KR20070104716A - 입체카메라적용 휴대용 멀티미디어 재생장치 - Google Patents

입체카메라적용 휴대용 멀티미디어 재생장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탈착 식 입체영상카메라를 적용하고 그와 관련된 압축기술을 적용한 입체 휴대용 멀티미디어 재생 장치기술에 관한 것으로서 종래의 일반적인 단순 동영상 보기 위주의 휴대용 멀티미디어 재생장치기술에서 탈피하여 탈착 식 입체영상카메라를 이용하여 접사촬영이나 내시경 촬영이 되는 구조와 좌우측 입체영상을 하나의 카메라 적용 프로세서로 처리하는 구조와 입체영상카메라를 통해 들어오는 입체영상과 그리고 이미 만들어진 입체동영상을 보조기억장치에 기존방식대비 영상 손상이 거의 없이 실시간으로 압축 저장하고 보조기억장치에 압축된 영상을 실시간으로 재생하는 방법에 관한 것으로서 입체동영상을 실시간으로 저장하여 입체 PMP나 입체디스플레이 장치 상에서 구현하여 엔터테인먼트, 게임과 교육 및 의료 등에 효과적으로 적용되는 특징을 갖는다.
휴대용 입체멀티미디어 재생장치, 탈착 식 입체 카메라, 입체PMP

Description

입체카메라적용 휴대용 멀티미디어 재생장치{A stereo personal multimedia player with a stereo image camera set and a stereo image compression methods thereof }
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 기본구조도
도 2는 유선으로 적용된 본 발명의 바람직한 실시예
도 3은 무선으로 적용된 본 발명의 바람직한 실시예
도4는 카메라 구동모듈 설명도
도5는 입체영상압축방법에관한 본 발명의 바람직한 실시예
도6은 입체영상을 나누는 방법에 대한 설명도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
400 : 좌측 카메라모듈 500 : 카메라구동모듈
900 : 우측 카메라모듈 1100 : 카메라적용 프로세서
1200 : 유무선 모듈 1400 : 휴대용 멀티미디어 재생장치
본 발명은 기존의 단순 휴대용 멀티미디어 재생 장치를 개선하여 탈착 식 입 체영상적용 카메라를 적용하는 것을 포함하며 또 상기에 카메라와 보조기억장치 및 네트워크를 통해 들어오는 입체영상을 하나의 카메라 적용프로세서로 처리하고 그리고 또 영상 입력 데이터를 효과적으로 압축 저장하는 방법과 압축 저장한 데이터를 재생시키는 방법이 적용된 휴대용 멀티미디어 재생장치에 관한 것이다.
종래의 휴대용 멀티미디어 장치는 카메라 적용이 없이 단순히 동영상보기 기능만이 수행되어 고객의 다양한 요구사항을 충족시키지 못하였으며 더욱이 모바일폰용 입체영상 카메라 적용은 본 발명자가 출원한 모바일폰용 입체카메라장치(출원번호:1020040060627)가 최초이다.
입체 영상카메라의 경우 근접 접사촬영이나 틈새 촬영 및 입체 내시경 카메라 적용의 경우 카메라가 휴대용멀티미디어재생장치에 고정되어 있으면 불편하거나 불가능하다.
또 기존의 입체모바일 영상처리프로세서에 있어서 두개의 모바일 영상처리 프로세서를 적용하여 좌우측 각각의 영상처리를 하여 소형휴대용재생장치의 설계와 경비에 문제가 있었다.
또 입체 영상 압축방식에 있어 기존의 압축방식을 적용할 경우 좌측 눈의 영상과 우측 눈의 영상을 동시에 관리해야하는 입체영상의 특수한 점에 의해 제대로 재생되지 못하거나 해상도가 급격하게 떨어지는 단점이 있다.
또 기존의 입체 영상처리방법은 입체카메라 모듈에 각각의 카메라 적용 프로세서를 적용하여 처리하는 방식이어서 비용적으로 손실이 많았다.
그래서 본 발명의 목적은 탈착 식 입체영상카메라를 유무 선으로 연결 적용 하는 장치구성을 가져 휴대용 멀티미디어 재생 장치 상에서 접사촬영이나 내시경 입체 촬영을 원활하게 할 수 있는 장치구성을 하는데 있다.
