KR20080100984A - 3차원 영상 디스플레이 방법 및 장치 - Google Patents

3차원 영상 디스플레이 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3차원 영상 디스플레이 방법 및 장치에 관한 것으로서, 본 3차원 영상 디스플레이 방법은, 소정의 표시 초점 각도로 표시되는 좌안 영상신호와 우안 영상신호로 이루어진 3차원 영상을 디스플레이하는 단계와; 상기 표시 초점 각도에 대한 사용자의 시야 초점 각도의 보정이 필요한지를 판단하는 단계와; 상기 시야 초점 각도의 보정이 필요한 것으로 판단된 경우, 상기 좌안 영상신호와 상기 우안 영상신호 간의 픽셀 거리를 계산하는 단계와; 화면 중심으로부터 좌우 방향으로 상기 픽셀 거리의 1/2 픽셀 거리만큼씩 이격된 지점에 소정의 인디케이터 마크를 각각 표시하는 단계를 포함한다. 이에 의하여, 사용자의 시야 초점 각도를 보정해 줌으로써 3차원 영상에 대한 정확한 입체감을 제공할 수 있다.
3차원, 영상, 디스플레이, 시야각, 초점 보정

Description

3차원 영상 디스플레이 방법 및 장치{Three-dimensional picture display method and apparatus}

도 1은 3차원 영상 소스를 디스플레이할 때, 영상 소스의 초점 각도와 사용자의 초점 각도와의 일치 및 불일치 관계를 보여주는 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 디스플레이 방법의 실행 과정을 보여주는 흐름도.

도 4는 3차원 영상 디스플레이에 있어서의 좌,우 영상신호에 대한 히스토그램을 보여주는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 3차원 영상 디스플레이 방법에 따라 화면의 중심으로부터 좌우방향으로 인디케이터 마크를 각각 표시한 상태를 보여주는 도면.

도 6 및 도 7은 본 발명의 방법에 의해 사용자의 초점 각도(시야각)를 보정하는 개요를 보여주는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 스크린(결상 화면) 210 : 디스플레이부

220 : 영상신호 처리부 230 : 제어부

240 : 메모리 250 : 사용자 입력부

400L,400R : 인디케이터 마크

본 발명은 3차원 영상 디스플레이 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 3차원 영상을 디스플레이함에 있어서 영상 소스에서 기록된 사물의 표시 초점 각도와 사용자의 시야 초점 각도가 일치하도록 하는 3차원 영상 디스플레이 방법 및 장치에 관한 것이다.

3차원 영상은 소정의 표시 초점 각도로 표시되는 좌안 영상신호와 우안 영상신호로 이루어진다. 이러한 좌안 영상신호와 우안 영상신호가 디스플레이 장치에 공급되면, 디스플레이 장치는 입력받은 좌안 영상신호와 우안 영상신호를 시간적으로 순차적으로 분리하여 화면에 표시한다. 사용자가 좌안 영상신호와 우안 영상신호를 각각 분리하여 볼 수 있는 수단(예를 들면, 안경식 셔터)을 이용하여 화면에 표시된 영상을 바라볼 때, 사용자의 좌안 및 우안에는 좌안 영상신호와 우안 영상신호가 각각 분리되어 입력되며, 이에 의해 사용자는 입체 영상을 느낄 수 있게 된다.

이와 같이 3차원 영상을 3차원 재생 디스플레이 장치를 이용하여 재생하였을 때, 사용자는 카메라 혹은 컴퓨터 그래픽 기술로 제작된 영상 소스에서 기록된 사물의 표시 초점 각도와 동일한 시야 초점 각도로 상을 바라보아야 정확한 입체감을 느낄 수 있다. 입체 화면 감상 시 사용자는 종종 입체의 초점을 잃거나, 감상을 시작할 때 사용자의 눈이 초점을 맞추지 못해서 입체감을 느끼는 초점을 찾을 때까지 인위적으로 시야 각도를 바꾸는 시도를 반복하게 된다. 이것은 도 1에 도시된 바와 같이, 영상 소스의 초점 각도 F'와 사용자(감상자)의 초점 각도 F"가 처음부터 일치하면, 사용자는 아무 문제없이 입체감을 느끼게 되지만, 영상 소스의 초점 각도 F'와 사용자(감상자)의 초점 각도 F"가 불일치할 경우 사용자는 입체감을 느끼지 못하고 초점을 찾아 헤매게 된다.

