KR101680672B1 - 텍스쳐 효과 제공방법 및 이를 적용한 디스플레이 장치 - Google Patents

텍스쳐 효과 제공방법 및 이를 적용한 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

텍스쳐 효과 제공방법 및 이를 적용한 디스플레이 장치가 제공된다. 본 디스플레이 장치는, 밝기 값으로 구성된 텍스쳐(texture)를 생성하고 영상에 텍스쳐를 부가한다. 이에 따라, 사용자는 별도의 영상 편집 프로그램을 사용하지 않고, 디스플레이되는 영상에 캔버스, 종이 또는 벽 등의 질감을 가진 텍스쳐를 표현할 수 있게 된다.

Description

텍스쳐 효과 제공방법 및 이를 적용한 디스플레이 장치{Method for providing texture effect and display apparatus applying the same}
본 발명은 텍스쳐 효과 제공방법 및 이를 적용한 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영상에 텍스쳐 효과를 부가하기 위한 텍스쳐 효과 제공방법 및 이를 적용한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 디스플레이장치는 사진이나 영상을 디스플레이하는 기능 이외에도 다양한 기능을 지원하고 있다. 이 중 대표적인 기능으로 NPR (Non Photo-realistic Rendering) 기능을 들 수 있다.
NPR은 사진을 있는 그대로 처리하지 않고, 다양한 효과를 부여하여 비사실적으로 처리하는 영상처리 기법이다. NPR 처리된 사진은 사물의 사실적 표현과는 달리 주제를 부각시키기 위하여 사소한 것을 과장하거나 중요하지 않은 것들은 과감히 생략하여 표현하게 된다. 이와 같은 NPR은 게임, 애니메이션, 광고, 영화 등에서 활용되고 있다.
NPR은 입력 영상에 대해 비사실적 렌더링 처리를 하는 방법으로 여러 가지 방식이 존재한다. 예를 들어, NPR은 사진을 색연필화, 펜화, 유화, 수채화, 만화, 스케치 등으로 표현되도록 처리하는 방식들이 있다.
이와 같이 다양한 방식의 NPR이 존재하며, 이를 통해 사용자는 전문가적인 영상 편집 실력이 없더라도, 다양한 형태의 효과를 영상에 부가할 수 있게 된다. 이와 같이, 사용자는 NPR 처리를 이용하여 영상에 더욱 다양한 효과를 부가하는 것을 원한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 밝기 값으로 구성된 텍스쳐(texture)를 생성하고 영상에 텍스쳐를 부가하는 텍스쳐 효과 제공방법 및 이를 적용한 디스플레이 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실싱예에 따른, 디스플레이 장치는, 밝기 값으로 구성된 텍스쳐(texture)를 생성하고, 영상에 상기 텍스쳐를 부가하는 영상 처리부; 및 상기 텍스쳐가 부가된 영상을 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함한다.
그리고, 각 화소에 대한 밝기 값으로 구성된 특정 크기의 흑백 영상인 패치가 저장된 저장부;를 더 포함하고, 상기 영상 처리부는, 상기 패치를 이용하여 상기 디스플레이부의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성할 수도 있다.
또한, 상기 영상 처리부는, 상기 패치를 반복적으로 배치하여 상기 디스플레이부의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성할 수도 있다.
그리고, 상기 영상 처리부는, 상기 패치를 확대 또는 축소하고, 원본 패치, 확대된 패치, 및 축소된 패치중 적어도 2개를 반복적으로 배치하여 상기 디스플레이부의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성할 수도 있다.
그리고, 상기 영상 처리부는, 상기 영상의 밝기 성분에 상기 텍스쳐를 부가할 수도 있다.
또한, 상기 영상 처리부는, 상기 영상의 제1 색공간을 밝기 성분이 포함된 제2 색공간으로 변환하고, 상기 변환된 제2 색공간의 영상의 밝기 성분에 상기 텍스쳐를 부가하며, 상기 텍스쳐가 부가된 제2 색공간의 영상을 다시 제1 색공간으로 변환할 수도 있다.
그리고, 상기 색공간은 RGB 색공간이고, 상기 제2 색공간은 YCbCr 색공간이며, 상기 영상 처리부는, 상기 YCbCr 색공간으로 변환된 영상의 Y 성분에 텍스쳐를 부가할 수도 있다.
또한, 각 화소에 대한 밝기 값으로 구성된 특정 크기의 흑백 영상인 패치가 저장된 저장부;를 더 포함하고, 상기 영상 처리부는, 상기 영상을 상기 제1 색공간에서 상기 제2 색공간으로 변환하는 제1 색공간 변환부; 상기 패치를 이용하여 텍스쳐를 생성하는 텍스쳐 생성부; 상기 생성된 텍스쳐를 상기 제2 색공간으로 변환된 영상의 상기 밝기 성분에 부가하는 텍스쳐 적용부; 및 상기 영상을 상기 제2 색공간에서 상기 제1 색공간으로 변환하는 제2 색공간 변환부;를 포함할 수도 있다.
