KR20110120170A - 영상 데이터 처리장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평면 영성 데이터로부터 입체 영상 데이터를 생성하기 위한 영상 데이터 처리장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해 방송 망을 통해 수신한 모노 스코픽 영상 데이터의 방송 신호를 복제하여 좌측 모노 스코픽 영상 데이터와 우측 모노 스코픽 영상 데이터를 생성한다. 그리고 상기 수신한 모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 복수의 영상 프레임들 중 적어도 하나의 영상 프레임에 상응하는 하나 또는 두 개의 편각 데이터를 입력으로 하고, 상기 입력되는 하나 또는 두 개의 편각 데이터를 기반으로 상기 좌측 모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 좌측 영상 프레임들 중 적어도 하나의 좌측 영상 프레임과 상기 우측 모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 우측 영상 프레임들 중 적어도 하나의 우측 영상 프레임 중 하나 또는 모든 영상 프레임의 위상을 이동시킨다. 상기 위상이 이동된 좌측 영상 프레임과 우측 영상 프레임을 서로 다른 기록 영역에 저장하고, 상기 저장된 좌측 영상 프레임과 우측 영상 프레임을 합성하여 스테레오 스코픽 영상 데이터를 생성한다.

Description

영상 데이터 처리장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING IMAGE DATA}
본 발명은 영상 데이터 처리장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 입체 영상 데이터를 생성하기 위한 영상 데이터 처리장치 및 방법에 관한 것이다.
영상 및 방송 기술의 발전은 평면 영상인 모노 스코픽 영상 서비스에서 입체 영상인 스테레오 스코픽 영상 서비스로 전환되는 개기가 되었다. 상기 스테레오 스코픽 영상 서비스를 위해서는 영상 데이터가 스테레오 스코픽 영상으로 제작되는 것이 일반적이다. 즉 서로 다른 시점 (view point)에서 동일한 피사체를 촬영함으로써, 좌측 영상과 우측 영상을 포함하는 스테레오 스코픽 영상으로 제작한다.
상술한 방법에 의한 스테레오 스코픽 영상은 입체감 등과 같은 영상 품질이 좋은 반면에 모노 스코픽 영상에 비해 대략 두 배 정도의 데이터의 양이 요구된다. 따라서 스테레오 스코픽 영상 서비스를 위해서는 그 만큼의 전송 데이터의 양이 증가할 뿐만 아니라 모노 스코픽 영상 서비스를 동시에 제공하기 위해서는 모노 스코픽 영상 데이터를 추가로 전송하여야 한다.
또한 스테레오 스코픽 영상을 제작하기 위해서는 모노 스코픽 영상을 제작하는 경우에 비해 많은 제작 비용이 요구되어 스테레오 스코픽 영상 서비스를 상용하는데 걸림돌이 되고 있다.
따라서 상술한 점들을 고려하여 저렴한 비용으로 전송 데이터로 인한 과부하를 최고화하면서도 스테레오 스코픽 영상 서비스를 제공하기 위한 방안 마련이 절실히 요구된다.
본 발명은 방송 망을 통해 수신한 모노 스코픽 영상을 스테레오 스코픽 영상으로 변환하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명은 편각 데이터를 사용하여 방송 망을 통해 수신한 모노 스코픽 영상을 스테레오 스코픽 영상으로 변환하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명은 방송 망을 통해 수신한 모노 스코픽 영상 데이터로부터 좌측 및 우측 모노 스코픽 영상 데이터로 복제하고, 편각 데이터를 사용하여 상기 좌측 및 우측 모노 스코픽 영상 데이터 중 적어도 하나의 모노 스코픽 영상 데이터의 위상을 이동시킴으로써 스테레오 스코픽 영상을 생성하는 영상 데이터 변환장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명은 방송 망을 통해 수신한 모노 스코픽 영상 데이터로부터 상측 및 하측 모노 스코픽 영상 데이터로 복제하고, 편각 데이터를 사용하여 상기 상측 및 하측 모노 스코픽 영상 데이터 중 적어도 하나의 모노 스코픽 영상 데이터의 위상을 이동시킴으로써 스테레오 스코픽 영상을 생성하는 영상 데이터 변환장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명은 방송 망을 통해 수신한 모노 스코픽 영상을 스테레오 스코픽 영상으로 변환하기 위해 사용할 편각 데이터를 영상 데이터의 특성을 고려하여 설정하는 영상 데이터 변환장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명은 방송 망을 통해 수신한 모노 스코픽 영상을 스테레오 스코픽 영상으로 변환하기 위해 사용할 편각 데이터를 모노 스코픽 영상 데이터와 함께 방송 망을 통해 수신하는 영상 데이터 변환장치 및 방법.
