KR20090025934A - 3차원 영상을 판별하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3차원 영상을 판별하기 위한 장치에 있어서, 소정 영상이 입력되면, 상기 소정 영상이 3차원 영상인지를 판단하는데 사용하는 기준 영상들을 생성하는 기준 영상 생성부와, 상기 기준 영상들간의 차이를 계산하는 프레임차 계산부와, 상기 프레임차의 총합에 산출하고 상기 프레임차 총합에 기초하여 소정 영상이 3차원 영상인지를 판단하는 3D 영상 판별부를 포함한다.
3차원 영상, 스테레오스코픽 영상

Description

3차원 영상을 판별하기 위한 장치 및 방법{Apparatus and method for identifying three-dimensional images}
본 발명은 3차원 영상을 판별하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
카메라 기능을 갖는 카메라 폰이 널리 보급되어 있으며, 최근에는 근래에는 2차원(2D) 영상 뿐만 아니라 3차원 영상을 지원하는 카메라 폰이 등장하게 되었다. 이와 같은 카메라 폰은 두 개의 카메라 센서를 사용하여 3차원(3D) 영상을 생성함으로써 스테레오스코픽(stereoscopic) 컨텐츠를 생성한다. 스테레오스코픽 컨텐츠는 3차원 영상 데이터를 의미한다.
도 1은 3차원(3D) 영상을 지원하는 단말기에서 스테레오스코픽 컨텐츠가 생성되어 재생되는 과정을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 3차원 영상을 지원하는 단말기(100)는 예컨대, 두 개의 카메라 센서를 사용하여 좌시점 영상(2)과 우시점 영상(4)을 획득하고 이들 영상을 인코더(40)를 통해 인코딩하여 스테레오스코픽 컨텐츠 파일을 생성한다. 이 경우, 두 개의 좌우 영상(2,4)은 하나의 피사체를 촬영하여 얻어지는 영상들이다.
즉, 단말기(100)는 특정 거리만큼 떨어져서 장착된 카메라 센서 두 개를 이 용하여 피사체를 촬영하여 도 1에 도시된 바와 같이, 두 영상(2, 4) 즉, 좌우 영상을 생성하고, 이들 2개의 영상을 하나의 프레임의 절반에 각각 할당하여 하나의 프레임을 구성한다. 본 발명은 이러한 프레임을 화면 분할형 스테레오스코픽 영상(video)라고 명명한다.
이후, 스테레오스코픽 컨텐츠 파일이 재생되는 경우에는, 디코더(50)가 스테레오스코픽 컨텐츠를 디코딩하여 좌시점 영상(2)과 우시점 영상(4)을 출력한다. 이 때, 디코더(50)를 포함하는 단말이 3차원 영상을 표시할 수 없는 경우에는 도 1의 참조 부호 62에 지시된 바와 같이 좌우 영상들이 표시부 상에 표시된다.
그리고, 디코더(50)를 포함하는 단말이 3차원 영상을 표시할 수 있는 경우에는 도 1의 참조 부호 64에 지시된 바와 같은 하나의 3차원 영상이 단말의 표시부 상에 표시된다. 일반적으로 배리어(barrier) LCD가 장착된 단말에서는 기존 2차원 이미지뿐만 아니라 3차원 이미지도 표시할 수 있다.
이를 위해, 3차원 영상을 지원하는 단말은 좌시점 영상(2)과 우시점 영상(4)에 대해 수직 또는 수평 라인 인터리빙(vertical or horizontal line interleaving)을 수행함으로써 좌시점 영상(2)과 우시점 영상(4)을 하나의 입체 영상으로서 표시할 수 있다.
이 때, 3D 입체 단말에 장착된 배리어 LCD의 형식에 따라 수직 라인 인터리빙(vertical line interleaving) 또는 수평 라인 인터리빙이 선택적으로 사용된다.
