KR20130010657A - 다중 영상을 디스플레이 하기 위한 네트워크 동기화된 3d 렌더 방식을 이용하는 비디오 월 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 대형 스크린에 다양한 화상 데이터의 입력을 보여 주는 방법에 관한 것으로서, 멀티 플렉서(Multiplexer) 방식과 최근 새롭게 사용되는 비디오 월에 관한 발명이다.
Description
본 발명은, 대형 스크린에 다양한 포맷의 화상 데이터의 입력을 보여 주는 방법에 관한 것으로서, 멀티 플렉서(Multiplexer) 방식과 최근 새롭게 사용되는 비디오 월에 관한 발명이다.
종래에는, 하나의 스크린에 다수의 비디오 정보를 표현하는 방법인 멀티뷰어(Multiviewer) 기술과는 다른, 여러 대의 스크린을 연결하여 마치 하나의 스크린처럼 보여지게 하는 기술이 비디오 월에서 사용되어 지고 있으나, 입력 채널의 한계와 출력 스크린수의 한계 및 비평면 스크린 등의 다양한 환경에서의 디스플레이 기능의 한계가 있었다.
본 발명에서는 기존의 비디오 월 방식으로 해결할 수 없었던 스크린 수의 한계와 입력 채널의 한계, 그리고 구면 및 곡면 등의 자유로운 스크린 형상에 표현을 위한 영상 처리의 한계를 극복하는 새로운 방법의 비디오 월에 대한 기술이다.
종래에 사용되는 대형 스크린에 다중 화상 정보를 보여주기 위한 멀티플렉서 방식은, 멀티 스크린/모니터에 다수의 비디오를 복수의 스크린에 스위칭 방식으로서, n개의 입력 중 m개를 m개의 스크린에 보여 주는 방식(n x m : n 개의 입력을 m개의 출력으로 스위칭 하는 방식)이었다.
도 1은 종래의 방식을 예시한다. 도 1에서와 같이 종래의 비디오 월에 멀티플렉서 방식은 외부 IP 카메라부(110)를 네트워크로 받아 다시 비디오 디코더(120)를 통해 아날로그 신호를 만들어야만 하는 방식이었다. 여기서 상기 신호는 멀티플렉서(130)로 입력 되고, 멀티플렉서 출력은 각 TV에 직접 연결이 된다. 그리고 스위칭 방식에 의해, 비디오는 각 스크린에 출력되는 방식이 사용되고 있다.
최근에는, 멀티플렉서의 모니터들이 배치된 화면의 중앙부를 도 1에서 보는 바와 같이, 소위 비디오 월 솔루션을 사용하여 다수의 모니터 또는 DLP등 프로젝터 스크린들에 다수의 컴퓨터 화면이나 비디오 신호들을 입력 시켜 이들을 여러 대의 스크린들을 연결한 마치 하나의 대형 스크린처럼 화면을 만들어 보여 주도록 하는 비디오 월 컨트롤러(140)를 병행하여 쓰고 있는 추세이다.
이러한 종래의 멀티플렉서의 방식의 nxm 스크린 방법과, 이중 특정 스크린들을 합성하여 대형 스크린처럼 보이도록 하여, 선택된 영상이나 외부 입력 컴퓨터 스크린 등을 표시하는 비디오 월의 장단점을 보완하는 방식이 사용되어야 하는 기술적 한계를 가지고 있다. 즉 비디오 월에는 대형 스크린의 조합을 하는데 스크린수의 한계와 입력 채널의 한계를 갖게 되고, 멀티플렉서 방식은 스크린 별로 스위칭만 하여 입력 채널을 보여 주는 방식을 사용함으로써 자유로운 비디오 월을 만들어 마음껏 수많은 채널 혹은 대형 이미지를 표현하는 테마 파크 같은 몰입형 스크린을 만들어 낼 수 없는 문제가 발생한다.
