KR20080087256A - 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 방법및 시스템 - Google Patents

복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 방법및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 방법 및 시스템을 제시한다. 이와 같은 방법은 카메라가 장착된 두 개 이상의 이동통신단말기에서 모든 과정을 제어하는 하나의 이동통신단말기가 촬영을 위한 명령을 그외의 이동통신단말기에게 송신하면, 서로 다른 위치에 있는 이동통신단말기들은 해당 위치에서의 영상을 촬영하게 된다. 이에 따라 본 발명은 사용자에게 보다 간편하게 다시점의 영상을 획득할 수 있는 편의를 주며, 여러 분야의 서비스 개발에 이용될 수 있도록 하는 이점을 제공한다.
다시점 영상

Description

복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR ACQUIRING MULTIVIEW VIDEO IMAGE USING MULTIPLE MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}
도 1은 종래의 다시점 영상을 획득하기 위하여 복수개의 카메라를 배치하는 방법을 보인 도면,
도 2는 종래의 다시점 영상을 획득하기 위한 카메라의 형태를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다시점 영상을 획득하기 위한 복수개의 이동통신단말기의 배치 방법을 보인 도면,
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기지국을 통해 다시점 영상을 획득하는 시스템을 보인 도면,
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기지국을 통해 다시점 영상을 획득하는 신호 흐름도,
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 근거리 통신을 이용하여 다시점 영상을 획득하는 시스템을 보인 도면,
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 근거리 통신을 이용하여 다시점 영상을 획득하는 신호 흐름도.
본 발명은 영상 처리 방법에 관한 것으로, 특히 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근의 영상 기술은 보다 사실적이고 현실감 있는 영상 정보의 표현을 위하여 3차원 영상을 구현하는 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 3차원 입체감을 느끼게 하는 방법은 인간의 시각적 특성을 활용하여, 기존의 디스플레이(Display) 장치에 좌시점 영상과 우시점 영상을 각각 해당 위치에 주사한 후 좌시점과 우시점을 사용자의 좌안과 우안에 분리하여 상이 맺히게 하는 방법이다. 이러한 3차원 입체감을 느끼게 하는 방법은 여러 가지 면에서 가능성을 인정받고 있다. 그러나 좌우 영상에 대한 각각 2시점으로 이미지를 표현하는 초기 모델은 실감있는 표현에 한계가 많았다. 따라서 여러 위치에서 3차원 영상을 감지할 수 있는 다시점(Multiview) 3차원 영상 디스플레이 장치들이 등장하고 있다.
다시점을 표현하는 방법은 관찰자의 미세한 시각 위치 변화에 해당하는 영상들에 대한 정보를 모두 가지고 있다가, 해당 시각 위치에 대한 좌안과 우안에 대한 영상 정보들만을 관찰자의 망막에 투사되게 함으로써 여러 각도에서 3차원 입체감을 느끼게 하는 방법이다. 그러나, 이를 위해선 해당 시점의 개수만큼의 많은 카메라와 같은 정보 입력 장치가 필요하며, 이 정보 전달을 위한 방대한 채널 용량이 요구된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다시점 영상들은 MVC(Multiview Video Coding) 등의 다시점 영상 압축 방법을 통해 효과적으로 압축되고 전송된다. 다시점 영상은 두 개 이상의 카메라를 통해 촬영된 영상물을 기하학적으로 교정하고 공간적으로 합성하여 여러 방향의 시점을 사용자에게 제공하는 3차원 영상 처리의 한 분야이다.
이하, 종래의 다시점 영상을 획득하기 위하여 복수개의 카메라를 배치하여 촬영하는 방법을 보인 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1을 참조하면, 다시점 영상을 촬영하기 위해서는 두 개 이상의 카메라가 필요하다. 복수개의 카메라는 도 1(a)에 도시된 바와 같이 하나의 피사체를 정면으로 일렬로 평행되어 배치되거나(Parallel Camera Configuration), 도 1(b)에서와 같이 안쪽으로 향하여 배치(Toed-in Camera Configuration)가 될 수 있다.
또한, 종래의 다시점 영상을 획득하기 위한 카메라의 형태를 나타낸 도면인 도 2를 참조하면, 종래의 다시점 영상을 촬영하기 위한 카메라는 도 2(a)에서와 같이 돔 형태로 구성되거나 도 2(b)에서처럼 어레이(Array) 형태로 구성됨으로써 좀 더 입체적인 영상이 촬영될 수 있도록 한다.