즉, 좌우 영상 소스는 표시 초점 각도 F'로 L' 및 R'에서 스크린(결상 화면)(100)과 각각 만나 상을 맺고 있는데, 사용자는 시야 초점 각도 F"로 L", R"에서 스크린(결상 화면)(100)과 각각 만나고 있어 영상 소스의 초점 각도 F'와 사용자(감상자)의 초점 각도 F"가 일치하지 않게 된다. 이에 따라 사용자(감상자)는 자신의 초점 각도 F"가 영상 소스의 초점 각도 F'와 일치될 때까지 입체감을 느끼지 못하게 되는 것이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 3차원 영상을 디스플레이함에 있어서 영상 소스에서 기록된 사물의 표시 초점 각도와 사용자의 시야 초점 각도가 불일치할 경우 사용자의 시야 초점 각도를 보정해 줌으로써 3차원 영상에 대한 정확한 입체감을 느낄 수 있도록 해주는 3차원 영상 디스플레이 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 3차원 영상 디스플레이 방법은, 3차원 영상 디스플레이 방법에 있어서, 소정의 표시 초점 각도로 표시되는 좌안 영상신호와 우안 영상신호로 이루어진 3차원 영상을 디스플레이하는 단계와; 상기 표시 초점 각도에 대한 사용자의 시야 초점 각도의 보정이 필요한지를 판단하는 단계와; 상기 시야 초점 각도의 보정이 필요한 것으로 판단된 경우, 상기 좌안 영상신호와 상기 우안 영상신호 간의 픽셀 거리를 계산하는 단계와; 화면 중심으로부터 좌우 방향으로 상기 픽셀 거리의 1/2 픽셀 거리만큼씩 이격된 지점에 소정의 인디케이터 마크를 각각 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 시야 초점 각도의 보정이 필요한지의 여부를 판단하는 것은 사용자로부터 초점 보정 명령이 입력됨으로써 이루어진다. 그러나, 경우에 따라서는 사용자의 의지와는 관계없이 상기 표시 초점 각도에 대응하여 일정 주기로 특정 인디케이터 마크를 표시하여 사용자(3차원 영상 감상자)가 그 마크를 바라봄으로써 자신의 시야 초점 각도를 맞출 수 있도록 할 수도 있다.

또한, 상기 픽셀 거리의 계산은, 상기 좌안 영상신호와 상기 우안 영상신호의 히스토그램(histogram)에 따른 표시분포를 분석하여 좌우 영상신호의 각 표시분포 간의 물리적 거리를 구하고, 상기 물리적 거리를 픽셀 단위의 거리로 등가 변환함으로써 이루어 질 수 있다. 그러나, 경우에 따라서는 위에서와 같은 히스토그램에 따른 표시분포를 이용하는 것이 아니라, 영상신호 분석과 관련된 다른 형태의 정보나 데이터를 이용하여 픽셀 거리를 구할 수도 있다.

또한, 상기 인디케이터 마크는 미리 생성하여 저장할 수도 있고, 필요에 따 라 그때 그때 생성할 수도 있다.

