KR20120052091A - 컴퓨터, 모니터, 기록매체 및 이에 적용되는 3차원 영상 제공방법 - Google Patents

컴퓨터, 모니터, 기록매체 및 이에 적용되는 3차원 영상 제공방법 Download PDF

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Abstract

컴퓨터, 모니터, 기록매체 및 이에 적용되는 3차원 영상 제공방법이 제공된다. 본 3차원 영상 제공방법에 따르면, 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임 각각의 특정 픽셀에 좌안 영상인지 우안 영상인지 여부를 나타내는 인디케이터를 삽입하여 출력하게 되어, 컴퓨터는 별도의 3차원 전용 그래픽 카드 없이도 3차원 영상을 출력할 수 있게 된다.

Description

컴퓨터, 모니터, 기록매체 및 이에 적용되는 3차원 영상 제공방법 {Computer, Monitor, and method for providing 3D image}
본 발명은 컴퓨터, 모니터, 기록매체 및 이에 적용되는 3차원 영상 제공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 3차원 영상을 제공하기 위한 컴퓨터, 모니터, 기록매체 및 이에 적용되는 3차원 영상 제공방법에 관한 것이다.
3차원 입체 영상 기술은 정보통신, 방송, 의료, 교육 훈련, 군사, 게임, 애니메이션, 가상현실, CAD, 산업 기술 등 그 응용 분야가 매우 다양하며 이러한 여러 분야에서 공통적으로 요구되는 차세대 3차원 입체 멀티미디어 정보 통신의 핵심 기반 기술이라고 할 수 있다.
일반적으로 사람이 지각하는 입체감은 관찰하고자 하는 물체의 위치에 따른 수정체의 두께 변화 정도, 양쪽 눈과 대상물과의 각도 차이, 그리고 좌우 눈에 보이는 대상물의 위치 및 형태의 차이, 대상물의 운동에 따라 생기는 시차, 그 밖에 각종 심리 및 기억에 의한 효과 등이 복합적으로 작용해 생긴다.
그 중에서도 사람의 두 눈이 가로 방향으로 약 6~7㎝가량 떨어져 위치함으로써 나타나게 되는 양안 시차(binocular disparity)는 입체감의 가장 중요한 요인이라고 할 수 있다. 즉 양안 시차에 의해 대상물에 대한 각도 차이를 가지고 바라보게 되고, 이 차이로 인해 각각의 눈에 들어오는 이미지가 서로 다른 상을 갖게 되며 이 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이 두 개의 정보를 정확히 서로 융합하여 본래의 3차원 입체 영상을 느낄 수 있는 것이다.
3차원 영상 디스플레이 장치로는 특수안경을 사용하는 안경식과 특수안경을 사용하지 않는 비안경식으로 구분된다. 안경식은 상호 보색 관계에 있는 색 필터를 이용해 영상을 분리 선택하는 색필터 방식, 직교한 편광 소자의 조합에 의한 차광 효과를 이용해서 좌안과 우안의 영상을 분리하는 편광필터 방식 및 좌안 영상신호와 우안 영상신호를 스크린에 투사하는 동기신호에 대응하여 좌안과 우안을 교번적으로 차단함으로써 입체감을 느낄 수 있도록 하는 셔터 글래스 방식이 존재한다.
3차원 영상은 왼쪽 눈에서 인식되는 좌안 영상과 오른쪽 눈에서 인식하는 우안 영상으로 구성된다. 그리고, 3차원 디스플레이 장치는 좌안 영상과 우안 영상 간의 시차를 이용하여 영상의 입체감을 표현하게 된다.
시청자는 3차원 디스플레이 장치의 3차원 영상을 시청하기 위해 3차원 안경을 써야한다. 따라서, 3차원 안경은 3차원 디스플레이 장치와의 동기화를 위해, 3차원 디스플레이 장치로부터 3차원 동기신호를 수신한다. 이와 같은 동기 신호의 전송 수단으로 적외선 신호가 사용되는 것이 일반적이다.
PC 환경에서 3차원 영상을 제공하기 위해서는 3차원 영상 전용 그래픽 카드를 컴퓨터에 장착해야 한다. 그리고, 컴퓨터가 모니터와 3차원 안경의 동기를 맞추게 된다. 따라서, 사용자는 3차원 영상을 이용하기 위해서는 3차원 전용 모니터, 그래픽 카드 및 안경을 세트로 구매해야하는 부담을 안게 된다.
시청자는 현재 사용하는 컴퓨터를 이용하여 최소한의 비용으로 3차원 영상을 시청할 수 있기를 원한다. 이에 따라, 일반적인 컴퓨터를 이용하여 3차원 영상을 제공하기 위한 방안의 모색이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임 각각의 특정 픽셀에 좌안 영상인지 우안 영상인지 여부를 나타내는 인디케이터를 삽입하여 출력하는 컴퓨터, 모니터, 기록매체 및 이에 적용되는 3차원 영상 제공방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 모니터로 3차원 영상을 출력하는 컴퓨터의 3차원 영상 제공방법은, 입력된 3차원 영상에 대한 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 생성하는 단계; 상기 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임 각각의 특정 픽셀에 좌안 영상인지 우안 영상인지 여부를 나타내는 인디케이터(indicator)를 삽입하는 단계; 및 상기 인디케이터가 삽입된 상기 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임에 대한 영상 신호를 상기 모니터로 출력하는 단계;를 포함한다.
