KR102089323B1 - 멀티뷰 영상 생성 방법과 이를 이용한 입체 영상 표시 장치 - Google Patents

멀티뷰 영상 생성 방법과 이를 이용한 입체 영상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티뷰 영상 생성 방법과 이를 이용한 입체 영상 표시 장치에 관한 것으로, 제1 내지 제k 시점(k는 2 이상의 자연수)에 대응하는 제1 내지 제k 화소가 매핑된 뷰 맵을 이용하여, 입력된 영상 데이터를 상기 제1 내지 제k 시점 각각에 대응되는 제1 내지 제k 영상 데이터로 매핑하는 단계와; 상기 제1 내지 제k 시점 중에서 상대적으로 중앙에 위치한 n 개(n은 2 이상의 자연수)의 시점을 제1 영역으로 정의하고, 상기 제1 영역을 제외한 나머지 시점을 제2 영역으로 정의하는 단계와; 상기 제1 영역에 해당되며, 입체 영상을 제공하는 상기 n 개의 시점에 각각 대응하는 영상 데이터에 대하여 샤프니스 필터를 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

멀티뷰 영상 생성 방법과 이를 이용한 입체 영상 표시 장치{METHOD OF MULTI-VIEW IMAGE FORMATION AND STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 멀티뷰 영상 생성 방법과 이를 이용한 입체 영상 표시 장치에 관한 것이다.
입체 영상 표시 장치는 양안 시차 방식(stereoscopic technique)과 복합 시차 지각 방식(auto stereoscopic technique)으로 나뉘어진다. 양안 시차 방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경 방식과 무안경 방식이 있고 두 방식 모두 상용화되고 있다. 안경 방식은 표시 장치나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광을 바꿔서 표시하고, 편광 안경 또는 셔터 안경을 사용하여 입체 영상을 구현한다. 무안경 방식은 패럴렉스 배리어, 렌티큘러 시트 등의 광학판을 사용하여 좌우 시차 영상의 광축을 분리하여 입체 영상을 구현한다.
무안경 방식의 입체 영상 표시 장치는 입체감을 향상시키기 위해 멀티뷰(multi-view) 영상을 이용하여 입체 영상을 구현한다. 멀티뷰 영상은 객체에 대한 이미지를 다른 각도에서 촬영하여 생성한 영상이다.
그런데, 무안경 방식은 안경 방식에 비해 크로스 토크에 취약하고, 역입체시 영역에서 입체 영상을 시청할 가능성이 커지므로, 입체 영상의 품질이 저하되는 단점이 있다. 역입체시 영역은 시청자가 좌안으로 우안 영상을 보거나 우안으로 좌안 영상을 보게 되는 영역을 의미한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 선명도를 향상시키고 크로스 토크를 저감하여 입체 영상의 품질을 향상시킬 수 있는 멀티뷰 영상 생성 방법과 이를 이용한 입체 영상 표시 장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 멀티뷰 영상 생성 방법은 제1 내지 제k 시점(k는 2 이상의 자연수)에 대응하는 제1 내지 제k 화소가 매핑된 뷰 맵을 이용하여, 입력된 영상 데이터를 상기 제1 내지 제k 시점 각각에 대응되는 제1 내지 제k 영상 데이터로 매핑하는 단계와; 상기 제1 내지 제k 시점 중에서 상대적으로 중앙에 위치한 n 개(n은 2 이상의 자연수)의 시점을 제1 영역으로 정의하고, 상기 제1 영역을 제외한 나머지 시점을 제2 영역으로 정의하는 단계와; 상기 제1 영역에 해당되며, 입체 영상을 제공하는 상기 n 개의 시점에 각각 대응하는 영상 데이터에 대하여 샤프니스 필터를 적용하는 단계를 포함한다.