그리고, 상기 영상 처리부는, 상기 영상의 밝기 성분을 산출하고, 상기 산출된 밝기 성분에 상기 텍스쳐를 부가할 수도 있다.
또한, 상기 영상은 RGB 색공간의 영상이고, 상기 영상 처리부는, 상기 RGB 색공간의 RGB 성분으로부터 밝기 성분을 산출하고, 상기 산출된 밝기 성분에 상기 텍스쳐를 부가할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 텍스쳐 효과 제공방법은, 밝기 값으로 구성된 텍스쳐(texture)를 생성하는 단계; 영상에 상기 텍스쳐를 부가하는 단계; 및 상기 텍스쳐가 부가된 영상을 디스플레이하는 단계;를 포함한다.
그리고, 각 화소에 대한 밝기 값으로 구성된 특정 크기의 흑백 영상인 패치를 저장하는 단계;를 더 포함하고, 상기 텍스쳐 생성단계는, 상기 패치를 이용하여 상기 디스플레이부의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성할 수도 있다.
또한, 상기 텍스쳐 생성 단계는, 상기 패치를 반복적으로 배치하여 상기 디스플레이부의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성할 수도 있다.
그리고, 상기 텍스쳐 생성 단계는, 상기 패치를 확대 또는 축소하고, 원본 패치, 확대된 패치, 및 축소된 패치중 적어도 2개를 반복적으로 배치하여 상기 디스플레이부의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성할 수도 있다.
또한, 상기 텍스쳐 부가단계는, 상기 영상의 밝기 성분에 상기 텍스쳐를 부가할 수도 있다.
그리고, 상기 텍스쳐 부가단계는, 상기 영상의 제1 색공간을 밝기 성분이 포함된 제2 색공간으로 변환하는 단계; 상기 변환된 제2 색공간의 영상의 밝기 성분에 상기 텍스쳐를 부가하는 단계; 및 상기 텍스쳐가 부가된 제2 색공간의 영상을 다시 제1 색공간으로 변환하는 단계;를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 제1 색공간은 RGB 색공간이고, 상기 제2 색공간은 YCbCr 색공간이며, 상기 텍스쳐 부가단계는, 상기 YCbCr 색공간으로 변환된 영상의 Y 성분에 텍스쳐를 부가할 수도 있다.
그리고, 각 화소에 대한 밝기 값으로 구성된 특정 크기의 흑백 영상인 패치를 저장하는 단계;를 더 포함하고, 상기 텍스쳐 생성단계는, 상기 패치를 이용하여 텍스쳐를 생성하며, 상기 텍스쳐 부가단계는, 상기 영상을 상기 제1 색공간에서 상기 제2 색공간으로 변환하는 단계; 상기 생성된 텍스쳐를 상기 제2 색공간으로 변환된 영상의 상기 밝기 성분에 부가하는 단계; 및 상기 영상을 상기 제2 색공간에서 상기 제1 색공간으로 변환하는 단계;를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 텍스쳐 부가단계는, 상기 영상의 밝기 성분을 산출하고, 상기 산출된 밝기 성분에 상기 텍스쳐를 부가할 수도 있다.
그리고, 상기 영상은 RGB 색공간의 영상이고, 상기 텍스쳐 부가단계는, 상기 RGB 색공간의 RGB 성분으로부터 밝기 성분을 산출하고, 상기 산출된 밝기 성분에 상기 텍스쳐를 부가할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 밝기 값으로 구성된 텍스쳐(texture)를 생성하고 영상에 텍스쳐를 부가하는 텍스쳐 효과 제공방법 및 이를 적용한 디스플레이 장치를 제공할 수 있게 되어, 사용자는 별도의 영상 편집 프로그램을 사용하지 않고, 디스플레이되는 영상에 캔버스, 종이 또는 벽 등의 질감을 가진 텍스쳐를 표현할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전자 액자의 구성을 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 영상 처리부의 상세한 구성을 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 영상의 색공간을 변환하여 텍스쳐를 부가하는 텍스쳐 효과 제공방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 영상의 색공간 변환 없이 텍스쳐를 부가하는 텍스쳐 효과 제공방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도,
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일 실시예에 따른, 패치를 이용하여 텍스쳐를 생성하는 다양한 방법들을 도시한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전자 액자(100)의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전자 액자(100)는 기능블럭(110), 통신부(120), 조작부(130), 저장부(140), 영상 처리부(150), 디스플레이부(160), 및 제어부(170)를 포함한다.
기능블럭(110)은 전자 액자(100)의 본연의 기능을 수행한다. 예를 들어, 기능블럭(110)은 영상(특히, 사진, 동영상)에 대한 재생 기능을 수행하게 된다.
통신부(120)는 외부 기기에 이동통신망 또는 인터넷 망 등을 통해 통신가능하도록 연결된다. 그리고, 통신부(120)는 외부 기기로부터 영상 컨텐츠를 다운로드받을 수도 있다.
