KR20120114476A - 3차원 영상 출력 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

3차원 영상 출력 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법은 영상 스트림의 시청 모드를 판단하는 단계; 상기 판단한 시청 모드에 따라 영상 출력 장치의 화면 조정 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단하는 단계에서 화면 조정을 수행하는 것으로 판단한 경우, 영상 출력 장치의 화면 조정을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 영상 스트림의 시청 모드는 2차원 영상 시청 모드 및 3차원 영상 시청 모드를 포함한다. 상기 영상 스트림의 시청 모드가 3차원 영상 시청 모드로 판단되는 경우, 상기 영상 출력장치의 밝기를 조정하되, 상기 조정된 밝기는 2차원 영상 시청 모드에서 설정된 밝기보다 더 큰 값으로 조정될 수 있다.

Description

3차원 영상 출력 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR 3-DIMENTIONAL IMAGE OUTPUT}
본 발명은 영상 출력방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3차원 영상을 출력하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 3차원(3-dimentional, 이하 3D) 영상 방송이 각광받고 있다. 3D 영상 방송은 예를 들어, 사람의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈으로 각각 보는 2개의 영상을 전송하고, 편광 안경이나 시분할 방식 등을 통해 각각의 눈이 서로 다른 영상을 보게하는 방법으로 3차원 입체를 보는 것과 같은 효과를 만들어낸다.
3D 영상을 디스플레이하는 장치는 대표적으로 3D TV가 있다. 종래의 3D TV에서 3D 효과를 체험하기 위해, 시청자가 편광 또는 시분할 안경을 착용한다. 상기 안경과 같은 추가적인 장치를 이용하기 때문에 시청자 입장에서 3D 영상은 2D 영상보다 밝기가 어둡게 느껴지고 식별이 어려운 등 화질이 열화되는 문제가 있다.
따라서, 3D 영상을 디스플레이하는 경우, 시청자가 느끼는 화질 열화 현상을 방지할 수 있는 방법 및 장치가 필요하다.
본 발명이 해결하려는 과제는 3D 영상의 디스플레이 장치를 시청자가 편광 안경 등의 추가적인 장치를 이용하여 시청하는 경우, 3D 영상의 열화를 방지할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 3차원 영상 출력 방법은 영상 스트림의 시청 모드를 판단하는 단계; 상기 판단한 시청 모드에 따라 영상 출력 장치의 화면 조정 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단하는 단계에서 화면 조정을 수행하는 것으로 판단한 경우, 영상 출력 장치의 화면 조정을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 영상 스트림의 시청 모드는 2차원 영상 시청 모드 및 3차원 영상 시청 모드를 포함한다.
상기 영상 스트림은 헤더를 포함하되, 상기 헤더는 상기 영상 스트림을 복호화한 복호 영상에 대한 시점(view)의 수를 나타내는 시점 파라미터 및 상기 복호 영상이 2차원 영상인지 3차원 영상인지를 나타내는 차원 파라미터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 영상 스트림의 시청 모드를 판단하는 단계는 상기 시점 파라미터 또는 상기 차원 파라미터 중 적어도 하나를 이용하여 판단할 수 있다.
상기 영상 스트림의 시청 모드를 판단하는 단계는 상기 시점 파라미터가 2 이상인 경우에는 3차원 영상 시청 모드로 판단하고, 상기 시점 파라미터가 1 이하인 경우에는 2차원 영상 시청 모드로 판단할 수 있다.
상기 영상 출력 장치의 화면 조정 여부를 판단하는 단계는 상기 판단한 시청 모드가 이전의 시청 모드와 다른 경우에만 화면 조정을 수행하는 것으로 판단할 수 있다.
상기 화면 조정을 수행하는 단계는 상기 영상 출력 장치의 밝기(brightness), 대비(contrast), 색상(Hue), 채도(saturation) 및 감마 값(Gamma value) 중 적어도 하나를 변경하여 수행할 수 있다.