또한, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 3차원 영상 디스플레이 장치는, 소정의 표시 초점 각도로 표시되는 좌안 영상신호와 우안 영상신호로 이루어진 3차원 영상을 디스플레이하는 3차원 영상 디스플레이 장치에 있어서, 디스플레이부와; 영상신호 처리부와; 상기 3차원 영상의 표시 중에, 상기 표시 초점 각도에 대한 상기 시야 초점 각도의 보정필요 여부를 판단하고, 보정이 필요하다고 판단한 경우 상기 좌안 영상신호와 상기 우안 영상신호 간의 픽셀 거리를 계산하고, 상기 디스플레이부에 화면 중심으로부터 좌우 방향으로 상기 픽셀 거리의 1/2 픽셀 거리만큼씩 이격된 지점에 상기 소정의 인디케이터 마크를 각각 표시하도록 상기 영상신호 처리부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 사용자로부터 초점 보정 명령을 입력받기 위한 사용자 입력부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 사용자 입력부를 통해 초점 보정 명령이 입력된 경우에 상기 표시 초점 각도에 대한 시야 초점 각도의 보정이 필요한 것으로 판단할 수 있다. 그러나, 경우에 따라서는 상기 제어부는 상기 영상신호 처리부를 제어하여 상기 디스플레이부를 통해 사용자의 의지와는 관계없이 상기 표시 초점 각도에 대응하여 일정 주기로 특정 인디케이터 마크를 표시하도록 함으로써 사용자(3차원 영상 감상자)가 그 마크를 바라봄으로써 자신의 시야 초점 각도를 맞출 수 있도록 할 수도 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 좌안 영상신호와 상기 우안 영상신호의 히스토그램(histogram)에 따른 표시분포를 분석하여 좌우 영상신호의 각 표시분포 간의 물 리적 거리를 구하고, 그 물리적 거리를 픽셀 단위의 거리로 등가 변환함으로써 상기 좌안 영상신호와 상기 우안 영상신호 간의 픽셀 거리를 계산할 수 있다. 그러나, 경우에 따라서는 위에서와 같은 히스토그램에 따른 표시분포를 이용하는 것이 아니라, 영상신호 분석과 관련된 다른 형태의 정보나 데이터를 이용하여 픽셀 거리를 구할 수도 있다.

또한, 상기 인디케이터 마크를 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다. 여기서 이와 같은 인디케이터 마크는 미리 생성하여 저장할 수도 있고, 필요에 따라 그때 그때 생성할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 디스플레이 장치는소정의 표시 초점 각도로 표시되는 좌안 영상신호와 우안 영상신호로 이루어진 3차원 영상을 디스플레이한다. 이러한 3차원 영상 디스플레이 장치는 영상(정지영상, 동영상 및 3차원 영상 등)을 표시하는 디스플레이부(210)와, 입력된 영상신호를 처리하여 상기 디스플레이부(210)에 제공하는 영상신호 처리부(220)와, 상기 디스플레이부(210)와 영상신호 처리부(220)를 제어하는 제어부(230) 및 초점 보정 명령의 입력을 위한 사용자 입력부(250)를 포함한다.

상기 제어부(230)는 상기 3차원 영상의 표시 중에, 상기 표시 초점 각도에 대한 상기 시야 초점 각도의 보정필요 여부를 판단하고, 보정이 필요하다고 판단한 경우 상기 좌안 영상신호와 상기 우안 영상신호 간의 픽셀 거리를 계산하고, 상기 디스플레이부(210)에 화면 중심으로부터 좌우 방향으로 상기 픽셀 거리의 1/2 픽셀 거리만큼씩 이격된 지점에 상기 소정의 인디케이터 마크를 각각 표시하도록 상기 영상신호 처리부(220)를 제어한다.

여기서, 상기 사용자 입력부(250)는 일반 TV의 리모컨처럼 본체와 별도로 마련될 수도 있고, 본체와 일체로 마련될 수도 있다. 상기 제어부(230)는 이와 같은 사용자 입력부(250)를 통해 초점 보정 명령이 입력된 경우에 상기 표시 초점 각도에 대한 시야 초점 각도의 보정이 필요한 것으로 판단할 수 있다. 그러나, 경우에 따라서는 상기 제어부(230)는 상기 영상신호 처리부(220)를 제어하여 상기 디스플레이부(210)를 통해 사용자의 의지와는 관계없이 상기 표시 초점 각도에 대응하여 일정 주기로 특정 인디케이터 마크를 표시하도록 함으로써 사용자(3차원 영상 감상자)가 그 마크를 바라봄으로써 자신의 시야 초점 각도를 맞출 수 있도록 할 수도 있다.

또한, 상기 제어부(230)는 상기 좌안 영상신호와 상기 우안 영상신호의 히스토그램(histogram)(도 4 참조, 이에 대해서는 후술됨)에 따른 표시분포를 분석하여 좌우 영상신호의 각 표시분포 간의 물리적 거리를 구하고, 그 물리적 거리를 픽셀 단위의 거리로 등가 변환함으로써 상기 좌안 영상신호와 상기 우안 영상신호 간의 픽셀 거리를 계산할 수 있다. 그러나, 경우에 따라서는 위에서와 같은 히스토그램에 따른 표시분포를 이용하는 것이 아니라, 영상신호 분석과 관련된 다른 형태의 정보나 데이터를 이용하여 픽셀 거리를 구할 수도 있다.