그리고, 상기 생성 단계 및 상기 삽입 단계는, 소프트웨어로 구현된 3차원 영상 드라이버에 의해 수행될 수도 있다.
또한, 상기 특정 픽셀은, 상기 좌안 영상 프레임 및 상기 우안 영상 프레임의 첫번째 픽셀일 수도 있다.
그리고, 상기 인디케이터는, 좌안 영상 및 우안 영상 중 어느 하나를 블랙(black) 신호로 나타내고, 다른 하나는 블랙 이외의 신호로 나타낼 수도 있다.
또한, 상술된 3차원 영상 제공방법을 수행하는 3차원 영상 드라이버의 소프트웨어가 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 될 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 모니터로 3차원 영상을 출력하는 컴퓨터는, 3차원 영상 드라이버가 저장된 저장부; 상기 3차원 영상 드라이버를 실행시키는 CPU; 및 상기 3차원 영상 드라이버에 의해 생성된 3차원 영상을 상기 모니터로 출력하는 그래픽 카드;를 포함하고, 상기 3차원 영상 드라이버는, 입력된 3차원 영상에 대한 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 생성하고, 상기 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임 각각의 특정 픽셀에 좌안 영상인지 우안 영상인지 여부를 나타내는 인디케이터(indicator)를 삽입한다.
그리고, 상기 특정 픽셀은,상기 좌안 영상 프레임 및 상기 우안 영상 프레임의 첫번째 픽셀일 수도 있다.
또한, 상기 인디케이터는, 좌안 영상 및 우안 영상 중 어느 하나를 블랙(black) 신호로 나타내고, 다른 하나는 블랙 이외의 신호로 나타낼 수도 있다.
한편 본 발명의 일 실시예에 따른, 컴퓨터로부터 입력된 3차원 영상을 디스플레이하는 모니터의 3차원 영상 제공방법은, 입력된 3차원 영상의 특정 픽셀에 포함된 인디케이터(indicator)를 이용하여 현재 입력된 영상 프레임이 좌안 영상 프레임인지 우안 영상 프레임인지 여부를 인식하는 단계; 상기 인디케이터를 이용하여 3차원 안경에 대한 동기신호를 생성하는 단계; 상기 3차원 안경에 대한 동기신호 3차원 안경에 전송하는 단계; 및 상기 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 번갈아 디스플레이하는 단계; 를 포함할 수도 있다.
그리고, 상기 특정 픽셀은, 상기 영상 프레임의 첫번째 픽셀일 수도 있다.
또한, 상기 인식단계는, 상기 특정 픽셀이 블랙(black) 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 좌안 영상 프레임인 것으로 인식하고, 블랙 이외의 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 우안 영상 프레임인 것으로 인식할 수도 있다.
그리고, 상기 인식단계는, 상기 특정 픽셀이 블랙(black) 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 우안 영상 프레임인 것으로 인식하고, 블랙 이외의 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 좌안 영상 프레임인 것으로 인식할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 컴퓨터로부터 입력된 3차원 영상을 디스플레이하는 모니터는, 3차원 영상을 입력받는 영상 입력부; 입력된 3차원 영상의 특정 픽셀에 포함된 인디케이터(indicator)를 이용하여 현재 입력된 영상 프레임이 좌안 영상 프레임인지 우안 영상 프레임인지 여부를 인식하고, 상기 인디케이터를 이용하여 3차원 안경에 대한 동기신호를 생성하는 제어부; 상기 3차원 안경에 대한 동기신호를 3차원 안경에 전송하는 안경신호 송신부; 및 상기 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 번갈아 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함한다.
그리고, 상기 특정 픽셀은, 상기 영상 프레임의 첫번째 픽셀일 수도 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 특정 픽셀이 블랙(black) 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 좌안 영상 프레임인 것으로 인식하고, 블랙 이외의 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 우안 영상 프레임인 것으로 인식할 수도 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 특정 픽셀이 블랙(black) 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 우안 영상 프레임인 것으로 인식하고, 블랙 이외의 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 좌안 영상 프레임인 것으로 인식할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임 각각의 특정 픽셀에 좌안 영상인지 우안 영상인지 여부를 나타내는 인디케이터를 삽입하여 출력하는 컴퓨터, 모니터, 기록매체 및 이에 적용되는 3차원 영상 제공방법을 제공할 수 있게 되어, 컴퓨터는 별도의 3차원 전용 그래픽 카드 없이도 3차원 영상을 출력할 수 있게 된다. 특히, 3차원 영상 드라이버가 소프트웨어 형태로 실행되므로, 컴퓨터는 기존의 그래픽카드를 이용하여 3차원 영상을 출력할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 영상 제공 시스템의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 영상을 제공하는 컴퓨터의 구조를 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 영상을 디스플레이하는 모니터의 구조를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 안경의 구조를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 영상 제공 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 영상의 신호 형태 및 3차원 안경의 동기신호의 신호형태를 도시한 도면,
도 7은 종래의 방식에 따른 3차원 영상을 제공하는 시스템을 도시한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 영상 제공 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 3차원 영상 제공 시스템은 컴퓨터(100), 모니터(200) 및 3차원 안경(300)을 포함한다.
