KR20110037068A - 입체 영상 기기 및 화질 조절 방법 - Google Patents

Abstract

입체 영상 기기 및 화질 조절 방법이 개시된다. 안경부에 입체 영상 데이터에 관한 동기 신호를 제공하는 입체 영상 기기는 안경부와의 거리를 감지하여 상기 감지된 거리를 출력하는 거리감지센서, 및 출력된 거리에 따라 입체 영상 데이터를 디스플레이하기 위한 화질 요소를 조절하는 제어부를 구비한다. 본 발명에 따른 입체 영상 기기 및 화질 조절 방법에 의하면, 입체 영상을 시청시에 시청 거리에 따라 화질 요소를 자동으로 변화시켜서, 사용자로 하여금 입체 영상을 눈의 피로 및 어지럼증을 느끼지 않고 편안하게 시청할 수 있도록 한다.

입체 영상, 안경, 거리, 화질

Description

입체 영상 기기 및 화질 조절 방법{An apparatus for displaying stereoscopic image and a method for controlling video quality}

본 발명은 입체 영상 기기 및 화질 조절 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 디스플레이되는 입체 영상의 화질을 조절하기 위한 입체 영상 기기 및 방법에 관한 것이다.

최근 3차원(3 dimensions; 3D) 디스플레이에 대한 관심이 점점 높아져 가고 있다. 기존에도 물론 3차원 디스플레이가 존재하였으나 3차원 콘텐츠 자체가 많지 않았을 뿐만 아니라 양질의 3차원 디스플레이할 수 있는 기술의 부재로 그리 시장성이 큰 기술이라고 볼 수 없었다.

하지만, 요즘은 허리우드(Hollywood)에서 제작하는 많은 영화가 3차원으로 제작, 기획되고 있고, 그에 발맞추어 3차원 콘텐츠를 시청할 수 있는 디스플레이가 구비되고 있는 실정이다.

이러한 3D 콘텐츠 및 관심의 증가는 향후 가정에서 3D 영상을 즐기는 시대의 도래를 예고하고 있다.

다만, 종래 디스플레이 장치의 기본 동작 원리에 따라 3D 영상을 즐기는 과 정에서 크로스토크(Crosstalk)나 휘도 등의 문제로 인해 원활한 3D 영상의 시청이 불편함 문제가 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 입체 영상 시청시에 시청자가 어지러움을 느끼는 것을 방지하기 위해 입체 영상의 화질을 조절할 수 있는 입체 영상 기기 및 화질 조절 방법을 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 입체 영상 기기는, 안경부에 입체 영상 데이터에 관한 동기 신호를 제공하는 입체 영상 기기에 있어서, 상기 안경부와의 거리를 감지하여 상기 감지된 거리를 출력하는 거리감지센서, 및 상기 출력된 거리에 따라 상기 입체 영상 데이터를 디스플레이하기 위한 화질 요소를 조절하는 제어부를 구비한다. 여기서 상기 화질 요소는 밝기 및 선명도 중 적어도 하나를 포함한다.

상기 입체 영상 기기는, 상기 입체 영상 데이터를 화면에 디스플레이하는 디스플레이부, 상기 입체 영상 데이터의 배열을 상기 디스플레이부의 디스플레이 포맷에 따라 재배열하고, 상기 재배열된 입체 영상 데이터에 관한 동기 신호를 생성하는 3D 포멧터, 및 상기 생성된 동기 신호를 상기 안경부로 출력하는 IR 에미터를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 출력된 거리와 사전에 설정된 기준 거리를 비교하고, 상기 출력된 거리가 상기 기준 거리보다 큰 경우에는, 상기 화질 요소의 값을 증가시킬 수 있다.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 출력된 거리와 사전에 설정된 기준 거리를 비교하여, 상기 출력된 거리가 상기 기준 거리보다 작은 경우에는, 상기 화질 요소의 값을 감소시킬 수 있다.

바람직하게, 상기 제어부는 PSM(Picture Screen Mode) 데이터를 조절하여 화질 요소를 조절할 수 있다.

바람직하게, 상기 거리감지센서는 상기 안경부로부터 출력된 거리감지신호를 수신하는 수광부를 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 제어부는 자동 화질 설정 명령이 수신된 경우에 상기 화질 요소를 조절할 수 있다.

상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 화질 조절 방법은, 안경부에 입체 영상 데이터에 관한 동기 신호를 제공하는 입체 영상 기기의 화질을 조절하는 방법에 있어서, 상기 안경부와의 거리를 감지하여 상기 감지된 거리를 출력하는 단계, 및 상기 출력된 거리에 따라 상기 입체 영상 데이터를 디스플레이하기 위한 화질 요소를 조절하는 단계를 갖는다. 여기서, 상기 화질 요소는 밝기 및 선명도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 화질 요소를 조절하는 단계는, 상기 출력된 거리와 사전에 설정된 기준 거리를 비교하는 단계, 및 상기 출력된 거리가 상기 기준 거리보다 큰 경우에는, 상기 화질 요소의 값을 증가시키는 단계를 갖는다.

바람직하게, 상기 화질 요소를 조절하는 단계는, 상기 출력된 거리와 사전에 설정된 기준 거리를 비교하는 단계, 및 상기 출력된 거리가 상기 기준 거리보다 작 은 경우에는, 상기 화질 요소의 값을 감소시키는 단계를 갖는다.

바람직하게, 상기 화질 요소를 조절하는 단계에서, PSM(Picture Screen Mode) 데이터를 조절하여 화질 요소를 조절할 수 있다.

