KR200339905Y1

KR200339905Y1 - Interlaced and separate picture stereoscopic video splitter

Info

Publication number: KR200339905Y1
Application number: KR20-2003-0033151U
Authority: KR
Inventors: 노세욱
Original assignee: 주식회사 스테레오피아
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2003-10-23
Publication date: 2004-01-28

Abstract

3차원 입체영상을 구현하는 방법에 있어 도 4에서 보는 바와 같이 두 대의 프로젝터(403,404)를 이용하여 기존의 비월주사방식을 이용 Field단위로 좌우 영상을 분리하여 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 분리된 신호를 보내는 방식이 주로 사용되어지고 있다. 그러나 최근 MPEG을 이용하는 DVD 혹은 그 압축방식을 이용하는 경우가 증가하고 있는데, MPEG 압축원리는 기본프레임에 Field간 혹은 Frame간 영상 변화만을 압축하는 것이다. 그런데 좌우영상을 EVEN 및 ODD 필드에 정렬시켜 입체화면을 구성한 비월주사영상을 MPEG방식으로 압축하는 경우, 편차가 심한 좌우영상의 변화를 압축하게 되어 변화량이 많아지고 정해진 비트레이트 내에서 압축할 경우, 좌우필드가 제대로 압축되지 않아 좌우영상의 분리가 제대로 되지 않거나 색번짐이 발생한다. 즉 양안입체를 위해서는 양쪽이 제대로 분리압축되어야 하나 압축율제한 때문에 제대로 분리되지 않고 흐려지는 현상이 발생하게 된다.As shown in FIG. 4, in the method of implementing a 3D stereoscopic image, signals are separated into the left eye and the right eye by separating left and right images by field units using the conventional interlaced scanning method using two projectors (403,404). The sending method is mainly used. Recently, however, the DVD or MPEG compression method has been increasing. The MPEG compression principle compresses only video changes between fields or frames in a basic frame. However, when the interlaced scan image composing the stereoscopic image by arranging the left and right images in the EVEN and ODD fields is compressed by MPEG method, the variation of the left and right images that are highly deviated is compressed. The left and right fields are not compressed properly, so the left and right images are not separated properly or color bleeding occurs. In other words, both eyes should be separated and compressed properly, but due to compression ratio limitation, the phenomenon of blurring occurs without separation.

이러한 문제를 보완하기위해 한 화면을 좌우 혹은 상하로 분할하여 한쪽은 왼쪽 영상을 그 반대쪽은 오른쪽 영상으로 하여 합성된 영상을 만들고 그것을 분할하는 방법을 사용할 수 있다. 이 경우 MPEG이라는 영상 압축 방법을 사용한다고 하여도 좌우가 합성된 비월주사에 비해 필드사이의 변화가 적고 양쪽 화면이 서로 영향을 미칠 수 없어 입체감이 안정되게 유지된다. 그러나 현재 대부분의 입체영상들이 비월주사방식을 이용하고 있어 상하 혹은 좌우 분할된 입체영상들이 적다는 문제를 가지고 있다.To solve this problem, one screen can be divided into left and right or up and down to create a composite image by splitting the left image on one side and the right image on the other side. In this case, even if the MPEG video compression method is used, the three-dimensional effect is stable because the change between the fields is less than that of the interlaced scan combined with the left and right, and both screens cannot affect each other. However, most of the three-dimensional images are using the interlaced scanning method, there is a problem that there are few three-dimensional images divided up and down or left and right.

본 고안은 두 대의 프로젝터를 이용한 입체 영상의 시연시스템에서 좌우 영상 분리하는 방법에 위의 두 방식을 모두 적용하는 영상분리장치를 만드는데 있다. 이미 비월주사방식으로 된 비압축 방식의 아나로그 방식의 입체 VTR Tape를 사용하거나 혹은 MPEG 압축 방식을 이용하는 DVD 두 방식 모두를 지원하는 입체영상분리기로 다양한 영상 방식의 입체영상을 구현하는데 적합한 장치를 제공한다.The present invention aims to make an image separation device that applies both of the above methods to the separation of left and right images in a stereoscopic demonstration system using two projectors. Provides a device suitable to implement stereoscopic images of various video formats by using an uncompressed analog stereoscopic VTR tape that has already been interlaced or a DVD using MPEG compression. do.