상기 샤프니스 필터를 적용하는 단계는 상기 n 개의 시점 중 어느 하나를 기준 시점으로 정의하고, 상기 기준 시점과 인접한 시점들을 주변 시점으로 정의하는 단계와; 상기 기준 시점에 매핑된 영상 데이터를 높임과 동시에 상기 주변 시점에 매핑된 영상 데이터들을 낮추는 단계를 포함한다.
상기 샤프니스 필터를 적용하는 단계는 상기 뷰 맵 상에서 상기 기준 시점에 매핑된 화소를 기준 화소로 정의하는 단계와; 상기 뷰 맵 상에서 상기 기준 화소와 인접하고 상기 주변 시점에 매핑된 화소를 주변 화소로 정의하는 단계와; 상기 기준 화소에 대응하는 영상 데이터를 높이는 단계와; 상기 주변 화소에 대응하는 영상 데이터를 낮추는 단계를 포함한다.
상기 샤프니스 필터를 적용하는 단계는 상기 n 개의 시점 중 어느 하나인 제m 시점을 상기 기준 시점으로 정의하고, 제m-1 시점 및 m+1 시점을 상기 주변 시점으로 정의하는 단계와; 상기 뷰 맵 상에서 상기 제m 시점에 매핑된 화소를 기준 화소로 정의하고, 상기 기준 화소에 대응하는 영상 데이터를 높이는 단계와; 상기 뷰 맵 상에서 상기 제m-1 및 제m+1 시점에 매핑되고, 상기 기준 화소와 가장 인접한 화소를 주변 화소로 정의하고, 상기 주변 화소에 대응하는 영상 데이터를 낮추는 단계를 포함한다.
상기 제m-1 및 제m+1 시점 당 2개씩을 상기 주변 화소로 정의하는 것을 특징으로 한다.
상기 뷰 맵 상에서 상기 기준 화소로부터 가까울수록 상기 주변 화소에 대응하는 영상 데이터를 더 낮추는 것을 특징으로 한다.
상기 기준 화소에 대응하는 영상 데이터는 아래와 같은 수식에 따라 변조되는 것을 특징으로 한다.
Figure 112013088797344-pat00001
여기서, D10’은 상기 기준 화소의 변조 후 영상 데이터이고, D10은 상기 기준 화소의 변조 전 영상 데이터이고, D21, D22, D23, D24는 상기 주변 화소의 영상 데이터이고, K는 사용자의 게인값이고, J1, J2, J3, J4는 상기 각 주변 화소의 거리에 비례하여 설정되는 고유 상수이다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인의 교차로 다수의 화소가 정의된 표시 패널과; 제1 내지 제k 시점(k는 2 이상의 자연수)에 대응하는 제1 내지 제k 화소가 매핑된 뷰 맵을 이용하여, 입력된 영상 데이터를 상기 제1 내지 제k 시점 각각에 대응되는 제1 내지 제k 영상 데이터로 매핑하고, 상기 제1 내지 제k 시점 중에서 상대적으로 중앙에 위치한 n 개(n은 2 이상의 자연수)의 시점을 제1 영역으로 정의하고, 상기 제1 영역을 제외한 나머지 시점을 제2 영역으로 정의하고, 상기 제1 영역에 해당되며, 입체 영상을 제공하는 상기 n 개의 시점에 각각 대응하는 영상 데이터에 대하여 샤프니스 필터를 적용하는 멀티뷰 영상 생성부를 구비한다.
본 발명은 상대적으로 중앙에 위치한 시점에 대응되는 영상 데이터에 대하여서만 샤프니스 필터를 적용하여 영상의 입체감과 화질의 선명도를 높여 크로스 토크를 줄이고 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 다시점을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 멀티뷰 영상 데이터 생성 방법을 보여주는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 뷰 맵(view map)을 나타낸 도면이다.
도 6은 다수의 시점을 제1 및 제2 영역으로 정의하는 방법을 설명한 도면이다.
