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샷의 타입을 이용한 뉴스 아카이브 시스템의 설계 및 구현
한근주(Keunju Han),낭종호(Jongho Nang),하명환(Myung-hwan Ha),정병희(Byunghee Jung),김경수(Kyeongsoo Kim) 한국정보과학회 2001 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.7 No.5
뉴스 아카이브 시스템을 구축하기 위하여서는 먼저 뉴스 비디오 스트림을 기사 단위로 인덱싱하고, 사용자가 기사 비디오를 모두 시청하지 않아도 그 내용을 이해할 수 있도록 하는 추상화 방법이 필요하다. 본 논문에서는 뉴스 비디오 스트림에 대하여 샷 타입을 이용하여 기사 단위로 인덱싱할 수 있는 새로운 기사 경계 검출 방법 및 기사 추상화 방법을 제안한다. 제안한 인덱싱 방법에서는 뉴스 비디오의 샷들을 앵커 샷, 인터뷰 샷, 연설 샷, 보도 샷, 그래픽 자료 샷 등으로 나눈다. 모든 기사는 앵커 샷으로 시작하고, 앵커 샷은 다른 샷에 비하여 길이가 길고 특별한 화면 구조를 가지고 있기 때문에 이를 이용하여 기사 단위의 인덱싱을 수행한다. 또한 각 기사에 대한 효과적인 추상화를 위하여 앵커 샷의 오른쪽 위에 있는 그래픽 데이타와 기사를 이루는 다른 샷들의 키 프레임들을 이용한 기사 포스터를 구성하는 방법을 제안하였다. 여러 종류의 뉴스 비디오 스트림에 대한 실험 결과에 의하면 본 논문에서 제안한 기사 경계 검출 알고리즘의 검출율 (recall) 및 정확도 (precision) 값이 각각 0.92 및 0.96 이상 됨을 알 수 있다. 또한 본 논문에서는 WWW상에서 수행되는 뉴스 아카이브 시스템의 프로토타입 시스템의 설계 및 구현에 대하여서도 설명한다. In order to build a news archive system, the news video stream should be first segmented into several articles, and their contents are abstracted effectively. This abstraction helps the users to understand the contents of the article without playing the whole video stream. This paper proposes a new article boundary detection scheme for the news video streams together with a new news article abstraction scheme using the shot types of the news video data. The shots in the news video are classified into anchor person shots, interview shots, speech shots, reporting shots, graphic shots, and others. Since the news article starts with an anchor shot whose duration is relatively longer than other shots with a special screen structure, the article boundary is detected by the computing the length of the shot and checking the screen structure in the proposed scheme. For the effective abstraction of the article video, the graphic image located in the right-top of the anchor shot frames is primarily used in the proposed abstraction scheme since it is the abstraction of the article made by the producer of the news according to its contents so that it contains a lot of meaningful information. The key frames of the other shots except interview and report shots are also used to abstract the contents of the articles in the proposed scheme. Upon experimental results, the precision and recall values of the proposed article boundary detection scheme could be 92% and 96%, respectively. This paper also presents a design and implementation of a prototype news archive system on WWW that consists of an indexing tool, an authoring tool, a database for meta-data of the news, and a browsing tool.
