KR102232220B1

KR102232220B1 - 직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR102232220B1
Application number: KR1020200122361A
Authority: KR
Inventors: 이충렬
Original assignee: 주식회사 누리콘
Priority date: 2020-09-22
Filing date: 2020-09-22
Publication date: 2021-03-26

Abstract

직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법이 제공된다. 상기 방법은 입력 파일, 입력 포트 및 입력 통신 중 적어도 하나를 기반으로 영상 데이터(이하, 제1 영상 데이터)를 획득하는 단계; 상기 획득한 제1 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되는 방식으로 상기 제1 영상 데이터를 복수의 영상 데이터(이하, 제2 영상 데이터)로 복제하는 단계; 상기 복수의 제2 영상 데이터를 각각의 보정 벡터에 기초하여 보정하는 단계; 및 상기 보정된 각 제2 영상 데이터를 직렬 배치된 복수의 빔프로젝터로 제공하는 단계를 포함하되, 상기 각각의 단계 및 상기 각 단계가 연결된 전체 단계는 단위 시간당 데이터 처리량의 성능 개념을 가지며, 상기 복수의 빔프로젝터는 상기 각 제2 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되도록 투사한다.

Description

직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법 및 시스템{SYSTEM AND METHOD FOR CREATING VITURAL HIGH-BRIGHTNESS BEAM PROJECTOR USING MULTIPLE BEAM PROJECTORS CONFIGURED IN SERIES}

본 발명은 직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법 및 시스템에 관한 것이다.

최근 IT 기기와 영상 발달로 미디어의 활용 범위와 고객 경험이 점차 확대되고 있는 추세이다. 공연장, 강당, 회의실, 영화관, 상황실과 같은 실내 환경이나, 야외 공연장, 건물 외벽과 같은 옥외 환경 외에도, 이동 모바일 영상 기기들도 해당 추세에 부합하여 점차 진화하고 있다.

영상 디스플레이 장치는 LCD/LED 등과 같은 판넬형 장비나 빔프로젝터와 같은 투사형 장비들로 크게 구분할 수 있다. 일반적으로 판넬형 디스플레이가 대부분을 차지하나, 투사형 디스플레이들이 갖는 고유한 장점으로 인해, 빔프로젝터 분야 또한 다양한 첨단 기술이 적용되며 발전하고 있다.

투사형 디스플레이만을 이용하는 영화관의 사례에서 보면, 공간 및 규모가 확보되는 대화면을 구성하는데 있어 구축비용, 발열 및 소음 면에서 판넬형 디스플레이보다 장점을 갖는다. 또한, 전용 투사면이 아닌 건축물의 외관이나 외벽 그 자체를 그대로 이용할 수 있는 미디어파사드와 같은 장점을 갖는다. 또한, 이벤트홀, 공연무대, 강연장 등 스크린막을 오르내리는 것만으로도 간단하게 공간의 용도를 영상상영장소와 무대공연장소로 서로 전환할 수 있는 장점 또한 갖는다. 또한, 프로젝트만을 쉽게 이동하면서 여러 사무공간에서 회의 용도로 사용할 수 있는 장점도 있다. 이러한 투사형 디스플레이는 최근 소형화와 경제성 발전으로 인해 가정용으로도 사용처가 점차 확대되고 있다.

한편, 빔프로젝터들의 해상도, 명암비, 밝기, 수명 등과 가격적인 경제성을 향상시키기 위해, LCD, LCOS, DLP, LASER 등 다양한 구조의 빔프로젝터들이 개발 및 판매되고 있다. 그런데, 빔프로젝터의 여러 성능 항목 중에서 프로젝터 디스플레이의 사용 범위와 가격에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 밝기(휘도)이다. 이는 판매되는 빔프로젝터들의 가격이 휘도와 관련하여서는 기하급수적으로 상승하는 것을 통해 쉽게 확인할 수 있다.

빔프로젝터가 단순히 서치라이트라면, 동일 투사면에 동일한 영상 소스를 많은 빔프로젝터들을 이용하여 중복 표출하는 것만으로 간단하게 휘도를 높일 수 있을 것이다. 그러나, 이렇게 할 경우 동일 투사면에는 각기 다른 형상이 투사되므로, 표출되는 상(像)이 정확하지가 않아 시인성이 급격히 떨어지는 문제가 발생한다. 물론 빔프로젝터들은 키스톤, 렌즈시프트 조정 등으로 표출 상(像)의 위치 및 그에 따른 전체적인 변형을 조정하는 기능을 제공하고 있으나, 해당 기능은 매우 제한되는 키스톤 범위 및 렌즈 시프트 범위, 투사 세부 영역 간의 다른 세부 보정 수치 적용 불가, 최대 2축 정도의 편차만 가능한 조정 범위 등으로 인해, 옥외 환경과 같이 3차원 모든 축에 대해 투사각이 변경되는 상황이나 투사면이 투사방향의 수직면에서 기울어진 각도가 큰 조건에서는 한계가 있다.

그밖에, 지정된 컨텐츠가 반복 사용되는 예술 분야 전시장의 경우, 프로젝터간의 겹침 영역에 대해 에지블랜딩 기술을 이용하여 기하학적 보정 처리를 해주는 방법이 존재한다. 해당 방법 중의 하나는 고급 컴퓨터 그래픽 카드의 관련 지원 기능을 이용하는 것인데, 해당 기능은 다수 빔프로젝터들이 단일한 축선상에 동일각도, 거리간격으로 설치되어야 한다는 매우 비현실적 제약사항을 수용해야 한다. 그외, 빔프로젝터들을 먼저 설치하고, 해당 프로젝터 겹침 영역의 크기, 위치 정보를 확인한 후, 이를 이용하여 원본 컨텐츠를 역보정처리한 컨텐츠를 사전 제작하는 방법이 있으나, 해당 방법은 하나의 빔프로젝터처럼 입력 영상을 즉시 해당 공간에 표출할 수 없는 심각한 제약사항으로 인해, 반복 컨텐츠가 주로 사용되는 전시 미술 분야 위주로 극히 제한적으로 사용되고 있다.

공개특허공보 제10-2016-0031868(2016.03.23)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 직렬 구성된 복수의 저휘도 빔프로젝터의 투사 영상들이 완전히 중복되도록 구성하고, 상호 왜곡된 투사 영상들의 컬러데이터를 보정 과정을 통해 하나의 상으로 투사되도록 하는 가상의 고휘도 빔프로젝터를 구성하는 방법 및 시스템를 제공하는 것이다.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기된 바와 같은 과제로 한정되지 않으며, 또다른 과제들이 존재할 수 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따른 직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법은 입력 파일, 입력 포트 및 입력 통신 중 적어도 하나를 기반으로 영상 데이터(이하, 제1 영상 데이터)를 획득하는 단계; 상기 획득한 제1 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되는 방식으로 상기 제1 영상 데이터를 복수의 영상 데이터(이하, 제2 영상 데이터)로 복제하는 단계; 상기 복수의 제2 영상 데이터를 각각의 보정 벡터에 기초하여 보정하는 단계; 및 상기 보정된 각 제2 영상 데이터를 직렬 배치된 복수의 빔프로젝터로 제공하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 각각의 단계 및 상기 각 단계가 연결된 전체 단계는 단위 시간당 데이터 처리량의 성능 개념을 가지며, 상기 복수의 빔프로젝터는 상기 각 제2 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되도록 투사한다.