또한, 여기서 상기 인디케이터 마크를 저장하는 메모리(240)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 이와 같은 인디케이터 마크는 미리 생성하여 저장할 수도 있고, 필요에 따라 그때 그때 생성할 수도 있다.

그러면, 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 디스플레이 장치에 기초하여 3차원 영상 디스플레이 방법에 대하여 설명해 보기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상 디스플레이 방법의 실행 과정을 보여주는 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 3차원 영상 디스플레이 방법에 따라 먼저 소정의 표시 초점 각도로 표시되는 좌안 영상신호와 우안 영상신호로 이루어진 3차원 영상을 디스플레이한다(단계 S311).

이후 이와 같이 3차원 영상이 표시되는 중에, 상기 표시 초점 각도에 대한 사용자의 시야 초점 각도의 보정이 필요한지를 판단한다(단계 S312). 여기서, 이와 같이 시야 초점 각도의 보정이 필요한지의 여부를 판단하는 것은 사용자로부터 초점 보정 명령이 입력됨으로써 이루어진다. 예컨대, 사용자가 3차원 영상을 시청(감상) 중에 영상 소스의 표시 초점 각도와 자신의 시야 초점 각도가 일치하지 않아 입체감을 느끼지 못하게 되어 자신의 시야 초점 각도 보정이 필요하다고 생각될 경우, 디스플레이 장치에 혹은 디스플레이 장치를 원격 제어하는 리모컨과 같은 장치에 마련되어 있는 초점 보정용 버튼이나 키 조작을 통해 초점 각도 보정 명령을 입 력하게 된다. 그러나, 경우에 따라서는 사용자의 의지와는 관계없이 상기 표시 초점 각도에 대응하여 일정 주기로 특정 인디케이터 마크를 표시하여 사용자(3차원 영상 감상자)가 그 마크를 바라봄으로써 자신의 시야 초점 각도를 맞출 수 있도록 할 수도 있다.

상기 단계 S312에서, 상기 시야 초점 각도의 보정이 필요한 것으로 판단된 경우, 상기 좌안 영상신호와 상기 우안 영상신호 간의 픽셀 거리를 계산한다(단계 S313).

여기서, 상기 픽셀 거리의 계산은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 좌안 영상신호와 상기 우안 영상신호의 히스토그램(histogram)에 따른 표시분포를 분석하여 좌우 영상신호의 각 표시분포 간의 물리적 거리(D)를 구하고, 그 물리적 거리(D)를 픽셀 단위의 거리로 등가 변환함으로써 이루어질 수 있다. 여기서, 이와 같은 물리적 거리(D)를 픽셀 단위의 거리로 등가 변환하는 것은 영상신호 처리부(220)(예컨대, 스케일러)에 의해 수행되는데, 스케일러는 어떠한 화면(예를 들면, HDTV의 화면)에 대한 픽셀 정보(예컨대, 1280*720)를 이미 알고 있어 상기 물리적 거리(D) 정보를 제공하면, 그 물리적 거리(D)가 전체적으로 몇 픽셀에 해당하는지를 계산해 낼 수 있게 된다. 여기서 또한, 이와 같은 픽셀 거리의 계산은, 위에서와 같이 히스토그램에 따른 표시분포를 이용할 수도 있지만, 경우에 따라서는 영상신호 분석과 관련된 다른 형태의 정보나 데이터를 이용하여 수행될 수도 있다.

이상에 의해, 픽셀 거리의 계산이 완료되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 화면 중심(C)으로부터 좌우 방향으로, 구해진 전체 픽셀 거리(P)의 1/2 픽셀 거리만큼씩 이격된 지점에 소정의 인디케이터 마크(400L)(400R)를 각각 표시한다(단계 S314).