컴퓨터(100)는 3차원 영상을 생성하여 모니터(200)로 출력한다. 구체적으로, 컴퓨터(100)는 3차원 영상의 컨텐츠를 재생하거나 3차원 게임을 수행함으로써, 3차원 영상을 모니터(200)로 출력하게 된다.
이 때, 컴퓨터(100)는 3차원 영상에 대한 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 생성한다. 그리고, 컴퓨터(100)는 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임 각각의 특정 픽셀에 좌안 영상인지 우안 영상인지 여부를 나타내는 인디케이터(indicator)를 삽입한다. 그 후에, 컴퓨터(100)는 좌안 인디케이터 및 우안 인디케이터가 삽입된 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임에 대한 영상 신호를 모니터로 출력하게 된다.
여기에서, 인디케이터는 현재 프레임이 좌안 영상인지 또는 우안 영상인지 여부를 나타내는 표시에 해당된다. 인디케이터는 한 프레임에 해당되는 영상 데이터 내에서 특정 픽셀에 기록된다. 즉, 인디케이터는 특정 픽셀의 영상 신호값으로 현재 프레임이 좌안 영상인지 아니면 우안 영상인지 여부를 나타내게 된다. 예를 들어, 컴퓨터(100)는 대상 프레임이 좌안 영상 프레임인 경우 특정 픽셀의 영상 신호값에 블랙값을 기록하고, 대상 프레임이 우안 영상 프레임인 경우 특정 픽셀의 영상 신호값에 블랙값 이외의 다른 값(예를 들어, 빨간색의 값)을 기록할 수도 있다.
이와 같이, 컴퓨터(100)는 한 프레임이 좌안 영상 프레임인지 우안 영상 프레임인지 여부를 표시하기 위해, 해당 프레임의 특정 픽셀값에 인디케이터를 삽입하게 된다. 이 때, 인디케이터가 삽입되는 특정 픽셀은 어떤 픽셀이라도 무관하며, 예를 들어, 프레임의 가장 첫번째 프레임이 될 수도 있다.
한편, 컴퓨터(100)의 CPU(110)는 3차원 영상을 생성하기 위해 3차원 영상 드라이버를 실행하게 된다. 일반적으로 사용되는 그래픽 카드(120)(즉, 3차원 영상 기능이 지원되지 않는 그래픽 카드)는 자체적으로 좌안 영상과 우안 영상을 생성하지 못한다. 따라서, CPU(110)는 3D 영상 드라이버를 실행시켜 3차원 영상의 소스로부터 3차원 영상에 해당되는 좌안 영상 및 우안 영상을 생성하게 된다. 또한, CPU(110)에서 실행된 3차원 영상 드라이버는 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임에 인디케이터를 삽입하게 된다.
따라서, 그래픽 카드(120)는 인디케이터가 포함된 3차원 영상 신호를 모니터(200)로 출력하게 된다.
그러면, 모니터(200)는 3차원 영상에 해당되는 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 화면에 디스플레이하게 된다. 또한, 모니터(200)는 인디케이터를 이용하여 현재 입력된 영상 프레임이 좌안 영상 프레임인지 아니면 우안 영상 프레임인지를 인식할 수 있게 된다. 따라서, 모니터(200)는 인디케이터를 이용하여 3차원 안경 신호의 동작을 위한 동기신호를 생성할 수 있게 된다. 그리고, 모니터(200)는 3차원 안경의 동기신호를 3차원 안경(300)로 출력하게 된다.
3차원 안경(300)은 모니터(200)로부터 수신된 3차원 안경 동기신호를 이용하여 좌안 글래스 또는 우안 글래스를 개폐하는 동작을 수행한다.
따라서, 사용자는 3차원 안경(300)을 통해 모니터(200)에서 디스플레이되는 3차원 영상을 시청할 수 있게 된다. 또한, 모니터(200)는 인디케이터를 이용하여 입력된 영상 프레임이 좌안 영상인지 우안 영상인지를 인식할 수 있기 때문에, 모니터(200)는 3차원 안경(300)과 동기 신호를 서로 일치시킬 수 있게 된다.
이를 통해, 사용자는 모니터(200)와 3차원 안경(300)의 동기가 어긋나는 경우 없이 3차원 영상을 시청할 수 있게 된다. 그리고, 사용자는 3차원 영상 전용 그래픽카드를 컴퓨터에 장착하지 않고도 컴퓨터(100)를 이용하여 3차원 영상을 시청할 수 있게 된다.
이하에서는, 도 2 내지 도 4를 참고하여, 컴퓨터(100), 모니터(200) 및 3차원 안경(300)의 구조에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 영상을 제공하는 컴퓨터(100)의 구조를 도시한 블럭도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 컴퓨터(100)는 CPU(110), 그래픽 카드(120) 및 저장부(130)를 포함한다.
