KR101080988B1 - A 3D Picture Producing Method Using Optimum Parallax, And A Storage Medium - Google Patents

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Abstract

본 발명은 최적시차 3D 영상물 제작방법에 대한 것이다. 본 발명에 의한 최적시차 3D 영상물 제작방법은, 3D 입체 영상을 출력하기 위한 장치의 스크린의 크기, 시청거리 및 해상도를 설정하는 환경설정단계와; 상기 환경 설정단계에서 설정된 상영조건에 대응하여, 사람이 입체감의 형성에 최적인 양안 시차에 해당하는 픽셀 기준 값을 결정하는 단계와; 상기 환경 설정단계에서 설정된 상영조건에 대응하여, 사람이 입체감을 느낄 수 있는 최대 한계 양안 시차에 해당하는 픽셀 기준 값을 결정하는 단계와; 상기 최적 양안 시차에 대응하는 픽셀 값에 의해 원본 영상을 쉬프트 시켜 좌안 영상과 우안 영상을 형성하며, 영상변환 과정에서 원본 영상에 발생한 픽셀 변화가 상기 최대 한계 양안 시차에 대응하는 픽셀 기준 값의 범위 이내가 되도록 하여 입체 영상을 형성하는 컨버팅 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for producing optimal parallax 3D images. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for producing an optimal parallax 3D image, comprising: an environment setting step of setting a screen size, a viewing distance, and a resolution of a device for outputting a 3D stereoscopic image; Determining a pixel reference value corresponding to a binocular parallax that is optimal for formation of a three-dimensional effect in response to the screening condition set in the environment setting step; Determining a pixel reference value corresponding to a maximum limit binocular parallax in which a person can feel a three-dimensional feeling in response to the screening condition set in the environment setting step; The original image is shifted by the pixel value corresponding to the optimal binocular disparity to form a left eye image and a right eye image, and a pixel change occurring in the original image during the image conversion process is within a range of pixel reference values corresponding to the maximum limiting binocular disparity. It characterized in that it comprises a converting step of forming a three-dimensional image to be.

Description

최적시차 3D 영상물 제작방법, 그리고, 기록매체{A 3D Picture Producing Method Using Optimum Parallax, And A Storage Medium} A 3D Picture Producing Method Using Optimum Parallax, And A Storage Medium}

본 발명은 3D 영상물 제작방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 스크린의 크기, 해상도, 시청거리에 따른 최적 양안 시차와 최대 양안 시차에 해당하는 픽셀 기준 값을 결정하여 3D 영상물로의 컨버팅에 사용하는 것을 특징으로 하는 최적시차 3D 영상물 제작방법에 대한 것이다.
The present invention relates to a 3D video production method, and more particularly, to determine the pixel reference value corresponding to the optimal binocular disparity and maximum binocular disparity according to the size, resolution, and viewing distance of the screen to use for converting to a 3D video object. The present invention relates to a method for producing optimal parallax 3D images.

3D 입체 영상 컨테츠를 만드는 방식에는 2가지가 있다. 인간의 좌/우 눈을 모방한 2개의 카메라로 영상을 촬영하여 컨텐츠로 만드는 방법과 기존의 2D 컨텐츠를 3D 입체영상으로 변환하는 방법이 있다. There are two ways to create 3D stereoscopic content. There are two methods of capturing images by using two cameras imitating human left and right eyes, and converting existing 2D contents into 3D stereoscopic images.

이 중에서 2D 컨텐츠를 3D 입체영상 컨텐츠로 변환하는 방식은 기존에 제작되었던 컨텐츠를 재활용하여 새로운 이익을 창출한다는 측면에서 각광을 받고 있는 상황이다.Among them, the method of converting 2D contents into 3D stereoscopic image contents is in the spotlight in terms of creating new profits by recycling previously produced contents.

2D 컨텐츠를 3D 입체 컨텐츠로 변환하는 방법은 원본 영상을 좌영상으로 가정하고 가상의 시차를 준 우영상을 생성한 후 이것을 전용 디스플레이에 알맞게 재생시켜 주는 방식이다.The method of converting 2D content into 3D stereoscopic content is a method of assuming an original image as a left image and generating a virtual parallax right image, and then replaying it to an exclusive display.

그러나, 이 방법 자체가 기계로 처리하기에는 힘든 프로세스를 포함하고 있어서 현재 대부분의 변환작업은 리터칭 그래픽 툴을 이용한 인간의 수작업에 의존하고 있다.However, this method itself involves a process that is difficult to machine, so most of the conversion work now relies on human hand using retouching graphic tools.

또한, 이렇게 일일이 수작업에 의존하다 보니 컨텐츠를 제작하기 위한 단가가 높아져서 대부분의 변환 컨텐츠는 HD급 이상의 고화질을 필요로 하는 고해상도 대화면 전용 컨텐츠가 대부분이다.In addition, since the cost of producing content is increased due to the manual labor, most of the converted contents are mostly high-definition screen-only contents requiring HD or higher quality.

3D 입체 영상 컨텐츠는 재생되는 매체에 따라 제작방식 또한 다르게 해야 본래 목표였던 컨텐츠의 입체감을 확실히 느낄 수 있는데, 기존의 HD급 이상의 고화질 대화면 전용 컨텐츠를 크기 변환만 하여 그대로 모바일 기기로 재생한다면 입체감을 느끼기 힘들게 되어 입체 컨텐츠가 가지는 장점이 사라지게 된다.The production method of 3D stereoscopic video contents must be different depending on the media to be reproduced, so you can feel the stereoscopic effect of the content that was originally intended. It becomes difficult and the advantages of three-dimensional content disappear.

