3 차원 그래픽스에 적용하는 한국어 립씽크 합성 체계를 연구하여, 말소리에 대응하는 자연스러운 립씽크를 자동적으로 생성하도록 하는 디자인 시스템을 연구 개발하였다. 페이셜애니메이션은 크게 나누어 감정 표현, 즉 표정의 애니메이션과 대화 시 입술 모양의 변화를 중심으로 하는 대화 애니메이션 부분으로 구분할 수 있다. 표정 애니메이션의 경우 약간의 문화적 차이를 제외한다면 거의 세계 공통의 보편적인 요소들로 이루어지는 반면 대화 애니메이션의 경우는 언어에 따른 차이를 고려해야 한다. 이와 같은 문제로 인해 영어권 및 일본어 권에서 제안되는 음성에 따른 립싱크 합성방법을 한국어에 그대로 적용하면 청각 정보와 시각 정보의 부조화로 인해 지각의 왜곡을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 표기된 텍스트를 한국어 발음열로 변환, HMM 알고리듬을 이용한 입력 음성의 시분할, 한국어 음소에 따른 얼굴특징점의 3 차원 움직임을 정의하는 과정을 거쳐 텍스트와 음성를 통해 3 차원 대화 애니메이션을 생성하는 한국어 립싱크합성 시스템을 개발 실제 캐릭터 디자인과정에 적용하도록 하였다. 또한 본 연구는 즉시 적용이 가능한 3 차원 캐릭터 애니메이션뿐만 아니라 아바타를 활용한 동적 인터페이스의 요소기술로서 사용될 수 있는 선행연구이기도 하다. 즉 3 차원 그래픽스 기술을 활용하는 영상디자인 분야와 HCI 에 적용할 수 있는 양면적 특성을 지니고 있다. 휴먼 커뮤니케이션은 언어적 대화 커뮤니케이션과 시각적 표정 커뮤니케이션으로 이루어진다. 즉 페이셜애니메이션의 적용은 보다 인간적인 휴먼 커뮤니케이션의 양상을 지니고 있다. 결국 인간적인 상호작용성이 강조되고, 보다 편한 인간적 대화 방식의 휴먼 인터페이스로 그 미래적 양상이 변화할 것으로 예측되는 아바타를 활용한 인터페이스 디자인과 가상현실 분야에 보다 폭넓게 활용될 수 있다.
단일 멀티미디어 컨텐츠 소스가 다양한 분산된 무선 디바이스에서 재생될 때, 오디오와 비디오 컨텐츠는 멀티 채널 스테레오 사운드와 립싱크 (lip-sync)를 위한 동시적인 플레이가 요구된다. 특히 차량 내의 멀티미디어 시스템은 기존의 유선 환경에서 최근 무선 환경으로의 이전에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 상황이다. 이에 본 논문은 IEEE 802.11 WLANs [1] 환경에서 실시간으로 멀티미디어 트래픽을 전송하기위해 필요한 동기화된 서비스 제공을 목적으로 하는 동기화 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 기존의 IEEE 1588 [2]을 개선한 새로운 알고리즘을 구현하고 무선 랜 (WLANs) 환경의 시뮬레이션 환경을 구축하여 그 성능을 평가, 분석한 후 실제 무선 디바이스 (링크시스 wrt-350n AP 네트워크 디바이스)에 이를 포팅 하여 디바이스 간의 동기화 정확도를 실험, 분석하였다.
최근 딥러닝 모델을 통해 사진이나 영상을 활용하여 영상 합성을 수행하는 것에 대한 요구가 높아지고 있다. 기존 영상 합성 모델의 경우 주어진 영상으로부터 모션 정보만을 전이하여 사진에 대한 애니메이션 효과를 생성하였다. 하지만 이러한 합성 모델의 경우 음성에 따른 립싱크가 불가능하다는 문제와 함께 합성 결과물의 화질이 떨어진다는 문제점이 있다. 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 이미지 애니메이션 기법을 기반으로 한 새로운 프레임워크에 대해 설명한다. 본 프레임워크에서는 합성하려는 사진과 영상, 그리고 오디오를 제공하면 사진의 인물 특징을 유지한 채 주어진 영상의 행동을 따라 움직이는 것뿐만 아니라 음성에 맞게 발화하는 모습도 함께 합성하여 모션 전이와 함께 립싱크를 수행한 합성 결과물을 생성한다. 또한 초해상화 기법을 영상 합성물에도 활용하여 더욱 고화질, 고해상도의 합성 결과물을 제공하도록 구성하였다.
