KR101130210B1 - 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템 - Google Patents

초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템에 대한 것으로서, 더욱 상세히는 UHD 이상의 초고화질 영상에 대한 크로마키 기법 적용에 있어서 초고화질 영상을 구성하는 각 HD 영상간 발생하는 편차를 이용하여 블루스크린을 제외한 합성 대상을 용이하게 추출할 수 있는 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템에 대한 것이다. 본 발명에 따른 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템은 인코더/디코더부 이전에 하나의 HD 영상에 대한 색상정보를 기준으로 나머지 HD 영상에 대한 색상정보와의 편차를 상기 인코더/디코더부에 제공하거나, 인코더/디코더부와 별도로 상기 편차를 이용하여 HD 영상의 색상을 균일화하여 자연스러운 초고화질 영상을 제공할 뿐만 아니라 간단한 알고리즘을 통해 크로마키 처리 시간을 단축시키고, 시스템의 부하를 크게 경감할 수 있는 효과가 있다.

Description

초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템{System for Ultra High-Definition image using chroma-key}
본 발명은 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템에 대한 것으로서, 더욱 상세히는 UHD 이상의 초고화질 영상에 대한 크로마키 기법 적용에 있어서 초고화질 영상을 구성하는 각 HD 영상간 발생하는 편차를 이용하여 블루스크린을 제외한 합성 대상을 용이하게 추출할 수 있는 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템에 대한 것이다.
현재 영상기술은 아날로그 방식의 SD(Standard-Definition)에서 디지털 방식의 HD(Hi-Definition)가 보급화되고 있으며, 이와 같은 디지털 영상 방식은 선명도, 채도, 명도 조절이 용이하여 더욱 실제와 가까운 화질의 영상을 제공하고 있다.
더욱이, 상기 디지털 영상을 처리하는 각종 압축 기술 및 영상 전송기술을 지원하는 하드웨어의 발전은 HD 영상의 보급화를 촉진시킴과 동시에, 상기 HD 보다 상위 단계의 영상에 대한 발전을 가속화하고 있다. 현재 제공되고 있는 HD보다 상위 단계인 Full HD의 경우 1920×1080의 해상도를 지원하며 200만 픽셀로 구성되어 상기 HD에 비해 상당한 고화질의 영상을 제공한다.
한편, 최근의 영상 기술은 상기 Full HD를 넘어 UHD(Ultra High-Definition)으로 한 단계 더 성장해가고 있으며, 초고화질 및 초고해상도를 지원하는 상기 UHD는 차세대 미디어 환경으로 각광받고 있다. 상기 UHD는 4K(3840×2160)과 8K(7680×4320) 해상도와 최대 22.2 채널의 서라운드 오디오를 지원한다. 이와 같은 UHD는 상기 HD에 비교해 4K UHD 기준으로 보더라도 4배 더 선명한 화질을 제공하며, 8K UHD의 경우 상기 HD에 비해 16배나 더 선명한 화질을 제공한다.
한편, 상술한 바와 같은 해상도의 발전과 더불어 영상기술 역시 크게 발전하고 있으며, 대표적인 예로 아나운서의 배경에 3차원 가상 스튜디오를 적용하거나 연기하는 배우의 배경에 그래픽 디자이너들이 가상적으로 창조한 배경을 합성하는 등의 영상합성을 가능하게 하는 크로마키 기법이 활발히 적용되고 있다.
상기 크로마키 기법은 블루스크린을 배경으로 연기하는 연기자 또는 아나운서의 영상에서 상기 아나운서를 제외한 블루스크린을 추출하고, 그래픽으로 만든 영상을 믹서를 통해 합성하는 방식으로 구성된다.
따라서, 이와 같은 크로마키 기법은 블루스크린을 배경으로 하는 피사체상을 자연스럽게 추출하기 위하여, 기본적으로 파란색과 유사한 색상범위에 해당하는 픽셀 값들을 제거하여 대상물을 추출하는 방식이 있다. 더하여, 최근 각종 개량된 크로마키 기법이 제공되고 있으며, 예를 들어 피사체상의 폐곡선을 추출하여 폐곡선 내의 부분을 추출하고 폐곡선 이외의 배경은 제거하거나 제거 색상과 유사한 연속변화 색상을 제거하여 배경 제한을 완화시키는 등의 다양한 부가 기술이 적용되고 있다.