전술한 바와 같이 배치된 카메라를 통해 촬영된 영상은 기하학적으로 교정되고 공간적으로 합성되어 여러 방향의 시점을 사용자에게 제공한다. 이에 따라 사용자는 좀 더 실감나는 3차원 영상을 느낄 수 있게 된다. 그러나 아직은 고가의 장비가 요구되는 문제점으로 인하여 다시점 영상에 대한 다양한 서비스 개발이 제한되어 있다는 단점이 있다.
전술한 바와 같이 종래에는 고가의 장비로 인하여 다시점 영상을 이용하는 여러 응용 분야의 다양한 서비스 개발이 활발하지 못한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 두 개 이상의 이동통신단말기를 이용하여 다시점의 영상을 간편하게 획득할 수 있도록 하기 위한 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 방법을 제공한다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 카메라가 포함된 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 방법에 있어서, 적어도 하나 이상의 부단말기(Slave)들을 제어하는 하나의 주단말기(Master)가 상기 부단말기들에게 촬영 모드 진입을 위한 초기화 데이터를 전송하는 과정과, 상기 초기화 데이터를 수신한 상기 부단말기들이 촬영 모드로 진입하여 촬영 준비를 수행하는 과정과, 상기 촬영 준비가 완료될 경우 상기 주단말기로 준비 명령을 전송하는 과정과, 상기 주단말기가 상기 부단말기들로부터 상기 준비 명령을 수신하면, 촬영 시작 명령을 상기 부단말기들에게 전송하여 촬영을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
또한 카메라가 포함된 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 시스템에 있어서, 촬영 모드로 진입하기 위한 초기화 데이터를 부단말기(Slave)들에게 전송하여, 상기 모든 부단말기들로부터 촬영 준비가 완료되었다는 준비 명령을 수신할 경우 촬영 시작 명령을 상기 부단말기들에게 전송하여 촬영이 수행되도 록 제어하는 하나의 주단말기(Master)와, 상기 주단말기로부터 상기 초기화 데이터를 수신하여 촬영 준비가 완료될 경우 상기 준비 명령을 상기 주단말기에게 전송하고, 상기 주단말기로부터 상기 촬영 시작 명령이 수신될 경우 촬영을 수행하는 적어도 하나 이상의 상기 부단말기를 포함함을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 방법 및 시스템을 제시한다. 이와 같은 방법은 카메라가 장착된 두 개 이상의 이동통신단말기에서 모든 과정을 제어하는 하나의 이동통신단말기가 촬영을 위한 명령을 그외의 이동통신단말기에게 송신하면, 서로 다른 위치에 있는 이동통신단말기들은 해당 위치에서의 영상을 촬영하게 된다. 이에 따라 본 발명은 사용자에게 보다 간편하게 다시점의 영상을 획득할 수 있는 편의를 주며, 여러 분야의 서비스 개발에 이용될 수 있도록 하는 이점을 제공한다.
이하 본 발명의 실시 예에 따른 다시점 영상을 획득하기 위한 복수개의 이동통신단말기의 배치 방법을 보인 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 카메라가 장착된 복수개의 이동통신단말기(300)들은 도 1(a)에 도시된 바와 같이 일렬로 배치되어 하나의 피사체(310)를 동시에 촬영하게 된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 카메라가 장착된 이동통신단말 기(300)를 이용하여 다시점 영상을 획득하는 것이다. 이동통신단말기(300)들이 배치되는 형식은 제한적이지 않지만, 본 발명의 실시 예에서는 도 3과 같이 배치된 이동통신단말기(300)들의 경우를 설명한다. 다시점 영상 획득은 동시에 카메라를 구동시켜 영상을 획득하는 것이 중요하다. 이를 위해서 이동통신단말기(300)들은 상호 직접적으로 신호를 주고 받을 수가 있고, 다르게는 기지국을 통해 신호를 주고 받을 수 있다. 먼저, 본 발명의 제 1 실시 예에 따라 기지국을 통해 다시점 영상을 획득하는 방법을 보인 도면인 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4를 참조하면, 다시점 영상을 획득하기 위해서는 주이동통신단말기(Master)(이하, 주단말기라 칭함)(400), 기지국(Base Station)(410) 및 부이동 통신단말기(Slave)(이하, 부단말기라 칭함)(T1~T7)(420)들이 필요하다. 먼저 주이동통신단말기(400)는 임의로 배치된 이동통신단말기들 중 하나로 다시점 영상을 획득하기 위한 전체적인 과정을 제어하는 역할을 한다. 그리고 기지국(410)은 순방향 링크(Forward Link) 및 역방향 링크(Reverse Link)를 이용하여 주단말기(400)와 부단말기들(420) 간의 데이터 및 명령어들을 송수신하는 역할을 한다. 즉, 기지국(410)은 주단말기(400)와 부단말기들(420) 사이의 연결 고리로써 단말기 간의 통신을 수행하여 다시점 영상이 촬영될 수 있도록 하는 것이다. 한편, 부단말기(420)들은 적어도 하나 이상으로 구성되어 주단말기(400)로부터 촬영을 위한 명령을 수신하면 해당 위치에서의 영상을 촬영하게 된다.
