최근 대용량 디지털 비디오의 효율적인 이용 및 관리를 위한 데이터 베이스 구축이 절실히 요구되고 있다. 이를 위해서 , 디지털 비디오의 내용 기반 요약이 필요하며, 선행 기술로서 비디오의 샷 경계 검출이 이루어져야 한다. 기존의 샷 경계 검출 방법들은 압축 파일로 저장된 비디오 데이터에 대해 샷 경계 검출을 수행한다. 이러한 기존 방법과 달리, 본 논문에서는 디지털 비디오 카메라로부터 비디오 데이터를 얻어 저장하면서, 실시간으로 샷 경계 검출을 수행하고자 한다. 그리고, 실시간 샷 경계 검출에 있어서 본 논문은 MPEG-7의 Homogeneous Texture와 Edge Histogram 기술자를 적용하여 추출된 각 비디오 프레임의 질감과 에지 정보를 이용한다 이 방법은 비디오의 샷 경계 검출에 있어서 시간적으로 기존 방법들보다 효율적이고, 내용 기반 검색에 유용하다.
비디오 서버는 대량의 영상과 음성 데이터를 보호화해서 디지털 포맷으로 저장하고 원하는 즉시 비디오 데이터를 재생 및 전송할 수 있는 컴퓨터 기반 장비를 말한다. 기존 저장 매체인 VTR(Video Tape Recorder) 테이프(Tape)에 녹화되던 영상은 비디오 서버의 HDD(Hard Disk Drive)에 파일로 저장되고 있다. 이러한 형태로 기존 VTR 이 수행하던 녹화, 편집, 송출 등의 역할을 비디오 서버가 파일 기반 제작 시스템으로 대체하고 있다. 즉 테이프리스(Tapeless) 제작환경의 촬영 단계인 녹화부터 송출 단계의 마지막 재생까지 사용되는 장비가 HD 비디오 서버이다. 파일 기반의 IT(Information technology) 제작환경은 제작 프로세스를 효율화하여 생산성을 향상시키고 비용을 절감하며 콘텐츠 재사용을 통한 미디어가치를 높인다. 이러한 장점들 때문에 비디오 서버 사용은 날로 증가되고 있다. 이에 본 논문에서는 비디오 서버 관련 기술에 대해 알아보고 자체 개발한 경험을 바탕으로 HD 비디오 서버 구현 기술을 소개하고자 한다.
일반적으로 비디오 통신 시스템은 두 전화 통신자의 영상을 각 사용자의 통신 장비에 부착된 스크린에 출력함으로써 음성과 더불어 통신을 이룰 수 있게 하는 시스템이다. 하지만. 현재까지 비디오통신 시스템은 정적인 상황하에 통신이 이루어짐에 의해 통신 사용자의 움직임에 많은 제약을 가져온다. 그러나, 사용자가 주시하는 실세계의 배경에 상대방 사용자의 영상을 부가하여 보여주는 증강현실(Augmented Reality) 기술은 현실감 증대에 많은 도움을 줄 수 있으며, 최근 많은 관심이 되고 있는데, 이 기술은 비디오 통신 시스템에 이용함으로써 기존의 시스템의 제약을 해결 할 수 있다. 따라서, 본 논문은 비디오 통신 시스템에 정적인 환경하에 영상을 전송 받아 통신하는 기존의 시스템을 개선하여 사용자가 움직이면서 주시하는 실세계를 배경으로 상대 통신자의 영상을 중첩하여 보여주는 증강현실 기술을 이용한 비디오 통신 시스템을 제안한다. 이처럼 통신 사용자의 활동성을 보장하면서 비디오 통신을 이루기 위해 웨어러블 컴퓨터를 이용하여 비디오 통신 시스템의 구현하였다. 또한, 제안한 시스템은 비디오 통신뿐만 아니라 다양한 시스템에서 활용될 수 있음을 알 수 있다.
최근 360 도 가상현실을 지원하기 위한 비디오 시스템은 다양한 프로젝션에 대한 처리를 필요로 한다. 이를 위해 Moving Picture Experts Group (MPEG) 비디오 표준화 기술은 비디오에 대한 추가적인 정보들로 프로젝션을 처리하는 기술을 표준 채택하였다. 즉, 다양한 프로젝션의 비디오에 대응하는 비디오 메타데이터 처리를 H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding)에서 제안된 Supplemental Enhancement Information(SEI) 메세지를 사용하여 지원한다. 본 논문은 비디오의 인코딩, 디코딩 시에 비디오 프로젝션 타입에 따라 다르게 처리하는 시스템의 구현 기술을 소개한다. 이를 위해 본 논문은 SEI 메시지 구문 분석기를 구현 시 HEVC Test Model(HM)을 이용하고, 디코더 구현 시 FFmpeg 라이브러리를 이용한다. 최종적으로 구현된 시스템은, 본 기관의 또 다른 구현 물인 실시간 360 비디오 플레이어에 통합되어 실시간 디코딩 및 다양한 프로젝션의 전/후처리를 문제 없이 지원하였다.