상기와 같은 크로마키 기법은 HD급 이하의 영상을 처리하기 위하여 주로 사용되며, 이를 상술한 UHD 급에 적용하는 경우, 우선 하나의 화면이 복수의 카메라를 통해 얻어지므로 각 화면상의 색상차, 색온도차, 선명도, 컬러 스페이스 변화 등의 편차가 발생하여 배경 제거 전에 영상을 균일화해야 하므로, 처리 시간이 지연되고, 대용량의 UHD 영상으로 인해 영상을 인코딩하는 하드웨어의 부하가 커지는 문제점이 있다.
따라서, 이러한 UHD급 초고화질 영상에 대한 크로마키 시스템의 복잡도를 감소시키면서 고속 처리가 가능하도록 한 시스템 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 복수의 HD 영상을 수신하여 초고화질 영상을 구성할 때 각 HD 영상간에 발생하는 색상, 색온도, 선명도, 컬러 스페이스 변화 등과 같은 편차를 용이하게 보정하여 HD 영상간의 경계가 발생하지 않도록 선명한 초고화질 영상을 제공하는데 그 목적이 있다.
더하여, 본 발명은 편차보정 과정에서 파생되는 결과값을 이용하여 크로마키 기법을 통한 각 HD 영상에 포함된 블루스크린의 삭제와 동시에 각 HD 영상에 포함된 피대상체에 대한 보정을 실시할 수 있어 영상 인코딩에 대한 처리시간을 크게 경감시킬 수 있는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템은 UHD 영상을 복수의 HD 영상에 대응하는 원시 데이터(law data)로 분할하여 수신하는 인터페이스부와, 상기 인터페이스부를 통해 수신되는 HD 영상에 대한 원시데이터를 UHD 영상에 대응하도록 정렬하며, 상기 복수의 HD 영상 중 어느 하나의 단색영역에 대한 기준 색상정보를 추출하여 나머지 HD 영상들의 단색영역과 비교하여 상기 기준 색상정보를 기준으로 각 HD 영상들에 대한 편차정보를 생성하는 선처리부와, 상기 선처리부로부터 제공되는 UHD 영상에 대한 원시데이터를 기설정된 포맷으로 코딩하며, 상기 선처리부로부터 편차정보를 수신한 경우 상기 코딩 이전에 상기 편차정보를 기준으로 각 HD 영상의 편차를 보정하고 상기 기준 색상정보에 대응하는 각 HD 영상의 단색영역을 삭제하는 인코더/디코더부를 포함한다.
이때, 상기 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템은 상기 UHD 영상을 고속 저장매체와, 외부 출력기기로 UHD 영상을 출력하는 출력부를 더 포함하며, 상기 인코더/디코더부는 상기 코딩된 UHD 영상을 상기 고속 저장매체에 저장하고, 상기 고속 저장매체로부터 코딩된 영상을 디코딩하여 상기 출력부를 통해 출력할 수 있다.
또한, 상기 고속 저장매체는 E-IDE 방식의 하드디스크 드라이브(HDD)나 SSD(Solid State Disk)를 포함할 수 있다.
더하여, 상기 선처리부는 상기 인터페이스부를 통해 수신되는 상기 복수의 HD 영상에 대한 원시데이터를 UHD 영상의 원시데이터로 정렬하는 데이터 정렬부와, 최초 수신되는 HD 영상의 단색 영역에 대한 기준 색상정보를 추출하여 상기 데이터 정렬부가 제공하는 타 HD 영상의 단색영역에 대한 색상정보와 비교하는 편차측정부와, 상기 편차측정부가 비교하는 HD 영상간의 색상정보의 차이를 수신하여 편차정보를 생성하는 편차정보 생성부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 편차정보는 색상차이, 색온도차이, 컬러 스페이스 변화 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 편차정보를 근거로 상기 데이터 정렬부가 정렬하는 UHD 영상의 원시데이터를 구성하는 HD 영상을 보정하는 편차 보정부를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 편차보정부는 상기 각 HD 영상의 원시데이터에 포함된 시간정보를 근거로 동기화하며, UHD 프레임 단위로 각 HD 영상 프레임을 보정할 수 있다.