즉 멀티 플렉서 방식은 입력 채널들 중 필요한 화면을 각각의 스크린에 보여주는 스위쳐 역할만 할 수 있으며, 비디오 월은 다수의 모니터들을 연동하여 마치 대형의 한 스크린처럼 보이게 하는 방식으로 입력된 신호들을 자유로이 대형 스크린으로 표현 하는 방식으로 서로 다른 목적을 가지고 있는 방법을 혼용하여 사용하는 장치들이 사용되고 있다.
그러나 이러한 비디오 월 장치는 입력수의 한계와 출력 화면의 숫자의 한계, 프로젝터 등과 같은 다수의 화면을 하나의 스크린에 붙여 나갈 때 각각의 스크린을 한 대형 스크린처럼 만드는 에지 블렌딩이나 스케일링, 화면 밝기 등 연속 화면을 자연스럽게 만드는 기술적인 한계를 가져서, 대부분이 2 x 3 개 의 조합 스크린에 한정된 입력들 즉 컴퓨터 화면, 비디오 입력 등의 제한된 정보를 보여 주게 되게 된다. 특히 최근 많이 요구 되는 곡면 벽(구면, 반구면 스크린)과 같은 다양한 모양의 스크린에 대한 요구가 몰입형 테마 파크와 같은 곳에 많이 요구가 되고 이러한 구면 비디오 월에 대한 새로운 제품들이 출시하면서 더욱 대형 스크린에 요구와 다양한 입력의 지원이 자유로운 입력 수와 출력 스크린의 요구가 늘어나고 있다.
또한, 이러한 비디오 월 제어 방식은 입력 비디오 또는 VGA/DVI/HDMI신호들을 다시 재합성해 각각의 화면에 나누어 주는 방식을 사용하여 한정된 스크린 수와 한정된 화면 제어 기능을 보이고 있다.
최근 비디오 월이나 프로젝터 스크린들은 평면이 아닌 커브 형으로 만들어지기도 한다. 종래에는, 이러한 평면이 아닌 비디오 월들의 요구에 대응하기 위해, 프로젝터 스크린을 구면으로 바꾸어 주는 구면 스크린 화면과 두 개 화면을 연속하여 보여 주는 이음새 보정부분을 처리하는 영상처리 기능의 구면 스크린 처리기가 사용되고 있다. 이러한 몰입형 대형 비 평면 스크린에 필요한 기술은 더욱 고도의 기술을 요구하며 비디오 월 기술과 구면 스크린 기술의 병합제품이 일부씩 출시되면서 새로운 기술에 의한 정밀한 비디오 월의 기술들이 대두되고 있다.
비디오월 관련 특허로서, 등록번호 10-1037797호 및 10-0839953호가 참조되지만, 이 특허들도 스크린 형태의 다양성 구현, 스크린 개수의 확장성을 해결하지는 못했다.
본 발명의 목적은, 평면 스크린은 물론 구면, 곡면 등의 비 구면 형태의 멀티 프로젝션, 혹은 스크린들을 구현하는데 있어서, 종래의 비디오 월에서의 한정된 스크린을 지원하는 한계를 극복하여 종래에 4개 혹은 6개의 스크린을 지원하던 최대 스크린 수를 무한대로 연결해서 마치 하나의 스크린처럼 고화질 고해상을 지원할 수 있도록 하는 확장성과, 이러한 대형 스크린을 구현하는데 있어 한정된 입력들만 처리하던 과거의 비디오 월의 한계가 없는 다양한 입력들 즉 PC 화면, 카메라, ASI, HDMI 등을 한계 없이 수용할 수 있도록 하며, 스크린의 형상이 비평면 형상에 대해서도 손쉽게 이루어 지도록 하는 새로운 비디오 월을 제안하고 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 3D 렌더 기술을 실시간으로 사용함으로써 스크린과 스크린 사이의 에지 부분 특히 프로젝터와 같은 스크린 사이즈나 키 스톤(Key stone) 등을 조절하게 되어 있는 스크린을 연속적으로 만드는 경우 에지 부분이 서로 부드럽게 연동 되도록 함에 3D 실시간 렌더 기술과, 프로젝션 스크린의 형상 정보를 미리 로딩하여 튜닝을 하는 3D 그래픽 월 데이터를 기반한 에지 블렌딩이 이루어지는 방법을 제공하고 있다.
