KR20130076349A - 영상표시장치, 및 그 동작방법 - Google Patents

영상표시장치, 및 그 동작방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130076349A
KR20130076349A KR1020110144905A KR20110144905A KR20130076349A KR 20130076349 A KR20130076349 A KR 20130076349A KR 1020110144905 A KR1020110144905 A KR 1020110144905A KR 20110144905 A KR20110144905 A KR 20110144905A KR 20130076349 A KR20130076349 A KR 20130076349A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
eye image
left eye
right eye
parallax
Prior art date
Application number
KR1020110144905A
Other languages
English (en)
Inventor
정제석
이태환
송병철
이봉수
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020110144905A priority Critical patent/KR20130076349A/ko
Publication of KR20130076349A publication Critical patent/KR20130076349A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/44Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
    • H04N5/57Control of contrast or brightness
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N2013/0074Stereoscopic image analysis
    • H04N2013/0081Depth or disparity estimation from stereoscopic image signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Abstract

본 발명은 영상표시장치, 및 그 동작방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 동작방법은, 입력되는 영상으로부터 좌안 영상과 우안 영상을 추출하는 단계와, 추출된 좌안 영상과 우안 영상 사이의 시차를 이용하여, 좌안 영상 또는 우안 영상 중 어느 한 영상 내의 3D 오브젝트를 추출하는 단계와, 추출된 3D 오브젝트의 시차를 이용하여, 좌안 영상 또는 우안 영상 중 나머지 한 영상 내의 3D 오브젝트를 추출하는 단계를 포함한다. 이에 의해, 3D 오브젝트를 신속히 추출할 수 있게 된다.

Description

영상표시장치, 및 그 동작방법{Image display apparatus, and method for operating the same}
본 발명은 영상표시장치, 및 그 동작방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 3D 오브젝트를 신속히 추출할 수 있는 영상표시장치, 및 그 동작방법에 관한 것이다.
영상표시장치는 사용자가 시청할 수 있는 영상을 표시하는 기능을 갖춘 장치이다. 사용자는 영상표시장치를 통하여 방송을 시청할 수 있다. 영상표시장치는 방송국에서 송출되는 방송신호 중 사용자가 선택한 방송을 디스플레이에 표시한다. 현재 방송은 전세계적으로 아날로그 방송에서 디지털 방송으로 전환하고 있는 추세이다.
디지털 방송은 디지털 영상 및 음성 신호를 송출하는 방송을 의미한다. 디지털 방송은 아날로그 방송에 비해, 외부 잡음에 강해 데이터 손실이 작으며, 에러 정정에 유리하며, 해상도가 높고, 선명한 화면을 제공한다. 또한, 디지털 방송은 아날로그 방송과 달리 양방향 서비스가 가능하다.
본 발명의 목적은, 3D 오브젝트를 신속히 추출할 수 있는 영상표시장치, 및 그 동작방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 3D 영상 표시시 입체감을 향상시킬 수 있는 영상표시장치, 및 그 동작방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 3D 영상 시청시 어지러움을 감소시킬 수 있는 영상표시장치, 및 그 동작방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 동작방법은, 입력되는 영상으로부터 좌안 영상과 우안 영상을 추출하는 단계와, 추출된 좌안 영상과 우안 영상 사이의 시차를 이용하여, 좌안 영상 또는 우안 영상 중 어느 한 영상 내의 3D 오브젝트를 추출하는 단계와, 추출된 3D 오브젝트의 시차를 이용하여, 좌안 영상 또는 우안 영상 중 나머지 한 영상 내의 3D 오브젝트를 추출하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치는, 입력되는 영상으로부터 좌안 영상과 우안 영상을 추출하는 영상 추출부와, 추출된 좌안 영상과 우안 영상 사이의 시차를 이용하여, 좌안 영상 또는 우안 영상 중 어느 한 영상 내의 3D 오브젝트를 추출하며, 추출된 3D 오브젝트의 시차를 이용하여, 좌안 영상 또는 우안 영상 중 나머지 한 영상 내의 3D 오브젝트를 추출하는 3D 오브젝트 추출부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 좌안 영상 또는 우안 영상 중 어느 한 영상 내의 3D 오브젝트를 추출하고, 추출된 3D 오브젝트의 시차를 이용하여, 좌안 영상 또는 우안 영상 중 나머지 한 영상 내의 3D 오브젝트를 추출함으로써, 3D 오브젝트를 신속히 추출할 수 있게 된다.
한편, 추출된 3D 오브젝트의 경계 영역의 휘도 성분을 가변시키고, 가변된 휘도 성분의 경계 영역을 구비하는 3D 영상을 표시함으로써, 3D 영상 표시시 입체감을 향상시킬 수 있게 된다.
즉, 돌출되어 보일 수 있는 3D 오브젝트의 선명도(sharpeness)를 조절함으로써, 3D 영상 표시시 입체감을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 3D 오브젝트의 깊이 조절 없이, 3D 오브젝트의 선명도만을 조절함으로써, 3D 영상 시청시 사용자가 느끼는 어지러움을 감소시킬 수 있게 된다.
한편, 복수의 3D 오브젝트들 중 최대 깊이를 갖는 3D 오브젝트, 즉 입체감에 가장 큰 영향을 갖는 3D 오브젝트에 대해 선명도를 조절함으로써, 3D 영상 표시시 입체감을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 영상표시장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 내부 블럭도이다.
도 3는 도 2의 제어부의 내부 블럭도이다.
도 4는 3D 영상의 다양한 포맷을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4의 포맷에 따라 시청장치의 동작을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 신호의 다양한 스케일링 방식을 나타낸 도면이다.
도 7은 좌안 영상과 우안 영상에 의해 상이 맺히는 것을 설명하는 도면이다.
도 8은 좌안 영상과 우안 영상의 간격에 따른 3D 영상의 깊이를 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 영상표시장치의 동작방법을 보여주는 순서도이다.
도 10 내지 도 14d는 도 9의 영상표시장치의 동작방법의 다양한 예를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 영상표시장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한, 영상표시장치(100)는, 영상표시를 위한 장치로서, 고정형 영상표시장치 또는 이동형 영상표시장치일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 영상표시장치(100)는, 3D 영상의 신호 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 영상표시장치(100)에 입력되는 3D 영상이, 복수 시점 영상으로 구성되는 경우, 좌안 영상과 우안 영상을 각각 신호 처리하고, 도 4의 포맷에 따라, 좌안 영상과 우안 영상을 배열하여, 해당 포맷에 따라, 3D 영상을 표시할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 기술되는 영상표시장치(100)는, TV 수상기, 모니터, 프로젝터, 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털 방송용 단말기, 핸드폰, 스마트 폰, 태블릿 pc 등이 포함될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 내부 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 영상표시장치(100)는 방송 수신부(105), 외부장치 인터페이스부(130), 저장부(140), 사용자입력 인터페이스부(150), 센서부(미도시), 제어부(170), 디스플레이(180), 오디오 출력부(185), 및 시청장치(195)를 포함할 수 있다.
방송 수신부(105)는, 튜너부(110), 복조부(120), 및 네트워크 인터페이스부(130)를 포함할 수 있다. 물론, 필요에 따라, 튜너부(110)와 복조부(120)를 구비하면서 네트워크 인터페이스부(130)는 포함하지 않도록 설계하는 것도 가능하며, 반대로 네트워크 인터페이스부(130)를 구비하면서 튜너부(110)와 복조부(120)는 포함하지 않도록 설계하는 것도 가능하다.
튜너부(110)는, 안테나(50)를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency) 방송 신호 중 사용자에 의해 선택된 채널 또는 기저장된 모든 채널에 해당하는 RF 방송 신호를 선택한다. 또한, 선택된 RF 방송 신호를 중간 주파수 신호 혹은 베이스 밴드 영상 또는 음성신호로 변환한다.