또한, 본 발명의 제2 측면에 따른 직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법은 그래픽 카드에서 운영체제로 전달되는 실시간 비디오 픽셀 컬러 정보에 기반하여 복수의 영상 데이터를 획득하는 단계; 상기 복수의 영상 데이터를 각각의 보정 벡터에 기초하여 보정하는 단계; 및 상기 보정된 각 영상 데이터를 직렬 배치된 복수의 빔프로젝터로 제공하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 운영체제의 디스플레이 구성이 단일 디스플레이로 구성된 경우 상기 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되도록 복수의 영상 데이터를 투사하고, 상기 운영체제의 디스플레이 구성이 다중 디스플레이로 구성된 경우 각 다중 디스플레이 영역에 상응하는 영역에 대하여 상기 복수의 영상 데이터를 각각 투사한다.또한, 본 발명의 제3 측면에 따른 직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 시스템은 입력 파일, 입력 포트 및 입력 통신 중 적어도 하나를 기반으로 영상 데이터(이하, 제1 영상 데이터)를 획득하는 통신모듈, 상기 제1 영상 데이터를 복제 및 보정하여 상기 복수의 빔프로젝터로 제공하기 위한 프로그램이 저장된 메모리 및 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행시킴에 따라, 상기 획득한 제1 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되는 방식으로 상기 제1 영상 데이터를 복수의 영상 데이터(이하, 제2 영상 데이터)로 복제하고, 상기 복수의 제2 영상 데이터를 각각의 보정 벡터에 기초하여 보정한 후, 상기 보정된 각 제2 영상 데이터를 직렬 배치된 복수의 빔프로젝터로 제공하는 프로세서를 포함한다. 이때, 상기 복수의 빔프로젝터는 상기 각 제2 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되도록 투사한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 면에 따른 컴퓨터 프로그램은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법을 실행하며, 컴퓨터 판독가능 기록매체에 저장된다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상술한 본 발명에 의하면, 특수 제작되는 고휘도 빔프로젝트 없이도, 다수의 일반적인 빔프로젝터들의 클러스터링을 통해 하나의 가상의 고휘도 빔프로젝터가 구성되는 효과를 기대할 수 있다.

특히, 고장이나 정기적인 수리로 일부 빔프로젝터를 사용하지 못하는 상황이 발생하더라도, 타 시스템이 모두 정상 작동되는바 전체 사용이 중단되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 운영 목적이나 환경이 변화되어 투사 밝기를 높여야 하는 상황의 경우, 기존 설비를 폐기할 필요없이 휘도 상승폭만큼만 추가로 빔프로젝터를 설치하면 문제가 해소되는 경제적인 효과를 기대할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 고휘도 빔프로젝터 구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 획득 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 복제 과정과 보정 과정을 설졍하기 위한 도면이다.
도 4는 제1 및 제2 영상 데이터의 포맷의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 보정 과정의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 고휘도 빔프로젝터 구성 방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 고휘도 빔프로젝터 시스템의 블록도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 발명은 직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법 및 시스템(100)에 관한 것이다.

본 발명은 고휘도의 영상을 얻기 위하여 고휘도 빔프로젝터를 사용하지 않고, 다수의 저휘도 빔프로젝터(200)들이 투사 방향을 보정한 영상 신호를 수신하여 동일 위치에 완전히 중복 표출할 수 있도록 하여, 하나의 일치된 투사 영상으로 나타나게 하는 것을 목적으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법(이하, 가상 고휘도 빔프로젝터 구성 방법)을 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 고휘도 빔프로젝터 구성 방법을 설명하기 위한 도면이다.

한편, 도 1에 도시된 단계들은 GPU의 병렬 처리를 제공하거나 CPU 내 멀티코어 구조를 제공하는 가상 고휘도 빔프로젝터 시스템(100, 이하 시스템)에 의해 수행되는 것으로 이해될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 특히, 본 발명의 일 실시예는 종래 빔프로젝터 관련 기술에서 적용하지 못한 GPU 병렬 처리 기술 또는 CPU 멀티코어를 이용한 처리를 적용하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 일 실시예는 이를 기반으로 하여, 영상 데이터 간의 약 20%의 범위 정도만의 일부 영역 중첩이 가능하였던 종래기술과는 달리, 복수의 영상 데이터 간의 영역 전체에 대한 완전 중첩이 가능하게끔 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가상 고휘도 빔프로젝터 구성 방법은 크게 획득 과정, 복제 과정 및 변형 과정을 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 시스템(100)은 획득 과정으로 입력 파일, 입력 포트 및 입력 통신 중 적어도 하나의 방식을 기반으로 하여 영상 데이터를 획득한다(S110). 일 실시예로, 영상 데이터는 컬러 데이터일 수 있다. 이와 같이 획득되는 영상 데이터를 제1 영상 데이터라 지칭하도록 하며, 이와 구별되는 제2 영상 데이터는 제1 영상 데이터를 기반으로 복제된 영상 데이터를 의미한다.

도 2a 내지 도 2c는 획득 과정을 설명하기 위한 도면이다.

입력 파일로부터의 제1 영상 데이터의 획득 과정은 시스템(100) 자체에 저장되어 있는 파일 또는 시스템(100)이 유무선 네트워크를 통해 접근할 수 있는 저장소에 저장된 파일로부터 제1 영상 데이터를 획득하는 것이다. 일 예로, 입력 파일은 제1 영상 데이터를 획득할 수 있는 동영상 파일이 주로 사용될 것이며, 이미지 파일도 이에 해당할 수 있다.

도 2a는 입력 파일로부터 제1 영상 데이터를 획득하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 시스템(100)은 제1 영상 데이터를 획득할 입력 파일(예를 들어, 동영상 파일)이 지정되면, 입력 파일의 데이터를 시스템(100)에서 독출한 후(S211), 입력 파일에서 영상과 음성을 분리하여 각 속성 정보를 획득한다(S212). 여기에서, 영상 속성은 압축 포맷의 종류(예를 들어, H.264 등), 픽셀 기준 가로 및 세로 해상도, 데이터 레이트(예: bit/sec), 데이터 에러 레이트(bit error/sec), 비디오 프레임의 평균 표시 시간, 1픽셀 근처의 비트수 등의 정보를 포함할 수 있다. 또한, 음성 속성의 경우, 포맷 정보, 음성 채널 수량, 샘플링 비율, 요구되는 평균 초당 데이터 전송량, 추가데이터 필드 크기 정보 등을 포함할 수 있다.

그 다음, 시스템(100)은 획득한 영상의 속성 정보를 이용하여 압축된 데이터를 압축 해제하는 영상 디코딩 과정을 수행한다(S213). 시스템(100)은 압축 해제 시, CPU/GPU 리소스 사용 여부, 압축해제 결과 전달 시 사용할 제1 영상 데이터의 포맷, 인터레이스모드 사용 여부에 따라 해당 제1 영상 데이터를 획득할 수 있다.