조작부(130)는 사용자 명령을 입력하기 위한 사용자의 조작을 입력받는다. 구체적으로, 조작부(130)는 사용자로부터 화면에 표시된 다양한 아이템들에 대한 선택 명령 등에 대응되는 조작을 입력받는다. 조작부(130)는 터치스크린, 버튼, 마우스, 터치패드, 리모컨 등의 형태로 구현될 수도 있다.
저장부(140)는 전자 액자(100)의 기능을 수행하기 위한 프로그램 및 애플리케이션들이 저장되어 있다. 또한, 저장부(140)는 영상 데이터들이 저장되어 있을 수도 있다.
또한, 저장부(140)는 텍스쳐를 생성하기 위한 다양한 종류의 패치(patch)를 저장할 수도 있다. 여기에서, 패치는 각 화소에 대한 밝기 값으로 구성된 특정 크기의 흑백 영상 데이터(즉, 밝기 성분만 포함된 영상 데이터)에 해당된다. 패치는 일반적으로 디스플레이 화면의 해상도보다 작지만, 디스플레이 화면의 해상도보다 더 크거나 같을 수도 있음은 물론이다. 즉 패치는 텍스쳐의 기본 모양을 이루는 작은 텍스쳐에 해당된다. 또한, 저장부(140)는 패치를 압축된 형태로 저장할 수도 있다.
영상 처리부(150)는 입력되는 영상 데이터를 영상 처리하여 디스플레이부(160)로 출력한다. 이 때, 영상 처리부(150)는 입력된 영상에 텍스쳐 효과를 표현하기 위해 비사실적 랜더링(Non-Photorealistic Rendering : NPR) 처리할 수도 있다.
여기에서, 입력 영상은 외부에서 입력되는 영상 신호 또는 영상 데이터뿐만 아니라, 저장부(140)로부터 영상 처리부(150)로 입력되는 영상 신호 또는 영상 데이터도 포함한다.
또한, 텍스쳐(texture)는 특정 표면에 질감을 표현하는 영상처리기법을 나타낸다. 예를 들어, 텍스쳐 효과는 영상의 표면에 캔버스, 종이, 또는 벽돌의 질감을 표현할 수도 있다.
영상 처리부(150)는 밝기 값으로 구성된 텍스쳐(texture)를 생성한다. 그리고, 영상 처리부(150)는 입력된 영상에 텍스쳐를 부가한다. 이를 통해, 영상 전반에 특정 질감을 가진 텍스쳐 효과를 부여할 수 있게 된다. 또한, 이와 같이 영상의 밝기 값을 이용하여 텍스쳐 효과를 부가할 경우, 영상 처리부(150)는 텍스쳐 처리가 간단할 뿐만 아니라 텍스쳐 효과도 극대화 할 수 있게 된다.
영상 처리부(150)는 저장부(140)에 저장된 다양한 종류의 패치들 중에서 하나를 선택하여 독출하고, 선택된 패치를 이용하여 디스플레이부(160)의 해상도와 동일한 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성하게 된다. 이 때, 패치가 압축된 형태로 저장된 경우, 영상 처리부(150)는 패치의 압축을 해제하여 독출한다.
구체적으로, 영상 처리부(150)는 패치를 반복적으로 배치하여 디스플레이부(160)의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성하게 된다. 또한, 영상 처리부(150)는 패치의 형태를 변형하거나 회전시키면서 반복적으로 배치시킴으로써, 디스플레이부(160)의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가진 텍스쳐를 생성할 수도 있다. 이와 같이, 영상 처리부(150)가 패치를 반복적으로 배치시켜 텍스쳐를 생성하는 것에 대해 도 5a 내지 도 5e를 참고하여 이하에서 설명한다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일 실시예에 따른, 패치를 이용하여 텍스쳐를 생성하는 다양한 방법들을 도시한 도면이다.
도 5a는 패치(500)를 그대로 반복 배치하여 텍스쳐(550)를 생성하는 것을 도시한 도면이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 패치(500)는 가로 해상도가 M이고 세로 해상도가 N인 것을 확인할 수 있다. 그리고, 영상 처리부(150)는 패치(500)를 바둑판 형태로 반복적으로 배치하여 가로 해상도가 W이고 세로 해상도가 H인 텍스쳐(550)를 생성하게 된다.
이와 같이, 영상 처리부(150)는 패치(500)를 반복적으로 배치하여 텍스쳐(550)를 생성할 수도 있다.
도 5b는 패치(500)를 회전시키면서 반복 배치하여 텍스쳐(550)를 생성하는 것을 도시한 도면이다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 텍스쳐(550)는 원본 패치(500), 반시계 방향으로 180도 회전된 패치(512), 반시계방향으로 90도 회전된 패치(514), 및 반시계방향으로 270도 회전된 패치(516)들이 반복적으로 배치되어 형성된 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 영상 처리부(150)는 패치(500)를 회전시키면서 반복적으로 배치하여 텍스쳐(550)를 생성할 수도 있다.
도 5c는 패치(500)를 확대시켜 반복 배치하여 텍스쳐(550)를 생성하는 것을 도시한 도면이다. 도 5c에 도시된 바와 같이, 텍스쳐(550)는 2배로 확대된 패치(520)들이 반복적으로 배치되어 형성된 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 영상 처리부(150)는 패치(500)를 확대시키면서 반복적으로 배치하여 텍스쳐(550)를 생성할 수도 있다.