예를 들어, 선택된 RF 방송 신호가 디지털 방송 신호이면 디지털 IF 신호(DIF)로 변환하고, 아날로그 방송 신호이면 아날로그 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호(CVBS/SIF)로 변환한다. 즉, 튜너부(110)는 디지털 방송 신호 또는 아날로그 방송 신호를 처리할 수 있다. 튜너부(110)에서 출력되는 아날로그 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호(CVBS/SIF)는 제어부(170)로 직접 입력될 수 있다.
또한, 튜너부(110)는 ATSC(Advanced Television System Committee) 방식에 따른 단일 캐리어의 RF 방송 신호 또는 DVB(Digital Video Broadcasting) 방식에 따른 복수 캐리어의 RF 방송 신호를 수신할 수 있다.
한편, 튜너부(110)는, 본 발명에서 안테나를 통해 수신되는 RF 방송 신호 중 채널 기억 기능을 통하여 저장된 모든 방송 채널의 RF 방송 신호를 순차적으로 선택하여 이를 중간 주파수 신호 혹은 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호로 변환할 수 있다.
한편, 튜너부(110)는, 복수 채널의 방송 신호를 수신하기 위해, 복수의 튜너를 구비하는 것이 가능하다. 또는, 복수 채널의 방송 신호를 동시에 수신하는 단일 튜너도 가능하다.
복조부(120)는 튜너부(110)에서 변환된 디지털 IF 신호(DIF)를 수신하여 복조 동작을 수행한다.
복조부(120)는 복조 및 채널 복호화를 수행한 후 스트림 신호(TS)를 출력할 수 있다. 이때 스트림 신호는 영상 신호, 음성 신호 또는 데이터 신호가 다중화된 신호일 수 있다.
복조부(120)에서 출력한 스트림 신호는 제어부(170)로 입력될 수 있다. 제어부(170)는 역다중화, 영상/음성 신호 처리 등을 수행한 후, 디스플레이(180)에 영상을 출력하고, 오디오 출력부(185)로 음성을 출력한다.
외부장치 인터페이스부(130)는, 접속된 외부 장치(190)와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 이를 위해, 외부장치 인터페이스부(130)는, A/V 입출력부(미도시) 또는 무선 통신부(미도시)를 포함할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(130)는, DVD(Digital Versatile Disk), 블루레이(Blu ray), 게임기기, 카메라, 캠코더, 컴퓨터(노트북), 셋탑 박스 등과 같은 외부 장치와 유/무선으로 접속될 수 있으며, 외부 장치와 입력/출력 동작을 수행할 수도 있다.
A/V 입출력부는, 외부 장치의 영상 및 음성 신호를 입력받을 수 있다. 한편, 무선 통신부는, 다른 전자기기와 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(135)는, 영상표시장치(100)를 인터넷망을 포함하는 유/무선 네트워크와 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스부(135)는, 네트워크를 통해, 인터넷 또는 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 운영자가 제공하는 컨텐츠 또는 데이터들을 수신할 수 있다.
저장부(140)는, 제어부(170) 내의 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 신호 처리된 영상, 음성 또는 데이터 신호를 저장할 수도 있다.
또한, 저장부(140)는 외부장치 인터페이스부(130)로 입력되는 영상, 음성 또는 데이터 신호의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 저장부(140)는, 채널 맵 등의 채널 기억 기능을 통하여 소정 방송 채널에 관한 정보를 저장할 수 있다.
도 2의 저장부(140)가 제어부(170)와 별도로 구비된 실시예를 도시하고 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 저장부(140)는 제어부(170) 내에 포함될 수 있다.
사용자입력 인터페이스부(150)는, 사용자가 입력한 신호를 제어부(170)로 전달하거나, 제어부(170)로부터의 신호를 사용자에게 전달한다.
예를 들어, 원격제어장치(200)로부터 전원 온/오프, 채널 선택, 화면 설정 등의 사용자 입력 신호를 송신/수신하거나, 전원키, 채널키, 볼륨키, 설정치 등의 로컬키(미도시)에서 입력되는 사용자 입력 신호를 제어부(170)에 전달하거나, 사용자의 제스처를 센싱하는 센서부(미도시)로부터 입력되는 사용자 입력 신호를 제어부(170)에 전달하거나, 제어부(170)로부터의 신호를 센서부(미도시)로 송신할 수 있다.
제어부(170)는, 튜너부(110) 또는 복조부(120) 또는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여, 입력되는 스트림을 역다중화하거나, 역다중화된 신호들을 처리하여, 영상 또는 음성 출력을 위한 신호를 생성 및 출력할 수 있다.
제어부(170)에서 영상 처리된 영상 신호는 디스플레이(180)로 입력되어, 해당 영상 신호에 대응하는 영상으로 표시될 수 있다. 또한, 제어부(170)에서 영상 처리된 영상 신호는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.
제어부(170)에서 처리된 음성 신호는 오디오 출력부(185)로 음향 출력될 수 있다. 또한, 제어부(170)에서 처리된 음성 신호는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.
도 2에는 도시되어 있지 않으나, 제어부(170)는 역다중화부, 영상처리부 등을 포함할 수 있다. 이에 대해서는 도 3을 참조하여 후술한다.
그 외, 제어부(170)는, 영상표시장치(100) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는 튜너부(110)를 제어하여, 사용자가 선택한 채널 또는 기저장된 채널에 해당하는 RF 방송을 선택(Tuning)하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(170)는 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 영상표시장치(100)를 제어할 수 있다.
한편, 제어부(170)는, 영상을 표시하도록 디스플레이(180)를 제어할 수 있다. 이때, 디스플레이(180)에 표시되는 영상은, 정지 영상 또는 동영상일 수 있으며, 2D 영상 또는 3D 영상일 수 있다.
한편, 제어부(170)는 디스플레이(180)에 표시되는 영상 중에, 소정 2D 오브젝트에 대해 3D 오브젝트로 생성하여 표시되도록 할 수 있다. 예를 들어, 오브젝트는, 접속된 웹 화면(신문, 잡지 등), EPG(Electronic Program Guide), 다양한 메뉴, 위젯, 아이콘, 정지 영상, 동영상, 텍스트 중 적어도 하나일 수 있다.
이러한 3D 오브젝트는, 디스플레이(180)에 표시되는 영상과 다른 깊이를 가지도록 처리될 수 있다. 바람직하게는 3D 오브젝트가 디스플레이(180)에 표시되는 영상에 비해 돌출되어 보이도록 처리될 수 있다.
한편, 제어부(170)는, 촬영부(미도시)로부터 촬영된 영상에 기초하여, 사용자의 위치를 인식할 수 있다. 예를 들어, 사용자와 영상표시장치(100)간의 거리(z축 좌표)를 파악할 수 있다. 그 외, 사용자 위치에 대응하는 디스플레이(180) 내의 x축 좌표, 및 y축 좌표를 파악할 수 있다.
한편, 도면에 도시하지 않았지만, 채널 신호 또는 외부 입력 신호에 대응하는 썸네일 영상을 생성하는 채널 브라우징 처리부가 더 구비되는 것도 가능하다. 채널 브라우징 처리부는, 복조부(120)에서 출력한 스트림 신호(TS) 또는 외부장치 인터페이스부(130)에서 출력한 스트림 신호 등을 입력받아, 입력되는 스트림 신호로부터 영상을 추출하여 썸네일 영상을 생성할 수 있다. 생성된 썸네일 영상은 복호화딘 영상 등과 함께 스트림 복호화되어 제어부(170)로 입력될 수 있다. 제어부(170)는 입력된 썸네일 영상을 이용하여 복수의 썸네일 영상을 구비하는 썸네일 리스트를 디스플레이(180)에 표시할 수 있다.