도 7은 샤프니스 필터를 적용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 멀티뷰 영상 생성 방법과 이를 이용한 입체 영상 표시 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 상대적으로 중앙에 위치한 시점에 대응되는 영상 데이터에 대하여서만 샤프니스 필터를 적용하여 영상의 입체감과 화질의 선명도를 높여 크로스 토크를 줄이고 표시 품질을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 입체 영상 데이터 생성 방법은 도 4 내지 도 7을 참조하여 구체적으로 후술한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
도 1를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치는 표시 패널(10), 게이트 드라이버(110), 데이터 드라이버(120), 타이밍 컨트롤러(130), 멀티뷰 영상 생성부(140), 및 호스트 시스템(150) 등을 포함한다. 본 발명의 입체 영상 표시 장치는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기 발광 다이오드 (Organic Light Emitting Diode, OLED) 표시 장치 등의 평판 표시 장치로 구현될 수 있다. 이하의 실시 예에서는 액정 표시 장치를 설명하기로 한다. 또한, 본 발명의 입체 영상 표시 장치는 배리어(barrier) 방식, 스위쳐블 배리어(switchable barrier) 방식, 렌티큘러 렌즈(lenticular lens) 방식, 및 스위쳐블 렌즈(switchable lens) 방식 등의 무안경 방식으로 구현될 수 있다. 즉, 본 발명은 무안경 방식이라면 어떠한 방식에도 적용이 가능하다.
표시 패널(10)은 타이밍 컨트롤러(130)의 제어 하에 영상을 표시한다. 표시 패널(10)은 2 장의 기판 사이에 액정층이 형성된다. 표시 패널(10)의 하부 기판 상에는 데이터 라인(D)들과 게이트 라인(G)들(또는 스캔 라인들)이 상호 교차되도록 형성되고, 데이터 라인(D)들과 게이트 라인(G)들에 의해 정의된 화소 영역들에 화소들이 매트릭스 형태로 형성된다. 표시 패널(10)의 화소들 각각은 박막 트랜지스터에 접속되어 화소 전극과 공통 전극 사이의 전계에 의해 구동된다. 표시 패널(10)의 상부 기판상에는 블랙 매트릭스, 컬러 필터, 공통 전극 등을 포함하는 컬러 필터 어레이가 형성된다. 공통 전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직 전계 구동 방식에서 상부 기판상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평 전계 구동 방식에서 화소 전극과 함께 하부 기판상에 형성된다. 표시 패널(10)의 액정모드는 전술한 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정 모드로도 구현될 수 있다.
표시 패널(10)의 상부 기판에는 상부 편광판이 부착되고, 하부 기판에는 하부 편광판이 부착된다. 상부 편광판의 광투과축과 하부 편광판의 광투과축은 직교된다. 또한, 상부 기판과 하부 기판에는 액정의 프리틸트 각(pretilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.
백라이트 유닛은 백라이트 유닛 구동부로부터 공급되는 구동 전류에 따라 점등하는 광원, 도광판(또는 확산판), 다수의 광학 시트 등을 포함한다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛, 또는 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 백라이트 유닛의 광원들은 HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 중 어느 하나의 광원 또는 두 종류 이상의 광원들을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛 구동부는 백라이트 유닛의 광원들을 점등시키기 위한 구동 전류를 발생한다. 백라이트 유닛 구동부는 백라이트 제어부의 제어 하에 광원들에 공급되는 구동 전류를 온/오프(ON/OFF)한다.
데이터 드라이버(120)는 다수의 소스 드라이브 IC를 포함한다. 소스 드라이브 IC들은 타이밍 컨트롤러(130)로부터 입력되는 영상 데이터(DATA')를 감마 보상 전압으로 변환하여 아날로그 데이터 전압들을 발생한다. 소스 드라이브 IC들로부터 출력되는 아날로그 데이터 전압들은 표시 패널(10)의 데이터 라인(D)들에 공급된다.