도 5d는 패치(500)를 확대 및 회전시켜 반복 배치하여 텍스쳐(550)를 생성하는 것을 도시한 도면이다. 도 5d에 도시된 바와 같이, 텍스쳐(550)는 2배로 확대된 패치(520) 및 2배로 확대되어 반시계 방향으로 180도 회전된 패치(525) 등으로 구성된 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 영상 처리부(150)는 패치(500)를 확대 및 회전시키면서 반복적으로 배치하여 텍스쳐(550)를 생성할 수도 있다.
도 5e는 패치(500)를 확대 및 회전시켜 반복 배치하여 텍스쳐(550)를 생성하는 것을 도시한 도면이다. 도 5e에 도시된 바와 같이, 텍스쳐(550)는 2배로 확대된 패치(520), 반시계 방향으로 180도 회전된 패치(512), 반시계방향으로 90도 회전된 패치(514), 및 반시계방향으로 270도 회전된 패치(516)들로 구성된 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 영상 처리부(150)는 패치(500)를 다양한 방식으로 변형시켜 반복적으로 배치시킴으로써 텍스쳐를 생성하게 된다.
또한, 본 실시예에서는 영상 처리부(150)가 텍스쳐를 영상 형태로 생성한다고 설명하였으나, 텍스쳐 영상을 생성하는 것 없이 입력 영상의 각 좌표에 대응되는 텍스쳐 밝기값 데이터만을 산출할 수도 있음은 물론이다.
그리고, 본 실시예에서는 패치의 크기가 디스플레이되는 영상의 해상도보다 작은 것으로 설명하였으나, 패치의 크기가 디스플레이되는 영상의 해상도보다 크거나 같을 수도 있음은 물론이다. 이 경우, 영상 처리부(150)는 패치를 반복적으로 배치할 필요없이 패치를 바로 텍스쳐로 사용하게 된다.
그 후에, 영상 처리부(150)는 생성된 텍스쳐를 입력 영상의 밝기 성분에 부가한다. 이 때, 입력 영상이 밝기 성분이 포함되어 있지 않은 제1 색공간 좌표로 이루어진 경우, 영상 처리부(150)는 입력 영상을 밝기 성분이 포함되어 있는 제2 색공간 좌표로 변화할 수도 있다.
즉, 영상 처리부(150)는 영상의 제1 색공간을 밝기 성분이 포함된 제2 색공간으로 변환하고, 변환된 제2 색공간의 영상의 밝기 성분에 텍스쳐를 부가하며, 텍스쳐가 부가된 제2 색공간의 영상을 다시 제1 색공간으로 변환할 수도 있다.
예를 들어, 영상 처리부(150)는 입력된 RGB 색공간의 영상을 YCbCr 색공간으로 변환하고, 변환된 YCbCr 영상의 Y 성분에 밝기 성분으로 구성된 텍스쳐를 부가한 후에, 텍스쳐가 부가된 YCbCr 영상을 다시 RGB 색공간의 영상으로 변환할 수 있다. 하지만, 제1 색공간은 밝기 성분이 포함되어 있지 않은 어떤 색공간이라도 가능하며, 제2 색공간은 밝기 성분이 포함된 어떤 색공간이라도 가능함은 물론이다.
영상 처리부(150)는 Y 성분에 텍스쳐를 부가할 때, 다음의 수식 1을 사용할 수도 있다.
[수식 1]
Y_IMG(x,y) + α(M-TEXTURE_IMG(x,y)) = TEXTURED_Y_IMG(x,y)
[수식 1]에서 Y_IMG(x,y)는 입력 영상의 (x,y) 좌표의 Y 성분 픽셀값을 나타내고, TEXTURE_IMG(x,y)는 텍스쳐 영상의 (x,y) 좌표의 밝기 값이며, TEXTURED_Y_IMG(x,y)는 텍스쳐가 적용된 영상의 (x, y) 좌표의 Y 성분 픽셀값을 나타낸다. 또한, α는 텍스쳐 정도를 나타내는 가중치 값이다. 그리고, M은 오프셋(Offset) 값으로써 대표적으로 텍스쳐 영상의 평균 밝기값이 될 수도 있다.
여기에서, α와 M은 사용자의 조작에 의해 조절할 수 있는 값이다. 따라서, 사용자는 조작부(130)의 조작을 통해 α와 M를 조절함으로써, 텍스쳐 효과의 정도를 조절할 수 있게 된다.
그 후에, 영상 처리부(150)는 텍스쳐가 적용된 Y 성분과 Cb, Cr 을 이용하여 영상을 다시 RGB 영상으로 변환하게 된다.