이때의 썸네일 리스트는, 디스플레이(180)에 소정 영상을 표시한 상태에서 일부 영역에 표시되는 간편 보기 방식으로 표시되거나, 디스플레이(180)의 대부분 영역에 표시되는 전체 보기 방식으로 표시될 수 있다. 이러한 썸네일 리스트 내의 썸네일 영상은 순차적으로 업데이트 될 수 있다.
디스플레이(180)는, 제어부(170)에서 처리된 영상 신호, 데이터 신호, OSD 신호, 제어 신호 또는 외부장치 인터페이스부(130)에서 수신되는 영상 신호, 데이터 신호, 제어 신호 등을 변환하여 구동 신호를 생성한다.
디스플레이(180)는 PDP, LCD, OLED, 플렉시블 디스플레이(flexible display)등이 가능하며, 또한, 3차원 디스플레이(3D display)가 가능할 수도 있다.
이러한, 3차원 영상 시청을 위해, 디스플레이(180)는, 추가 디스플레이 방식과 단독 디스플레이 방식으로 나뉠 수 있다.
단독 디스플레이 방식은, 별도의 추가 디스플레이, 예를 들어 안경(glass) 등이 없이, 디스플레이(180) 단독으로 3D 영상을 구현할 수 있는 것으로서, 그 예로, 렌티큘라 방식, 파라랙스 베리어(parallax barrier) 등 다양한 방식이 적용될 수 있다.
한편, 추가 디스플레이 방식은, 디스플레이(180) 외에 시청장치(195)로서 추가 디스플레이를 사용하여, 3D 영상을 구현할 수 있는 것으로서, 그 예로, 헤드 마운트 디스플레이(HMD) 타입, 안경 타입 등 다양한 방식이 적용될 수 있다.
한편, 안경 타입은, 편광 안경 타입 등의 패시브(passive) 방식과, 셔터 글래스(ShutterGlass) 타입 등의 액티브(active) 방식으로 다시 나뉠 수 있다. 그리고, 헤드 마운트 디스플레이 타입에서도 패시브 방식과 액티브 방식으로 나뉠 수 있다.
한편, 시청장치(195)는, 입체 영상 시청이 가능한 3D용 글래스일 수도 있다. 3D용 글래스(195)는, 패시브 방식의 편광 글래스 또는 액티브 방식의 셔터 글래스를 포함할 수 있으며, 상술한 헤드 마운트 타입도 포함하는 개념일 수 있다.
예를 들어, 시청장치(195)가 편광 글래스인 경우, 좌안 글래스는, 좌안용 편광 글래스로, 우안 글래스는 우안용 편광 글래스로 구현될 수 있다.
다른 예로, 시청장치(195)가 셔터 글래스인 경우, 좌안 글래스와 우안 글래스는 서로 교대로, 개폐될 수 있다.
한편, 디스플레이(180)는, 터치 스크린으로 구성되어 출력 장치 이외에 입력 장치로 사용되는 것도 가능하다.
오디오 출력부(185)는, 제어부(170)에서 음성 처리된 신호를 입력 받아 음성으로 출력한다.
촬영부(미도시)는 사용자를 촬영한다. 촬영부(미도시)는 1 개의 카메라로 구현되는 것이 가능하나, 이에 한정되지 않으며, 복수 개의 카메라로 구현되는 것도 가능하다. 한편, 촬영부(미도시)는 디스플레이(180) 상부에 영상표시장치(100)에 매립되거나 또는 별도로 배치될 수 있다. 촬영부(미도시)에서 촬영된 영상 정보는 제어부(170)에 입력될 수 있다.
제어부(170)는, 촬영부(미도시)로부터 촬영된 영상, 또는 센서부(미도시)로부터의 감지된 신호 각각 또는 그 조합에 기초하여 사용자의 제스처를 감지할 수 있다.
원격제어장치(200)는, 사용자 입력을 사용자입력 인터페이스부(150)로 송신한다. 이를 위해, 원격제어장치(200)는, 블루투스(Bluetooth), RF(Radio Frequency) 통신, 적외선(IR) 통신, UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 방식 등을 사용할 수 있다. 또한, 원격제어장치(200)는, 사용자입력 인터페이스부(150)에서 출력한 영상, 음성 또는 데이터 신호 등을 수신하여, 이를 원격제어장치(200)에서 표시하거나 음성 출력할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 영상표시장치(100)의 블럭도는 본 발명의 일실시예를 위한 블럭도이다. 블럭도의 각 구성요소는 실제 구현되는 영상표시장치(100)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. 즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블럭에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
한편, 영상표시장치(100)는 도 2에 도시된 바와 달리, 도 2의 도시된 튜너부(110)와 복조부(120)를 구비하지 않고, 네트워크 인터페이스부(130) 또는 외부장치 인터페이스부(135)를 통해서, 영상 컨텐츠를 수신하고, 이를 재생할 수도 있다.
한편, 영상표시장치(100)는, 장치 내에 저장된 영상 또는 입력되는 영상의 신호 처리를 수행하는 영상신호 처리장치의 일예이다, 영상신호 처리장치의 다른 예로는, 도 2에서 도시된 디스플레이(180)와 오디오 출력부(185)가 제외된 셋탑 박스, 상술한 DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 게임기기, 컴퓨터 등이 더 예시될 수 있다.
도 3는 도 2의 제어부의 내부 블럭도이고, 도 4는 3D 영상의 다양한 포맷을 보여주는 도면이며, 도 5는 도 4의 포맷에 따라 시청장치의 동작을 보여주는 도면이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 의한 제어부(170)는, 역다중화부(310), 영상 처리부(320), 프로세서(330), OSD 생성부(340), 믹서(345), 프레임 레이트 변환부(350), 및 포맷터(360)를 포함할 수 있다. 그 외 오디오 처리부(미도시), 데이터 처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
역다중화부(310)는, 입력되는 스트림을 역다중화한다. 예를 들어, MPEG-2 TS가 입력되는 경우 이를 역다중화하여, 각각 영상, 음성 및 데이터 신호로 분리할 수 있다. 여기서, 역다중화부(310)에 입력되는 스트림 신호는, 튜너부(110) 또는 복조부(120) 또는 외부장치 인터페이스부(130)에서 출력되는 스트림 신호일 수 있다.
영상 처리부(320)는, 역다중화된 영상 신호의 영상 처리를 수행할 수 있다. 이를 위해, 영상 처리부(320)는, 영상 디코더(325), 및 스케일러(335)를 구비할 수 있다.
영상 디코더(325)는, 역다중화된 영상신호를 복호화하며, 스케일러(335)는, 복호화된 영상신호의 해상도를 디스플레이(180)에서 출력 가능하도록 스케일링(scaling)을 수행한다.
영상 디코더(325)는 다양한 규격의 디코더를 구비하는 것이 가능하다.
한편, 영상 처리부(320)에서 복호화된 영상 신호는, 2D 영상 신호만 있는 경우, 2D 영상 신호와 3D 영상 신호가 혼합된 경우, 및 3D 영상 신호만 있는 경우로 구분될 수 있다.
예를 들어, 외부 장치(190)로부터 입력되는 외부 영상 신호 또는 튜너부(110)에서 수신되는 방송 신호의 방송 영상 신호가, 2D 영상 신호만 있는 경우, 2D 영상 신호와 3D 영상 신호가 혼합된 경우, 및 3D 영상 신호만 있는 경우로 구분될 수 있으며, 이에 따라, 이후의 제어부(170), 특히 영상 처리부(320) 등에서 신호 처리되어, 각각 2D 영상 신호, 2D 영상 신호와 3D 영상 신호의 혼합 신호, 3D 영상 신호가 출력될 수 있다.
한편, 영상 처리부(320)에서 복호화된 영상 신호는, 다양한 포맷의 3D 영상 신호일 수 있다. 예를 들어, 색차 영상(color image) 및 깊이 영상(depth image)으로 이루어진 3D 영상 신호일 수 있으며, 또는 복수 시점 영상 신호로 이루어진 3D 영상 신호 등일 수 있다. 복수 시점 영상 신호는, 예를 들어, 좌안 영상 신호와 우안 영상 신호를 포함할 수 있다.