저장부(130)는 다양한 종류의 소프트웨어 및 데이터를 저장한다. 구체적으로, 저장부(130)는 3차원 영상으로 구성된 컨텐츠 파일 또는 3차원 영상으로 표현되는 게임 파일 등이 저장된다. 이와 같이, 저장부(130)는 3차원 영상의 소스가 되는 데이터들이 저장될 수도 있다.
또한, 저장부(130)는 3차원 영상 드라이버(135)가 저장된다. 여기에서, 3차원 영상 드라이버(135)는 3차원 영상 소스를 이용하여 3차원 영상에 대한 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 생성한다. 3차원 영상 드라이버(135)는 소프트웨어로 구현된 드라이버에 해당된다. 그리고, 3차원 영상 드라이버(135)는 CPU(110)에 의해 실행된다.
CPU(110)는 컴퓨터의 전반적인 기능을 제어한다. 구체적으로, CPU(110)는 저장부(130)에 저장된 다양한 프로그램을 실행시키고 컨텐츠를 재생시킨다. 예를 들어, CPU(110)는 3차원 영상으로 구성된 컨텐츠를 재생시킬 수도 있으며, 3차원 영상으로 구현된 게임을 실행시킬 수도 있다.
이 때, CPU(110)는 3차원 영상 드라이버(135)를 실행시킴으로써, 3차원 영상 소스를 이용하여 3차원 영상에 대응되는 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 생성한다. 여기에서, 3차원 영상 소스는 영상 데이터와 영상의 프레임별 각 픽셀에 대한 깊이값들이 포함된 형태의 3차원 영상 데이터가 될 수도 있다. 그러면, 3차원 영상 드라이버(135)는 3차원 영상 소스의 영상 데이터 및 깊이값을 이용하여, 깊이 값에 맞는 3차원 영상을 표현하기 위한 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 생성하게 된다.
또한, CPU(110)에 의해 실행된 3차원 영상 드라이버(135)는 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임 생성시 인디케이터를 삽입한다. 여기에서, 인디케이터는 현재 프레임이 좌안 영상인지 또는 우안 영상인지 여부를 나타내는 표시에 해당되는 것으로, 상세한 내용은 앞서 설명한바 있다.
이와 같이, CPU(110)는 인디케이터가 포함된 3차원 영상의 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 그래픽 카드(120)로 전송한다.
그래픽 카드(120)는 CPU(110)에서 입력된 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 모니터(200)에 적합한 포맷의 신호로 변환하여 출력한다. 즉, 그래픽 카드(120)는 입력된 영상 데이터를 그래픽 카드와 모니터(200)의 인터페이스에 적합한 포맷으로 변환하게 된다.
그래픽 카드(120)는 모니터(200)와 인터페이스를 통해 직접적으로 연결된다. 이 때, 그래픽 카드(120)는 다양한 인터페이스를 통해 모니터(200)와 연결될 수 있으며, 예를 들어, 그래픽 카드(120)는 DVI(Digital Visual Interface)를 통해 모니터와 연결될 수도 있고, HDMI 1.0 내지 HDMI 1.3을 통해 모니터와 연결될 수도 있다. DVI 및 HDMI 1.0 내지 HDMI 1.3의 포맷은 좌안 영상과 우안 영상을 구분하기 위한 식별자가 포함되어 있지 않기 때문에, 모니터(200)가 3차원 영상을 디스플레이할 경우 좌안 영상과 우안 영상이 표시되는 타이밍이 3차원 안경(300)과 맞지 않을 수도 있다. 하지만, 본 실시예에 따를 경우, 3D 영상 드라이버(135)에 의해 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임의 특정 픽셀에 인디케이터가 삽입되므로, 그래픽 카드(120)와 모니터(200)가 DVI 및 HDMI 1.0 내지 HDMI 1.3으로 연결되어 있더라도, 모니터(200)는 인디케이터를 이용하여 좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임을 인식할 수 있게 된다.
따라서, 그래픽 카드(120)는 연결된 모니터에(120)에 인디케이터가 포함된 3차원 영상 신호를 출력하게 된다.
이와 같은 구조의 컴퓨터(100)는 소프트웨어인 3차원 영상 드라이버(135)를 실행시킴으로써, 3차원 영상에 대한 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 생성하게 된다. 그리고, 3차원 영상 드라이버(135)는 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 생성시 인디케이터를 삽입하여 생성하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 영상을 디스플레이하는 모니터(200)의 구조를 도시한 블럭도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 모니터(200)는 영상 입력부(210), 영상 처리부(220),디스플레이부(230), 제어부(240), 및 안경신호 송신부(250)를 포함한다.
영상 입력부(210)는 외부기기와 연결되어 영상을 입력받는다. 예를 들어, 영상 입력부(210)는 컴퓨터(100)와 연결되어 3차원 영상 신호를 컴퓨터(100)로부터 입력받을 수 있다. 영상 입력부(210)에서 사용되는 인터페이스는 DVI 및 HDMI 1.0 내지 HDMI 1.3 등을 이용한 인터페이스가 될 수 있다.