본 논문에서는 4K UHD 방송장비 중 디스플레이기기와 인코더의 성능 시험을 위해 개발된 패턴 발생장비를 소개하고 있다. 패턴의 제작 및 재생 방법에 따라 표출되는 패턴의 종류를 그래픽/실사, 정지/동영상으로 구분할 수 있는데 본 논문에서는 모션블러, 모션져더, AV lip sync, 텍스트 주변 인코딩 화질 열화 확인, 화이트 노이즈, 프레임 누락, HDR 확인, 지연시간 측정, 계단현상 확인, 이미지 스티킹 등 그래픽 동영상 패턴에 대해 각각의 제작 의도를 설명하고 이를 통해 디스플레이기기와 인코더의 성능을 평가하는 방법에 대한 간략한 소개와 개발된 패턴발생장비의 입출력 사양을 제시하고 있다.
최근 고속 통신망과 멀티미디어 기술의 급속한 발전으로 다양한 멀티미디어 서비스에 대한 연구와 그에 대한 응용 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 그러나, 멀티미디어 응용 서비스는 기존의 단일미디어 서비스와는 달리 다양한 미디어의 통합된 전송을 필요로 하며, 개별 미디어의 정확한 연속성 및 관련된 미디어들 간의 적절한 시간적 동기화가 확보된 실시간 재생이 요구되는 고도화된 저리 기술을 필요로 하기 때문에 멀티미디어 동기화 알고리즘에 대한 연구는 필수적이고 매우 중요하다고 볼 수 있다. 본 논문은 Multimedia Data Streaming을 위만 미디어 동기 방식 제어 알고리즘을 고안 및 Lip Sync방식 설계에 그 연구 목적이 있다.
본 논문은 한글 단어에 따른 한글 발음에 적합한 입술의 움직임을 자동 생성하며 또한 단어에 적절한 얼굴 보정을 생성할 수 있는 입순 움직임과 얼굴 표정을 동기화하는 3차인 일관애니메이션 편집기를 구축하였다. 얼굴 애니메이션 편집기에서 얼굴 표정은 근육 기반 모델 방법으로 정의된 각 얼굴 부위별 근육에 따라 가중치를 조절하여 생성하여 입술 움직임은 텍스트 구동 방법으로 음소에 따른 정의된 입모양 연속적으로 표현하여 동작한다. 또한 이렇게 생성된 얼굴 표정을 저장관리한다. 따라서 3차원 얼굴 애니메이션 편집기는 6가지의 기본 얼굴 표정을 자동적으로 생성할 수 있으며 또한 입력 단어에 적합하도록 각 얼굴 부위별 근육 움직임을 편집한 수 있다. 이렇게 생성된 얼굴 표정들은 데이터베이스에 저장관리할 수 있으며 컴퓨터 대화시 자동적으로 입력 단어에 적합한 입술의 움직임과 얼굴 표정을 동기화하여 자연스러운 3차원 얼굴 애니메이션을 표현할 수 있다.