특히, 입체 영상을 위한 사람 양안 시차의 최적 값(13.5분)이나 최대 값(1도즉 60분)은 실험값으로 정해져 있으나, PC, HDTV, 모바일 기기 등에 적용할 수 있는 구체적인 픽셀 값은 정해져 있지 않으며 입체영상의 컨버팅 작업자의 감각에 의하거나, 고화질 대화면 전용 컨텐츠를 크기변환만 하여 모바일이나 PC 모니터 등 다른 입체 영상 상영장치에 적용하므로 화면크기와 시청거리 해상도 등이 상당한 차이가 있는 경우에는 입체감보다는 화면이 겹쳐보이는 시각적 혼란이나 눈의 피로를 주게 되는 문제가 있다.In particular, the optimal value (13.5 minutes) or maximum value (1 degree or 60 minutes) of human binocular disparity for stereoscopic images is determined as an experimental value, but specific pixel values applicable to PCs, HDTVs, and mobile devices are not determined. It is applied to other stereoscopic video screening devices such as mobile or PC monitor only by converting the image or by changing the size of high-definition screen-only contents by the sense of the operator. There is a problem of overlapping visual confusion or eye strain.

본 발명의 목적은, 스크린의 크기, 해상도, 시청거리에 따른 최적 양안 시차와 최대 한계 양안 시차에 해당하는 픽셀 기준 값을 결정하고 3D 영상물로 컨버팅에 사용하여 최상의 입체효과를 형성하는 것이 가능한 최적시차 영상물 제작방법 및 최적시차 영상물, 그리고 기록매체를 구현하는 것이다.
An object of the present invention is to determine an optimal binocular parallax and maximum limit binocular parallax according to the size, resolution, and viewing distance of the screen, and to use it for converting into a 3D image to form the best stereoscopic effect. A video production method, an optimal parallax video image, and a recording medium are implemented.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 최적시차 3D 영상물 제작방법은, 2D 원본영상을 쉬프트시켜 최적시차의 3D 영상물을 제작하는 최적시차 3D 영상물 제작방법으로, 3D 입체 영상을 출력하기 위한 장치의 스크린의 크기, 시청거리 및 해상도를 설정하는 환경설정단계와; 상기 환경 설정단계에서 설정된 상영조건에 대응하여, 사람이 입체감의 형성에 최적인 양안 시차에 해당하는 픽셀 기준 값인 최적 필셀 기준 값을 결정하는 단계와; 상기 환경 설정단계에서 설정된 상영조건에 대응하여, 사람이 입체감을 느낄 수 있는 최대 한계 양안 시차에 해당하는 픽셀 기준 값인 한계 픽셀 기준 값을 결정하는 단계와; 상기 최적 픽셀 기준 값에 의해 원본 영상을 쉬프트 시켜 좌안 영상과 우안 영상을 형성하며, 영상변환 과정에서 원본 영상에 발생한 픽셀 변화가 상기 한계 픽셀 기준 값의 범위 이내가 되도록 하여 입체 영상을 형성하는 컨버팅 단계를 포함하며, 상기 컨버팅 단계에서 입체감의 정도가 상대적으로 낮아도 되는 일부 장면에 대해서는 상기 최적 픽셀 기준 값에 해당하는 프레임을 선택하여 좌안영상과 우안영상을 대신하는 것을 특징으로 한다.Optimum parallax 3D image production method according to the present invention for achieving the above object is a method for producing an optimal parallax 3D image to produce a 3D image of the optimal parallax by shifting the 2D original image, the screen of the device for outputting a 3D stereoscopic image Setting a size, a viewing distance, and a resolution; In response to the screening condition set in the environment setting step, determining a optimal pixel reference value, which is a pixel reference value corresponding to binocular parallax, which is optimal for forming a stereoscopic feeling; Determining a threshold pixel reference value that is a pixel reference value corresponding to a maximum marginal binocular parallax in which a person can feel a three-dimensional feeling in response to the screening condition set in the environment setting step; Converting the original image according to the optimal pixel reference value to form a left eye image and a right eye image, and converting the stereoscopic image to form a stereoscopic image such that a pixel change occurring in the original image is within a range of the limit pixel reference value during an image conversion process. In the converting step, for some scenes where the degree of stereoscopic feeling may be relatively low, a frame corresponding to the optimal pixel reference value is selected to replace the left eye image and the right eye image.

상기 컨버팅 단계에서 사용하는 한계 픽셀 기준 값은은, 상기 3D 영상물을 시청하는 시청자의 위치들에 따라 정해지는 각 최대 양안 시차에 대응하는 픽셀 기준 값들 중에서 최소값을 선택하는 것을 특징으로 한다. The limit pixel reference value used in the converting step may select a minimum value among pixel reference values corresponding to each maximum binocular disparity determined according to positions of a viewer watching the 3D image.

상기 컨버팅 단계에서 사용하는 한계 픽셀 기준 값은, 3D 영상물이 상영될 스크린들의 크기에 대응하는 각 최대 양안 시차의 픽셀 값 중에서 최소값을 선택하는 것을 특징으로 한다.The limit pixel reference value used in the converting step may select a minimum value among pixel values of each maximum binocular parallax corresponding to the size of screens on which the 3D image is to be displayed.