바람직하게, 상기 감지된 거리를 출력하는 단계는, 상기 안경부로부터 출력된 거리감지신호를 수신하는 단계, 및 상기 수신된 거리감지신호를 기초로 상기 거리를 감지하는 단계를 갖는다.

바람직하게, 상기 화질 조절 방법은 자동 화질 설정 명령이 수신된 경우에, 상기 화질 요소를 조절하는 단계를 수행한다.

본 발명에 따른 입체 영상 기기 및 화질 조절 방법에 의하면, 입체 영상을 시청시에 시청 거리에 따라 화질 요소를 자동으로 변화시켜서, 사용자로 하여금 입체 영상을 눈의 피로 및 어지럼증을 느끼지 않고 편안하게 시청할 수 있도록 한다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당해 기술분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 함을 밝혀두고자 한다.

본 발명은, 3차원(3 dimensions; 이하 '3D') 영상 또는 입체 영상을 디스플레이하는 과정에서 시청 거리에 따라 화질 요소를 자동으로 변화시키는 입체 영상 기기 및 입체 영상 화질 조정 방법을 제공하고자 한다.

이하 본 명세서에서는 본 발명의 기술적 사상을 설명함에 있어서, 설명의 편의를 위해 입체 영상을 처리할 수 있는 수신 시스템의 디스플레이 장치가 좌 영상과 우 영상을 순차적으로 보여주는 액티브(active) 방식을 예로 하여 설명한다.

본 발명과 관련하여, 먼저 입체 영상에 대해 간략하게 설명하면, 다음과 같다.

입체 영상으로는 두 개의 시점을 고려하는 스테레오(또는 스테레오스코픽) 영상, 세 개의 시점 이상을 고려하는 다시점 영상 등이 있다. 스테레오 영상은 일정한 거리로 이격되어 있는 좌측 카메라와 우측 카메라로 동일한 피사체를 촬영하여 획득한 1쌍의 좌우 영상을 말한다. 다시점 영상은 일정한 거리나 각도를 갖는 3개 이상의 카메라로 동일한 피사체를 촬영하여 획득한 3개 이상의 영상을 말한다.

스테레오 영상의 전송 포맷으로는 싱글 비디오 스트림 포맷(single video stream format)과 멀티 비디오 스트림 포맷(multi video stream format)이 있다. 싱글 비디오 스트림 포맷으로는 도 1의 (a)의 사이드 바이 사이드(side by side), 도 1의 (b)의 탑/다운(top/down), 도 1의 (c)의 인터레이스드(interlaced), 도 1의 (d)의 프레임 시퀀셜(frame sequential), 도 1의 (e)의 체커 보드(checker board), 도 1의 (f)의 애너그리프(anaglyph) 등이 있다.

도 1의 (a)의 사이드 바이 사이드 포맷은 좌 영상과 우 영상을 각각 수평 방향으로 1/2 서브 샘플링(sub sampling)하고, 샘플링한 좌 영상을 좌측에, 샘플링한 우 영상을 우측에 위치시켜 하나의 스테레오 영상을 만든 경우이다.

도 1의 (b)의 탑/다운 포맷은 좌 영상과 우 영상을 각각 수직 방향으로 1/2 서브 샘플링하고, 샘플링한 좌 영상을 상부에, 샘플링한 우 영상을 하부에 위치시켜 하나의 스테레오 영상을 만든 경우이다.

도 1의 (c)의 인터레이스드 포맷은 좌 영상과 우 영상을 각각 수직 방향으로 1/2 서브 샘플링하고, 샘플링한 좌 영상의 화소와 우 영상의 화소가 라인마다 교대로 위치하도록 하여 스테레오 영상을 만들거나, 좌 영상과 우 영상을 각각 수평 방향으로 1/2 서브 샘플링하고, 샘플링한 좌 영상의 화소와 우 영상의 화소가 한 화소씩 교대로 위치하도록 하여 스테레오 영상을 만든 경우이다.

도 1의 (d)의 프레임 시퀀셜 포맷은 좌 영상과 우 영상을 서브 샘플링하는 것이 아니라, 각 영상을 하나의 프레임으로 하여 순차적으로 번갈아 위치하도록 하여 스테레오 영상을 만든 경우이다.

도 1의 (e)의 체커 보드 포맷은 좌 영상과 우 영상을 각각 수직과 수평 방향으로 1/2 서브 샘플링하고, 샘플링한 좌 영상의 화소와 우 영상의 화소가 한 화소씩 교대로 위치하도록 하여 스테레오 영상을 만든 경우이다.

멀티 비디오 스트림 포맷으로는 도 2의 (a)의 풀 좌/우(Full left/right), 도 2의 (b)의 풀 좌/하프 우(Full left/Half right), 도 2의 (c)의 2D 비디오/깊이(2D video/depth) 등이 있다.

도 2의 (a)의 풀 좌/우 포맷은 좌 영상과 우 영상을 순차적으로 각각 전송하는 경우이고, 도 2의 (b)의 풀 좌/하프 우 포맷은 좌 영상은 그대로, 우 영상은 수직 또는 수평 방향으로 1/2 서브 샘플링하여 전송하는 경우이다. 도 2의 (c)의 2D 비디오/깊이 포맷은 좌 영상과 우 영상 중 하나의 영상과 다른 하나의 영상을 만들어내기 위한 깊이 정보를 함께 전송하는 경우이다.

이때, 스테레오 영상 또는 다시점 영상은 MPEG 또는 여러 가지 방법으로 압축 부호화되어 수신 시스템으로 전송된다. 예를 들어, 사이드 바이 사이드 포맷, 탑/다운 포맷, 인터레이스드 포맷, 체커 보드 등과 같은 스테레오 영상은 H.264/AVC 방식으로 압축 부호화하여 전송할 수 있다. 이때, 수신 시스템에서 H.264/AVC 코딩 방식의 역으로 상기 스테레오 영상에 대해 복호를 수행하여 입체 영상을 얻을 수 있다.