이와 같이, 영상 처리부(150)는 입력영상에 밝기 성분이 포함되어 있지 않은 경우, 입력 영상의 색공간을 밝기 성분이 포함된 색공간으로 변환함으로써, 입력 영상의 밝기 성분에 텍스쳐를 부가할 수 있게 된다. 그리고, 이와 같은 처리를 수행하기 위해, 영상 처리부(150)는 도 2에 도시된 바와 같은 구성을 가지게 된다. 도 2에 도시된 영상 처리부(150)의 상세한 구성은 추후 상세히 설명한다.
하지만, 영상 처리부(150)는 입력 영상이 밝기 성분이 포함되어 있지 않은 색공간으로 구현되어 있더라도, 색좌표값들을 이용하여 영상의 밝기 성분을 산출하고, 산출된 밝기 성분에 텍스쳐를 부가할 수도 있다.
예를 들어, 입력 영상이 RGB 색공간의 영상인 경우, 영상 처리부(150)는 RGB 색공간의 RGB 성분으로부터 밝기 성분을 산출하고, 산출된 밝기 성분에 텍스쳐를 부가할 수도 있다.
구체적으로, 영상 처리부(150)는 다음의 수식 2를 이용하여, RGB 색공간의 색좌표 값들에 직접 텍스쳐를 부가할 수 있다.
[수식 2]
R' = R + (α * Texture)
G' = G + (β * Texture)
B' = B + (γ * Texture)
수식 2에서, α, β, γ는 임의의 실수값으로, RGB 영상에서 밝기값을 계산하기 위해 이용되는 R, G, B 각각의 가중치 상수값을 나타낸다.
이와 같이, 영상 처리부(150)가 색공간을 변환하지 않고 텍스쳐를 적용할 경우, 색공간 변환으로 인한 화질 열화를 방지할 수 있게 된다.
한편, 입력된 영상이 밝기 성분이 포함된 색공간을 사용하는 경우, 영상 처리부(150)는 별도의 변환없이 바로 밝기 성분에 텍스쳐를 부가할 수 있게 된다. 예를 들어, MPEG으로 압축된 동영상 또는 JPEG로 압축된 정지 영상은 YCbCr 공간을 이용하므로, 이와 같은 영상이 입력될 경우 영상 처리부(150)는 입력 영상의 Y 성분에 바로 텍스쳐를 부가하게 된다.
이와 같이, 영상 처리부(150)는 다양한 방식으로 밝기 성분에 텍스쳐를 부가할 수 있게 된다.
디스플레이부(160)는 영상 처리부(150)에서 텍스쳐 효과가 표현되도록 처리된 영상을 화면에 디스플레이한다. 디스플레이부(160)는 LCD(Liquid Crystal Display) , PDP(Plasma Display Panel), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes) 등을 이용하여 영상을 디스플레이할 수 있다.
제어부(170)는 조작부(130)를 통해 입력되는 사용자의 조작에 따라 전자 액자(100)의 전반적인 기능을 제어한다. 또한, 제어부(170)는 영상 처리부(150)의 상술한 기능 및 동작이 구현되도록 제어한다.
이하에서는, 도 2를 참고하여, 영상 처리부(150)의 상세한 구성 및 동작을 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 영상 처리부(150)의 상세한 구성을 도시한 블럭도이다. 도 2에 도시된 영상 처리부(150)의 구성은, 입력영상에 밝기 성분이 포함되어 있지 않은 경우, 입력 영상의 색공간을 밝기 성분이 포함된 색공간으로 변환함으로써, 입력 영상의 밝기 성분에 텍스쳐를 부가하는 실시예에 해당된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 영상 처리부(150)는 제1 색공간 변환부(210), 텍스쳐 생성부(220), 텍스쳐 적용부(230), 및 제2 색공간 변환부(240)를 포함한다.
제1 색공간 변환부(210)는 입력 영상을 제1 색공간에서 제2 색공간으로 변환한다. 여기에서, 제1 색공간은 밝기 성분이 포함되어 있지 않은 제1 색공간(예를 들어, RGB 색공간)을 나타낸다. 그리고, 제2 색공간은 밝기 성분이 포함된 색공간을 나타낸다. 예를 들어, 입력 영상이 RGB 색공간의 영상인 경우, 제1 색공간 변환부(210)는 입력된 RGB 색공간의 영상을 YCbCr 색공간으로 변환한다.
텍스쳐 생성부(220)는 밝기 성분으로 구성된 텍스쳐를 생성한다. 구체적으로, 텍스쳐 생성부(220)는 저장부(140)에 저장된 다양한 종류의 패치들 중에서 하나를 선택하여 독출하고, 선택된 패치를 이용하여 디스플레이부(160)의 해상도와 동일한 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성하게 된다. 이 때, 패치가 압축된 형태로 저장된 경우, 텍스쳐 생성부(220)는 패치의 압축을 해제하여 독출한다.
텍스쳐 생성부(220)는 패치를 반복적으로 배치하여 디스플레이부(160)의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성하게 된다. 또한, 텍스쳐 생성부(220)는 패치의 형태를 변형하거나 회전시키면서 반복적으로 배치시킴으로써, 디스플레이부(160)의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가진 텍스쳐를 생성할 수도 있다. 이와 같이, 텍스쳐 생성부(220)가 패치를 반복적으로 배치시켜 텍스쳐를 생성하는 것에 대해서는 도 5a 내지 도 5e를 참고하여 상술한 바 있다. .