더불어, 상기 편차보정부를 통해 보정된 UHD 영상 중 상기 색상정보에 대응하는 픽셀을 삭제하거나 공백 처리하는 특정색상영역 삭제부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 특정색상영역 삭제부는 상기 기준 색상정보를 기준으로 기설정된 범위 내에 속하는 색상정보를 가진 픽셀을 삭제할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템은 LAN을 통해 연결되어 네트워크를 구성하는 복수의 모듈을 포함하며, 상기 각 모듈은 상기 LAN을 통해 타 모듈과의 네트워크 연결을 지원하는 NIC(Network Interface Card)와, UHD 영상을 복수의 HD 영상 프레임에 대응하는 원시 데이터(law data)로 분할하여 수신하는 인터페이스부와, 동기화 클럭신호를 생성하는 동기화부와, 상기 인터페이스부를 통해 수신되는 HD 영상에 대한 원시데이터를 UHD 영상을 구성하도록 정렬하며 상기 HD 영상 중 어느 하나의 단색영역에 대한 기준 색상정보를 추출한 후 나머지 HD 영상들의 단색영역과 비교하여 상기 기준 색상정보를 기준으로 각 HD 영상들에 대한 편차정보를 생성하고 상기 편차정보를 근거로 상기 각 HD 영상에 대한 원시데이터를 보정하는 선처리부와, 상기 선처리부가 보정한 UHD 영상에 대한 원시데이터를 저장하는 고속 저장매체를 포함하고, 상기 각 모듈의 고속 저장매체에 저장된 UHD 영상에 대한 원시데이터를 8K UHD 이상의 영상에 대한 원시데이터로 배열하고 기설정된 포맷으로 처리하는 통합처리부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 선처리부는 보정된 각 HD 영상에 대한 원시데이터의 단색영역을 상기 기준 색상정보를 근거로 공백 또는 삭제 처리할 수 있다.
또한, 상기 각 모듈은 마스터 또는 슬레이브 중 적어도 어느 하나가 설정되며, 마스터 모듈의 상기 선처리부는 NIC를 통해 LAN으로 상기 기준 색상정보와 동기화정보를 전송하고, 슬레이브 모듈의 선처리부는 마스터 모듈의 선처리부가 전송한 상기 기준 색상정보와 동기화정보를 NIC를 통해 수신하여 HD 영상을 보정할 수 있다.
본 발명에 따른 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템은 인코더/디코더부 이전에 하나의 HD 영상에 대한 색상정보를 기준으로 나머지 HD 영상에 대한 색상정보와의 편차를 상기 인코더/디코더부에 제공하거나, 인코더/디코더부와 별도로 상기 편차를 이용하여 HD 영상의 색상을 균일화하여 자연스러운 초고화질 영상을 제공할 뿐만 아니라 간단한 알고리즘을 통해 크로마키 처리 시간을 단축시키고, 시스템의 부하를 크게 경감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 간단한 시스템 구성으로 인하여, 인코더/디코더부에 별도의 크로마키 알고리즘을 추가 부가하여 더욱 정밀한 크로마키 기법이 적용된 영상을 획득할 수 있으며, 시스템의 부하를 구성요소별로 분산하여 시스템 효율성을 크게 증대시킬 수 있다.
더하여, 본 발명은 4K UHD급 이상의 영상에 대해서도 본 발명에 따른 알고리즘을 적용하는 모듈을 복수로 배치하고 각 모듈을 LAN을 통해 연결하여 어느 하나의 모듈에서 생성한 색상정보를 기준으로 각 모듈이 영상을 처리하도록 하여 크로마키 기법의 적용에 있어서 일관적이고 자연스러운 영상을 획득할 수 있다.
도 1은 UHD 영상을 위한 크로마키 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 편차정보의 생성과정을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선처리부의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 편차정보 생성부의 구성도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선처리부의 보정과정 및 크로마키 기능을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 NIC와 LAN을 이용한 UHD 영상을 위한 크로마키 시스템의 구성도.
