국방부문에 있어 항공에서 촬영되는 동영상들은 정보분석 측면에서 수많은 자료를 제공하고 있다. 그러나 이러한 자료는 Off-Line 상태에서 또는 국한된 네트웍에서 다루어지고 있으며, 비직관적인 텍스트 위주의 데이터로 가공되어 전파됨으로써 정보를 필요로 하는 여러 부대에 효과적으로 제공되지 못하고 있다. 본 연구에서는 항공에서 촬영된 동영상 정보를 디지털화하여 관리하기 위하여 동영상을 정보 분석 자료와 유기적으로 결합시킨 데이터베이스로 관리하고 이러한 정보를 국방망등의 인트라넷에서 이용하기 위해 자료요구 부대에서 효율적으로 동영상을 검색할 수 있는 동영상 정보 시스템을 설계하였다. 동영상 정보시스템은 검색의 다양성과 정확성을 위해 주석기반의 검색과 내용기반의 검색을 지원하는 시스템으로 설계하였다.
본 논문에서는 오디오의 Low Peak Feature와 영상의 Color 값을 이용하여 유사한 동영상을 찾는 알고리즘을 제안한다. 동영상 검색 시 영상 데이터 전체를 이용하면 많은 시간과 저장 공간이 필요하다. 게다가 같은 영상임에도 해상도 또는 코덱이 다른 경우 전혀 다른 영상으로 인식된다. 따라서 해상도와 코덱이 달라져도 변화가 크지 않은 오디오의 파형으로부터 강인한 Peak 특징을 추출하고, 그 위치의 영상 Color 값을 비교하여 유사한 동영상을 검색하는 방법을 제안한다. 제안 방법의 성능을 확인하기 위해 2,000개의 동영상 데이터를 수집하여 실험하였으며, 그 결과 97.7%의 검색 성공률을 나타내었다.
오늘날 멀티미디어 및 인터넷 서비스가 눈에 띄게 증가하면서 다양한 응용분야에서의 동영상 데이터 활용을 급증하였고 이에 사용자가 원하는 동영상 데이터를 빠르고 정확하게 검색하기 위한 내용기반 검색기법이 필수적이다. 본 논문은 high-level features와 더불어 동영상의 고유 내용 속성에 속하는 low-level features를 자동 일반화(generalization)하여 다단계 관리하고 features에 대한 가중치 적용질의를 제공함으로써 기존 내용기반 검색 연구와는 뚜렷한 차별성을 갖는다. 또한 low-level features와 high-level features간의 자동변환(translation)을 가능하게 함으로써 동영상 데이터베이스의 사용자 접근 효율을 한단계 높이고 보다 의미구조화된 동영상 관리 및 내용기반 검색을 지원한다.
본 논문은 스토리에 기반하여 여러 편의 드라마 동영상 파일 중에서 사용자가 찾고자 하는 파일을 찾아주는 검색 시스템의 설계 및 구현에 대하여 기술한다. 기존의 동영상 검색 방식은 제목 및 주연 배우와 같이 제한적인 검색어에 의한 검색을 제공하고 있으나, 대부분의 드라마 파일은 영화 또는 다른 동영상 파일과 달리 여러 회로 나누어져 있기 때문에 기존의 주연 배우나 제목과 같은 정보만을 가지고 사용자가 원하는 파일을 검색하기 어렵다. 본 논문에서는 드라마의 제작사에서 제공하는 각 회당 스토리를 기본적인 불리안 모델과 결합시켜 사용자가 원하는 회차를 검색하는데 유용한 시스템을 설계 및 구현하였다. 본 논문에서 제시한 방식의 유용성을 보이기 위하여 실제 서비스 되고 있는 드라마를 대상으로 실험을 하였으며, 실험결과 높은 검색 능력을 보이고 있다.
동영상 정보 검색 시스템은 비교적 작은 크기의 동영상 클립과 클립을 인덱싱하기 위한 키 프레임으로 구성된다. 본 논문에서는 동영상 정보 검색 시스템을 위한 버퍼 캐시에서 버퍼 교체 기법을 연구하였고, 버퍼 캐시 사용의 효율성을 연구하였다. 실험을 통해 버퍼 캐시가 좋은 성능을 가지려면 적은 수의 동영상 클립에 요청이 편중되어야 함을 알 수 있었다.
일반적으로 동영상에 대한 정보 검색에는 주석 기반 검색이나 내용 기반 검색을 사용한다. 그러나, 주석 기반 검색은 사용자의 주관이 개입되어 일관성을 잃기 쉽고 내용 기반 검색은 동영상 데이터가 담고 있는 일반적인 의미 추출이 어렵다는 단점을 가지고 있다 그래서, 본 논문에서는 이 두 검색 기법을 상호 보완하여 검색의 효율성과 정확성을 높일 수 있도록 하는 통합 동영상 데이터 모델(IVDM)을 제안한다. 이 모텔은 동영상 데이터를 분석하여 계층적으로 구조화한다. 상위 수준에서는 주제별로 부여된 메타 정보로 주석 기반 검색을 지원하고, 하위 수준에서는 동영상 데이터에서 색깔, 모양, 움직임, 질감 등의 특정 데이터를 추출하여 내용 기반 검색올 지원한다. 그리고 이 IVDM의 타당성을 입증하기 위해 동영상의 대표격인 뉴스 동영상올 객체 지향 데이타베이스 스키마 형태로 설계하고, 이에 맞는 질의 유형 4가지와 그 처리 알고리즘도 제공한다.