상기 컨버팅 단계에서 사용하는 한계 픽셀 기준 값은, 3D 영상물이 상영될 스크린들의 해상도에 대응하는 각 최대 양안 시차의 픽셀 기준 값 중에서 최소값을 선택하는 것을 특징으로 한다. The limit pixel reference value used in the converting step may select a minimum value among pixel reference values of each maximum binocular parallax corresponding to the resolution of screens on which the 3D image is to be displayed.

상기 컨버팅 단계에서는, 오브젝트에 대한 쉬프트(shift)와 배경에 대한 스큐(skew)를 포함하며, 그 모든 변환과정의 최대 픽셀 변위가 상기 한계 픽셀 기준 값 미만인 것을 특징으로 한다.The converting step includes a shift for the object and a skew for the background, and the maximum pixel displacement of all the conversion processes is less than the threshold pixel reference value.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 최적시차 3D 영상물 제작방법은, 2D 동영상의 지연프레임에 대한 양안시차에 의하여 3D 동영상을 제작하는 최적시차 3D 영상물 제작방법으로, 3D 입체 영상을 출력하기 위한 장치의 스크린의 크기, 시청거리 및 해상도를 설정하는 환경설정단계와; 상기 환경 설정단계에서 설정된 상영조건에 대응하여, 사람이 입체감의 형성에 최적인 양안 시차에 해당하는 픽셀 기준 값인 최적 픽셀 기준 값을 결정하는 단계와; 상기 2D 영상을 3D 영상으로 전환함에 있어서, 입체감의 정도가 상대적으로 낮아도 되는 일부 장면에 대해서는 상기 최적 픽셀 기준 값에 해당하는 프레임을 선택하여 좌안영상과 우안영상을 대체하는 것에 의하는 컨버팅 단계를 포함하는 것을 특징 특징으로 한다.The method for producing an optimal parallax 3D image according to the present invention for achieving the above object is a method for producing an optimal parallax 3D image for producing a 3D video by binocular disparity with respect to a delayed frame of a 2D video, and an apparatus for outputting a 3D stereoscopic image. A preference step of setting the size, viewing distance and resolution of the screen; Determining an optimal pixel reference value that is a pixel reference value corresponding to a binocular parallax that is optimal for formation of a stereoscopic sense, in response to the screening condition set in the environment setting step; In converting the 2D image into a 3D image, converting the left eye image and the right eye image by selecting a frame corresponding to the optimal pixel reference value for some scenes where the degree of stereoscopic feeling may be relatively low. Characterized in that.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체는 상술한바 중 어느 하나의 최적시차 3D 영상물 제작방법의 각 단계를 컴퓨터 시스템상에서 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 것을 특징으로 한다.A computer-readable recording medium recording a computer program according to the present invention for achieving the above object is characterized by recording a computer program for performing each step of the method for producing an optimal parallax 3D image on any one of the above described on a computer system. .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 기록매체는, 상술한 바 중 어느 하나의 최적시차 3D 영상물 제작방법의 각 단계에 의해 제작되어 컴퓨터 시스템상에서 판독가능한 3D 영상물이 기록된 것을 특징으로 한다.
The recording medium according to the present invention for achieving the above object is characterized in that the 3D video material produced by each step of the method for producing the optimal parallax 3D video object described above is readable on a computer system.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 입체영상을 형성하기 위한 최적시차와 최대시차를 영상물을 상영할 스크린의 크기 및 해상도에 따른 픽셀정보로 제공하여 영상물에 대한 최대의 입체효과 주면서도 다양한 거리와 각도 위치의 시청자에 대해 적절한 입체영상을 제공하는 것이 가능하게 된다. The present invention provides the optimal parallax and the maximum parallax for forming a stereoscopic image as the pixel information according to the size and resolution of the screen on which the image is to be screened according to the above configuration, while giving the maximum stereoscopic effect for the image, and various distance and angle positions. It is possible to provide an appropriate stereoscopic image for the viewer of.

또한, 화면 크기가 작은 스마트폰 등에서 상영되는 영상물에 대해서도 최대의 입체효과를 부여하는 최적 양안시차에 의해 영상물이 제작될 수 있도록 화면의 크기와 해상도에 따른 픽셀 기준 값으로 시차범위를 환산하여 정하므로 작은 화면에서도 최적화된 입체효과를 부여하는 것이 가능해진다.
In addition, since the parallax range is converted to the pixel reference value according to the size and resolution of the screen so that the image can be produced by the optimal binocular disparity that gives the maximum stereoscopic effect even for the image screened on a smartphone having a small screen size, It is possible to give an optimized stereoscopic effect even on a small screen.