일 예로, 제1 영상 데이터의 포맷은 YUV 포맷 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4 계열 또는 RGB 포맷 계열 등에서 다양하게 지정할 수 있으나, 원거리에 투사하는 빔프로젝터(200)의 특성을 고려하여 무조건적으로 고화질보다는 일반적인 가정용 AV 장비나 AV 컴퓨팅 시스템에서 주로 사용하는 수준인 4:2:0나 4:2:2에 해당하는 NV12, YV12, YUY2 등이 최초 기본 설정값으로 지정될 수 있다.

이후, 시스템(100)은 획득한 제1 영상 데이터를 GPU로 전달할 수 있으며, 해당 과정은 복제 과정을 GPU에서 처리하지 않을 경우 생략된다(S214).

한편, 사운드 재생 과정은 획득된 음성 속성, 즉 사운드 속성에 기반하여 사운드 데이터를 재생하는 과정을 의미한다(S215).

입력 포트로부터의 제1 영상 데이터의 획득 과정은 시스템(100)에서의 HDMI, RGB, HD-SDI, S-Video, Composite 등과 같은 영상 신호 캡처 포트를 이용하여 제1 영상 데이터를 획득하는 것을 의미한다. 여기에서 영상 신호 캡처는 PCI-Express 또는 USB 등의 인터페이스를 통하여 연결된 영상 신호 회선의 신호를 획득하는 과정으로 전달할 수 있다. PCI-Express 또는 USB 등의 인터페이스는 현대 컴퓨터에서 복수로 구성할 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에서 획득 과정은 복수의 인터페이스가 연계될 수 있도록 여러 인터페이스 중 적어도 하나를 선택하는 과정을 포함할 수 있다.

도 2b는 입력 포트로부터 제1 영상 데이터를 획득하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 시스템(100)은 영상 신호를 획득할 캡처 포트를 지정하여 장치에 연결된 인터페이스 경로를 인식하는 과정을 수행한다(S221). HDMI, DisplayPort, DVI, S-Video, Audio-In, HD-SDI와 같은 AV 신호 규격은 영상이나 음성을 믹싱(Mixing)시키는 동영상 파일과 달리, 영상 및 음성을 별도의 케이블 전달 경로로 분리하거나, 동일 케이블 내에서도 회선 및 주파수 등을 통해 분리한 구분 전달 방법이 이용되고 있으므로, 입력 파일에 기반한 방식과 같이 디캡슐라이제이션에 해당하는 영상 및 음성의 속성 정보를 분리하는 과정이 주 절차로 구성되지 않는다.

그 다음, 시스템(100)은 영상 신호의 속성 정보와 제1 영상 데이터를 획득하는 과정을 수행한다(S222). 해당 과정에서는 영상 신호에서 프레임 속도, 제1 영상 데이터의 포맷 종류, 영상 신호의 가로 해상도 및 세로 해상도, 신호 샘플링 사이즈, 데이터의 비트 레이트와 에러 레이트와 같은 속성 정보를 인식하고 이에 따른 제1 영상 데이터를 추출하는 과정을 수행한다. 제1 영상 데이터 포맷도 다양하게 지원될 수 있으나, 캡쳐 입력이 사용하는 캡쳐 장치가 물리적인 칩셋을 가진 장치임에 따라 해당 칩셋의 규격에 영향을 받으므로 지정할 수 있는 제1 영상 데이터 포맷의 다양성에 제약이 존재한다. 그 외, 캡쳐 장치가 지원하는 경우 영상 및 음성 싱크 설정을 위한 지연시간도 설정이 가능하다.

그 다음, 시스템(100)은 음성 신호 획득 과정을 통해 음성 신호 속성 정보와 신호 데이터를 획득한다(S224). 해당 과정에서는 음성 신호에서 음성 샘플링 레이트, 음성 채널수량, 초당 평균 처리 바이트량 등 기본 정보를 획득할 수 있다. 부가 정보로는 버퍼수량 및 크기, 버퍼 정렬 개수, 식별정보를 얻을 수 있으며, 해당 장치에 따라 영상 및 음성 싱크를 위한 지연시간 설정도 가능하다. 그리고 시스템(100)은 획득한 음성 속성, 즉 사운드 속성을 활용하여, 사운드 데이터를 재생하는 작업을 진행한다(S225).

이후, 시스템(100)은 획득한 제1 영상 데이터를 GPU로 전달할 수 있으며, 해당 과정은 복제 과정을 GPU에서 처리하지 않을 경우 생략된다(S223).

마지막으로, 입력 통신을 이용하여 제1 영상 데이터를 획득하는 과정은 유무선 네트워크를 통한 스트리밍 프로토콜에 따라 제1 영상 데이터가 입력되는 경우를 의미한다. 이는 실시간 프로토콜에 따른 입력이므로 기본적으로 BPS(Bits Per Seconds)와 같은 전달속도 개념을 내포하게 되며, 송수신 양측이 따라야하는 규약이 존재한다. 대표적인 규약 표준으로는 RTSP, RTMP, HLS 등이 존재한다. 통신 프로토콜 외에 영상 데이터 압축을 위한 표준도 함께 적용되는데 대표적인 규약 표준으로는 H.264, MPEG-4 등이 존재한다.

도 2c는 입력 통신을 이용하여 제1 영상 데이터를 획득하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

시스템(100)은 네트워크 통신 버퍼를 통해 통신 상태의 일시적이고 미세한 변화가 데이터 재생의 품질의 변화로 나타나지 않도록 한다(S231). 이때, 네트워크 통신 버퍼에는 버퍼링 시간 또는 버퍼링 양이 지정될 수 있다.

네트워크를 통해 송수신되는 데이터는 각 네트워크 레이어 규격에 따른 송신, 수신, 경로 네트워크에 대한 정보와 에러 보정을 위한 체크섬 정보와 관련된 헤더(Header) 또는 테일(Tail)가 있으므로, 시스템(100)은 이와 같은 네트워크 관련 데이터를 제거하는 디패킷타이징(S232) 과정과 데이터 크기로 복수의 패킷으로 분할된 데이터를 재결합하는 과정을 수행한다.

그 다음, 시스템(100)은 영상 및 음성 분리 과정을 통해 미디어 정보에서 영상 정보와 음성 정보를 분리하는 과정을 수행한다(S233).

그 다음, 시스템(100)은 영상 디코딩 과정을 통해 획득한 영상 속성 정보를 이용하여 압축된 데이터를 압축 해제시킨다(S234). 압축 해제 시, 압축 해제결과를 전달할 때 사용할 제1 영상 데이터 포맷, 인터레이스모드 사용 여부에 따라 이에 부합하는 해당 제1 영상 데이터를 획득할 수 있다(S235). 제1 영상 데이터 포맷은 YUV포맷 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4 계열 또는 RGB포맷 계열 등에서 다양하게 지정할 수 있으나, 원거리에 투사하는 빔프로젝터(200)의 특성을 고려하여 무조건적으로 고화질보다는 일반적인 가정용 AV장비나 AV컴퓨팅 시스템에서 주로 사용하는 수준인 4:2:0나 4:2:2 에 해당하는 NV12, YV12, YUY2 등으로 지정하는 것을 기본값으로 할 수 있다.

이후, 시스템(100)은 획득한 제1 영상 데이터를 GPU로 전달할 수 있으며, 해당 과정은 복제 과정을 GPU에서 처리하지 않을 경우 생략된다(S236).