영상 처리부(220)는 영상 입력부(210)에서 입력되는 영상신호에 대해 비디오 디코딩, 비디오 스케일링 등의 신호처리를 수행한다. 그리고, 영상 처리부(230)는 처리된 영상신호를 디스플레이부(230)로 전송한다.
디스플레이부(230)는 영상 처리부(220)에서 전송된 영상을 화면에 디스플레이 되도록 출력한다. 특히, 3차원 영상의 경우, 디스플레이부(230)는 좌안 영상 및 우안 영상을 번갈아 화면에 출력하게 된다.
제어부(240)는 모니터(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(240)는 입력된 3차원 영상의 특정 픽셀에 포함된 인디케이터(indicator)를 이용하여 현재 입력된 영상 프레임이 좌안 영상 프레임인지 우안 영상 프레임인지 여부를 인식하고, 상기 인디케이터를 이용하여 3차원 안경에 대한 동기신호를 생성한다.
구체적으로, 제어부(240)는 입력된 3차원 영상의 한 프레임에 해당되는 데이터에서 특정 픽셀의 신호값를 읽는다. 여기에서, 특정 픽셀은 대상 프레임이 좌안 영상 프레임인지 아니면 우안 영상 프레임인지 여부를 나타내는 인디케이터가 포함된 픽셀이다. 특정 픽셀은 해당 프레임의 첫번째 픽셀이 될 수도 있으며. 이외에 다른 픽셀이 될 수도 있음은 물론이다. 그리고, 제어부(240)는 특정 픽셀의 신호값이 어떤 값인지에 따라 현재 입력된 프레임이 좌안 영상 프레임인지 아니면 우안 영상 프레임인지 여부를 인식하게 된다.
예를 들어, 제어부(240)는 특정 픽셀이 블랙(black) 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 좌안 영상 프레임인 것으로 인식하고, 블랙 이외의 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 우안 영상 프레임인 것으로 인식할 수 있다.
또한, 반대로, 제어부(240)는 특정 픽셀이 블랙(black) 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 우안 영상 프레임인 것으로 인식하고, 블랙 이외의 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 좌안 영상 프레임인 것으로 인식할 수도 있다.
그리고, 제어부(240)는 인디케이터를 이용하여 3차원 안경(300)에 대한 동기신호를 생성한다. 구체적으로, 제어부(240)는 인디케이터를 이용하여 현재 입력된 프레임이 좌안 영상 프레임인 것으로 인식된 경우, 현재 영상이 좌안 영상임을 나타내는 동기신호를 생성하게 된다. 그리고, 제어부(240)는 인디케이터를 이용하여 현재 입력된 프레임이 우안 영상 프레임인 것으로 인식된 경우, 현재 영상이 우안 영상임을 나타내는 동기신호를 생성하게 된다.
예를 들어, 제어부(240)는 현재 입력된 프레임이 좌안 영상 프레임인 것으로 인식된 경우 좌안 영상 프레임이 끝나는 타이밍에 인터럽트 신호를 동기신호로 생성하고, 현재 입력된 프레임이 우안 영상 프레임인 것으로 인식된 경우는 인터럽트를 생성하지 않는 방식으로 동기신호를 생성할 수도 있다. 이에 대해서는 추후 도 6을 참고하여 설명한다.
안경신호 송신부(250)는 3차원 안경(300)의 좌안 글래스와 우안 글래스를 번갈아 오픈하기 위한 클럭 신호인 동기신호를 3차원 안경(300)에 전송한다. 안경신호 송신부(250)는 동기신호를 적외선 신호(IR(InfraRed) 신호) 또는 RF(Radio Frequency)를 이용하여 송신한다.
이와 같이, 모니터(200)는 입력된 영상의 프레임이 좌안 영상 프레임인지 아니면 우안 영상 프레임인지 여부를 인디케이터를 이용하여 인식할 수 있게 된다. 따라서, 모니터(200)는 좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임을 디스플레이하는 타이밍에 따라 3차원 안경(300)의 동기신호를 생성하여 전송할 수 있게 된다.
이하에서는 도 4을 참고하여, 3차원 안경(300)의 상세한 구조에 대해 설명한다. 도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 안경(300)의 상세한 구조를 도시한 블럭도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 3차원 안경(300)은 안경신호 수신부(310), 제어부(320), 글래스 구동부(330) 및 글래스부(340)를 구비한다.
안경신호 수신부(310)는 모니터(200)로부터 3차원 영상의 동기신호를 수신한다. 안경신호 수신부(310)는 동기신호를 적외선 신호(IR(InfraRed) 신호) 또는 RF(Radio Frequency)를 이용하여 수신한다.
제어부(320)는 3차원 안경(300)의 전반에 대한 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(220)는 수신된 동기신호를 글래스 구동부(330)로 전달하여, 글래스 구동부(330)의 동작을 제어한다. 특히, 제어부(320)는 동기신호를 기초로, 글래스부(340)를 구동시키기 위한 구동신호가 글래스 구동부(330)에서 생성되도록 글래스 구동부(330)를 제어한다.