도 1은 입체영상을 출력하기 위한 상영장치 및 시청거리를 예시한 도면.
도 2는 상영장치의 크기와 시청거리에 의한 최적 양안시차 및 최대 양안시차에 대응하는 픽셀 기준 값을 산출하는 과정을 예시한 개요도.
도 3은 상영장치의 크기에 따른 양안 시차의 최적값에 해당하는 픽셀 기준 값과 양안시차의 최대 값에 해당하는 픽셀 기준 값을 예시한 도표.
도 4는 상영장치의 크기에 따른 양안 시차의 최적값에 해당하는 픽셀 기준 값과 양안시차의 최대 값에 해당하는 픽셀 기준 값을 예시한 도표.
도 5는 시청위치에 대응하는 최대·최적 필셀 기준 값을 산출하는 과정을 예시한 개요도
도 6은 본 실시예의 최적 양안시차의 픽셀 기준 값과 최대 양안시차의 픽셀 기준 값을 적용시켜 입체영상을 제작하는 과정을 예시한 도면.
도 7은 최대·최적 양안시차의 픽셀 기준 값을 동영상 컨버팅에 적용하는 과정을 예시한 도면.
1 is a view illustrating a screening apparatus and a viewing distance for outputting a stereoscopic image.
2 is a schematic diagram illustrating a process of calculating a pixel reference value corresponding to an optimal binocular disparity and a maximum binocular disparity according to the size and viewing distance of a screening apparatus.
3 is a diagram illustrating a pixel reference value corresponding to an optimal value of binocular disparity and a pixel reference value corresponding to a maximum value of binocular disparity according to the size of the screening apparatus.
4 is a diagram illustrating a pixel reference value corresponding to an optimal value of binocular disparity and a pixel reference value corresponding to a maximum value of binocular disparity according to the size of the screening apparatus.
5 is a schematic diagram illustrating a process of calculating a maximum and optimal pixel reference value corresponding to a viewing position;
FIG. 6 is a diagram illustrating a process of manufacturing a stereoscopic image by applying a pixel reference value of optimal binocular disparity and a pixel reference value of maximum binocular disparity according to the present embodiment; FIG.
7 is a diagram illustrating a process of applying a pixel reference value of maximum and optimal binocular parallax to video converting.

이하 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 최적시차 3D 영상물 제작방법의 바람직한 실시예의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a configuration of a preferred embodiment of an optimal parallax 3D image production method according to the present invention having the above configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예의 3D 영상물 제작방법은 상영장치 및 시청자의 조건에 따른 최대/최적 양안 시차를 픽셀 기준 값으로 전환하여 2D 영상을 3D 영상으로 컨버팅하므로 3D 영상의 상영장치 및 시청자의 조건을 입력하여 최적/최대 시차를 픽셀 기준 값으로 연산하는 과정이 선행된다.3D video production method according to an embodiment of the present invention converts the 2D video to 3D video by converting the maximum / optimal binocular disparity according to the conditions of the screening device and the viewer to the pixel reference value to input the screening device and viewer conditions of the 3D video The process of calculating the optimal / maximum parallax to the pixel reference value is preceded.

3D 입체 영상을 위하여 제작된 좌/우 영상은 두 영상의 양안시차가 13분 정도일 때 가장 입체감이 잘 느껴진다. 또한 시차가 60분을 넘어가게 되면 입체상이 잘 안 맺히기 시작한다. 모바일 기기는 화면크기가 2.5인치에서 7인치 정도가 대부분이며, 평균적인 시청거리가 30cm 정도이며, 사람의 수평 시야각은 6~10도 정도를 커버하므로 영화관 스크린이나 가정용 TV·PC 모니터와는 입체감을 느낄 수 있는 최적/최대 양안 시차에 대응하는 픽셀 기준 값이 상당한 차이가 있게 된다. Left and right images produced for 3D stereoscopic images are best perceived when the binocular disparity of the two images is about 13 minutes. In addition, when the time difference exceeds 60 minutes, the stereoscopic images do not begin to form well. Most mobile devices have screen sizes ranging from 2.5 inches to 7 inches, the average viewing distance is about 30cm, and the horizontal viewing angle of a person covers about 6 to 10 degrees. There is a significant difference in the pixel reference values corresponding to the optimal / maximum binocular parallax that can be felt.

예컨대 영화관은 스크린의 크기가 20m 이상이며 시청거리가 40m 정도이고 해상도는 4K(4096*2048) 정도이며, 가정용 TV나 모니터의 경우 대략 80cm이고 시청거리는 2미터 정도이며 해상도는 Full HD 1920*1080이며, 모바일은 3.2 인치·시청거리 30cm ·해상도 320*240로 계산했을 경우 도 3과 4에 도시된 도표와 같은 최대 수평 양안 시차와 최적 수평 양안 시차가 나오게 된다. For example, a movie theater has a screen size of 20m or more, a viewing distance of about 40m, a resolution of about 4K (4096 * 2048), a home TV or monitor of about 80cm, a viewing distance of about 2m, and a resolution of Full HD 1920 * 1080. For mobile, 3.2 inch viewing distance 30 cm, resolution 320 * 240, the maximum horizontal binocular disparity and the optimal horizontal binocular disparity as shown in the diagram shown in Figures 3 and 4.

본 발명의 실시예에서는 상영장치의 조건인 스크린의 크기 및 해상도와, 시청자의 조건인 시청거리·시야각을 고려한 최대 및 최적 양안 시차에 대응하는 픽셀 기준 값을 결정하는 과정을 수행한다. In an embodiment of the present invention, a process of determining a pixel reference value corresponding to a maximum and optimal binocular disparity in consideration of the size and resolution of a screen as a condition of a screening device and a viewing distance and viewing angle as a condition of a viewer is performed.

예컨대, 도 2에서, 상영장치 및 시청자의 조건에 대한 최대 및 최적 양안 시차에 대응하는 픽셀 기준 값을 결정하는 과정은 다음과 같다. For example, in FIG. 2, the process of determining the pixel reference value corresponding to the maximum and optimal binocular disparity for the conditions of the screening apparatus and the viewer is as follows.

시청거리(사람의 시야가 시작되는 위치에서부터 스크린까지 거리)= D Viewing distance (distance from where the person's view begins to the screen) = D

스크린의 크기(폭)= WScreen size (width) = W

D를 높이로 하고 W/2를 밑변으로 하는 직각삼각형의 빗변길이 = BHypotenuse length of right triangle with D as height and W / 2 as base = B

이 경우 스크린이 사람의 시야각에서 차지하는 범위는 삼각함수를 이용하여 다음과 같이 구해진다.In this case, the range that the screen occupies in the human viewing angle is calculated as follows using the trigonometric function.