본 발명의 또 하나의 목적은 하나의 입체카메라 적용프로세서로 양쪽의 입체영상을 처리 및 실시간 입체동영상 데이터 압축과 재생방법에 있어 좀 더 효과적이고 실용적인 방법을 구현하는데 있다.
따라서 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 유선 또는 무선으로 구성된 탈착식 입체 영상 카메라구비를 포함하고 접사촬영이나 내시경 촬영을 원활히 하기 위한 입체영상카메라의 줌인과 줌아웃 및 광각렌즈적용구성과 소형램프적용 구성 및 좌우측 카메라 영상을 하나의 카메라적용 프로세서로 처리하여 디스플레이 시키고 실시간 입체영상을 효과적으로 압축하기 위해 좌측영상과 우측영상을 한 프레임에 적용하여 압축하고 이를 다시 재생하여 입체디스플레이영상 재생하는 구성을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 구성과 작용을 좀더 상세히 설명하면 우선 원리설명에 있어서
유선 또는 무선으로 적용되는 입체영상카메라 구성은 렌즈와 이미지 센서와 영상신호 프로세서로 구성된 카메라 모듈과 이 카메라 모듈에서 나오는 영상신호를 PMP(휴대용 멀티미디어 재생장치) 및 외부장치와 연결시켜주는 동시에 줌인 줌아웃 기능 및 좌우카메라 각도 조정 또는 램프 적용을 수행하는 카메라 적용 프로세서로 구성됨에 의해 가까운 거리의 접사촬영과 내시경 촬영 및 틈새 촬영이 용이하게 구성되는 특징을 갖는다. 상기에 있어서 램프 구성의 경우에는 저 전력 고휘도 소형 LED 또는 광섬유가 많이 출시되어 있어 틈새나 내시경용 램프로의 적용이 용이하다.
기존의 입체모바일용 카메라의 카메라적용프로세서는 각각 2개를 적용하여 디스플레이 장치에 연결시키는 방식을 적용해왔지만 본 발명에서는 그 카메라 적용프로세서를 한개로 줄여 한개에서 좌우측 카메라영상을 동시에 관리하는 기법을 적용하였는데 그 이유는 실제로 좌우측 영상프레임이 본 발명에서는 한개의 프레임으로 처리되는 기법을 적용되기 때문에 용이하게 적용되면서 공간과 경비를 줄일 수 있는 이점을 갖게 되었다.
또 입체영상데이터가 상기의 입체영상카메라를 통해 들어오면 기존의 방식은 일반적으로 입체영상은 좌측영상과 우측영상을 배리어나 렌티큘라의 구성에 따라 좌측 영상과 우측 영상으로 화면을 다수개로 분할 구분하여 순서대로 합성하여 저장되기 때문에 이를 압축하여 재생시키면 원래의 화상이 재현되지 않는다. 따라서 기존 방식은 좌측영상과 우측영상을 별도로 압축하여 저장한 후 이를 다시 재생시키면서 할 수 밖에 없기 때문에 메모리 용량은 2배이상 커지게 되고 재생속도를 두 배 이상 빨리 해야 하며 2차원 압축방식과는 별도의 압축 알고리즘이 필요하게 된다. 따라서 프로세서 능력이 떨어지는 PMP나 모바일폰 및 인터넷상에서는 실시간 입체동영상 구현이 불가능했다.
그래서 그 단점을 보완하기 위한 본 발명의 방법은 좌측영상과 우측영상을 한 프레임에 절반씩의 크기(720x480영상의 경우 720x240,720x240 또는 360x480,360x480)로 배치하고 이를 압축하는 방식으로 기존의 영상 중 가로와 세로 방향 중에 한 방향만을 1/2로 줄이는 방식이기 때문에 재생할 때 기존 2차원과 같은 방식으로 저장할 수 있으면서 전 프레임과의 영상비교가 용이하여 원본 영상대비 손상이 거의 없는 점이 특징이다.