본 발명은 기존 HD 영상에 크로마키 기법을 적용하기 위한 선처리 기능을 UHD 영상에 적용하면서 발생하는 처리시간 지연, 하드웨어의 복잡도 및 하드웨어 부하 증가에 따른 해결하기 위해 제안된다.
상기 크로마키 기법은 카메라로부터의 나오는 신호를 전자적으로 읽고, 화상의 특정한 성분들을 체계적으로 제거하여 공백으로 만드는 것으로서, 다시 말해 배경이 있는 피사체를 촬영하여 피사체를 제외한 배경을 삭제하여 공백으로 만드는 기술이다. 이 공백은 다른 카메라로부터 나오는 영상 신호로 채워지도록 서로 다른 영상을 결합하는 영상합성을 통해 하나의 화면을 구성함으로써, 실제로는 존재하지 않는 가상의 영상 화면을 만들어낼 수 있다.
즉, 기존 HD 이하 해상도의 영상을 이용하여 영상합성을 실시하는 기존 하드웨어 구성에서 인코더/디코더부가 크로마키 기법에 관련된 모든 처리 기능을 담당하지만, 복수의 HD 영상으로 구성되는 UHD급 이상의 대용량 영상에 대해서 영상 균일화에 따른 처리시간 지연, 하드웨어 복잡도 및 부하 증가에 따른 이유로 적용이 어려운 점이 있다.
따라서, 본 발명은 인코더/디코더부의 크로마키 기법 적용에 있어서 각 HD 영상의 크로마키 적용에 따른 부하를 줄일 수 있으며, 상기 인코더/디코더부의 부하를 줄이기 위한 구성 역시 간소화함으로써, 이를 통해 상기 인코더/디코더부에 크로마키에 적용되는 다양한 알고리즘을 추가적으로 부가할 수 있으므로 더욱 선명하고 정밀한 UHD 영상을 제공할 수 있다.
상술한 내용을 바탕으로 본 발명의 실시예들을 도면을 참고로 상세히 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템을 도시한 도면으로서, 복수의 카메라(10)로부터 HD 영상에 대한 원시데이터를 획득하는 인터페이스부(110)와, 상기 인터페이스부(110)로부터 획득한 HD 영상에 대한 원시데이터를 UHD 영상에 대응되도록 정렬하여 크로마키 처리를 수행하기 위한 편차정보를 추출하거나 크로마키 처리하는 선처리부(120)와, 상기 선처리부(120)를 통해 선처리된 UHD 영상을 기설정된 포맷으로 인코딩 또는 디코딩하는 인코더/디코더부(130)와, 상기 인코더/디코더부(130)를 통해 인코딩된 영상을 저장하는 고속 저장매체(140)를 포함할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 구성을 통해 상기 선처리부(120)는 상기 인코더/디코더부(130)가 UHD 영상에 대한 크로마키 기법을 용이하게 적용할 수 있도록 각 HD 영상간의 색상차이, 색온도차이, 컬러스페이스 변화 정도 등에 대한 편차정보를 제공하고, 상기 인코더/디코더부(130)가 상기 편차정보를 근거로 각 HD 영상간의 화질 차이를 보상하는 동시에 상기 편차정보를 이용하여 크로마키 기법을 적용함으로써, 영상합성 과정에 따른 상기 인코더/디코더부(130)의 처리 시간을 크게 경감시킬 수 있으며 부하를 줄일 수 있다.
또한, 상기 선처리부(120)는 상기 편차정보 생성시 각 HD 영상 프레임간의 단색 영역에 대응하는 부분, 다시말해 각 HD 영상 프레임간의 블루스크린 영역을 대비하여 전체적인 각 HD 영상 프레임 사이의 편차정도를 판단할 수 있으므로 선처리부(120)의 처리시간 및 부하 역시 UHD 영상의 실시간 제공을 만족할 정도로 크게 경감시킬 수 있다.
한편, 상기 선처리부(120)는 상기 인코더/디코더부(130)의 크로마키 처리에 따른 부하를 경감시키기 위하여 편차정보를 이용하여 직접 각 HD 영상 프레임간의 화질 또는 색상차이에 따른 편차를 보정한 후 크로마키 처리를 실시하여 상기 인코더/디코더부(130)에 보정된 UHD 영상 프레임을 제공할 수 있다.