최근 인터넷 기술의 발달로 인한 실시간 인터넷 동영상 서비스 등 인터넷을 이용한 방송사업이 활성화되어지고 이에 부가적으로 애니메이션이 감각적 서비스를 지원하고 있는 실정이나 고가의 모션캡쳐 시스템을 통한 캡쳐된 좌표를 적절한 보정을 한 후에 캐릭터를 움직이는 방법으로 이루어지고 있다. 이러한 모션캡쳐 시스템을 통한다면 시스템 및 장비 자체가 고가이고 또한 실시간으로 처리하기 위하여는 좌표값 보정 등이 필요하지만 본 논문에서 제안하는 좌표 추출 및 추적 기법을 이용하여 저가의 가정용 멀티미디어 오버레이 캡쳐보드와 CCD 카메라를 통하여 영상을 캡쳐하고 캡쳐된 영상좌표와 실험용 GDI object를 링크시켜 실시간으로 사람의 입술의 움직임 모양대로 애니메이션이 립싱크되어서 움직여지는 것을 볼 수 있으며, 더 나아가서 외화의 우리말 더빙시 영상처리를 통한 정교한 화면 더빙 및 가상 캐릭터를 이용한 사이버 미팅가지 가능할 것이다.
최근 고속 통신망과 멀티미디어 기술의 급속한 발전으로 다양한 멀티미디어 서비스에 대한 연구와 그에 대한 응용 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 그러나, 멀티미디어 응용 서비스는 기존의 단일미디어 서비스와는 달리 다양한 미디어의 통합된 전송을 필요로 하며, 개별 미디어의 정확한 연속성 및 관련된 미디어들 간의 적절한 시간적 동기화가 확보된 실시간 재생이 요구되는 고도화된 처리 기술을 필요로 하기 때문에 멀티미디어 동기화 알고리즘에 대한 연구는 필수적이고 매우 중요하다고 볼 수 있다. 본 논문은 Multimedia Data Streaming 을 위한 미디어 동기 방식 제어 알고리즘 고안 및 Lip Sync 방식 설계에 그 연구 목적이 있다.
모방은 인간의 역사와 함께 시작된 중요한 문화적 행위이며, 21세기에 들어서는 혁신과 창의성을 위한 필수적인 전략이 되고 있다. 현대 사회에서 지적 재산권의 개념의 등장으로, 모방과 디자인의 이슈는 떼려야 뗄 수 없는 관계가 되었다. 본 연구는 디자인 연구를 위해 시대의 문화정체성을 이해할 필요가 있다는 점에서, '모창'과 '립싱크'를 소재로 한 리얼리티 오디션 프로그램, JTBC<히든 싱어>와 Mnet<너의 목소리가 보여>에 나타난 모방의 의미를 분석하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 모방의 행위 자체는 공정하고 즐거움을 주는 행위이다. 둘째, 모방은 역설적으로 독창성의 힘을 표현하고 있다. 셋째, 모방은 결국 혼합과 변형으로 확장되고 있다. 이러한 일련의 과정들을 통해 모방의 행위가 일방적인 추종을 넘어서서 그것을 창의적으로 개선하려는 의도로 이어지는 과정을 보여준다. 따라서 모방은 창의성의 이슈와 떼려야 뗄 수 없는 개념으로서 서로 배타적인 관계가 아니라 상호보완적인 관계로 다루어져야 한다.
본 논문에서는 5G 이동통신망을 전송채널로 활용하는 4K UHD(Ultra High Definition) 상용 스트리밍 장치를 구성하고 성능시험 결과를 제시한다. 스트리밍 장치는 전송품질에 대한 모니터링 기능을 제공하는 RTP(Realtime Transport Protocol)를 전송 프로토콜로 적용하여 적응형 스트리밍 기능을 제공한다. 또한, 전송채널의 대역폭 변화에 최적화된 인코딩을 위하여 영상신호의 인코딩률을 조절할 수 있는 기능을 제공하며, 세 개의 5G 이동통신망과 인터페이스 되어 특정 채널에서의 장애 발생 시 다른 채널을 통해 스트리밍하는 자동 절체 기능도 제공한다. 성능시험을 통하여 4K UHD 신호에 대한 H.265 인코딩률은 48.69Mbps, Glass-to-Glass 평균 지연시간은 293.60ms, 립싱크를 위한 비디오 및 오디오의 평균 시간 차이는 120ms 수준임이 확인되어, 개발제품이 5G 이동통신망을 통한 4K UHD 스트리밍 장치로 적용될 수 있음을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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