상기 영상 스트림의 시청 모드가 3차원 영상 시청 모드로 판단되는 경우, 상기 영상 출력 장치의 밝기를 조정하되, 상기 조정된 밝기는 2차원 영상 시청 모드에서 설정된 밝기보다 더 큰 값으로 조정될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 3차원 영상 출력 장치는 영상 스트림의 시청 모드를 판단하는 시청 모드 판별부; 상기 시청 모드 판별부가 판단한 시청 모드에 따라 화면 조정 여부를 판단하는 화면 조정 여부 판단부; 상기 화면 조정 여부 판단부의 판단에 따라 화면 조정을 수행하는 화면 조정부; 및 상기 화면 조정부와 연결되고, 영상을 표시하는 영상 출력부를 포함하되, 상기 영상 출력부는 상기 화면 조정부로부터 영상 제어 신호를 입력 받아, 상기 영상의 표시 방법을 조절하고, 상기 영상 스트림의 시청 모드는 2차원 영상 시청 모드 및 3차원 영상 시청 모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 영상 출력 장치는 표시하는 영상이 2D 영상인지 3D 영상인지를 판별하고, 판별된 영상에 따라 영상의 밝기, 명암, 감마값 등을 자동적으로 조정하여 시청자로 하여금 2D 영상 또는 3D 영상을 열화현상 없이 감상하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 출력 장치의 구성을 나타낸다.
도 2는 영상 스트림의 계층 구조를 나타낸다.
도 3은 영상 스트림 구성의 일 예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 화면 조정 여부를 판단하는 일 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 화면 조정 여부를 판단하는 다른 예를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 출력 장치의 구성을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 영상 출력 장치는 시청 모드 판별부, 화면 조정 여부 판단부, 화면 조정부, 시청 모드 신호 수신부, 디스플레이부를 포함할 수 있다(영상 출력 장치는 TV와 같은 디스플레이 장치 또는 DVD 플레이어와 같은 영상 재생 장치일 수 있다. 도 1에서는 영상 출력 장치의 예로 디스플레이 장치를 예시하며, 영상 재생 장치인 경우 디스플레이부를 포함하지 않을 수 있다. 이하에서 영상 출력 장치의 예로 디스플레이 장치를 설명하지만 영상 재생 장치를 제외하는 것을 의미하지 않는다 ).
시청 모드 판별부는 외부로부터 입력되는 영상 스트림의 시청 모드를 판단한다. 영상 스트림은 2D 영상에 대한 영상 데이터를 포함하거나, 3D 영상에 대한 영상 데이터를 포함할 수 있다. 시청 모드는 2차원 영상 시청 모드와 3차원 영상 시청 모드를 포함한다. 2차원 영상 시청 모드는 일반적인 영상 즉, 3차원 입체 효과를 나타내지 않는 영상에 대한 시청 모드이고, 3차원 영상 시청 모드는 3차원 입체 효과를 나타내는 영상에 대한 시청 모드이다. 3차원 영상 시청 모드에서 사용자가 편광 안경이나 시분할 안경과 같은 외부 장치를 이용하여 3차원 영상을 시청하는 경우 입체적 효과를 느끼게 된다.
화면 조정 여부 판단부는 시청 모드 판별부에서 판단한 현재 시청 모드를 이전 시청 모드와 비교하거나, 현재 시청 모드를 이용하여 디스플레이부에서 표시되는 영상의 화면 조정을 수행할 것인지 여부를 판단한다.
화면 조정부는 디스플레이부에 표시되는 화면을 조정한다. 예를 들어, 화면 조정부는 디스플레이부에서 표시되는 영상에 대해 밝기(brightness), 대비(contrast), 색상(Hue), 채도(saturation), 감마(Gamma) 값 등에 대한 영상 제어 신호를 생성하여 디스플레이부로 제공한다.
시청 모드 신호 수신부는 디스플레이부로 표시되는 영상의 시청 모드에 대한 제어 신호를 수신하는 유닛으로, 디스플레이 장치의 시청 모드를 저장할 수 있는 메모리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시청 모드 신호 수신부는 리모컨에서 전송된 시청 모드 제어 신호를 수신할 수 있다. 또는 디스플레이 장치를 시청할 때 사용하는 편광 안경과 같은 외부 장치의 on/off 신호를 시청 모드 제어 신호로 수신할 수도 있다. 예를 들어, 편광 안경을 사용하는 경우, 편광 안경의 스위치를 켜면 편광 안경이 on 신호는 시청 모드 제어 수신부로 전송될 수 있다. 상술한 바와 같이 영상 출력 장치가 DVD 플레이어와 같은 영상 재생 장치인 경우, 상기 시청 모드 판별부, 화면 조정 여부 판단부, 화면 조정부, 시청 모드 신호 수신부를 포함할 수 있다. 영상 출력 장치가 TV와 같은 디스플레이 장치인 경우에는 다음 디스플레이부를 포함할 수 있다.
디스플레이부는 영상을 표시하는 장치로 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 다양한 장치로 구현될 수 있다.
이하에서 상기 장치를 이용한 3차원 영상 디스플레이 방법을 설명한다.
도 2는 영상 스트림의 계층 구조를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 영상 스트림은 다중 계층(multi-layer)으로 구성될 수 있다.
다중 계층에서 비디오 부호화 계층(video coding layer, VCL)은 영상의 부호화를 처리하는 계층이다. 비디오 부호화 계층에서 생성된 영상 신호는 부호화 데이터 및 부가 정보를 포함할 수 있다. 부호화 데이터는 영상 데이터일 수 있고, 부가 정보는 상기 영상 데이터를 디코딩하는데 필요한 정보일 수 있다.
네트워크 추상 계층(network abstraction layer, NAL)은 VCL에서 처리된 부호화 데이터, 부가 정보 등을 다양한 전송 계층에 적용할 수 있도록 처리하는 계층이다. 예를 들면, NAL에서는 VCL에서 처리된 부호화 데이터, 부가 정보를 H.264/AVC, RTP(real-time transport protocol), 방송을 위한 MPEG-2 등과 같은 다양한 프로토콜에 따른 비트열에 맵핑한다.
전송 계층은 H.264/AVC, RTP, MPEG-2 등 다양한 프로토콜에 따라 영상 신호를 전송한다.
도 3은 영상 스트림 구성의 일 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 영상 스트림은 NAL 단위로 구성될 수 있다. NAL 단위는 NAL 헤더, RBSP(raw byte sequence payload), 패딩 비트를 포함할 수 있다.
NAL 헤더에는 영상 스트림을 복호화한 복호 영상에 대한 시점의 수를 나타내는 시점 파라미터(view_id), 다시점 확장에 대한 정보를 포함하는 파라미터(nal_header_mvc_extention), 복호 영상이 2차원 영상인지 아니면 3차원 영상인지를 나타내는 차원 파라미터(nal_unit_type) 등을 포함할 수 있다.
RBSP에는 VCL에서 생성된 영상 데이터를 포함한다.
패딩 비트는 RBSP의 길이를 8비트의 배수로 표현하기 위해 패딩되는 비트들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 화면 조정 여부를 판단하는 일 예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 시청 모드 판별부는 영상의 현재 시청 모드를 판별한다(S210).
시청 모드 판별부는 영상 스트림에 포함된 정보를 이용하여 시청 모드를 판단할 수 있다. 예를 들어, 영상 스트림의 NAL 헤더에 ‘nal_header_mvc_extension’ 파라미터와 같이 다시점 확장 요소가 포함되어 있는 경우에는 3D 시청 모드로 판단한다. 그렇지 아니한 경우에는 2D 시청 모드라고 판단한다.
또는 시청 모드 판별부는 상기 ‘nal_unit_type’ 파라미터를 통해 2D 영상에 대한 스트림인지 아니면 3D 영상에 대한 스트림인지 판단할 수 있다.
또는 시청 모드 판별부는 ‘view_id’ 파라미러를 통해 동일한 ‘view_id’파라미터를 갖는 서브스트림이 2개 이상인지 여부를 판단하여 3D 시청 모드인지 여부를 판단할 수 있다. 즉, 시청 모드 판별부는 시점 파라미터가 2 이상의 값을 가지는 경우에는 3차원 영상 시청 모드로 판단하고, 상기 시점 파라미터가 1 이하의 값을 가지는 경우에는 2차원 영상 시청 모드로 판단할 수 있다.