여기서, 3D 영상 신호의 포맷은, 도 4와 같이, 좌안 영상 신호(L)와 우안 영상 신호(R)를 좌,우로 배치하는 사이드 바이 사이드(Side by Side) 포맷(도 4a), 상,하로 배치하는 탑 다운(Top / Down) 포맷(도 4b), 시분할로 배치하는 프레임 시퀀셜(Frame Sequential) 포맷(도 4c), 좌안 영상 신호와 우안 영상 신호를 라인 별로 혼합하는 인터레이스 (Interlaced) 포맷(도 4d), 좌안 영상 신호와 우안 영상 신호를 박스 별로 혼합하는 체커 박스(Checker Box) 포맷(도 4e) 등일 수 있다.
프로세서(330)는, 영상표시장치(100) 내 또는 제어부(170) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(330)는 튜너(110)를 제어하여, 사용자가 선택한 채널 또는 기저장된 채널에 해당하는 RF 방송을 선택(Tuning)하도록 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는, 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 영상표시장치(100)를 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는, 네트워크 인터페이스부(135) 또는 외부장치 인터페이스부(130)와의 데이터 전송 제어를 수행할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는, 제어부(170) 내의 역다중화부(310), 영상 처리부(320), OSD 생성부(340) 등의 동작을 제어할 수 있다.
OSD 생성부(340)는, 사용자 입력에 따라 또는 자체적으로 OSD 신호를 생성한다. 예를 들어, 사용자 입력 신호에 기초하여, 디스플레이(180)의 화면에 각종 정보를 그래픽(Graphic)이나 텍스트(Text)로 표시하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 생성되는 OSD 신호는, 영상표시장치(100)의 사용자 인터페이스 화면, 다양한 메뉴 화면, 위젯, 아이콘 등의 다양한 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 생성되는 OSD 신호는, 2D 오브젝트 또는 3D 오브젝트를 포함할 수 있다.
또한, OSD 생성부(340)는, 원격제어장치(200)로부터 입력되는 포인팅 신호에 기초하여, 디스플레이에 표시 가능한, 포인터를 생성할 수 있다. 특히, 이러한 포인터는, 포인팅 신호 처리부에서 생성될 수 있으며, OSD 생성부(240)는, 이러한 포인팅 신호 처리부(미도시)를 포함할 수 있다. 물론, 포인팅 신호 처리부(미도시)가 OSD 생성부(240) 내에 구비되지 않고 별도로 마련되는 것도 가능하다.
믹서(345)는, OSD 생성부(340)에서 생성된 OSD 신호와 영상 처리부(320)에서 영상 처리된 복호화된 영상 신호를 믹싱할 수 있다. 이때, OSD 신호와 복호화된 영상 신호는 각각 2D 신호 및 3D 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 믹싱된 영상 신호는 프레임 레이트 변환부(350)에 제공된다.
프레임 레이트 변환부(Frame Rate Conveter, FRC)(350)는, 입력되는 영상의 프레임 레이트를 변환할 수 있다. 한편, 프레임 레이트 변환부(350)는, 별도의 프레임 레이트 변환 없이, 그대로 출력하는 것도 가능하다.
포맷터(360)는, 프레임 레이트 변환된 3D 영상의 좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임을 배열할 수 있다. 그리고, 3D 시청 장치(195)의 좌안 글래스와 우안 글래스의 개방을 위한 동기 신호(Vsync)를 출력할 수 있다.
한편, 포맷터(Formatter)(360)는, 믹서(345)에서 믹싱된 신호, 즉 OSD 신호와 복호화된 영상 신호를 입력받아, 2D 영상 신호와 3D 영상 신호를 분리할 수 있다.
한편, 본 명세서에서, 3D 영상 신호는 3D 오브젝트를 포함하는 것을 의미하며, 이러한 오브젝트의 예로는 PIP(picuture in picture) 영상(정지 영상 또는 동영상), 방송 프로그램 정보를 나타내는 EPG, 다양한 메뉴, 위젯, 아이콘, 텍스트, 영상 내의 사물, 인물, 배경, 웹 화면(신문, 잡지 등) 등이 있을 수 있다.
한편, 포맷터(360)는, 3D 영상 신호의 포맷을 변경할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 예시된 다양한 포맷 중 어느 하나의 포맷으로 변경할 수 있다. 이에 따라, 해당 포맷에 따라, 도 5와 같이, 안경 타입의 시청장치의 동작이 수행될 수 있다.
먼저, 도 5(a)는, 포맷터(360)가 도 4의 포맷 중 프레임 시퀀셜 포맷으로 정렬하여 출력하는 경우, 3D용 글래스(195), 특히 셔터 글래스(195)의 동작을 예시한다.
즉, 디스플레이(180)에 좌안 영상(L)이 표시된 경우, 셔터 글래스(195)의 좌안 글래스가 개방, 우안 글래스가 닫히는 것을 예시하며, 우안 영상(R)이 표시된 경우, 셔터 글래스(195)의 좌안 글래스가 닫히고, 우안 글래스가 개방되는 것을 예시한다.
한편, 도 5(b)는, 포맷터(360)가 도 4의 포맷 중 사이드 바이 사이드 포맷으로 정렬하여 출력하는 경우, 3D용 글래스(195), 특히 편광 글래스(195)의 동작을 예시한다. 한편, 도 5(b)에서 적용되는 3D용 글래스(195)는, 셔터 글래스일 수 있으며, 이때의 셔터 글래스는 좌안 글래스와 우안 글래스 모두가 개방된 상태를 유지하여, 편광 글래스 처럼 동작할 수도 있다.
한편, 포맷터(360)는, 2D 영상 신호를 3D 영상 신호로 전환할 수도 있다. 예를 들어, 3D 영상 생성 알고리즘에 따라, 2D 영상 신호 내에서 에지(edge) 또는 선택 가능한 오브젝트를 검출하고, 검출된 에지(edge)에 따른 오브젝트 또는 선택 가능한 오브젝트를 3D 영상 신호로 분리하여 생성할 수 있다. 이때, 생성된 3D 영상 신호는, 상술한 바와 같이, 좌안 영상 신호(L)와 우안 영상 신호(R)로 분리되어 정렬될 수 있다.
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 포맷터(360) 이후에, 3D 효과(3-dimensional effect) 신호 처리를 위한 3D 프로세서(미도시)가 더 배치되는 것도 가능하다. 이러한 3D 프로세서(미도시)는, 3D 효과의 개선을 위해, 영상 신호의 밝기(brightness), 틴트(Tint) 및 색조(Color) 조절 등을 처리할 수 있다. 예를 들어, 근거리는 선명하게, 원거리는 흐리게 만드는 신호 처리 등을 수행할 수 있다. 한편, 이러한 3D 프로세서의 기능은, 포맷터(360)에 병합되거나 영상처리부(320) 내에 병합될 수 있다. 이에 대해서는 도 6 등을 참조하여 후술한다.
한편, 제어부(170) 내의 오디오 처리부(미도시)는, 역다중화된 음성 신호의 음성 처리를 수행할 수 있다. 이를 위해 오디오 처리부(미도시)는 다양한 디코더를 구비할 수 있다.
또한, 제어부(170) 내의 오디오 처리부(미도시)는, 베이스(Base), 트레블(Treble), 음량 조절 등을 처리할 수 있다.
제어부(170) 내의 데이터 처리부(미도시)는, 역다중화된 데이터 신호의 데이터 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 역다중화된 데이터 신호가 부호화된 데이터 신호인 경우, 이를 복호화할 수 있다. 부호화된 데이터 신호는, 각 채널에서 방영되는 방송프로그램의 시작시간, 종료시간 등의 방송정보를 포함하는 EPG(Electronic Progtam Guide) 정보일 수 있다.
