KR20240090079A - high definition camera image compression and depression support system and method thereof - Google Patents

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KR20240090079A
KR20240090079A KR1020220173925A KR20220173925A KR20240090079A KR 20240090079 A KR20240090079 A KR 20240090079A KR 1020220173925 A KR1020220173925 A KR 1020220173925A KR 20220173925 A KR20220173925 A KR 20220173925A KR 20240090079 A KR20240090079 A KR 20240090079A
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탁윤오
엄종현
김정호
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한국광기술원
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Abstract

본 발명은 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템과 그 압축 및 복원 방법에 관한 것으로서, 시스템은 적어도 하나의 카메라로부터 수신된 영상을 압축한 압축영상으로부터 압축데이터를 생성하여 통신망을 통해 전송하는 영상획득기와, 영상획득기로부터 통신망을 통해 수신된 압축데이터를 압축 해제하여 복원 처리하는 영상수집기를 구비하고, 영상획득기는 카메라로부터 수신된 영상에 대해 딥러닝 기법에 의해 AI관심영역을 추출하고, AI관심영역에 대응한 영상데이터에 대해서는 압축율이 최소화되도록 설정된 유지패턴에 대응되게 처리하여 압축영상을 생성한다. 이러한 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템과 그 압축 및 복원 방법에 의하면, 영상내에서 중요성이 높은 영역을 딥러닝 기법을 활용하여 추출하고, 중요성이 높지 않은 영역은 압축율이 높도록 처리함으로써 압축 효율과 압축된 영상의 전송 및 복원효율을 모두 높일 수 있는 장점을 제공한다.The present invention relates to a high-definition real-time camera image compression and restoration support system and a compression and restoration method. The system generates compressed data from compressed images received from at least one camera and transmits them through a communication network. It is equipped with an image collector that decompresses and restores compressed data received from the image acquisition device through a communication network, and the image acquisition device extracts an AI area of interest using a deep learning technique for the image received from the camera and determines the AI interest area. Image data corresponding to the area is processed in accordance with a maintenance pattern set to minimize the compression rate, thereby generating a compressed image. According to this high-definition real-time camera video compression and restoration support system and its compression and restoration method, regions of high importance within the video are extracted using deep learning techniques, and regions of low importance are processed to have a high compression rate, thereby improving compression efficiency. It provides the advantage of increasing both the transmission and restoration efficiency of overcompressed video.

Figure P1020220173925
Figure P1020220173925

Description

고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템과 그 압축 및 복원 방법{high definition camera image compression and depression support system and method thereof}High-definition real-time camera image compression and restoration support system and its compression and restoration method {high definition camera image compression and depression support system and method there}

본 발명은 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템과 그 압축 및 복원 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 카메라로 획득한 영상을 딥러닝 기법을 이용해 분석하여 관심 영역 지도를 생성하고 이를 기반으로 입력 영상을 높은 압축률로 압축 및 복원하도록 지원하는 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템과 그 압축 및 복원 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-definition real-time camera image compression and restoration support system and a compression and restoration method. Specifically, the present invention relates to a system for supporting high-definition real-time camera image compression and restoration, and in detail, analyzes images acquired by a camera using deep learning techniques to generate a region of interest map and input images based on this. It relates to a high-definition real-time camera video compression and restoration support system that supports compression and restoration at a high compression rate, and its compression and restoration methods.

CCTV 장치는 공장 설비나 대형 건물의 이상 상황을 감시하는 종래의 수준을 벗어나 전동 킥보드용 블랙박스, 홈시큐리티 시스템 등으로 그 활용 범위가 확대되고 있다. 또한 카메라와 네트워크 기술의 발달로 CCTV의 성능이 향상되어 4K 고화질의 카메라를 장착하고, 원격지에서 실시간으로 CCTV 영상을 전송받을 뿐만 아니라 CCTV에 장착된 스피커로 음성 경고를 내보내는 등 다양한 기능들이 추가되고 있다.The scope of use of CCTV devices is expanding beyond the traditional level of monitoring abnormal situations in factory equipment or large buildings to include black boxes for electric kickboards and home security systems. In addition, with the development of camera and network technology, the performance of CCTV has improved, and various functions have been added, such as installing 4K high-definition cameras, receiving CCTV images in real time from remote locations, and sending voice warnings through speakers installed in the CCTV. .

고화질 카메라를 장착한 CCTV는 각도별 화소수(Pixels Per Degree, PPD)가 높기 때문에 저화질 카메라보다 더 넓은 영역을 감시할 수 있다. 그러나 24시간 주변 환경을 감시해야 하는 CCTV의 특성상 카메라의 화질이 높아질수록 더 많은 저장공간을 필요로 하기 때문에 영상 보관 기간이 짧아지게 되고, 실시간 영상 전송시 대역폭의 한계로 인해 HD급 이하로 화질을 낮춰야 하는 문제가 여전히 존재한다.CCTV equipped with high-definition cameras can monitor a wider area than low-definition cameras because the number of pixels per degree (PPD) is high. However, due to the nature of CCTV, which requires monitoring the surrounding environment 24 hours a day, the higher the image quality of the camera, the more storage space is required, which shortens the video storage period. Also, due to bandwidth limitations when transmitting real-time video, the video quality is lowered to HD level or lower. There are still problems that need to be addressed.

상기 문제를 해결하기 위한 방법 중 하나로 카메라에 기계적 회전 구동부를 추가함으로써 영상 저장에 필요한 저장공간의 증가없이 넓은 영역을 감시하는 기술이 소개된 바 있다. 그러나 이상 상황이 발생했을 때 카메라가 다른 방향을 촬영하고 있어 이상 상황의 발생을 감지하지 못하게 될 가능성을 배제할 수 없다는 문제가 있다.As one of the methods to solve the above problem, a technology has been introduced to monitor a large area without increasing the storage space required for image storage by adding a mechanical rotation driver to the camera. However, there is a problem that the possibility that the occurrence of an abnormal situation cannot be detected cannot be ruled out because the camera is shooting in a different direction when an abnormal situation occurs.