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스포츠 중계 방송의 구조적 특성을 이용한 축구동영상 하이라이트 생성 알고리즘
김재홍(Jae-Hong Kim),낭종호(Jong-Ho Nang),하명환(Myung-Hwan Ha),정병희(Byung-Hee Jeong),김경수(Kyung-Soo Kim) 한국정보과학회 2003 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.30 No.7·8
본 논문에서는 축구 동영상에서 스포츠 중계방송의 구조적 특성을 이용하여 자동적으로 하이라이트(Highlight)를 추출하는 새로운 방법을 제안하고 실험을 통하여 그 유용성을 증명한다.일반적으로 스포츠 중계 방송에서는 중요한 이벤트(골, 반칙)가 발생하면, 그 장면을 다시 느린속도의 리플레이(Replay) 화면으로 보여주고, 리플레이가 시작되고 끝날 때 Wipe와 같은 점진적인 화면 전환 기법을 사용하는 구조적 특성을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 스포츠 중계방송의 구조적 특징을 이용하여 축구 동영상의 중요한 이벤트만을 추출하여 하이라이트를 생성하는 방법을 제안한다. 이를 위해 본 논문에서는 비디오의 슬라이스 이미지(Slice Image)[8]를 이용하여 Wipe효과 장면과 줌인/아웃 장면을 검출하고, 검출된 Wipe 효과 지점을 기준으로 하여 리플레이 장면을 검출한다. 이때 이런 기본 알고리즘에 새로이 Sub-Sampling방법과 Two-Pass 방법을 더하여 보다 빠르고 정확한 Wipe검출을 하였고, 비디오의 모션정보 및 Wipe지점의 시간간격을 이용하여 보다 정확한 리플레이 장면을 검출하였으며, 샷의 녹색영역 비율을 측정하여 보다 정확한 줌인/아웃 장면을 검출하였다. 이렇게 최종적으로 검출된 리플레이 장면과 줌인/아웃 장면을 토대로 이벤트 샷(Shot)과 선수 샷으로 구성된 하이라이트 장면을 추출하게 된다. 이러한 방법은 자동적으로 축구 중계방송을 요약해줌으로써 축구와 관련된 웹서비스나 방송용 하이라이트 제작에 유용하게 사용될 수 있을 것이다. This paper proposes an automatic highlight building algorithm for soccer video by using the structural characteristics of broadcasted sports video that an interesting (or important) event (such as goal or foul) in sports video has a continuous replay shot surrounded by gradual shot change effect like wipe. This shot editing rule is used in this paper to analyze the structure of broadcated soccer video and extracts shot involving the important events to build a highlight. It first uses the spatial-temporal image of video[8] to detect wipe transition effects and zoom out/in shot changes. They are used to detect the replay shot. However, using spatial-temporal image alone to detect the wipe transition effect requires too much computational resources and need to change algorithm if the wipe pattern is changed. For solving these problems, a two-pass detection algorithm and a pixel sub-sampling technique are proposed in this paper. Furthermore, to detect the zoom out/in shot change and replay shots more precisely, the green-area-ratio and the motion energy are also computed in the proposed scheme. Finally, highlight shots composed of event and player shot are extracted by using these pre-detected replay shot and zoom out/in shot change point. Proposed algorithm will be useful for web services or broadcasting services requiring abstracted soccer video.
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박주현(Joo Hyoun Park),낭종호(Jong Ho Nang),김경수(Gyung Su Kim),하명환(Myung hwan Ha),정병희(Byung Hee Jung) 한국정보과학회 2003 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.30 No.11·12
효율적인 동영상 검색 방법은 많은 양의 동영상 데이터를 관리하는 디지털 비디오 라이브러리 시스템에서 필수적으로 요구되는 기능이다. 본 논문에서는 샷 단위 동영상을 문맥, 전경, 배경, 오디오로 나누어 비교하여 질의 동영상과 비슷한 동영상을 찾아내는 예제 기반 동영상 검색 알고리즘을 제안하였고, 제안한 알고리즘에 따라서 저작 및 검색도구를 구현하였다. 샷간의 관계 정보 즉, 문맥을 고려한다는 것은 인접한 샷들 간의 오디오, 움직임 정보들과 같은 저급 수준 내용 정보 간에 변화 패턴을 비교한다는 것이다. 두 번째 비교 요소인 전경은 움직이는 객체들의 집합을 의미하고, 세 번째 비교 요소인 배경은 전경을 제외한 나머지 비디오 정보를 의미한다. 이러한 비교 방법은 동영상 제작 과정에 근거한 것으로써 사용자로 하여금 직관적인 비교를 할 수 있게 한다. 또한 질의 신을 직접 구성할 수 있게 하였고, 각각의 비교요소에 가중치를 부여할 수 있도록 하여서 사용자의 검색의도를 자유롭게 반영할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 동영상이 가지고 있는 의미 정보를 검색에 완전히 반영하지는 못하지만, 문맥을 통해서 부분적인 의미 정보를 사용할 수 있도록 하였으며, 질의 신 구성과 직관적인 비교 요소를 사용함으로써 사용자의 검색 의도를 최대한 반영하고자 하였다. Digital Video Library System which manages a large amount of multimedia information requires efficient and effective retrieval methods. In this paper, we propose and implement a new video search and retrieval algorithm that compares the query video shot with the video shots in the archives in terms of foreground object, background image, audio, and its context. The foreground object is the region of the video image that has been changed in the successive frames of the shot, the background image is the remaining region of the video image, and the context is the relationship between the low-level features of the adjacent shots. Comparing these features is a result of reflecting the process of filming a moving picture, and it helps the user to submit a query focused on the desired features of the target video clips easily by adjusting their weights in the comparing process. Although the proposed search and retrieval algorithm could not totally reflect the high level semantics of the submitted query video, it tries to reflect the users' requirements as much as possible by considering the context of video clips and by adjusting its weight in the comparing process.