한편, 도 3에서는 OSD 생성부(340)와 영상 처리부(320)으로부터의 신호를 믹서(345)에서 믹싱한 후, 포맷터(360)에서 3D 처리 등을 하는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 믹서가 포맷터 뒤에 위치하는 것도 가능하다. 즉, 영상 처리부(320)의 출력을 포맷터(360)에서 3D 처리하고, OSD 생성부(340)는 OSD 생성과 함께 3D 처리를 수행한 후, 믹서(345)에서 각각의 처리된 3D 신호를 믹싱하는 것도 가능하다.
한편, 도 3에 도시된 제어부(170)의 블럭도는 본 발명의 일실시예를 위한 블럭도이다. 블럭도의 각 구성요소는 실제 구현되는 제어부(170)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다.
특히, 프레임 레이트 변환부(350), 및 포맷터(360)는 제어부(170) 내에 마련되지 않고, 각각 별도로 구비될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 3D 영상 신호의 다양한 스케일링 방식을 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 3D 효과(3-dimensional effect) 증대를 위해, 제어부(170)는 3D 효과 신호 처리를 수행할 수 있다. 그 중에서, 특히 3D 영상 내의 3D 오브젝트의 크기 또는 기울기 조절 등을 수행할 수 있다.
도 6(a)와 같이, 3D 영상 신호 또는 3D 영상 신호 내의 3D 오브젝트(510)를 일정 비율로 전체적으로 확대 또는 축소(512)할 수 있으며, 또한 도 6(b) 및 도 6(c)와 같이, 3D 오브젝트를 부분적으로 확대 또는 축소(사다리꼴 형상, 514, 516)할 수도 있다. 또한, 도 6(d)와 같이, 3D 오브젝트의 적어도 일부를 회전(평행 사변형 형상, 518)시킬 수도 있다. 이러한 스케일링(크기 조절) 또는 기울기 조절을 통해, 3D 영상 또는 3D 영상 내의 3D 오브젝트의 입체감 즉, 3D 효과(3-dimensional effect)를 강조할 수 있게 된다.
한편, 기울기(slope)가 커질수록, 도 6(b) 또는 도 6(c)와 같이, 사다리꼴 형상(514,516)의 평행한 양변의 길이 차가 커지거나, 도 6(d)와 같이, 회전각이 더 커지게 된다.
한편, 이러한 크기 조절 또는 기울기 조절은, 포맷터(360)에서 3D 영상 신호가 소정 포맷으로 정렬된 후 수행될 수 있다. 또는 영상처리부(320) 내의 스케일러(335)에서 수행되는 것이 가능하다. 한편, OSD 생성부(340)는, 3D 효과 강조를 위해, 생성되는 OSD를 도 6에서 예시한 바와 같은 형상으로 오브젝트를 생성하는 것도 가능하다.
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 3D 효과(3-dimensional effect)를 위한 신호 처리로서, 도 6에서 예시한 크기 조절 또는 기울기 조절 등 외에, 영상 신호 또는 오브젝트의 밝기(brightness), 틴트(Tint) 및 색조(Color) 조절 등의 신호 처리가 수행되는 것도 가능하다. 예를 들어, 근거리는 선명하게, 원거리는 흐리게 만드는 신호 처리 등을 수행할 수 있다. 한편, 이러한 3D 효과를 위한 신호 처리는, 제어부(170) 내에서 수행되거나, 별도의 3D 프로세서를 통해 수행될 수 있다. 특히, 제어부(170) 내에서 수행되는 경우, 상술한 크기 조절 또는 기울기 조절 등과 함께, 포맷터(360)에서 수행되거나, 또는 영상처리부((320) 내에서 수행되는 것이 가능하다.
도 7은 좌안 영상과 우안 영상에 의해 상이 맺히는 것을 설명하는 도면이며, 도 8은 좌안 영상과 우안 영상의 간격에 따른 3D 영상의 깊이를 설명하는 도면이다.
먼저, 도 7을 참조하면, 복수의 영상 또는 복수의 오브젝트들(615,625,635,645)이 예시된다.
먼저, 제1 오브젝트(615)는, 제1 좌안 영상신호에 기초하는 제1 좌안 영상(611,L)과 제1 우안 영상신호에 기초하는 제1 우안 영상(613,R)를 포함하며, 제1 좌안 영상(611,L)과 제1 우안 영상(613,R)의 간격은 디스플레이(180) 상에서 d1 인 것이 예시된다. 이때, 사용자는 좌안(601)과 제1 좌안 영상(611)을 연결하는 연장선, 및 우안(603)과 제1 우안 영상(603)을 연결하는 연장선이 교차되는 지점에, 상이 맺히는 것처럼 인식한다. 따라서 사용자는 제1 오브젝트(615)가 디스플레이(180) 보다 뒤에 위치하는 것으로 인식한다.
다음, 제2 오브젝트(625)는, 제2 좌안 영상(621,L)과 제2 우안 영상(623,R)를 포함하며, 서로 겹쳐져 디스플레이(180)에 표시되므로, 그 간격은 0 인 것이 예시된다. 이에 따라, 사용자는 제2 오브젝트(625)가 디스플레이(180) 상에 위치 것으로 인식한다.
다음, 제3 오브젝트(635)와 제4 오브젝트(645)는, 각각 제3 좌안 영상(631,L)과 제2 우안 영상(633,R), 제4 좌안 영상(641,L)과 제4 우안 영상(643,R)를 포함하며, 그 간격이 각각 d3, d4 인 것이 예시된다.
상술한 방식에 따라, 사용자는 상이 맺히는 위치에, 각각 제3 오브젝트(635)와 제4 오브젝트(645)가 위치하는 것으로 인식하며, 도면에서는, 각각 디스플레이(180) 보다 앞에 위치하는 것으로 인식한다.
이때, 제4 오브젝트(645)가 제3 오브젝트(635) 보다 더 앞에, 즉 더 돌출되는 것으로 인식되며, 이는 제4 좌안 영상(641,L)과 제4 우안 영상(643,R)의 간격(d4)이, 제3 좌안 영상(631,L)과 제3 우안 영상(633,R)의 간격(d3) 보다 더 큰 것에 기인한다.
한편, 본 발명의 실시예에서는, 디스플레이(180)와 사용자에게 인식되는 오브젝트(615,625,635,645) 사이의 거리를 깊이(depth)로 표현한다. 이에 따라, 디스플레이(180)보다 뒤에 위치하고 있는 것처럼 사용자에게 인식되는 경우의 깊이(depth)는 음의 값(-)을 가지는 것으로 하며, 디스플레이(180)보다 앞에 위치하고 있는 것처럼 사용자에게 인식되는 경우의 깊이(depth)는 양의 값(+)을 가지는 것으로 한다. 즉, 사용자 방향으로 돌출 정도가 더 클수록, 깊이의 크기는 더 커지게 된다.
도 8을 보면, 도 8(a)의 좌안 영상(701)과 우안 영상(702) 간의 간격(a)이, 도 8(b)에 도시된 좌안 영상(701)과 우안 영상(702) 간의 간격(b)이 더 작은 경우, 도 8(a)의 3D 오브젝트의 깊이(a')가 도 8(b)의 3D 오브젝트의 깊이(b') 보다 더 작은 것을 알 수 있다.