텍스쳐 적용부(230)는 생성된 텍스쳐를 제2 색공간으로 변환된 영상의 밝기 성분에 부가한다. 예를 들어, 텍스쳐 적용부(230)는 YCbCr 색공간으로 변환된 영상의 Y 성분에 텍스쳐를 부가할 수도 있다. 이 때, 텍스쳐 적용부(230)는 상술된 수식 1을 이용하여 텍스쳐를 부가하게 된다.
제2 색공간 변환부(240)는 텍스쳐가 부가된 영상을 제2 색공간에서 제1 색공간으로 변환한다. 예를 들어, 제2 색공간 변환부(240)는 텍스쳐가 부가된 YCbCr 영상을 다시 RGB 색공간의 영상으로 변환할 수도 있다.
이와 같은 구성을 가진 영상 처리부(150)는 입력영상에 밝기 성분이 포함되어 있지 않은 경우, 입력 영상의 색공간을 밝기 성분이 포함된 색공간으로 변환함으로써, 입력 영상의 밝기 성분에 텍스쳐를 부가할 수 있게 된다.
이와 같이, 영상 처리부(150)는 2차원 영상의 화면 전체 영역에 밝기 성분을 이용한 텍스쳐를 부가하여 질감을 표현할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 전자 액자(100)는 밝기 성분으로 구성된 텍스쳐를 영상에 부가함으로써, 별도의 영상 편집 프로그램을 사용하지 않더라도 영상에 텍스쳐 효과를 부여할 수 있게 된다. 따라서, 사용자는 별도의 장치를 이용하지 않더라도 쉽게 캔버스, 종이, 벽돌 등의 질감을 가진 텍스쳐를 원하는 영상에 쉽게 부가할 수 있게 된다.
이하에서는, 도 3 및 도 4를 참고하여, 텍스쳐 효과 제공방법에 대해 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 영상의 색공간을 변환하여 텍스쳐를 부가하는 텍스쳐 효과 제공방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
일단, 전자 액자(100)는 영상을 입력받는다(S310). 여기에서, 입력되는 영상은 외부로부터 입력되는 영상 신호 또는 영상 데이터와 전자 액자(100)에 내장된 저장매체로부터 입력되는 영상 신호 또는 데이터를 포함한다.
그 후에, 전자 액자(100)는 저장부(140)에 저장된 다양한 종류의 패치들 중에서 하나를 선택하여 독출한다(S320). 그리고, 전자 액자(100)는 선택된 패치를 이용하여 디스플레이부(160)의 해상도와 동일한 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성한다(S330). 이 때, 패치가 압축된 형태로 저장된 경우, 전자 액자(100)는 패치의 압축을 해제하여 독출한다.
구체적으로, 전자 액자(100)는 패치를 반복적으로 배치하여 디스플레이부(160)의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성하게 된다. 또한, 전자 액자(100)는 패치의 형태를 변형하거나 회전시키면서 반복적으로 배치시킴으로써, 디스플레이부(160)의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가진 텍스쳐를 생성할 수도 있다. 이와 같이, 영상 처리부(150)가 패치를 반복적으로 배치시켜 텍스쳐를 생성하는 것에 대해서는 도 5a 내지 도 5e를 참고하여 상술한바 있다.
또한, 본 실시예에서는 전자 액자(100)가 텍스쳐를 영상 형태로 생성한다고 설명하였으나, 텍스쳐 영상을 생성하는 것 없이 입력 영상의 각 좌표에 대응되는 텍스쳐 밝기값 데이터만을 산출할 수도 있음은 물론이다.
그리고, 본 실시예에서는 패치의 크기가 디스플레이되는 영상의 해상도보다 작은 것으로 설명하였으나, 패치의 크기가 디스플레이되는 영상의 해상도보다 크거나 같을 수도 있음은 물론이다. 이 경우, 전자 액자(100)는 패치를 반복적으로 배치할 필요없이 패치를 바로 텍스쳐로 사용하게 된다.
그 후에, 전자 액자(100)는 입력된 RGB 색공간의 영상을 YCbCr 색공간으로 변환한다(S340). 그리고, 전자 액자(100)는 변환된 YCbCr 영상의 Y 성분에 밝기 성분으로 구성된 텍스쳐를 부가한다(S350). 이 때, 전자 액자(100)는 Y 성분에 텍스쳐를 부가할 때, 상술된 수식 1을 사용할 수도 있다. 그 후에, 전자 액자(100)는 텍스쳐가 부가된 YCbCr 영상을 다시 RGB 색공간의 영상으로 변환하게 된다(S360).
그리고, 전자 액자(100)는 텍스쳐가 부가된 영상을 디스플레이하게 된다(S370).
이와 같이, 전자액자(100)는 입력영상에 밝기 성분이 포함되어 있지 않은 경우, 입력 영상의 색공간을 밝기 성분이 포함된 색공간으로 변환함으로써, 입력 영상의 밝기 성분에 텍스쳐를 부가할 수 있게 된다.
