KR20110056775A - 3ｄ 영상에 대한 ｇｕｉ 제공방법 및 이를 이용한 디스플레이 장치 및 3ｄ 영상 제공 시스템 - Google Patents

3ｄ 영상에 대한 ｇｕｉ 제공방법 및 이를 이용한 디스플레이 장치 및 3ｄ 영상 제공 시스템 Download PDF

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Abstract

3D 영상에 대한 GUI 제공방법 및 이를 이용한 디스플레이 장치 및 3D 영상 제공 시스템이 개시된다. 본 GUI 제공방법에 의하면, 포커스 조절과 뎁스 조절을 함께 할 수 있는 하나의 GUI를 표시하고, GUI를 통한 조작명령에 따라, 3D 영상을 변경한다. 이에 의해, 3D 영상에 대한 포커스 설정 변경과 뎁스 설정 변경을 보다 쉽고 간편하게 할 수 있게 된다.
3D 영상, 포커스, 뎁스

Description

3Ｄ 영상에 대한 ＧＵＩ 제공방법 및 이를 이용한 디스플레이 장치 및 3Ｄ 영상 제공 시스템{GUI providing method related to 3D image, and display apparatus and 3D image providing system using the same}
본 발명은, 3D 영상에 대한 GUI 제공방법 및 이를 이용한 디스플레이 장치 및 3D 영상 제공 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 사용자에 의해 입력된 설정 명령에 따라 3D 영상이 디스플레이되도록 하기 위한 GUI 제공방법 및 이를 이용한 디스플레이 장치 및 3D 영상 제공 시스템에 관한 것이다.
3차원 입체 영상 기술은 정보통신, 방송, 의료, 교육 훈련, 군사, 게임, 애니메이션, 가상현실, CAD, 산업 기술 등 그 응용 분야가 매우 다양하며 이러한 여러 분야에서 공통적으로 요구되는 차세대 3차원 입체 멀티미디어 정보 통신의 핵심 기반 기술이라고 할 수 있다.
일반적으로 사람이 지각하는 입체감은 관찰하고자 하는 물체의 위치에 따른 수정체의 두께 변화 정도, 양쪽 눈과 대상물과의 각도 차이, 그리고 좌우 눈에 보이는 대상물의 위치 및 형태의 차이, 대상물의 운동에 따라 생기는 시차, 그 밖에 각종 심리 및 기억에 의한 효과 등이 복합적으로 작용해 생긴다.
그 중에서도 사람의 두 눈이 가로 방향으로 약 6~7㎝가량 떨어져 위치함으로써 나타나게 되는 양안 시차(binocular disparity)는 입체감의 가장 중요한 요인이라고 할 수 있다. 즉 양안 시차에 의해 대상물에 대한 각도 차이를 가지고 바라보게 되고, 이 차이로 인해 각각의 눈에 들어오는 이미지가 서로 다른 상을 갖게 되며 이 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이 두 개의 정보를 정확히 서로 융합하여 본래의 3차원 입체 영상을 느낄 수 있는 것이다.
입체 영상 디스플레이 장치로는 특수안경을 사용하는 안경식과 특수안경을 사용하지 않는 비안경식으로 구분된다. 안경식은 상호 보색 관계에 있는 색 필터를 이용해 영상을 분리 선택하는 색필터 방식, 직교한 편광 소자의 조합에 의한 차광 효과를 이용해서 좌안과 우안의 영상을 분리하는 편광필터 방식 및 좌안 영상신호와 우안 영상신호를 스크린에 투사하는 동기신호에 대응하여 좌안과 우안을 교번적으로 차단함으로써 입체감을 느낄 수 있도록 하는 셔터 글래스 방식이 존재한다.
이 중 셔터 글래스 방식은 양쪽 눈의 시차를 이용한 디스플레이 방법으로서, 디스플레이 장치의 영상 제공과 안경 좌우 양안의 온-오프를 동기화하여, 각각 다른 각도에서 관찰된 영상이 두뇌작용으로 인한 공간감을 인식하도록 하는 방식이다.
한편, 사용자는 입체 영상에 대한 원활한 시청을 위해, 입체 영상에 대한 각종 설정 사항들을 변경시킬 수 있다. 그러나, 기존의 입체 영상에 대한 설정 사항변경 방법들은, 리모콘 버튼을 누를때마다 설정 사항들을 토글시키는 방식을 사용하거나 설정 사항과 관련된 메뉴를 보여주고 메뉴에서 하나를 선택할 수 있도록 하 는 방식 등을 사용하고 있기 때문에, 복수 개의 설정 사항들에 대해 변경할 경우, 사용자로 하여금 큰 불편이 아닐 수 없었다.
특히, 3D 영상에 대한 뎁스 설정 변경과 포커스 설정 변경과 같이, 일반적으로 함께 수행되는 경우가 많은 설정 사항들을 변경시키는 경우에도, 각각의 메뉴화면으로 진입하여 별도의 조작을 통해 설정을 변경하여야 한다는 문제가 존재하였다.
이에 따라, 사용자로 하여금 보다 쉽고 편리하게 입체 영상에 대한 설정 사항들을 변경할 수 있도록 하기 위한 방안의 모색이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 3D 영상에 대한 설정 사항들의 변경에 대해 사용자로 하여금 보다 쉽고 간편하게 할 수 있도록 하기 위한, 3D 영상에 대한 GUI 제공방법 및 이를 이용한 디스플레이 장치 및 3D 영상 제공 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 3D(3-Dimension) 영상에 대한 GUI(Graphic User Interface) 제공방법은, 상기 3D 영상의 포커스 조절과 뎁스 조절 중 적어도 하나에 대한 명령이 입력되면, 상기 포커스 조절과 상기 뎁스 조절을 함께 할 수 있는 하나의 GUI를 상기 3D 영상과 함께 표시하는 단계; 및 상기 GUI를 통한 조작명령에 따라, 상기 3D 영상을 구성하는 좌안 영상과 우안 영상을 변경하는 단계;를 포함한다.
여기서, 상기 하나의 GUI는, 제1 방향으로 이동하면서 상기 포커스를 조절할 수 있는 제1 조절바와 제2 방향으로 이동하면서 상기 뎁스를 조절할 수 있는 제2 조절바가 중첩된 GUI일 수 있다.
또한, 상기 조작명령은, 리모콘의 상하좌우 방향키를 통해 수신되거나, 상기 GUI가 표시된 화면이 터치되어 수신되거나, 포인팅 디바이스로부터 상기 GUI가 표시된 화면이 포인팅되어 수신될 수 있다.
그리고, 상기 조작명령이 상기 리모콘의 상하좌우 방향키를 통해 수신되는 경우, 상기 상하좌우 방향키는, 포커스 업 조작명령, 포커스 다운 조작명령, 뎁스 업 조작명령 및 뎁스 다운 조작명령 중 하나씩과 각각 매칭되어 있을 수 있다.
또한, 상기 변경단계는, 상기 3D 영상의 재생 상태에서, 실시간으로 입력되는 복수의 좌안 영상들과 복수의 우안영상들을 변경하거나, 상기 3D 영상의 일시정지 상태에서, 상기 일시정지된 좌안 영상과 우안 영상을 변경할 수 있다.
그리고, 상기 변경단계는, 상기 포커스 또는 상기 뎁스가 조절되면, 화면상에서, 상기 좌안 영상에 존재하는 특정 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 특정 오브젝트의 위치 사이의 거리를 변경시킬 수 있다.
또한, 상기 변경단계는, 상기 포커스가 조절되면, 상기 화면상에서 상기 좌안 영상에 존재하는 제1 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 제1 오브젝트의 위치 사이의 거리인 제1 거리의 변화량과, 상기 좌안 영상에 존재하는 제2 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 제2 오브젝트의 위치 사이의 거리인 제2 거리의 변화량이 서로 달라지도록, 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 변경할 수 있다.
