뉴스 비디오에서 앵커가 등장하는 첫 번째 프레임은 하나의 뉴스를 샷으로 설정하는데 기준이 되는 키 프레임이라고 볼 수 있다. 본 논문에서는 뉴스 비디오의 장면 전환을 검출을 위하여 컬러 히스토그램과 $\chi$$^2$ 히스토그램을 합성한 방법을 이용하여 키 프레임을 추출하며, 추출된 키 프레임을 대상으로 앵커 프레임의 공간적 구성과 얼굴의 특징 정보에 대한 사전 지식을 바탕으로 한 유사성 측정을 통하여 앵커를 인식하도록 한다. 앵커로 인식된 프레임은 하나의 뉴스 신에 대한 키 프레임이 되며 뉴스 비디오를 색인화 하는데 중요한 역할을 수행한다.
영상을 구성하는 프레임 중에 키프레임은 일반적으로 영상 정보를 효과적으로 요약하거나 용이한 분석을 위해 선정된다. 화상이 가진 의미는 인물/사물 등의 객체탐지를 통해 추출되는데, 기존의 키프레임 관련 연구는 영상이 가지는 의미를 반영하는 키프레임을 찾아내기 어렵다. 본 논문에서는 영상이 가지는 특정 의미가 있다고 할 때 이를 반영하는 키프레임을 효과적으로 추출하는 방법을 실험적으로 탐구하였다. 구체적으로 영상을 통할하는 의미를 피로라고 가정하고 영상의 졸음 인식 관련 연구에 사용되는 DDD 데이터셋을 이용하여 효과적인 키프레임 추출 기법을 적용해 보았으며, 실험 결과 졸음이라는 특정 정보에 대한 해석을 도울 수 있는 의미 있는 요약을 제공하는 키프레임들을 효과적으로 추출하는 분석 기법을 찾아낼 수 있었다.
우리는 한정된 공간에 분산하여 위치한 다수 개의 카메라들을 이용하여 생성된 실사 그래픽스 체적 모델 시퀀스 기반 동적 복원 알고리즘을 제안한다. 각 프레임 단위로 생성된 정적 모델의 시퀀스로부터 일정 시간 단위로 키 프레임을 생성한다. 키 프레임과 키 프레임 사이의 모델에 대한 리메싱(Remeshing) 처리를 수행하고 이를 통해 생성된 3D 모델과 키 프레임 사이 특징 점을 획득한다. 획득된 특징 점의 3차원 좌표들 사이의 오차를 최소화 하는 최적화 알고리즘(Solver)을 이용하여 키 프레임 모델과 리 매싱된 모델의 비 강체 정합을 모든 키 프레임 단위로 반복적으로 수행한다. 제안한 정합 방법을 이용하여 생성된 모델과 키 프레임 모델 사이 에러를 비교함으로써 결과를 검증한다.
본 연구에서는 비디오의 의미를 잘 표현하고 있는 키프레임들을 추출하는 알고리즘을 설계하고 평가하였다. 구체적으로 영상 초록의 키프레임 선정을 위한 이론 체계를 수립하기 위해서 선행 연구와 이용자들의 키프레임 인식 패턴을 조사하여 분석해 보았다. 그런 다음 이러한 이론 체계를 기초로 하여 하이브리드 방식으로 비디오에서 키프레임을 추출하는 알고리즘을 설계한 후 실험을 통해서 그 효율성을 평가해 보았다. 끝으로 이러한 실험 결과를 디지털 도서관과 인터넷 환경의 비디오 검색과 브라우징에 활용할 수 있는 방안을 제안하였다.
동영상 데이터에는 요약을 통하여 한눈에 알 수 있도록 하는 기술을 필요로 한다. 그 중 방송용 스트림(stream) 서비스의 경우 그 활용을 더욱 필요로 하고 있다. 여러 채널을 공유하는 TV에서는 각 채널이 무슨 방송을 하고 있는지 중요한 이슈가 된다. 이런 동영상 요약에서 키 프레임(key frame)을 찾는 기술이나 키 프레임과 거리가 먼 프레임을 찾아내는 기술이 필요하다. 이 논문에서는 키 프레임과 비 중요 프레임을 정의하고 그 프레임들을 검출하는 연구에 대하여 소개한다. 비 중요 프레임의 경우 칼라 히스토그램(color histogram)을 분석하여 실제 테스트 이미지들과의 차이점을 분석한다. 키 프레임의 경우 얼굴 검출(face detection)과 샷 변경 검출(shot change detection)의 기술을 이용하여 자동으로 추출하도록 하고 그 성능을 측정하도록 한다.