또한, 풀 좌/하프 우 포맷의 좌 영상 또는 다시점 영상 중 하나의 영상은 기본 계층(based layer) 영상으로, 나머지 영상은 상위 계층(enhanced layer) 영상으로 할당한 후, 기본 계층의 영상은 모노스코픽 영상과 동일한 방식으로 부호화하고, 상위 계층의 영상은 기본 계층과 상위 계층의 영상 간의 상관 정보에 대해서만 부호화하여 전송할 수 있다. 기본 계층의 영상에 대한 압축 부호화 방식의 예로는 JPEG, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.264/AVC 방식 등이 사용될 수 있다. 그리고 상위 계층의 영상에 대한 압축 부호화 방식은 H.264/MVC (Multi-view Video Coding) 방식을 사용할 수 있다. 이때, 스테레오 영상은 기본 계층의 영상과 하나의 상위 계층 영상으로 할당되나, 다시점 영상은 하나의 기본 계층의 영상과 복수 개의 상위 계층 영상으로 할당된다. 여기서 다시점 영상을 기본 계층의 영상과 하나 이상의 상위 계층의 영상으로 구분하는 기준은 카메라의 위치에 따라 결정될 수도 있고, 카메라의 배열 형태에 따라 결정될 수도 있다. 또는 특별한 기준을 따르지 않고 임의로 결정될 수도 있다.

일반적으로 3차원 영상(또는 입체 영상)은 두 눈의 스테레오(stereo) 시각 원리에 의한다. 두 눈의 시차 다시 말해 약 65mm 정도 떨어져 존재하는 두 눈 사이의 간격에 의한 양안 시차(binocular parallax)는 입체감을 느끼게 하는 중요한 요인으로 좌우 눈이 각각 연관된 평면 영상을 볼 경우, 뇌는 이들 서로 다른 두 영상을 융합하여 입체 영상 본래의 깊이감과 실재감을 재생할 수 있다.

이러한 입체 영상 표시는 크게 스테레오스코픽(stereoscopic) 방식, 부피표현(volumetric) 방식, 홀로그래픽(holographic) 방식으로 구분된다. 예를 들어, 스테레오스코픽 기술을 적용한 입체 영상 디스플레이 장치는 2D 영상에 깊이(depth) 정보를 부가하고, 이 깊이 정보를 이용하여 관찰자가 입체의 생동감과 현실감을 느낄 수 있게 하는 화상 표시 장치이다.

그리고 입체 영상을 보여주는 방식에는 크게 안경을 착용하는 방식과 안경을 착용하지 않는 무안경 방식이 있다. 안경을 착용하는 방식은 다시 패시브(passive) 방식과 액티브(active) 방식으로 나뉜다. 여기서 패시브 방식은 편광 필터를 사용 해서 좌 영상과 우 영상을 구분해서 보여주는 방식이다. 즉, 패시브 방식은 양안에 각각 청색과 적색의 색안경을 쓰고 보는 방식이다. 그리고 액티브 방식은 액정 셔터를 이용하여 좌우 안을 구분하는 방식으로, 시간적으로 좌안(왼쪽 눈)과 우안(오른쪽 눈)을 순차적으로 가림으로써 좌 영상과 우 영상을 구분하는 방식이다. 즉, 액티브 방식은 시간 분할된 화면을 주기적으로 반복시키고 이 주기에 동기시킨 전자 셔터가 설치된 안경을 쓰고 보는 방식이며, 시분할 방식(time split type) 또는 셔텨드 글래스(shuttered glass) 방식이라 하기도 한다.

안경을 착용하지 않는 무안경 방식으로서 알려진 대표적인 것으로는 원통형의 렌즈 어레이를 수직으로 배열한 렌티큘러(lenticular) 렌즈 판을 영상 패널 전방에 설치하는 렌티큘러 방식과, 영상 패널 상부에 주기적인 슬릿을 갖는 배리어 층을 구비하는 패러랙스 배리어(parallax barrier) 방식이 있다.

이하 본 명세서에서는 본 발명의 기술적 사상을 보다 용이하게 설명하기 위해 입체 디스플레이 방식 중 스테레오스코픽 방식을 예로 하고, 스테레오스코픽 방식 중 액티브 방식을 예로 하여 설명한다. 다만, 이하에서 액티브 방식의 매체로 셔터 안경을 예로 하여 설명하나 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 매체를 이용하는 경우에도 후술하는 바와 같이 적용 가능함을 미리 밝혀둔다.

상술한 바와 같이, 액티브 방식에 의할 경우, 좌안을 위한 영상이 디스플레이 장치에 디스플레이되는 경우에는 셔터 안경의 좌측 셔터를 오픈(open)하고, 우안을 위한 영상이 디스플레이 장치에 디스플레이되는 경우에는 우측 셔터를 오픈한다.

이러한 셔터를 이용한 방식은 주로 CRT(Cathode Ray Tube) 디스플레이 장치가 포함된 모니터를 사용하는 입체 영상장치에 주로 사용되었다. 도 3은 CRT 디스플레이 장치에 디스플레이되는 입체 영상을 셔터 안경을 이용하여 시청하는 것을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 3a와 3b를 참조할 때, CRT 디스플레이 장치(310)는 상기 도 1c의 인터레이스드 방식이다.

