronizing)시키는 단계(S04)를 포함하고,
    상기 IR-차단 필터(110)는 온 상태(ON state)와 오프 상태(OFF state) 간에 전환가능(switchable)하고, 상기 온 상태는 상기 IR-차단 필터(110)가 적외선 광(infrared light)을 필터링(filtering out)하는 상태이고, 상기 오프 상태는 상기 IR 차단 필터(110)가 적외선 광을 필터링하지 않는 상태이며,
    상기 동기화는,
    상기 비디오 카메라(100)가 인트라-프레임(intra-frame)으로서 인코딩되도록 스케줄링(scheduling)되어 있는 프레임 이전에 미리결정된 수의 프레임들만큼 앞에 있는 프레임을 캡처하려고 하는 때에
    상기 IR-차단 필터(110)의 상태 전환이 일어나게 상기 IR-차단 필터(110)가 제어되도록
    수행되는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 적외선 차단 필터를 제어하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미리결정된 수의 프레임들에서 상기 미리결정된 수는 제로(zero)가 되어,
    상기 비디오 카메라(100)가 인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 프레임을 캡처하려고 하는 때에
    상기 IR-차단 필터(110)의 상태 전환이 일어나도록 상기 IR-차단 필터(110)가 제어되게 되는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 적외선 차단 필터를 제어하기 위한 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방법은 또한,
    상기 IR 차단 필터(110)의 상태가 제 1 상태로부터 제 2 상태로 전환될 때,
    상기 비디오 카메라(100)의 이미지 캡처 파라미터(image capturing parameter)들과 이미지 신호 프로세싱 파라미터(image signal processing parameter)들 중 적어도 하나를
    제1의 미리정의된 세트의 값들로부터 제2의 미리정의된 세트의 값들로 변경시키는 단계(S06)를 포함하고,
    상기 제 1 상태는 상기 온 상태와 상기 오프 상태 중 하나의 상태이고,
    상기 제 2 상태는 상기 온 상태와 상기 오프 상태 중 나머지 하나의 상태이고,
    상기 제1의 미리정의된 세트의 값들은 상기 제 1 상태와 관련된 값들이고,
    상기 제2의 미리정의된 세트의 값들은 상기 제 2 상태와 관련된 값들인 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 적외선 차단 필터를 제어하기 위한 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1의 미리정의된 세트의 값들 및 상기 제2의 미리정의된 세트의 값들은 노출(exposure), 초점(focus), 및 화이트 밸런스(white balance) 중 적어도 하나와 관련된 파라미터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 적외선 차단 필터를 제어하기 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 미리결정된 수의 프레임들에서 상기 미리결정된 수는 일(one)보다 크거나 같고, 상기 방법은 또한,
    상기 비디오 카메라에 의해 캡처된 프레임들을 비트스트림(bitstream)으로 인코딩하되, 상기 비트스트림이, 인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 프레임 이전에 있는 상기 미리결정된 수의 프레임들에 대해서 어떠한 인코딩된 차이(encoded difference)들도 포함하지 않도록 인코딩하는 단계(S08)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 적외선 차단 필터를 제어하기 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 방법은 또한,
    인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 프레임 이전에 있는 상기 미리결정된 수의 프레임들 각각을
    상기 IR-차단 필터(110)의 상태 전환 직전의 프레임과 동일한 프레임이 되는 것으로서
    인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 적외선 차단 필터를 제어하기 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 프레임 이전에 있는 상기 미리결정된 수의 프레임들은 P-스킵 프레임(P-skip frame)들로서 인코딩되는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 적외선 차단 필터를 제어하기 위한 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 동기화시키는 단계(S04)는,