게이트 드라이버(110)는 타이밍 컨트롤러(130)의 제어 하에 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스를 표시 패널(10)의 게이트 라인(G)들에 순차적으로 공급한다. 게이트 구동부(110)는 쉬프트 레지스터와, 쉬프트 레지스터의 출력 신호를 화소의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터와, 출력 버퍼 등을 각각 포함하는 다수의 게이트 드라이브 집적 회로들로 구성될 수 있다. 또한, 게이트 구동부(110)는 표시 패널(10)의 비표시 영역에 내장될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(130)는 멀티뷰 영상 생성부(140)로부터 출력된 영상 데이터(DATA')와 타이밍 신호들에 기초하여 게이트 제어 신호(GCS)를 게이트 드라이버(110)로 출력하고, 데이터 제어 신호(DCS)를 데이터 드라이버(120)로 출력한다. 타이밍 신호들은 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 인에이블(data enable) 신호, 및 도트 클럭 등을 포함할 수 있다.
호스트 시스템(150)은 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 영상 데이터(DATA)를 멀티뷰 영상 생성부(140)에 공급한다. 또한, 호스트 시스템(150)은 2D 및 3D 모드를 구분할 수 있는 모드 신호(MODE)를 멀티뷰 영상 생성부(140)에 공급한다.
멀티뷰 영상 생성부(140)는 3D 모드에서, 호스트 시스템(150)으로부터 제공되는 입력 영상 데이터(DATA)를 이용하여 멀티뷰 영상 데이터(DATA')를 생성하여 타이밍 컨트롤러(130)에 공급한다. 호스트 시스템(150)으로부터 제공되는 입력 영상 데이터(DATA)는 2D 영상 데이터와 2D 영상 데이터의 뎁스 맵 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 멀티뷰 영상 생성부(140)는 2D 모드에서, 입력 영상 데이터(DATA)의 2D 영상 데이터를 샘플링한 후, 2D 영상 데이터를 타이밍 컨트롤러(130)에 공급한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 개략적인 평면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 영상 표시 장치의 다시점을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2를 참조하면, 표시 패널(10)의 다수의 화소(P)는 시점 생성부(130)에 의하여 표시되는 제1 내지 제k 시점(k는 2 이상의 자연수)에 대응하는 제1 내지 제k 화소를 구비한다. 도 2 및 도 3에서는 제1 내지 제9 시점(view1~view9)과, 제1 내지 제9 시점(view1~view9)에서 표시되도록 매핑된 제1 내지 제9 화소(P1~P9)를 예를 들어 도시하고 있다.
시점 생성부(130)는 예를 들어, 패럴렉스 배리어가 사용되며, 표시 패널(10)의 전면(前面) 또는 백라이트 유닛과 표시 패널(10) 사이에 배치된다. 시점 생성부(130)의 다수의 투과부(130a)는 정면에서 바라볼 때 수평 방향에 대하여 경사지게 형성되어 있고, 상하 좌우(가로 및 세로) 방향으로 시점을 분리 생성한다.
구체적으로, 시점 생성부(130)는 다수의 투과부(130a) 및 다수의 차단부(130b)를 포함한다. 다수의 투과부(130a)는 특정 폭을 가지고 있으며 다수의 화소에 표시되는 영상을 투과시킨다. 다수의 차단부(130b)는 다수의 화소에 표시되는 영상을 차단한다. 도 2에서는 예시적으로 다수의 투과부(130a)의 경사각이 수평선에 대하여 arctan(1/2)인 경우를 도시하고 있으며, 다수의 투과부(130a)의 경사각은 입체 영상 표시 장치의 종류에 따라 arctan(1/6) 등과 같이 다양하게 결정될 수 있다.
시점 생성부(130)는 패럴렉스 베리어 외에도, 스위쳐블 배리어(switchable barrier), 렌티큘러 렌즈(lenticular lens), 스위쳐블 렌즈(switchable lens) 등이 사용될 수 있다.
도 3은 제1 내지 제9 시점(view1 내지 view9)의 배치 및 해당 시점에서 표시되는 영상을 도시하고 있다. 만약, 도시한 바와 같이, 표시하고자 하는 영상이 육면체와 그 앞에 배치된 구일 경우, 제1 및 제9 시점(view1 및 view9)에 표시되는 영상은 마치 실제 육면체와 구가 배치되어 있는 상황에서, 그들을 다른 각도에서 바라볼 때 인식하게 되는 영상과 동일하다. 즉, 제1 내지 제9 시점(view1 내지 view9) 각각은 서로 다른 9개의 카메라 시점이라고 할 수 있으며, 사용자는 다양한 각도에서 영상을 받아들여서 3차원 영상으로 인식하게 된다.
이하, 멀티뷰 영상 생성부(140)에서 멀티뷰 영상 데이터를 생성하는 방법을 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 멀티뷰 영상 데이터 생성 방법을 보여주는 순서도이다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 뷰 맵(view map)을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 멀티뷰 영상 데이터 생성 방법은 제1 내지 제3 단계(S10 내지 S30)를 포함한다.
제1 단계(S10)에서 멀티뷰 영상 생성부(140)는 입력 영상 데이터를 다수의 시점에 대응하여 매핑한다. 구체적으로, 멀티뷰 영상 생성부(140)는 제1 내지 제k 시점(k는 2 이상의 자연수)에 대응하는 제1 내지 제k 화소(P1~Pk)가 매핑된 뷰 맵을 이용하여, 입력된 영상 데이터를 제1 내지 제k 시점에 대응되는 제1 내지 제k 영상 데이터로 매핑한다. 예를 들어, 멀티뷰 영상 생성부(140)는 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 내지 제9 시점(view1~view9)에 대응하는 제1 내지 제9 화소(P1~P9)가 매핑된 뷰 맵을 이용하여, 입력된 영상 데이터를 각 시점(view1~view9)에 대응되는 제1 내지 제9 영상 데이터로 매핑한다.
제2 단계(S20)에서 멀티뷰 영상 생성부(140)는 다수의 시점을 상대적으로 중앙에 위치한 제1 영역(R1)과, 나머지 영역인 제2 영역(R2)으로 구분 정의한다. 구체적으로, 멀티뷰 영상 생성부(140)는 제1 내지 제k 시점 중에서 상대적으로 중앙에 위치한 n 개(n은 2 이상의 자연수)의 시점을 제1 영역(R1)으로 정의한다. 그리고 제1 영역(R1)을 제외한 나머지 시점을 제2 영역(R2)으로 정의한다. 예를 들어, 9 개의 시점을 생성하는 입체 영상 표시 장치는 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 내지 제9 시점(view1~view9)이 차례대로 배열된다. 도 6의 경우, 제1 내지 제9 시점(view1~view9) 중에서 상대적으로 중앙에 위치한 제3 내지 제7 시점(view3~view7)은 입체감과 화질의 차이를 가장 크게 느낄 수 있는 영역이다. 본 발명은 상대적으로 입체감과 화질의 차이를 크게 느낄 수 있는 제3 내지 제7 시점(view3~view7)을 제1 영역(R1)으로 정의하고, 나머지 시점인 제1, 제2, 제8, 제9 시점(view1, view2, view8, view9)을 제2 영역(R2)으로 정의한다.
만약, 뷰 맵이 15 개의 시점을 기준으로 생성된 것일 경우, 제3 내지 제13 시점이 제1 영역(R1)으로 정의되고, 제1, 제2, 제14, 제15 시점이 제2 영역(R2)으로 정의될 수 있다.