전체적으로 보면 주단말기(400)는 무선 구간에서 기지국(410)의 순방향 링크 및 역방향 링크를 이용하여 부단말기(420)와의 통신을 수행한다. 이에 따라 주단말 기(400)는 부단말기(420)들과의 동기를 맞추어 다시점 영상을 획득하기 위한 촬영을 수행하게 되는 것이다.
이하 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기지국을 통해 다시점 영상을 획득하는 신호 흐름도인 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5를 참조하면, 먼저 주단말기(400)는 500 단계에서 사용자의 촬영 요청이 있는지를 판단한다. 주단말기(400)는 촬영 요청이 있을 경우 502 단계로 진행하여 촬영 모드로 진입을 하고, 504 단계에서 역방향 링크를 이용하여 초기화 데이터를 기지국(410)으로 전송한다. 그러면 기지국(410)은 주단말기(400)기가 전송한 초기화 데이터를 수신하여, 수신한 초기화 데이터를 순방향 링크를 통해 복수개의 부단말기(T1~T7)(420)들에게 전송을 하게 된다.
부단말기(420)는 506 단계에서 초기화 데이터가 수신되었는지 판단한다. 여기서 초기화 데이터는 부단말기(420)들을 촬영 모드로 진입시키기 위해 필요한 데이터로써, 이 초기화 데이터로 인하여 부단말기(420)들은 주단말기(400)와 동기를 맞출 수가 있는 것이다.
부단말기(420)는 초기화 데이터가 수신되었을 경우 508 단계로 진행하여 촬영 준비를 하게 된다. 그리고 부단말기(420)는 508 단계에서 초기화가 완료되었는지 판단하여, 초기화가 완료되었을 경우 512 단계에서 준비 명령(Ready Command)을 역방향 링크를 통해 기지국(410)으로 전송한다. 여기서 준비 명령이란 부단말기(420)가 촬영할 준비가 완료되었다는 것을 나타내는 명령어이다.
기지국(410)은 부단말기(420)들로부터 수신한 준비 명령을 주단말기(400)로 전송한다. 그러면 주단말기(400)는 514 단계에서 모든 부단말기로부터 준비 명령이 수신되었는지를 판단한다. 모든 부단말기(420)의 준비 명령이 수신되었을 경우, 주단말기(400)는 516 단계에서 수신한 준비 명령을 취합한다. 그리고 주단말기(400)는 518 단계에서 촬영 시작 명령(Run Command)을 역방향 링크를 이용하여 기지국(410)으로 전송한다. 그러면 기지국(410)은 수신한 촬영 시작 명령을 순방향 링크를 이용하여 부단말기(420)로 전송하게 된다. 부단말기(420)는 520 단계에서 촬영 시작 명령이 수신되었는지 판단하여, 촬영 시작 명령이 있을 경우 522 단계로 진행하여 촬영을 시작한다. 촬영은 주단말기(400) 및 부단말기(420)들에서 모두 수행이 되며, 명령어를 송수신하는 시간의 차를 감안하면 거의 동시에 이루어지게 된다. 또한 각 단말기들은 서로 다른 위치에 배치되어 있기 때문에, 촬영된 영상은 서로 다른 시점을 가지게 된다. 따라서, 전술한 바와 같은 방법은 주단말기(400) 및 부단말기(420)들을 이용하여 보다 간단하게 다시점 영상을 획득할 수 있는 것이다. 이때 획득된 다시점 영상들은 이후 MVC(Multiview Video Coding)등의 다시점 영상 압축 방법을 통해 압축되어 질 수 있다. 또한, 사용자는 압축 과정을 거친 다시점 영상들을 컴퓨터 등에 출력하여 좀 더 자세하게 영상을 볼 수 있는 편의를 가지게 된다.