상기 문제를 해결하기 위한 또 다른 방법으로는 영상 처리 기법을 활용하는 것으로, 영상 내 배경을 주요 객체와 분리하여 배경은 저화질로 저장하고 객체는 고화질로 저장하는 방법이 소개된 바 있다. 이 방법은 배경에 비해 객체의 크기가 작고 개수가 적을 때 높은 영상 압축률을 보이지만 영상 내에 객체의 수가 많이 존재하거나 객체와 카메라간 거리가 가까워지면 압축률이 현저히 낮아지는 문제가 있다.Another method to solve the above problem is to use image processing techniques. A method has been introduced to separate the background in the image from the main object and store the background in low quality and the object in high quality. This method has a high image compression rate when the size of the object is small and small compared to the background, but there is a problem in that the compression rate is significantly lower when there are a large number of objects in the image or the distance between the object and the camera is close.

따라서 고화질 카메라의 성능을 충분히 활용하여 넓은 범위의 영역을 장시간 관찰할 수 있는 CCTV 장치를 만들기 위한 압축효율이 높고 실시간 고화질 영상 전송이 가능한 새로운 방법의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need to develop a new method that has high compression efficiency and enables real-time high-definition video transmission to create a CCTV device that can fully utilize the performance of high-definition cameras to observe a wide range of areas for a long time.

대한민국 등록특허 제10-1614607호 (팬틸트 장치 및 CCTV 카메라 시스템, 2016년 04월 22일 등록)Republic of Korea Patent No. 10-1614607 (Pan-tilt device and CCTV camera system, registered on April 22, 2016) 대한민국 등록특허 제10-1951232호 (객체영역의 분리저장 및 적응형 배경영상을 이용한 고화질 CCTV 영상시스템, 2019년 02월 18일 등록)Republic of Korea Patent No. 10-1951232 (High-definition CCTV video system using separate storage of object areas and adaptive background video, registered on February 18, 2019)

본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 딥러닝 기법을 활용하여 관심 영역을 자동으로 추출하고 추출된 관심영역 정보를 바탕으로 카메라로 촬영한 영상을 영역의 중요도에 따라 압축률을 달리하여 처리함으로써 압축 효율과 압축된 영상의 전송 및 복원효율을 모두 높일 수 있는 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템과 그 압축 및 복원 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the above requirements. It automatically extracts the region of interest using deep learning techniques and adjusts the compression rate of the image captured by the camera based on the extracted region of interest information according to the importance of the region. The purpose is to provide a high-definition real-time camera video compression and restoration support system and a compression and restoration method that can increase both compression efficiency and transmission and restoration efficiency of compressed video by processing differently.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템은 적어도 하나의 카메라로부터 수신된 영상을 압축한 압축영상으로부터 압축데이터를 생성하여 통신망을 통해 전송하는 영상획득기와; 상기 영상획득기로부터 상기 통신망을 통해 수신된 압축데이터를 압축 해제하여 복원 처리하는 영상수집기;를 구비하고, 상기 영상획득기는 상기 카메라로부터 수신된 영상에 대해 딥러닝 기법에 의해 AI관심영역을 추출하고, 상기 AI관심영역에 대응한 영상데이터에 대해서는 압축율이 최소화되도록 설정된 유지패턴에 대응되게 처리하여 상기 압축영상을 생성한다.In order to achieve the above object, a high-definition real-time camera image compression and restoration support system according to the present invention includes an image acquisition device that generates compressed data from compressed images received from at least one camera and transmits them through a communication network; an image collector that decompresses and restores compressed data received from the image acquirer through the communication network, wherein the image acquirer extracts an AI region of interest using a deep learning technique for the image received from the camera; , Image data corresponding to the AI area of interest is processed in accordance with a maintenance pattern set to minimize the compression rate to generate the compressed image.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 영상획득기는 YOLO(You Only Look Once) 알고리즘에 의해 사물을 인식하고 인식된 사물의 경계영역을 상기 AI관심영역으로 설정하도록 구축된다.According to one aspect of the present invention, the image acquirer is constructed to recognize an object using the YOLO (You Only Look Once) algorithm and set the boundary area of the recognized object as the AI area of interest.

바람직하게는 상기 영상획득기와 상기 영상수집기 중 적어도 하나는 사용자가 관심영역을 지정할 수 있도록 지원하고, 상기 영상 획득기는 지정된 사용자 관심영역에 대해서도 상기 AI관심영역과 동등하게 대응하는 영상데이터에 대해서는 압축율이 최소화되도록 설정된 유지패턴에 대응되게 처리하여 상기 압축영상을 생성한다.Preferably, at least one of the image acquirer and the image collector supports a user to specify an area of interest, and the image acquirer has a compression rate for image data corresponding equally to the AI area of interest for the designated user area of interest. The compressed image is generated by processing corresponding to the maintenance pattern set to be minimized.

또한, 상기 영상수집기는 적대적 생성신경망(Generative Adversarial Network)에 기반한 딥러닝 알고리즘을 사용하여 수신된 압축데이터에서 원본 영상을 복원하고, 복원된 원본 영상을 수집 표시부에 출력한다.In addition, the image collector restores the original image from the received compressed data using a deep learning algorithm based on a generative adversarial network, and outputs the restored original image to the collection display unit.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템의 압축 및 복원 방법은 적어도 하나의 카메라로부터 수신된 영상을 압축한 압축영상으로부터 압축데이터를 생성하여 통신망을 통해 전송하는 영상획득기와, 상기 영상획득기로부터 상기 통신망을 통해 수신된 압축데이터를 압축 해제하여 복원 처리하는 영상수집기를 구비하는 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템의 영상 압축 및 복원 방법에 있어서, 가. 상기 카메라로부터 수신된 영상에 대해 딥러닝 기법에 의해 AI관심영역을 추출하고, 상기 AI관심영역에 대응한 영상데이터에 대해서는 압축율이 최소화되도록 설정된 유지패턴에 대응되게 처리하여 상기 압축영상을 생성하고, 생성된 압축영상에 대응한 압축데이터를 통신망을 통해 상기 영상수집기로 전송하는 단계와; 나. 상기 통신망을 통해 수집된 압축데이터에 대해 적대적 생성신경망(Generative Adversarial Network)에 기반한 딥러닝 알고리즘을 사용하여 수신된 압축데이터로부터 원본 영상을 복원하고, 복원된 원본 영상을 수집 표시부에 출력하는 단계;를 포함한다.In addition, in order to achieve the above object, the compression and restoration method of the high-definition real-time camera image compression and restoration support system according to the present invention generates compressed data from compressed video that compresses the video received from at least one camera and transmits the compressed data through a communication network. In the image compression and restoration method of a high-definition real-time camera image compression and restoration support system including an image acquisition unit for transmitting and an image collector for decompressing and restoring compressed data received from the image acquisition unit through the communication network, . Extracting an AI area of interest from the image received from the camera using a deep learning technique, processing the image data corresponding to the AI area of interest in accordance with a maintenance pattern set to minimize the compression rate to generate the compressed image, transmitting compressed data corresponding to the generated compressed video to the video collector through a communication network; me. Restoring the original image from the received compressed data using a deep learning algorithm based on a generative adversarial network for the compressed data collected through the communication network, and outputting the restored original image to the collection display unit; Includes.