Figure 112010008155587-pat00001
Figure 112010008155587-pat00001

Figure 112010008155587-pat00002
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Figure 112010008155587-pat00003
Figure 112010008155587-pat00003

Figure 112010008155587-pat00004
Figure 112010008155587-pat00004

Figure 112010008155587-pat00005
Figure 112010008155587-pat00005

Figure 112010008155587-pat00006
Figure 112010008155587-pat00006

한편, 도 5와 같이 시청자의 위치가 스크린 정중앙에 대응하는 위치가 아니고 스크린의 일측에 치우쳐 있는 경우 최적 양안 시차와 최대 양안 시차는 동일하지만 동일 조건 상영장치에 대하여 시청자의 위치가 상이하므로 픽셀 기준 값은 달라진다.On the other hand, when the viewer's position is not the position corresponding to the center of the screen and is biased to one side of the screen, as shown in FIG. 5, the optimal binocular disparity and the maximum binocular disparity are the same, but because the viewer's position is different with respect to the same condition screening device, the pixel reference value Is different.

즉, 본 발명의 실시예에서는 시청자의 위치 변화의 범위 내에서 적절한 입체효과를 나타내는 입체영상을 형성하기 위하여 시청자의 위치에 따라 산정된 최대 양안 시차에 대응하는 픽셀 기준 값을 연산한다. 즉, That is, in the exemplary embodiment of the present invention, the pixel reference value corresponding to the maximum binocular disparity calculated according to the viewer's position is calculated to form a stereoscopic image having an appropriate stereoscopic effect within the range of the viewer's position change. In other words,

Figure 112010008155587-pat00007
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Figure 112010008155587-pat00008
Figure 112010008155587-pat00008

Figure 112010008155587-pat00009
Figure 112010008155587-pat00009

Figure 112010008155587-pat00010
Figure 112010008155587-pat00010

로 픽셀 기준 값이 계산된다.The pixel reference value is calculated.

예컨대, for example,

Figure 112010008155587-pat00011
Figure 112010008155587-pat00011

Figure 112010008155587-pat00012
Figure 112010008155587-pat00012

이 된다. Becomes

예컨대, 스크린에 가장 가까운 위치 정중앙에 있는 시청자의 최대 양안 시차에 해당하는 픽셀 기준 값은 가장 작기 때문에 본 발명의 실시예에서는 좌안 영상과 우안 영상을 형성하기 위해 쉬프트 되는 최대 픽셀 수는 상기 픽셀 기준 값으로 한다.
For example, since the pixel reference value corresponding to the maximum binocular parallax of the viewer at the position centered closest to the screen is the smallest, in the embodiment of the present invention, the maximum number of pixels shifted to form the left eye image and the right eye image is the pixel reference value. It is done.

도 6은 상기 과정에 의해 산출된 최대 한계 양안 시차 및 최적 양안 시차에 대응하는 픽셀 기준 값을 이용하여 입체영상을 형성하는 과정을 보여준다.6 illustrates a process of forming a stereoscopic image using pixel reference values corresponding to the maximum marginal binocular disparity and optimal binocular disparity calculated by the above process.

예컨대, 좌측 원본 영상에서 배경의 최상단은 화면에서 가장 깊이 들어가 보이는 지점이 되고, 최하단은 화면에서 가장 앞으로 튀어나와 보이는 부분이며, 입체효과를 발생시키기 위해 배경을 왜곡시키는 스큐(skew, 화면왜곡)와 오브젝트 1과 2에 대한 쉬프트가 이루어진다.For example, in the left original image, the top of the background is the deepest point on the screen, and the bottom is the most protruding part of the screen, and skew (distortion) that distorts the background to generate a stereoscopic effect. Shifts are made on objects 1 and 2.

즉, 입체감의 형성을 위하여 오브젝트 1과 오브젝트 2를 최적·최대 양안 시차에 대응하는 픽셀 기준 값에 의해 쉬프트시켜 좌안 영상과 우안 영상을 만들 수 있다. 하지만 이 경우 오브젝트 자체의 입체감이 살아나지 않아서 배경과 단절감이 생길 수 있으므로 배경 스큐를 통하여 배경에 자연스럽게 매치되도록 해준다. That is, the object 1 and the object 2 may be shifted by pixel reference values corresponding to optimal and maximum binocular disparity to form a left eye image and a right eye image to form a three-dimensional effect. However, in this case, the three-dimensional effect of the object itself may not be reproduced, which may result in a sense of disconnection with the background, thereby allowing the background to match naturally with the background skew.

이때, 원본 픽셀과의 차이가 최대 양안 시차(1°)를 넘어서게 되면 양안 융합이 이루어지지 않고 따로 보이게 되므로 스큐에 의한 픽셀 이동은 최대 양안시차에 해당하는 픽셀 기준 값 미만에서 수행될 수 있도록 해야 한다. . In this case, if the difference with the original pixel exceeds the maximum binocular disparity (1 °), the binocular fusion is not achieved, so the pixel shift due to skew should be performed below the pixel reference value corresponding to the maximum binocular disparity. . .