또한, 시스템(100)은 획득한 음성 속성, 즉 사운드 속성을 활용하여, 사운드 데이터를 재생하는 작업을 진행한다(S237).

한편, 도 2a 내지 도 2c는 CPU에서 획득 과정이 진행되는 것으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 해당 과정의 일부 또는 전체가 GPU에서 수행될 수도 있음은 물론이다.

일 실시예로, 시스템(100)은 입력 파일, 입력 포트 및 입력 통신 중 적어도 하나의 방식을 실시간으로 선택하거나, 사전에 선택하거나 또는 예약 선택하여 제1 영상 데이터를 획득할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에서 획득 과정은 전체적으로 1개의 입력 방식을 통해 수행될 수도 있고, 사전에 구성된 여러 입력 방식 중에서 선택을 통해 수행될 수도 있다. 해당 선택 과정은 본 발명을 실시하는 현장에서 즉석으로 선택할 수 있다. 또한, 즉석에서의 선택 방법 외에도 본 시스템(100)을 무인 환경에서 사용할 경우 자동으로 특정 입력을 선택하여 제1 영상 데이터를 획득하도록 그 구성을 사전 설정할 수도 있다. 또한, 사전 설정의 응용으로서 시간, 날짜, 요일, 월, 년과 같은 시간 단위 요소의 조합에 따라 자동으로 그 입력이 선택되거나 변경되도록 예약 구성할 수도 있다.

다음으로, 시스템(100)은 획득한 제1 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되는 방식으로 제1 영상 데이터를 복수의 제2 영상 데이터로 복제한다(S120).

시스템(100)은 획득한 제1 영상 데이터를 직렬 구성되는 빔프로젝트 투사 개념에 맞게 전체 중복되는 방식으로 다수 수량으로 복제한다. 이때, 본 발명에서의 대표적인 특징은 영상의 부분 겹침이 아니라, 영상 전체가 완전히 중복되는 방식으로 복제된다는데 있다. 복제된 영상들은 각 프로젝터로 전달되며 만약 복제 영상 간에 시차가 존재한다면 중복 투사된 영상 간 잔상 증상이 나타나게 되므로 영상의 시인성이 매우 열악해진다. 이러한 중복 과정은 고속 처리와 동기성이 기술적인 핵심 요구사항이 된다.

다음으로, 시스템(100)은 복수의 제2 영상 데이터를 각각의 보정 벡터에 기초하여 보정한다(S130).

시스템(100)은 동일 평면에 빔프로젝터(200)가 영상을 투사하였을 때 나타나는 픽셀 위치간 불일치를 방지하기 위하여 빔프로젝터(200)에 제2 영상 데이터를 전달하기 전, 역으로 보정하는 과정을 수행한다. 이때, 보정의 필요성은 각 빔프로젝터(200)를 물리적으로 완전히 동일한 지점에 위치하는 것이 불가능하다는데서 유래된다.

이에 더하여, 전시관, 예술 공간과 같은 전용 공간이 아닌 야외환경, 공연 행사장과 같은 환경에서는 모든 빔프로젝터들을 하나의 직선에 유사하게 배치하는 것조차 불가한 경우가 대부분이다. 즉, 보통의 일반 공간에서는 3축 회전(Pan, Tilt, Rotation) 환경을 고려해야 하는 것이 일반적이다. 여기서 회전이라 함은 빔프로젝터 빛의 투사 중심과 일치하고 빔의 투사 방향과 수직인 2차원 평면을 제1 평면이라 하고, 설치된 빔프로젝터의 영상이 실제로 투사되는 벽 또는 스크린을 제2 평면이라고 할 때, 두 평면 사이의 3차원 공간 기준 회전 여부를 의미한다.

이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 복제 과정과 보정 과정을 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 복제 과정과 보정 과정을 설졍하기 위한 도면이다. 한편, 도 3에서는 복제 과정과 보정 과정이 GPU에서 진행되는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 해당 과정의 일부 또는 전체는 CPU에서 진행될 수도 있음은 물론이다.

시스템(100)은 제1 영상 데이터의 가로 및 세로 픽셀 해상도와, 제1 영상 데이터의 Y, U, V 정보의 개별 크기 정보에 기초하여 개별 프레임을 구성하는 총 컬러데이터 정보를 도출하고, 컬러데이터 정보를 메모리의 위치 정보 및 크기 정보에 기초하여 복수의 제2 영상 데이터로 복제할 수 있다. 이때, 시스템(100)은 컬러데이터 정보를 GPU 내 메모리 또는 보조기억장치 메모리 위치 및 크기 정보를 활용하여 복제할 수 있다.

실시예에 따라, 그래픽 하드웨어에서 최종 출력될 컬러데이터는 RGB 포맷으로 진행되는 경우가 다수이므로, 이와 같은 복제 과정에 전달된 데이터가 YUV 포맷일 경우, 시스템(100)은 식 1에 의해 RGB 포맷으로 변환하는 과정을 추가적으로 수행할 수 있다. 해당 과정은 복제 과정에서 주로 진행하되, 동일 원리에 따른 변경 절차이므로 필요시 후속 과정인 보정 과정에서 실시할 수도 있다. 이때 흐름 간 데이터 포맷이 동일할 경우 위 변환 과정은 생략될 수 있다.

[식 1]

일 실시예로, 시스템(100)은 제1 영상 데이터를 복수의 빔 프로젝터의 수에 상응하도록 복수의 제2 영상 데이터로 복제할 수 있다. 즉, 시스템(100)은 빔프로젝터(200) 수량을 자동 인식하거나 또는 수동으로 복제 수량을 입력받아, 해당 수량과 일치하도록 복제 수량만큼의 제2 영상 데이터를 복제할 수 있다.

시스템(100)은 복제 과정 수행을 위해 GPU 내에서 병렬 처리를 통해 처리 수행시간을 최소화할 수 있다. 입력 영상을 회전 또는 상하반전, 좌우반전하여 표출해야하는 경우, 복제과정에서 입력 영상을 획득하는 방향을 변경하여 해당 영상 회전 또는 반전 효과를 달성할 수 있다. 한편, 해당 과정은 복제과정에서 진행하는 것이 기본 구성이나, 해당 변경 원리를 이용하여, 후속 과정인 보정 과정에서 실시할 수도 있다.

일 예로, 전달된 영상은 기본적으로 사각형 정보이므로, 사각형 외곽 4점의 인식하는 방향이 기본방향, 역방향의 2가지 방향이 존재하고, 4점 모두 시작점이 될 수 있으므로, 총 8가지의 영상회전 및 반전효과가 기본으로 제공될 수 있다.

도 4는 제1 및 제2 영상 데이터의 포맷의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 다수의 포맷 중 YUV 영상 데이터 포맷에서 특정 계열이 사용된 경우를 가정하고 있다.

메모리상의 정보를 전달 복제할 때, Y, U, V 정보의 각각의 크기는 어떤 영상 데이터 포맷을 선택하느냐에 따라 달라지므로 이에 따라 메모리 상의 위치 또한 변경되어야 한다. 예를 들어, NV12일 경우, 전체 프레임에 대한 Y데이터가 먼저 배치된 후, U/V정보는 픽셀 기준으로 8bit씩 반복배치되며, YUY2의 경우, Y→U→Y→V 순으로 각 8bit씩 배치되므로, 정보를 복제 전달할 때도 해당 위치 변경 인식 기능이 추가되게 된다.