나아가, 본 발명의 목적은, 특히 스크린이 평면이 아닌 곡면 또는 구면인 경우에도 그래픽 렌더기를 통하도록 함으로서 비평면 스크린에 대한 대형 스크린을 위한 복수의 프로젝션 스크린을 구현하는데 보다 간단한 방법으로 해결할 수 있도록 함에 있다.
또한 본 발명의 중요 기능으로 다수의 입력 비디오, 동화상을 비디오 월에 구현하는데 있어 전술한 멀티플렉서 방식의 아날로그 스위칭이 아닌 네트워크로 압축된 비디오 입력을 이용하게 하고, 이들 디지털 스트림 비디오를 각각의 프로젝터 혹은 스크린 프로세싱 장치에서 자신에 해당하는 다양한 비디오, 동화상 등의 입력 채널들을 표시하게 하는 네트워크 분산 형의 렌더 방식을 쓰기 때문에, 입력 비디오의 수에 관계없이 대형 스크린에 많은 입력들을 보여 주게 할 수 있고 또한 언제든지 확장 가능한 입력 채널들을 지원함으로써 그 동안의 비디오 월의 한계인 디스플레이 스크린수의 한계와, 입력 채널의 한계를 극복하게 한다.
또한 구면, 혹은 곡면의 비평면 스크린을 실현 하는데 있어, 프로젝터의 위치를 자유로이 선택할 수 있게 하고 이들의 위치와 스크린 형상을 3D 그래픽 상에 프로젝터 정보 즉 위치, FOV등의 변수를 조정할 수 있게 제공하고, 스크린의 형상도 함께 제공하는 새로운 방식으로 스크린과 프로젝터 위치가 함께 3D 데이터로 입력이 되고 이들을 조정하고 캘리브레이션을 하게 되는 방식으로 그 동안의 어려운 시행 착오 방식의 캘리브레이션이 아닌 수학적 방식으로 손쉽게 할 수 있게 된다.
멀티 프로젝션 스크린 등의 2면 혹은 4면 에지 블렌딩과 같은 기술의 해결을 새로운 3D 실시간 렌더 기술을 사용하는 경우 정확한 방식으로 그래픽의 연결부위 문제를 해결할 수 있는 새로운 방식이 되게 된다.
본 발명은, 하나 이상의 스크린을 포함하는 비디오 월 시스템으로서, 상기 시스템은 입력부; 및 비디오 월 제어기를 포함하며, 상기 구성들은 네트워크 연결되어 있고, 상기 각 스크린은 각 스크린을 위한 개별적인 렌더 장치를 가지며, 상기 입력부는 IP 영상 정보를 얻는 구성이며, 상기 입력부를 통해 얻어진 정보는 네트워크를 통해 상기 비디오 월 제어기로 전달되며, 상기 비디오 월 제어기는 3D 가상 그래픽 비디오 월을 설계하며, 상기 3D 가상 그래픽 비디오 월은 비디오 월의 실제 평면 형태에 대응하도록 구현되고, 상기 입력된 정보는 상기 3D 가상 그래픽 비디오 월에 출력되고, 상기 비디오 월 제어기는 비디오 월 시스템의 각 스크린에 제공할 영상을 상기 개별적인 렌더 장치에 대응하는 가상 카메라가 촬영하여 상기 네트워크를 통해 대응하는 렌더 장치로 전송하게 하고, 상기 비디오 월 제어기는 상기 대응하는 렌더 장치에 전달된 상기 3D 가상 그래픽 비디오 월의 영상을 동기화하여 하나의 영상으로 출력되도록 하는, 비디오 월 시스템에 관한 것이다.