Description

Interlaced and separate picture stereoscopic video splitter that supports interlaced scanning and screen splitting at the same time

입체영상은 좌우 시각에 별도로 두개의 영상을 필요로 한다. 이 두개의 영상을 개별적으로 전달하는 방법이 있겠지만, 전달 매체 및 전송용량의 제한이 있어 좌우 두개의 영상을 반으로 줄여 한 개의 영상을 구성하는 방법을 주로 사용한다. 이러한 방식에는 크게 두 가지 방식이 존재하는데 비월주사방식을 이용하는 것과 화면분할(좌우 또는 상하)하는 방식을 이용하는 것이 있다.Stereoscopic images require two separate images for left and right vision. There may be a method of delivering these two images separately, but due to the limitations of the transmission medium and the transmission capacity, the method of composing one image is mainly used by reducing the left and right two images in half. There are two types of methods, namely, interlaced scanning and screen splitting (left or right).

비월주사방식은 한 화면이 시간의 차이가 있는 두개의 Field로 구성되는 원리를 이용한 것으로 한 Field에 왼쪽영상을 그리고 나머지 다른 필드에 오른쪽 영상을 넣어 좌우 영상을 구성하여 매체에 저장하거나 전송하는 방법이다. 이러한 화면을 그대로 CRT Monitor로 보면 오른쪽 영상과 왼쪽 영상이 같이 혼동된 모습으로 보이게 되는데 이를 분리하여 각 Field 영상을 기억장치에 저장했다가 두 번씩 발생시켜 도 2에서처럼 두 대의 프로젝터(403,404)로 내 보내는 비월주사방식(203) 입체영상분리기(401) 및 편광판(405,406), 그리고 편광안경(407)을 통해 입체영상을 볼 수 있도록 한 것이다.The interlaced scanning method is based on the principle that two screens have a time difference, and the left image is put in one field and the right image is put in the other field. . If you look at the screen as it is, the right image and the left image appear to be confused together.Then, separate each field image into memory and generate it twice and send it to two projectors (403, 404) as shown in FIG. The interlaced scanning method 203 allows the stereoscopic image separator 401, the polarizing plates 405 and 406, and the polarizing glasses 407 to view the stereoscopic image.

화면분할방식은 가시적으로 왼쪽 영상과 오른쪽 영상을 한 화면의 좌우 혹은 상하의 분리된 위치에 영상 비율을 새롭게 하여 배치시키고 이를 매체에 저장 혹은 전송하는 방법을 말하며 그대로 CRT Monitor로 볼 경우 분할된 좌우 영상을 보게 되는데 화면분할방식(303) 입체영상분리기(401)를 이용 두 대의 프로젝터(403,404)와 편광판(405,406), 그리고 편광안경(407)을 통해 입체영상을 볼 수 있도록 한 것이다.The screen splitting method refers to a method in which the left and right images are visually placed in separate positions on the left and right sides or top and bottom of one screen, and are stored or transmitted in a medium. The screen division method 303, the stereoscopic image separator 401 is used to view the stereoscopic image through two projectors (403, 404), polarizing plates (405, 406), and polarizing glasses (407).