이와 같이, 3D 영상이 좌안 영상과 우안 영상으로 예시되는 경우, 좌안 영상과 우안 영상 간의 간격에 의해, 사용자 입장에서 상이 맺히는 것으로 인식되는 위치가 달라지게 된다. 따라서, 좌안 영상과 우안 영상의 표시간격을 조절함으로써, 좌안 영상과 우안 영상으로 구성되는 3D 영상 또는 3D 오브젝트의 깊이를 조절할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 영상표시장치의 동작방법을 보여주는 순서도이고, 도 10 내지 도 14d는 도 9의 영상표시장치의 동작방법의 다양한 예를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
먼저, 영상표시장치(100)의 제어부(170)는, 영상을 수신한다. 수신되는 영상은, 방송 수신부(105)를 통한 방송 영상, 외부장치 인터페이스부(130) 또는 네트워크 인터페이스부(135)를 통한 외부 입력 영상, 또는 저장부(140)를 통한 저장 영상일 수 있다.
다음, 영상표시장치(100)의 영상 추출부(1010)는, 입력되는 영상으로부터 좌안 영상과 우안 영상을 추출한다(S910). 예를 들어, 영상 추출부(1010)는, 포맷터(360) 내에 구비될 수 있다. 이때, 포맷터(360)는, 도 3에 에 도시한 바와 같이, 제어부(170) 내에 구비될 수 있으나, 이와 달리, 제어부(170)와 별도로 마련될 수 있다. 이하에서는, 포맷터(36)가 제어부(170) 내에 구비되는 것을 전제로 기술한다.
영상표시장치(100)의 제어부(170)는, 영상, 특히 3D 영상을 입력받을 수 있다. 3D 영상은, 복수 시점 영상으로서, 좌안 영상과 우안 영상으로 구분되거나, 색차 영상과 깊이 영상으로 구분될 수 있다.
영상표시장치(100)의 포맷터(360), 특히 영상 추출부(1010)는, 수신되는 복수 시점 영상에서 좌안 영상과 우안 영상을 추출할 수 있다. 또는 영상 추출부(1010)는, 입력되는 색차 영상과 깊이 영상을 이용하여, 좌안 영상과 우안 영상을 추출할 수 있다.
한편, 영상표시장치(100)의 제어부(170)는, 입력되는 영상이, 2D 영상인 경우, 이를 3D 영상으로 전환할 수 있다. 포맷터(360), 특히 영상 추출부(1010)가, 2D 영상을 3D 영상으로 전환할 수 있다. 그리고, 영상 추출부(1010)는, 전환된 3D 영상으로부터 좌안 영상과 우안 영상을 추출할 수 있다.
도 11a는 영상 추출부(1010)에서 추출된 좌안 영상(1110)과 우안 영상(1120)을 예시한다.
좌안 영상(1110)과 우안 영상(1120)은, 공통의 백그라운드 이미지를 구비할 수 있으며, 각각 그 위치가 다른, 제1 오브젝트(1112,1122)와 제2 오브젝트(1115,1125)를 구비할 수 있다.
다음, 영상표시장치(100)는, 추출된 좌안 영상과 우안 영상 사이의 시차를 이용하여, 좌안 영상 또는 우안 영상 중 어느 한 영상 내의 3D 오브젝트를 추출한다(S920). 그리고, 추출된 3D 오브젝트의 시차를 이용하여, 좌안 영상 또는 우안 영상 중 나머지 한 영상 내의 3D 오브젝트를 추출한다.(S930).
포맷터(360), 특히 3D 오브젝트 추출부(1020)는, 추출된 좌안 영상과 우안 영상 사이의 시차를 이용하여, 3D 오브젝트를 추출한다.
도 11b를 참조하면, 좌안 영상 내의 제1 오브젝트(1112)와, 우안 영상 내의 제1 오브젝트(1122)는 그 위치가 다르며, 따라서, 제1 시차(D1)를 갖는다. 한편, 좌안 영상 내의 제2 오브젝트(1115)와, 우안 영상 내의 제2 오브젝트(1125)는 그 위치가 다르며, 따라서, 제2 시차(D2)를 갖는다.
3D 오브젝트 추출부(1020)는, 좌안 영상과 우안 영상 사이에 시차를 갖는, 오브젝트를 3D 오브젝트로서 추출한다. 이에 따라, 좌안 영상(1110)과 우안 영상(1120) 내의, 제1 오브젝트(1112,1122)는, 제1 3D 오브젝트로서 추출되며, 제2 오브젝트(1115,1125)는, 제2 3D 오브젝트로서 추출될 수 있다.
한편, 좌안 영상(1110)과 우안 영상(1120) 내의 각 3D 오브젝트는, 디스플레이(180) 표시시, 도 11c와 같이 표시될 수 있다.
즉, 제1 3D 오브젝트(1130)가 제1 시차(D1)에 대응하여, 제1 깊이(Da)를 가지는 것으로 인식될 수 있으며, 제2 3D 오브젝트(1135)가 제2 시차(D2)에 대응하여, 제2 깊이(Db)를 가지는 것으로 인식될 수 있다.
한편, 도 11c에서는, 제1 3D 오브젝트(1130)가 제2 3D 오브젝트(1135)에 비해 더 큰 깊이를 가지는 것을 알 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른, 3D 오브젝트 추출부(1020)는, 좌안 영상과 우안 영상을 픽셀 또는 블록 매칭을 수행하고, 블록 매칭에 의해, 좌안 영상과 우안 영상 사이에 소정 시차를 갖는 픽셀 또는 블록을 추출하고, 픽셀 또는 블록의 시차 정보를 이용하여, 좌안 영상과 우안 영상 중 어느 한 영상 내의 3D 오브젝트를 추출한다.
그리고, 3D 오브젝트 추출부(1020)는, 좌안 영상과 우안 영상 중 나머지 한 영상 내의 3D 오브젝트를 추출시, 미리 추출된 좌안 영상과 우안 영상 중 어느 한 영상 내의 3D 오브젝트를 이용하여, 별도의 블록 매칭, 3D 오브젝트 추출 과정을 생략할 수 있다. 즉, 좌안 영상과 우안 영상 중 어느 한 영상 내의 3D 오브젝트의 시차를 이용하여, 해당 시차와 동일한 크기를 가지며, 그 부호가 서로 반대인, 나머지 한 영상 내의 3D 오브젝트를 간단하고 신속하게 추출할 수 있게 된다.
이하에서는, 3D 오브젝트 추출의 구체적인 방법을 기술한다.
3D 오브젝트 추출부(1020)는, 도 11b의 좌안 영상(1110)과 우안 영상(1120) 내의 3D 오브젝트 추출을 위해, 좌안 영상(1110) 내의 블록과 우안 영상(1120) 내의 블록을 매칭하는 블록 매칭 기법을 이용한다.
3D 오브젝트 추출부(1020)는, 블록 매칭을 이용해서 각 픽셀 또는 각 블록의 시차(disparity)를 측정한다. 한편, 시차 측정을 위해, 블록 매칭 외의 다른 방법을 사용하는 것도 가능하다.
한편, 좌안 영상(1110)과 우안 영상(1120)은, 정규화(rectification)되어 있으므로, 동일 높이의 블록에 대해서만 블록 매칭을 수행할 수 있다.
3D 오브젝트 추출부(1020)는, 좌안 영상 내에, 시차 별로, 픽셀 또는 블록의 빈도수(magnitude)를 나타내는 히스트그램을 생성할 수 있다. 도 12a는 시차별 픽셀 또는 블록의 빈도수(magnitude)를 나타내는 히스트그램을 예시한다.
도 12a를 참조하면, 시차가 작은 경우, 동일한 시차를 갖는 픽셀 또는 블록의 빈도수가 커지며, 시차가 커질수록, 동일한 시차를 갖는 픽셀 또는 블록의 빈도수가 작아지는 것을 알 수 있다. 즉, 시차가 작은 경우는, 동일한 배경 영상일 수 있으며, 시차가 큰 경우는, 3D 오브젝트일 가능성이 높게 된다.
도 12a의 시차가 작은 제1 영역(1210)은 배경(background) 영역을 의미할 수 있으며, 시차가 큰 제2 영역(1220)은 돌출 표시 가능한 3D 오브젝트(foreground) 영역을 의미할 수 있다.