도 3a를 보면, CRT 디스플레이 장치(310)에는 이븐 필드(even field)와 오드 필드(odd field)가 존재한다. 여기서 이븐 필드에는 좌안을 위한 영상 데이터가 디스플레이된다. 따라서 셔터 안경(320)의 좌측 셔터를 오픈하고 우측 셔터를 클로즈(close)함으로써 디스플레이되는 좌안을 위한 영상 데이터를 볼 수 있다. 또한 오드 필드에는 우안을 위한 영상 데이터가 디스플레이되고, 셔터 안경(320)의 우측 셔터를 오픈하고 좌측 셔터를 클로즈함으로써 디스플레이되는 우안을 위한 영상 데이터를 볼 수 있다.

그러나 셔터 안경을 이용하여 입체 영상을 시청하는 경우 예를 들어, 셔터 안경(320)의 좌측 셔터를 오픈하는 경우에는 좌안을 위한 영상 데이터만이 보여야 하나 화면의 일부에 우안을 위한 영상 데이터가 함께 보여 원활한 입체 영상 시청에 문제가 된다. 이와 같이, 화면에 원래 영상 데이터 이외의 다른 영상 데이터가 섞여 보이는 현상을 크로스토크(crosstalk)라 한다. 다만, 크로스토크 현상의 발생 여부 또는 그 정도는 각 디스플레이 장치의 동작 원리, 특성 및 셔터 안경 등에 따라 조금씩 차이가 있다.

도 4 내지 6은 각 디스플레이 장치와 크로스토크의 상관 관계를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 여기서, 도 4는 CRT 디스플레이 장치를, 도 5는 PDP(plasma display panel)와 DLP(digital light processing; 디지털 광원 처리) 디스플레이 장치를, 그리고 도 6은 LCD(liquid crystal display) 디스플레이 장치에서의 크로스토크의 상관 관계를 설명하기 위한 것이다. 또한, 도 4 내지 6에서 점선 박스(예를 들어, 도 4의 경우 401 내지 405)의 각 디스플레이 장치에서의 하나의 화면을 나타내고, 여기서 x축은 시간 축을 의미하고, y축은 화면의 수직 방향 포지션(position)을 의미한다.

먼저, 도 4의 CRT 디스플레이 장치에서의 크로스토크에 대해 설명하면, 다음과 같다.

도 4를 참조하면, T는 CRT 디스플레이 장치에서 화면이 y축을 기준으로 위에서부터 뿌려질 때 형광체가 전자 빔에 여기(excited)되어 빛이 지속되는 시간을 나타낸다.

x축과 y축을 기준으로 점선 박스(401 내지 405)의 좌측 상단 부분으로부터 T를 가진 좌안 또는 우안을 위한 영상 데이터가 디스플레이된다. CRT 디스플레이 장치는 임펄스 타입(impulse type)이고, T가 없다고 가정할 때, x축과 y축을 기준으로 디스플레이 화면에 이전 영상 데이터(프레임1)가 모두 디스플레이되고 난 후 다음 영상 데이터(프레임 2)가 디스플레이되어 크로스토크가 발생하지 않는다. 다만, 도 4에 도시된 바와 같이, T가 존재하여 다음 프레임의 영상 데이터가 화면 상단에서 디스플레이되기 시작하였으나, 화면 하단에서 이전 프레임의 영상 데이터가 지 속되고 있다.

따라서 디스플레이 장치의 디스플레이 주파수와 동일한 주파수의 셔터 오픈 주파수를 가진 셔터 안경에서 각 셔터(도 4에서는 우측 셔터)를 오픈할 때 화면의 하단에서 크로스토크가 발생한다. 이러한 크로스토크로 인해 입체 영상을 시청하는 시청자는 화면이 겹쳐 보이거나 어지러움이 느껴져 입체 영상 시청에 불편함을 느낄 수 있다. 다만, CRT 디스플레이의 T는 후술하는 다른 디스플레이 장치에 비해서는 상대적으로 매우 짧아 크로스토크가 많이 발생하는 것은 아니다.

그러나 CRT 디스플레이 장치의 경우 점점 사양화되어 가는 추세이고, 높은 해상도의 영상 디스플레이에 문제가 있어 점차 LCD, PDP, DLP 등의 최신 디스플레이 장치로 대체되고 있는 실정이다. 따라서 입체 영상의 경우도 LCD, PDP, DLP 등의 최신 디스플레이 장치를 이용할 필요가 있고, 최신 디스플레이 장치에서의 크로스토크에 대해 살펴보면, 다음과 같다.

다음으로, 도 5의 PDP와 DLP에서의 크로스토크에 대해 기술하면, 다음과 같다.

도 5를 참조하면, PDP나 DLP의 경우에는 동작 원리상 도시된 바와 같이, 화면 전체에 한 프레임이 동시에 디스플레이된다. 따라서 셔터 안경을 사용하여 입체 영상이 재현되는 경우 좌우 안의 영상이 섞이는 크로스토크 현상이 이론적으로는 거의 발생하지 않는다. 다만, PDP의 경우 실제 구현상으로는 형광체의 붕괴 시간(decay time)이 긴 경우에는 이전 프레임의 일부가 다음 프레임까지 지속되어 크로스토크가 발생한다.

마지막으로, 도 6의 LCD에서의 크로스토크에 대해 기술하면, 다음과 같다.

도 6을 참조하면, LCD의 경우에는 상기 도 4의 CRT와 달리 홀드 타입의 디스플레이 장치이다. 따라서 T가 상기 도 4에 비해 매우 길다. 따라서 디스플레이부와 동일한 주파수의 셔터 안경의 각 셔터 오픈 기준 시점을 각 프레임 시작과 동일하게 오픈하는 경우(610), 화면의 많은 부분에서 이전 프레임이 지속되어 좌우 안의 영상이 섞이는 크로스토크 현상이 많이 발생한다.