UHDTV와 함께 HDTV 이후의 차세대 방송기술로서 전세계적으로 연구되고 있는 3DTV 방송 기술은 시청자에게 보다 사실적 이고 현장감 있는 3D 비디오 콘텐츠를 제공한다. 최근 미국 헐리우드를 중심으로 활성화되고 있는 3D 입체 영화 시장 성장, 다수의 디스플레이 업체들에 의한 3D 지원 디스플레이 발표, 휴대단말에서의 3D 데이터 및 비디오 서비스, 가정에서의 3D 비디오 서비스를 위한 3D@Home 표준화 작업, 3D4YOU를 중심으로 한 3D 비디오 콘텐츠의 생성기술과 배포 포맷에 관한 연구, 다시 점 3DTV 서비스 등을 위한 MPEG에서의 3DV 표준화 등 관련 기술 개발 및 표준화가 이뤄지고 있다. 본 고에서는 MPEG 3DV 그룹에서 진행중인 3DV부호화 기술 표준화 진행 현황과 기고 주요 기술에 대해 설명하고, 향후 3D 비디오 표준화 진행 전망에 대해 다루기로 한다.
최근 디지털 콘텐츠 및 멀티미디어는 거의 모든 IT 산업에서 중요한 역할을 하고 있으며, 이중에서도 비디오 콘텐츠는 그 동안의 검색, 유통, 관리 등의 수동적인 범위를 넘어 실세계와의 실시간 상호작용을 통한 능동적이며 혁신적인 역할을 수행하고 있다. 실시간 비디오 검색 기술은, 다양한 분야에서 활용이 가능한데, 대표적인 서비스 분야는 ALV(Autonomous Land Vehicle : 무인자동차), SNS 서비스, 오락/스포츠/광고 서비스, 모바일 쇼핑, AR, Surveillance 분야 등 매우 다양하다. 본 논문에서는, 실시간 비디오 검색 기술의 개요와 적용분야 및 사례를 설명하고 실시간 비디오 검색기술을 객관적으로 평가할 수 있는 방법, 절차에 대한 인증서에 대한 규격을 제정하여, 사용자가 표준화된 실시간 비디오 검색 기술의 인증서의 내용을 토대로 자신의 목적에 따라 기술을 선택하여 사용할 수 있도록 하였다.
최근 유/무선 통신망과 접속 기술의 발달로 사용자들은 다양한 네트워크로의 접근이 가능하게 되었다. 하지만 이러한 여러 종류의 접속 기술은 접속 기술간 서비스 이동에 따른 이동성 보장이 서로 독립적이기 때문에 핸드오버 시 부가적인 지연이 발생하는 문제가 있다. 또한 다른 접속 서비스로의 비디오 전송 시 QoS 보장이 어려운 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서 IEEE 802.21 Media Independent Handover 정보 서비스를 이용하여 네트워크 접속망에서 스케일러블 비디오 코딩 전송 방법을 제안한다. 이는 MIH Function에서 각 단말기에 대한 데이터 전송률과 QoS 정보를 MIH 정보 서버로부터 얻어 비디오 스케일링 레이어를 결정한다. 이렇게 결정된 스케일링 레이어를 이용하여 스케일러블 비디오 코딩을 수행한 후, 각각의 단말기에게 비디오를 전송하게 된다. 이러한 새로운 스케일러블 비디오 전송 모델은 서로 다른 여러 종류의 해상도, 화질, 프레임 전송률을 갖는 영상을 다양한 네트워크의 다양한 디바이스로 적응적인 비디오 전송이 가능하다.
최근 디스플레이 기술의 비약적인 발전과 함께 3D 영화의 흥행으로 인해 국내 뿐 아니라 전 세계적으로 3DTV에 대한 관심이 높아지고 있다. 3DTV는 사람의 눈 사이의 간격 때문에 두 눈에 맺히는 상이 달라지는 양안시차의 원리를 이용하는 기술로, 두 눈에 맺힐 두 영상을 각각 획득하고, 이를 사람의 두 눈에 각각 보여지도록 하는 방식으로 3차원 입체 비디오를 실현하게 된다. 이를 위한 3D 비디오의 부호화 표준 기술로는 기존에 MPEG-2 stereo 및 MPEG-C part 2가 ISO/IEC MPEG을 통하여 제정된바 있으며, 최근에는 ITU-T의 VCEG과 ISO/IEC MPEG이 비디오 부호화 표준을 위하여 Joint Video Coding (JVT)를 구성하여, Multi-view Video Coding (MVC)를 제정하였다. 그리고 현재 진행되는 3D비디오 관련 표준화로는 MPEG에서 Free view-point TV (FTV)등의 응용을 위한 3DV라는 이름으로 차세대 비디오 표준을 준비하고 있다. 본 고에서는 기존에 MPEG을 통해 진행된 3DTV 관련 표준화 기술을 알아보고, 현재 진행되고 있는 3DTV 부호화 표준화 동향을 살펴본다.
국제표준화 단체 MPEG과 VCEG이 연합하여 만든 기구인 Joint Video Explorer Team (JVET)은 Versatile Video Coding (VVC)/H.266 완성 이후, 새로운 표준을 준비하기 위한 차세대 코딩 기술을 연구하기 시작하였다. 두 가지 큰 연구 방향이 설정되어 스터디가 진행 중인데, 하나의 방향은 기존 코덱에서 많이 활용되었던 신호 처리 기반 기술 연구이고, 다른 방향은 신경망을 활용하여 새로운 코딩 기술을 연구하는 것이다. 신경망 기반 비디오 코딩은 표준화에서 공식적으로 연구된 적이 없으며, 해당 시도는 차세대 표준을 준비하기 위해서 처음으로 하는 시도이다. 본 기고에서는 비디오 코딩 표준의 새로운 방향에 대한 통찰력을 제공하기 위해 JVET에서 새롭게 시작되고 있는 신경망 기반 비디오 코딩 연구에 대한 동향을 리뷰하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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