한편, 본 발명은 전술한 도 4 및 도 5의 방식과는 다른 방식으로 이동통신 단말기를 이용하여 다시점 영상을 획득할 수가 있다. 이하 본 발명의 제 2 실시 예를 보인 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 근거리 통신을 이용하여 다시점 영상을 획득하는 시스템을 보인 도면이다. 본 발명의 제 2 실시 예에 따르면 이동통신단말기는 블루투스(BlueTooth), 지그비(ZigBee) 및 PAN(Personal Area Network) 등과 같은 근거리 네트워크(Network)를 통해 다시점 영상을 획득하게 된다. 먼저 도 6a를 참조하면, 주단말기(600)를 중심으로 초기화 데이터 및 촬영 시작 명령(이하, 촬영 명령이라 칭함)은 차례로 근접해 있는 부단말기(610)들로 전송이 된다. 구체적으로 말하자면 주단말기(600)는 근거리 네트워크 내의 가장 근접해 있는 부단말기(T1)로 근거리 통신을 통해 촬영 명령을 전송한다. 이어 촬영 명령을 수신한 부단말기(T1)는 전술한 바와 같은 방식으로 근접해 있는 또 다른 부단말기(T2)로 촬영 명령을 전송한다. 그외의 부단말기(T2~T7)들도 마찬가지의 방법으로 촬영 명령을 차례로 송수신하여 촬영이 시작되도록 한다.
한편, 근거리 통신을 통한 네트워크는 도 6a의 방식과는 별개로 도 6b와 같이 구성되어질 수 있다. 도 6b를 참조하면, 주단말기(600)는 부단말기(T1~T6)별로 각각 촬영 명령을 전송하게 된다. 이때, 본 발명의 실시 예에 따라 원거리에 있는 부단말기(T7)는 주단말기(600)와 연결이 되어 있는 게이트웨이(Gateway)를 통해 촬영 명령을 전송할 수가 있다.
이하, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 근거리 통신을 이용하여 다시점 영상을 획득하는 신호 흐름도인 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7을 참조하면, 주단말기(600)는 먼저 700 단계에서 사용자로부터 촬영 요청이 있는지를 판단을 한다. 주단말기(600)는 촬영 요청이 있을 경우 702 단계로 진행하여 촬영 모드로 진입을 한다. 그리고 주단말기(600)는 704 단계에서 초기화 데이터를 부단말기(610)로 전송한다. 이때 주단말기(600)와 하나 이상의 부단말기(610)의 연결은 전술한 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같다. 즉, 주단말기(600)는 부단말기(610)들과 근거리 네트워크를 통해 연결이 될 수 있고, 경우에 따라 게이트웨이 등을 통해 연결이 될 수 있는 것이다. 한편, 도 7의 실시 예에서는 근거리 통신을 이용하기 때문에, 도 5의 실시 예에서와는 다르게 기지국을 거치지 않는다.
부단말기(610)는 706 단계에서 초기화 데이터를 수신하였는지 판단한다. 부단말기(610)는 초기화 데이터를 수신했을 경우 708 단계로 진행하여 촬영 준비를 수행한다. 그리고 부단말기(610)는 710 단계에서 초기화가 촬영 준비가 완료되었는지를 판단하여 촬영 준비가 완료되었을 경우 712 단계에서 준비 명령을 전송하고, 그렇지 않을 경우 이전 단계로 돌아간다.