여기서, 셔터 오픈 기준 시점을 예를 들어, 도면 부호 620과 같이 변경하면, 상술한 경우에 비해서는 크로스토크의 정도를 줄일 수는 있다. 다만, 여전히 상기 도 4에 도시된 CRT 디스플레이 장치에서의 크로스토크에 비해 매우 큰 것을 알 수 있다. 즉, LCD의 경우는 도 6과 같이 동작 원리상 크로스토크가 많이 발생하여 셔터 안경을 이용한 프레임 시퀀셜(frame sequential) 방식의 입체 영상 재현에는 많은 문제점이 따른다. 이는 상술한 바와 같이, 기본적으로 LCD 디스플레이 장치의 T가 CRT 디스플레이 장치의 T에 비해 매우 길기 때문이다. 또한, 이러한 T의 차이는 각 디스플레이 장치의 근본 원리에 따른다. 즉, LCD 디스플레이 장치의 경우에는 임펄스 타입(impulse type)인 CRT 디스플레이 장치와 달리 홀드 타입(hold type)이기 때문에 크로스토크의 면에서 매우 불리하다.

이하에서는 입체 영상 시청을 위한 디스플레이 장치 중 LCD 디스플레이 장치를 예로 하여 크로스토크 문제 개선에 대해 설명한다.

도 7은 본 발명에 따라 영상 신호를 처리하는 수신 시스템의 구성 블록도이다.

도 7을 참조하면, 수신 시스템(700)은 DTV 메인보드부(710), FRC(Frame Rate Converter)(720), 3D 포맷터(730), 및 디스플레이부(740)를 포함한다.

DTV 메인보드부(710)는, 입력되는 영상 데이터에 대한 1차 처리를 담당한다. 여기서, 상기 DTV 메인보드부(710)는 예를 들어, 일반적인 디지털 방송 신호를 처리하는 디지털 텔레비전 수신기(digital television receiver)일 수 있다. 그리고 1차 처리라 함은 영상 데이터를 포함한 디지털 방송 신호가 전송되는 채널을 튜닝(tunning)하여 튜닝된 채널을 통하여 상기 디지털 방송 신호(digital broadcast signal)를 수신하고, 수신된 디지털 방송 신호를 복조(demodulating) 및 역다중화(demultiplexing)하고, 역다중화된 디지털 방송 신호로부터 영상 데이터를 디코딩(decoding)하는 일련의 처리 과정을 총칭할 수 있다. 또한, DTV 메인보드부(710)는 본 발명과 관련하여, 입체 영상 데이터뿐만 아니라 2D 영상 데이터도 수신하여 처리한다. 따라서 DTV 메인보드부(710)는 입체 영상 데이터가 아닌 2D 영상 데이터가 입력되면, 후술할 3D 포맷터(730)만 바이패스(bypass)함으로써 기존 DTV와 동일하게 동작할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따라 상기 DTV 메인보드부(710)에서 1차 처리 후 입력되는 입체 영상 데이터의 처리에 대해 설명한다.

FRC(720)는 DTV 메인보드부(710)로부터 출력되는 영상 신호를 디스플레이부(740)에서 디스플레이하는 주파수에 따라 새로운 배열을 형성한다. 예를 들어, DTV 메인보드부(710)로부터 출력되는 영상 신호가 60Hz이고, 디스플레이부(740)에서 디스플레이하는 주파수가 240Hz라고 하면, FRC(740)는 상기 영상 신호를 60Hz에 서 240Hz의 신호가 되도록 배열한다. 이를 위해 상기 FRC(720)는 입력되는 영상 신호를 디스플레이 주파수에 맞게 배열하기 위해, 첫째 템퍼럴 인터폴레이션을 하는 방법이 있고, 둘째 프레임을 단순 반복을 통하는 방법이 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 디스플레이 주파수를 240Hz로 하여 설명한다.

첫째 방법에 따라 템퍼럴 인터폴레이션(temporal interpolation)하는 경우는, 60Hz의 영상 신호를 4등분(0, 0.25, 0.5, 0.75)과 같이 함으로써 각 부분이 60Hz이면 총 240Hz가 된다.

또한, 둘째 방법에 따라 프레임을 단순 반복하는 경우는, 60Hz의 영상 신호를 4번 반복함으로써 총 240Hz가 된다.

상술한 첫째 방법과 둘째 방법은 입체 영상의 포맷에 따라 적당한 방법을 선택하여 FRC(720)에서 수행될 것이다.

3D 포맷터(730)는 FRC(720)를 통해 출력되는 특정 배열의 입체 영상 신호의 배열을 재배치를 통해 변경한다.

또한, 3D 포맷터(730)는 배열 변경된 입체 영상 신호를 디스플레이부(740)로 출력하고, 디스플레이부(740)에서 출력되는 입체 영상 데이터를 안경부(750)로 시청 시에 동기가 맞도록 배열 변경된 입체 영상 데이터에 관한 동기 신호(Vsync)를 생성하여 IR 에미터(Emitter)(735)로 출력하여 안경부(750)에서 디스플레이 동기에 맞춰 시청 가능하도록 한다. 여기서 안경부(750)는 셔터 기능인 있는 셔터 안경일 수 있다.

IR 에미터(735)는 3D 포맷터(730)에서 생성된 동기 신호를 수신하여 안경부(850) 내 수광부(미도시)로 출력하고, 안경부(750)는 상기 수광부를 통해 IR 에미터(735)를 거쳐 수신되는 동기 신호에 따라 셔터 오픈 주기를 조정함으로써, 디스플레이부(740)에서 출력되는 입체 영상 데이터의 동기에 맞출 수 있다.