더하여, 상기 선처리부(120)는 상기 인터페이스부(110)를 통해 실시간으로 제공되는 HD 영상에 대한 원시데이터의 시간정보를 비교하여 각 카메라(10)의 HD 영상 프레임을 동기화시킬 수 있어 동기화된 복수의 HD 영상 프레임에 대한 원시데이터를 배열한 후 하나의 UHD 영상 프레임 단위로 각 HD 영상에 대한 편차정보를 추출하거나 크로마키 처리할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 상기 선처리부(120)가 편차정보를 생성하는 과정을 도시한 도면으로서, 하나의 UHD 영상 프레임을 구성하는 복수의 HD 영상 프레임인 1 내지 4가 복수의 카메라릍 통해 획득된다.
따라서, 상기 선처리부(120)는 최초 수신되는 HD 영상 프레임을 HD 영상 프레임 1이라 가정하면, 상기 HD 영상 프레임 1에서 단색 영역으로 구성된 부분을 추출하여 기준 색상정보를 획득하고, 상기 기준 색상정보를 근거로 상기 HD 영상 프레임 1 이후에 수신되는 나머지 각 HD 영상 프레임 2 내지 4의 단색영역과 비교를 통해 상기 편차 정보를 생성할 수 있다.
이후, 상기 인코더/디코더부(130)는 상기 편차정보를 근거로 각 HD 영상 프레임 전체에 대한 보정을 실시하며, 이를 통해 색상차이가 없는 균일한 복수의 HD 영상을 획득할 수 있다. 또한, 상기 인코더/디코더부(130)는 보정된 각 HD 영상 프레임의 원시데이터를 UHD 영상 프레임으로 정렬한 후 크로마키 기법을 적용하여 블루스크린 영역을 삭제하거나 공백처리할 수 있다.
이때, 상기 선처리부(120)는 상기 편차정보의 기준값인 기준 색상정보를 상기 편차정보에 포함하여 상기 인코더/디코더부(130)에 제공할 수 있으며, 상기 인코더/디코더부(130)는 상기 기준 색상정보를 근거로 각 HD 영상 프레임에 대한 크로마키 기법을 적용하여 블루스크린을 공백처리함으로써, 블루스크린 영역을 검출하기 위한 별도의 설정 및 처리 과정을 생략할 수 있어 처리 시간 및 부하를 크게 경감시킨다.
또한, 상기 선처리부(120)는 영상을 구성하는 UHD 영상 프레임마다 각 HD 영상의 화질을 균일화하기 위한 기준 색상정보의 수치가 달리 제공되므로 기존 HD 영상에 최적화된 하드웨어들과 달리 본 발명은 UHD 영상 프레임에 최적화되어 전체 화면을 분석할 필요 없이 하나의 HD 영상 프레임의 단색영역으로부터 용이하게 기준 색상정보를 추출하여 이를 근거로 균일화 과정을 수행하므로, 최적화된 화질의 UHD 영상을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 기존 HD 영상을 지원하는 하드웨어로는 실시간 영상 처리에 한계가 있던 UHD급 영상과 같이 대용량, 고화질의 영상에 대해서도 HD 영상의 실시간 처리 수준을 만족시킬 수 있다.
도 3 내지 도 5는 상술한 바와 같은 선처리부의 구성에 대한 다양한 실시예를 도시한 도면으로서, 우선 도 3을 살펴보면 상기 선처리부(120)는 데이터 정렬부(121), 편차 측정부(122), 편차정보 생성부(123)로 구성될 수 있다.
상기 데이터 정렬부(121)는 상기 인터페이스부(110)로부터 복수의 HD 영상 프레임에 대한 원시데이터를 수신하여 UHD 영상 프레임을 구성하도록 정렬하거나 UHD 영상 프레임에 구성될 위치를 지정하며, 상기 편차 측정부(122)는 상기 데이터 정렬부(121)에 정렬되는 HD 영상 프레임 중 어느 하나를 기준으로 단색영역을 분석할 수 있다.
이후, 상기 편차 측정부(122)는 상기 단색영역의 기준 색상정보를 추출하고, 상기 기준 색상정보를 근거로 나머지 HD 영상 프레임에 포함된 단색 영역의 색상정보들과 비교하여 편차를 계산한다.