이와 같이, 3D 영상을 처리할 수 없는 기존의 단말은 스테레오스코픽 컨텐츠 파일 자체에 대해 기존의 2D 파일과 구분할 수 없기 때문에 화면 분할형 스테레오 스코픽 영상에 대해서도 기존의 2D 영상과 동일한 처리를 할 수 밖에 없다. 따라서, 기존 단말은 화면 분할형 스테레오스코픽 영상을 표시하는 경우, 좌시점 및 우시점 영상이 반반씩 구성된 화면을 디스플레이하게 된다. 이는 사용자에게 부자연스러움을 초래하는 것이며, 좌시점 영상 또는 우시점 영상 한쪽만 전체화면으로 확대하여 보여주게 하는 것이 필요하다.
따라서, 본 발명은 소정 영상이 2차원 영상인지 3차원 영상인지 판별할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.
이를 위해, 본 발명은 3차원 영상을 판별하기 위한 장치에 있어서, 소정 영상이 입력되면, 상기 소정 영상이 3차원 영상인지를 판단하는데 사용하는 기준 영상들을 생성하는 기준 영상 생성부와, 상기 기준 영상들간의 차이를 계산하는 프레임차 계산부와, 상기 프레임차의 총합에 산출하고 상기 프레임차 총합에 기초하여 소정 영상이 3차원 영상인지를 판단하는 3D 영상 판별부를 포함한다.
또한, 본 발명은 3차원 영상을 판별하기 위한 방법에 있어서, 소정 영상이 입력되면, 상기 소정 영상이 3차원 영상인지를 판단하는데 사용하는 기준 영상들을 생성하는 단계와, 상기 기준 영상들간의 차이를 계산하는 단계와, 상기 프레임차의 총합에 산출하고 상기 프레임차 총합에 기초하여 소정 영상이 3차원 영상인지를 판단하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 기존의 2D 단말에서 호환이 가능한 화면분할형 스테레오스코픽 비디오 서비스가 가능하다.
　　　먼저, 본 발명은 스테레오스코픽 컨텐츠를 위한 파일포맷은 아직 정의되지 않는 상황을 가정하고 있다. 물론 지금 스테레오스코픽 컨텐츠 파일포맷 표준을 정의하기 위한 표준 회의가 진행되고 있는 상황이지만 아직 스테레오스코픽 컨텐츠 파일포맷의 표준이 완성된 것이 아니기 때문에 여기서는 스테레오스코픽 컨텐츠를 기존의 2D 영상과 같이 MP4 파일 포맷으로 저장하는 것을 가정한다.
기존 단말은 파일포맷을 가지고는 2D 영상인지 스테레오스코픽 영상인지 구분을 할 수 없다. 그에 따라 기존 단말은 좌우 영상들이 하나의 프레임의 각 절반에 할당된 화면 분할형 화면분할형 스테레오스코픽 영상을 표시하는 경우에는 동일한 2개의 이미지가 하나의 화면 상에 표시한다.
이를 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 단말은 소정 영상을 디코딩할 때, 그 영상이 2D 영상인지 3차원 영상, 즉 스테레오스코픽 영상인지를 판단한다.
스테레오스코픽 영상의 좌시점 영상 또는 우시점 영상은 약간 수평축으로 평행 이동하면, 그의 우시점 영상 또는 좌시점 영상과 거의 동일한 픽셀값을 갖는다. 상세하게 설명하면, 스테레오스코픽 영상의 좌시점 영상에만 존재하는 영역과 우시점 영상에만 존재하는 영역이 존재한다. 이 좌시점 영상 또는 우시점 영상에만 존재하는 영역을 오클루젼(occlusion) 영역이라고 칭한다. 즉, 좌시점 영상 및 우시 점 영상으로부터 오클루젼 영역을 제외하면, 이들 영상들은 거의 유사한 픽섹값을 갖는다.
본 발명의 일실시예에 따른 단말은 좌시점 영상 및 우시점 영상으로부터 오클루젼 영역을 제거하여 상기 소정 영상이 스테레오스코픽 영상인지를 판단하는데 사용하는 기준 영상들을 생성한다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 단말은 기준 영상들 간의 차이, 즉 프레임 차를 계산하고, 그 차이들의 총합이 소정 임계값보다 크면 상기 소정 영상을 2D 영상으로 판별하고, 그 차이의 총합이 소정 임계값보다 작으면 상기 소정 영상을 3D 영상으로 판별한다.