도 7에서는 FRC(720)와 3D 포맷터(730)를 각각 다른 모듈로 구성되는 것을 예로 하여 설명하였으나, 다른 실시예로 수신 시스템에 따라서는 하나의 모듈로 구성할 수도 있다.

이상 입체 영상기기의 각 구성요소의 기능에 대하여 설명하였다. 이하에서는 본 발명에 따른 입체 영상 화질을 조정하는 방법에 대하여 설명한다.

도 8은 본 발명에 따른 메인 보드부의 바람직한 일 실시예의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 8을 참조하면, 메인 보드부(710)은 거리감지부(810), 제어부(820), 저장부(830) 및 인터페이스부(840)를 포함한다. 여기서 인터페이스부(840)는 리모콘 컨트롤(801)로부터 사용자로부터 입력되는 신호를 수신하여 제어부(820)에 제공한다.

거리감지부(810)는 안경부(750)와의 거리를 감지하고 감지된 거리를 출력한다.

제어부(820)는 거리감지부(810)가 감지한 거리에 따라 입체 영상 데이터를 디스플레이하기 위한 화질 요소를 조절한다. 여기서 화질 요소는 밝기 및 선명도 중 적어도 하나를 포함한다. 그리고 화질 요소의 값은 저장부(830)에 저장될 수 있다.

화질 요소를 조절하기 위해, 제어부(820)는 거리감지부(810)가 출력한 거리와 사전에 설정된 기준 거리를 비교할 수 있다. 거리감지부(810)가 감지한 거리가 사전에 설정된 기준 거리보다 큰 경우에는, 제어부(820)는 화질 요소의 값을 증가시킬 수 있다. 또한 거리감지부(810)가 감지한 거리가 사전에 설정된 기준 거리보다 작은 경우에는, 제어부(820)는 화질 요소의 값을 감소시킬 수 있다. 그리고 거리감지부(810)가 감지한 거리가 사전에 설정된 기준 거리와 같은 경우에는, 제어부(820)는 화질 요소를 조절하는 것 없이 그대로 유지할 수 있다.

제어부(820)는 자동 화질 설정 명령이 수신된 경우에 화질 요소를 조절할 수 있다. 즉 본 발명의 따른 입체 영상 기기는 사용자에게 자동 화질 조절 사용 여부를 선택하게 할 수 있다. 사용자가 자동 화질 조절을 설정한 경우에 본 발명의 따른 입체 영상 기기는 자동 화질 조절을 수행할 수 있다. 사용자는 자동 화질 설정 명령을 입력하여 자동 화질 조절을 설정할 수 있다. 여기서 사용자는 자동 화질 설정 명령을 리모콘 컨트롤(801)의 핫키를 이용하여 입력할 수 있고, 화면에 디스플레이된 메뉴를 클릭하여 입력할 수 있다.

자동 화질 조절을 설정하는 일 실시예로, 제어부(820)는 자동 화질 설정 명령을 수신한 경우에 자동 화질 플래그를 활성화할 수 있다. 여기서 자동 화질 플래그는 저장부(830)에 저장될 수 있고, 자동 화질 플래그의 값을 '0'에서 '1'로 변경하는 방식으로 활성화될 수 있다.

그리고 제어부(820)는 자동 화질 해제 명령을 수신한 경우에 자동 화질 플래그를 비활성화 할 수 있다. 여기서 자동 화질 플래그는 자동 화질 플래그의 값을 '1'에서 '0'으로 변경하는 방식으로 비활성화될 수 있다. 또한 사용자는 자동 화질 해제 명령을 리모콘 컨트롤(801)의 핫키를 이용하여 입력할 수 있고, 화면에 디스플레이된 메뉴를 클릭하여 입력할 수 있다.

그리고 제어부(820)는 자동 화질 플래그가 활성화된 경우에는 거리감지부(810)가 감지한 거리에 따라 화질 요소를 조절하고, 자동 화질 플래그가 비활성화된 경우에는 화질 요소를 조절을 수행하지 않는다.

저장부(820)는 화질 요소의 값, 사전에 설정된 기준값 및 자동 화질 플래그를 저장한다. 또한 저장부(820)는 하나의 물리적인 저장매체로 구성될 수 있고 다수의 저장매체로 구성될 수 있다. 또한 저장부(732)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램 및 롬(EEPROM 등) 중 적어도 하나의 타입의 저장매체로 구현될 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 거리감지부 및 안경부의 사이의 거리를 측정하기 위한 신호의 흐름을 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 거리감지부(810)는 수광부(811)를 포함한다. 수광부(811)는 안경부(750)로부터 출력된 거리감지신호를 수신한다. 또한 안경부(750)는 거리감지신호를 출력하는 발광부(751)를 포함한다. 여기서 거리감지신호는 초음파 및 적외선 중 어느 하나가 될 수 있다. 거리감지부(810)는 수신된 거리감지신호를 기초로 안경부(750)와의 거리를 감지하고 감지된 거리를 제어부(820)로 출력할 수 있 다.

도 10은 PSM(Picture Screen Mode) 설정 화면의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 제어부(820)는 PSM(Picture Screen Mode) 데이터를 조절하여 화질 요소를 조절할 수 있다. 제어부(820)는 PSM 데이터 중 밝기(Brightness) 및 선명도(Sharpness)를 조절하여 입체 영상을 디스플레이하기 위한 화질 요소를 조절할 수 있다. 여기서 PSM 데이터는 저장부(830)에 저장될 수 있다.