본 발명에 따른 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템과 그 압축 및 복원 방법에 의하면, 영상내에서 중요성이 높은 영역을 딥러닝 기법을 활용하여 추출하고, 중요성이 높지 않은 영역은 압축율이 높도록 처리함으로써 압축 효율과 압축된 영상의 전송 및 복원효율을 모두 높일 수 있는 장점을 제공한다.According to the high-definition real-time camera image compression and restoration support system and its compression and restoration method according to the present invention, regions of high importance within the image are extracted using deep learning techniques, and regions of low importance are processed to have a high compression rate. This provides the advantage of increasing both compression efficiency and transmission and restoration efficiency of compressed video.

도 1은 본 발명에 따른 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템을 나타내 보인 도면이고,
도 2는 도 1의 영상획득부의 영상 압축 및 전송과정을 나타내 보인 플로우도이고,
도 3은 도 1의 영상수집부의 수신되 압축데이터의 복원과정을 나타내 보인 플로우도이다.
1 is a diagram showing a high-definition real-time camera image compression and restoration support system according to the present invention;
Figure 2 is a flow diagram showing the image compression and transmission process of the image acquisition unit of Figure 1;
Figure 3 is a flow chart showing the restoration process of compressed data received by the image collection unit of Figure 1.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템과 그 압축 및 복원 방법을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, a high-definition real-time camera image compression and restoration support system and its compression and restoration method according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명에 따른 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템을 나타내 보인 도면이다.Figure 1 is a diagram showing a high-definition real-time camera image compression and restoration support system according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템(100)은 영상획득기(110)와 영상수집기(150)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the high-definition real-time camera image compression and restoration support system 100 according to the present invention includes an image acquirer 110 and an image collector 150.

영상획득기(110)는 적어도 하나의 카메라(122)로부터 수신된 영상을 압축한 압축영상으로부터 압축데이터를 생성하여 통신망(50)을 통해 영상수집기(150)로 전송한다. 여기서 통신망(50)은 무선 및/또는 유선 통신망이 적용될 수 있다.The image acquirer 110 generates compressed data from a compressed image received from at least one camera 122 and transmits it to the image collector 150 through the communication network 50. Here, the communication network 50 may be a wireless and/or wired communication network.

영상획득기(110)는 카메라(122)로부터 수신된 영상에 대해 딥러닝 기법에 의해 AI관심영역을 추출하고, AI관심영역에 대응한 영상데이터에 대해서는 압축율이 최소화되도록 설정된 유지패턴에 대응되게 처리하여 압축영상을 생성한다.The image acquirer 110 extracts an AI area of interest using a deep learning technique for the image received from the camera 122, and processes the image data corresponding to the AI area of interest in accordance with a maintenance pattern set to minimize the compression rate. This creates a compressed video.

또한, 영상획득기(110)는 영상 영역 내에 사용자가 관심영역을 지정할 수 있도록 지원하고, 지정된 사용자 관심영역에 대해서도 AI관심영역과 동등하게 대응하는 영상데이터에 대해서는 압축율이 최소화되도록 설정된 유지패턴에 대응되게 처리하여 압축영상을 생성하도록 구축되는 것이 바람직하다.In addition, the image acquirer 110 supports the user to designate an area of interest within the image area, and responds to a maintenance pattern set to minimize the compression rate for image data that corresponds equally to the AI area of interest for the designated user area of interest. It is desirable to build it so that it can be processed to produce compressed images.

여기서, 사용자 관심영역은 예를 들어, 횡단 보도를 감시하는 카메라(122)의 경우 횡단 보도 영역을 사용자 관심 영역으로 지정할 수 있고, 공장 내 주요 시설물의 출입구에 침입자 감시를 위한 사용자 관심 영역을 지정할 수도 있으며, 이외에도 다양한 목적에 의해 영상 내 특정 영역을 사용자 관심 영역으로 지정할 수 있다.Here, for example, in the case of the camera 122 that monitors a crosswalk, the user interest area may be designated as the user interest area, and the user interest area may be designated at the entrance of a major facility in the factory to monitor intruders. In addition, a specific area in the image can be designated as a user interest area for various purposes.

영상획득기(110)는 촬상부(120), 로컬조작부(132), 로컬표시부(134), 로컬통신부(136) 및 로컬영상처리부(140)를 구비한다.The image acquisition unit 110 includes an imaging unit 120, a local manipulation unit 132, a local display unit 134, a local communication unit 136, and a local image processing unit 140.

촬상부(120)는 적어도 하나의 CCTV용 카메라(122)가 적용되고, 적용된 카메라(122)에 의해 촬상된 영상을 로컬 영상처리부(140)에 제공한다.The imaging unit 120 is equipped with at least one CCTV camera 122 and provides images captured by the applied camera 122 to the local image processing unit 140.

촬상부(120)에 적용되는 카메라(122)는 넓은 범위를 감시하기 위해 시야각이 넓은 카메라 또는 전방향 영상 촬영이 가능한 렌즈 모듈이나 미러 모듈이 장착된 카메라가 적용될 수 있다. 또한 촬상부(120)에 다수의 카메라(122)를 사용하는 경우 한 지점에서 여러 방향을 촬영한 영상을 이어붙이거나 다른 지점에서 촬영한 영상을 단순 결합하는 형식의 카메라가 사용될 수도 있다.The camera 122 applied to the imaging unit 120 may be a camera with a wide viewing angle to monitor a wide area, or a camera equipped with a lens module or mirror module capable of omnidirectional image shooting. Additionally, when multiple cameras 122 are used in the imaging unit 120, a camera that combines images taken in multiple directions at one point or simply combines images taken at different points may be used.