구체적으로, 상기 소정 영상이 스테레오스코픽 영상이면, 좌시점 영상 및 우시점 영상에서 오클루젼 영역을 제거함으로써 생성된 기준 영상들 간의 차이값은 작다. 왜냐하면, 상기 기준 영상들은 스테레오스코픽 영상의 좌시점 영상과 우시점 영상에 해당하여, 이들 2개의 프레임간의 픽셀 값은 거의 동일하기 때문이다. 하지만, 상기 소정 영상이 2D 영상이면, 상기 기준 영상들은 하나의 프레임의 좌측 부분과 우측 부분이므로 상기 기준 영상들 간의 차이값은 크다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예들의 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.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 단말은 디코딩된 영상의 특성을 분석하여 현재 영상이 2D 영상인지 화면 분할형 스테레오스코픽 영상인지 판별한다.
이를 위해 단말은 영상을 디코딩하는 디코더(210)와, 소정 영상이 스테레오스코픽 영상인지를 판단하는데 사용하는 기준 영상들을 생성하는 기준 영상 생성부(220)와, 기준 영상들간의 차이를 계산하는 프레임차 계산부(230)와, 프레임차의 총합에 산출하고 상기 프레임차 총합에 기초하여 소정 영상이 스테레오스코픽 영상인지를 판단하는 3D 영상 판별부(240)를 포함한다. 이들 구성요소의 구체적인 동작은 다음과 같다.
디코더(210)는 영상을 디코딩하여 기준 영상 생성부(220)로 출력한다. 기준 영상 생성부(220)는 디코더(210)로부터 디코딩된 영상을 수신하면 디코딩된 영상의 프레임을 좌우의 중심에서 절단함으로써 좌측 영상과 우측 영상을 생성한다. 이어서, 기준 영상 생성부(220)는 좌측 영상과 우측 영상들로부터 오클루젼(occlusion) 영역을 제거하여 기준 영상들을 생성한다.
도 3은 3D 영상과 2D 영상의 예들이 도시되어 있다. 도 3의 좌측에는 스테레오스코픽 영상의 예가 도시되어 있고, 도 3의 우측에는 2D 영상의 예가 도시되어 있다. 2D 영상(6)을 좌우 중심에서 절단함으로써 생성되는 좌측 부분과 우측 부분은 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 상이함을 알 수 있다.
그러나, 3D 영상을 좌우 중심으로 절단함으로써 생성되는 좌측 부분과 우측 부분(2,4)은 도 3에 도시된 바와 같이, 거의 동일함을 알 수 있다.
도 3을 참조하면, 3D 영상, 즉 스테레오스코픽 영상은 좌시점 영상(2) 및 우 시점 영상(4)을 포함하며, 좌시점 영상(2) 및 우시점 영상(4)은 각각 오클루젼 영역을 포함한다. 오클루젼 영역을 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 스테레오스코픽 영상에 포함된 오클루젼(occlusion) 영역을 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, 스테레오스코픽 영상의 좌시점 영상(300)은 우시점 영상(310)에는 존재하지 않는 제1 오클루젼(occlusion) 영역(302)을 포함하고, 스테레오스코픽 영상의 좌시점 영상(2) 및 우시점 영상(4)을 존재하지 않는 제2 오클루젼(occlusion) 영역(312)을 포함한다. 이들 오클루젼 영역이 좌시점 영상(2) 및 우시점 영상(4)로부터 제거되면, 좌시점 영상(2) 및 우시점 영상(4)은 거의 동일한 픽셀값을 갖는다.
따라서, 기준 영상 생성부(220)는 좌시점 영상(2) 및 우시점 영상(4)로부터 이들 오클루젼 영역을 제거함으로써, 기준 영상들을 생성한다. 프레임차 계산부(230)는 이들 기준 영상들의 픽셀값들간의 차이를 계산한다.