이때, 상기 기준 색상정보에 포함되는 요소는 색정보, 색온도정보, 명도정보 등을 포함할 수 있으며, 상기 기준 색상정보는 단색영역에 포함된 픽셀들이 포함하는 색상정보의 평균치일 수도 있다.
상기 계산된 편차는 상기 편차정보 생성부(123)에 전달되며, 이를 근거로 상기 편차정보 생성부(123)는 편차정보를 생성하여 상기 인코더/디코더부(130)에 제공한다. 이때, 상기 편차정보 생성부(123)는 상기 편차정보와 함께 상기 기준 색상정보를 제공할 수 있다.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 편차정보 생성부(123)는 복수의 HD 영상 프레임 중 어느 하나의 단색 영역을 근거로 상기 편차측정부(122)가 생성한 기준치인 기준 색상정보를 상기 편차측정부(122)로부터 수신한 후 색상차이정보, 색온도차이, 컬러스페이스 변화 등을 포함하는 편차정보를 상기 편차측정부(122)의 연산에 따라 생성한다.
한편, 상기 데이터 정렬부(121)는 상기 UHD 영상 프레임에 대응되도록 정렬된 복수의 HD 영상 프레임에 대한 원시데이터를 상기 인코더/디코더부(130)에 전달하게 되며, 상기 인코더/디코더부(130)는 기준 색상정보를 기준으로 상기 편차정보에 따라 각 HD 영상 프레임의 원시데이터에 대한 화질 또는 색상을 보정하게 되며, 이를 통해 각 HD 영상 프레임의 화질 또는 색상이 상호 균일하도록 하나의 UHD 영상 프레임에 대한 원시데이터를 구성할 수 있다.
이후, 상기 인코더/디코더부(130)는 보정된 상기 UHD 영상 프레임에 대한 원시데이터를 기설정된 포맷으로 변환하며, 상기 기준 색상정보를 기준으로 단색영역에 해당하는 픽셀들을 공백으로 변환하거나 삭제처리하여 크로마키 기법을 적용한다. 이후, 상기 인터페이스부(110)를 통해 수신되는 각종 영상들과 믹싱을 통해 공백 처리된 부분을 채움으로써 영상 합성을 실시할 수 있다.
한편, 상기 인코더/디코더부(130)의 보정 과정 및 크로마키 기능을 상기 선처리부(120)에서 처리할 수도 있는데 이를 도 5를 통해 살펴보면, 상기 도 3의 구성에 편차보정부(124)와 특정색상영역 삭제부(125)를 더 구성할 수 있다.
상기 편차보정부(124)는 상기 편차정보 생성부(123)로부터 상기 편차정보를 획득하여 상기 데이터 정렬부(121)가 정렬한 UHD 영상 프레임을 구성하는 각 HD 영상 프레임의 원시데이터들에 대하여 상기 기준 색상정보와 편차정보를 근거로 색상 보정을 실시하며, 상기 특정색상영역 삭제부(125)는 상기 기준 색상정보를 기준으로 각 HD 영상 프레임의 원시데이터에 포함된 픽셀을 공백처리하거나 삭제하여 크로마키를 실시할 수 있다.
이와 같이 상기 선처리부(120)는 보정과 크로마키가 모두 처리된 UHD 영상 프레임에 대한 원시데이터를 상기 인코더/디코더부(130)에 제공하고, 상기 인코더/디코더부(130)는 상기 원시데이터를 영상포맷에 따라 포맷하는 과정을 실시한다.
따라서, 상기 인코더/디코더부(130)가 처리하는 과정을 크게 축소시키고 상기 선처리부(120)와 인코더/디코더부(130) 사이에 교환되는 데이터 트래픽을 감소시켜 처리 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
이후, 지속적으로 수신되는 UHD 영상 프레임 단위마다 상기 선처리부(120)는 상술한 바와 같은 과정으로 보정 및 크로마키 처리를 진행할 수 있다.