J. Zhou 등이 제안한 공개키 프레임워크는 인증서의 유효 기간은 여러 짧은 갱신 기간으로 나뉘어 지며, 각 인증서는 인증서 소유자(또는 조직적인 환경에서는 소유자의 관리자)의 제어를 통하여 각 갱신 기간의 종료 지점에서 취소될 수 있다. J. Zhou 등의 공개키 프레임워크는 인증서 검증자의 계산 및 통신 부담을 줄임으로써 효율성을 상당히 증진시키지만 실제 환경에 구현하여 적용할 경우 많은 문제점을 내포하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 J. Zhou 등의 공개키 프레임워크 내의 보안 파라메타들을 재조명한 후, 실제 구현 환경에 적합하도록 개선하며, J. Zhou 등의 공개키 프레임워크에서 불필요한 신뢰기관을 제거함으로써 보다 실용적인 공개키 프레임워크를 제안한다. 그리고, 개선된 공개키 프레임워크를 기반한 실질적인 응용을 소개한다.
본 논문에서는 내용 기반 검색을 위한 방법의 핵심 기술중의 하나인 효율적인 대표키 프레임 추출을 위해 동적인 분할 기법을 제안하고, 다양한 장르의 비디오 데이터에 대하여 그 성능을 평가해 본다. 제안된 대표키 프레임 추출법은 기존의 균등 분할 방법에서 필요 이상의 분할이나 적은 분할로 인하여 중복 추출되거나 추출 대상에서 제외되었던 대표키를 효율적으로 검출할 수 있는 방법으로서 이는 분할 기준을 영상의 각 장르별 특징에 맞도록 동적으로 적용함으로써 획일적인 값을 적용한 기존의 연구와는 달리 차별을 가진다. 제안된 알고리즘으로 대표키 프레임을 추출하기 위하여 뉴스, 영화, 뮤직 드라마, 광고와 같은 다양한 장르별로 실험한 결과, 제안된 대표키 프레임 검출 방법이 효율적임을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 사용자의 키워드 학습과 비교 영역 학습을 이용하여 대용량의 비디오 데이터에 대한 사용자의 다양한 의미검색을 지원하는 에이전트 기반에서의 자동화된 비디오 검색 시스템을 제안한다. 사용자의 기본적인 질의와 질의에 의해 추출된 키 프레임의 이미지를 선택함으로써 에이전트는 추출된 키 프레임의 주석에 대한 의미를 더욱 구체화시킨다. 또한, 사용자에 의해 선택된 키 프레임은 질의 이미지가 되어 색상 히스토그램 비교기법과 제안하는 비교 영역 학습 기법을 통해 가장 유사한 키 프레임을 검색한다.
뉴스 비디오 데이터베이스를 구축하기 위해서는 비디오 색인의 자동화에 관한 연구가 필연적이다. 그리하여, 본 논문에서는 비디오 색인화를 자동화 하는 방법으로, 이전에 제안한 키 프레임(key frame)의 추출 방법을 이용하여 추출된 키 프레임을 대상으로 색인화 하였다. 즉, 추출된 키 프레임 중에서 메타 색인에 해당하는 앵커 프레임(anchor frame)을 선택하는 방법을 제시하고, 선택된 앵커 프레임을 이용하여 뉴스 비디오를 색인화 하였다. 구현된 비디오 색인화는 사용자의 관점에 따라 여러 가지 방법으로 브라우징(browsing)되며, 사용자가 원하는 뉴스 비디오 씬(scene)들을 쉽게 선택하여 볼 수 있는 특징을 제공하였다.
본 논문에서는 특징기반 검색을 이용하여 대용량의 비디오 데이터에 대한 사용자의 다양한 의미검색을 지원하는 에이전트 기반에서의 자동화되고 통합된 비디오 의미기반 검색 시스템을 제안한다. 사용자의 기본적인 질의를 분석하고 질의에 의해 추출된 키 프레임의 이미지를 사용자가 선택함으로써 인덱싱 에이전트는 추출된 키 프레임의 주석에 대한 의미를 더욱 구체화시킨다. 또한, 사용자에 의해 선택된 키 프레임은 특징기반 검색의 질의 이미지가 되고 인덱싱 에이전트는 제안하는 다중 분할 칼라 히스토그램 기법을 통해 질의 이미지와 데이터베이스의 키 프레임들을 비교한 후 가장 유사한 키 프레임 이미지를 검색하여 사용자에게 디스플레이한다. 제안하여 구현된 시스템은 현저히 향상된 성능을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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