로컬조작부(132)는 지원되는 기능을 로컬 영상처리부(140)의 지원하에 설정할 수 있도록 되어 있다. 로컬조작부(132)는 촬상부를 통해 수신된 촬상영역 내에 사용자 관심영역을 지정하도록 구축될 수 있다.The local manipulation unit 132 is capable of setting supported functions with the support of the local image processing unit 140. The local manipulation unit 132 may be configured to designate a user area of interest within the imaging area received through the imaging unit.

로컬표시부(134)는 로컬 영상처리부(140)에 제어되어 표시정보를 표시한다.The local display unit 134 is controlled by the local image processing unit 140 to display display information.

로컬통신부(136)는 로컬 영상처리부(140)에 제어되어 통신망(50)을 통해 로컬수집부(150)와 통신을 수행한다.The local communication unit 136 is controlled by the local image processing unit 140 and communicates with the local collection unit 150 through the communication network 50.

로컬 영상 처리부(140)는 카메라(122)로부터 수신된 영상에 대해 딥러닝 기법에 의해 AI관심영역을 추출하고, AI관심영역들에 대한 위치정보인 AI관심영역의 지도를 생성하고, AI관심영역에 대응한 영상데이터에 대해서는 압축율이 최소화되도록 설정된 유지패턴에 대응되게 처리하여 압축영상을 생성한다. The local image processing unit 140 extracts an AI area of interest using a deep learning technique for the image received from the camera 122, generates a map of the AI area of interest, which is location information for the AI areas of interest, and creates an AI area of interest. The image data corresponding to is processed in accordance with the maintenance pattern set to minimize the compression rate to generate a compressed image.

또한, 로컬 영상 처리부(140)는 사용자가 지정한 사용자 관심영역이 설정된 경우 카메라(122)로부터 수신된 영상에 대해 사용자 관심영역을 추출하고, 사용자 관심영역들에 대한 위치정보인 사용자 관심영역의 지도를 생성하고, 사용자 관심영역에 대응한 영상데이터에 대해서는 압축율이 최소화되도록 설정된 유지패턴에 대응되게 처리하여 압축영상을 생성한다.In addition, when a user-designated user interest area is set, the local image processing unit 140 extracts the user interest area from the image received from the camera 122 and provides a map of the user interest area, which is location information about the user interest areas. The image data corresponding to the user's area of interest is processed according to a maintenance pattern set to minimize the compression rate, thereby generating a compressed image.

여기서, AI관심영역 및 사용자 관심영역에 대응한 영상데이터에 대해서는 압축하지 않고 원본 영상을 그대로 유지하는 방식으로 설정될 수 있다. 즉, AI관심영역 및 사용자 관심영역에 대응한 영상데이터는 압축율이 0(zero)% 가 되게 적용하도록 구축될 수 있다.Here, the image data corresponding to the AI area of interest and the user area of interest may be set in such a way that the original image is maintained as is without compression. In other words, image data corresponding to the AI area of interest and the user area of interest can be constructed so that the compression rate is 0 (zero)%.

로컬 영상 처리부(140)에는 수신된 영상 데이터를 임시저장하는 기억부가 내장되어 있다.The local image processing unit 140 has a built-in memory unit that temporarily stores received image data.

로컬 영상 처리부(140)는 촬상부(120)로부터 수신되는 각 영상 프레임 내의 각 화소에 대한 입력 데이터(Input(x, y))에 대해 마스크(Mask(x,y))를 적용하여 아래의 수학식 1에 의해 압축 영상을 생성하도록 구축된다.The local image processing unit 140 applies a mask (Mask(x,y)) to the input data (Input(x, y)) for each pixel in each image frame received from the imaging unit 120 and performs the math below. It is constructed to generate compressed images according to Equation 1.

< 수학식 1 > <Equation 1>

Compressed(x, y) = Input(x, y) x Mask(x, y)Compressed(x, y) = Input(x, y) x Mask(x, y)

여기서, 마스크(Mask(x, y))는Here, Mask(x, y) is

아래의 수학식2에 의해 결정된다.It is determined by Equation 2 below.

< 수학식 2 > <Equation 2>

Mask(x, y) = 1 only if Random(x, y, u, n) + UserRoi(x, y) + AiRoi(x, y) > 0 else 0Mask(x, y) = 1 only if Random(x, y, u, n) + UserRoi(x, y) + AiRoi(x, y) > 0 else 0

여기서, Compressed(x,y)는 압축 영상이고, Input(x,y)는 입력 영상이며, UserRoi는 사용자 관심 영역에 대한 지도이고, AiRoi는 AI 관심 영역에 대한 지도이며, Random은 무작위 잡음 영상으로 화소의 값은 평균이 u인 정규분포(normal distribution)나 균등분포(uniform distribution) 또는 그에 준하는 확률 분포를 따르며, Random(x, y, u, n)은 미리 제작해 로컬 영상처리부(140) 및 후술되는 영상복원부(160)에 기록된 N개의 무작위 잡음 영상 중 n 번째 영상의 (x, y)위치의 화소를 의미한다.Here, Compressed(x,y) is the compressed image, Input(x,y) is the input image, UserRoi is a map of the user area of interest, AiRoi is a map of the AI area of interest, and Random is a random noise image. The pixel value follows a normal distribution, uniform distribution, or similar probability distribution with an average of u, and Random (x, y, u, n) is produced in advance and used by the local image processing unit 140 and This refers to the pixel at the (x, y) position of the nth image among N random noise images recorded in the image restoration unit 160, which will be described later.

여기서, 무작위 잡음 영상은 영상 획득기(110)와 영상 수집기(150)에서 동일하게 공유되는 영상으로, 평균 u의 크기를 조정함에 따라 마스크 영상에서 1의 값을 가지는 화소의 수를 조절할 수 있고 이는 곧 압축률과 화질이 평균 u로 제어될 수 있음을 의미한다. 또한, 사용자 관심 영역 지도와 AI 관심 영역 지도는 0이 아닌 화소의 값이 모두 동일하게 설정되거나 사물이나 영역의 종류에 따라 다르게 설정될 수 있다. 또한 관심 영역의 중심부와 주변부가 다른 값을 가지게 더 중요한 부분의 화질이 더 높아지도록 조절할 수 있다. Here, the random noise image is an image shared equally by the image acquirer 110 and the image collector 150, and the number of pixels with a value of 1 in the mask image can be adjusted by adjusting the size of the average u, which is This means that compression rate and image quality can be controlled by average u. Additionally, in the user area of interest map and the AI area of interest map, the values of all non-zero pixels may be set to be the same or may be set differently depending on the type of object or area. In addition, the center and periphery of the area of interest can be adjusted to have different values so that the image quality of the more important parts is higher.