보정 과정과 관련하여 시스템(100)은 각 복제된 제2 영상 데이터를 각각의 보정 벡터에 따라 보정하며, 동일한 투사면을 목표로 각기 다른 위치에 배치된 빔프로젝트들에 의한 영상 변형을 역으로 보상하기 위한 과정을 수행한다.

만약, 보정과정이 부재하거나 보정과정에서 문제가 발생하면, 도 1에서와 같이 여러 투사 영상이 서로 간에 불일치하는 잔상 증상(A)과 같은 문제가 발생하게 된다. 만약, 해당 잔상 증상이 보정 벡터의 오류에서만 기인된 경우 이는 해당 데이터 오류만을 정정함으로써 쉽게 해결할 수 있다. 하지만, 잔상 증상이 해결하기 어려운 문제가 된 핵심 원인은 그 문제가 보정 과정 이후 빔프로젝터(200)로 데이터가 전달되는데 그 순간의 동시처리(P)가 완벽히 충족되지 않는데서 주로 발생하기 때문이다. 각 빔프로젝터(200)에서 표출되는 모든 영상의 모든 픽셀 위치에 있어 정확하게 시간이 일치하지 않으면, 변형과정의 데이터가 아무리 정확하더라도 잔상 증상은 반드시 나타나게 되므로, 해당 문제를 해결하는 것이 중요한 기술적 과제가 된다.

보정 과정의 동시성이 난제가 된 이유는 한 프레임당 수백 메가 픽셀인 영상 데이터를 25~60Hz의 매우 빠른 속도로 각각의 빔프로젝터(200)에 다른 모습으로 변형하여 제공해야하기 때문이다. 즉, 데이터량 및 처리 소요 시간의 문제와 변형의 높은 복잡도가 극복 과제이다. 여기서 변형의 시각적인 모습은 픽셀의 위치 변경(A1)이 기본이며, 투사면의 회전(A2)에 따른 투사 밀도의 차이로 인한 픽셀의 누락 및 생성 과정과 빔프로젝터(200)의 렌즈의 보정능력을 벗어나는데 따른 투사 경사각에 따른 형상 각도 변형(A3)을 들 수 있다.

이러한 모든 기술적 과제를 해결하면 잔상증상(A)이 사라진 최종 목표 영상(B)을 투사할 수 있게 된다.

한편, 보정 과정을 수행할 경우에 있어, 각 픽셀의 배치에는 특정 기준에 따른 픽셀의 재배치, 생성, 누락이 발생된다. 예를 들어 크기변형으로서 Nearest-Neighbor, Bi-Linear, Inter-Area, Inter-Cubic 등의 보상 방법을 사용할 수 있으며, 이미지의 Affine 변환으로서 위치 이동, 회전 또는 평행사변형으로의 변형인 Shearing 등에 따른 보상 방법을 이용할 수 있으며, 그 외에 투시변환과 같은 방법도 이용할 수 있다. 시스템(100)은 해당 방법들은 택일 또는 결합하여 사용할 수 있다.

시스템(100)은 복수의 제2 영상 데이터를 대상으로 보정 과정을 수행함에 있어, 각 보정 과정의 처리 시간이 동시에 처리되거나 사람이 시각적으로 구분할 수 없을 정도의 짧은 시간대(0 ~ 수 ms)에 이루어지도록 함으로써, 투사 영상에 있어 잔상 증상이 발생되지 않도록 한다.

또한, 시스템(100)은 복수의 직렬 구성된 빔프로젝터(200)가 하나의 가상 고휘도 빔프로젝터(200)로 구성될 수 있도록, 복제 과정과 보정 과정이라는 일련의 연속된 처리 과정의 총 처리 시간이 1초 이내의 짧은 시간 대에 이루어지도록 하여, 제품의 장점이 극대화되도록 할 수 있다.

도 5는 보정 과정의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

일 실시예로, 시스템(100)은 복수의 제2 영상 데이터 각각에서의 복수의 가로선과 세로선이 교차하는 교차점에 대하여 적어도 하나의 보정 벡터를 배치하여 교차점에 해당하는 영역에 대하여 보정할 수 있다.

도 5의 (a)는 보정 벡터가 최소 배치되는 사례로서, 해당 사례의 경우 보정 벡터는 1개(a1)만이 배치된다. 이때, 제2 영상 데이터는 직사각형이므로, 직사각형의 1개 꼭지점에 대해서면 보정 벡터가 배치되고 나머지 3개의 꼭지점은 보정 벡터가 배치되지 않는다. 해당 보정 벡터에 따라 보정 과정을 실시하면 전체적으로 영상의 배치가 왜곡되는 형태(a2)로 생성된다. 해당 사례는 빔프로젝터(200)로 투사되는 영상의 좌상단 꼭지점을 영상 중심을 향해 이동시키는 형태로 변형한 사례이므로 실제 투사되는 투사면은 좌상단 꼭지점이 빔프로젝터(200)보다 더 먼쪽으로 이동된 형태라고 추정할 수 있다.

시스템(100)은 보정 벡터의 배치를 위해 가로선 또는 세로선을 더 추가할 수도 있으며, 도 5의 (a)는 가로선 2개와 세로선 2개가 존재하며 그 4개의 교차점 중 1개 지점에 대해서만 보정 벡터가 유효하게 생성된 경우이다. 만약 가로선이 4개, 세로선이 3개라면 총 12개의 보정벡터 검토 대상이 발생하며, 그 중 유효하게 이동되는 경우만 보정 벡터로 인정된다.

또 다른 실시예로, 시스템(100)은 복수의 제2 영상 데이터 각각에서의 복수의 가로선과 세로선이 제2 영상 데이터 내부에서 각각 균등한 간격으로 배치된 경우, 가로선과 세로선에 의해 생성된 각 사각형 격자 영역에 대하여 적어도 하나의 보정 벡터를 배치하여 사각형 격자 영역에 대하여 보정할 수 있다.

각 가로선과 세로선이 균등한 간격으로 배치되는 도 5의 (b)의 실시예를 참조하면, 가로선과 세로선에 의해 형성되는 각 사각형 격자 영역은 그 가로폭이 서로 동일하고, 세로 높이가 서로 동일하게 형성됨을 확인할 수 있다. 도 5의 (b) 실시예의 경우 유효한 보정 벡터는 3개 지점(b1, b2, b3)이 존재하며 타 영역에서는 변형이 일어나지 않는다.

또 다른 실시예로, 시스템(100)은 복수의 제2 영상 데이터 각각에서의 복수의 가로선과 세로선이 제2 영상 데이터의 내부에서 각각 균등한 간격으로 배치되도록 하고, 가로선과 세로선에 의해 생성된 각 사각형 격자 영역(이하, 제1 영역) 중 일부 영역(이하, 제2 영역)에 가로선과 세로선이 추가 배치된 경우, 제1 영역 및 제2 영역 중 적어도 하나의 영역에 대하여 적어도 하나의 보정 벡터를 배치하여 해당 영역에 대한 보정을 수행할 수 있다.