그리고, 3D 영상 판별부(240)는 프레임차의 총합에 산출한다. 이 때, 3D 영상 판별부(240)는 프레임차 값들의 절대값을 취해 더함으로써 프레임차 총합을 산출한다. 이어서, 3D 영상 판별부(240)는 상기 산출한 프레임차 총합에 기초하여 상기 디코딩된 영상이 스테레오스코픽 영상인지를 판단한다.
전술한 바와 같이, 스테레오스코픽 영상은 좌우 영상간의 프레임 차 값이 대부분 0에 가까워 이 값들을 절대값을 취해 더한 값도 상당히 작은 값이 될 것이다. 반면에 기존의 2D 영상은 좌우 중간을 기준으로 좌측 부분에서 우측 부분을 빼서 프레임 차값들을 더한 값들은 상당히 큰 값이 될 것이다.
그에 따라, 3D 영상 판별부(240)는 프레임차 총합에 기초하여 그 영상이 2D 영상인지 3차원 영상, 즉 스테레오스코픽 영상인지를 판단할 수 있다.
그에 따라, 단말은 디코딩된 영상이 2D 영상인지 3D 영상인지를 판별할 수 있고, 그 결과에 따라 디코딩된 영상이 3D 영상이면, 3D 영상의 좌시점 영상 및 우시점 영상중 하나의 영상만을 표시부(도시 생략) 상에 표시하도록 할 수 있다.
이어서, 도 5를 참조하여 3D 영상 판별을 위한 방법을 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 영상 판별을 위한 방법을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 단말은 디코딩된 영상을 수신하면 단계 410에서 디코딩된 영상의 프레임을 좌우의 중심에서 절단함으로써 생성된 좌측 영상과 우측 영상들로부터 오클루젼(occlusion) 영역을 제거하여 기준 영상들을 생성한다.
이어서, 단말은 단계 420에서 이들 기준 영상들의 픽셀값들간의 차이, 즉 프레임차를 계산하고 단계 430으로 진행한다. 단말은 단계 430에서 상기 프레임차의 총합에 산출한다. 이 때, 단말은 프레임차 값들의 절대값을 취해 더함으로써 프레임차 총합을 산출한다.
그리고, 단말은 단계 440에서 상기 산출한 프레임차 총합에 기초하여 상기 디코딩된 영상이 스테레오스코픽 영상인지를 판단한다. 구체적으로, 단말은 상기 프레임차 총합이 소정 임계값보다 작은 지를 판단한다.
전술한 바와 같이, 스테레오스코픽 영상은 좌우 영상간의 프레임 차값이 대부분 0에 가까워 이 값들을 절대값을 취해 더한 프레임차 총합도 상당히 작은 값이 될 것이다. 반면에 기존의 2D 영상은 좌우 중간을 기준으로 좌측 부분에서 우측 부분을 빼서 프레임 차값들을 더한 값들은 상당히 큰 값이 될 것이다.
이를 위해, 임계값은 프레임차 총합과 비교되는 값으로서, 비디오 컨텐츠가 스테레오스코픽 컨텐츠인지 기존의 모노스코픽 컨텐츠인지 구분하기 위한 값이다. 이 임계값은 실험적으로 또는 이론적으로 결정될 수 있다.
단말은 프레임차 총합이 소정 임계값보다 작으면, 단계 450에서 상기 디코딩된 영상이 스테레오스코픽 영상인 것으로 판별한다. 또한, 단말은 프레임차 총합이 소정 임계값보다 크면, 단계 460에서 상기 디코딩된 영상이 2D 영상인 것으로 판별한다.
그에 따라, 단말은 디코딩된 영상이 2D 영상인지 3D 영상인지를 판별할 수 있고, 그 결과에 따라 디코딩된 영상이 3D 영상이면, 3D 영상의 좌시점 영상 및 우시점 영상중 하나의 영상만을 표시부(도시 생략) 상에 표시하도록 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따라, 소정 영상이 화면분할형 스테레오스코픽 영상으로 판별되면 기존의 2D 단말에서 재생하기 위하여 화면분할형 스테레오스코픽 영상의 좌우 중간을 기준으로 좌측에 있는 좌시점 영상 또는 우측에 있는 우시점 영상을 전체화면으로 확대하여 2D 단말 화면에 디스플레이 해주게 된다. 이렇게 함으로써 2D 단말을 가진 사용자에게 화면분할형 스테레오스코픽 비디오를 그냥 디스플레이 함으로써 느끼는 부자연스러움을 없앨 수 있으며, 3D 입체 단말은 물론 2D 단말에서도 호환이 되는 화면분할형 스테레오스코픽 비디오 서비스가 가능하다. 　