다음 도1은 본 발명 장치의 탈착 식 카메라구조를 포함하는 입체 휴대용 멀티미디어 재생장치에 대한 바람직한 기본도로서,
일반적인 모바일폰 카메라모듈과 같은 구조로 카메라렌즈(100)와 영상센서(200)와 명도와 채도 및 칼라 값을 조정해주는 영상신호처리 프로세서(800)의 카메라모듈을 가진 좌측카메라모듈(400)과 이와 동일한 구조로 카메라렌즈(600)와 영상센서(700)와 영상신호처리프로세서(800)을 구비한 우측카메라모듈(900)과
상기의 카메라모듈에 부착되어 카메라의 줌인 줌아웃 구동과 좌우방향전환을 위한 물리적인 구조의 좌측카메라구동모듈(500)과 우측 카메라구동모듈(1000)로 구성되고
상기의 카메라 모듈의 영상신호를 PMP(1400)의 디스플레이에 전달하기 위해 좌측영상신호프레임과 우측영상신호프레임을 순서대로 버퍼에 넣어 정리된 것을 USB나 유무선모듈로의 출력 기능과 이 영상신호의 좌우측 VGA 및 고해상도 그래픽 영상 변환기능과 상기의 카메라구동모듈(500,1000)을 조정하는 기능을 구비한 카메라적용 프로세서(1100, Camera Apllication Processor)와
탈착식 연결을 포함하기 위한 USB 단자나 IEEE1394단자 또는 RF 모듈이나 블 루투쓰모듈의 유무선 모듈(1200)이 구비되고
상기의 유무선 모듈(1200)과 탈착식 연결을 위해 연결되는 홈 형식의 물리 구조와 함께 구비된 유무선 모듈(1300)과 상기의 영상신호처리프로세서(800)와 좌우측영상신호프로세서(300,800)를 PMP(1400)의 CPU(1600)와 연결하여 조정하는 조정판(1500)으로 구비된 것을 특징으로 하는 입체카메라적용 휴대용 멀티미디어 재생장치
그리고 도2는 본 발명의 유선 탈착식 방식을 설명하고 도1의 좀더 상세한 설명을 위한 바람직한 실시예로
상기1도의 카메라렌즈(100)와 영상센서(200)와 영상신호처리프로세서(800)로 구비된 좌측카메라모과(1700)과 마찬가지구조의 우측카메라모듈(1800)과(또는) 틈새촬영이나 내시경촬영에 필요한 주로 LED와 반사판으로 구성된 소형램프(1900)와 이 카메라모듈과 램프에 부착되어 줌인 줌아웃 및 렌즈각 조절과 램프각 조정 등에 적용되는 물리적 구조의 구동모듈(2000)과 좌우측 카메라모듈(1700,1800)에서 나오는 영상신호를 좌우측 프레임 순서대로 정렬하여 PMP(3000)에 맞는 VGA에서 메가(Mega Resolution)해상도까지의 그래픽신호로 전달하는 입체영상처리모듈(2100)과 좌우측카메라모듈(1700,1800)의 사이각을 조정하여 입체감을 조정하는 카메라각조정모듈(2200)과 또 상기 카메라모듈들의 줌인, 줌아웃조정을 하는 줌인, 줌아웃조정모듈(2300)과 램프의 밝기와 각도를 조정하는 램프조정모듈(2400)과 USB신호로 바꿔주는 USB모듈(2500)로 구성된 카메라 적용프로세서(2600)와
상기의 카메라적용프로세서(2600)의 USB모듈(2500)과 탈착식으로 연결되어 신호를 주고받는 구성을 가진 PMP(3000)의 USB모듈(2700)과 상기의 카메라적용프로세서(2600)와 연결되어 상기의 모든 동작들을 CPU(2800)와 연결하여 조정되게끔 구성되는 조정판(2900)으로 구성된 것을 특징으로 하는 입체카메라적용 휴대용 멀티미디어 재생장치
그리고 도3은 본 발명의 무선 방식을 설명하고 도1의 좀더 상세한 설명을 위한 바람직한 실시예로