로컬 영상 처리부(140)에서 생성되는 압축 데이터는 마스크 영상제작에 사용한 무작위 잡음 영상의 번호와, AI관심영역의 지도 생성에 필요한 AI관심 영역의 정보를 포함한다.Compressed data generated by the local image processing unit 140 includes the number of the random noise image used to create the mask image and information on the AI area of interest required to generate a map of the AI area of interest.

사용자 관심영역의 지도 정보는 초기 설정과정에서 로컬영상처리부(140) 및 영상 복원부(160)에서 공유하도록 설정처리되며, 실시산 압축 데이터 전송시에 사용자 관심영역의 지도정보는 생략되도록 구축되는 것이 바람직하다.The map information of the user's area of interest is set to be shared by the local image processing unit 140 and the image restoration unit 160 during the initial setup process, and is constructed so that the map information of the user's area of interest is omitted when transmitting actual compressed data. desirable.

로컬 영상 처리부(140)는 YOLO(You Only Look Once) 알고리즘에 의해 영상 내의 사물을 인식하고 인식된 사물의 경계영역을 AI관심영역으로 설정하도록 구축될 수 있다.The local image processing unit 140 may be configured to recognize objects in the image using the YOLO (You Only Look Once) algorithm and set the boundary area of the recognized object as the AI area of interest.

로컬 통신부(136)는 로컬 제어부(136)에 제어되어 송신대상 압축데이터를 통신망(50)을 통해 영상 수집기(150)로 전송한다.The local communication unit 136 is controlled by the local control unit 136 and transmits the compressed data to be transmitted to the image collector 150 through the communication network 50.

이와는 다르게 로컬조작부(132) 및 로컬표시부(134)는 생략되고, 후술되는 영상 수집기(150)로부터 사용자 관심영역을 지정하도록 지원하고, 지정된 사용자 관심영역에 대한 설정정보를 로컬 영상처리부(140)에서 로컬 통신부(136)를 통해 수신받아 등록하도록 구축될 수 있음은 물론이다.Unlike this, the local manipulation unit 132 and the local display unit 134 are omitted, and support designation of a user area of interest from the image collector 150, which will be described later, and setting information about the designated user area of interest is provided to the local image processing unit 140. Of course, it can be configured to receive and register through the local communication unit 136.

영상 수집기(150)는 영상획득기(110)로부터 통신망(50)을 통해 수신된 압축데이터를 압축 해제하여 원본 영상으로 복원 처리한다.The image collector 150 decompresses the compressed data received from the image acquirer 110 through the communication network 50 and restores it to the original image.

영상 수집기(150)는 적대적 생성신경망(Generative Adversarial Network)에 기반한 딥러닝 알고리즘을 사용하여 수신된 압축데이터에서 원본 영상을 복원하고, 복원된 원본 영상을 수집 표시부(154)에 출력한다.The image collector 150 restores the original image from the received compressed data using a deep learning algorithm based on a generative adversarial network, and outputs the restored original image to the collection display unit 154.

영상 수집기(150)는 수집통신부(156), 수집조작부(152), 수집표시부(154), 데이터 베이스(유)(170) 및 영상복원부(160)를 구비한다.The image collector 150 includes a collection and communication unit 156, a collection operation unit 152, a collection display unit 154, a database (current) 170, and an image restoration unit 160.

수집통신부(156)는 영상 복원부(160)에 제어되어 통신을 수행하며, 영상획득기(110)로부터 통신망(50)을 통해 전송된 압축데이터를 수신하여 영상복원부(160)에 제공한다.The collection and communication unit 156 is controlled by the image restoration unit 160 and performs communication, and receives compressed data transmitted from the image acquisition unit 110 through the communication network 50 and provides it to the image restoration unit 160.

수집조작부(152)는 지원되는 기능을 설정할 수 있도록 되어 있고, 수집 표시부(154)는 영상 복원부(160)에 제어되어 복원된 영상을 표시한다. The collection operation unit 152 is configured to set supported functions, and the collection display unit 154 is controlled by the image restoration unit 160 to display the restored image.

데이터 베이스(DB)(170)는 영상복원부(160)에 제어되어 수집된 영상을 기록한다.The database (DB) 170 is controlled by the image restoration unit 160 and records the collected images.

영상 복원부(160)는 적대적 생성신경망(Generative Adversarial Network)에 기반한 딥러닝 알고리즘을 사용하여 수집통신부(156)를 통해 수신된 압축데이터를 데이터 베이스(DB)에 저장하고, 압축데이터로부터 원본 영상을 복원하고, 복원된 원본 영상을 수집 표시부(154)에 표시되게 출력한다.The image restoration unit 160 stores the compressed data received through the collection and communication unit 156 in a database (DB) using a deep learning algorithm based on an adversarial generative network, and extracts the original image from the compressed data. It is restored, and the restored original image is output to be displayed on the collection display unit 154.

이하에서는 영상 압축 복원과정에 대해서 먼저 로컬 영상처리부(140)의 영상 압축과정을 도 2 및 도 4를 함께 참조하여 설명한다. Below, the image compression and restoration process will first be described with reference to FIGS. 2 and 4 of the local image processing unit 140.

먼저, 사용자 지정 관심 영역이 존재하는 지를 판단한다(단계 201).First, determine whether a user-specified region of interest exists (step 201).

단계 201에서 사용자 지정 관심 영역이 존재하는 것으로 판단되면, 사용자 지정 관심 영역들에 대한 경계영역을 영상프레임내에 구획한 사용자 지정 관심영역 지도(402)를 생성한다(단계 202). If it is determined in step 201 that a user-specified region of interest exists, a user-specified region of interest map 402 is generated by demarcating boundary areas for the user-specified regions of interest within the image frame (step 202).