즉, 시스템(100)은 도 5의 (c)와 같은 보정 벡터의 비균등 배치(c1, c2)도 가능하다. 도 5의 (c)와 같은 비균등 배치 실시예는 (a) 및 (b)의 실시예보다 특정 위치(c1, c2)에 대하여 보정 벡터의 밀도를 높여 더 상세히 보정할 수 있음을 알 수 있다. 또는, 그 반대로 특정 위치에 대한 보정 벡터의 밀도를 낮추어 보정 정도를 조절할 수도 있음은 물론이다.

이와 같은 획득 과정, 복제 과정 및 변형 과정이 완료됨에 따라, 시스템(100)은 보정된 제2 영상 데이터를 직렬 배치된 복수의 빔프로젝터(200)로 제공하게 되며(S140), 복수의 빔프로젝터(200)는 제2 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되도록 투사하게 된다.

보정 과정에서 처리된 각 제2 영상 데이터는 직렬 배치된 빔프로젝터(200)로 제공된다. 여기에서 직렬 배치는 병렬 배치의 반대 개념으로, 병렬 배치는 대해상도의 영상을 분할하여 각각 빔프로젝터(200)들이 할당된 위치를 분담하는 형태인데 비해, 직렬 배치는 동일한 여러 빔프로젝터(200)들이 중복되게 투사되도록 배치되는 것을 의미한다. 이상적인 배치가 아닌 이상 병렬 배치에서도 일부 경계선 구간에 겹침이 발생할 수는 있으나, 이는 설치 공간이나 투사 벽면의 문제로 인해 생기는 것에 반하여, 직렬 배치의 겹침은 의도적으로 전체 영상이 겹쳐지도록 배치한다는 데서 그 차이가 있다.

시스템(100)에 의해 수행되는 전술한 각 단계는 각 과정 자체적으로 뿐만 아니라 전체 연결된 통합 과정으로서 끊임없이 외부에서 입력되는 영상을 처리해야만 투사되는 영상이 자연스럽게 나타날 수 있다. 따라서, 전술한 각 단계 및 전체 통합 단계는 단위 시간당 데이터 처리량이라는 성능 개념을 하나의 기술 요구사항 또는 제품 요구사항으로서 제공하고 충족해야 한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서의 각 과정은 단위 시간당 데이터 처리량을 요하며, 이러한 각 과정은 수작업 지원 Tool을 이용하여 미디어 파일을 처리 제작하여 매체에 저장하여 다음 단계에서 전달하는 형태와 구별된다.

이때, 해당 성능 개념은 동영상 파일이나 네트워크 스트리밍에서의 BPS(BitsRate Per Seconds 초당 비트기준 데이터량) 또는 HDMI, DisplayPort와 같은 영상 신호 케이블의 단위 시간당 지원 해상도 픽셀 수량 및 갱신 주기 등에 대응하는 개념이다.

한편, 전술한 실시예에서는 빔프로젝터(200)들이 동일한 원천으로부터 유래된 영상 데이터를 입력받는 것을 전제로 하였으나, 이와 달리 본 발명의 일 실시예에서는 특수한 환경 조건에서 원천 유래에 대한 차이를 두는 것도 가능하다.

예를 들어, 특정 대형 실내 행사 공연장에서 빔프로젝터(200)를 천장 중앙 인근이 아니라, 천장 좌측 끝에만 설치 가능한 경우가 있을 수 있다. 이 경우, 다수 빔프로젝터(200)를 동등한 각도 분포로 배치할 경우 공연장 투사면 좌측과 우측간의 차이가 수용가능한 범위를 넘어서게 된다. 이때, 어두운 우측면을 기준으로 상대적으로 밝은 좌측의 영상에 필터를 추가하여 밝기를 조정해줄 수 있으나, 가장 바람직한 방법은 상대적 거리가 먼 우측 방향으로 빔프로젝터(200)를 추가 배치하는 것이 바람직하다.

이와 같은 특정 상황들을 위해, 본 발명의 일 실시예는 복수의 빔프로젝터(200)가 복수의 그룹으로 분할되어 동일 투사 영역을 분담하여 투사할 수 있다. 일 예로, 시스템(100)은 전체투사 영역을 N개(N은 1 이상의 자연수)로 구분하고, 이와 동일하게 전체 빔프로젝터(200)를 N개의 그룹으로 구성할 수 있다. 이때, 각각의 그룹에 포함된 빔프로젝터(200)는 1개의 투사 영역을 담당하며, 1개의 투사 영역에는 1개 이상의 빔프로젝터(200)들이 동시에 투사하게 된다. 그 결과, 동일 그룹에 속하는 빔프로젝터는 동일 부분 영상에 해당하나 동일 그룹에 속하는 타 빔프로젝터 상호 간에는 다른 형태로 변형된 영상이 출력되게 된다.

시스템(100)은 복수의 그룹 중 제1 그룹의 빔프로젝터로 제공하기 위한, 투사 영역 중 제1 투사 영역에 상응하는 제1 영상 데이터의 부분을 복수의 제2 영상 데이터로 복제하고, 복수의 그룹 중 제2 그룹의 빔프로젝터로 제공하기 위한, 투사 영역 중 제2 투사 영역에 상응하는 제2 영상 데이터의 부분을 복수의 제2 영상 데이터로 복제할 수 있다.

이때, 시스템(100)은 제1 그룹 및 제2 그룹에 각각 상응하는 복수의 제2 영상 데이터를 대상으로 공통 영역 없이 완전 분할되거나, 소정의 영역이 중첩되도록 분할되도록 복제할 수 있다.

일 예로, 상기 특정 상황에서의 구성으로 입력 영상을 좌측과 우측 그룹으로 나누고 다수의 빔프로젝터(200)들 또한 좌측방향그룹과 우측방향그룹으로 분리할 수 있다. 당연히 우측방향 그룹은 좌측방향그룹보다 더 많은 수량이 배치되어야할 것이다. 이후, 시스템(100)은 좌측방향그룹에는 입력 영상의 좌측 부분을 복제한 다음 각각 보정 과정을 거쳐 전달하고, 우측방향그룹에는 입력 영상의 우측 부분을 복제하여 각각 보정 과정을 거쳐 전달한다. 해당 경우에 있어 각 그룹에는 공통 영역없이 완전 분할하는 방법 또는 특정 구간은 공통 영역으로 구성하여 일부 겹치게 분할하는 방법이 가능하다. 이때, 겹침 영역은 실제로 투사면에 표시되도록 하고 중복으로 인한 밝기 및 색조를 보상하는 방법 또는 보정 벡터 조정으로 최종 표출시에는 나타나지 않게 하는 방법을 사용할 수 있다.

상기와 같은 구성에도 불구하고 필요에 따라 동일 그룹 내에서도 거리에 따라 색조, 밝기 차이가 상당히 인식되어 투사 영상의 시인성에 영향을 줄 수 있다. 이를 위해, 시스템(100)은 복수의 그룹에 상응하는 투사 영역 간의 밝기 및 색조 보정을 위한 n차 함수로 도출되는 그래디언트(Gradient) 보정 필터를 하나 이상 적용하여 보정할 수 있다.