일 실시예로, 거리감지부(810)가 감지한 거리가 사전에 설정된 기준 거리 보다 큰 경우에는, 제어부(820)는 현재 설정된 밝기(Brightness)의 값인 '40' 및 선명도(Sharpness)의 값인 '70'을 증가시킨다. 또한 거리감지부(810)가 감지한 거리가 사전에 설정된 기준 거리 보다 작은 경우에는, 제어부(820)는 현재 설정된 밝기(Brightness)의 값인 '40' 및 선명도(Sharpness)의 값인 '70'을 감소시킨다. 또한 거리감지부(810)가 감지한 거리가 사전에 설정된 기준 거리와 동일한 경우에는, 제어부(820)는 현재 설정된 밝기(Brightness)의 값인 '40' 및 선명도(Sharpness)의 값인 '70'을 유지한다.

도 11은 화질 조절을 위한 참조 테이블의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 저장부(830)는 화질 조절을 위한 참조 테이블을 저장할 수 있다. 참조 테이블은 범위에 따라 화질 요소의 조절량을 지시하는 값을 포함한다.

참조 테이블(1100)은 안경부(750)와의 거리 범위를 '상', '중', '하'로 구분 하여 해당 거리 범위 내에서의 밝기 및 선명도의 조절량을 지시하는 값을 포함한다. 여기서 거리 범위의 구분은 입체 영상 기기의 화면 크기에 따라 다를 수 있다. 예를 들면, 입체 영상 기기의 화면이 29인치인 경우에는, 거리 범위 '중'은 2m에서 2.5m가 될 수 있고, 거리 범위 '상'은 2.5m 이상이 될 수 있으며, 거리 범위 '하'는 2m 미만이 될 수 있다. 또한 입체 영상 기기의 화면이 42인치인 경우에는, 거리 범위 '중'은 2.7m에서 3.3m가 될 수 있고, 거리 범위 '상'은 3.3m 이상이 될 수 있으며, 거리 범위 '하'는 2.7m 미만이 될 수 있다. 그리고 입체 영상 기기의 화면이 52인치인 경우에는, 거리 범위 '중'은 3.6m에서 4.4m가 될 수 있고, 거리 범위 '상'은 4.4m 이상이 될 수 있으며, 거리 범위 '하'는 3.6m 미만이 될 수 있다.

제어부(820)는 참조 테이블(1100)을 이용하여 화질 요소를 조절할 수 있다. 안경부(750)와 거리가 거리 범위 '중'에 포함되는 경우에는, 제어부(820)는 밝기 및 선명도를 디볼트 값으로 유지한다. 여기서 디볼트 값은 제품 생산 시에 설정된 값일 수 있고 사용자에 의해 조절된 값일 수 있다.

안경부(750)와 거리가 거리 범위 '상'에 포함되는 경우에는, 제어부(820)는 밝기 및 선명도를 10% 증가시킨다. 안경부(750)와 거리가 거리 범위 '하'에 포함되는 경우에는, 제어부(820)는 밝기 및 선명도를 10% 감소시킨다. 여기서 밝기 및 선명도의 증가량 및 감소량은 제품 생산 시에 설정된 값일 수 있고 사용자에 의해 조절될 수 있다. 또한 사용자가 조절된 증가량 및 감소량을 제품 생산 시에 설정된 값으로 초기화할 수 있다. 이때, 입체 영상 기기는 조절된 증가량 및 감소량을 제품 생산 시에 설정된 값으로 초기화하기 위한 메뉴를 제공할 수 있다.

도 12는 본 발명에 따른 화질 조절 방법에 대한 바람직한 일 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도이다.

도 12를 참조하면, 제어부(820)는 자동 화질 설정 명령이 입력되었는지 확인한다(S1200). 여기서 사용자는 자동 화질 설정 명령을 리모콘 컨트롤(801)의 핫키를 눌러 입력할 수 있고, 화면에 디스플레이된 메뉴를 선택하여 입력할 수 있다.

자동 화질 설정 명령이 입력된 경우에는, 거리감지부(810)는 안경부(750)와의 거리를 감지하여 감지된 거리를 출력한다(S1210). 여기서 거리감지부(810)는 거리를 감지하기 위한 거리감지신호를 안경부(750)로부터 수신할 수 있다. 거리감지부(810)는 수신한 거리감지신호를 기초로 안경부(750)와의 거리를 감지할 수 있다.

제어부(820)는 거리감지부(810)가 감지한 거리를 화면에 디스플레이한다(S1220).

그리고 제어부(820)는 거리감지부(810)가 감지한 거리가 어느 거리 범위에 속하는 지 확인한다(S1230). 여기서 제어부(820)는 거리감지부(810)가 감지한 거리가 사전에 설정된 제 1 기준 거리 보다 큰 지 확인할 수 있고, 감지한 거리가 사전에 설정된 제 2 기준 거리 보다 작은 지 확인할 수 있다.

거리감지부(810)가 감지한 거리가 사전에 설정된 제 1 기준 거리 보다 큰 경우에는, 제어부(820)는 입체 영상 데이터를 디스플레이하기 위한 화질 요소를 증가 시킨다(S1240). 여기서, 화질 요소는 밝기 및 선명도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 제어부(820)는 저장부(830)에 저장된 PSM(Picture Screen Mode) 데이터를 증가시켜 화질 요소를 증가시킬 수 있다. 또한 제어부(820)는 도 11에 도시된 참조 테이블을 기초로 화질 요소를 증가시킬 수 있다.