이 경우 좌안 영상과 우안 영상에 가상의 시차를 형성하기 위한 최적 양안시차에 대응하는 픽셀 기준 값(최적 픽셀 기준 값)에 의해 오브젝트에 대한 쉬프트가 이루어질 수 있고, 입체 효과를 위한 배경 스큐에 있어서 최대의 픽셀 변위 값은 가상의 최대 한계 양안 시차에 해당하는 픽셀 기준 값(한계 픽셀 기준 값)에 의한다.
In this case, the object may be shifted by a pixel reference value (optimum pixel reference value) corresponding to an optimal binocular disparity for forming a virtual parallax between the left eye image and the right eye image, and maximum in background skew for a stereoscopic effect. The pixel displacement value of is based on the pixel reference value (limit pixel reference value) corresponding to the virtual maximum limit binocular parallax.

한편, 본 실시예의 배경 스큐 및 오브젝트 쉬프트에 대한 픽셀 변위 값은 일정 범위에 위치한 시청자(즉 예상되는 시청위치)에 대한 최대 양안시차에 해당하는 픽셀기준 값들 중 가장 작은 값(한계 픽셀 기준 값)보다 작도록 설정하는 것이 바람직하다.On the other hand, the pixel displacement value for the background skew and the object shift in this embodiment is smaller than the smallest value (the limit pixel reference value) among the pixel reference values corresponding to the maximum binocular disparity for the viewer (ie, expected viewing position) located in a certain range. It is desirable to set it to be small.

한편, 본 실시예의 배경 스큐 및 오브젝트 쉬프트에 의해 발생할 수 있는 픽셀 변위 값은 영상이 상영될 예정인 스크린의 해상도의 범위에 의해 보완되어 사용되는 것이 가능하다. On the other hand, the pixel displacement value that may occur due to the background skew and the object shift of the present embodiment may be complemented by the range of the resolution of the screen on which the image is to be displayed.

즉, 가장 일반적인 스크린의 해상도에 대한 최적 픽셀 기준 값을 산출하여 영상 컨버팅의 픽셀 기준 값으로 할 수 있고, 입체 영상이 상영될 스크린의 해상도가 가장 낮은 스크린에 대한 최대 양안시차에 해당하는 픽셀기준 값들 중 가장 작은 값(한계 픽셀 기준 값)보다 작은 범위 내에서 배경 스큐와 오브젝트 쉬프트에 의한 픽셀이동이 이루어져 입체 영상이 형성되도록 보완할 수 있다.
That is, an optimal pixel reference value for the resolution of the most common screen can be calculated as the pixel reference value of image converting, and pixel reference values corresponding to the maximum binocular disparity for the screen having the lowest resolution of the screen on which the stereoscopic image is to be displayed. The pixel shift due to the background skew and the object shift is performed within a range smaller than the smallest value (limit pixel reference value), so that the stereoscopic image may be formed.

도 6에 도시된 바와 같이, 오브젝트 1과 오브젝트 2를 제외한 배경(왼쪽에서 두 번째 배경 도면에서 검은색 부분)을 스큐하는데, 그 결과 배경 도면상에서 상단 왼쪽과 하단 오른쪽 부분에는 화면왜곡에 의한 홀(HOLE, 검은색부분)이 생기게 된다.As shown in FIG. 6, the background (excluding the object 1 and the object 2) is skewed (the black part in the second background drawing from the left). As a result, the upper left and lower right parts of the background drawing have holes formed by screen distortion ( HOLE, black part).

또한, 도 6의 왼쪽에서 3번째 도시된 바와 같이 오브젝트 1은 좌측으로 쉬프트 하게 되므로 오브젝트 1의 오른쪽 에지 부분에는 검은색 부분인 홀이 형성된다. 한편, 오브젝트 2는 수평과 수직면이 명확하게 구분되는 오브젝트이므로 수직면은 쉬프트에 의하고 수평면은 스큐에 의해 변환하여 배경과 이질감 없는 화면을 형성하게 된다.In addition, as shown in the third from the left of FIG. 6, the object 1 is shifted to the left so that a hole, which is a black part, is formed in the right edge of the object 1. On the other hand, since the object 2 is an object in which the horizontal and vertical planes are clearly distinguished, the vertical plane is shifted and the horizontal plane is converted by skew to form a screen with no background.

이 경우에 배경 스큐에 의한 최대 픽셀의 이동은 한계 픽셀 기준 값 미만으로 설정되어야 하며, 오브젝트 1의 쉬프트에 의한 픽셀변화 또한 한계 픽셀 기준 값 미만이 되어야 한다. 오브젝트 2에 대한 쉬프트와 스큐에 의한 전체 픽셀 이동의 결과 또한 한계 픽셀 기준 값 미만이 되어야 적절한 입체효과를 형성하는 것이 가능하다.In this case, the maximum pixel shift due to background skew should be set below the threshold pixel reference value, and the pixel change due to the shift of object 1 should also be below the threshold pixel reference value. As a result of the shift and skew of the entire pixel due to object 2, it is also necessary to be less than the threshold pixel reference value to form an appropriate stereo effect.

상기 도 6에서 배경 부분 최하단부는 사람의 양안 융합이 가능한 가장 가까운 거리이므로, 배경 그림의 최하단부는 최대 양의 시차로 깊이감은 정면 수십cm정도 된다. 또한, 사람이 깊이감을 느낄 수 있는 가장 먼 거리는 대략 15~20m정도이며, 배경 그림의 최상단부위는 사람이 느낄 수 있는 최대 음의 시차로 20m 정도의 깊이감을 느낄 수 있으며 이들 깊이감에 따른 시차에 의한 픽셀이동의 기준을 설정할 수 있다. In FIG. 6, since the lowermost part of the background part is the closest distance where both eyes can be fused, the lowermost part of the background picture has a maximum amount of parallax and a sense of depth is about several tens of cm in front. In addition, the longest distance that a person can feel the depth is about 15 ~ 20m, and the top part of the background picture is the maximum sound parallax that a person can feel and can feel a depth of about 20m. It is possible to set the criteria for the pixel movement by.

한편, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 배경 오브젝트에 대한 쉬프트 스큐 이외 다양한 입체효과 발생을 위한 과정들에서 발생하는 픽셀 변위는 상기 한계 픽셀 기준 값 미만에서 수행되어야 하며, 최종 결과 화면상에서도 상기 한계 픽셀 기준 값 미만이 되는 것이 바람직하다.
Meanwhile, in another embodiment of the present invention, the pixel displacement occurring in processes for generating various stereoscopic effects other than the shift skew for the background object should be performed below the threshold pixel reference value, and on the final result screen, the threshold pixel reference is also performed. It is preferable to become less than a value.

도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시예는 2차원 동영상으로부터 3차원 입체효과를 주는 과정을 예시한다. Another embodiment of the present invention illustrated in FIG. 7 illustrates a process of giving a 3D stereoscopic effect from a 2D video.

2D 동영상을 3D 동영상으로 전환하는 경우에는 가상의 양안 시차를 형성하기 위해 좌영상과 그 차영상이 되는 우영상을 시간상으로 가까운 프레임에서 찾게 되는 데, 이때 최적 양안 시차는 수평시차 절반 수준의 수직 시차까지도 커버할 수 있다는 측면에서 유용하게 사용될 수 있다.When converting a 2D video into a 3D video, the left image and the right image, which becomes the difference image, are found in a frame close to time in order to form a virtual binocular disparity. The optimal binocular disparity is the vertical parallax of half the horizontal parallax. It can be usefully used in that it can cover even.

즉, 좌영상의 차영상이 되는 우영상을 시간상으로 가까운 프레임에서 찾았다 하더라도 수직값이 틀린 경우가 많은데, 이 경우 최적 양안 시차에 해당하는 프레임을 선택하여 컨버팅 작업의 복잡도를 줄여 줄 수 있다.That is, even though the right image, which is the difference image of the left image, is found in a frame close in time, the vertical value is often incorrect. In this case, the complexity of the converting operation can be reduced by selecting a frame corresponding to the optimal binocular disparity.

예컨대, 도시된 바와 같이 T-2 프레임에서 T+2 프레임까지의 프레임을 좌영상에 가까운 프레임이라고 하면, 좌영상에 대한 오브젝트의 픽셀 이동이 최적시차에 해당하는 픽셀 이동이 있는 프레임을 선택하는 것에 의해 컨버팅 작업의 복잡도를 줄여줄 수 있게 된다.For example, if the frame from the T-2 frame to the T + 2 frame is close to the left image as shown in the drawing, the pixel movement of the object with respect to the left image corresponds to selecting a frame having pixel movement corresponding to the optimal parallax. This reduces the complexity of the conversion.

또한, 입체감이 크게 중요하지 않은 장면에서는 최대 시차 대신 최적시차를 변환에 대입하여 별다른 리터칭 없이 근사 우영상을 근처 프레임에서 찾아주는 작업만으로 컨버팅이 가능해진다.
In addition, in scenes where stereoscopic effect is not important, converting the optimal parallax instead of the maximum parallax into the transform enables the conversion by simply finding an approximate right image in a nearby frame without retouching.

본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 정해지며, 청구범위 기재사항과 균등범위에서 당업자가 행한 다양한 변형과 개작을 포함함은 자명하다.
The scope of the present invention is not limited to the above embodiments, but is determined by the matters described in the claims, and it is obvious that the present invention includes various modifications and adaptations made by those skilled in the art in the claims and equivalents.

Claims (8)