제3 단계(S30)에서 멀티뷰 영상 생성부(140)는 제1 영역(R1)에 해당된 영상 데이터에 대하여서만 샤프니스 필터를 적용한다. 구체적으로, 멀티뷰 영상 생성부(140)는 뷰 맵에 의해 매핑된 제1 내지 제k 영상 데이터 중에서 제1 영역(R1)에 해당된 영상 데이터 각각에 대하여 샤프니스 필터를 적용하고, 제2 영역(R2)에 해당된 영상 데이터 각각에 대하여 기본값을 적용한다. 예를 들어, 멀티뷰 영상 생성부(140)는 제1 내지 제9 영상 데이터 중에서, 제1 영역(R1)에 해당된 제3 내지 제7 영상 데이터에 대하여서만 샤프니스 필터를 적용한다.
이하, 멀티뷰 영상 생성부(140)가 샤프니스 필터를 적용하는 방법을 설명한다.
먼저, 멀티뷰 영상 생성부(140)는 제1 영역(R1)에 해당된 n 개의 시점 중에서 어느 하나를 기준 시점으로 정의하고, 기준 시점과 인접한 시점들을 주변 시점으로 정의한다. 예를 들어, 멀티뷰 영상 생성부(140)는 제1 영역(R1)으로 정의된 제3 내지 제7 시점(view3~view7) 중에서 제5 시점(view5)을 기준 시점으로 정의한다. 그리고 제5 시점(view5)과 인접한 제4 및 제6 시점(view4, view6)을 주변 시점으로 정의한다.
이어서, 멀티뷰 영상 생성부(140)는 기준 시점에 매핑된 영상 데이터를 높임과 동시에 주변 시점에 매핑된 영상 데이터를 낮춤으로써 기준 시점에 대한 선명도를 향상시킨다. 예를 들어, 멀티뷰 영상 생성부(140)는 제5 시점(view)에 매핑된 제5 영상 데이터를 높이고, 제4 및 제6 시점(view4, view6)에 매핑된 제4 및 제6 영상 데이터를 낮춘다. 참고로, 영상 데이터를 높인다는 말은 영상 데이터의 계조값을 높인다는 의미이고, 영상 데이터를 낮춘다는 말은 영상 데이터의 계조값을 낮춘다는 의미이다.
이와 같이, 본 발명은 상대적으로 중앙에 위치한 시점에 대응되는 영상 데이터에 대하여서만 샤프니스 필터를 적용한다. 따라서, 영상의 입체감과 화질의 선명도를 높여 크로스 토크를 줄이고 표시 품질을 향상시킬 수 있다. 한편, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 시점과 제k 시점(제9 시점)이 인접하는 영역은 역입체시 영역으로서, 시청자가 해당 시점에서 입체 영상을 시청할 경우, 좌안으로 우안 영상을 보거나 우안으로 좌안 영상을 보게되어 어지러움증 등이 유발된다. 본 발명은 역입체시 영역을 제외한 중앙부 시점들에 대하여서만 샤프니스 필터를 적용함으로써 보다 선명한 입체 영상을 제공할 수 있다.
도 7은 샤프니스 필터를 적용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명은 기준 시점과 주변 시점을 정의함에 있어서, 뷰 맵에 의해 실제 매핑되는 각 화소 간의 이격 거리를 고려한다.