다음은 카메라(122)가 구동됐는지를 판단하고(단계 203), 카메라(122)가 구동된 것으로 판단되면 입력 영상(401)을 획득하기 위한 영상 획득을 시도한다(단계 204). 단계 204이후 영상획득에 성공하였는지를 판단하고(단계 205), 영상획득에 성공한 것으로 판단되면, 딥러닝 기법을 활용하여 자동으로 AI관심 영역을 추출한다(단계 206). 일 예로서, YOLO(You Only Look Once) 알고리즘을 이용하여 사람이나 자동차와 같은 사물을 인식하고 인식된 위치의 경계 박스를 AI 관심 영역으로 지정할 수 있다. 또는 중요영역(saliency) 추출 알고리즘을 사용하여 중요영역을 추출하고 해당 영역을 포함하는 타원형 또는 사각형 영역을 AI 관심 영역으로 지정할 수도 있다. 이외에 다른 딥러닝 기법을 활용해 영상 내 중요 영역이나 사물을 탐지하고 이를 AI 관심영역으로 지정할 수도 있다. Next, it is determined whether the camera 122 is driven (step 203), and if it is determined that the camera 122 is driven, image acquisition is attempted to obtain the input image 401 (step 204). After step 204, it is determined whether image acquisition was successful (step 205), and if it is determined that image acquisition was successful, the AI area of interest is automatically extracted using deep learning techniques (step 206). As an example, the YOLO (You Only Look Once) algorithm can be used to recognize objects such as people or cars and designate the bounding box of the recognized location as the AI area of interest. Alternatively, you can extract the important area using a saliency extraction algorithm and designate the oval or square area containing the area as the AI area of interest. In addition, other deep learning techniques can be used to detect important areas or objects in the video and designate them as AI areas of interest.

이후, AI 관심 영역의 추출에 성공하였는지를 판단하고(단계 207), AI 관심 영역의 추출에 성공하였다고 판단되면, AI 관심 영역 지도(403)을 생성한다(단계 208). 참고로 도 4에서는 사람과 자동차가 AI 관심영역으로 추출 및 지정되어 원으로 AI 관심 영역 지도가 생성된 것을 나타낸다. Afterwards, it is determined whether the extraction of the AI area of interest was successful (step 207), and if it is determined that the extraction of the AI area of interest was successful, an AI area of interest map 403 is generated (step 208). For reference, Figure 4 shows that people and cars are extracted and designated as AI areas of interest, and an AI area of interest map is created as a circle.

이후, 입력영상 내에 사용자 지정 관심 영역이 존재하는 지를 판단하고(단계 209), 사용자 지정 관심영역이 존재한 것으로 판단되면, 사용자 지정관심영역과 AI 관심영역을 모두 포함하는 복합 관심 영역 지도(404)를 생성한다(단계 210). Afterwards, it is determined whether a user-specified region of interest exists in the input image (step 209), and if it is determined that a user-specified region of interest exists, a composite region of interest map (404) including both the user-specified region of interest and the AI region of interest is created. Create (step 210).

단계 210 이후에는 앞서 수학식 1 및 2를 통해 설명된 바와 같이 마스크 영상(405)을 생성하고(단계 211), 생성된 마스크 영상을 이용하여 입력 영상(401)에 대해 일부 화소가 제거되는 압축 영상(406)을 생성하며(단계 212), 생성된 압축영상에 대해 데이터 압축과정을 통해 생성된 압축데이터를 통신망을 통해 전송한다(단계 214). After step 210, a mask image 405 is generated (step 211) as previously explained through Equations 1 and 2, and a compressed image in which some pixels of the input image 401 are removed using the generated mask image. (406) is generated (step 212), and compressed data generated through a data compression process for the generated compressed video is transmitted through a communication network (step 214).

여기서, 압축 데이터(407)는 마스크 영상(405) 제작에 사용한 무작위 잡음 영상의 번호와 AI 관심 영역 지도 생성에 필요한 AI 관심 영역의 정보, 그리고 압축 영상의 각 화소를 직렬화하는 데이터 압축 과정을 통해 생성한다. 데이터 압축 단계는 입력 영상(401)이 카메라(212)에서 획득한 최초의 영상일 때 또는 일정 주기로 반복되는 특정 순서의 영상 일 때에는 사용자 지정 관심 영역(402) 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 매 1초마다 혹은 매 1분마다 사용자 지정 관심 영역(402) 정보를 영상 획득기(110)에서 영상 수집기(150)로 전송할 수 있다. 상기 과정을 거쳐 영상 획득기(110)에서 압축된 압축 데이터는 무선망 또는 유선망을 통해 영상 수집기(150)로 전송된다.Here, the compressed data 407 is generated through a data compression process that serializes the number of the random noise image used to create the mask image 405, the AI region of interest information required to generate the AI region of interest map, and each pixel of the compressed image. do. The data compression step may include information on a user-specified region of interest 402 when the input image 401 is the first image acquired from the camera 212 or when the image is in a specific order repeated at regular intervals. For example, information on the user-specified region of interest 402 may be transmitted from the image acquirer 110 to the image collector 150 every 1 second or every 1 minute. Compressed data compressed in the image acquisition device 110 through the above process is transmitted to the image collector 150 through a wireless or wired network.

다음으로 영상수집기(150)에서 수신된 압축데이터를 복원하는 과정을 도 3 및 도 5를 함께 참조하여 설명한다.Next, the process of restoring compressed data received from the image collector 150 will be described with reference to FIGS. 3 and 5.

먼저, 영상 수집기(150)는 지속적으로 압축 데이터(501)를 수신하는 과정을 수행하고(단계 301), 압축 데이터 수신에 성공했는지를 판단한다(단계 302).First, the image collector 150 continuously performs a process of receiving compressed data 501 (step 301) and determines whether reception of the compressed data was successful (step 302).

단계 302에서 압축데이터 수신에 성공한 것으로 판단되면, 데이터 베이스(170)에 압축 데이터(501)를 저장한다(단계 303). If it is determined that the compressed data has been successfully received in step 302, the compressed data 501 is stored in the database 170 (step 303).