2D 원본영상을 쉬프트시켜 최적시차의 3D 영상물을 제작하는 최적시차 3D 영상물 제작방법으로,
3D 입체 영상을 출력하기 위한 장치의 스크린의 크기, 시청거리 및 해상도를 설정하는 환경설정단계와;
상기 환경 설정단계에서 설정된 상영조건에 대응하여, 사람이 입체감의 형성에 최적인 양안 시차에 해당하는 픽셀 기준 값인 최적 필셀 기준 값을 결정하는 단계와;
상기 환경 설정단계에서 설정된 상영조건에 대응하여, 사람이 입체감을 느낄 수 있는 최대 한계 양안 시차에 해당하는 픽셀 기준 값인 한계 픽셀 기준 값을 결정하는 단계와;
상기 최적 픽셀 기준 값에 의해 원본 영상을 쉬프트 시켜 좌안 영상과 우안 영상을 형성하며, 영상변환 과정에서 원본 영상에 발생한 픽셀 변화가 상기 한계 픽셀 기준 값의 범위 이내가 되도록 하여 입체 영상을 형성하는 컨버팅 단계를 포함하며,
상기 컨버팅 단계에서 입체감의 정도가 상대적으로 낮아도 되는 일부 장면에 대해서는 상기 최적 픽셀 기준 값에 해당하는 프레임을 선택하여 좌안영상과 우안영상을 대신하는 것을 특징으로 하는 최적시차 3D 영상물 제작방법.
Optimal parallax 3D image production method that produces 2D original image by shifting the 2D original image,
An environment setting step of setting a size, viewing distance, and resolution of a screen of a device for outputting a 3D stereoscopic image;
In response to the screening condition set in the environment setting step, determining a optimal pixel reference value, which is a pixel reference value corresponding to binocular parallax, which is optimal for forming a stereoscopic feeling;
Determining a threshold pixel reference value that is a pixel reference value corresponding to a maximum marginal binocular parallax in which a person can feel a three-dimensional feeling in response to the screening condition set in the environment setting step;
Converting the original image by the optimal pixel reference value to form a left eye image and a right eye image, and converting the stereoscopic image to form a stereoscopic image such that a pixel change occurring in the original image within the image conversion process is within a range of the limit pixel reference value. Including;
And selecting a frame corresponding to the optimal pixel reference value to replace the left eye image and the right eye image for some scenes where the degree of stereoscopic feeling may be relatively low in the converting step.
청구항 1에 있어서, 상기 컨버팅 단계에서 사용하는 한계 픽셀 기준 값은,
상기 3D 영상물을 시청하는 시청자의 위치들에 따라 정해지는 각 최대 양안 시차에 대응하는 픽셀 기준 값들 중에서 최소값을 선택하는 것을 특징으로 하는 최적시차 3D 영상물 제작방법.
The method of claim 1, wherein the threshold pixel reference value used in the converting step,
And selecting a minimum value among pixel reference values corresponding to each maximum binocular parallax determined according to positions of viewers viewing the 3D image.
청구항 1에 있어서, 상기 컨버팅 단계에서 사용하는 한계 픽셀 기준 값은,
3D 영상물이 상영될 스크린들의 크기에 대응하는 각 최대 양안 시차의 픽셀 값 중에서 최소값을 선택하는 것을 특징으로 하는 최적시차 3D 영상물 제작방법.
The method of claim 1, wherein the threshold pixel reference value used in the converting step,
A method for producing an optimal parallax 3D image, characterized in that for selecting a minimum value among the pixel values of each maximum binocular parallax corresponding to the size of the screen on which the 3D image will be displayed.
청구항 1에 있어서, 상기 컨버팅 단계에서 사용하는 한계 픽셀 기준 값은,
3D 영상물이 상영될 스크린들의 해상도에 대응하는 각 최대 양안 시차의 픽셀 기준 값 중에서 최소값을 선택하는 것을 특징으로 하는 최적시차 3D 영상물 제작방법.
The method of claim 1, wherein the threshold pixel reference value used in the converting step,
A method for producing an optimal parallax 3D image, characterized in that for selecting a minimum value among the pixel reference value of each maximum binocular parallax corresponding to the resolution of the screen on which the 3D image will be displayed.
청구항 1에 있어서, 상기 컨버팅 단계에서는,
오브젝트에 대한 쉬프트(shift)와 배경에 대한 스큐(skew)를 포함하며, 그 모든 변환과정의 최대 픽셀 변위가 상기 한계 픽셀 기준 값 미만인 것을 특징으로 하는 최적시차 3D 영상물 제작방법.
The method of claim 1, wherein in the converting step,
And a shift of an object and a skew of a background, wherein the maximum pixel displacement of all the conversion processes is less than the threshold pixel reference value.
2D 동영상의 지연프레임에 대한 양안시차에 의하여 3D 동영상을 제작하는 최적시차 3D 영상물 제작방법으로
3D 입체 영상을 출력하기 위한 장치의 스크린의 크기, 시청거리 및 해상도를 설정하는 환경설정단계와;
상기 환경 설정단계에서 설정된 상영조건에 대응하여, 사람이 입체감의 형성에 최적인 양안 시차에 해당하는 픽셀 기준 값인 최적 픽셀 기준 값을 결정하는 단계와;
상기 2D 영상을 3D 영상으로 전환함에 있어서, 입체감의 정도가 상대적으로 낮아도 되는 일부 장면에 대해서는 상기 최적 픽셀 기준 값에 해당하는 프레임을 선택하여 좌안영상과 우안영상을 대체하는 것에 의하는 컨버팅 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적시차 3D 영상물 제작방법.
Optimal parallax 3D video production method that produces 3D video by binocular parallax for delayed frame of 2D video
An environment setting step of setting a size, viewing distance, and resolution of a screen of a device for outputting a 3D stereoscopic image;
Determining an optimal pixel reference value that is a pixel reference value corresponding to a binocular parallax that is optimal for formation of a stereoscopic sense, in response to the screening condition set in the environment setting step;
In converting the 2D image into a 3D image, converting the left eye image and the right eye image by selecting a frame corresponding to the optimal pixel reference value for some scenes where the degree of stereoscopic feeling may be relatively low. Optimal parallax 3D video production method characterized in that.
청구항 1 내지 6 중 어느 하나의 청구항에 있어서의 최적시차 3D 영상물 제작방법의 각 단계를 컴퓨터 시스템상에서 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체.
A computer-readable recording medium having recorded thereon a computer program for performing each step of the method for producing an optimal parallax 3D image object according to any one of claims 1 to 6.
청구항 1 내지 6 중 어느 하나의 청구항에 있어서의 최적시차 3D 영상물 제작방법의 각 단계에 의해 제작되어 컴퓨터 시스템상에서 판독가능한 3D 영상물이 기록된 것을 특징으로 하는 기록매체.
A recording medium, characterized in that the 3D video material produced by each step of the method for producing optimal parallax 3D video material according to any one of claims 1 to 6 is recorded.
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