글래스 구동부(330)는 제어부(320)로부터 수신된 동기신호를 기초로 구동신호를 생성한다. 특히, 후술할 글래스부(340)는 좌안 글래스(343) 및 우안 글래스(346)로 구성되기 때문에, 글래스 구동부(330)는 좌안 글래스(343)를 구동하기 위한 좌안 구동신호와 우안 글래스(346)를 구동하기 위한 우안 구동신호를 각각 생성하고, 생성된 좌안 구동신호를 좌안 글래스(343)로 전달하며 우안 구동신호를 우안 글래스(346)로 전달한다.
글래스부(340)는 전술한 바와 같이, 좌안 글래스(343) 및 우안 글래스(346)로 구성되며, 글래스 구동부(330)로부터 수신된 구동신호에 따라 각각의 글래스를 번갈아 개폐한다.
이와 같은 구성의 3차원 안경(300)은 모니터(200)로부터 전송되는 동기신호에 따라 좌안 글래스 및 우안 글래스의 개폐 동작을 수행하게 된다.
상술한 구조의 3차원 영상 제공 시스템은 컴퓨터(100)가 인디케이터가 삽입된 3차원 영상을 모니터(200)에 전송하기 때문에, 모니터(200)는 3차원 안경(300)과 동기화할 수 있게 된다. 특히, 컴퓨터(100)는 소프트웨어로 구현된 3차원 영상 드라이버를 이용하여 인디케이터가 삽입된 좌안 영상 및 우안 영상을 생성하기 때문에, 3차원 전용 그래픽카드가 아닌 기존의 그래픽 카드를 이용하여 3차원 영상을 제공할 수 있게 된다. 따라서, 컴퓨터(100)는 다양한 그래픽 카드에서 3차원 영상을 제공할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 영상 제공 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
일단, 컴퓨터(100)는 3차원 영상 소스를 이용하여 3차원 영상에 대한 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 생성한다(510). 이 때, 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임은 컴퓨터(100)에서 실행되는 소프트웨어인 3차원 영상 드라이버에 의해 생성된다. 즉, 컴퓨터(100)는 일단 3차원 영상 드라이버를 실행시키고, 그 상태에서 3차원 영상 드라이버를 이용하여 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 생성하게 된다.
또한, 컴퓨터(100)에 의해 실행된 3차원 영상 드라이버(135)는 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임 생성시 인디케이터를 삽입한다(S520). 여기에서, 인디케이터는 현재 프레임이 좌안 영상인지 또는 우안 영상인지 여부를 나타내는 표시에 해당되는 것으로, 상세한 내용은 앞서 설명한바 있다.
그 후에, 컴퓨터(100)는 인디케이터가 포함된 3차원 영상의 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임에 대한 영상신호를 모니터(200)로 전송한다(S530). 이 때, 컴퓨터(100)는 모니터(200)와 다양한 인터페이스를 통해 직접적으로 연결된다. 예를 들어, 컴퓨터(100)는 DVI(Digital Visual Interface)를 통해 모니터와 연결될 수도 있고, HDMI 1.0 내지 HDMI 1.3을 통해 모니터와 연결될 수도 있다.
그러면, 모니터(200)는 컴퓨터(100)로부터 3차원 영상을 입력받는다(S540). 그리고, 모니터(200)는 입력된 3차원 영상의 한 프레임에 해당되는 데이터에서 특정 픽셀의 신호값를 인식한다(S550). 여기에서, 특정 픽셀은 대상 프레임이 좌안 영상 프레임인지 아니면 우안 영상 프레임인지 여부를 나타내는 인디케이터가 포함된 픽셀이다. 특정 픽셀은 해당 프레임의 첫번째 픽셀이 될 수도 있으며. 이외에 다른 픽셀이 될 수도 있음은 물론이다.
모니터(200)는 특정 픽셀이 블랙 신호인지 여부를 판단한다(S560). 만약, 특정 픽셀이 블랙신호인 경우(S560-Y), 모니터(200)는 입력된 영상 프레임을 좌안 영상 프레임으로 인식한다(S563). 반면, 특정 픽셀이 블랙신호가 아닌 경우(S560-N), 모니터(200)는 입력된 영상 프레임을 우안 영상 프레임으로 인식한다(S566).
하지만, 모니터(200)는 반대로 특정 픽셀이 블랙(black) 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 우안 영상 프레임인 것으로 인식하고, 블랙 이외의 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 좌안 영상 프레임인 것으로 인식할 수도 있다.
그 후에, 모니터(200)는 인디케이터를 이용하여 3차원 안경(300)에 대한 동기신호를 생성하여 3차원 안경(300)으로 전송한다(S570). 구체적으로, 모니터(200)는 인디케이터를 이용하여 현재 입력된 프레임이 좌안 영상 프레임인 것으로 인식된 경우, 현재 영상이 좌안 영상임을 나타내는 동기신호를 생성하게 된다. 그리고,모니터(200)는 인디케이터를 이용하여 현재 입력된 프레임이 우안 영상 프레임인 것으로 인식된 경우, 현재 영상이 우안 영상임을 나타내는 동기신호를 생성하게 된다.
