스포츠 중계 방송의 구조적 특성을 이용한 축구동영상 하이라이트 생성 알고리즘 = Soccer Video Highlight Building Algorithm using Structural Characteristics of Broadcasted Sports Video

국문 초록 (Abstract)

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 느린 속도의 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 축구동 상의 중요한 이벤트만을 추출하여 하이라이트를 생성하는 방법을 제안한다. 이를 위해 본 논문에서는 비디오의 슬라이스 이미지(Slice Image)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 모션 정보 및 Wipe지점의 시간간격을 이용하여 보다 정화한 리플레이 장면을 검출하였으며, 샷의 녹색영역 비율을 측정하여 보다 정화한 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.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

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 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.