또한 본 발명은 방송 망을 통해 수신한 모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 영상 프레임 별로 복제 영상 프레임을 생성한 후 두 개의 영상 프레임 별로 서로 다른 편각을 적용하여 이동시켜 스테레오 스코픽 영상을 생성하는 영상 데이터 변환장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명은 방송 망을 통해 수신한 모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 영상 프레임 별로 생성한 좌측 영상 프레임과 우측 프레임 각각을 서로 다른 편각 데이터를 사용하여 이동시킨 후 하나의 영상 프레임으로 합성하여 스테레오 스코픽 영상 데이터의 영상 프레임을 생성하는 영상 데이터 변환장치 및 방법을 제안한다.
본 발명의 실시 예에 따른 모노 스코픽 영상 데이터를 스테레오 스코픽 영상 데이터로 변환하는 영상 데이터 변환장치는, 방송 망을 통해 수신한 모노 스코픽 영상 데이터의 방송 신호를 복제하여 제1모노 스코픽 영상 데이터와 제2모노 스코픽 영상 데이터를 생성하는 복제부와, 상기 수신한 모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 복수의 영상 프레임들 중 적어도 하나의 영상 프레임에 상응하는 하나 또는 두 개의 편각 데이터를 입력으로 하고, 상기 입력되는 하나 또는 두 개의 편각 데이터를 기반으로 상기 제1모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 제1영상 프레임들 중 적어도 하나의 제1영상 프레임과 상기 제2모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 제2영상 프레임들 중 적어도 하나의 제2영상 프레임 중 하나 또는 모든 영상 프레임의 위상을 쉬프트하는 쉬프트부와, 상기 쉬프트부로부터 출력되는 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 서로 다른 기록 영역에 저장하는 기록매체와, 상기 기록매체에 저장된 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 합성하여 스테레오 스코픽 영상 데이터를 생성하는 합성부를 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 모노 스코픽 영상 데이터를 스테레오 스코픽 영상 데이터로 변환하는 영상 데이터 변환방법은, 방송 망을 통해 수신한 모노 스코픽 영상 데이터의 방송 신호를 복제하여 제1모노 스코픽 영상 데이터와 제2모노 스코픽 영상 데이터를 생성하는 과정과, 상기 수신한 모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 복수의 영상 프레임들 중 적어도 하나의 영상 프레임에 상응하는 하나 또는 두 개의 편각 데이터를 입력으로 하고, 상기 입력되는 하나 또는 두 개의 편각 데이터를 기반으로 상기 제1모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 제1영상 프레임들 중 적어도 하나의 제1영상 프레임과 상기 제2모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 제2영상 프레임들 중 적어도 하나의 제2영상 프레임 중 하나 또는 모든 영상 프레임의 위상을 이동하는 과정과, 상기 위상을 이동하는 과정에 의해 출력되는 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 저장하는 과정과, 상기 저장된 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 합성하여 스테레오 스코픽 영상 데이터를 생성하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에서는 방송 데이터의 수신장치 내에서 편각 데이터를 이용하여 모노 스코픽 영상을 스테레오 스코픽 영상으로 변환함으로써, 방송 망의 데이터 전송 량을 감소시킬 수 있다. 또한 소비자는 스테레오 스코픽 영상을 시청하기 위해 별도의 수신장치를 구매하지 않고도 스테레오 스코픽 영상을 시청할 수 있다.
한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 데이터 변환장치의 구성을 보이고 있는 도면;
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 모노 스코픽 영상을 스테레오 스코픽 영상으로 변환하기 위한 제어 흐름을 보이고 있는 도면;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 소정 구간 (1초) 내에서 2D 데이터와 3D 데이터의 프레임 구조의 변화를 보이고 있는 도면;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 위상 보정을 통해 생성되는 좌측 영상 프레임과 우측 영상 프레임을 예시하고 있는 도면;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 위상 보정을 통해 생성되는 상측 영상 프레임과 하측 영상 프레임을 예시하고 있는 도면.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
후술 될 본 발명의 실시 예에서는 편각 데이터를 사용하여 모노 스코픽 영상데이터를 스테레오 스코픽 영상 데이터로 변환하는 방안을 마련하기 위한 영상 데이터 변환장치 및 방법을 제안할 것이다.
이를 위해 편각 데이터에 대한 정의와 상기 편각 데이터를 제공하기 위한 방안에 대해 구체적으로 살펴볼 것이다. 그리고 모노 스코픽 영상 데이터를 복제하여 복수의 모노 스코픽 영상 데이터를 생성하고, 상기 복수의 모노 스코픽 영상 데이터 각각을 서로 다른 편각에 위상을 변경한다. 즉 편각 데이터를 사용하여 모노 스코픽 영상 데이터로부터 서로 다른 시점 (view point)에서의 영상 데이터를 생성한다. 그리고 상기 서로 다른 시점 (view point)에서의 영상 데이터를 합성하여 스테레오 스코픽 영상 데이터를 생성한 후 이를 재생함으로써 시청자가 3D 영상을 시청할 수 있도록 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다. 한편 본 발명을 설명하기 위한 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 데이터 변환장치의 구성을 보이고 있다. 여기서 영상 데이터 변환장치는 모노 스코픽 영상 데이터를 스테레오 스코픽 영상 데이터로 변환하는 장치이다.