그리고, 상기 변경단계는, 상기 뎁스가 조절되면, 상기 화면상에서 상기 좌안 영상에 존재하는 제1 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 제1 오브젝트의 위치 사이의 거리인 제1 거리의 변화량과, 상기 좌안 영상에 존재하는 제2 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 제2 오브젝트의 위치 사이의 거리인 제2 거리의 변화량이 서로 동일하도록, 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 변경할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 3D(3-Dimension) 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치은, 상기 3D 영상의 포커스 조절과 뎁스 조절 중 적어도 하나에 대한 명령이 수신되면, 상기 포커스 조절과 상기 뎁스 조절을 함께 할 수 있는 하나의 GUI(Graphic User Interface)를 생성하는 GUI 생성부; 상기 GUI와 함께 상기 3D 영상을 표시하는 디스플레이; 및 상기 GUI를 통한 조작명령에 따라, 상기 3D 영상을 구성하는 좌안 영상과 우안 영상이 변경되도록 하는 제어부;를 포함한다.
그리고, 상기 하나의 GUI는, 제1 방향으로 이동하면서 상기 포커스를 조절할 수 있는 제1 조절바와 제2 방향으로 이동하면서 상기 뎁스를 조절할 수 있는 제2 조절바가 중첩된 GUI일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 상기 조작명령을 수신하기 위한 사용자 명령 수신부;를 더 포함하고, 상기 조작명령은, 리모콘의 상하좌우 방향키를 통해 수신되거나, 상기 GUI가 표시된 화면이 터치되어 수신되거나, 포인팅 디바이스로부터 상기 GUI가 표시된 화면이 포인팅되어 수신될 수 있다.
그리고, 상기 조작명령이 상기 리모콘의 상하좌우 방향키를 통해 수신되는 경우, 상기 상하좌우 방향키는, 포커스 업 조작명령, 포커스 다운 조작명령, 뎁스 업 조작명령 및 뎁스 다운 조작명령 중 하나씩과 각각 매칭되어 있을 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 3D 영상의 재생 상태에서, 실시간으로 입력되는 복수의 좌안 영상들과 복수의 우안영상들이 변경되도록 하거나, 상기 3D 영상의 일시정지 상태에서, 상기 일시정지된 좌안 영상과 우안 영상이 변경되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 포커스 또는 상기 뎁스가 조절되면, 화면상에서, 상기 좌안 영상에 존재하는 특정 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 특정 오브젝트의 위치 사이의 거리가 변경되도록 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 포커스가 조절되면, 상기 화면상에서 상기 좌안 영상에 존재하는 제1 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 제1 오브젝트의 위치 사이의 거리인 제1 거리의 변화량과, 상기 좌안 영상에 존재하는 제2 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 제2 오브젝트의 위치 사이의 거리인 제2 거리의 변화량이 서로 달라지도록, 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 변경킬 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 뎁스가 조절되면, 상기 화면상에서 상기 좌안 영상에 존재하는 제1 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 제1 오브젝트의 위치 사이의 거리인 제1 거리의 변화량과, 상기 좌안 영상에 존재하는 제2 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 제2 오브젝트의 위치 사이의 거리인 제2 거리의 변화량이 서로 동일하도록, 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 변경시킬 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 영상 제공 시스템은, 3D(3-Dimension) 영상의 포커스 조절과 뎁스 조절 중 적어도 하나에 대한 명령이 입력되면, 상기 포커스 조절과 상기 뎁스 조절을 함께 할 수 있는 하나의 GUI(Graphic User Interface)를 표시하고, 상기 GUI를 통한 조작명령에 따라, 상기 3D 영상을 구성하는 좌안 영상과 우안 영상을 변경하여 출력하는 디스플레이 장치; 및 상기 변경된 좌안 영상과 상기 변경된 우안 영상이 교번적으로 입력되도록, 상기 디스플레이 장치로부터 출력되는 동기신호를 기초로 좌안 글래스와 우안 글래스를 교번적으로 개폐하는 셔터 글래스;를 포함한다.
이에 의해, 3D 영상에 대한 포커스 설정 변경과 뎁스 설정 변경을 보다 쉽고 간편하게 할 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 특히, 도 1 내지 도 4를 참조하여 3D(3-Dimension) 영상 제공 시스템의 동작원리와 구성에 대해 설명하기로 하고, 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 3D 영상에 대한 처리과정에 대해 설명하기로 한다. 또한, 도 6 내지 도 11을 참조하여 3D 영상에 대한 화면 구성에 대해 설명하기로 하고, 도 12를 참조하여 3D 영상의 포커스 및 뎁스 조절을 위한 동작 흐름에 대해 설명하기로 한다.
< 3D 영상 제공 시스템의 동작원리 및 구성 >
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 영상 제공 시스템을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 3D 영상 제공 시스템은 3D 영상을 생성하기 위한 카메라(100), 3D 영상을 화면에 표시하기 위한 TV(200), 3D 영상을 시청하기 위한 셔터 글래스(300) 및 TV(200)를 조작하기 위한 리모콘(400)으로 구성된다.
카메라(100)는 3D 영상을 생성하기 위한 촬영 장치의 일종으로서, 사용자의 좌안에 제공하기 위한 목적으로 촬영된 좌안 영상과 사용자의 우안에 제공하기 위한 목적으로 촬영된 우안 영상을 생성한다. 즉, 3D 영상은 좌안 영상과 우안 영상으로 구성되며, 이러한 좌안 영상과 우안 영상이 사용자의 좌안과 우안에 각각 교번적으로 제공되면서, 양안 시차에 의한 입체감이 발생되게 되는 것이다.
이를 위해, 카메라(100)는 좌안 영상을 생성하기 위한 좌안 카메라와 우안 영상을 생성하기 위한 우안 카메라로 구성되고, 좌안 카메라와 우안 카메라 간의 간격은, 사람의 두 눈 간의 이격 간격으로부터 고려되게 된다.
카메라(100)는 촬영된 좌안 영상과 우안 영상을 TV(200)로 전달한다. 특히, 카메라(100)가 TV(200)로 전달하는 좌안 영상과 우안 영상은, 하나의 프레임에 좌안 영상 및 우안 영상 중 하나의 영상만으로 구성된 포맷으로 전달되거나, 하나의 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 모두 포함되도록 구성된 포맷으로 전달될 수 있다.
이하에서는, TV(200)로 전달되는 3D 영상의 포맷에 대한 구체적인 설명을 위해 도 2a 내지 도 2f를 참조하기로 한다.
도 2a 내지 도 2f는 3D 영상의 포맷을 설명하기 위한 도면이다. 도 2a 내지 도 2f에서는 설명의 편의를 위해 좌안 영상 부분을 백색으로 표시하고 우안 영상 부분을 흑색으로 표시하였다.
우선, 도 2a는 일반적인 프레임 시퀀스 방식에 따른 3D 영상의 포맷을 도시한 도면이다. 프레임 시퀀스 방식에 의할 경우, 3D 영상의 포맷은 하나의 프레임에 하나의 좌안 영상 또는 하나의 우안 영상이 삽입된 포맷이 된다.
이러한 포맷에 의할 경우, 1920*1080의 해상도를 가지는 3D 영상은, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상 L1이 포함된 프레임 -> 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상 R1이 포함된 프레임 -> 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상 L2가 포함된 프레임 -> 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상 R2가 포함된 프레임 -> …'으로 구성되게 된다.
도 2b는 탑-바톰(top-buttom) 방식에 따른 3D 영상의 포맷을 도시한 도면이다. 탑-바톰 방식은 상하분할방식으로도 불리며, 이에 의할 경우, 3D 영상의 포맷은 하나의 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 모두 포함된 포맷이 된다. 특히, 탑-바톰 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 좌안 영상과 우안 영상이 상하로 구분되며, 좌안 영상이 상측에 마련되고 우안 영상이 하측에 마련된 포맷이 된다.