상기1도의 카메라렌즈(100)와 영상센서(200)와 영상신호처리프로세서(800)로 구비된 좌측카메라모듈(3100)과 마찬가지 구조의 우측카메라모듈(3100)과 (또는) 틈새촬영이나 내시경촬영에 필요한 주로 LED와 반사판으로 구성된 소형램프(3300)와 이 카메라모듈과 램프에 부착되어 줌인 줌아웃 및 렌즈각 조절과 램프각 조정에 적용되는 물리적 구조의 구동모듈(3400)과 좌우측 카메라모듈(3100,3200)에서 나오는 영상신호를 좌우측 프레임 순서대로 정렬하여 PMP(4500)에 맞는 VGA에서 메가(Mega Resolution)해상도까지의 그래픽신호로 전달하는 입체영상처리모듈(3600)과 좌우측카메라모듈(3100,3200)의 사이각을 조정하여 입체감을 조정하는 카메라각조정모듈(3700)과 또 상기 카메라모듈들의 줌인, 줌아웃조정을 하는 줌인, 줌아웃조정모듈(3800)과 램프의 밝기와 각도를 조정하는 램프조정모듈(3900)과 블루투쓰 신호 등의 RF(무선)신호로 바꿔주는 무선모듈(4000)로 구성된 카메라 적용프로세서(4100)와 무선의 경우 카메라와 램프 및 CAP를 구동하는데 필요한 별도의 전원장치(3500)와 상기의 카메라적용프로세서(4100)의 무선모듈(4100)과 물리적으로 탈착식으로 연결되어 신호를 주고받는 구성을 가진 PMP(4500)의 무선모듈(4400)과 상기의 카메라적용프로세서(4100)와 연결되어 상기의 모든 동작들을 CPU(4300)와 연결하여 조정되게끔 구성되는 조정판(4400)으로 구성된 것을 특징으로 하는 입체카메라적용 휴대용 멀티미디어 재생장치 즉, 소비자가 줌인키나 램프 온키를 조정판에서 누르면 입체PMP의 CPU로 전달되고 CPU에서 이 명령이 유무선모듈을 통하여 카메라 모듈을 구동시켜 카메라 줌인과 램프가 켜지는 방식으로 진행된다.
또 상기의 카메라 모듈 구동부위를 바람직한 실시예의 그림4를 통해 설명하면 좌측카메라 모듈(5000)과 우측카메라 모듈(5100) 및 카메라조절나사(5600) 및 램프(5300)과 조절나사(5800)이 구비되고 카메라적용프로세서(5900)가 해당 모터(5700)를 조정하여 카메라모듈이나 램프(5300)의 줌인줌아웃과(또는) 대상물체(5200)에 대한 좌우측이동 카메라각도(5500,Q)와 또는 경사각도(5400,P1,P2)을 조정하는 특징을 갖는다.
그리고 상기 도1의 카메라 적용프로세서(1100)의 입체영상처리방법과 PMP(1400)내의 주로 DSP를 적용하게 되는 CPU(1600)를 이용한 입체영상압축방법에 있어서 도5의 바람직한 실시예로 상세히 설명을 하면
좌우측 모듈에서 나오는 좌우측영상신호 L1,L2...Ln과 R1,R2,...Rn을 순서대로 배열하는 단계(S100)와 이를 순서대로 이 신호들을 가로나 세로중 어느 한부분을 1/2로 줄여 한프레임씩 순서대로 좌우측 영상신호를 L1/R1,L2/R2...Ln/Rn으로 합쳐 넣는 단계(S200)와 이 영상을 보조기억장치에 저장하기 위해 순서대로 Mpeg4등으로 압축하는 단계(S300,Encoding)와 이를 PMP장치나 모바일장치 등 휴대용멀티미디어 재생장치에서 디스플레이하기 위해 영상복원하여 이를 다시 디스플레이 화 면에 배리어나 렌티큘라의 구조에 따른 입체구현 형식에 맞게 좌우 화면을 맞게 분할하여 배열한 L11/R12/L13/R14.....L1n-1/R1n과 L21/R22/L23/R24....L2n-1/R2n....... Ln1/Rn2/Ln3/Rn4...LnLn-1/RnRn으로 뿌려주는 단계(S400)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 입체카메라적용 휴대용 멀티미디어 재생장치
또 사용자가 촬영하는 영상을 실시간으로 볼 때는 압축과정이 필요없기 때문에 상기의 1/2로 줄이는 단계와 영상압축부분(S400)과 재생과정(S500)이 생략되고 통과되어 바로 디스플레이 장치에 보여지게 된다.
카메라를 통하지 않은 다른 입체영상의 경우에도 좌우측 프레임이 나누어져 있을 경우 상기와 같은 방법으로 1/2로 한프레임에 배열하여 압축저장하는 방법으로 저장되어 인터넷 서비스나 PMP에서 선명하게 실시간으로 재생하게 되는 특징을 갖는다.