본 논문에서는 웹 동영상 페이지의 구조를 바탕으로 하여, 웹 동영상의 관리 및 검색을 위한 주석용 키워드를 자동 추출하는 방법을 제안한다. 제안 방법은 웹 동영상 페이지의 구조를 포함된 동영상의 개수와 주변 텍스트 구성의 복잡도를 기준으로 4가지 타입으로 구분하고, 타입 별로 키워드를 추출하는 방법을 달리한다. 1,087개의 웹 동영상 페이지(2,462개의 동영상)를 바탕으로 실험한 결과에 의하면 본 논문에서 제안하는 방법은 기존 웹 이미지 검색 시스템을 위한 추출 방법보다 재현율 면에서 18%의 성능 향상을 보였다. 따라서 논문에서 제안하는 방법은 일반적인 웹 동영상 검색 시스템을 위한 키워드 추출에 널리 적용 될 수 있다.
동영상 정보는 영상정보뿐만이 아니라 음성정보, 문자정보 및 각종 의미있는 정보들을 포함하고 있어서 기존의 검색 방법으로는 사용자가 원하는 이미지를 찾는데 어려움이 따른다. 따라서, 본 연구에서는 동영상 정보의 효율적인 활용을 위한 색인 방법으로 MSE(Mean Square Error) 도입하여 동영상의 장면전환 검색하는 방법을 제안한다. 이것은 영상 데이터를 대각선 방향으로 일정픽셀의 칼라 값을 추출하여 행렬A에 i×j행렬로 i는 프레임 수, j는 프레임의 영상 높이로 저장하고 동영상의 전체 구조를 파악할 수 있도록 정지영상으로 샘플링 하였다. 샘플링 된 데이터는 대용량 동영상 데이터 이용에 있어서 사용자가 전체 동영상의 장면전환점을 한눈으로 파악할 수 있고, 각 프레임의 MSE와 임계값을 초과하면 그 프레임이 장면전환점으로 검색한다.
멀티미디어 컨텐츠의 지능형 선택/검색 시스템(MISS: Multimedia Content Intelligent Selection/search) 는 콘텐츠를 공급하는 서버에 다량의 멀티미디어 컨텐츠들이 존재하며, 이 컨텐츠 중에서 원하는 것을 검색, 선택하는 시스템이다. 지능적 검색, 선택기능을 갖는 MISS 시스템은 인터넷 및 네트워크상에 연결된 시스템들간의 맞춤형 서비스 구현에 필요한 핵심이며, 모든 종류의 멀티미디어 콘텐츠에 적용 가능하다. 현재 WWW 서비스경우는 정보를 찾기 위하여 웹상에서 문서를 찾아주는 텍스트 기반 정보검색기술이 사용되고 있는데, 점점 우리가 접하는 정보의 형태는 텍스트와 함께 화상, 음성, 동영상 등의 멀티미디어화 및 디지털화하고 있다. 사용자들에게는 멀티미디어 데이터를 효과적으로 찾아야 하는 필요성이 증가하고 이에 따라 방대한 양의 분산된 멀티미디어 데이터를 처리할 수 있는 색인 및 검색 도구의 요구가 커지게 되었다. MISS 시스템은 WWW 서비스의 요구에도 적용될 수 있다. MISS 시스템은 다량의 동영상 콘텐츠 중에서 특정 배우, 감독등의 여러 가지 검색 조건으로 콘텐츠를 검색/선택할 수 있고, 하나의 동영상 콘텐츠 내에서 특정Video Segment를 검색할 수 있다. 본 MISS 시스템은 동영상에 대한 Search/Query를 위한DS 구조로써 MPEG-7의 User preference metadata를 이용하였다.
본 논문에서는 다양한 이벤트들을 기반으로 KFD 동영상 내의 주요 장면들을 검색하는 KFD 동영상 검색 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 선행 연구인 KFD 웹 데이터베이스 시스템에서 정의한 온톨로지 기반의 이벤트에 대한 히스토리 정보를 생성한 후, 이를 이용하여 KFD 동영상의 주요 이벤트들을 요약할 수 있으며 빠르고 정확하게 검색한다. 또한 제안된 시스템은 KFD 동영상과 내담자 스케치 동영상의 히스토리 정보를 매칭함으로서 멀티모달 동기화 재생 기능을 제공한다. 가족미술치료사는 본 시스템에서 제공하는 이벤트 기반의 멀티모달 동기화 검색 및 재생 기능을 이용하여 보다 의미론적이고 신뢰성 있는 KFD 사정 평가를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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