이를 위해, 카메라(100)에서 촬영된 좌안 영상과 우안 영상은 상하 방향으로 축소 스케일링되어 각각 1920*540의 해상도로 변환되고, 이후 축소된 좌안 영상과 우안 영상이 1920*1080의 해상도를 가지도록 상하로 통합되어 한 프레임을 구성하며 TV(200)로 전달되게 된다.
이러한 포맷에 의할 경우, 1920*1080의 해상도를 가지는 3D 영상은, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상 L1(상)과 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상 R1(하)이 포함된 프레임 -> 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상 L2(상)와 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상 R2(하)가 포함된 프레임 -> …'으로 구성되게 된다.
도 2c는 사이드 바이 사이드(side by side) 방식에 따른 3D 영상의 포맷을 도시한 도면이다. 사이드 바이 사이드 방식에 의할 경우, 3D 영상의 포맷은 하나의 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 모두 포함된 포맷이 된다. 특히, 사이드 바이 사이드 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 좌안 영상과 우안 영상이 좌우로 구분되며, 좌안 영상이 좌측에 마련되고 우안 영상이 우측에 마련된 포맷이 된다.
이를 위해, 카메라(100)에서 촬영된 좌안 영상과 우안 영상은 좌우 방향으로 축소 스케일링되어 각각 960*1080의 해상도로 변환되고, 이후 축소된 좌안 영상과 우안 영상이 1920*1080의 해상도를 가지도록 좌우로 통합되어 한 프레임을 구성하며 TV(200)로 전달되게 된다.
이러한 포맷에 의할 경우, 1920*1080의 해상도를 가지는 3D 영상은, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상 L1(좌)과 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상 R1(우)을 포함하는 프레임 -> 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상 L2(좌)와 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상 R2(우)을 포함하는 프레임 -> …'으로 구성되게 된다.
도 2d는 수평 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷을 도시한 도면이다. 수 평 인터리브 방식에 의할 경우, 3D 영상의 포맷은 하나의 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 모두 포함된 포맷이 된다. 특히, 수평 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 좌안 영상과 우안 영상이 행 단위로 교번 배치된 포맷이 된다.
이를 위해, 카메라(100)에서 촬영된 좌안 영상과 우안 영상은, ①상하 방향으로 축소 스케일링되어 각각 1920*540의 해상도로 변환된 후, 변환된 좌안 영상과 변환된 우안 영상이 행 단위로 각각 홀수 행 또는 짝수 행에 교번 배치됨으로써 하나의 프레임을 구성할 수도 있고, ②좌안 영상 중 홀수 행의 영상만이 추출되고 우안 영상 중 짝수 행의 영상만이 추출되어, 홀수 행들의 영상과 짝수 행들의 영상이 통합되어 하나의 프레임을 구성할 수도 있을 것이다.
예를 들어, 상기 ①에 따른 포맷에 의할 경우, 3D 영상은, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L1) 중 제1행, 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R1) 중 제1행, 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L1) 중 제2행, 우안 영상 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R1) 중 제2행 …'이 하나의 프레임을 구성하게 된다.
또한, 그 다음 프레임에서는, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L2) 중 제1행, 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R2) 중 제1행, 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L2) 중 제2행, 우안 영상 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R2) 중 제2행 …'으로 구성되게 된다.
도 2e는 수직 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷을 도시한 도면이다. 수직 인터리브 방식에 의할 경우, 3D 영상의 포맷은 하나의 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 모두 포함된 포맷이 된다. 특히, 수직 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 좌안 영상과 우안 영상이 열 단위로 교번 배치된 포맷이 된다.
이를 위해, 카메라(100)에서 촬영된 좌안 영상과 우안 영상은, ①좌우 방향으로 축소 스케일링되어 각각 960*1080의 해상도로 변환된 후, 변환된 좌안 영상과 변환된 우안 영상이 행 단위로 각각 홀수 행 또는 짝수 행에 교번 배치됨으로써 하나의 프레임을 구성할 수도 있고, ②좌안 영상 중 홀수 행의 영상만이 추출되고 우안 영상 중 짝수 행의 영상만이 추출되어, 홀수 행들의 영상과 짝수 행들의 영상이 통합되어 하나의 프레임을 구성할 수도 있을 것이다.
예를 들어, 상기 ①에 따른 포맷에 의할 경우, 3D 영상은, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L1) 중 제1열, 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R1) 중 제1열, 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L1) 중 제2열, 우안 영상 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R1) 중 제2열 …'이 하나의 프레임을 구성하게 된다.
또한, 그 다음 프레임에서는, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L2) 중 제1열, 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R2) 중 제1열, 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L2) 중 제2열, 우안 영상 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R2) 중 제2열 …'으로 구성되게 된다.
도 2f는 체커보드 방식에 따른 3D 영상의 포맷을 도시한 도면이다. 체커보드 방식에 의할 경우, 3D 영상의 포맷은 하나의 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 모두 포함된 포맷이 된다. 특히, 체커보드 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 좌안 영상과 우안 영상이 픽셀 단위 또는 픽셀 군 단위로 교번 배치된 포맷이 된다.
이를 위해, 카메라(100)에서 촬영된 좌안 영상과 우안 영상은, 픽셀 단위 또 는 픽셀 군 단위로 추출되어 각 프레임을 구성하는 픽셀들 또는 픽셀 군들에 교번 배치되게 된다.
예를 들어, 체커보드 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 의할 경우, 3D 영상은, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L1) 중 제1행 제1열, 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R1) 중 제1행 제2열, 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L1) 중 제1행 제3열, 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R1) 중 제1행 제4열 …'이 하나의 프레임을 구성하게 된다.
또한, 그 다음 프레임에서는, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L2) 중 제1행 제1열, 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R2) 중 제1행 제2열, 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상(L2) 중 제1행 제3열, 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상(R2) 중 제1행 제4열 …'으로 구성되게 된다.
다시 도 1에 대해 설명하면, 이와 같이, 카메라(100)는 전술한 포맷들 중 하나의 포맷을 미리 결정하고, 결정된 포맷에 따라 3D 영상을 생성하여 TV(200)로 전달하게 된다.
TV(200)는 디스플레이 장치의 일종으로서, 카메라(100) 등의 촬영장치로부터 수신된 3D 영상 또는 카메라(100)에 의해 촬영되어 방송국에서 편집/가공된 후 방송국에서 송출된 3D 영상을 수신하고, 수신된 3D 영상을 처리한 후 이를 화면에 표시한다. 특히, TV(200)는 3D 영상의 포맷을 참조하여, 좌안 영상과 우안 영상을 가공하고, 가공된 좌안 영상과 우안 영상이 시분할되어 교번적으로 디스플레이되도록 한다.
뿐만 아니라, TV(200)는 좌안 영상과 우안 영상이 시분할되어 디스플레이되는 타이밍과 동기된 동기신호를 생성하여 셔터 글래스(300)로 전달한다.
한편, 리모콘(400)은 사용자로부터 TV(200)를 제어하기 위한 조작 명령을 입력받고, 입력된 조작 명령을 TV(200)로 전달한다.
이하에서는, TV(200)에 대한 보다 구체적인 설명을 위해 도 3을 참조하기로 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 TV(200)의 블록도를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 TV(200)는 영상 수신부(210), 영상 처리부(220), 영상 출력부(230), 제어부(240), GUI(Graphic User Interface) 생성부(250), 저장부(260), 사용자 명령 수신부(270) 및 IR 전송부(280)를 구비한다.
영상 수신부(210)는 방송국 또는 위성으로부터 유선 또는 무선으로 수신되는 방송을 수신하여 복조한다. 또한, 영상 수신부(210)는 카메라(100) 등의 외부기기와 연결되어 외부기기로부터 3D 영상을 입력받는다. 외부기기는 무선으로 연결되거나 S-Video, 컴포넌트, 컴포지트, D-Sub, DVI, HDMI 등의 인터페이스를 통해 유선으로 연결될 수 있다.
전술한 바와 같이, 3D 영상은 적어도 하나의 프레임으로 구성된 영상으로서, 하나의 영상 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 포함되거나 각 프레임이 좌안 영상 또는 우안 영상으로 구성된 영상을 의미한다. 즉, 3D 영상은, 전술한 도 2에 따른 포맷들 중 하나에 따라 생성된 영상이다.
따라서, 영상 수신부(210)로 수신되는 3D 영상은 다양한 포맷으로 될 수 있으며, 특히, 일반적인 프레임 시퀀스 방식, 탑-바톰 방식, 사이드 바이 사이드 방 식, 수평 인터리브 방식, 수직 인터리브 방식, 및 체커보드 방식 중 하나에 따른 포맷으로 될 수 있다.
영상 수신부(210)는 수신된 3D 영상을 영상 처리부(220)로 전달한다.
영상 처리부(220)는, 영상 수신부(210)로 수신된 3D 영상에 대해 비디오 디코딩, 포맷 분석, 비디오 스케일링 등의 신호처리 및 GUI 부가 등의 작업을 수행한다.
특히, 영상 처리부(220)는 영상 수신부(210)로 입력된 3D 영상의 포맷을 이용하여, 한 화면의 크기(1920*1080)에 해당하는 좌안 영상과 우안 영상을 각각 생성한다.
즉, 3D 영상의 포맷이 탑-바톰 방식, 사이드 바이 사이드 방식, 수평 인터리브 방식, 수직 인터리브 방식 또는 체커보드 방식에 따른 포맷일 경우, 영상 처리부(220)는 각 영상 프레임에서 좌안 영상 부분과 우안 영상 부분을 각각 추출하여, 추출된 좌안 영상과 우안 영상을 확대 스케일링 또는 보간함으로써, 사용자에게 제공하기 위한 좌안 영상과 우안 영상을 각각 생성하게 된다.
또한, 3D 영상의 포맷이 일반적인 프레임 시퀀스 방식일 경우, 영상 처리부(220)는 각 프레임에서 좌안 영상 또는 우안 영상을 추출하여 사용자에게 제공하기 위한 준비를 하게 된다.
한편, 입력된 3D 영상의 포맷에 대한 정보는 3D 영상 신호에 포함되어 있을 수도 있고 포함되어 있지 않을 수도 있다.
예를 들어, 입력된 3D 영상의 포맷에 대한 정보가 3D 영상 신호에 포함되어 있는 경우, 영상 처리부(220)는 3D 영상을 분석하여 포맷에 대한 정보를 추출하고, 추출된 정보에 따라 수신된 3D 영상을 처리하게 된다. 반면, 입력된 3D 영상의 포맷에 대한 정보가 3D 영상 신호에 포함되어 있지 않은 경우, 영상 처리부(220)는 사용자로부터 입력된 포맷에 따라 수신된 3D 영상을 처리하거나 미리 설정된 포맷에 따라 수신된 3D 영상을 처리하게 된다.
뿐만 아니라, 영상 처리부(220)는 후술할 GUI 생성부(250)로부터 수신된 GUI가 좌안 영상, 우안 영상, 또는 양자 모두에 부가되도록 한다.
영상 처리부(220)는 추출된 좌안 영상과 우안 영상을 시분할하여 교번적으로 영상 출력부(230)로 전달한다. 즉, 영상 처리부(220)는 '좌안 영상(L1) -> 우안 영상(R1) -> 좌안 영상(L2) -> 우안 영상(R2) -> …'의 시간적 순서로 좌안 영상과 우안 영상을 영상 출력부(230)로 전달한다.
영상 출력부(230)는 영상 처리부(220)에서 출력되는 좌안 영상과 우안 영상을 교번적으로 출력하여 사용자에게 제공한다.
GUI 생성부(250)는, 디스플레이에 표시될 GUI를 생성한다. GUI 생성부(250)에서 생성된 GUI는 영상 처리부(220)로 인가되어, 디스플레이에 표시될 좌안 영상, 우안 영상, 또는 양자 모두에 부가되게 된다.
저장부(260)는, TV(200)를 동작시키기 위해 필요한 각종 프로그램 등이 저장되는 저장매체로서, 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구현가능하다.
사용자 명령 수신부(270)는 리모콘(400) 등의 입력수단으로부터 수신되는 사용자 명령을 제어부(240)로 전달한다.
IR 전송부(280)는, 교번적으로 출력되는 좌안 영상 및 우안 영상과 동기된 동기신호를 생성하고, 생성된 동기신호를 적외선 형태로 셔터 글래스(300)에 전송한다. 이는, TV(200)와 셔터 글래스(300) 간의 동기를 통해, 셔터 글래스(300)가 교번적으로 개폐되어, 셔터 글래스(300)의 좌안 오픈 타이밍에 영상 출력부(230)에서 좌안 영상이 표시되고, 셔터 글래스(300)의 우안 오픈 타이밍에 영상 출력(230)에서 우안 영상이 표시되도록 하기 위함이다.
제어부(240)는 사용자 명령 수신부(270)로부터 전달받은 사용자 명령에 따라 TV(200)의 전반적인 동작을 제어한다.
특히, 제어부(240)는 영상 수신부(210) 및 영상 처리부(220)를 제어하여, 3D 영상이 수신되고, 수신된 3D 영상이 좌안 영상과 우안 영상으로 분리되며, 분리된 좌안 영상과 우안 영상 각각이 하나의 화면에서 디스플레이될 수 있는 크기로 스케일링 또는 보간되도록 한다.
또한, 제어부(240)는 GUI 생성부(250)를 제어하여, 사용자 명령 수신부(270)로부터 전달받은 사용자 명령에 대응되는 GUI가 생성되도록 하며, IR 전송부(280)를 제어하여, 좌안 영상 및 우안 영상의 출력 타이밍과 동기된 동기신호가 생성 및 전송되도록 한다.
한편, 셔터 글래스(300)는 TV(200)로부터 수신된 동기신호에 따라 좌안 글래스와 우안 글래스를 교번적으로 개폐하여, 사용자가 좌안과 우안을 통해 좌안 영상 및 우안 영상을 각각 시청가능하도록 한다. 이하에서는 도 4를 참조하여 셔터 글래스(300)의 구체적 구성에 대해 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 셔터 글래스(300)의 블록도를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 셔터 글래스(300)는 IR 수신부(310), 제어부(320), 글래스 구동부(330) 및 글래스부(340)를 구비한다.
IR 수신부(310)는 유선 또는 무선으로 연결된 TV(200)의 IR 전송부(280)로부터 3D 영상에 대한 동기신호를 수신한다. 특히, IR 전송부(280)는 직진성을 가진 적외선을 이용하여 동기신호를 방사하고, IR 수신부(310)는 방사된 적외선으로부터 동기신호를 수신한다.
예를 들어, IR 전송부(280)에서 IR 수신부(310)로 전달되는 동기신호는 기설정된 시간 간격으로 하이 레벨(high level)과 로우 레벨(low level)이 교번된 신호일 수 있고, 하이 레벨인 시간에서는 좌안 영상이 전송되고 로우 레벨인 시간에서는 우안 영상이 전송되도록 구현할 수 있을 것이다.
IR 수신부(310)는 IR 전송부(280)로부터 수신된 동기신호를 제어부(320)로 전달한다.
제어부(320)는 셔터 글래스(300) 전반에 대한 동작을 제어한다. 특히, 제어부(320)는 IR 수신부(310)에서 수신된 동기신호를 기초로 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호를 글래스 구동부(330)로 전달하여 글래스 구동부(330)를 제어한다. 특히, 제어부(320)는 동기신호를 기초로, 글래스부(340)를 구동시키기 위한 구동신호가 글래스 구동부(330)에서 생성되도록 글래스 구동부(330)를 제어한다.
글래스 구동부(330)는 제어부(320)로부터 수신된 제어신호를 기초로 구동신호를 생성한다. 특히, 후술할 글래스부(340)는 좌안 글래스(350) 및 우안 글래 스(360)로 구성되기 때문에, 글래스 구동부(330)는 좌안 글래스(350)를 구동하기 위한 좌안 구동신호와 우안 글래스(360)를 구동하기 위한 우안 구동신호를 각각 생성하고, 생성된 좌안 구동신호를 좌안 글래스(350)로 전달하며 우안 구동신호를 우안 글래스(360)로 전달한다.
글래스부(340)는 전술한 바와 같이, 좌안 글래스(350) 및 우안 글래스(360)로 구성되며, 글래스 구동부(330)로부터 수신된 구동신호에 따라 각각의 글래스를 개폐한다.
< 3D 영상에 대한 처리과정 >
이하에서는, 3D 영상에 대한 처리 과정에 대해 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명하기로 한다. 도 5a 내지 도 5c는 3D 영상의 포맷에 따른 처리방법을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 5a는 일반적인 프레임 시퀀스 방식에 따라 3D 영상이 수신된 경우, 이를 화면에 표시하는 방법을 나타내고 있다.
도시된 바와 같이, 프레임 시퀀스 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 하나의 프레임에 하나의 좌안 영상 또는 하나의 우안 영상이 삽입된 포맷이다. 따라서, 3D 영상은, '좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상 L1이 포함된 프레임 -> 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상 R1이 포함된 프레임 -> 좌안 카메라에 의해 촬영된 좌안 영상 L2가 포함된 프레임 -> 우안 카메라에 의해 촬영된 우안 영상 R2가 포함된 프레임 -> …'의 순서로 입력되며, 입력된 순서로 화면에 표시되게 된다.
도 5b는 사이드 바이 사이드 방식에 따라 3D 영상이 수신된 경우, 이를 화면에 표시하는 방법을 나타내고 있다.
도시된 바와 같이, 사이드 바이 사이드 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 하나의 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 모두 포함된 포맷이 된다. 특히, 사이드 바이 사이드 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 좌안 영상과 우안 영상이 좌우로 구분되며, 좌안 영상이 좌측에 마련되고 우안 영상이 우측에 마련된 포맷이 된다.
이러한 포맷에 의할 경우, TV(200)는 수신된 3D 영상의 각 프레임을 좌우로 이등분하여 좌안 영상 부분과 우안 영상 부분으로 분리하고, 분리된 좌안 영상 부분과 우안 영상 부분을 좌우로 2배 확대 스케일링하여 화면에 표시할 좌안 영상과 우안 영상을 생성하며, 생성된 좌안 영상과 우안 영상을 교번적으로 화면에 디스플레이하게 된다.
따라서, 3D 영상은, '제1 프레임에 포함된 영상 중 좌측 부분(L1)을 2배 확대한 좌안 영상 -> 제1 프레임에 포함된 영상 중 우측 부분(R1)을 2배 확대한 우안 영상 -> 제2 프레임에 포함된 영상 중 좌측 부분(L2)을 2배 확대한 좌안 영상 -> 제2 프레임에 포함된 영상 중 우측 부분(R2)을 2배 확대한 우안 영상 -> …'의 순서로 화면에 표시되게 된다.
한편, 이상에서는 사이드 바이 사이드 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 대해 처리하는 과정에 대해 예로 들어 설명하였으나, 탑-바톰 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 대한 처리 과정도 이로부터 유추가능함은 물론이다. 즉, 탑-바톰 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 의할 경우, TV(200)는 수신된 3D 영상의 각 프레임을 상하로 이 등분하여 좌안 영상 부분과 우안 영상 부분으로 각각 분리하고, 분리된 좌안 영상 부분과 우안 영상 부분을 상하로 2배 확대 스케일링하여 화면에 표시할 좌안 영상과 우안 영상을 생성하며, 생성된 좌안 영상과 우안 영상을 교번적으로 화면에 디스플레이하게 되는 것이다.
도 5c는 수평 인터리브 방식에 3D 영상이 수신된 경우, 이를 화면에 표시하는 방법을 나타내고 있다.
도시된 바와 같이, 수평 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 하나의 프레임에 좌안 영상과 우안 영상이 모두 포함된 포맷이 된다. 특히, 수평 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷은, 좌안 영상과 우안 영상이 행 단위로 교번 배치된 포맷이 된다.
이러한 포맷에 의할 경우, TV(200)는 수신된 3D 영상의 각 프레임을 홀수 행별 및 짝수 행별로 구분하여 좌안 영상 부분과 우안 영상 부분으로 분리하고, 분리된 좌안 영상 부분과 우안 영상 부분을 상하로 2배 확대 스케일링하여 좌안 영상과 우안 영상을 생성하며, 생성된 좌안 영상과 우안 영상을 교번적으로 화면에 디스플레이하게 된다.
따라서, 3D 영상은, '제1 프레임에 포함된 영상 중 홀수 행 부분(L1-1, L1-2)을 각각 2배 확대한 좌안 영상 -> 제1 프레임에 포함된 영상 중 우측 부분(R1-1, R1-2)을 각각 2배 확대한 우안 영상 -> 제2 프레임에 포함된 영상 중 좌측 부분(L2-1, L2-2)을 각각 2배 확대한 좌안 영상 -> 제2 프레임에 포함된 영상 중 우측 부분(R2-1, R2-2)을 각각 2배 확대한 우안 영상 -> …'의 순서로 화면에 표시되 게 된다.
물론, 수평 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 대해서는, 전술한 확대 스케일링 방식을 사용하지 않고, 하나의 프레임에 포함된 영상 중 홀수 행 부분을 이용해 짝수 행 부분을 보간하여 좌안 영상을 생성하고, 짝수 행 부분을 이용해 홀수 행 부분을 보간하여 우안 영상을 생성하는 방식을 사용할 수도 있을 것이다.
뿐만 아니라, 확대 스케일링 방식이나 보간 방식을 사용하지 않고, 홀수 행에 대해서만 영상을 출력하여 좌안 영상을 생성하고, 짝수 행에 대해서만 영상을 출력하여 우안 영상을 생성하는 방법으로도 구현가능하다.
한편, 이상에서는 수평 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 대해 처리하는 과정에 대해 예로 들어 설명하였으나, 수직 인터리브 방식이나 체커보드 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 대한 처리 과정도 이로부터 유추가능함은 물론이다.
즉, 수직 인터리브 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 대해서는, 행별 스케일링이나 보간이 아닌 열별 스케일링이나 보간을 적용하여 좌안 영상 부분과 우안 영상 부분으로 각각 분리하고, 분리된 좌안 영상 부분과 우안 영상 부분을 좌우로 2배 확대 스케일링하여 좌안 영상과 우안 영상을 생성하며, 생성된 좌안 영상과 우안 영상에 대해 교번적으로 출력하여, 3D 영상을 사용자에게 제공할 수 있을 것이다.
또한, 체커보드 방식에 따른 3D 영상의 포맷에 대해서는, 픽셀별 스케일링이나 보간 또는 픽셀군별 스케일링이나 보간을 이용할 수 있을 것이다.
< 사용자의 조작에 따른 3D 영상의 화면 구성 >
이하에서는, 사용자의 조작에 따른 3D 영상의 화면 구성에 대해, 도 6 내지 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 구성을 도시한 도면이다.
3D 영상이 수신되고, 사용자로부터 포커스 조절을 위한 명령, 뎁스 조절을 위한 명령 또는 포커스 조절과 뎁스 조절을 함께 하기 위한 명령이 입력되면, 도시된 바와 같이, 3D 오브젝트(610)와 함께 포커스 조절과 뎁스 조절을 함께 할 수 있는 GUI(620)가 화면에 표시된다.
즉, 포커스 조절만을 위한 명령이 입력되거나 뎁스 조절만을 위한 명령이 입력되어도 포커스 조절과 뎁스 조절을 함께 할 수 있는 GUI(620)가 화면에 표시되는 것이다. 이와 같이, 포커스 조절과 뎁스 조절을 함께 할 수 있는 GUI(620)를 제공함으로써, 일반적으로 함께 수행되는 경우가 많은 포커스 조절과 뎁스 조절을 한 번에 할 수 있게 된다.
특히, 본 실시예에 따른 GUI(620)는 포커스 조절을 위한 조절바가 가로로 배치되고, 뎁스 조절을 위한 조절바가 세로로 배치되며, 양 조절바가 중첩되는 십자 형태의 아이템(630)을 포함한다. 따라서, 사용자는, 가로로 배치된 조절바를 조작하여 포커스를 조절하고, 세로로 배치된 조절바를 조작하여 뎁스를 조절할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에 따른 GUI(620)는 십자 아이템(630)의 상단에 현재 사용자가 조작하는 설정에 관한 정보가 부가되고, 십자 아이템(630)의 하단에 사용자의 좌우조작, 상하조작, 복귀조작 등을 가이드하기 위한 정보가 부가되게 된다.
물론, 이와 같은, GUI(620)의 구체적 구성은 설명의 편의를 위한 예시적 사항에 불과하며, 포커스 조절과 뎁스 조절을 함께 할 수 있는 하나의 GUI가 디스플레이된다면, 본 발명의 기술적 범위 내에 있다고 볼 것이다.
한편, 이러한 포커스 조절을 위한 명령, 뎁스 조절을 위한 명령 또는 포커스 조절과 뎁스 조절을 함께 하기 위한 명령은, TV(200)의 프론트 패널 또는 리모콘에 마련된 포커스 조절 버튼, 뎁스 조절 버튼, 또는 포커스 조절과 뎁스 조절을 함께 하기 위한 버튼을 누름으로서 입력되게 된다.
3D 오브젝트(610)란, 좌안 영상과 우안 영상이 시분할되어 교번적으로 디스플레이될 때, 좌안 영상과 우안 영상에 포함된 동일 오브젝트가 입체감을 형성하며 표시되는 오브젝트를 의미한다. 도 6에서는 시분할되어 교번적으로 디스플레이되는 3D 영상에 대한 그래픽적 표현을 위해, 원형의 좌안 영상과 원형의 우안 영상이 겹쳐진 형태로 된 3D 오브젝트(610)를 도시하였다. 반면, 좌안 영상과 우안 영상에 각각 포함된 오브젝트는 2D 오브젝트라고 할 수 있겠다.
도 7은 뎁스 조절시의 구체적인 화면 변경 과정을 설명하기 위한 도면이다.
3D 오브젝트(610)에 GUI(620)가 부가된 화면에서, 사용자가, TV(200)의 프론트 패널 또는 리모콘에 마련된 상하조작 버튼을 누르게 되면, 도 7의 좌측 화면에서 우측 화면으로 또는 우측 화면에서 좌측 화면으로 변경되게 된다.
특히, 상하조작 버튼은, 십자 형태로 된 아이템(630)에서의 세로 부분에 해당되는 것이기 때문에, 상하조작 버튼을 누르게 되면, 뎁스가 조절됨을 나타내도록 GUI(620)가 변경되게 된다. 도시된 예에서는, 세로 조절바 내부에 포함된 원형 인 디케이터가 상측에서 하측으로 또는 하측에서 상측으로 이동되고 있음을 알 수 있다.
또한, 상하조작 버튼의 조작으로 인해, 뎁스 조절을 위한 명령이 입력되면, TV(200)는 입력된 뎁스 조절 명령에 대응되도록 3D 영상의 뎁스를 조절하기 위한 영상처리를 하게 된다.
영상 처리 과정에 대한 구체적 설명을 위해 도 8을 참조하기로 한다. 도 8은 뎁스 조절시의 영상 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8에서는 화면에 표시되는 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서의 동일 오브젝트 간의 위치차를 나타내기 위해, 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)을 함께 도시하였다. 도 8의 좌측 화면에는, 원형 오브젝트(710)에 대한 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서의 위치차는 'a'인 것을 알 수 있고, 삼각 오브젝트(720)에 대한 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서의 위치차는 'b'인 것을 알 수 잇다.
사용자의 하방향 조작 버튼을 누르는 동작에 의해, 뎁스를 다운시키기 위한 조작 명령이 입력되면, TV(200)는 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서 동일 오브젝트 간의 위치차가 더 커지도록 각 오브젝트에 대한 영상처리를 하게 된다.
특히, 뎁스를 다운시키기 위한 조작 명령이 입력되면, 도 8의 우측 화면과 같이, 원형 오브젝트(710)에 대한 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서의 위치차가 'a+c'가 되고, 삼각 오브젝트(720)에 대한 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서의 위치차가 'b+c'가 되도록, 각 오브젝트간의 위치 변화량을 동일하게 변경시킨다.
이에 의해, 원형 오브젝트(710)와 삼각 오브젝트(720)를 포함하는 화면 전반 의 뎁스가 다운되게 된다.
반대로, 사용자의 상방향 조작 버튼을 누르는 동작에 의해, 뎁스를 업시키기 위한 조작 명령이 입력되면, TV(200)는 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서 동일 오브젝트 간의 위치차가 더 작아지도록 각 오브젝트에 대한 영상처리를 하게 된다.
특히, 도 8의 우측 화면과 같은 상태에서 뎁스를 업시키기 위한 조작 명령이 입력되면, 도 8의 좌측 화면과 같이, 원형 오브젝트(710)에 대한 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서의 위치차가 '(a+c)-c=a'가 되고, 삼각 오브젝트(720)에 대한 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서의 위치차가 '(b+c)-c=b'가 되도록 각 오브젝트에 대한 영상처리를 하게 된다. 즉, 각 오브젝트간의 위치 변화량이 동일하게 변경되는 것이다.
이에 의해, 원형 오브젝트(710)와 삼각 오브젝트(720)를 포함하는 화면 전반의 뎁스가 업되게 된다.
이상에서 설명한, 위치 변화량의 변경은, 좌안 영상(L)에 포함된 오브젝트의 위치만을 이동시키거나, 우안 영상(R)에 포함된 오브젝트의 위치만을 이동시키거나, 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에 포함된 오브젝트의 위치를 모두 이동시켜 수행될 수 있다.
또한, 이상에서 설명한 뎁스 다운을 위한 영상처리 방법과 뎁스 업을 위한 영상 처리 방법은 설명의 편의를 위한 예시적 사항에 불과하다. 따라서, 이와 다른 방법을 이용하여 뎁스 다운 또는 뎁스 업을 위한 영상처리를 하는 경우에도 본 발명의 기술적 사상이 그대로 적용될 수 있음은 물론이다.
도 9는 포커스 조절시의 구체적인 화면 변경 과정을 설명하기 위한 도면이다.
3D 오브젝트(610)에 GUI(620)가 부가된 화면에서, 사용자가, TV(200)의 프론트 패널 또는 리모콘에 마련된 좌우조작 버튼을 누르게 되면, 도 9의 좌측 화면에서 우측 화면으로 또는 우측 화면에서 좌측 화면으로 변경되게 된다.
특히, 좌우조작 버튼은, 십자 형태로 된 아이템(630)에서의 가로 부분에 해당하는 것이기 때문에, 좌우조작 버튼을 누르게 되면, 포커스가 조절됨을 나타내도록 GUI(620)가 변경되게 된다.
도시된 예에서는, 가로 조절바 내부에 포함된 원형 인디케이터가 좌측에서 우측으로 또는 우측에서 좌측으로 이동되고 있음을 알 수 있다.
한편, 좌우조작 버튼의 조작으로 인해, 포커스 조절을 위한 명령이 입력되면, TV(200)는 입력된 포커스 조절 명령에 대응되도록 3D 영상의 포커스를 조절하기 위한 영상처리를 하게 된다.
영상 처리 과정에 대한 구체적 설명을 위해 도 10을 참조하기로 한다. 도 10은 포커스 조절시의 영상 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10에서는 화면에 표시되는 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서의 동일 오브젝트 간의 위치차를 나타내기 위해, 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)을 함께 도시하였다. 도 10의 좌측 화면에는, 원형 오브젝트(710)에 대한 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서의 위치차는 'a'인 것을 알 수 있고, 삼각 오브젝트(720)에 대한 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서의 위치차는 'b'인 것을 알 수 잇다.