대안적으로, 본 발명은, 하나 이상의 스크린 또는 프로젝터를 포함하는 비디오 월 시스템으로서, 상기 시스템은 입력부; 조정 및 설계부; 비디오 월 제어기 및 디스플레이부를 포함하며, 상기 구성들은 네트워크 연결되어 있고, 상기 디스플레이부는 복수의 스크린으로 구성되는 비디오 월이며, 상기 각 스크린은 각 스크린을 위한 렌더 장치를 가지며, 상기 입력부는 IP 비디오 또는 영상 정보를 얻는 구성이며, 상기 입력부를 통해 얻어진 정보는 네트워크를 통해 상기 조정 및 설계부로 전달되며, 상기 조정 및 설계부는 3D 가상 그래픽 비디오 월을 설계하며, 상기 가상 비디오 월은 실제 비디오 월이 면의 형태(구면 또는 곡면)에 대응한 형태로 구현되어 있고, 상기 입력된 정보가 상기 가상 비디오 월에 출력되고, 디스플레이 방법 및 내용을 설계 하며, 실제 비디오 월의 각 스크린에 출력될 영상을, 대응되는 가상 카메라에 의해 얻고, 얻어진 영상 데이터를 비디오 월의 각 스크린을 위한 렌더 장치로 네트워크를 통해 공유하게 하고, 상기 비디오 월 제어기는 전달된 3D 가상 비디오 월의 영상을 동기화하여 하나의 영상으로 출력되도록 하는, 비디오 월 시스템에 관한 것이다.
여기서, 상기 입력부는 상기 디스플레이부에 보여줄 영상 및 정보를 IP 비디오로 변환시켜 주는 비디오 엔코더, IP 카메라 또는 컴퓨터 스크린 화면의 IP 엔코더, 및 디지털 방송의 ASI 등의 신호를 IP로 변환하는 변환기를 포함하고, 상기 조정 및 설계부는, 3D 가상 그래픽 비디오 월의 설계 및 스크린에 출력화면을 위한 가상 카메라의 3차원 공간상의 위치, FOV 등의 정보를 포함하며, 상기 렌더장치들은 각각의 스크린의 에지 블랜딩, 밝기 조정, 칼라 보정을 위한 출력 부분의 캘리브레이션을 할 수 있도록 설계 되며, 외부 카메라를 추가로 장착하여 출력 화면들을 읽어 들여 비 평면 스크린의 왜곡 등을 자동 보정이 가능하게 하는 자동 캘리브레이션 기법을 추가로 사용한다.
대안적으로 본 발명은, 비 평면의 스크린을 포함하는 대형 멀티 스크린을 이용하는 비디오 월 시스템에 관한 것으로, 상기 시스템은 네트워크로 연결된 멀티 스크린 디스플레이부와 외부 영상, 카메라, 비디오 등의 입력부; 비디오 월을 조정하는 제어부, 그리고 구면 곡면 스크린에 대한 3D 그래픽 데이터를 만들고 프로젝터 위치 등을 입력하는 설계부를 포함하며, 상기 입력부는 상기 디스플레이부에 보여줄 영상 및 정보를 IP 비디오로 변환시켜 주는 비디오 엔코더, IP 카메라 또는 컴퓨터 스크린 화면의 IP 엔코더, 및 디지털 방송의 ASI 등의 신호를 IP로 변환하는 변환기 등을 포함하고, 상기 설계부는 3D 가상 비디오 월의 구면 혹은 곡면 등 3D 공간상의 정보를 및 프로젝터 위치, FOV등의 값은 조정할 수 있도록 하는 비구면 프로젝션 시스템의 3D 정보를 넣어 가상 그래픽으로 설계를 하는 부분을 포함하며, 상기 비디오 월 디스플레이부는 비디오 월 및 상기 비디오 월의 스크린마다 설치된 실시간 렌더 장치를 포함하며 이 각각의 스크린에 해당하는 스크린 이미지를 3D 그래픽으로 주어진 해당 스크린의 출력만을 렌더링 하게 하는 실시간 렌더 출력기가 네트워크 상에 연결되도록 하며, 상기 입력부를 통한 영상 및 정보가 네트워크로 IP 비디오 형태로 네트워크를 통해 디스플레이 장치부로 보내 지게 되어, 이들의 비디오 내용 중 필요한 IP 비디오를 각각의 디스플레이 렌더 출력기들에 의해 해당 화면을 실시간으로 만들어 출력을 시켜 주도록 구성되어 진다.