다음은 저장된 압축 데이터를 압축 해제하는 데이터 압축 해제 과정을 수행한다(단계 310). 여기서, 데이터 압축해제 과정은 데이터 압축 과정을 역으로 수행하는 것이다. 이후, 무작위 잡음 영상의 번호, 사용자 지정 관심 영역(402) 정보, 그리고 AI 관심 영역 정보(403)를 압축 데이터(501)에서 추출하여 복합 관심 영역 지도(502)를 복원한 다음 수학식 2를 이용해 데이터 압축에 사용한 마스크 영상(503)을 복원하고(단계 311), 마스크 영상(503)에서 0이 아닌 화소에 직렬화되어 있는 화소 데이터를 순차적으로 대입함으로써 압축 영상(504)을 복원한다(단계 312). 이후, 적대적 생성신경망(GAN; Generative Adversarial Network)에 기반한 딥러닝 알고리즘을 사용하여 압축 영상(504)에서 원본 영상(401)을 복원하고, 복원된 영상(505)을 화면에 출력한다(단계 314).Next, a data decompression process is performed to decompress the stored compressed data (step 310). Here, the data decompression process reverses the data compression process. Afterwards, the number of the random noise image, user-specified region of interest (402) information, and AI region of interest information (403) are extracted from the compressed data (501) to restore the composite region of interest map (502), and then using Equation 2 The mask image 503 used for data compression is restored (step 311), and the compressed image 504 is restored by sequentially assigning pixel data serialized to the non-zero pixels in the mask image 503 (step 312). . Afterwards, the original image 401 is restored from the compressed image 504 using a deep learning algorithm based on a generative adversarial network (GAN), and the restored image 505 is output on the screen (step 314). .

다음은 시스템이 종료 조건인지를 판단하고(단계 315), 종료조건이면 압축해체에 의한 복원을 종료하고, 종료조건이 아니면 단계 301로 복귀한다.Next, the system determines whether it is a termination condition (step 315). If it is a termination condition, restoration by decompression is terminated. If it is not a termination condition, the system returns to step 301.

이와 같이 본 시스템은 딥러닝 기반 관심 영역 지도 생성과 적대적 생성신경망 기반 영상 압축 및 복원 기법을 결합함으로써 중요 감시 영역에서의 화질 손상을 최소화할 수 있다.In this way, this system can minimize image quality damage in important surveillance areas by combining deep learning-based region-of-interest map generation and adversarial generative neural network-based image compression and restoration techniques.

이상에서 설명된 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템과 그 압축 및 복원 방법에 의하면, 영상내에서 중요성이 높은 영역을 딥러닝 기법을 활용하여 추출하고, 중요성이 높지 않은 영역은 압축율이 높도록 처리함으로써 압축 효율과 압축된 영상의 전송 및 복원효율을 모두 높일 수 있는 장점을 제공한다.According to the high-definition real-time camera video compression and restoration support system and its compression and restoration method described above, regions of high importance within the video are extracted using deep learning techniques, and regions of low importance are processed to have a high compression rate. This provides the advantage of increasing both compression efficiency and transmission and restoration efficiency of compressed video.

110: 영상 획득기
150: 영상수집기
110: Image acquisition device
150: Video collector

Claims (10)