도 1을 참조하면, 수신부(110)는 외부로부터의 모노 스코픽 영상 데이터, 즉 2D 영상 데이터를 입력으로 하고, 상기 입력된 모노 스코픽 영상 데이터를 설정된 처리 동작을 거쳐 출력한다.
예컨대 본 발명에서 제안하는 영상 데이터 변환장치를 텔레비전 (TV) 또는 셋탑 박스 (STB)에 구현하고자 하는 경우, 상기 수신부(110)는 수신 가능한 전체 방송 신호 중 수신을 원하는 특정 방송 신호만을 수신하기 위한 튜너 (tuner)가 될 수 있다. 이때 상기 수신부(110)에 의해 수신되는 모노 스코픽 영상 데이터는 영상 프레임의 스트림을 의미한다. 통상적으로 모노 스코픽 영상 데이터의 경우에는 1초 내에 24개의 영상 프레임이 존재한다.
다른 예로써 상기 모노 스코픽 영상 데이터가 외부 영상 재생 장치 또는 기록 장치로부터 제공되는 경우, 상기 수신부(110)는 외부 장치와의 정보 공유가 가능한 인터페이스 장치가 될 수도 있다.
복제부(120)는 상기 수신부(110)를 통해 전달되는 모노 스코픽 영상 데이터를 입력으로 하고, 상기 수신부(110)로부터 입력된 모노 스코픽 영상 데이터를 복제하여 두 개의 모노 스코픽 영상 데이터를 생성한다. 이때 상기 복제부(120)에 의해 생성되는 두 개의 모노 스코픽 영상 데이터들은 기본적으로 완전히 동일한 것을 가정한다. 즉 상기 두 개의 모노 스코픽 영상 데이터들을 좌측 모노 스코픽 영상 데이터와 우측 모노 스코픽 영상 데이터 또는 상측 모노 스코픽 영상 데이터와 하측 모노 스코픽 영상 데이터로 명명할 때에 좌측 모노 스코픽 영상 데이터와 우측 모노 스코픽 영상 데이터 또는 상측 모노 스코픽 영상 데이터와 하측 모노 스코픽 영상 데이터는 영상 프레임 단위로 완전히 동일함을 가정한다.
하기에서는 설명의 편의를 위해 좌측 모노 스코픽 영상 데이터 또는 상측 모노 스코픽 영상 데이터를 제1모노 스코픽 영상 데이터라 명명하며, 우측 모노 스코픽 영상 데이터 또는 하측 모노 스코픽 영상 데이터를 제2모노 스코픽 영상 데이터라 명명하도록 한다.
따라서 상기 복제부(120)는 상기 수신부(110)로부터 입력된 모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 영상 프레임 단위로 복제를 수행할 수 있다. 그리고 원래의 영상 프레임을 제1모노 스코픽 영상 프레임으로 출력하고, 복제한 영상 프레임을 제2모노 스코픽 영상 프레임으로 출력한다. 하지만 그 반대의 출력도 가능하다.
여기서 제1모노 스코픽 영상 프레임과 제2모노 스코픽 영상 프레임이라는 용어를 사용하는 것은 향후 상기 좌측 모노 스코픽 영상 프레임은 스테레오 스코픽 영상 데이터의 좌측 영상 프레임을 생성하기 위해 사용될 것이며, 상기 우측 모노 스코픽 영상 프레임은 스테레오 스코픽 영상 데이터의 우측 영상 프레임을 생성하기 위해 사용될 것이기 때문이다. 그리고 상기 상측 모노 스코픽 영상 프레임은 스테레오 스코픽 영상 데이터의 상측 영상 프레임을 생성하기 위해 사용될 것이며, 상기 하측 모노 스코픽 영상 프레임은 스테레오 스코픽 영상 데이터의 하측 영상 프레임을 생성하기 위해 사용될 것이기 때문이다.
한편 상기 수신부(110)는 수신한 모노 스코픽 영상 데이터를 영상 프레임 단위 또는 소정 개수의 영상 프레임의 묶음에 상응하는 영상 프레임 그룹 단위로 출력할 수 있다. 이는 상기 복제부(120)에 의한 모노 스코픽 영상 데이터의 복제가 빠르게 이루어지도록 하기 위함이다.
쉬프트부(130)는 상기 복제부(120)로부터 상기 제1모노 스코픽 영상 프레임과 상기 제2모노 스코픽 영상 프레임을 순차적으로 입력 받는다. 물론 상기 제1모노 스코픽 영상 프레임과 상기 제2모노 스코픽 영상 프레임은 소정 개수의 묶음인 제1모노 스코픽 영상 프레임 그룹과 상기 제2모노 스코픽 영상 프레임 그룹으로도 입력될 수 있다. 뿐만 아니라 상기 제1모노 스코픽 영상 프레임들로 구성된 제1모노 스코픽 영상 데이터와 상기 제2모노 스코픽 영상 프레임들로 구성된 제2모노 스코픽 영상 데이터로 입력될 수도 있다. 이 경우 상기 쉬프트부(130)는 상기 제1모노 스코픽 영상 데이터와 상기 제2모노 스코픽 영상 데이터로부터 제1모노 스코픽 영상 프레임과 제2모노 스코픽 영상 프레임을 추출하여 처리할 수 있다.