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정진국(Jin-Guk Jeong),홍승욱(Seung-Wook Hong),낭종호(Jong-Ho Nang),하명환(Myung-hwan Ha),정병희(Byung-Hee Jung),김경수(Gyung-Su Kim) 한국정보과학회 2003 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.30 No.7·8
자동으로 동영상을 요약하는 알고리즘은 다양한 방향으로 진행되어 왔다. 하지만 이러한 알고리즘들은 한가지 저급수준 내용정보만을 이용하여 동영상을 요약하였기 때문에 요약하는 사용자의 주관을 반영할 수 없다는 단점이 있다. 즉, 동영상 요약이라는 것은 내용에 대한 전반적인 이해에 바탕을 두고 중요한 샷을 선택하는 것이라고 정의할 수 있는데 이 경우에 중요한 샷이라고 결정하는 것은 요약자의 주관에 따라 달라질 수 있기 때문에 사용자의 주관을 반영할 수 없다는 것은 큰 단점으로 대두될 수 있다. 본 논문에서는 사용자의 요구를 반영하는 동영상 요약 알고리즘을 제시한다. 알고리즘에서는 일반적으로 많이 사용하는 동영상 요약에 대한 목적함수와 이들에 대한 가중치를 이용한다. 본 논문에서는 동영상 요약을 목적함수를 극대화 시킬 수 있는 샷들의 집합으로 정의하는데 이 경우 문제점으로 제시될 수 있는 것이 계산량이 많다는 것이다. 즉, n개의 샷을 가진 동영상에 대하여 2n번의 계산량이 필요하기 때문에 전체 알고리즘의 수행 시간이 많아지는 것이다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 빠른 시간에 근사 샷들의 집합을 구할 수 있는 Simulated Annealing 알고리즘을 이용하였다. 실험 결과에 의하면 본 논문의 알고리즘은 요약자의 주관을 반영시킬 수 있고, Simulated Annealing 을 이용하여 빠른 시간에 원하는 요약을 할 수 있음을 확인하였다. 본 논문의 알고리즘은 동영상을 대상으로 하는 디지털 비디오 라이브러리와 같은 응용 분야에 이용할 수 있을 것이다. Video abstraction is a process to pick up some important shots in a video, while the important shots might vary on the persons subjectivity. Previous works on video abstraction use only one low level feature to choose an important shot. This thesis proposes an abstraction scheme that selects a set of shots which simultaneously satisfies the desired features(or objective functions) of a good abstraction. Since the complexity of the computation to find a set of shots which maximizes the sum of object function values is O(2n), the proposed scheme uses a simulated annealing based searching method to find the suboptimal value within a short period of time. Upon the experimental results on various videos, we could argue that the proposed abstraction scheme could produce a reasonable video abstraction. The proposed abstraction scheme used to build a digital video library.
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