한편, 3D 오브젝트 추출을 위해서는 기준 시차(Dth)를 정할 필요가 있다. 예를 들어, 도 12b와 같이, 제1 영역(1210) 내의 제1 피크(P1)와 제2 영역(1220) 내의 제2 피크(P2)를 이용하여, 기준 시차(Dth)를 정할 수 있다. 예를 들어, 제1 피크(P1)에 해당하는 시차와 제2 피크(P2)에 해당하는 시차에 대한 소정 비율로, 기준 시차(Dth)를 정할 수 있다. 도 12b는, 소정 비율에 따라 정해진 기준 시차(Dth)를 예시한다.
이에 따라, 기준 시차(Dth) 보다 큰 시차를 갖는 픽셀 또는 블록들은, 3D 오브젝트에 해당할 수 있다. 3D 오브젝트 추출부(1020)는, 이러한 기준 시차를 이용하여, 좌안 영상과 우안 영상 내의 각각의 3D 오브젝트를 추출할 수 있다.
즉, 3D 오브젝트 추출부(1020)는, 도 11b와 같이, 좌안 영상(1110) 내의, 제1 오브젝트(1112)를, 제1 3D 오브젝트로 추출하며, 제2 오브젝트(1115)를, 제2 3D 오브젝트로 추출할 수 있다.
다음, 3D 오브젝트 추출부(1020)는, 좌안 영상(1110) 내의, 제1 오브젝트(1112)를, 제1 3D 오브젝트로 추출하며, 제2 오브젝트(1115)를 이용하여, 도 11b와 같이, 우안 영상(1120) 내의, 제1 오브젝트(1122)를, 제1 3D 오브젝트로 추출하며, 제2 오브젝트(1125)를, 제2 3D 오브젝트로 추출할 수 있다.
다른 예로, 도 13을 참조하면, 3D 오브젝트 추출부(1020)는, 불록 매칭 등을 이용하여, 좌안 영상(1110) 내의 3D 오브젝트(1112,1115)를 추출하고, 좌안 영상(1110) 내의 3D 오브젝트(1112,1115)를 이용하여, 바로 우안 영상(1120) 내의 3D 오브젝트(1122,1125)를 추출하는 것을 예시한다. 이때, 좌안 영상(1110) 내의 제1 3D 오브젝트(1112)의 시차는, Dx이고, 우안 영상(1120) 내의 제1 3D 오브젝트(1122)의 시차는 Dy이며, Dx와 Dy는 동일크기이나, 그 부호가 반대이게 된다. 즉, Dx=-Dy가 성립하게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에서는, 입체감 향상을 위한 기법으로, 3D 오브젝트의 깊이 조절 없이, 3D 오브젝트의 선명도만을 조절하는 방안을 제시한다. 이러한 방법에 의하면, 3D 영상 표시시 입체감을 향상시킬 수 있게 되며, 3D 영상 시청시 사용자가 느끼는 어지러움을 감소시킬 수 있게 된다.
한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 영상표시장치(100)는, 추출된 3D 오브젝트가 복수개인 경우, 복수의 3D 오브젝트를 라벨링(labeling)할 수 있다.
포맷터(360)는, 추출된 3D 오브젝트가 복수개인 경우, 그 중 어느 하나의 3D 오브젝트를 선택할 수 있다. 이를 위해, 라벨링을 수행할 수 있다.
라벨링 기법을 설명하면, 예를 들어, 두 개의 라벨링 마스크(label 1, label 2) 중 제1 라벨링 마스크(label 1)는, 좌안 영상(1110)과 우안 영상(1120) 내의, 제1 오브젝트(1112,1122)를 선택하며, 두 개의 라벨링 마스크(label 1, label 2) 중 제2 라벨링 마스크(label 2)는, 좌안 영상(1110)과 우안 영상(1120) 내의, 제1 오브젝트(1115,1125)를 제거할 수 있다.
이에 따라, 복수의 3D 오브젝트 중, 좌안 영상(1110)과 우안 영상(1120) 내의, 제1 오브젝트(1112,1122)만을 대표 3D 오브젝트로 추출할 수 있다. 즉, 시차가 가장 큰 3D 오브젝트를 대표 3D 오브젝트로서 추출할 수 있다.
다음, 추출된 3D 오브젝트의 경계 영역의 휘도 성분을 가변시킨다(S940). 그리고, 가변된 휘도 성분의 경계 영역을 구비하는 3D 영상을 표시한다(S950).
포맷터(360), 특히 휘도 가변부(1040)는, 추출된 3D 오브젝트의 경계 영역의 휘도 성분을 가변시킬 수 있다. 복수의 3D 오브젝트가 추출된 경우, 각 3D 오브젝트의 경계 영역의 휘도 성분을 가변시킬 수 있다. 한편, 제930 단계에서, 라벨링이 수행되어, 대표 3D 오브젝트가 추출된 경우, 대표 3D 오브젝트에 대해서만 경계 영역의 휘도 성분을 가변시킬 수 있다.
경계 영역에 대응하는 각 픽셀의 휘도(luma) 성분 가변은, 영상의 선명도(sharpness)를 조절하는 것에 대응하는 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 휘도 성분 가변에 의해, 3D 오브젝트의 선명도를 증가시키도록 한다.
도 14a는 선명도 조절을 위한 마스크를 예시한다. 선명도 조절을 위한 마스크(1410)는, 3X3의 크기로서, 휘도 조절을 위한, 계수(C(0,0),C(-1,0),C(1,0),C(0,1),C(0,1))가 설정될 수 있다. 도면을 참조하면, 해당 픽셀의, 좌측, 우측, 상측, 하측 픽셀을 이용하여, 선명도 조절을 수행하는 것을 알 수 있다.
도 14b는 선명도 조절을 위한 마스크의 일예를 예시한다.
선명도 조절을 위한 마스크(1410)는, 3X3의 크기로서, 해당 픽셀의 계수(C(0,0))가 '4' 값을 가질 수 있으며, 그 외의 주변 픽셀의 계수(C(-1,0),C(1,0),C(0,1),C(0,1))가 '-1' 값을 가질 수 있다.
한편, 선명도 조절을 위한 마스크(1410)의 크기는, 추출된 3D 오브젝트의 깊이가 클수록, 커질 수 있다. 예를 들어, (3X3)의 크기가 아닌 (9X9)의 크기를 사용할 수 있다.
한편, 선명도 조절을 위한 마스크(1410)의 계수는, 추출된 3D 오브젝트의 깊이가 클수록, 커질 수 있다. 예를 들어, 해당 픽셀의 해당 픽셀의 계수(C(0,0))가 '4' 값이 아닌 '8' 값을 가질 수 있으며, 그 외의 주변 픽셀의 계수(C(-1,0),C(1,0),C(0,1),C(0,1))가 '-2' 값을 가질 수 있다.
휘도 가변부(1040)는, 이러한 마스크를 사용하여, 추출된 3D 오브젝트 또는 대표 3D 오브젝트의 경계 영역에 대한, 휘도 성분을 가변할 수 있다.
이에 따라, 도 14c와 같이, 휘도 가변 전에, 3D 오브젝트의 경계 영역(1420)의 휘도 레벨 차(L1과 L2)가 급격하다가, 휘도 가변 후에, 3D 오브젝트의 경계 영역(1430)의 휘도 레벨 차(L1과 L2)가 완만하게 변할 수 있다.
즉, 휘도 가변부(1040)는, 3D 오브젝트(foreground) 영역에서 배경 영역(background)으로 갈수록, 그 휘도 성분을 순차적으로 감소시킬 수 있다.