거리감지부(810)가 감지한 거리가 사전에 설정된 제 1 기준 거리 보다 크지 않고 사전에 설정된 제 2 기준 거리보다 작지 않은 경우에는, 제어부(820)는 입체 영상 데이터를 디스플레이하기 위한 화질 요소를 유지한다(S1250). 여기서, 화질 요소는 밝기 및 선명도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

거리감지부(810)가 감지한 거리가 사전에 설정된 제 2 기준 거리 보다 작은 경우에는, 제어부(820)는 입체 영상 데이터를 디스플레이하기 위한 화질 요소를 감소시킨다(S1260). 여기서, 화질 요소는 밝기 및 선명도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 제어부(820)는 저장부(830)에 저장된 PSM(Picture Screen Mode) 데이터를 감소시켜 화질 요소를 감소시킬 수 있다. 또한 제어부(820)는 도 11에 도시된 참조 테이블을 기초로 화질 요소를 감소시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 입체 영상의 전송 포맷들 중 싱글 비디오 스트림 포맷의 예들을 보인 도면,

도 2는 본 발명에 따른 입체 영상의 전송 포맷들 중 멀티 비디오 스트림 포맷의 예들을 보인 도면,

도 3은 CRT 디스플레이 장치에 디스플레이 되는 입체 영상을 셔터 안경을 이용하여 시청하는 것을 설명하기 위해 도시한 도면,

도 4 내지 6은 각 디스플레이 장치와 크로스토크의 상관 관계를 설명하기 위해 도시한 도면,

도 7은 본 발명에 따라 영상 신호를 처리하는 수신 시스템의 구성 블록도,

도 8은 본 발명에 따른 메인 보드부의 바람직한 일 실시예의 구성을 개략적으로 도시한 블록도,

도 9는 본 발명에 따른 거리감지부 및 안경부의 사이의 거리를 측정하기 위한 신호의 흐름을 도시한 도면,

도 10은 PSM(Picture Screen Mode) 설정 화면의 일 실시예를 도시한 도면,

도 11은 화질 조절을 위한 참조 테이블의 일 실시예를 도시한 도면, 그리고,

도 12는 본 발명에 따른 화질 조절 방법에 대한 바람직한 일 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도이다.

Claims (15)

1. 안경부에 입체 영상 데이터에 관한 동기 신호를 제공하는 입체 영상 기기에 있어서,

   상기 안경부와의 거리를 감지하여 상기 감지된 거리를 출력하는 거리감지센서; 및

   상기 출력된 거리에 따라 상기 입체 영상 데이터를 디스플레이하기 위한 화질 요소를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 기기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 입체 영상 데이터를 화면에 디스플레이하는 디스플레이부;

   상기 입체 영상 데이터의 배열을 상기 디스플레이부의 디스플레이 포맷에 따라 재배열하고, 상기 재배열된 입체 영상 데이터에 관한 동기 신호를 생성하는 3D 포멧터; 및

   상기 생성된 동기 신호를 상기 안경부로 출력하는 IR 에미터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 기기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 화질 요소는 밝기 및 선명도 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 기기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 출력된 거리와 사전에 설정된 기준 거리를 비교하고, 상기 출력된 거리가 상기 기준 거리보다 큰 경우에는, 상기 화질 요소의 값을 증가시키는 것을 특징으로 하는 입체 영상 기기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 출력된 거리와 사전에 설정된 기준 거리를 비교하여, 상기 출력된 거리가 상기 기준 거리보다 작은 경우에는, 상기 화질 요소의 값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 입체 영상 기기.
6. 제 1항에 있어서.

   상기 제어부는 PSM(Picture Screen Mode) 데이터를 조절하여 화질 요소를 조절하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 기기.
7. 제 1항에 있어서

   상기 거리감지센서는 상기 안경부로부터 출력된 거리감지신호를 수신하는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 기기.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부는 자동 화질 설정 명령이 수신된 경우에 상기 화질 요소를 조절하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 기기.
9. 안경부에 입체 영상 데이터에 관한 동기 신호를 제공하는 입체 영상 기기의 화질을 조절하는 방법에 있어서,

   상기 안경부와의 거리를 감지하여 상기 감지된 거리를 출력하는 단계; 및

   상기 출력된 거리에 따라 상기 입체 영상 데이터를 디스플레이하기 위한 화질 요소를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화질 조절 방법.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 화질 요소는 밝기 및 선명도 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 화질 조절 방법.
11. 제 9항에 있어서,

    상기 화질 요소를 조절하는 단계는,

    상기 출력된 거리와 사전에 설정된 기준 거리를 비교하는 단계; 및

    상기 출력된 거리가 상기 기준 거리보다 큰 경우에는, 상기 화질 요소의 값을 증가시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화질 조절 방법.
12. 제 9항에 있어서,

    상기 화질 요소를 조절하는 단계는,

    상기 출력된 거리와 사전에 설정된 기준 거리를 비교하는 단계; 및

    상기 출력된 거리가 상기 기준 거리보다 작은 경우에는, 상기 화질 요소의 값을 감소시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화질 조절 방법.
13. 제 9항에 있어서,

    상기 화질 요소를 조절하는 단계에서,

    PSM(Picture Screen Mode) 데이터를 조절하여 화질 요소를 조절하는 것을 특징으로 하는 화질 조절 방법.
14. 제 9항에 있어서,

    상기 감지된 거리를 출력하는 단계는,

    상기 안경부로부터 출력된 거리감지신호를 수신하는 단계; 및

    상기 수신된 거리감지신호를 기초로 상기 거리를 감지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화질 조절 방법.
15. 제 9항에 있어서,

    자동 화질 설정 명령이 수신된 경우에, 상기 화질 요소를 조절하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 화질 조절 방법.

Images