구체적으로, 멀티뷰 영상 생성부(140)는 뷰 맵 상에서 기준 시점에 매핑된 화소를 기준 화소로 정의한다. 그리고 뷰 맵 상에서 기준 화소와 인접하고 주변 시점에 매핑된 화소를 주변 화소로 정의한다. 그리고 기준 화소에 대응하는 영상 데이터를 높이고, 주변 화소에 대응하는 영상 데이터를 낮춘다. 즉, 멀티뷰 영상 생성부(140)는 n 개의 시점 중 어느 하나인 제m 시점을 기준 시점으로 정의하고, 제m-1 시점 및 제m+1 시점을 주변 시점으로 정의한다. 그리고 뷰 맵 상에서 제m 시점에 매핑된 화소를 기준 화소로 정의하고, 기준 화소에 대응하는 영상 데이터를 높임과 동시에 뷰 맵 상에서 제m-1 및 제 m+1 시점에 매핑되고 기준 화소와 가장 인접한 화소를 주변 화소로 정의하여, 주변 화소에 대응하는 영상 데이터를 낮춘다. 이때, 주변 화소의 개수는 본 발명에 국한되는 것이 아니나 선명도 향상을 위해 주변 화소의 개수를 지나치게 늘릴 경우 입체감이 저하되는 문제점이 있으므로, 제m-1 및 제m+1 시점 당 2개씩 정의하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 멀티뷰 영상 생성부(140)는 도 7에 도시한 바와 같이, 뷰 맵 상에서 제5 시점(view5; 기준 시점)에 대응하고 청색인 제5 화소(P5)를 기준 화소(10)로 정의한다. 그리고 제5 화소(P5)와 인접하고, 제4 및 제6 시점(view4, view6; 주변 시점)에 매핑되며 청색인 제4 및 제6 화소(P4-1, P4-2, P6-1, P6-2)를 주변 화소(20)로 정의한다. 그리고 기준 화소(10)인 제5 화소(P5)에 대응하는 제5 영상 데이터를 높임과 동시에 주변 화소(20)인 제4 및 제6 화소(P4-1, P4-2, P6-1, P6-2)에 대응하는 제4 및 제6 영상 데이터들을 낮춘다.
한편, 주변 화소(20)로 정의된 제m-1 및 제m+1 시점의 영상 데이터들은 기준 화소(10)로부터 가까울수록 더 낮게 변조된다. 즉, 도 5에서 P4-1로 표기된 제4 화소는 P4-2로 표기된 제4 화소보다 더 낮게 변조되고, P6-1로 표기된 제6 화소는 P6-2로 표기된 제6 화소보다 더 낮게 변조된다. 이는, 기준 화소(10)로부터 물리적으로 가까운 거리에 있을수록 출력되는 화상의 간섭 및 영향도가 크기 때문이다.
이에 따라, 본 발명의 기준 화소(10)의 영상 데이터는 수학식 1에 나타낸 바와 같이 변조된다.
Figure 112013088797344-pat00002
수학식 1에서 D10’은 기준 화소(10)의 변조 후 영상 데이터이고, D10은 기준 화소(10)의 변조 전 영상 데이터이고, D21, D22, D23, D24는 주변 화소(20)의 영상 데이터이고, K는 사용자의 게인값이고, J1, J2, J3, J4는 각 주변 화소(20)별로 설정되는 고유 상수이다.
수학식 1에 나타낸 바와 같이, 사용자의 게인값인 K는 낮게 설정될수록 기준 화소(10)의 변조량이 커지고 선명도 조절량도 많아진다. 한편, J1, J2, J3, J4는 해당된 주변 화소(20)가 기준 화소(10)로부터 멀어지는 정도에 비례하여 증가하는 상수이다. 이는, 기준 화소(10)로부터 물리적으로 가까운 거리에 있을수록 출력되는 화상의 간섭 및 영향도가 크기 때문이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 상대적으로 중앙에 위치한 시점에 대응되는 영상 데이터에 대하여서만 샤프니스 필터를 적용한다. 따라서, 영상의 입체감과 화질의 선명도를 높여 크로스 토크를 줄이고 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
10: 기준 화소 20: 주변 화소

Claims (8)

  1. 제1 내지 제k 시점(k는 2 이상의 자연수)에 대응하는 제1 내지 제k 화소가 매핑된 뷰 맵을 이용하여, 입력된 영상 데이터를 상기 제1 내지 제k 시점 각각에 대응되는 제1 내지 제k 영상 데이터로 매핑하는 단계와;
    상기 제1 내지 제k 시점 중에서 상대적으로 중앙에 위치한 n 개(n은 2 이상의 자연수)의 시점을 제1 영역으로 정의하고, 상기 제1 영역을 제외한 나머지 시점을 제2 영역으로 정의하는 단계와;