한편, 전자액자(100)는 색공간의 변환 없이 텍스쳐를 부가할 수도 있으며, 이에 대해 도 4를 참고하여 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 영상의 색공간 변환 없이 텍스쳐를 부가하는 텍스쳐 효과 제공방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
일단, 전자 액자(100)는 영상을 입력받는다(S400). 여기에서, 입력되는 영상은 외부로부터 입력되는 영상 신호 또는 영상 데이터와 전자 액자(100)에 내장된 저장매체로부터 입력되는 영상 신호 또는 데이터를 포함한다.
그 후에, 전자 액자(100)는 저장부(140)에 저장된 다양한 종류의 패치들 중에서 하나를 선택하여 독출한다(S410). 그리고, 전자 액자(100)는 선택된 패치를 이용하여 디스플레이부(160)의 해상도와 동일한 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성한다(S420). 이 때, 패치가 압축된 형태로 저장된 경우, 전자 액자(100)는 패치의 압축을 해제하여 독출한다.
구체적으로, 전자 액자(100)는 패치를 반복적으로 배치하여 디스플레이부(160)의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성하게 된다. 또한, 전자 액자(100)는 패치의 형태를 변형하거나 회전시키면서 반복적으로 배치시킴으로써, 디스플레이부(160)의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가진 텍스쳐를 생성할 수도 있다. 이와 같이, 영상 처리부(150)가 패치를 반복적으로 배치시켜 텍스쳐를 생성하는 것에 대해서는 도 5a 내지 도 5e를 참고하여 상술한바 있다.
또한, 본 실시예에서는 전자 액자(100)가 텍스쳐를 영상 형태로 생성한다고 설명하였으나, 텍스쳐 영상을 생성하는 것 없이 입력 영상의 각 좌표에 대응되는 텍스쳐 밝기값 데이터만을 산출할 수도 있음은 물론이다.
그리고, 본 실시예에서는 패치의 크기가 디스플레이되는 영상의 해상도보다 작은 것으로 설명하였으나, 패치의 크기가 디스플레이되는 영상의 해상도보다 크거나 같을 수도 있음은 물론이다. 이 경우, 전자 액자(100)는 패치를 반복적으로 배치할 필요없이 패치를 바로 텍스쳐로 사용하게 된다.
그 후에, 전자 액자(100)는 RGE 영상에서 밝기 성분을 산출한다(S430). 그리고, 전자 액자(100)는 산출된 밝기 성분에 텍스쳐를 부가한다(S440). 구체적으로, 전자 액자(100)는 상술된 수식 2를 이용하여, RGB 색공간의 색좌표 값들에 직접 텍스쳐를 부가할 수 있다.
그리고, 전자 액자(100)는 텍스쳐가 부가된 영상을 디스플레이하게 된다(S450).
이와 같이, 전자 액자(100)가 색공간을 변환하지 않고 텍스쳐를 적용할 경우, 색공간 변환으로 인한 화질 열화를 방지할 수 있게 된다. 그리고, 전자액자(100)는 2차원 영상의 화면 전체 영역에 밝기 성분을 이용한 텍스쳐를 부가하여 질감을 표현할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 전자 액자(100)는 밝기 성분으로 구성된 텍스쳐를 영상에 부가함으로써, 별도의 영상 편집 프로그램을 사용하지 않더라도 영상에 텍스쳐 효과를 부여할 수 있게 된다. 따라서, 사용자는 별도의 장치를 이용하지 않더라도 쉽게 캔버스, 종이, 벽돌 등의 질감을 가진 텍스쳐를 원하는 영상에 쉽게 부가할 수 있게 된다.
한편, 본 실시예에서, 전자액자(100)는 텍스쳐 효과가 부가된 영상과 텍스쳐 효과가 부가되지 않은 영상을 함께 저장할 수도 있다.
한편, 본 실시예에서 디스플레이 장치는 전자 액자(100)인 것으로 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 일 실시예에 불과함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 입력된 영상을 NPR 처리하여 디스플레이하는 디스플레이 장치라면 어떤 것이라도 적용될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치는 전자 앨범 외에도 디지털 카메라, 캠코더, PMP, MP3, 휴대폰, 노트북, PDA 등이 될 수도 있음은 물론이다.
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.