예를 들어, 모니터(200)는 현재 입력된 프레임이 좌안 영상 프레임인 것으로 인식된 경우 좌안 영상 프레임이 끝나는 타이밍에 인터럽트 신호를 동기신호로 생성하고, 현재 입력된 프레임이 우안 영상 프레임인 것으로 인식된 경우는 인터럽트를 생성하지 않는 방식으로 동기신호를 생성할 수도 있다. 이에 대해서는 추후 도 6을 참고하여 설명한다.
그러면, 3차원 안경(300)은 모니터(200)로부터 동기신호를 수신한다(S580). 그리고, 3차원 안경(300)은 수신된 동기신호에 따라 좌안 글래스 및 우안 글래스의 개폐 동작을 수행하게 된다(S585). 그리고, 모니터(200)는 현재 프레임을 디스플레이하게 된다(S590).
이와 같은 과정을 통해, 컴퓨터(100)는 인디케이터가 삽입된 3차원 영상을 모니터(200)에 전송하기 때문에, 모니터(200)는 3차원 안경(300)과 동기화할 수 있게 된다. 특히, 컴퓨터(100)는 소프트웨어로 구현된 3차원 영상 드라이버를 이용하여 인디케이터가 삽입된 좌안 영상 및 우안 영상을 생성하기 때문에, 3차원 전용 그래픽카드가 아닌 기존의 그래픽 카드를 이용하여 3차원 영상을 제공할 수 있게 된다. 따라서, 컴퓨터(100)는 다양한 그래픽 카드에서 3차원 영상을 제공할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 영상의 신호 형태 및 3차원 안경의 동기신호의 신호형태를 도시한 도면이다.
도 6의 상단에 표시된 신호는 컴퓨터에서 생성되는 3차원 영상 신호(600)를 나타낸다. 그리고, 도 6의 하단에 표시된 신호는 모니터에서 생성되는 3차원 안경의 동기신호(650)를 나타낸다.
도 6에 도시된 바와 같이, 3차원 영상 신호(600)는 한 프레임에 Vsync 신호와 액티브 영역의 영상 신호가 포함된 것을 확인할 수 있다. 여기에서, 액티브 영역은 각 픽셀에 대한 영상 신호값이 포함된 영역을 나타낸다. 그리고, 3차원 영상 신호(600)는 좌안 영상 프레임(L Frame) 및 우안 영상 프레임(R Frame)으로 구성된 것을 확인할 수 있다.
또한, 각 액티브 영역 내의 첫번째 픽셀 값에는 인디케이터가 삽입된 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 제1 액티브 영역(610)에는 제1 인디케이터(615)가, 제2 액티브 영역(620)에는 제2 인디케이터(625)가, 제3 액티브 영역(630)에는 제3 인디케이터(635)가 삽입된 것을 확인할 수 있다. 그리고, 제1 인디케이터(615) 및 제3 인디케이터(635)는 블랙 신호인 것을 확인할 수 있다.
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 모니터(200)는 3차원 영상 신호(600)를 입력받으면, 인디케이터가 블랙인지 여부를 판단하게 된다.
그리고, 모니터(200)는 인디케이터가 블랙인 경우, 현재 프레임을 좌안 영상 프레임으로 인식하고, 현재 프레임이 끝나는 시점에 동기신호에 인터럽트를 걸어주게 된다. 그러면, 모니터(200)는 좌안 영상 프레임의 끝 시점과 좌안 영상에 대한 동기신호(650)의 끝부분을 항상 일치시킬 수 있게 된다.
이와 같이, 모니터(200)는 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임에 삽입된 인디케이터를 이용하여 3차원 영상신호(600)와 동기화된 3차원 안경의 동기신호(650)를 생성할 수 있게 된다.
도 7은 종래의 방식에 따른 3차원 영상을 제공하는 시스템을 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 종래의 3차원 영상 제공 시스템은 컴퓨터(10)의 CPU(11)의 제어에 의해, 3차원 그래픽 카드(12)가 3차원 영상 및 3차원 안경의 동기신호를 생성한다. 그리고, 3차원 그래픽 카드(12)가 3차원 영상 신호를 모니터(20)로 전송하고, 3차원 안경 동기신호를 3차원 안경(30)으로 전송하게 된다.
이와 같이, 종래의 3차원 영상 제공 시스템은 컴퓨터(10)에 의해 모니터(20)와 3차원 안경(30)이 구동되었으며, 사용자는 기존의 컴퓨터(10)에 3차원 영상 전용의 3차원 그래픽 카드(12)를 추가로 구매해야하는 부담이 있었다.
하지만, 본 실시예에 따른 3차원 영상 제공 시스템에 따르면, 컴퓨터(100)는 인디케이터가 삽입된 3차원 영상을 모니터(200)에 전송하기 때문에, 모니터(200)는 3차원 안경(300)과 동기화할 수 있게 된다. 특히, 컴퓨터(100)는 소프트웨어로 구현된 3차원 영상 드라이버를 이용하여 인디케이터가 삽입된 좌안 영상 및 우안 영상을 생성하기 때문에, 3차원 전용 그래픽카드가 아닌 기존의 그래픽 카드를 이용하여 3차원 영상을 제공할 수 있게 된다. 따라서, 컴퓨터(100)는 다양한 그래픽 카드에서 3차원 영상을 제공할 수 있게 된다.