상기 쉬프트부(130)는 상기 제1모노 스코픽 영상 프레임과 상기 제2모노 스코픽 영상 프레임 중 적어도 하나의 영상 프레임을 보정한다. 이때 상기 적어도 하나의 영상 프레임에 대한 보정은 대상 영상 프레임이 가지는 위상을 보정하는 것이다. 상기 위상을 보정하는 것은 대상 영상 프레임을 좌측 또는 우측으로 소정 거리만큼을 이동 (shift)시키거나 대상 영상 프레임을 상측 또는 하측으로 소정 거리만큼을 이동 (shift)시키는 것이 될 수 있다. 이때 상기 대상 영상 프레임의 위상을 이동시키는 것은 상기 대상 영상 프레임을 구성하는 각 화소 (pixel)의 위치를 이동시키는 것에 상응한다. 상기 위치를 이동시키는 것은 기존에 화소가 위치하던 좌표를 다른 좌표로 이동시키는 것이 될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 상기 위상을 보정하기 위해 외부로부터 제공되는 편각 데이터를 사용한다. 즉 상기 편각 데이터는 상기 대상 영상 프레임을 좌측 또는 우측으로 이동시키거나 상측 또는 하측으로 이동시키기 위한 거리를 결정하기 위한 정보로 사용된다.
예컨대 상기 위상을 보정할 대상 영상 프레임이 제1모노 스코픽 영상 프레임이라면, 편각 데이터는 해당 제1모노 스코픽 영상 프레임을 좌측 또는 상측으로 이동 ((-) shift)시키기 위한 정보이다. 또한 상기 위상을 보정할 대상 영상 프레임이 제2모노 스코픽 영상 프레임이라면, 편각 데이터는 해당 제2모노 스코픽 영상 프레임을 우측 또는 하측으로 이동 ((+) shift)시키기 위한 정보이다.
하지만 만약 상기 위상 보정을 제1모노 스코픽 영상 프레임과 제2모노 스코픽 영상 프레임 모두를 대상으로 한다면, 편각 데이터는 해당 제1모노 스코픽 영상 프레임을 좌측 또는 상측으로 이동 ((-) shift)시키고, 해당 제2모노 스코픽 영상 프레임을 우측 또는 하측으로 이동 ((+) shift)시키기 위한 정보를 모두 포함한다. 즉 상기 위상을 보상하기 위한 대상 영상 프레임에 따라 편각 데이터는 하나 또는 두 개가 될 수 있다.
상술한 예와는 달리 시스템의 운영에 따라 상기 편각 데이터는 해당 제1모노 스코픽 영상 프레임을 좌측 또는 상측으로 이동 ((-) shift)시키기 위한 정보이고, 해당 제2모노 스코픽 영상 프레임을 우측 또는 하측으로 이동 ((+) shift)시키기 위한 정보가 될 수도 있다.
따라서 상기 쉬프트부(130)는 상기 외부로부터 제공되는 편각 데이터에 따라 상기 제1모노 스코픽 영상 프레임 또는 상기 제2모노 스코픽 영상 프레임 또는 상기 제1 및 제2모노 스코픽 영상 프레임 모두에 대해 위상을 이동시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 모노 스코픽 영상 프레임으로부터 생성한 좌측 영상 프레임과 우측 영상 프레임의 일 예를 보이고 있다.
도 4에서 보이고 있는 예에 의하면, 모노 스코픽 영상 프레임 (a)의 위상을 좌측으로 이동시켜 좌측 영상 프레임 (b)을 생성하고, 모노 스코픽 영상 프레임 (a)의 위상을 우측으로 이동시켜 우측 영상 프레임 (c)을 생성한다. 즉 모노 스코픽 영상 프레임에 상응하는 시점을 좌측으로 이동시킴으로써 좌측 영상 프레임을 생성한다. 그리고 모노 스코픽 영상 프레임에 상응하는 시점을 우측으로 이동시킴으로써 우측 영상 프레임을 생성한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 모노 스코픽 영상 프레임으로부터 생성한 상측 영상 프레임과 하측 영상 프레임의 일 예를 보이고 있다.
도 5에서 보이고 있는 예에 의하면, 모노 스코픽 영상 프레임 (a)의 위상을 상측으로 이동시켜 상측 영상 프레임 (b)을 생성하고, 모노 스코픽 영상 프레임 (a)의 위상을 하측으로 이동시켜 하측 영상 프레임 (c)을 생성한다. 즉 모노 스코픽 영상 프레임에 상응하는 시점을 상측으로 이동시킴으로써 상측 영상 프레임을 생성한다. 그리고 모노 스코픽 영상 프레임에 상응하는 시점을 하측으로 이동시킴으로써 하측 영상 프레임을 생성한다.
한편 상기 편각 데이터는 소정 주기로 변경될 수 있다. 예컨대 상기 편각 데이터는 위상 보정할 영상 프레임 별로 변경되거나 소정 영상 프레임 그룹 단위 (일 예로 1초 내에 존재하는 24개의 프레임 단위)로 변경될 수 있다. 바람직하기로는 모노 스코픽 영상 데이터에 의한 영상의 특성이 변경됨에 따라 편각 데이터를 변경하는 것이다. 이는 화면의 움직임 속도, 깊이 등과 같은 영상의 특성에 따라 좌측 영상과 우측 영상 또는 상측 영상과 하측 영상 간의 편각을 달리하는 것이 스테레오 스코픽 영상의 향상된 특성을 얻을 수 있기 때문이다.
그리고 상기 편각 데이터는 모노 스코픽 영상 데이터의 공급자로부터 방송 망을 통해 제공되거나 영상의 특성 별로 예측되는 최적의 편각 데이터를 기록하고 있는 별도의 메모리 테이블로부터 제공될 수 있다. 상기 메모리 테이블은 내부 메모리뿐만 아니라 USB, LAN 포트 등의 외부 입력 단자로 연결 가능한 장치에 구비될 수도 있다.
만약 상기 편각 데이터가 별도의 메모리 테이블로부터 제공되는 경우를 가정하면, 위상을 보정할 대상 모노 스코픽 영상 프레임의 영상 특성을 분석하기 위한 구성을 구비할 필요가 있다. 그리고 상기 분석된 영상의 특성에 상응하는 편각 데이터를 메모리 테이블로부터 획득하기 위한 구성 또한 구비하여야 한다. 이를 위한 해당 기능을 수행하기 위한 별도의 구성을 추가로 구비하거나 수신부(110) 또는 복제부(120) 또는 쉬프트부(130)에서 해당 기능을 추가로 수행할 수 있다.
상기 쉬프트부(130)는 두 개의 쉬프트부, 즉 제1쉬프트부와 제2쉬프트부로 구성할 수 있다. 이때 상기 제1쉬프트부는 편각 데이터를 사용하여 상기 제1모노 스코픽 영상 프레임과 제2모노 스코픽 영상 프레임 중 하나의 영상 프레임의 위상을 이동시킨다. 그리고 상기 제2쉬프트부는 편각 데이터를 사용하여 상기 제1모노 스코픽 영상 프레임과 제2모노 스코픽 영상 프레임 중 나머지 영상 프레임의 위상을 이동시킨다.
상기 쉬프트부(130)를 구성하는 제1쉬프트부와 제2쉬프트부는 위상을 보정할 영상 프레임의 종류에 따라 동작이 제한될 수 있다. 예컨대 제1모노 스코픽 영상 프레임의 위상만을 보정하고자 하는 경우에는 제1쉬프부 만이 동작하고, 제2모노 스코픽 영상 프레임의 위상만을 보정하고자 하는 경우에는 제2쉬프부 만이 동작하도록 한다.
상기 쉬프트부(130)는 편각 데이터에 의해 위상 보정이 이루어진 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 출력한다. 앞에서도 설명한 바와 같이 상기 쉬프트부(130)에 의해 출력되는 상기 제1영상 프레임과 상기 제2영상 프레임 중 적어도 하나의 영상 프레임에 대해서는 위상 보정이 이루어졌을 것이다.
저장매체(140)는 정보를 기록할 수 있는 대부분의 메모리가 사용될 수 있으며, 상기 쉬프트부(130)로부터 출력되는 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 구분하여 저장한다. 상기 쉬프트부(130)로부터 출력되는 제1영상 프레임과 제2영상 프레임 중 적어도 하나는 위상이 보정된 영상 프레임이다.
따라서 상기 저장매체(140)는 상기 쉬프트부(130)로부터 출력되는 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 누적하여 저장하기 위해 별도의 기록 영역으로써, 제1기록영역과 제2기록영역을 할당한다. 그리고 상기 제1기록영역에는 상기 쉬프트부(130)로부터 출력되는 제1영상 프레임을 누적하여 저장하고, 상기 제2기록영역에는 상기 쉬프트부(130)로부터 출력되는 제2영상 프레임을 누적하여 저장한다.
상기 저장매체(140)는 상기 저장된 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 순차적으로 출력한다. 이때 상기 제1영상 프레임과 제2영상 프레임은 동기를 이루어 상기 저장매체(140)로부터 출력된다. 상기 저장매체(140)는 출력이 이루어진 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 삭제한다.
합성부(150)는 상기 기록매체(140)로부터 출력되는 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 합성하여 스테레오 스코픽 영상을 위한 하나의 스테레오 스코픽 영상 프레임을 생성한다. 상기 제1영상 프레임과 상기 제2영상 프레임을 합성하여 하나의 스테레오 스코픽 영상 프레임을 생성하는 방안은 다양하게 마련될 수 있다.
예컨대 소정 구간 (1초 동안)에서 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 교차로 배열함으로써, 스테레오 스코픽 영상 프레임을 생성할 수 있다. 이 경우 소정 구간 (1초)에서의 스테레오 스코픽 영상 프레임의 수 (일 예로 48개)는 도 3에서 보이고 있는 바와 같이 모노 스코픽 영상 프레임의 수 (일 예로 24개)의 2배에 해당한다. 따라서 동일한 시간에서 스테레오 스코픽 영상 프레임에 의한 재생 속도가 모노 스코픽 영상 프레임의 재생 속도보다 두 배 더 빨라야 한다. 즉 소정 구간 (1초)에서 48개의 영상 프레임 재생이 가능하여야 한다.
다른 예로써 동기가 이루어진 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 하나의 영상 프레임으로 중첩시켜 스테레오 스코픽 영상 프레임을 생성하는 방안이 마련될 수도 있다. 이 경우 새로이 생성된 스테레오 스코픽 영상 프레임의 수는 원본에 해당하는 모노 스코픽 영상 프레임의 수와 동일하다. 하지만 상기 스테레오 스코픽 영상 프레임에서는 상기 모노 스코픽 영상 프레임에 의한 영상이 보존되지는 않는다.
상기 합성부(150)에 의해 출력되는 스테레오 스코픽 영상 프레임을 텔레비전 등과 같은 디스플레이 장치로 전달되어 시청자에 의해 시청이 가능하도록 재생된다. 시청자는 필요에 따라 특수 안경 또는 특수 필터 등을 통해 활용하여 3D 영상을 시청할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 모노 스코픽 영상을 스테레오 스코픽 영상으로 변환하기 위한 제어 흐름을 보이고 있다.
도 2를 참조하면, 영상 데이터 변환장치는 210단계에서 모노 스코픽 영상 데이터를 방송 망 또는 외부 장치로부터 수신한다.
상기 영상 데이터 변환장치는 모노 스코픽 영상 데이터를 수신하면, 212단계에서 영상 데이터 변환이 요청되었는지를 판단한다. 상기 영상 데이터 변환 요청은 시청자에 의해 직접적으로 이루어지거나 영상 데이터 변환을 위해 필요한 편각 데이터의 제공 여부에 의해 판단할 수도 있다. 만약 편각 데이터가 존재한다고 하더라도 시청자에 의해 데이터 변환 요청이 접수되지 않으면, 상기 영상 데이터 변환장치는 변환 요청이 접수되지 않을 것으로 간주한다.
하지만 상기 영상 데이터 변환장치는 편각 데이터가 존재할 시에 영상 데이터에 대한 변환 작업을 수행하고, 시청자에 의해 데이터 변환 요청이 접수되지 않았을 경우에는 상기 데이터 변환 작업의 결과로 생성된 영상 데이터를 출력하지 않을 수도 있다. 즉 시청자의 요청이 있을 시 변환된 스테레오 스코픽 영상을 즉시 제공할 수 있도록 하기 위한 방안으로 제안될 수 있다.
상기 영상 데이터 변환장치는 변환 요청이 접수되었다고 판단하면, 214단계에서 상기 수신한 모노 스코픽 영상 데이터에 대한 복제를 통해 제1모노 스코픽 영상 데이터와 제2모노 스코픽 영상 데이터를 생성한다. 상기 제1모노 스코픽 영상 데이터와 제2모노 스코픽 영상 데이터는 상기 수신한 모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 영상 프레임 단위로의 복제를 통해 생성될 수 있다.
그 후 상기 영상 데이터 변환장치는 제1영상 프레임을 생성하기 위한 절차 (216단계, 218단계)와 제2영상 프레임을 생성하기 위한 절차 (220단계, 222단계)를 구분하여 수행한다. 본 발명의 실시 예에 따라 상기 두 절차를 수행하기 위해서는 편각 데이터가 요구되는데, 상기 편각 데이터를 제공 받는 과정은 도 2에서 생략되었다. 하지만 상기 편각 데이터를 상기 모노 스코픽 영상 데이터와 함께 수신하거나 별도의 메모리 테이블로부터 획득하는 과정은 반드시 필요하며, 해당 과정은 실제적인 영상 데이터의 변환이 이루어지기 전의 어느 과정에서도 수행될 수 있다.
먼저 상기 영상 데이터 변환장치는 216단계에서 앞서 제공받은 편각 데이터에 의해 설정된 편각을 사용하여 상기 제1모노 스코픽 영상 프레임의 위상을 보정한다. 즉 상기 제1모노 스코픽 영상 프레임을 구성하는 각 화소들의 좌표를 상기 설정된 편각을 고려하여 결정한 좌표로 이동시킨다. 따라서 상기 216단계를 통해 상기 제1모노 스코픽 영상 프레임에 의한 화면은 전체적으로 좌측 또는 우측으로 이동할 것이다.
그 후 상기 영상 데이터 변환장치는 218단계에서 제1영상 프레임을 저장한다. 여기서 상기 제1영상 프레임은 상기 216단계에서 위상 보정이 이루어진 좌측 모노 스코픽 영상 프레임 또는 상측 모노 스코픽 영상 프레임 에 해당한다.
다음으로 상기 영상 데이터 변환장치는 220단계에서 앞서 제공받은 편각 데이터에 의해 설정된 편각을 사용하여 상기 제2모노 스코픽 영상 프레임의 위상을 보정한다. 즉 상기 제2모노 스코픽 영상 프레임을 구성하는 각 화소들의 좌표를 상기 설정된 편각을 고려하여 결정한 좌표로 이동시킨다. 따라서 상기 220단계를 통해 상기 제2모노 스코픽 영상 프레임에 의한 화면은 전체적으로 좌측 또는 우측으로 이동할 것이다.
그 후 상기 영상 데이터 변환장치는 222단계에서 제2영상 프레임을 저장한다. 여기서 상기 제2영상 프레임은 상기 220단계에서 위상 보정이 이루어진 우측 모노 스코픽 영상 프레임 또는 하측 모노 스코픽 영상 프레임에 해당한다.
하지만 상기 제1영상 프레임을 생성하기 위한 절차와 상기 제2영상 프레임을 생성하기 위한 절차 모두가 반드시 수행될 필요는 없다. 즉 편각에 의한 위상의 이동이 필요한 영상 프레임에 대해서만 이루어질 수도 있다. 예컨대 제1모노 스코픽 영상 프레임에 대해서만 위상 보정이 필요한 경우에는 216단계와 218단계에 의한 절차만을 수행하고, 220단계와 222단계에 의한 절차를 수행하지 않을 수도 있다.
상기 영상 프레임 변환장치는 224단계에서 상기 218단계와 상기 222단계 각각에 의해 저장된 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 합성하여 스테레오 스코픽 영상 프레임을 생성한다. 상기 스테레오 스코픽 영상 프레임을 생성하는 방안은 좌/우측 영상 프레임 또는 상/하측 영상 프레임을 교차로 배열하는 방안과 좌/우측 영상 프레임 또는 상/하측 영상 프레임을 중첩시키는 방안이 모두 적용될 수 있다.
그리고 상기 생성된 스테레오 스코픽 영상 프레임은 디스플레이 장치로 제공되어 3D 영상이 재생될 수 있다.
상기 영상 데이터 변환장치는 영상 데이터의 변환 요청이 접수되지 않았다고 판단하면, 226단계에서 상기 수신한 모노 스코픽 영상 데이터를 그대로 출력한다. 따라서 시청자는 2D 영상을 시청하게 된다.
한편 도 2를 참조한 설명에서 구체적으로 개시되고 있지 않는 동작은 도 1에서 살펴본 영상 데이터 변환장치의 구성에 따른 동작을 동일하게 적용할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (16)

  1. 모노 스코픽 영상 데이터를 스테레오 스코픽 영상 데이터로 변환하는 영상 데이터 변환장치에 있어서,
    방송 망을 통해 수신한 모노 스코픽 영상 데이터의 방송 신호를 복제하여 제1모노 스코픽 영상 데이터와 제2모노 스코픽 영상 데이터를 생성하는 복제부와,
    상기 수신한 모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 복수의 영상 프레임들 중 적어도 하나의 영상 프레임에 상응하는 하나 또는 두 개의 편각 데이터를 입력으로 하고, 상기 입력되는 하나 또는 두 개의 편각 데이터를 기반으로 상기 제1모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 제1영상 프레임들 중 적어도 하나의 제1영상 프레임과 상기 제2모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 제2영상 프레임들 중 적어도 하나의 제2영상 프레임 중 하나 또는 모든 영상 프레임의 위상을 이동하는 쉬프트부와,
    상기 쉬프트부로부터 출력되는 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 서로 다른 기록 영역에 저장하는 기록매체와,
    상기 기록매체에 저장된 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 합성하여 스테레오 스코픽 영상 데이터를 생성하는 합성부를 포함하는 영상 데이터 변환장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 편각 데이터는 제1영상 데이터를 위한 좌측 편각 데이터와 제2 영상 데이터를 위한 우측 편각 데이터를 포함함을 특징으로 하는 영상 데이터 변환장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 편각 데이터는 제1영상 데이터를 위한 상측 편각 데이터와 제2 영상 데이터를 위한 하측 편각 데이터를 포함함을 특징으로 하는 영상 데이터 변환장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 좌/우측 편각 데이터 또는 상기 상/하측 편각 데이터는 상기 모노 스코픽 영상 데이터와 함께 상기 방송 망을 통해 제공됨을 특징으로 하는 영상 데이터 변환장치.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 영상 프레임의 영상 특성 별로 좌/우측 편각 데이터 또는 상/하측 편각 데이터를 저장하는 편각 데이터 테이블을 구비하며,
    상기 수신한 모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 복수의 영상 프레임들에 상응하는 좌/우측 편각 데이터 또는 상/하측 편각 데이터는 상기 편각 데이터 테이블로부터 상기 쉬프트부로 제공됨을 특징으로 하는 영상 데이터 변환장치.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 쉬프트부는,
    상기 제1모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 제1영상 프레임들 중 적어도 하나의 제1영상 프레임의 위상을 상기 좌측 또는 상측 편각 데이터에 의해 이동시키는 제1쉬프트부와,
    상기 제2모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 제2영상 프레임들 중 적어도 하나의 제2영상 프레임의 위상을 상기 우측 또는 하측 편각 데이터에 의해 이동시키는 제2쉬프트부를 포함하는 영상 데이터 변환장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 합성부는,
    상기 제1영상 프레임과 상기 제2영상 프레임을 1초 내에서 교차로 배열하여 상기 수신한 모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 영상 프레임들의 수에 두 배에 해당하는 영상 프레임들로 구성된 스테레오 스코픽 영상 데이터를 생성함을 특징으로 하는 영상 데이터 변환장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 합성부는,
    동일 시점에서 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 하나의 영상 프레임으로 중첩시켜 상기 수신한 모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 영상 프레임들의 수와 동일한 수의 합성 프레임들로 구성된 스테레오 스코픽 영상 데이터를 생성함을 특징으로 하는 영상 데이터 변환장치.