사용자의 좌방향 조작 버튼을 누르는 동작에 의해, 포커스를 업시키기 위한 조작 명령이 입력되면, TV(200)는 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서 동일 오브젝트 간의 위치차가 더 커지도록 각 오브젝트에 대한 영상처리를 하게 된다.
특히, 포커스를 업시키기 위한 조작 명령이 입력되면, 도 10의 우측 화면과 같이, 원형 오브젝트(710)에 대한 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서의 위치차가 'k*a'가 되고, 삼각 오브젝트(720)에 대한 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서의 위치차가 'k*b'가 되도록, 각 오브젝트간의 위치 변화량을 서로 다르게 변경시킨다.
이에 의해, 원형 오브젝트(710)와 삼각 오브젝트(720)를 포함하는 화면 전반의 포커스가 업되게 된다.
반대로, 사용자의 우방향 조작 버튼을 누르는 동작에 의해, 포커스를 다운시키기 위한 조작 명령이 입력되면, TV(200)는 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서 동일 오브젝트 간의 위치차가 더 작아지도록 각 오브젝트에 대한 영상처리를 하게 된다.
특히, 도 10의 우측 화면과 같은 상태에서 포커스를 다운시키기 위한 조작 명령이 입력되면, 도 10의 좌측 화면과 같이, 원형 오브젝트(710)에 대한 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서의 위치차가 '(k*a)/k=a'가 되고, 삼각 오브젝트(720)에 대한 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에서의 위치차가 '(k*b)/k=b'가 되도록, 각 오브젝트에 대한 영상처리를 하게 된다. 즉, 각 오브젝트간의 위치 변화량은 서로 다르지만, 동일 비율로 오브젝트 간의 위치차가 달라지게 되는 것이다.
이에 의해, 원형 오브젝트(710)와 삼각 오브젝트(720)를 포함하는 화면 전반 의 포커스가 다운되게 된다.
이상에서 설명한, 위치 변화량의 변경은, 좌안 영상(L)에 포함된 오브젝트의 위치만을 이동시키거나, 우안 영상(R)에 포함된 오브젝트의 위치만을 이동시키거나, 좌안 영상(L)과 우안 영상(R)에 포함된 오브젝트의 위치를 모두 이동시켜 수행될 수 있다.
또한, 이상에서 설명한 포커스 업을 위한 영상처리 방법과 포커스 다운을 위한 영상 처리 방법은 설명의 편의를 위한 예시적 사항에 불과하다. 따라서, 이와 다른 방법을 이용하여 포커스 업 또는 포커스 다운을 위한 영상처리를 하는 경우에도 본 발명의 기술적 사상이 그대로 적용될 수 있음은 물론이다.
도 11은 포커스/뎁스 설정을 위한 환경에 대해 설명하기 위한 도면이다.
3D 영상이 수신되고, 사용자로부터 포커스 조절을 위한 명령, 뎁스 조절을 위한 명령 또는 포커스 조절과 뎁스 조절을 함께 하기 위한 명령이 입력되면, 도시된 바와 같이, 3D 오브젝트(610)와 함께 포커스 조절과 뎁스 조절을 함께 할 수 있는 GUI(620)가 화면에 표시된다.
또한, GUI(620)는 포커스 조절을 위한 조절바가 가로로 배치되고, 뎁스 조절을 위한 조절바가 세로로 배치되며, 양 조절바가 중첩되는 십자 형태의 아이템(630)을 포함한다.
한편, 좌측 화면에 '▶Play'라는 아이템(640)이 표시된 것과 같이, 포커스 조절과 뎁스 조절은 재생중인 환경에서 적용될 수 있다. 이 경우, 사용자로부터 포커스 조절 명령 또는 뎁스 조절 명령이 입력되면, 실시간으로 입력되는 좌안 영상 들과 우안 영상들에 포함된 오브젝트들에 대한 영상처리를 통해, 3D 영상이 재생되는 환경에서도 포커스 조절과 뎁스 조절이 가능하게 된다.
사용자로부터 TV(200)의 프론트 패널에 마련된 일시정지 버튼 또는 리모콘에 마련된 일시정지 버튼이 입력된 경우, 우측 화면과 같이 3D 영상은 일시정지되게 된다. 이 경우에도 포커스 조절과 뎁스 조절을 위한 GUI(620)는 그대로 표시되게 된다.
즉, 우측 화면에 '∥Pause'라는 아이템(650)이 표시된 것과 같이, 포커스 조절과 뎁스 조절은 일시정지된 환경에서도 적용될 수 있다. 이 경우, 사용자로부터 포커스 조절 명령 또는 뎁스 조절 명령이 입력되면, 일시정지 명령이 입력된 순간의 좌안 영상과 우안 영상에 포함된 오브젝트들에 대한 영상처리를 통해, 3D 영상이 일시정지된 환경에서도 포커스 조절과 뎁스 조절이 가능하게 된다.
사용자로부터 TV(200)의 프론트 패널에 마련된 재생 버튼 또는 리모콘에 마련된 재생 버튼이 입력된 경우, 좌측 화면과 같이 3D 영상은 다시 재생되게 된다. 이 경우에도 포커스 조절과 뎁스 조절을 위한 GUI(620)는 그대로 표시되게 된다.
이에 의해, 3D 영상에 대한 포커스 설정 변경과 뎁스 설정 변경을 보다 쉽고 간편하게 할 수 있게 된다.
<3D 영상의 포커스 조절과 뎁스 조절을 위한 동작 흐름>
이하에서는, 도 12를 참조하여, 3D 영상의 포커스 조절과 뎁스 조절을 위한 동작 흐름에 대해 설명하기로 한다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 GUI 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
포커스 조절명령이 입력되거나(810-Y) 뎁스 조절명령이 입력되면(S820-Y), TV(200)는 포커스 조절을 위한 조절바와 뎁스 조절을 위한 조절바가 중첩된 형태로 된 하나의 GUI를 생성하여 화면에 표시하게 된다(S830).
이후, TV(200)의 프론트 패널에 마련된 상하조작 버튼 또는 리모콘에 마련된 상하조작 버튼을 통해, 사용자의 상하조작 명령이 입력되면(S840-Y), TV(200)는 좌안 영상과 우안 영상에 대한 영상처리를 통해, 좌안 영상과 우안 영상에 포함된 오브젝트들의 거리 변화가 일정하도록 각 오브젝트들의 위치를 변경시킨다(S850). 즉, 사용자의 상하조작이 입력되면, TV(200)는 입력된 상하조작에 기초하여 3D 영상의 뎁스를 변경시키게 된다.
또한, TV(200)의 프론트 패널에 마련된 좌우조작 버튼 또는 리모콘에 마련된 좌우조작 버튼을 통해, 사용자의 좌우조작 명령이 입력되면(S640-Y), TV(200)는 좌안 영상과 우안 영상에 대한 영상처리를 통해, 좌안 영상과 우안 영상에 포함된 오브젝트들의 거리 변화가 서로 다르도록 각 오브젝트들의 위치를 변경시킨다(S870). 즉, 사용자의 좌우조작이 입력되면, TV(200)는 입력된 좌우조작에 기초하여 3D 영상의 포커스를 변경시키게 된다.
이후, TV(200)는 이와 같이 오브젝트의 위치가 변경된 좌안 영상과 우안 영상을 교번적으로 출력한다(S880).
이상에서는, 상하조작을 통해 포커스를 조절하고, 좌우조작을 통해 뎁스를 조절하는 것으로 상정하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시적 사항에 불과하며, 상하조작을 뎁스 조절로 설정하고 좌우조작을 포커스 조절로 설정하는 경우에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 이상에서는, 십자 형태의 아이템을 통해 포커스 조절과 뎁스 조절을 모두 할 수 있는 것으로 상정하였으나, 이 역시 예시적 사항에 불과하며, 아이템이나 GUI의 형태는 이와 다르게 변경가능할 것이다.