도 2에서 보여 지듯 상기 설계부에서는 3D 가상 비디오 월의 평면, 혹은 비평면 스크린을 3D Graphic 데이터로 3D Editing S/W 즉 3D MAX 등을 통해 설계 하여 스크린들의 비디오 월의 그래픽과 해당 스크린을 보여주는 가상 카메라의 이미지를 프로젝터 스크린으로 출력을 시킬 수 있게 하는 가상 카메라를 프로젝터들의 위치로 입력을 하여 주고, 캘리브레이션을 통해 이들의 데이터를 정밀하게 튜닝을 하도록 하는 정보를 만들어 주게 된다.
이 가상 비디오 월은 실제 월이 구면이면 구면, 곡면이면 곡면으로 만들어 가상의 비디오 월을 만들어 주고 이 그래픽의 비디오 월에 필요한 비디오나 애니메이션 등 외부 입력 데이터를 원하는 크기 위치 혹은 애니메이션을 정해 줄 수 있는 3D 편집기를 제공하여 손쉽게 제작 및 디자인을 할 수 있게 제공된다.
이 비디오 월 3D 그래픽 데이터는 입력 채널이나 출력 채널 수에 관계없는 하나의 그래픽 디자인 데이터로 그리고 이들 데이터에 입력 채널 정보 등은 변수로 제공될 수 있게 된다. 따라서 외부 입력 명령에 따라 필요한 실제 비디오들이 가상 비디오 월에 애니메이션 혹은 정해진 위치에 배정이 된다.
상기 3D 가상 비디오 월에 대해 각 실제 비디오 월의 해당 스크린의 이미지를 보여 주는 각각의 가상 카메라가 정의되고 각 가상 카메라는 해당 스크린의 보여줄 장면을 바라보게 된다. 가상 카메라에서 입력된 장면을 렌더 컴퓨터를 통해 상기 실시간으로 렌더하여 비디오 월의 스크린에 출력한다. 각 스크린에 해당하는 각 렌더 컴퓨터 프로세서는 분산된 렌더링을 동기 시켜 각 화면을 보여 주게 한다. 이로써 전체 비디오 월이 대형 가상 비디오 월의 디자인 장면과 같이 보여 지게 된다.
따라서 구면 비디오 월의 경우에 대해서는 구면의 3D 데이터를 사용하고 이 장면들을 보여줄 프로젝터 위치를 가상 공간에 같은 위치에 배치한 가상 카메라로부터 같은 FOV와 위치 정보를 가지고 매칭을 하는 방식을 사용하면 자동으로 구면 스크린 이미지가 만들어져 프로젝터로 출력이 된다.
더 나아가 실제 프로젝터의 에지 블랜딩 등을 가상 카메라의 FOV 값과 위치 정보를 수정하여 손쉽게 캘리브레이션이 가능한다. 렌더 옵션의 칼라 보정을 통해 프로젝터에서 발생하는 밝기나 칼라 변화도 렌더 엔진에서 보정을 추가하여, 더욱 실제에 가까운 색상이나 밝기를 주정하여 H/W의 한계를 프로그램상에서 보정하는 장점을 갖게 된다.
또한 비디오 혹은 그림 등을 전체 스크린에 움직이며 보여 주거나 확대하거나 하는 것들이 모두 3D 가상 비디오 월 상에 화면으로 그래픽에서만 조정하면 이들 데이터가 각 렌더 장치로 입력이 되어 자동으로 만들어지고 프로젝터와 같이 방향을 갖는 장치가 구면 스크린을 사용하는 일정 경우, 프로젝터 위치와 같은 3D 그래픽 공간상에 가상 카메라를 배치하고, 원하는 장면을 가상 구면 스크린에 그려 주게 되면 자동으로 화면이 만들어져 실제 프로젝터에서 원하는 장면을 구면스크린에 보여 주게 된다.
본 발명의 시스템은 종래의 비디오 월 프로세서에서 지원되는 한정된 입력들, 즉 최대 비디오 채널 수, 또는 컴퓨터 화면의 수 등의 한계를 극복하도록 네트워크를 통한 IP 스트림 방식으로 무한하게 확장이 가능하게 할 수 있다.