    상기 카메라에 의해 캡처된 이미지들을 인코딩할 때 사용되는 그림들의 그룹(Group Of Pictures, GOP) 구조에 근거하여 인트라-프레임이 언제 인코딩되도록 스케줄링되어 있는지를 결정하는 것(S04a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 적외선 차단 필터를 제어하기 위한 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 동기화시키는 단계(S04)는,
    인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 프레임 이전에 상기 미리결정된 수의 프레임들만큼 앞에 있는 프레임을 식별하는 것(S04b)과,
    상기 카메라(100)가 인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 프레임 이전에 상기 미리결정된 수의 프레임들만큼 앞에 있는 프레임인 것으로서 식별된 프레임을 캡처하려고 하는 때에 상기 IR-차단 필터(110)의 상태를 전환시키는 것(S04c)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 적외선 차단 필터를 제어하기 위한 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 비디오 카메라의 IR-차단 필터의 상태를 전환시키기 위한 표시를 수신하는 단계(S02)는,
    상기 비디오 카메라(100)가 이미지들을 캡처하게 되는 장면(scene) 내에서 조명 상태(lighting condition)들에서의 변화를 검출하는 것에 응답하여 일어나는 것(S02a)을 특징으로 하는 비디오 카메라의 적외선 차단 필터를 제어하기 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    조명 상태들에서의 변화는, 상기 비디오 카메라에 의해 캡처된 이미지들의 밝기(brightness)에서의 변화들에 근거하여 검출되는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 적외선 차단 필터를 제어하기 위한 방법.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 비디오 카메라의 IR-차단 필터의 상태를 전환시키기 위한 표시를 수신하는 단계(S02)는,
    상기 비디오 카메라(100)에 의해 캡처된 이미지들에서의 이벤트(event)를 검출하는 것에 응답하여 일어나는 것(S02b)을 특징으로 하는 비디오 카메라의 적외선 차단 필터를 제어하기 위한 방법.
  13. 비디오 카메라(100)의 적외선 차단 필터(IR-차단 필터)(110)를 제어하기 위한 제어기(112)로서, 상기 제어기(112)는,
    상기 비디오 카메라(100)의 IR-차단 필터(110)의 상태를 전환시키기 위한 표시를 수신하도록 되어 있는 수신기(118)와; 그리고
    상기 IR-차단 필터(110)의 상태의 전환을 상기 비디오 카메라(100)에 의해 캡처된 프레임들의 비디오 인코딩과 동기화시키도록 되어 있는 프로세서(116)를 포함하고,
    상기 IR-차단 필터(110)는 온 상태와 오프 상태 간에 전환가능하고, 상기 온 상태는 상기 IR-차단 필터(110)가 적외선 광을 필터링하는 상태이고, 상기 오프 상태는 상기 IR 차단 필터(110)가 적외선 광을 필터링하지 않는 상태이며,
    상기 동기화는,
    상기 비디오 카메라(100)가 인트라-프레임으로서 인코딩되도록 스케줄링되어 있는 프레임 이전에 미리결정된 수의 프레임들만큼 앞에 있는 프레임을 캡처하려고 하는 때에
    상기 IR-차단 필터(110)의 상태 전환이 일어나게 상기 IR-차단 필터(110)가 제어되도록
    수행되는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 적외선 차단 필터를 제어하기 위한 제어기.
  14. 비디오 카메라(100)로서, 상기 비디오 카메라(100)는,
    이미지 센서(image sensor)(102)와;
    적외선 광(IR 광)이 상기 이미지 센서(102)에 도달하는 것을 차단하기 위해 혹은 차단하지 않기 위해 상태를 전환하도록 구성된 적외선 차단 필터(IR-차단 필터)(110)와;
    상기 이미지 센서(102)를 통해 상기 비디오 카메라(100)에 의해 캡처된 이미지들을 인코딩하도록 되어 있는 비디오 인코더(video encoder)(108)와; 그리고
    상기 IR-차단 필터(110)를 제어하기 위한 청구항 제13항에 기재된 제어기(112)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라.
  15. 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체(non-transitory computer readable medium)(120)로서,
    상기 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체 상에는 컴퓨터 코드 명령(computer code instruction)들이 저장되어 있고,
    상기 컴퓨터 코드 명령들은 프로세싱 능력들을 갖는 디바이스에 의해 실행될 때 청구항 제1항의 방법을 수행하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
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