비월주사방식은 기술적으로 수월하며 또한 경제성을 가지는 VTR을 이용하는 등 많은 입체영상을 확보하고 있으나 DVD로 그 영상을 저장할 경우 MPEG 영상압축방법을 사용하기 때문에 MPEG 압축원리에 의해 기본프레임에 Field간 혹은 Frame간 영상 변화만을 압축함으로서 몇 가지 문제가 발생한다. 즉 좌우영상을 EVEN 및 ODD 필드에 정렬시켜 입체화면을 구성한 비월주사방식을 MPEG방식으로 압축하는 경우, 편차가 심한 좌우영상의 변화를 압축하게 되어 변화량이 많아지며 정해진 비트레이트 내에서 압축할 경우, 좌우필드가 제대로 압축되지 않아 좌우영상의 분리가 제대로 되지 않거나 색번짐이 발생한다. 즉 양안입체를 위해서는 양쪽이 제대로 분리압축되어야 하나 압축율제한 때문에 제대로 분리되지 않고 흐려지는 현상이 발생하게 된다. 즉 Field간 영상이 상호 영향을 주어 좌우 영상이 분리되지 않는 문제점이 있다. 화면분할방식은 DVD로 그 매체를 사용해도 가시적으로 분할된 좌우 영상이 서로 영향을 주지 않기 때문에 좌우 영상이 안정되게 분리될 수 있다. 그러나 아직 대부분의 매체가 비월주사방식을 사용함으로 화면분할방식이 유리함에도 널리 사용되지 못하고 있다.The interlaced scan method secures many stereoscopic images such as using VTR, which is technically easy and economical.However, when the video is stored on DVD, MPEG video compression method is used. Some problems arise by compressing only liver image changes. In other words, if the interlaced scan method that forms the stereoscopic image by arranging the left and right images in the EVEN and ODD fields is compressed by MPEG method, the variation of the left and right images is highly compressed, and the amount of change is large. The left and right fields are not compressed properly, so the left and right images are not separated properly or color bleeding occurs. In other words, both eyes should be separated and compressed properly, but due to compression ratio limitation, the phenomenon of blurring occurs without separation. That is, there is a problem that the left and right images are not separated because the images between the fields are mutually affected. In the screen splitting method, even when the medium is used as a DVD, the left and right images which are visually divided do not affect each other, so that the left and right images can be stably separated. However, since most media use interlaced scanning method, screen splitting method is still not widely used.

따라서 본 고안은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 비월주사방식은 물론 화면분할방식을 이용한 합성된 입체영상에서 좌우 분리된 영상을 만들기 위한 입체영상 분리장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, to provide a stereoscopic image separation device for making a left and right image separated from the synthesized stereoscopic image using the interlaced scanning method as well as the screen splitting method.

도 1은 본 고안 장치의 전체 블록 구성도1 is an overall block diagram of the device of the present invention

도 2는 비월주사방식을 이용한 입체영상분리방법을 나타낸 분석도.Figure 2 is an analysis showing a three-dimensional image separation method using interlaced scanning method.

도 3은 화면분할방식을 이용한 입체영상분리방법을 나타낸 분석도.3 is an analysis diagram illustrating a stereoscopic image separation method using a screen division method.

도 4는 두 대의 프로젝터와 영상분리기를 이용한 입체영상 구현을 위한 일반구성도4 is a general configuration diagram for realizing a stereoscopic image using two projectors and an image separator

도1은 본 고안을 구현하기 위한 블록구성도로 전체적인 구성을 나타내고 있다. 우선 DVD, VTR, 혹은 PC에서 나오는 영상신호(102)를 입체영상 분리장치(101)의 A/D 변환기 혹은 디지털영상 입력(103)에서 받아 영상처리에 용이한 디지털 DATA로 변환한다.Figure 1 shows the overall configuration as a block diagram for implementing the present invention. First, the video signal 102 from the DVD, VTR, or PC is received by the A / D converter or the digital video input 103 of the stereoscopic image separation device 101 and converted into digital DATA for easy image processing.

입력이 비월주사방식을 사용한 입체영상인 경우, 도 2에서 설명하는 형태로 보면 좌1,우1,좌2,우2(202)의 순서로 입체영상 Data가 들어온다. 이때 좌1과 우1이 한 개의 화면을 나타내며 각각은 Field를 나타낸다. 비월주사방식 영상처리부(107)는 이 영상 DATA들을 기억장치(106)에 Field단위로 저장을 한 후 각 Field 단위의 영상 Data를 두 번씩 내보내는 기능을 하며 그 형태는 왼쪽 프로젝터(113,205) 방향으로 좌1,좌1,좌2,좌2(204) 그리고 오른쪽 프로젝터(114,206) 방향으로 우1,우1, 우2,우2(207)의 형태로 그 영상 Data를 D/A변환기 혹은 디지털출력(111,112)으로 그 영상신호를 내보낸다.When the input is a stereoscopic image using an interlaced scanning method, the stereoscopic image data is input in the order of left 1, right 1, left 2, and right 2 202 in the form described in FIG. At this time, left 1 and right 1 represent one screen, and each represents a field. The interlaced scan method image processing unit 107 stores these image data in the storage unit 106 in units of fields, and then exports the image data of each field unit twice. 1, Left 1, Left 2, Left 2 (204) and Right 1, Right 1, Right 2, Right 2 (207) in the direction of the projectors 114, 206 and the D / A converter or digital output ( 111, 112 to send the video signal.