한편, 전술한 실시예에서는 화면분할형 스테레오스코픽 영상에서 좌우 영상 이 좌우로 결합된 예를 설명하였지만, 좌우 영상이 상하로 결합된 경우에도 본 발명이 적용될 수 있음은 당업자에게 명백하다.
도 1은 3차원 영상을 지원하는 단말기에서 스테레오스코픽 컨텐츠가 생성되어 재생되는 과정을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면,
도 3은 3D 영상과 2D 영상의 예들을 도시한 도면,
도 4는 3D 영상에 포함된 오클루젼(occlusion) 영역을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 영상 판별을 위한 방법을 나타낸 도면.

Claims (10)

  1. 3차원 영상을 판별하기 위한 장치에 있어서,
    소정 영상이 입력되면, 상기 소정 영상이 3차원 영상인지를 판단하는데 사용하는 기준 영상들을 생성하는 기준 영상 생성부와,
    상기 기준 영상들간의 차이를 계산하는 프레임차 계산부와,
    상기 프레임차의 총합에 산출하고 상기 프레임차 총합에 기초하여 소정 영상이 3차원 영상인지를 판단하는 3D 영상 판별부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 판별 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기준 영상 생성부는 상기 소정 영상의 프레임을 좌우의 중심에서 절단함으로써 획득된 좌측 영역과 우측 영역으로부터 오클루젼(occlusion) 영역을 제거하여 기준 영상들을 생성하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 판별 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 소정 영상을 디코딩하여 상기 기준 영상 생성부로 출력하는 디코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 판별 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 3차원 영상 판별부는 상기 프레임차 값들의 절대값을 취해 더함으로써 프레임차 총합을 산출하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 판별 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 3차원 영상 판별부는 상기 프레임차 총합을 소정 임계값과 비교하고, 상기 프레임차 총합이 소정 임계값보다 작으면 상기 소정 영상이 3D 영상인 것으로 판별하고 상기 프레임차 총합이 소정 임계값보다 크면, 상기 소정 영상이 2차원 영상인 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 판별 장치.
  6. 3차원 영상을 판별하기 위한 방법에 있어서,
    소정 영상이 입력되면, 상기 소정 영상이 3차원 영상인지를 판단하는데 사용하는 기준 영상들을 생성하는 단계와,
    상기 기준 영상들간의 차이를 계산하는 단계와,
    상기 프레임차의 총합에 산출하고 상기 프레임차 총합에 기초하여 소정 영상이 3차원 영상인지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 판별 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기준 영상 생성 단계는,
    상기 소정 영상의 프레임을 좌우의 중심에서 절단함으로써 좌측 영역과 우측 영역을 획득하는 단계와,
    상기 좌측 영역과 우측 영역으로부터 오클루젼(occlusion) 영역을 제거하여 기준 영상들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 판별 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 기준 영상 생성 단계 이전에, 상기 소정 영상을 디코딩하여 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 판별 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 판단 단계는 상기 프레임차 값들의 절대값을 취해 더함으로써 프레임차 총합을 산출하는 단계인 것을 특징으로 하는 3차원 영상 판별 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 판단 단계는 상기 프레임차 총합을 소정 임계값과 비교하고, 상기 프레임차 총합이 소정 임계값보다 작으면 상기 소정 영상이 3D 영상인 것으로 판별하고 상기 프레임차 총합이 소정 임계값보다 크면, 상기 소정 영상이 2차원 영상인 것으로 판별하는 단계인 것을 특징으로 하는 3차원 영상 판별 방법.
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