상기 도5에 있어서 1/2로 줄이는 방법에 있어서 도6으로 상세히 설명하면
L1R2L3R4....Ln-1Rn의 화상을 세로를 1/2씩 줄이거나 (S2000) 가로를 1/2씩 줄이는 방법중 어느 하나를 쓰는 것을 특징으로 하는 입체카메라적용 휴대용 멀티미디어 재생장치
이와 같이 본 발명은 탈착 식으로 구성됨을 포함하고 있어 모바일폰이나 PMP 및 PDA등의 휴대용 멀티미디어 재생장치에 입체카메라를 적용하여 근거리 접사촬영과 틈새촬영 및 내시경촬영에 있어 탁월한 입체 촬영을 할 수 있게 하며 또한 그 촬영한 영상을 실시간으로 한개의 카메라 적용프로세서로 처리하여 경제성을 높이 고 또 그 영상을저장하여 재생하는데 있어 간편하고 효과적인 압축 및 재생방법을 갖는 특징을 갖는다.

Claims (5)

  1. PMP(Personal Multimedia Player)나 모바일폰이나 PDA와 같은 휴대용 멀티미디어 재생장치에 있어서 카메라렌즈와 영상센서와 영상신호처리프로세서로 나란히 병열로 구성된 두개의 카메라모듈과(또는)
    상기 두개의 카메라 모듈에 줌인 줌아웃과(또는) 카메라렌즈 각조정이 되는 물리적 구조의 구동모듈이 각각 두개의 카메라 모듈에 구비되고
    상기 두개의 구동 모듈을 조정하는 카메라구동모듈과 두개의 영상신호를 휴대용디스플레이장치의 디스플레이에 전달하기 위해 좌측카메라모듈의 영상신호와 우측카메라 모듈의 영상신호를 시간에 의해 순서대로 버퍼에 넣어 정리하면서 VGA 및 고해상도 그래픽 영상 변환이 되는 입체영상처리모듈과 이 카메라적용프로세서에서 나오는 데이터를 휴대용 멀티미디어 재생장치와 연결시켜주는 USB 단자나 IEEE1394단자 또는 RF 모듈이나 블루투쓰 모듈중 어느 한가지 이상이 상기의 카메라 모듈들에 적용된 탈착식 구조를 포함하는 유무선 모듈로 구성된 한 개의 카메라 적용 모듈과
    상기의 유무선 모듈과 탈착 식 연결을 위해 연결되는 홈 형식의 물리 구조로 휴대용 멀티미디어 재생장치 상에 구성된 USB 단자나 IEEE1394단자 또는 RF 모듈이나 블루투쓰 모듈 중 어느 한 가지 이상이 적용된 유무선 모듈과
    상기의 영상신호처리프로세서와 좌우측영상신호프로세서를 휴대용 멀티미디어 재생장치의 CPU와 연결하여 조정하는 조정 판으로 구비된 것을 특징으로 하는 입체카메라적용 휴대용 멀티미디어 재생장치
  2. 상기의 1항에 있어서 유선의 탈착 식 방법을 사용함에 있어 틈새촬영이나 내시경촬영을 위해 카메라모듈에 램프가 구비되는 것을 포함하는 입체카메라적용 휴대용 멀티미디어 재생장치
  3. 상기의 1항에 있어서 무선의 탈착 식 방법을 사용함에 있어 틈새촬영이나 내시경촬영을 위해 카메라모듈에 램프와 별도의 전원이 구비되는 것을 포함하는 입체카메라적용 휴대용 멀티미디어 재생장치
  4. 상기의 1항의 카메라적용 프로세서가 휴대용멀티미디어재생장치내에 포함되는 것을 특징으로 하는 입체카메라적용 휴대용 멀티미디어 재생장치
  5. 상기1항의 카메라 적용프로세서의 입체영상처리방법과 휴대용멀티미디어장치내의 CPU를 이용한 입체영상압축방법에 있어서 좌우측 모듈에서 나오는 좌우측영상신호를 시간에 따른 프레임으로 나누어 배열하는 단계와 이를 순서대로 이 신호들을 가로나 세로 중 어느 한 부분을 1/2로 줄여 한 프레임씩 순서대로 좌우측 영상신호를 합쳐 한프레임으로 넣는 단계와 이 영상을 보조기억장치에 저장하기 위해 순서대로 압축하는 단계와 이를 휴대용멀티미디어 재생장치에서 디스플레이하기 위해 영상복원하는 단계와 이를 다시 입체 디스플레이 구조에 맞게 나누어 디스플레 이 화면에 순서대로 배열하는 단계의 방법이 적용되는 것을 특징으로 하는 입체카메라적용 휴대용 멀티미디어 재생장치
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