부단말기(610)가 준비 명령을 전송하면 주단말기(600)는 그 준비 명령을 수신하게 된다. 그러면 주단말기(600)는 714 단계에서 모든 부단말기(610)로부터 준비 명령이 수신되었는지를 판단한다. 이는 주단말기(600)가 모든 부단말기(610)의 촬영 준비가 완료되었는지를 체크하기 위함이다. 주단말기(600)는 준비 명령이 모두 수신되지 않았을 경우 이전 단계로 되돌아간다. 그리고 주단말기(600)는 준비 명령이 모두 수신되었을 경우에는 716 단계로 진행하여 수신한 준비 명령을 취합한다. 이어, 주단말기(600)는 718 단계에서 촬영 시작 명령을 촬영 준비가 완료된 것으로 파악된 부단말기(610)로 전송한다. 그러면 부단말기(610)는 720 단계에서 촬영 시작 명령이 수신되었는지 판단하여, 촬영 시작 명령이 수신되었을 경우 722 단 계로 진행하여 촬영을 시작한다. 이와 같이 촬영된 영상들은 기하학적인 교정과 공간적인 합성 등을 통하여 다양한 시점의 영상을 사용자에게 제공하게 된다. 또한 촬영된 영상은 다시점 압축 방법을 통해 압축되어 영상 변화 감지, 비디오 압축, 비디오 인덱싱, 카메라 해상도 및 FOV(Field of View) 확대에서 간단한 영상 편집에 이르기까지 다양한 분야에서 응용될 수 있는 이점을 제공한다.
전술한 바와 같이 본 발명은 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상의 획득으로, 기존의 고가의 장비를 대체하여 3차원 영상 분야의 폭넓은 서비스 개발이 이루어질 수 있도록 하는 이점을 제공한다. 또한, 본 발명은 콘서트장 또는 축구장과 같은 한대의 카메라로는 촬영할 수 없는 넓은 공간에서 다시점 영상을 획득할 수 있도록 하는 편의를 제공한다. 이를 통해 사용자는 좀 더 현장감 있는 영상을 체험할 수 있는 기회를 가지게 되는 이점이 있다.

Claims (8)

  1. 카메라가 포함된 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 방법에 있어서,
    적어도 하나 이상의 부단말기(Slave)들을 제어하는 하나의 주단말기(Master)가 상기 부단말기들에게 촬영 모드 진입을 위한 초기화 데이터를 전송하는 과정과,
    상기 초기화 데이터를 수신한 상기 부단말기들이 촬영 모드로 진입하여 촬영 준비를 수행하는 과정과,
    상기 촬영 준비가 완료될 경우 상기 주단말기로 준비 명령을 전송하는 과정과,
    상기 주단말기가 상기 부단말기들로부터 상기 준비 명령을 수신하면, 촬영 시작 명령을 상기 부단말기들에게 전송하여 촬영을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 초기화 데이터 및 촬영 시작 명령은
    기지국(Base Station)과의 역방향 링크(Reverse Link)를 통해 상기 부단말기로 전송되는 것을 특징으로 하는 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 준비 명령은
    기지국과의 순방향 링크(Forward Link)를 통해 상기 주단말기로 전송되는 것을 특징으로 하는 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 주단말기 및 상기 부단말기에서 촬영된 영상들을 다시점 압축 방법을 통해 압축하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 주단말기 및 상기 부단말기들은
    서로 다른 위치에 배치되어 촬영을 수행하는 것을 특징으로 하는 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 방법.
  6. 카메라가 포함된 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 시스템에 있어서,
    촬영 모드로 진입하기 위한 초기화 데이터를 부단말기(Slave)들에게 전송하 여, 상기 모든 부단말기들로부터 촬영 준비가 완료되었다는 준비 명령을 수신할 경우 촬영 시작 명령을 상기 부단말기들에게 전송하여 촬영이 수행되도록 제어하는 하나의 주단말기(Master)와,
    상기 주단말기로부터 상기 초기화 데이터를 수신하여 촬영 준비가 완료될 경우 상기 준비 명령을 상기 주단말기에게 전송하고, 상기 주단말기로부터 상기 촬영 시작 명령이 수신될 경우 촬영을 수행하는 적어도 하나 이상의 상기 부단말기를 포함함을 특징으로 하는 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 주단말기 및 부단말기 간의 통신을 수행하는 기지국을 더 포함함을 특징으로 하는 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 시스템.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 부단말기는
    원거리에 있을 경우 게이트웨이(Gateway)를 통해 상기 주단말기와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 복수개의 이동통신단말기를 이용한 다시점 영상 획득 시스템.
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