  9. 모노 스코픽 영상 데이터를 스테레오 스코픽 영상 데이터로 변환하는 영상 데이터 변환방법에 있어서,
    방송 망을 통해 수신한 모노 스코픽 영상 데이터의 방송 신호를 복제하여 제1모노 스코픽 영상 데이터와 제2모노 스코픽 영상 데이터를 생성하는 과정과,
    상기 수신한 모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 복수의 영상 프레임들 중 적어도 하나의 영상 프레임에 상응하는 하나 또는 두 개의 편각 데이터를 입력으로 하고, 상기 입력되는 하나 또는 두 개의 편각 데이터를 기반으로 상기 제1모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 제1영상 프레임들 중 적어도 하나의 제1영상 프레임과 상기 제2모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 제2영상 프레임들 중 적어도 하나의 제2영상 프레임 중 하나 또는 모든 영상 프레임의 위상을 이동하는 과정과,
    상기 위상을 이동하는 과정에 의해 출력되는 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 저장하는 과정과,
    상기 저장된 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 합성하여 스테레오 스코픽 영상 데이터를 생성하는 과정을 포함하는 영상 데이터 변환방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 편각 데이터는 제1영상 데이터를 위한 좌측 편각 데이터와 제2영상 데이터를 위한 우측 편각 데이터를 포함함을 특징으로 하는 영상 데이터 변환방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 편각 데이터는 제1영상 데이터를 위한 상측 편각 데이터와 제2 영상 데이터를 위한 하측 편각 데이터를 포함함을 특징으로 하는 영상 데이터 변환방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 좌/우측 편각 데이터 또는 상기 상/하측 편각 데이터는 상기 모노 스코픽 영상 데이터와 함께 상기 방송 망을 통해 제공됨을 특징으로 하는 영상 데이터 변환방법.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 영상 프레임의 영상 특성 별로 좌/우측 편각 데이터 또는 상/하측 편각 데이터를 편각 데이터 테이블에 저장하고, 상기 수신한 모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 복수의 영상 프레임들에 상응하는 좌/우측 편각 데이터 또는 상/하측 편각 데이터를 상기 편각 데이터 테이블로부터 출력하는 과정을 더 포함하는 영상 데이터 변환방법.
  14. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 이동하는 과정은,
    상기 제1모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 제1영상 프레임들 중 적어도 하나의 제1영상 프레임의 위상을 상기 좌측 또는 상측 편각 데이터에 의해 이동하는 과정과,
    상기 제2모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 제2영상 프레임들 중 적어도 하나의 제2영상 프레임의 위상을 상기 우측 또는 하측 편각 데이터에 의해 이동하는 과정을 포함하는 영상 데이터 변환방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 스테레오 스코픽 영상 데이터를 생성하는 과정은,
    상기 제1영상 프레임과 상기 제2영상 프레임을 1초 내에서 교차로 배열하여 상기 수신한 모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 영상 프레임들의 수에 두 배에 해당하는 영상 프레임들로 구성된 스테레오 스코픽 영상 데이터를 생성하는 과정임을 특징으로 하는 영상 데이터 변환방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 스테레오 스코픽 영상 데이터를 생성하는 과정은,
    동일 시점에서 제1영상 프레임과 제2영상 프레임을 하나의 영상 프레임으로 중첩시켜 상기 수신한 모노 스코픽 영상 데이터를 구성하는 영상 프레임들의 수와 동일한 수의 합성 프레임들로 구성된 스테레오 스코픽 영상 데이터를 생성함을 특징으로 하는 영상 데이터 변환방법.
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