뿐만 아니라, 이상에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 영상 제공 시스템을 도시한 도면,
도 2a 내지 도 2f는 3D 영상의 포맷을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 TV의 블록도를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 셔터 글래스의 블록도를 도시한 도면,
도 5a 내지 도 5c는 3D 영상의 포맷에 따른 처리방법을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화면 구성을 도시한 도면,
도 7은 뎁스 조절시의 구체적인 화면 변경 과정을 설명하기 위한 도면,
도 8은 뎁스 조절시의 영상 처리 과정을 설명하기 위한 도면,
도 9는 포커스 조절시의 구체적인 화면 변경 과정을 설명하기 위한 도면,
도 10은 포커스 조절시의 영상 처리 과정을 설명하기 위한 도면,
도 11은 포커스/뎁스 설정을 위한 환경에 대해 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 GUI 제공방법을 설명하기 위한 도면이다.

Claims (17)

  1. 3D(3-Dimension) 영상에 대한 GUI(Graphic User Interface) 제공방법에 있어서,
    상기 3D 영상의 포커스 조절과 뎁스 조절 중 적어도 하나에 대한 명령이 입력되면, 상기 포커스 조절과 상기 뎁스 조절을 함께 할 수 있는 하나의 GUI를 상기 3D 영상과 함께 표시하는 단계; 및
    상기 GUI를 통한 조작명령에 따라, 상기 3D 영상을 구성하는 좌안 영상과 우안 영상을 변경하는 단계;를 포함하는 GUI 제공방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하나의 GUI는,
    제1 방향으로 이동하면서 상기 포커스를 조절할 수 있는 제1 조절바와 제2 방향으로 이동하면서 상기 뎁스를 조절할 수 있는 제2 조절바가 중첩된 GUI인 것을 특징으로 하는 GUI 제공방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 조작명령은,
    리모콘의 상하좌우 방향키를 통해 수신되거나, 상기 GUI가 표시된 화면이 터치되어 수신되거나, 포인팅 디바이스로부터 상기 GUI가 표시된 화면이 포인팅되어 수신되는 것을 특징으로 하는 GUI 제공방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 조작명령이 상기 리모콘의 상하좌우 방향키를 통해 수신되는 경우,
    상기 상하좌우 방향키는, 포커스 업 조작명령, 포커스 다운 조작명령, 뎁스 업 조작명령 및 뎁스 다운 조작명령 중 하나씩과 각각 매칭되어 있는 것을 특징으로 하는 GUI 제공방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 변경단계는,
    상기 3D 영상의 재생 상태에서, 실시간으로 입력되는 복수의 좌안 영상들과 복수의 우안영상들을 변경하거나, 상기 3D 영상의 일시정지 상태에서, 상기 일시정지된 좌안 영상과 우안 영상을 변경하는 것을 특징으로 하는 GUI 제공방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 변경단계는,
    상기 포커스 또는 상기 뎁스가 조절되면, 화면상에서, 상기 좌안 영상에 존재하는 특정 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 특정 오브젝트의 위치 사이의 거리를 변경시키는 것을 특징으로 하는 GUI 제공방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 변경단계는,
    상기 포커스가 조절되면,
    상기 화면상에서 상기 좌안 영상에 존재하는 제1 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 제1 오브젝트의 위치 사이의 거리인 제1 거리의 변화량과, 상기 좌안 영상에 존재하는 제2 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 제2 오브젝트의 위치 사이의 거리인 제2 거리의 변화량이 서로 달라지도록, 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 변경하는 것을 특징으로 하는 GUI 제공방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 변경단계는,
    상기 뎁스가 조절되면,
    상기 화면상에서 상기 좌안 영상에 존재하는 제1 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 제1 오브젝트의 위치 사이의 거리인 제1 거리의 변화량과, 상기 좌안 영상에 존재하는 제2 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 제2 오브젝트의 위치 사이의 거리인 제2 거리의 변화량이 서로 동일하도록, 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 변경하는 것을 특징으로 하는 GUI 제공방법.
  9. 3D(3-Dimension) 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 3D 영상의 포커스 조절과 뎁스 조절 중 적어도 하나에 대한 명령이 수 신되면, 상기 포커스 조절과 상기 뎁스 조절을 함께 할 수 있는 하나의 GUI(Graphic User Interface)를 생성하는 GUI 생성부;
    상기 GUI와 함께 상기 3D 영상을 표시하는 디스플레이; 및
    상기 GUI를 통한 조작명령에 따라, 상기 3D 영상을 구성하는 좌안 영상과 우안 영상이 변경되도록 하는 제어부;를 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 하나의 GUI는,
    제1 방향으로 이동하면서 상기 포커스를 조절할 수 있는 제1 조절바와 제2 방향으로 이동하면서 상기 뎁스를 조절할 수 있는 제2 조절바가 중첩된 GUI인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 조작명령을 수신하기 위한 사용자 명령 수신부;를 더 포함하고,
    상기 조작명령은,
    리모콘의 상하좌우 방향키를 통해 수신되거나, 상기 GUI가 표시된 화면이 터치되어 수신되거나, 포인팅 디바이스로부터 상기 GUI가 표시된 화면이 포인팅되어 수신되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 조작명령이 상기 리모콘의 상하좌우 방향키를 통해 수신되는 경우,
    상기 상하좌우 방향키는, 포커스 업 조작명령, 포커스 다운 조작명령, 뎁스 업 조작명령 및 뎁스 다운 조작명령 중 하나씩과 각각 매칭되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 3D 영상의 재생 상태에서, 실시간으로 입력되는 복수의 좌안 영상들과 복수의 우안영상들이 변경되도록 하거나, 상기 3D 영상의 일시정지 상태에서, 상기 일시정지된 좌안 영상과 우안 영상이 변경되도록 하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 포커스 또는 상기 뎁스가 조절되면, 화면상에서, 상기 좌안 영상에 존재하는 특정 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 특정 오브젝트의 위치 사이의 거리가 변경되도록 하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 포커스가 조절되면,
    상기 화면상에서 상기 좌안 영상에 존재하는 제1 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 제1 오브젝트의 위치 사이의 거리인 제1 거리의 변화량과, 상기 좌안 영상에 존재하는 제2 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 제2 오브젝트의 위치 사이의 거리인 제2 거리의 변화량이 서로 달라지도록, 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 변경시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 뎁스가 조절되면,
    상기 화면상에서 상기 좌안 영상에 존재하는 제1 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 제1 오브젝트의 위치 사이의 거리인 제1 거리의 변화량과, 상기 좌안 영상에 존재하는 제2 오브젝트의 위치와 상기 우안 영상에 존재하는 상기 제2 오브젝트의 위치 사이의 거리인 제2 거리의 변화량이 서로 동일하도록, 상기 좌안 영상과 상기 우안 영상을 변경시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  17. 3D(3-Dimension) 영상의 포커스 조절과 뎁스 조절 중 적어도 하나에 대한 명령이 입력되면, 상기 포커스 조절과 상기 뎁스 조절을 함께 할 수 있는 하나의 GUI(Graphic User Interface)를 표시하고, 상기 GUI를 통한 조작명령에 따라, 상기 3D 영상을 구성하는 좌안 영상과 우안 영상을 변경하여 출력하는 디스플레이 장치; 및
    상기 변경된 좌안 영상과 상기 변경된 우안 영상이 교번적으로 입력되도록, 상기 디스플레이 장치로부터 출력되는 동기신호를 기초로 좌안 글래스와 우안 글래스를 교번적으로 개폐하는 셔터 글래스;를 포함하는 3D 영상 제공 시스템.
KR1020090113238A 2009-11-23 2009-11-23 3ｄ 영상에 대한 ｇｕｉ 제공방법 및 이를 이용한 디스플레이 장치 및 3ｄ 영상 제공 시스템 KR101648864B1 (ko)

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