한편, 라벨링이 수행된 경우, 휘도 가변부(1040)는, 복수의 3D 오브젝트 중 깊이가 최대인 3D 오브젝트의 경계 영역의 휘도 성분을 가변시킬 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 3D 오브젝트의 깊이에 따라, 마스크(1410)의 계수를 가변할 수 있으므로, 휘도 가변부(1040)는, 3D 오브젝트의 깊이에 따라, 3D 오브젝트의 경계 영역의 휘도 성분을 변화량을 가변시킬 수 있다. 예를 들어, 깊이가 증가할수록, 경계 영역의 휘도 성분을 변화량은 증가할 수 있다.
도 14d는, 3D 오브젝트의 선명도(sharpeness)를 조절이 수행된 경우, 3D 오브젝트를 포함하는 3D 영상을 예시한다.
도 14d를 도 11c와 비교하면, 3D 오브젝트의 선명도(sharpeness)를 조절이 수행된 제1 3D 오브젝트(1430)의 경계 영역이 더 부드럽게 표시되는 것을 알 수 있다. 한편, 3D 오브젝트의 선명도(sharpeness)를 조절이 수행되지 않은 제2 3D 오브젝트(1135)는 별다른 변화가 없는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 3D 오브젝트의 선명도(sharpeness)를 조절함으로써, 3D 영상 표시시 입체감을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명에 따른 영상표시장치, 및 그 동작방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 영상표시장치의 동작방법은 영상표시장치에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (16)

  1. 입력되는 영상으로부터 좌안 영상과 우안 영상을 추출하는 단계;
    상기 추출된 좌안 영상과 우안 영상 사이의 시차를 이용하여, 상기 좌안 영상 또는 상기 우안 영상 중 어느 한 영상 내의 3D 오브젝트를 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 3D 오브젝트의 시차를 이용하여, 상기 좌안 영상 또는 상기 우안 영상 중 나머지 한 영상 내의 3D 오브젝트를 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 어느 한 영상 내의 3D 오브젝트를 추출하는 단계는,
    상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을, 픽셀 단위 또는 소정 블럭 단위로 매칭하는 단계;
    상기 매칭된 픽셀들 간 또는 블럭들 간의 시차를 측정하는 단계;
    상기 측정된 시차 중 기준 시차 이상의 시차를 가지는 픽셀들 또는 블럭들을 3D 오브젝트로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 어느 한 영상 내의 3D 오브젝트의 시차와, 상기 나머지 한 영상 내의 3D 오브젝트의 시차는 동일한 크기를 가지며, 부호가 서로 반대인 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 각 3D 오브젝트의 경계 영역의 휘도 성분을 가변시키는 단계; 및
    상기 가변된 휘도 성분의 경계 영역을 구비하는 3D 영상을 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 휘도 성분 가변 단계는,
    상기 3D 오브젝트의 깊이에 따라, 상기 3D 오브젝트의 경계 영역의 휘도 성분을 변화량을 가변시키는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 휘도 성분 가변 단계는,
    상기 3D 오브젝트 영역에서 배경 영역으로 갈수록, 그 휘도 성분을 순차적으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 휘도 성분 가변 단계는,
    복수의 3D 오브젝트 중 깊이가 최대인 3D 오브젝트의 경계 영역의 휘도 성분을 가변시키는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  8. 입력되는 영상으로부터 좌안 영상과 우안 영상을 추출하는 영상 추출부; 및
    상기 추출된 좌안 영상과 우안 영상 사이의 시차를 이용하여, 상기 좌안 영상 또는 상기 우안 영상 중 어느 한 영상 내의 3D 오브젝트를 추출하며, 상기 추출된 3D 오브젝트의 시차를 이용하여, 상기 좌안 영상 또는 상기 우안 영상 중 나머지 한 영상 내의 3D 오브젝트를 추출하는 3D 오브젝트 추출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 3D 오브젝트 추출부는,
    상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을, 픽셀 단위 또는 소정 블럭 단위로 매칭하고, 상기 매칭된 픽셀들 간 또는 블럭들 간의 시차를 측정하며, 상기 측정된 시차 중 기준 시차 이상의 시차를 가지는 픽셀들 또는 블럭들을 3D 오브젝트로 결정하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 어느 한 영상 내의 3D 오브젝트의 시차와, 상기 나머지 한 영상 내의 3D 오브젝트의 시차는 동일한 크기를 가지며, 부호가 서로 반대인 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 3D 오브젝트의 경계 영역의 휘도 성분을 가변시키는 휘도 가변부; 및
    상기 가변된 휘도 성분의 경계 영역을 구비하는 3D 영상을 표시하는 디스플레이;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 휘도 가변부는,
    상기 3D 오브젝트의 깊이에 따라, 상기 3D 오브젝트의 경계 영역의 휘도 성분을 변화량을 가변시키는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 휘도 가변부는,
    상기 3D 오브젝트 영역에서 배경 영역으로 갈수록, 그 휘도 성분을 순차적으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 휘도 가변부는,
    복수의 3D 오브젝트 중 깊이가 최대인 3D 오브젝트의 경계 영역의 휘도 성분을 가변시키는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 영상 추출부, 상기 3D 오브젝트 추출부, 및 상기 휘도 가변부를 포함하는 포맷터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 영상 추출부, 상기 3D 오브젝트 추출부, 및 상기 휘도 가변부를 포함하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
KR1020110144905A 2011-12-28 2011-12-28 영상표시장치, 및 그 동작방법 KR20130076349A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110144905A KR20130076349A (ko) 2011-12-28 2011-12-28 영상표시장치, 및 그 동작방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110144905A KR20130076349A (ko) 2011-12-28 2011-12-28 영상표시장치, 및 그 동작방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130076349A true KR20130076349A (ko) 2013-07-08

Family

ID=48989975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110144905A KR20130076349A (ko) 2011-12-28 2011-12-28 영상표시장치, 및 그 동작방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130076349A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106973280A (zh) * 2016-01-13 2017-07-21 深圳超多维光电子有限公司 一种3d图像的处理方法和装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106973280A (zh) * 2016-01-13 2017-07-21 深圳超多维光电子有限公司 一种3d图像的处理方法和装置
CN106973280B (zh) * 2016-01-13 2019-04-16 深圳超多维科技有限公司 一种3d图像的处理方法和装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8872900B2 (en) Image display apparatus and method for operating the same
KR101924058B1 (ko) 영상표시장치 및 그 동작방법
KR101349276B1 (ko) 영상표시장치 및 그 동작방법
KR20150116302A (ko) 영상표시장치, 및 그 동작방법
KR102147214B1 (ko) 영상표시장치, 및 그 동작방법
KR101855939B1 (ko) 영상표시장치의 동작 방법
KR20120034996A (ko) 영상표시장치 및 그 동작방법
KR20130026236A (ko) 영상표시장치 및 그 동작방법
KR20130076349A (ko) 영상표시장치, 및 그 동작방법
KR101801141B1 (ko) 영상표시장치 및 그 동작방법
KR20130011041A (ko) 영상표시장치 및 그 동작방법
KR101880479B1 (ko) 영상표시장치, 및 그 동작방법
KR102014149B1 (ko) 영상표시장치, 및 그 동작방법
KR101836846B1 (ko) 영상표시장치, 및 그 동작방법
KR20140055124A (ko) 영상표시장치, 및 그 동작방법
KR101912635B1 (ko) 영상표시장치 및 그 동작방법
KR20120062428A (ko) 영상표시장치 및 그 동작방법
KR101730323B1 (ko) 3d 시청 장치, 영상표시장치 및 그 동작방법
KR101878808B1 (ko) 영상표시장치 및 그 동작 방법
KR20130068964A (ko) 영상표시장치의 동작 방법
KR101882214B1 (ko) 영상표시장치, 서버 및 그 동작방법
KR101176500B1 (ko) 영상표시장치 및 그 동작방법
KR101825669B1 (ko) 영상표시장치 및 그 동작방법
KR101890323B1 (ko) 영상표시장치, 셋탑 박스 및 그 동작방법
KR20140098512A (ko) 영상표시장치 및 그 동작방법

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination