KR101339870B1

KR101339870B1 - 영상처리장치 및 영상처리방법

Info

Publication number: KR101339870B1
Application number: KR1020070075013A
Authority: KR
Inventors: 이봉근
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-07-26
Filing date: 2007-07-26
Publication date: 2013-12-11
Also published as: US8675053B2; KR20090011437A; US20090027488A1; EP2026590A2

Abstract

본 발명은 영상처리장치 및 영상처리방법에 관한 것이다. 영상처리장치는, 교호적으로 공급되는 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보를 순차적으로 저장하는 순차 배열된 다수의 신호지연부와; 다수의 신호지연부 중 2n번째 신호지연부에 저장된 픽셀정보들 사이에서의 보간 및 (2n-1)번째 신호지연부에 저장된 픽셀정보들 사이에서의 보간 중 어느 하나를 수행하는 보간수행부와; 보간된 픽셀정보들에 기초하여 좌안 이미지 및 우안 이미지를 생성하는 이미지생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 3D 이미지를 적절하게 스케일링할 수 있다.

Description

영상처리장치 및 영상처리방법{VIDEO PROCESSING APPARATUS AND VIDEO PROCESSING METHOD}

본 발명은 영상처리장치 및 영상처리방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보를 교호적으로 공급받아 3D 이미지를 스케일링할 수 있는 영상처리장치 및 영상처리방법에 관한 것이다.

TV, 프로젝터 등의 영상처리장치는 3D 영상신호를 처리하여 영상이 3차원 공간에 있는 것처럼 보이는 효과를 제공할 수 있다. 영상처리장치는 시청자가 좌우의 눈에서 본 것과 동일한 좌안 이미지 및 우안 이미지를 프레임 단위로 교번적으로 표시하도록 하여 두 눈에 시차를 주어 입체영상으로 보이게 할 수 있다. 시청자는 편광안경 등을 착용하여 시청함으로써 입체감을 느낄 수 있다.

영상처리장치는 좌안 이미지를 생성하기 위한 좌안 신호 및 우안 이미지를 생성하기 위한 우안 신호가 교호적으로 공급되는 3D 영상신호를 처리한다. 3D 영상신호는 픽셀단위, 라인단위, 프레임단위로 공급될 수 있다. 예컨대, 픽셀-바이-픽셀 3D 영상신호는 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보가 R1 L1 R2 L2 ... Rn Ln (R1, R2...는 우안 픽셀정보, L1, L2...는 좌안 픽셀정보) 형식으로 공급될 수 있다.

한편, 영상처리장치는 이미지(또는 영상)의 크기를 조절할 수 있다. 구체적으로, 영상처리장치는 스케일링 처리시, 크기가 조절되는 이미지의 픽셀정보를 결정하기 위해 보간법(interpolation)이 사용된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 영상처리장치(10)는 다수의 신호지연부(11), 보간계수적용부(12), 보간 및 평균화부(13)를 포함한다. 신호지연부(11)는 입력되는 픽셀정보를 저장하여 기준 클록 단위로 지연시킨다. 보간계수적용부(12)는 신호지연부(11)에 저장된 픽셀정보에 보간을 위해 필요한 계수 Cn을 적용한다. 보간 및 평균화부(13)는 픽셀사이의 보간 및 이득에 대한 평균화 과정을 수행한다.

그런데, 종래의 보간법을 이용하는 영상처리장치는 3D 이미지를 적절하게 스케일링 할 수 없는 문제점이 있다. 왜냐하면, 3D 영상신호는 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보가 서로 번갈아가면서 입력되는데, 공급되는 정보를 순차적으로 처리하는 종래의 보간법을 이용하면 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보를 구분하지 않고 보간하기 때문에 적절하지 않으며, 오히려 3D 효과가 없어지는 결과가 발생한다.

또한, 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보를 보간하기 위해 각각의 보간처리부를 따로 마련하는 방법이 있으나, 이는 효율적이지 못하다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 3D 이미지를 적절하게 스케일링할 수 있는 영상처리장치 및 영상처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보를 보간하기 위해 각각의 보간수행부 를 따로 마련하지 않고, 하나의 보간수행부를 이용하는 영상처리장치 및 영상처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 영상처리장치에 있어서, 교호적으로 공급되는 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보를 순차적으로 저장하는 순차 배열된 다수의 신호지연부와; 다수의 신호지연부 중 2n번째 신호지연부에 저장된 픽셀정보들 사이에서의 보간 및 (2n-1)번째 신호지연부에 저장된 픽셀정보들 사이에서의 보간 중 어느 하나를 수행하는 보간수행부와; 보간된 픽셀정보들에 기초하여 좌안 이미지 및 우안 이미지를 생성하는 이미지생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치를 제공한다.

픽셀정보는, 휘도신호값 및 색차신호값을 포함하고, 보간수행부는, 휘도신호값 및 색차신호값에 미리 설정된 보간계수를 곱하여 보간할 수 있다.

영상처리장치는, 이미지생성부에서 생성된 좌안 이미지 및 우안 이미지를 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명은, 영상처리방법에 있어서, 교호적으로 공급되는 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보를 순차적으로 저장하는 단계와; 순차적으로 저장된 픽셀정보들 중 2n번째 저장된 픽셀정보들 사이에서의 보간 및 (2n-1)번째 저장된 픽셀정보들 사이에서의 보간 중 어느 하나를 수행하는 단계와; 보간된 픽셀정보들에 기초하여 좌안 이미지 및 우안 이미지를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법에 의해서도 상기 목적을 달성할 수 있다.

상기 픽셀정보는, 휘도신호값 및 색차신호값을 포함하고, 보간을 수행하는 단계는, 휘도신호값 및 색차신호값에 미리 설정된 보간계수를 곱하여 보간할 수 있다.

영상처리방법은, 좌안 이미지 및 우안 이미지를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 영상처리장치는 3D 이미지를 적절하게 스케일링할 수 있다.

또한, 영상처리장치는 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보를 보간하기 위해 각각의 보간수행부를 따로 마련하지 않고, 하나의 보간수행부를 이용할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리장치(100)의 구성을 도시한 블록도이다. 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리장치(100)는 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보를 교호적으로 공급받아 3D 이미지를 스케일링할 수 있다. 또한 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리장치(100)는 스케일링 처리시, 보간법을 이용할 수 있다. 예컨대, 영상처리장치(100)는 TV 등으로 구현될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 영상처리장치(100)는 다수의 신호지연부(110), 보간수행부(120), 이미지생성부(130) 및 디스플레이부(140)를 포함할 수 있다.

다수의 신호지연부(110)는 각각의 신호지연부(111,112,113)가 순차 배열되어, 교호적으로 공급되는 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보를 순차적으로 저장한다. 픽셀정보는, 휘도신호값 및 색차신호값을 포함할 수 있다. 각각의 신호지연부(111,112,113)는 순차적으로 배열되어, 입력된 하나의 픽셀정보를 저장하고, 기준 클록 단위로 다음 신호지연부에 저장된 픽셀정보를 출력한다. 각각의 신호지연부(111,112,113)는 D 플립플롭(D flip-flop)을 포함할 수 있다. D 플립플롭은 입력신호를 클록 펄스의 시간 간격만큼 지연시켜 출력하는데 사용된다.

예컨대, 다수의 신호지연부(110)에 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보가 R1 L1 R2 L2 ... Rn Ln 형식으로 입력되면, 먼저 최초 입력되는 R1은 제1신호지연부(111)에 저장된다. 한 클록이 지나면, 제1신호지연부(111)는 R1을 제2신호지연부(112) 및 보간수행부(120)에 출력하고 새로 입력되는 L1을 저장한다. 제2신호지연부(112)는 제1신호지연부(111)에서 출력된 R1을 저장한다. 그리고 또 다시 한 클록이 지나면, 제1신호지연부(111)는 L1을 제2신호지연부(112) 및 보간수행부(120)에 출력하고 새로 입력되는 R2를 저장한다. 제2신호지연부(112)는 R1을 제3신호지연부(112) 및 보간수행부(120)에 출력하고 새로 입력되는 L1을 저장한다.

보간수행부(120)는 다수의 신호지연부(110) 중 2n번째 신호지연부에 저장된 픽셀정보들 사이에서의 보간 및 (2n-1)번째 신호지연부에 저장된 픽셀정보들 사이에서의 보간 중 어느 하나를 수행한다. 여기서 n은 자연수이다. 이에 의하여, 보간수행부(120)는 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보 각각에 대하여 보간을 수행할 수 있다. 왜냐하면, 다수의 신호지연부(110)는 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보 중 어 느 한 종류의 픽셀정보가 연속적으로 저장되지 않고, 하나 걸러 하나씩 교번적으로 저장되기 때문이다.

예컨대, 임의의 클록에서 제1신호지연부(111), 제3신호지연부(113) 등의 홀수 번째 신호지연부에 좌안 픽셀정보가 저장된 경우, 제2신호지연부(112) 등의 짝수 번째 신호지연부에는 우안 픽셀정보가 저장된다. 따라서 도 3에 도시된 바와 같이, 홀수 번째 신호지연부에 저장된 픽셀정보들 사이에서 보간하면, 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보가 서로 섞이지 않고 각각에 대하여 보간할 수 있다. 이는 도 4에 도시된 바와 같이, 짝수 번째 신호지연부에 저장된 픽셀정보들을 이용하는 경우도 마찬가지이다.

보간수행부(120)는 2n번째 신호지연부 및 (2n-1)번째 신호지연부 중 어느 하나의 신호지연부에서 픽셀정보를 입력받도록 설계되어야 하며, 2n번째 신호지연부에서 입력된 픽셀정보 및 (2n-1)번째 신호지연부에서 입력된 픽셀정보가 함께 보간이 수행되지 않도록 하여야 한다.

보간수행부(120)는, 휘도신호값 및 색차신호값에 미리 설정된 보간계수를 곱하여 보간할 수 있다. 보간계수는 보간법에 따라 계수값이 달라질 수 있으며, 다수의 보간계수는 각각 다수의 신호지연부(110)에 대응할 수 있다. 예컨대, 신호지연부가 10개이면 보간계수도 10개이다. n번째 신호지연부에 저장된 픽셀정보에 곱해지는 보간계수는 n번째 보간계수이다.

즉, 보간수행부(120)는, 2n번째 신호지연부로부터 공급된 픽셀정보의 휘도신호값 및 색차신호값에 2n번째 보간계수를 곱해주고, (2n-1)번째 신호지연부로부터 공급된 픽셀정보의 휘도신호값 및 색차신호값에 (2n-1)번째 보간계수를 곱해준다.

도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 신호지연부(210)는 홀수 번째 신호지연부에 저장된 픽셀정보들을 보간계수적용부(220)에 공급할 수 있다. 보간계수적용부(220)는 공급된 픽셀정보들에 홀수 번째 보간계수인 C1, C3 ... C(2n-1)을 각각 곱하여 보간 및 평균화부(230)에 공급한다. 보간 및 평균화부(230)는 공급된 값을 합산하고 평균화(normalization)하여 결과값을 출력한다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 신호지연부(310)는 짝수 번째 신호지연부에 저장된 픽셀정보들을 보간계수적용부(320)에 공급할 수 있다. 보간계수적용부(320)는 공급된 픽셀정보들에 짝수 번째 보간계수인 C2, C4 ... C2n을 각각 곱하여 보간 및 평균화부(330)에 공급한다. 보간 및 평균화부(330)는 공급된 값을 합산하고 평균화(normalization)하여 결과값을 출력한다.

한편, 보간수행부(120)는, 다수의 신호지연부 중 2n번째 또는 (2n-1)번째 신호지연부에 저장된 픽셀정보들에 대하여 그 값이 0인 보간계수를 적용할 수 있다. 예컨대, 다수의 보간계수 중 2n번째 보간계수의 값을 0으로 설정할 경우, (2n-1)번째 보간계수만 적용되는 효과가 있고, (2n-1)번째 보간계수의 값을 0으로 설정할 경우, 2n번째 보간계수만 적용되는 효과가 있다.

이미지생성부(130)는 보간된 픽셀정보들에 기초하여 좌안 이미지 및 우안 이미지를 생성한다. 이미지생성부(130)는 좌안 픽셀정보들 사이에서 보간 처리된 픽셀정보들에 기초하여 좌안 이미지를 구성하고, 우안 픽셀정보들 사이에서 보간 처리된 픽셀정보들에 기초하여 우안 이미지를 구성한다.

디스플레이부(140)는 이미지생성부(130)에서 생성된 좌안 이미지 및 우안 이미지를 표시한다. 디스플레이부(140)는 이미지생성부(130)에서 생성된 좌안 이미지 및 우안 이미지를 프레임단위로 교번적으로 표시할 수 있다. 디스플레이부(140)는 CRT(cathode ray tube), LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)등의 형태로 구현될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상처리장치(100a)의 구성을 도시한 블록도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 영상처리장치(100a)는 다수의 신호지연부(110), 보간수행부(120) 및 이미지생성부(130)를 포함하여 구성될 수도 있다. 본 실시예의 영상처리장치(100a)에 관하여 상기 도 2와 관련하여 설명된 영상처리장치(100)와 동일 내지는 유사한 구성에 대한 설명은 생략한다.

이하에서는, 도 6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리방법을 설명한다.

영상처리장치(100)는 교호적으로 공급되는 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보를 순차적으로 저장한다(S10). 영상처리장치(100)는 순차적으로 저장된 픽셀정보들 중 2n번째 저장된 픽셀정보들 사이에서의 보간 및 (2n-1)번째 저장된 픽셀정보들 사이에서의 보간 중 어느 하나를 수행한다(S20). 영상처리장치(100)는 보간된 픽셀정보들에 기초하여 좌안 이미지 및 우안 이미지를 생성한다(S30).

구체적으로, 단계S10은 단계S11 및 단계S12를 포함할 수 있다. 먼저, 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보가 교호적으로 공급된다(S11). 3D 영상신호는 좌안 이미지를 생성하기 위한 좌안 픽셀정보 및 우안 이미지를 생성하기 위한 우안 픽셀정보 가 교호적으로 구성된다.

영상처리장치(100)는 공급되는 픽셀정보를 순차적으로 저장한다(S12). 예컨대, 다수의 신호지연부(110)에 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보가 R1 L1 R2 L2 ... Rn Ln 형식으로 입력되면, 먼저 최초 입력되는 R1은 제1신호지연부(111)에 저장된다. 한 클록이 지나면, 제1신호지연부(111)는 R1을 제2신호지연부(112) 및 보간수행부(120)에 출력하고 새로 입력되는 L1을 저장한다. 제2신호지연부(112)는 제1신호지연부(111)에서 출력된 R1을 저장한다. 그리고 또 다시 한 클록이 지나면, 제1신호지연부(111)는 L1을 제2신호지연부(112) 및 보간수행부(120)에 출력하고 새로 입력되는 R2를 저장한다. 제2신호지연부(112)는 R1을 제3신호지연부(112) 및 보간수행부(120)에 출력하고 새로 입력되는 L1을 저장한다.

다음으로, 단계S20은 단계S21 및 단계S22를 포함할 수 있다. 영상처리장치(100)는 순차적으로 저장된 픽셀정보들 중 2n번째 또는 (2n-1)번째 저장된 픽셀정보들에 대하여 보간계수를 적용한다(S21). 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 신호지연부(210)는 홀수 번째 신호지연부에 저장된 픽셀정보들을 보간계수적용부(220)에 공급할 수 있다. 보간계수적용부(220)는 공급된 픽셀정보들에 홀수 번째 보간계수인 C1, C3 ... C(2n-1)을 각각 곱하여 보간 및 평균화부(230)에 공급한다.

영상처리장치(100)는 픽셀정보에 보간계수가 적용된 결과값을 합하여 평균화한다(S22). 예컨대, 보간 및 평균화부(230)는 공급된 값을 합산하고 평균화(normalization)하여 결과값을 출력한다.

다음으로, 단계S30은 단계S31 및 단계S32를 포함할 수 있다. 영상처리장 치(100)는 보간된 픽셀정보에 기초하여 좌안 이미지 및 우안 이미지를 생성한다(S31). 영상처리장치(100)는 생성된 좌안 이미지 및 우안 이미지를 표시한다(S32).

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 영상처리장치의 구성을 도시한 도면이고,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리장치의 구성을 도시한 블록도이며,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리장치의 구성을 구체적으로 도시한 도면이며,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상처리장치의 구성을 구체적으로 도시한 도면이고,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상처리장치의 구성을 도시한 블록도이며,

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리장치의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 영상처리장치 110 : 다수의 신호지연부

120 : 보간수행부 130 : 이미지생성부

140 : 디스플레이부

Claims

영상처리장치에 있어서,

교호적으로 공급되는 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보를 순차적으로 저장하는 순차 배열된 다수의 신호지연부와;

상기 저장된 좌안 픽셀정보의 보간 및 상기 저장된 우안 픽셀정보의 보간을 수행하는 1개의 보간수행부와;

상기 보간된 좌안 픽셀정보 및 상기 보간된 우안 픽셀정보 각각에 기초하여 좌안 이미지 및 우안 이미지를 생성하는 이미지생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
제1항에 있어서,

상기 좌안 픽셀정보는, 휘도신호값 및 색차신호값을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
제2항에 있어서,

상기 보간수행부는, 상기 휘도신호값 및 색차신호값에 미리 설정된 보간계수를 곱하여 상기 좌안 픽셀정보를 보간하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
제1항에 있어서,

상기 이미지생성부에서 생성된 좌안 이미지 및 우안 이미지를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
제1항에 있어서,

상기 좌안 픽셀정보는 상기 다수의 신호지연부 중 2n번째 신호지연부에 저장되고, 상기 우안 픽셀정보는 상기 다수의 신호지연부 중 (2n-1)번째 신호지연부에 저장되는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
영상처리방법에 있어서,

교호적으로 공급되는 좌안 픽셀정보 및 우안 픽셀정보를 다수의 신호지연부에 순차적으로 저장하는 단계와;

상기 저장된 좌안 픽셀정보의 보간 및 상기 저장된 우안 픽셀정보의 보간을 1개의 보간수행부에 의해 수행하는 단계와;

상기 보간된 좌안 픽셀정보 및 상기 보간된 우안 픽셀정보 각각에 기초하여 좌안 이미지 및 우안 이미지를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
제6항에 있어서,

상기 좌안 픽셀정보는, 휘도신호값 및 색차신호값을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
제7항에 있어서,

상기 보간을 수행하는 단계는,

상기 휘도신호값 및 색차신호값에 미리 설정된 보간계수를 곱하여 좌안 픽셀정보를 보간하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
제6항에 있어서,

상기 생성된 좌안 이미지 및 우안 이미지를 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.
제6항에 있어서,

상기 좌안 픽셀정보는 상기 다수의 신호지연부 중 2n번째 신호지연부에 저장하고, 상기 우안 픽셀정보는 상기 다수의 신호지연부 중 (2n-1)번째 신호지연부에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.