입력이 화면분할방식을 사용한 입체영상인 경우 도 3에서 설명하는 데로 한 화면에 좌1/우1, 좌2/우2(301,308)의 모습으로 입체영상 Data가 들어온다. 이때 좌우의 화면은 그 화면 좌우 비율이 좌우 분할의 경우 좌우로 2:1로 축소되고 상하 분할을 할 경우 상하로 2:1 축소가 되어있다. 화면분할방식 영상처리(104)부에서는 이 축소된 부분을 확장시키는 화면보간(Interpolation)기능(105)이 있어 화면을 정상적인 비율로 만들어 왼쪽 프로젝터(113,305)방향으로 좌1,좌2,좌3,좌4(304)의 형태로 그리고 오른쪽 프로젝터(114,306)방향으로 우1,우2,우3,우4(307)의 형태로 영상Data를 D/A변환기 혹은 디지털출력(111,112)으로 그 영상신호를 내보낸다.If the input is a stereoscopic image using a screen division method, as shown in FIG. 3, stereoscopic image data is inputted in the form of left 1 / right 1 and left 2 / right 2 (301,308) on one screen. At this time, the left and right screens are reduced to 2: 1 horizontally in the left and right ratio in the left and right division, and 2: 1 in the left and right in the vertical division. In the split screen image processing unit 104, there is an interpolation function 105 that expands the reduced portion to make the screen in the normal ratio and to the left projector 113, 305 to the left 1, left 2, left 3, Image data in the form of left 4 (304) and right 1, right 2, right 3, right 4 (307) in the direction of the right projector (114, 306) to the D / A converter or digital output (111, 112). Export

본 고안의 주된 기능은 위의 하나의 입체영상 분리장치(101)내에 비월주사방식 영상처리(107)와 화면분할방식 영상처리(104) 기능을 모두 가지고 있으며 사용자 명령(108)에 따라 마이크로프로세서(110)가 그 내용을 인식하여 선택부(109)에서 방식을 결정하며 신호재구성부(116)에서 두 방식 중 하나의 영상Data 출력을 D/A변환기 혹은 디지털 출력(111,112)으로 내보내는 기능을 가지므로 두 가지 형태의 입체영상신호를 선택적으로 처리하여 분리된 좌우 영상들을 만들 수 있도록 한 구성을 갖는다.The main function of the present invention has both the interlaced scan image processing 107 and the split screen image processing 104 in one stereoscopic image separating apparatus 101 and according to the user command 108, the microprocessor ( Since the 110 recognizes the content, the selection unit 109 determines the method, and the signal reconstructing unit 116 has a function of exporting one of the two image data outputs to the D / A converter or the digital outputs 111 and 112. Two types of stereoscopic image signals can be selectively processed to form separate left and right images.

하나의 입체영상분리기가 비월주사방식은 물론 화면분할방식을 이용한 합성된 입체영상에서 좌우 분리된 영상을 만들기 위한 입체영상 분리기능을 제공함으로 해서 이미 비월주사방식으로 만들어진 입체영상과 향후 MPEG 압축 방식을 채택하고 있는 DVD등 다양한 매체들이 입체영상을 화면분할 형태로 만들어도 이 입체영상분리기가 적응함으로 해서 보다 경제적으로 입체영상을 구현하는데 그 효과가 있다.One stereoscopic image separator provides stereoscopic image separation function to make left and right separated image from synthesized stereoscopic image using interlaced scanning method as well as interlaced scanning method. Even if various media such as DVDs are used to make stereoscopic images in the form of screen division, the stereoscopic image separator is adapted to realize economical stereoscopic images more economically.

Claims

Means (103) for receiving an image signal synthesized with the left and right images, a method selection unit (115) for selecting one of interlaced scanning method or screen division method according to the user input (108), and the left and right images synthesized according to the selected item 3D image separation device having a signal reconstruction unit 116 for restoring the two screens, and means (111, 112) for outputting the signal