여기서, 상기 인디케이터 마크(400L)(400R)는 미리 생성하여 저장할 수도 있고, 필요에 따라 그때 그때 생성할 수도 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 방법에 의해 사용자의 시야 초점 각도를 보정하는 개요를 나타낸 것으로서, 도 6에서와 같이 스크린(결상 화면)(100)에 재생되고 있는 영상 L, R이 이루는 표시 초점 각도와 사용자의 시야 초점 각도가 일치하지 않을 경우, 도 7에서와 같이 스크린(결상 화면)(100)에 좌, 우 인디케이터 이미지(400L)(400R)를 띄워 사용자가 그것을 바라보게 함으로써, 사용자의 시야 초점 각도를 재생되고 있는 영상 L, R이 이루는 표시 초점 각도와 일치시키며, 이에 의해 사용자의 시야 초점 각도를 보정하게 되는 것이다. 그리고 이와 같은 사용자의 시야 초점 각도 보정에 의해 사용자는 3차원 영상에 대한 정확한 입체감을 느낄 수 있게 된다.

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 3차원 영상을 디스플레이함에 있어서 영상 소스에서 기록된 사물의 초점 각도와 사용자의 초점 각도가 불일치할 경우 특정 인디케이터 마크를 화면에 표시하여 사용자의 초점 각도를 보정해 줌으로써 3차원 영상에 대한 정확한 입체감을 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 3차원 영상 디스플레이 방법에 있어서,
    소정의 표시 초점 각도로 표시되는 좌안 영상신호와 우안 영상신호로 이루어진 3차원 영상을 디스플레이하는 단계와;
    상기 표시 초점 각도에 대한 사용자의 시야 초점 각도의 보정이 필요한지를 판단하는 단계와;
    상기 시야 초점 각도의 보정이 필요한 것으로 판단된 경우, 상기 좌안 영상신호와 상기 우안 영상신호 간의 픽셀 거리를 계산하는 단계와;
    화면 중심으로부터 좌우 방향으로 상기 픽셀 거리의 1/2 픽셀 거리만큼씩 이격된 지점에 소정의 인디케이터 마크를 각각 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 디스플레이 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시야 초점 각도의 보정이 필요한지를 판단하는 단계는 사용자로부터 초점 보정 명령을 입력받는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 디스플레이 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 픽셀 거리의 계산 단계는,
    상기 좌안 영상신호와 상기 우안 영상신호의 히스토그램(histogram)에 따른 표시분포를 분석하여 좌우 영상신호의 각 표시분포 간의 물리적 거리를 구하는 단계와;
    상기 물리적 거리를 픽셀 단위의 거리로 등가 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 디스플레이 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 소정의 인디케이터 마크를 미리 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 디스플레이 방법.
  5. 소정의 표시 초점 각도로 표시되는 좌안 영상신호와 우안 영상신호로 이루어진 3차원 영상을 디스플레이하는 3차원 영상 디스플레이 장치에 있어서,
    디스플레이부와;
    영상신호 처리부와;
    상기 3차원 영상의 표시 중에, 상기 표시 초점 각도에 대한 상기 시야 초점 각도의 보정필요 여부를 판단하고, 보정이 필요하다고 판단한 경우 상기 좌안 영상신호와 상기 우안 영상신호 간의 픽셀 거리를 계산하고, 상기 디스플레이부에 화면 중심으로부터 좌우 방향으로 상기 픽셀 거리의 1/2 픽셀 거리만큼씩 이격된 지점에 상기 소정의 인디케이터 마크를 각각 표시하도록 상기 영상신호 처리부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    사용자로부터 초점 보정 명령을 입력받기 위한 사용자 입력부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 사용자 입력부를 통해 초점 보정 명령이 입력된 경우에 상기 표시 초점 각도에 대한 시야 초점 각도의 보정이 필요한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 좌안 영상신호와 상기 우안 영상신호의 히스토그램(histogram)에 따른 표시분포를 분석하여 좌우 영상신호의 각 표시분포 간의 물리적 거리를 구하고, 그 물리적 거리를 픽셀 단위의 거리로 등가 변환함으로써 상기 좌안 영상신호와 상기 우안 영상신호 간의 픽셀 거리를 계산하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 디스플레이 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 소정의 인디케이터 마크를 저장하는 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 디스플레이 장치.
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