    상기 제1 영역에 해당되며, 입체 영상을 제공하는 상기 n 개의 시점에 각각 대응하는 영상 데이터에 대하여 샤프니스 필터를 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티뷰 영상 생성 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프니스 필터를 적용하는 단계는
    상기 n 개의 시점 중 어느 하나를 기준 시점으로 정의하고, 상기 기준 시점과 인접한 시점들을 주변 시점으로 정의하는 단계와;
    상기 기준 시점에 매핑된 영상 데이터를 높임과 동시에 상기 주변 시점에 매핑된 영상 데이터들을 낮추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티뷰 영상 생성 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 샤프니스 필터를 적용하는 단계는
    상기 뷰 맵 상에서 상기 기준 시점에 매핑된 화소를 기준 화소로 정의하는 단계와;
    상기 뷰 맵 상에서 상기 기준 화소와 인접하고 상기 주변 시점에 매핑된 화소를 주변 화소로 정의하는 단계와;
    상기 기준 화소에 대응하는 영상 데이터를 높이는 단계와;
    상기 주변 화소에 대응하는 영상 데이터를 낮추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티뷰 영상 생성 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 샤프니스 필터를 적용하는 단계는
    상기 n 개의 시점 중 어느 하나인 제m 시점을 상기 기준 시점으로 정의하고, 제m-1 시점 및 m+1 시점을 상기 주변 시점으로 정의하는 단계와;
    상기 뷰 맵 상에서 상기 제m 시점에 매핑된 화소를 기준 화소로 정의하고, 상기 기준 화소에 대응하는 영상 데이터를 높이는 단계와;
    상기 뷰 맵 상에서 상기 제m-1 및 제m+1 시점에 매핑되고, 상기 기준 화소와 가장 인접한 화소를 주변 화소로 정의하고, 상기 주변 화소에 대응하는 영상 데이터를 낮추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티뷰 영상 생성 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제m-1 및 제m+1 시점 당 2개씩을 상기 주변 화소로 정의하는 것을 특징으로 하는 멀티뷰 영상 생성 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 뷰 맵 상에서 상기 기준 화소로부터 가까울수록 상기 주변 화소에 대응하는 영상 데이터를 더 낮추는 것을 특징으로 하는 멀티뷰 영상 생성 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 기준 화소에 대응하는 영상 데이터는 아래와 같은 수식에 따라 변조되는 것을 특징으로 하는 멀티뷰 영상 생성 방법.
    Figure 112013088797344-pat00003

    여기서, D10’은 상기 기준 화소의 변조 후 영상 데이터이고, D10은 상기 기준 화소의 변조 전 영상 데이터이고, D21, D22, D23, D24는 상기 주변 화소의 영상 데이터이고, K는 사용자의 게인값이고, J1, J2, J3, J4는 상기 각 주변 화소의 거리에 비례하여 설정되는 고유 상수이다.
  8. 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인의 교차로 다수의 화소가 정의된 표시 패널과;
    제1 내지 제k 시점(k는 2 이상의 자연수)에 대응하는 제1 내지 제k 화소가 매핑된 뷰 맵을 이용하여, 입력된 영상 데이터를 상기 제1 내지 제k 시점 각각에 대응되는 제1 내지 제k 영상 데이터로 매핑하고, 상기 제1 내지 제k 시점 중에서 상대적으로 중앙에 위치한 n 개(n은 2 이상의 자연수)의 시점을 제1 영역으로 정의하고, 상기 제1 영역을 제외한 나머지 시점을 제2 영역으로 정의하고, 상기 제1 영역에 해당되며, 입체 영상을 제공하는 상기 n 개의 시점에 각각 대응하는 영상 데이터에 대하여 샤프니스 필터를 적용하는 멀티뷰 영상 생성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시 장치.
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