한편, 상술한 UHD 영상은 4K UHD를 기준으로 설명한 것으로서 8K UHD의 경우 다음과 같은 시스템 구성으로 처리할 수 있다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 인터페이스부(110), 선처리부(120) 및 고속 저장매체(140)를 하나의 모듈(200)로 구성하고, 8K UHD 영상을 처리하기 위하여 상기 모듈(200)을 복수로 구성하며 상기 LAN을 통해 상기 복수의 모듈들과 연결되어, 상기 인코더/디코더부의 기능을 수행하는 별도의 통합처리부(400)가 포함될 수 있다. 또한, 상기 모듈(200) 각각은 NIC(Network Interface Card)(300)를 포함하여 상기 NIC(300)와 연결된 LAN을 통해 제어신호를 교환할 수 있다.
이때, 상기 각 모듈(200)은 동기화부를 더 포함할 수 있으며, 상기 선처리부(120)는 상기 NIC(300)를 통해 각 모듈(200)에서 처리하는 각 HD 영상 프레임 단위로 동기화를 수행하기 위한 상기 동기화부와 연결되어 동기화 신호를 전송할 수 있으며, 상기 기준 색상정보에 대한 제어신호를 제공할 수 있다.
이를 통해, 4K UHD 영상을 처리하는 각 모듈(200)의 선처리부(120)가 상기 제어신호에 포함된 기준 색상정보를 근거로 상기 4K UHD 영상에 포함되는 각 HD 영상에 대하여 편차정보를 추출하여 상기 보정 및 크로마키 처리를 실시한 후 UHD 영상 프레임에 대한 원시데이터 형태로 상기 고속 저장매체(140)에 저장할 수 있다.
더하여, 상기 복수의 모듈(200) 중 어느 하나가 마스터로 설정되고 나머지 모듈(200)은 슬레이브로 설정될 수 있으며, 상기 마스터 모듈(200)이 상기 동기화 신호 및 제어 신호를 전송하여 나머지 슬레이브 모듈(200)이 상기 동기화 신호에 따라 HD 영상 프레임의 동기화를 수행하며, 상기 제어신호에 따라 화질 또는 색상을 보정할 수 있도록 할 수 있다.
이를 통해, 상기 통합처리부(400)는 8K UHD 영상을 생성하기 위하여 보정 및 크로마키 처리가 완료된 4K UHD 영상 프레임의 원시데이터를 상기 각 모듈(200)의 고속 저장매체(140)로부터 LAN을 통해 수신한 후 8K UHD 영상 프레임을 구성하도록 배열하여, 영상합성을 하거나 기설정된 포맷 방식으로 변환할 수 있다. 이를 통해 8K UHD 영상을 구성하는 4K UHD 영상에 포함된 각 HD 영상 프레임의 화질 또는 색상을 균일화할 수 있으며, 선명한 화질의 8K UHD 영상을 제공할 수 있다.
이와 같이, 4K UHD 영상 뿐만 아니라 8K UHD 영상 또는 그 이상의 영상에 대해서도 모듈(200)을 복수로 구성하여 연결함으로써 용이하게 크로마키 처리를 실시할 수 있다.
10: 카메라 110: 인터페이스부
120: 선처리부 121: 데이터정렬부
122: 편차측정부 123: 편차정보 생성부
124: 편차보정부 125: 특정색상 영역 삭제부
130: 인코더/디코더부 140: 고속 저장매체
200: 모듈 300: NIC
400: 통합처리부

Claims (12)

  1. UHD 영상을 복수의 HD 영상에 대응하는 원시 데이터(law data)로 분할하여 수신하는 인터페이스부;
    상기 인터페이스부를 통해 수신되는 HD 영상에 대한 원시데이터를 UHD 영상에 대응하도록 정렬하며, 상기 복수의 HD 영상 중 어느 하나의 단색영역에 대한 기준 색상정보를 추출하여 나머지 HD 영상들의 단색영역과 비교하여 상기 기준 색상정보를 기준으로 각 HD 영상들에 대한 편차정보를 생성하는 선처리부; 및
    상기 선처리부로부터 제공되는 UHD 영상에 대한 원시데이터를 기설정된 포맷으로 코딩하며, 상기 선처리부로부터 편차정보를 수신한 경우 상기 코딩 이전에 상기 편차정보를 기준으로 각 HD 영상의 편차를 보정하고 상기 기준 색상정보에 대응하는 각 HD 영상의 단색영역을 삭제하는 인코더/디코더부
    를 포함하는 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 UHD 영상을 고속 저장매체; 및
    외부 출력기기로 UHD 영상을 출력하는 출력부
    를 더 포함하며,