100 : 전자액자 110 : 기능블럭
120 : 통신부 130 : 조작부
140 : 저장부 150 : 영상 처리부
160 : 디스플레이부 170 : 저장부
210 : 제1 색공간 변환부 220 : 텍스쳐 생성부
230 : 텍스쳐 적용부 240 : 제2 색공간 변환부

Claims (20)

  1. 밝기 값으로 구성된 텍스쳐(texture)를 생성하고, 영상에 상기 텍스쳐를 부가하는 영상 처리부;
    상기 텍스쳐가 부가된 영상을 디스플레이하는 디스플레이부; 및
    각 화소에 대한 밝기 값으로 구성된 특정 크기의 흑백 영상인 패치가 저장된 저장부;를 포함하고,
    상기 영상 처리부는,
    상기 패치가 반시계 방향으로 회전된 패치를 반복 배치하여 상기 디스플레이부의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성하는 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    상기 패치를 반복적으로 배치하여 상기 디스플레이부의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    상기 영상의 밝기 성분에 상기 텍스쳐를 부가하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    상기 영상의 제1 색공간을 밝기 성분이 포함된 제2 색공간으로 변환하고, 상기 변환된 제2 색공간의 영상의 밝기 성분에 상기 텍스쳐를 부가하며, 상기 텍스쳐가 부가된 제2 색공간의 영상을 다시 제1 색공간으로 변환하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 색공간은 RGB 색공간이고,
    상기 제2 색공간은 YCbCr 색공간이며,
    상기 영상 처리부는,
    상기 YCbCr 색공간으로 변환된 영상의 Y 성분에 텍스쳐를 부가하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    각 화소에 대한 밝기 값으로 구성된 특정 크기의 흑백 영상인 패치가 저장된 저장부;를 더 포함하고,
    상기 영상 처리부는,
    상기 영상을 상기 제1 색공간에서 상기 제2 색공간으로 변환하는 제1 색공간 변환부;
    상기 패치를 이용하여 텍스쳐를 생성하는 텍스쳐 생성부;
    상기 생성된 텍스쳐를 상기 제2 색공간으로 변환된 영상의 상기 밝기 성분에 부가하는 텍스쳐 적용부; 및
    상기 영상을 상기 제2 색공간에서 상기 제1 색공간으로 변환하는 제2 색공간 변환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    상기 영상의 밝기 성분을 산출하고, 상기 산출된 밝기 성분에 상기 텍스쳐를 부가하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 영상은 RGB 색공간의 영상이고,
    상기 영상 처리부는,
    상기 RGB 색공간의 RGB 성분으로부터 밝기 성분을 산출하고, 상기 산출된 밝기 성분에 상기 텍스쳐를 부가하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  11. 각 화소에 대한 밝기 값으로 구성된 특정 크기의 흑백 영상인 패치를 저장하는 단계;
    밝기 값으로 구성된 텍스쳐(texture)를 생성하는 단계;
    영상에 상기 텍스쳐를 부가하는 단계; 및
    상기 텍스쳐가 부가된 영상을 디스플레이하는 단계;를 포함하고,
    상기 텍스쳐를 생성하는 단계는,
    상기 패치가 반시계 방향으로 회전된 패치를 반복 배치하여 상기 디스플레이부의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성하는 텍스쳐 효과 제공방법.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 텍스쳐 생성 단계는,
    상기 패치를 반복적으로 배치하여 상기 디스플레이부의 해상도와 동일한 크기의 해상도를 가지는 텍스쳐를 생성하는 것을 특징으로 하는 텍스쳐 효과 제공방법.
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 텍스쳐 부가단계는,
    상기 영상의 밝기 성분에 상기 텍스쳐를 부가하는 것을 특징으로 하는 텍스쳐 효과 제공방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 텍스쳐 부가단계는,
    상기 영상의 제1 색공간을 밝기 성분이 포함된 제2 색공간으로 변환하는 단계;
    상기 변환된 제2 색공간의 영상의 밝기 성분에 상기 텍스쳐를 부가하는 단계; 및
    상기 텍스쳐가 부가된 제2 색공간의 영상을 다시 제1 색공간으로 변환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 텍스쳐 효과 제공방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 색공간은 RGB 색공간이고,
    상기 제2 색공간은 YCbCr 색공간이며,
    상기 텍스쳐 부가단계는,
    상기 YCbCr 색공간으로 변환된 영상의 Y 성분에 텍스쳐를 부가하는 것을 특징으로 하는 텍스쳐 효과 제공방법.
  18. 제16항에 있어서,
    각 화소에 대한 밝기 값으로 구성된 특정 크기의 흑백 영상인 패치를 저장하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 텍스쳐 생성단계는,
    상기 패치를 이용하여 텍스쳐를 생성하며,
    상기 텍스쳐 부가단계는,
    상기 영상을 상기 제1 색공간에서 상기 제2 색공간으로 변환하는 단계;
    상기 생성된 텍스쳐를 상기 제2 색공간으로 변환된 영상의 상기 밝기 성분에 부가하는 단계; 및
    상기 영상을 상기 제2 색공간에서 상기 제1 색공간으로 변환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 텍스쳐 효과 제공방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 텍스쳐 부가단계는,
    상기 영상의 밝기 성분을 산출하고, 상기 산출된 밝기 성분에 상기 텍스쳐를 부가하는 것을 특징으로 하는 텍스쳐 효과 제공방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 영상은 RGB 색공간의 영상이고,
    상기 텍스쳐 부가단계는,
    상기 RGB 색공간의 RGB 성분으로부터 밝기 성분을 산출하고, 상기 산출된 밝기 성분에 상기 텍스쳐를 부가하는 것을 특징으로 하는 텍스쳐 효과 제공방법.
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