그밖에, 본 발명의 일 실시예를 통해 구성되는 가상 고휘도 빔프로젝터는 일반적인 빔프로젝터처럼 하나의 장비인 것처럼 운용할 수 있어야 실외환경 및 실내환경에서의 기능성을 보장할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예는 설치, 저장, 편집, 관리 절차에 있어 별도의 장비없이 리모콘이나 키보드, 마우스와 같은 휴먼 인터페이스 장치만으로 설치 및 운용이 가능하다. 그 외에도 일반적으로 휴대하고 있는 스마트 단말을 통해 해당 절차를 가능하게 하여 동일한 기능을 보장할 수도 있다.

전술한 실시예는 하나의 가상 고휘도 빔프로젝터 제품을 구성하는 것만을 전제로 하였으나, 상기 과정과 함께 또는 별개로 본 발명의 일 실시예는 기존 운용되고 있는 장비에도 변형 적용이 가능하다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 고휘도 빔프로젝터 구성 방법의 순서도이다. 이때, 도 6에서는 도 1 내지 도 5에서 설명한 내용 중 중복되는 내용은 생략하고 차별되는 기술적 특징을 중심으로 설명하도록 한다.

상황실, 통제센터와 같은 환경에서는 많은 입력 영상들을 동시에 표출할 수 있도록 높은 해상도 환경 구비를 위해, 다수의 평면 디스플레이를 격자형으로 배치하여, 수량, 위치, 경계, 중복에 상관없이 다수 영상들을 자유롭게 배치 운용하고 있다. 해당 설비에 사용되는 비디오월 컨트롤러 또는 비디오월 서버 장비에서는 각 디스플레이로 연결되는 각각의 출력에 직사각형 평면 디스플레이에 맞게 왜곡이나 변형과정없이 영상신호를 그대로 전달하고 있다.

해당 비디오월 컨트롤러 또는 비디오월 서버 장비의 운영체제에서 그래픽 카드로 전달되는 실시간 비디오 픽셀 컬러 정보를 획득한 후, 상기의 보정 벡터값을 이용하여 변형하는 과정을 적용하면, 장비의 출력 포트들마다 연결된 다수 빔프로젝터(200)의 설치위치나 거리, 각도에 따라 영상이 왜곡되는 것을 보정할 수 있다.

즉, 시스템(100)은 그래픽 카드에서 운영체제로 전달되는 실시간 비디오 픽셀 컬러 정보에 기반하여 복수의 영상 데이터를 획득하고(S310), 복수의 영상 데이터를 각각의 보정 벡터에 기초하여 보정한 후(S320), 보정된 각 영상 데이터를 직렬 배치된 복수의 빔프로젝터(200)로 제공한다(S330).

이때, 시스템(100)은 운영체제의 디스플레이 구성이 단일 디스플레이로 구성된 경우 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되도록 복수의 영상 데이터를 투사한다. 이와 달리, 시스템(100)은 운영체제의 디스플레이 구성이 다중 디스플레이로 구성된 경우 각 다중 디스플레이 영역에 상응하는 영역에 대하여 복수의 영상 데이터를 각각 투사한다.

이와 같은 방법으로 고가의 다수 평면디스플레이 및 관련 설비를 도입 구축할 필요없이 기존 벽면에 다수의 빔프로젝터(200)를 설치하는 것만으로도 높은 해상도를 구비할 수 있는바, 보다 경제적으로 이전처럼 다수의 영상을 자유롭게 배치 운용할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 상술한 설명에서, 단계 S110 내지 S330은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다. 아울러, 기타 생략된 내용이라 하더라도 도 1 내지 도 6의 가상 고휘도 빔프로젝터 구성 방법의 내용은 도 7의 내용에도 적용될 수 있다.

이하에서는 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 고휘도 빔프로젝터 시스템(100)을 설명하도록 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 고휘도 빔프로젝터 시스템(100)의 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가상 고휘도 빔프로젝터 시스템(100)은 통신모듈(110), 메모리(120) 및 프로세서(130)를 포함한다.

통신모듈(110)은 입력 파일, 입력 포트 및 입력 통신 중 적어도 하나를 기반으로 영상 데이터(이하, 제1 영상 데이터)를 획득한다.

메모리(120)에는 통신모듈(110)로부터 획득한 제1 영상 데이터를 복제 및 보정하여 복수의 빔프로젝터(200)로 제공하기 위한 프로그램이 저장되며, 프로세서(130)는 메모리(120)에 저장된 프로그램을 실행시킨다.

프로세서(130)는 획득한 제1 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되는 방식으로 상기 제1 영상 데이터를 복수의 영상 데이터(이하, 제2 영상 데이터)로 복제하고, 복수의 제2 영상 데이터를 각각의 보정 벡터에 기초하여 보정한 후, 보정된 각 제2 영상 데이터를 직렬 배치된 복수의 빔프로젝터(200)로 제공한다.

이에 따라, 복수의 빔 프로젝터는 제2 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되도록 투사하게 된다.

이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 직렬 구성된 복수의 빔프로젝터(200)를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.

상기 전술한 프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, Ruby, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.

상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 HDD, SSD, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 가상 고휘도 빔프로젝터 시스템
110: 통신모듈
120: 메모리
130: 프로세서
200: 빔프로젝터