    상기 인코더/디코더부는 기설정된 포멧으로 코딩된 UHD 영상을 상기 고속 저장매체에 저장하고, 상기 고속 저장매체로부터 코딩된 영상을 디코딩하여 상기 출력부를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 고속 저장매체는 E-IDE 방식의 하드디스크 드라이브(HDD)나 SSD(Solid State Disk)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 선처리부는
    상기 인터페이스부를 통해 수신되는 상기 복수의 HD 영상에 대한 원시데이터를 UHD 영상의 원시데이터로 정렬하는 데이터 정렬부;
    최초 수신되는 HD 영상의 단색 영역에 대한 기준 색상정보를 추출하여 상기 데이터 정렬부가 제공하는 타 HD 영상의 단색영역에 대한 색상정보와 비교하는 편차측정부; 및
    상기 편차측정부가 비교하는 HD 영상간의 색상정보의 차이를 수신하여 편차정보를 생성하는 편차정보 생성부
    를 포함하는 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 편차정보는 색상차이, 색온도차이, 컬러 스페이스 변화 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 편차정보를 근거로 상기 데이터 정렬부가 정렬하는 UHD 영상의 원시데이터를 구성하는 HD 영상을 보정하는 편차 보정부를 더 포함하는 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 편차보정부는 상기 각 HD 영상의 원시데이터에 포함된 시간정보를 근거로 동기화하며, UHD 프레임 단위로 각 HD 영상 프레임을 보정하는 것을 특징으로 하는 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 편차보정부를 통해 보정된 UHD 영상 중 상기 색상정보에 대응하는 픽셀을 삭제하거나 공백 처리하는 특정색상영역 삭제부
    를 더 포함하는 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 특정색상영역 삭제부는 상기 기준 색상정보를 기준으로 기설정된 범위 내에 속하는 색상정보를 가진 픽셀을 삭제하는 것을 특징으로 하는 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템.
  10. LAN을 통해 연결되어 네트워크를 구성하는 복수의 모듈을 포함하며,
    상기 각 모듈은
    상기 LAN을 통해 타 모듈과의 네트워크 연결을 지원하는 NIC(Network Interface Card);
    UHD 영상을 복수의 HD 영상 프레임에 대응하는 원시 데이터(law data)로 분할하여 수신하는 인터페이스부;
    동기화 클럭신호를 생성하는 동기화부;
    상기 인터페이스부를 통해 수신되는 HD 영상에 대한 원시데이터를 UHD 영상을 구성하도록 정렬하며, 상기 HD 영상 중 어느 하나의 단색영역에 대한 기준 색상정보를 추출한 후 나머지 HD 영상들의 단색영역과 비교하여 상기 기준 색상정보를 기준으로 각 HD 영상들에 대한 편차정보를 생성하고, 상기 편차정보를 근거로 상기 각 HD 영상에 대한 원시데이터를 보정하는 선처리부; 및
    상기 선처리부가 보정한 UHD 영상에 대한 원시데이터를 저장하는 고속 저장매체
    를 포함하고,
    상기 각 모듈의 고속 저장매체에 저장된 UHD 영상에 대한 원시데이터를 8K UHD 이상의 영상에 대한 원시데이터로 배열하고 기설정된 포맷으로 처리하는 통합처리부
    를 더 포함하는 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 선처리부는 보정된 각 HD 영상에 대한 원시데이터의 단색영역을 상기 기준 색상정보를 근거로 공백 또는 삭제 처리하는 것을 특징으로 하는 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 각 모듈은 마스터 또는 슬레이브 중 적어도 어느 하나가 설정되며,
    마스터 모듈의 상기 선처리부는 NIC를 통해 LAN으로 상기 기준 색상정보와 동기화정보를 전송하고, 슬레이브 모듈의 선처리부는 마스터 모듈의 선처리부가 전송한 상기 기준 색상정보와 동기화정보를 NIC를 통해 수신하여 HD 영상을 보정하는 것을 특징으로 하는 초고화질 영상을 위한 크로마키 시스템.
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