적어도 하나의 카메라로부터 수신된 영상을 압축한 압축영상으로부터 압축데이터를 생성하여 통신망을 통해 전송하는 영상획득기와;
상기 영상획득기로부터 상기 통신망을 통해 수신된 압축데이터를 압축 해제하여 복원 처리하는 영상수집기;를 구비하고,
상기 영상획득기는 상기 카메라로부터 수신된 영상에 대해 딥러닝 기법에 의해 AI관심영역을 추출하고, 상기 AI관심영역에 대응한 영상데이터에 대해서는 압축율이 최소화되도록 설정된 유지패턴에 대응되게 처리하여 상기 압축영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템.
An image acquisition device for generating compressed data from compressed images received from at least one camera and transmitting the compressed data through a communication network;
an image collector that decompresses and restores compressed data received from the image acquirer through the communication network,
The image acquisition unit extracts an AI region of interest using a deep learning technique for the image received from the camera, and processes the image data corresponding to the AI region of interest in accordance with a maintenance pattern set to minimize the compression rate to obtain the compressed image. A high-definition real-time camera video compression and restoration support system characterized by generating a.
제1항에 있어서, 상기 영상획득기는 YOLO(You Only Look Once) 알고리즘에 의해 사물을 인식하고 인식된 사물의 경계영역을 상기 AI관심영역으로 설정하도록 된 것을 특징으로 하는 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템.The method of claim 1, wherein the image acquirer recognizes the object using the YOLO (You Only Look Once) algorithm and sets the boundary area of the recognized object as the AI area of interest. Support system. 제1항에 있어서, 상기 영상획득기와 상기 영상수집기 중 적어도 하나는 사용자가 관심영역을 지정할 수 있도록 지원하고, 상기 영상 획득기는 지정된 사용자 관심영역에 대해서도 상기 AI관심영역과 동등하게 대응하는 영상데이터에 대해서는 압축율이 최소화되도록 설정된 유지패턴에 대응되게 처리하여 상기 압축영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템.The method of claim 1, wherein at least one of the image acquirer and the image collector supports a user to designate an area of interest, and the image acquirer provides image data equally corresponding to the AI area of interest for the designated user area of interest. A high-definition real-time camera image compression and restoration support system characterized in that the compressed image is generated by processing corresponding to a maintenance pattern set to minimize the compression rate. 제3항에 있어서, 상기 영상획득기는 영상 프레임 내의 각 화소에 대한 입력 데이터(Input(x, y))에 대해 마스크(Mask(x,y))를 적용하여 아래의 관계식에 의해 압축 영상을 생성하고,
Compressed(x, y) = Input(x, y) x Mask(x, y)
상기 마스크는
Mask(x, y) = 1 only if Random(x, y, u, n) + UserRoi(x, y) + AiRoi(x, y) > 0 else 0 이며,
상기 Compressed(x,y)는 압축 영상이고 상기 Input(x,y)는 입력 영상이며, 상기 UserRoi는 사용자 관심 영역에 대한 지도이고, 상기 AiRoi는 상기 AI 관심 영역에 대한 지도이며, 상기 Random은 무작위 잡음 영상으로 화소의 값은 평균이 u인 정규분포(normal distribution)나 균등분포(uniform distribution) 또는 그에 준하는 확률 분포를 따르며, 상기 Random(x, y, u, n)은 미리 제작해 기록된 N개의 무작위 잡음 영상 중 n 번째 영상의 (x, y)위치의 화소를 의미하는 것을 특징으로 하는 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템.
The method of claim 3, wherein the image acquirer applies a mask (Mask(x,y)) to the input data (Input(x, y)) for each pixel in the image frame to generate a compressed image according to the following relational equation. do,
Compressed(x, y) = Input(x, y) x Mask(x, y)
The mask is
Mask(x, y) = 1 only if Random(x, y, u, n) + UserRoi(x, y) + AiRoi(x, y) > 0 else 0,
The Compressed(x,y) is a compressed image, the Input(x,y) is an input image, the UserRoi is a map of the user area of interest, the AiRoi is a map of the AI area of interest, and the Random is a random In a noisy image, the pixel value follows a normal distribution, uniform distribution, or similar probability distribution with an average of u, and Random(x, y, u, n) is a pre-made and recorded N A high-definition real-time camera image compression and restoration support system characterized by representing the pixel at the (x, y) position of the nth image among random noise images.
제4항에 있어서, 상기 압축 데이터에는 상기 마스크 영상제작에 사용한 무작위 잡음 영상의 번호와, 상기 AI관심영역의 지도 생성에 필요한 AI관심 영역의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템. The method of claim 4, wherein the compressed data includes the number of the random noise image used to produce the mask image and information on the AI area of interest required to generate a map of the AI area of interest. Restoration support system. 제5항에 있어서, 상기 영상수집기는 적대적 생성신경망(Generative Adversarial Network)에 기반한 딥러닝 알고리즘을 사용하여 수신된 압축데이터에서 원본 영상을 복원하고, 복원된 원본 영상을 수집 표시부에 출력하는 것을 특징으로 하는 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템. The method of claim 5, wherein the image collector restores the original image from the received compressed data using a deep learning algorithm based on a generative adversarial network, and outputs the restored original image to the collection display unit. A high-definition real-time camera video compression and restoration support system. 적어도 하나의 카메라로부터 수신된 영상을 압축한 압축영상으로부터 압축데이터를 생성하여 통신망을 통해 전송하는 영상획득기와, 상기 영상획득기로부터 상기 통신망을 통해 수신된 압축데이터를 압축 해제하여 복원 처리하는 영상수집기를 구비하는 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템의 영상 압축 및 복원 방법에 있어서,
가. 상기 카메라로부터 수신된 영상에 대해 딥러닝 기법에 의해 AI관심영역을 추출하고, 상기 AI관심영역에 대응한 영상데이터에 대해서는 압축율이 최소화되도록 설정된 유지패턴에 대응되게 처리하여 상기 압축영상을 생성하고, 생성된 압축영상에 대응한 압축데이터를 통신망을 통해 상기 영상수집기로 전송하는 단계와;
나. 상기 통신망을 통해 수집된 압축데이터에 대해 적대적 생성신경망(Generative Adversarial Network)에 기반한 딥러닝 알고리즘을 사용하여 수신된 압축데이터로부터 원본 영상을 복원하고, 복원된 원본 영상을 수집 표시부에 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템의 영상 압축 및 복원 방법.
An image acquirer that generates compressed data from compressed images received from at least one camera and transmits them through a communication network, and an image collector that decompresses and restores the compressed data received from the image acquirer through the communication network. In the video compression and restoration method of the high-definition real-time camera video compression and restoration support system,
go. Extracting an AI area of interest from the image received from the camera using a deep learning technique, processing the image data corresponding to the AI area of interest in accordance with a maintenance pattern set to minimize the compression rate to generate the compressed image, transmitting compressed data corresponding to the generated compressed video to the video collector through a communication network;
me. Restoring the original image from the received compressed data using a deep learning algorithm based on a generative adversarial network for the compressed data collected through the communication network, and outputting the restored original image to the collection display unit; An image compression and restoration method for a high-definition real-time camera video compression and restoration support system, comprising:
제7항에 있어서, 상기 가단계는 YOLO(You Only Look Once) 알고리즘에 의해 사물을 인식하고 인식된 사물의 경계영역을 상기 AI관심영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템의 영상 압축 및 복원 방법.The method of claim 7, wherein the provisional step recognizes an object using the YOLO (You Only Look Once) algorithm and sets the boundary area of the recognized object as the AI area of interest. Support for compressing and restoring high-definition real-time camera images. Video compression and restoration methods in the system. 제8항에 있어서, 상기 가단계는 사용자가 지정한 사용자 관심영역에 대해서도 대응하는 영상데이터에 대해서는 압축율이 최소화되도록 설정된 상기 유지패턴에 대응되게 처리하여 상기 압축영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템의 영상 압축 및 복원 방법.The high-definition real-time camera according to claim 8, wherein the provisional step generates the compressed image by processing the image data corresponding to the user-designated area of interest in accordance with the maintenance pattern set to minimize the compression rate. Video compression and restoration method in video compression and restoration support system. 제9항에 있어서, 상기 가 단계는 영상 프레임 내의 각 화소에 대한 입력 데이터(Input(x, y))에 대해 마스크(Mask(x,y))를 적용하여 아래의 관계식에 의해 압축 영상을 생성하고,
Compressed(x, y) = Input(x, y) x Mask(x, y)
상기 마스크는
Mask(x, y) = 1 only if Random(x, y, u, n) + UserRoi(x, y) + AiRoi(x, y) > 0 else 0 이며,
상기 Compressed(x,y)는 압축 영상이고 상기 Input(x,y)는 입력 영상이며, 상기 UserRoi는 사용자 관심 영역에 대한 지도이고, 상기 AiRoi는 상기 AI 관심 영역에 대한 지도이며, 상기 Random은 무작위 잡음 영상으로 화소의 값은 평균이 u인 정규분포(normal distribution)나 균등분포(uniform distribution) 또는 그에 준하는 확률 분포를 따르며, 상기 Random(x, y, u, n)은 미리 제작해 기록된 N개의 무작위 잡음 영상 중 n 번째 영상의 (x, y)위치의 화소를 의미하는 것을 특징으로 하는 고화질 실시간 카메라 영상 압축 및 복원 지원 시스템의 영상 압축 및 복원 방법.


The method of claim 9, wherein the first step applies a mask (Mask(x,y)) to the input data (Input(x, y)) for each pixel in the image frame to generate a compressed image according to the following relational equation. do,
Compressed(x, y) = Input(x, y) x Mask(x, y)
The mask is
Mask(x, y) = 1 only if Random(x, y, u, n) + UserRoi(x, y) + AiRoi(x, y) > 0 else 0,
The Compressed(x,y) is a compressed image, the Input(x,y) is an input image, the UserRoi is a map of the user area of interest, the AiRoi is a map of the AI area of interest, and the Random is a random In a noisy image, the pixel value follows a normal distribution, uniform distribution, or similar probability distribution with an average of u, and Random(x, y, u, n) is a pre-made and recorded N An image compression and restoration method for a high-definition real-time camera image compression and restoration support system, characterized in that it refers to the pixel at the (x, y) position of the nth image among random noise images.


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