Claims

직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법에 있어서,
입력 파일, 입력 포트 및 입력 통신 중 적어도 하나를 기반으로 영상 데이터(이하, 제1 영상 데이터)를 획득하는 단계;
상기 획득한 제1 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되는 방식으로 상기 제1 영상 데이터를 복수의 영상 데이터(이하, 제2 영상 데이터)로 복제하는 단계;
상기 복수의 제2 영상 데이터를 각각의 보정 벡터에 기초하여 보정하는 단계; 및
상기 보정된 각 제2 영상 데이터를 직렬 배치된 복수의 빔프로젝터로 제공하는 단계를 포함하되,
상기 획득한 제1 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되는 방식으로 상기 제1 영상 데이터를 복수의 제2 영상 데이터로 복제하는 단계는,
상기 제1 영상 데이터가 YUV 포맷을 갖는 데이터인 경우, 상기 제1 영상 데이터의 가로 및 세로 픽셀 해상도와 상기 제1 영상 데이터의 Y, U, V 정보의 개별 크기 정보에 기초하여 개별 프레임을 구성하는 총 컬러데이터 정보를 도출하고, 상기 컬러데이터 정보를 메모리의 위치 정보 및 크기 정보에 기초하여 복수의 제2 영상 데이터로 복제하는 것인,
상기 복수의 빔프로젝터는 상기 각 제2 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되도록 투사하는 것을 특징으로 하는,
직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법.
제1항에 있어서,
상기 입력 파일, 입력 포트 및 입력 통신 중 적어도 하나를 기반으로 제1 영상 데이터를 획득하는 단계는,
상기 입력 파일, 입력 포트 및 입력 통신 중 적어도 하나의 방식을 실시간으로 선택하거나, 사전에 선택하거나, 또는 예약 선택하여 상기 제1 영상 데이터를 획득하는 단계를 포함하는,
직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 획득한 제1 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되는 방식으로 상기 제1 영상 데이터를 복수의 제2 영상 데이터로 복제하는 단계는,
상기 제1 영상 데이터를 상기 복수의 빔프로젝터의 수에 상응하도록 상기 복수의 제2 영상 데이터로 복제하는 것인,
직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 영상 데이터를 각각의 보정 벡터에 기초하여 보정하는 단계는,
상기 복수의 제2 영상 데이터 각각에서의 복수의 가로선과 세로선이 교차하는 교차점에 대하여 적어도 하나의 보정 벡터를 배치하여 상기 교차점에 해당하는 영역에 대하여 보정하는 것인,
직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 영상 데이터를 각각의 보정 벡터에 기초하여 보정하는 단계는,
상기 복수의 제2 영상 데이터 각각에서의 복수의 가로선과 세로선이 상기 제2 영상 데이터의 내부에서 각각 균등한 간격으로 배치된 경우, 상기 가로선과 세로선에 의해 생성된 각 사각형 격자 영역에 대하여 적어도 하나의 보정 벡터를 배치하여 상기 사각형 격자 영역에 대하여 보정하는 것인,
직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 영상 데이터를 각각의 보정 벡터에 기초하여 보정하는 단계는,
상기 복수의 제2 영상 데이터 각각에서의 복수의 가로선과 세로선이 상기 제2 영상 데이터의 내부에서 각각 균등한 간격으로 배치되되, 상기 가로선과 세로선에 의해 생성된 각 사각형 격자 영역(이하, 제1 영역) 중 일부 영역(이하, 제2 영역)에 가로선과 세로선이 추가 배치된 경우, 상기 제1 영역 및 제2 영역 중 적어도 하나의 영역에 대하여 적어도 하나의 보정 벡터를 배치하여 해당 영역에 대하여 보정하는 것인,
직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법.
제1항에 있어서,
전체투사 영역을 N개(N은 1이상의 자연수)로 구분하고, 상기 복수의 빔프로젝터가 복수의 그룹으로 분할되어 상기 전체투사 영역을 각각 분담하여 투사하는 경우,
상기 획득한 제1 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되는 방식으로 상기 제1 영상 데이터를 복수의 제2 영상 데이터로 복제하는 단계는,
상기 복수의 그룹 중 제1 그룹의 빔프로젝터로 제공하기 위한, 상기 분담되는 전체투사 영역 중 제1 투사 영역에 상응하는 제1 영상 데이터의 부분을 상기 복수의 제2 영상 데이터로 복제하는 단계; 및
상기 복수의 그룹 중 제2 그룹의 빔프로젝터로 제공하기 위한, 상기 분담되는 전체투사 영역 중 제2 투사 영역에 상응하는 제1 영상 데이터의 부분을 상기 복수의 제2 영상 데이터로 복제하는 단계를 포함하는,
직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법.
제8항에 있어서,
상기 획득한 제1 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되는 방식으로 상기 제1 영상 데이터를 복수의 제2 영상 데이터로 복제하는 단계는,
상기 제1 그룹 및 제2 그룹에 각각 상응하는 상기 복수의 제2 영상 데이터는 공통 영역이 없이 완전 분할되거나, 소정의 영역이 중첩되도록 분할되도록 복제되는 것인,
직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법.
제8항에 있어서,
상기 복수의 제2 영상 데이터를 각각의 보정 벡터에 기초하여 보정하는 단계는,
상기 복수의 그룹에 각각 상응하는 투사 영역 간의 밝기 및 색조 보정을 위한 n차 함수로 도출되는 그래디언트(Gradient) 보정 필터를 적용하여 보정하는 단계를 포함하는,
직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법.
제1항에 있어서,
상기 획득한 제1 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되는 방식으로 상기 제1 영상 데이터를 복수의 제2 영상 데이터로 복제하는 단계 및 상기 복수의 제2 영상 데이터를 각각의 보정 벡터에 기초하여 보정하는 단계는,
상기 복수의 제2 영상 데이터의 동시성 구현을 위한 GPU의 병렬처리 또는 CPU 내 멀티코어 구조를 이용하는 것을 특징으로 하는,
직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법.
제1항에 있어서,
상기 획득한 제1 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되는 방식으로 상기 제1 영상 데이터를 복수의 제2 영상 데이터로 복제하는 단계 및 상기 복수의 제2 영상 데이터를 각각의 보정 벡터에 기초하여 보정하는 단계 중 적어도 하나의 단계는, 비디오 그래픽 하드웨어 내에서 처리되는 것을 특징으로 하는,
직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법.
직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법은,
그래픽 카드에서 운영체제로 전달되는 실시간 비디오 픽셀 컬러 정보에 기반하여 복수의 영상 데이터를 획득하는 단계;
상기 복수의 영상 데이터를 각각의 보정 벡터에 기초하여 보정하는 단계; 및
상기 보정된 각 영상 데이터를 직렬 배치된 복수의 빔프로젝터로 제공하는 단계를 포함하되,
상기 복수의 영상 데이터를 획득하는 단계는,
상기 그래픽 카드에서 운영체제로 전달되는 원 영상 데이터인 제1 영상 데이터가 YUV 포맷을 갖는 데이터인 경우, 상기 제1 영상 데이터의 가로 및 세로 픽셀 해상도와 상기 제1 영상 데이터의 Y, U, V 정보의 개별 크기 정보에 기초하여 개별 프레임을 구성하는 총 컬러데이터 정보를 도출하고, 상기 컬러데이터 정보를 메모리의 위치 정보 및 크기 정보에 기초하여 복수의 영상 데이터인 제2 영상 데이터로 복제하고,
상기 운영체제의 디스플레이 구성이 단일 디스플레이로 구성된 경우 상기 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되도록 복수의 영상 데이터를 투사하고, 상기 운영체제의 디스플레이 구성이 다중 디스플레이로 구성된 경우 각 다중 디스플레이 영역에 상응하는 영역에 대하여 상기 복수의 영상 데이터를 각각 투사하는 것인,
직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 구성 방법.
직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 시스템에 있어서,
입력 파일, 입력 포트 및 입력 통신 중 적어도 하나를 기반으로 영상 데이터(이하, 제1 영상 데이터)를 획득하는 통신모듈,
상기 제1 영상 데이터를 복제 및 보정하여 상기 복수의 빔프로젝터로 제공하기 위한 프로그램이 저장된 메모리 및
상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행시킴에 따라, 상기 획득한 제1 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되는 방식으로 상기 제1 영상 데이터를 복수의 영상 데이터(이하, 제2 영상 데이터)로 복제하고, 상기 복수의 제2 영상 데이터를 각각의 보정 벡터에 기초하여 보정한 후, 상기 보정된 각 제2 영상 데이터를 직렬 배치된 복수의 빔프로젝터로 제공하는 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는 상기 제1 영상 데이터가 YUV 포맷을 갖는 데이터인 경우, 상기 제1 영상 데이터의 가로 및 세로 픽셀 해상도와 상기 제1 영상 데이터의 Y, U, V 정보의 개별 크기 정보에 기초하여 개별 프레임을 구성하는 총 컬러데이터 정보를 도출하고, 상기 컬러데이터 정보를 메모리의 위치 정보 및 크기 정보에 기초하여 복수의 제2 영상 데이터로 복제하고,
상기 복수의 빔프로젝터는 상기 각 제2 영상 데이터의 전체 영역이 완전 중첩되도록 투사하는 것을 특징으로 하는,
직렬 구성된 복수의 빔프로젝터를 이용한 가상의 고휘도 빔프로젝터 시스템.