한편, 본 실시예에 따른 3차원 영상 제공방법을 수행하게 하는 3차원 영상 드라이버의 소프트웨어를 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.
한편, 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.
100 : 컴퓨터 200 : 모니터
300 : 3차원 안경

Claims (16)

  1. 모니터로 3차원 영상을 출력하는 컴퓨터의 3차원 영상 제공방법에 있어서,
    입력된 3차원 영상에 대한 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 생성하는 단계;
    상기 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임 각각의 특정 픽셀에 좌안 영상인지 우안 영상인지 여부를 나타내는 인디케이터(indicator)를 삽입하는 단계; 및
    상기 인디케이터가 삽입된 상기 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임에 대한 영상 신호를 상기 모니터로 출력하는 단계;를 포함하는 3차원 영상 제공방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 생성 단계 및 상기 삽입 단계는,
    소프트웨어로 구현된 3차원 영상 드라이버에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 제공방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 특정 픽셀은,
    상기 좌안 영상 프레임 및 상기 우안 영상 프레임의 첫번째 픽셀인 것을 특징으로 하는 3차원 영상 제공방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인디케이터는,
    좌안 영상 및 우안 영상 중 어느 하나를 블랙(black) 신호로 나타내고, 다른 하나는 블랙 이외의 신호로 나타내는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 제공방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된, 3차원 영상 제공방법을 수행하는 3차원 영상 드라이버의 소프트웨어가 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  6. 모니터로 3차원 영상을 출력하는 컴퓨터에 있어서,
    3차원 영상 드라이버가 저장된 저장부;
    상기 3차원 영상 드라이버를 실행시키는 CPU; 및
    상기 3차원 영상 드라이버에 의해 생성된 3차원 영상을 상기 모니터로 출력하는 그래픽 카드;를 포함하고,
    상기 3차원 영상 드라이버는,
    입력된 3차원 영상에 대한 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 생성하고, 상기 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임 각각의 특정 픽셀에 좌안 영상인지 우안 영상인지 여부를 나타내는 인디케이터(indicator)를 삽입하는 컴퓨터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 특정 픽셀은,
    상기 좌안 영상 프레임 및 상기 우안 영상 프레임의 첫번째 픽셀인 것을 특징으로 하는 컴퓨터.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 인디케이터는,
    좌안 영상 및 우안 영상 중 어느 하나를 블랙(black) 신호로 나타내고, 다른 하나는 블랙 이외의 신호로 나타내는 것을 특징으로 하는 컴퓨터.
  9. 컴퓨터로부터 입력된 3차원 영상을 디스플레이하는 모니터의 3차원 영상 제공방법에 있어서,
    입력된 3차원 영상의 특정 픽셀에 포함된 인디케이터(indicator)를 이용하여 현재 입력된 영상 프레임이 좌안 영상 프레임인지 우안 영상 프레임인지 여부를 인식하는 단계;
    상기 인디케이터를 이용하여 3차원 안경에 대한 동기신호를 생성하는 단계;
    상기 3차원 안경에 대한 동기신호 3차원 안경에 전송하는 단계; 및
    상기 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 번갈아 디스플레이하는 단계; 를 포함하는 3차원 영상 제공방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 특정 픽셀은,
    상기 영상 프레임의 첫번째 픽셀인 것을 특징으로 하는 3차원 영상 제공방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 인식단계는,
    상기 특정 픽셀이 블랙(black) 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 좌안 영상 프레임인 것으로 인식하고, 블랙 이외의 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 우안 영상 프레임인 것으로 인식하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 제공방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 인식단계는,
    상기 특정 픽셀이 블랙(black) 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 우안 영상 프레임인 것으로 인식하고, 블랙 이외의 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 좌안 영상 프레임인 것으로 인식하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 제공방법.
  13. 컴퓨터로부터 입력된 3차원 영상을 디스플레이하는 모니터에 있어서,
    3차원 영상을 입력받는 영상 입력부;
    입력된 3차원 영상의 특정 픽셀에 포함된 인디케이터(indicator)를 이용하여 현재 입력된 영상 프레임이 좌안 영상 프레임인지 우안 영상 프레임인지 여부를 인식하고, 상기 인디케이터를 이용하여 3차원 안경에 대한 동기신호를 생성하는 제어부;
    상기 3차원 안경에 대한 동기신호를 3차원 안경에 전송하는 안경신호 송신부; 및
    상기 좌안 영상 프레임 및 우안 영상 프레임을 번갈아 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함하는 모니터.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 특정 픽셀은,
    상기 영상 프레임의 첫번째 픽셀인 것을 특징으로 하는 모니터.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 특정 픽셀이 블랙(black) 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 좌안 영상 프레임인 것으로 인식하고, 블랙 이외의 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 우안 영상 프레임인 것으로 인식하는 것을 특징으로 하는 모니터.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 특정 픽셀이 블랙(black) 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 우안 영상 프레임인 것으로 인식하고, 블랙 이외의 신호인 경우 입력된 영상 프레임이 좌안 영상 프레임인 것으로 인식하는 것을 특징으로 하는 모니터.
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