시청 모드 판별부는 디스플레이 장치에 저장된 시청 모드를 이용하여 현재 시청 모드를 판별할 수도 있다. 예를 들어, 시청 모드 신호 수신부의 메모리에 저장되어 있는 기 설정된 시청 모드와 동일한 것으로 현재 시청 모드를 판단할 수도 있다.
그 후, 3차원 영상 디스플레이 장치는 현재 시청 모드에 따라 영상 조정을 수행한다(S220).
화면 조정 여부 판단부는 이전 시청 모드와 무관하게 현재 시청 모드에 따라 화면 조정 여부를 판단할 수 있다.
이하에서, 2D 영상에 대한 최적 화면 상태 설정을 A라 하고, 3D 영상에 대한 최적 화면 상태 설정을 B라 하자. 화면 상태 A는 2D 영상을 위한 최적 화면 상태, 화면 상태 B는 3D 영상을 최적 화면 상태일 수 있다. 다시 말해, 2D 영상이냐, 3D 영상이냐에 따라 최적의 {밝기, 대비, 색상, 채도, 감마 값}이 특정될 수 있다.
시청 모드 판별부에서 판단된 현재 시청 모드가 2D 시청 모드이면, 화면 조정 여부 판단부에 의해 화면 조정부는 디스플레이부를 화면 상태 A로 조정한다. 반면, 시청 모드 판별부에서 판단된 현재 시청 모드가 3D 시청 모드로 판단되면, 화면 조정 여부 판단부에 의해 화면 조정부는 디스플레이부를 화면 상태 B로 조정한다.
다음 표 1은 화면 조정부의 동작을 예시한다.
[표 1]
Figure pat00001
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 화면 조정 여부를 판단하는 다른 예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 시청 모드 판별부는 영상의 현재 시청 모드를 판별한다(S310).
화면 조정 여부 판단부는 이전 시청 모드와 현재 시청 모드를 비교하여 동일 여부를 판단한다(S320). 화면 조정 여부 판단부에서 이전 시청 모드와 현재 시청 모드가 동일하다고 판단한 경우, 화면 조정부는 디스플레이부의 화면을 이전 시청 모드에 대한 화면 상태와 동일하게 유지한다(S330).
반면, 화면 조정 여부 판단부에서 이전 시청 모드와 현재 시청 모드가 동일하지 않다고 판단한 경우, 화면 조정부는 디스플레이부의 화면을 현재 시청 모드에 대한 최적 화면 상태로 변경한다(S340).
예를 들어, 영상의 이전 시청 모드가 2D 시청 모드, 영상의 현재 시청 모드가 2D 시청 모드로 동일한 경우라면, 화면 상태 A를 유지한다. 반면, 영상의 현재 시청 모드가 이전 시청 모드와 다른 경우 예컨대, 이전 시청 모드가 2D 시청 모드, 영상의 현재 시청 모드가 3D 시청 모드로 판단되면, 화면 상태 B로 조정한다.
다음 표 2는 화면 조정부의 동작을 예시한다
[표 2]
Figure pat00002
상기 도 4 또는 도 5를 참조하여 설명한 3차원 영상 디스플레이 방법에서 화면 조정을 수행하는 방법은 밝기(brightness or intensity), 대비(contrast), 색상(Hue), 채도(saturation), 감마값(Gamma) 등의 요소 중 적어도 하나를 제어한다. 이 중 가장 중요한 요소는 밝기이다. 예를 들어, 시청자가 편광 안경을 착용하고 3D 영상을 시청하는 경우 시청자는 영상의 밝기가 어두워진다고 느끼게 된다. 따라서, 디스플레이 장치에서 3D 영상을 표시하는 경우, 디스플레이 장치는 밝기를 보다 밝게 자동적으로 조절하여 3D 영상을 표시한다. 즉, 밝기의 값을 2D 영상에서 설정된 밝기 값보다 더 큰 값으로 설정하여 영상을 더 밝게 표시할 수 있다. 이 때, 추가적으로 대비, 색상, 채도, 감마값 등을 조절할 수 있다. 이러한 값들은 디스플레이 장치의 하드웨어적 특성, 실험적인 결과에 기초하여 미리 결정될 수 있다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 영상 스트림의 시청 모드를 판단하는 단계;
    상기 판단한 시청 모드에 따라 영상 출력 장치의 화면 조정 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단하는 단계에서 화면 조정을 수행하는 것으로 판단한 경우, 영상 출력 장치의 화면 조정을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 영상 스트림의 시청 모드는 2차원 영상 시청 모드 및 3차원 영상 시청 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 출력방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 스트림은 헤더를 포함하되, 상기 헤더는 상기 영상 스트림을 복호화한 복호 영상에 대한 시점(view)의 수를 나타내는 시점 파라미터 및 상기 복호 영상이 2차원 영상인지 3차원 영상인지를 나타내는 차원 파라미터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 출력 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 영상 스트림의 시청 모드를 판단하는 단계는 상기 시점 파라미터 또는 상기 차원 파라미터 중 적어도 하나를 이용하여 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 출력 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 영상 스트림의 시청 모드를 판단하는 단계는
    상기 시점 파라미터가 2 이상인 경우에는 3차원 영상 시청 모드로 판단하고, 상기 시점 파라미터가 1 이하인 경우에는 2차원 영상 시청 모드로 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 출력 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 출력장치의 화면 조정 여부를 판단하는 단계는
    상기 판단한 시청 모드가 이전의 시청 모드와 다른 경우에만 화면 조정을 수행하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 출력 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 화면 조정을 수행하는 단계는 상기 영상 출력 장치의 밝기(brightness), 대비(contrast), 색상(Hue), 채도(saturation) 및 감마 값(Gamma value) 중 적어도 하나를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 출력 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 영상 스트림의 시청 모드가 3차원 영상 시청 모드로 판단되는 경우, 상기 영상 출력 장치의 밝기를 조정하되, 상기 조정된 밝기는 2차원 영상 시청 모드에서 설정된 밝기보다 더 큰 값으로 조정되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 출력 방법.
  8. 영상 스트림을 수신하고, 상기 영상 스트림의 시청 모드를 판단하는 시청 모드 판별부;
    상기 시청 모드 판별부가 판단한 시청 모드에 따라 화면 조정 여부를 판단하는 화면 조정 여부 판단부;
    상기 화면 조정 여부 판단부의 판단에 따라 화면 조정을 수행하는 화면 조정부; 및
    상기 화면 조정부와 연결되고, 영상을 표시하는 디스플레이부를 포함하되, 상기 디스플레이부는 상기 화면 조정부로부터 영상 제어 신호를 입력 받아, 상기 영상의 표시 방법을 조절하고,
    상기 영상 스트림의 시청 모드는 2차원 영상 시청 모드 및 3차원 영상 시청 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 출력 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 영상 스트림은 헤더를 포함하되, 상기 헤더는 상기 영상 스트림을 복호화한 복호 영상에 대한 시점(view)의 수를 나타내는 시점 파라미터 및 상기 복호 영상이 2차원 영상인지 3차원 영상인지를 나타내는 차원 파라미터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 출력 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 시청 모드 판별부는 상기 시점 파라미터 또는 상기 차원 파라미터 중 적어도 하나를 이용하여 상기 영상 스트림이 3차원 영상인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 출력 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 시청 모드 판별부는
    상기 시점 파라미터가 2 이상인 경우에는 3차원 영상 시청 모드로 판단하고, 상기 시점 파라미터가 1 이하인 경우에는 2차원 영상 시청 모드로 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 출력 장치.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 화면 조정 여부 판단부는
    상기 시청 모드 판별부에서 판단한 시청 모드가 이전의 시청 모드와 다른 경우에만 화면 조정을 수행하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 출력 장치.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 화면 조정부는 밝기(brightness), 대비(contrast), 색상(Hue), 채도(saturation) 및 감마 값(Gamma value) 중 적어도 하나를 변경하여 상기 디스플레이부의 화면을 조정하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 출력 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 영상 스트림의 시청 모드가 3차원 영상 시청 모드로 판단되는 경우, 상기 화면 조정부는 상기 디스플레이부의 밝기를 조정하되, 상기 조정된 밝기는 2차원 영상 시청 모드에서 설정된 밝기보다 더 큰 값으로 조정되는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 출력 장치.
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