또한 이들 비디오 등 외부 입력 비디오들을 각 스크린 별로 장착된 렌더 장치를 통해 해당 부분에 필요한 비디오 혹은 컴퓨터 화면 등을 각 렌더 장치에서 분산하여 처리함으로써 대규모 모니터링 프로젝션 스크린을 통해 입력 카메라 수나, 비디오 수, 컴퓨터 화면들을 자유로이 확장할 수 있게 된다. 이러한 네트워크 기반의 입력 및 스크린용 실시간 렌더 방식의 본 발명의 시스템은, 네트워크의 설계에 따라 무한한 비디오 또는 컴퓨터 화면들을 네트워크를 통해 보내 줄 수 있는 것은 물론, 스크린에 표현할 수 있는 비디오들의 수를 각 렌더 프로세서에서 처리를 분산하여 할 수 있게 함으로서 최대의 비디오들을 처리하여 보여 줄 수 있는 분산 클라우딩 렌더 능력이 제공됨으로써 디스플레이 비디오 등의 수적 한계를 없앨 수 있게 된다.
또한 본 발명은 입력 비디오의 수에 한계를 극복하는 것뿐만 아니라, 기존 비디오 월 솔루션에서 한계가 있던 디스플레이 스크린 수를 무한대로 확대할 수 있고, 다양한 형태의 비구면 스크린 들을 네트워크로 연동되어 제어시킴으로써 스크린의 수에 관계 없는 대형 프로젝션 시스템을 자유로이 구성을 시킬 수 있게 된다.
본 발명의 시스템은, 영상이 3D 공간 내 가상 카메라들의 앞에 펼쳐지는 가상 그래픽 비디오 월 공간상에서 이루어지게 하고 이를 각 렌더 장치들에 의해 네트워크를 통해 공유함으로써, 종래에는 단점이었던 입력 신호의 확대 또는 축소, 그리고 다중 화면의 구성을 용이하게 하였고, 용이한 장면 전환 및 화면 구성의 다양화, 그리고 실시간 효과를 대형 스크린에 구현하게 하였다.
또한, 본 발명의 시스템은, 도 7에서 예시한 것과 같이, 가상 비디오 월에 많은 비디오 또는 PC 정보를 대형으로 만들고, 가상 비디오 월의 위치를 변경, 또는 전체 줌 또는 인을 통해 변경하여, 가상 그래픽 월의 일부 또는 전부를 움직이게 하는 방식으로, 비디오 월에 움직이는 효과를 줄 수도 있게 되었다. 동시에 전체 가상 그래픽 비디오 월을 회전, 또는 변화시킴으로써, 대규모 모니터링이 가능하게 되었다.
따라서 본 발명은 종전의 발명(PCT-SAFE, MT/FOP 20100101 )인 렌더 머신을 통해 복수의 그래픽 비디오 월을 표현하는 방식을 네트워크를 통해 멀티 비디오 월로 분산 렌더링을 하게 한 것과 같은 효과도 만들어내게 되었다.
또한 비디오 월이 건물처럼 구형 내지 입체 형태로 주어지는 경우 프로젝터 스크린 위치가 평면이 아닌 다양한 위치와 각도에서 이루어지게 되어도 가상 카메라의 위치만 변경하여 주면 손쉽게 비디오 월 화면을 만들어 주게 되어 특별한 셋팅이나 조작이 필요하지 않게 되었다.
따라서 본 발명은 기존의 아날로그 멀티플렉서의 디스플레이 방식을 네트워크의 IP 비디오를 이용하는 방식으로 하는 IP 스위처 기능을 가지게 되며, 과거 한 모니터에 여러 스크린을 보여 주는 멀티 뷰어(Multiviewer) 기능을 복수 스크린들을 연결하는 대형 프로젝션 스크린에 표현하는 네트워크 멀티 뷰어 기능을 만들게 되는 기능으로 기존의 비디오 월의 방식인 한대에 장비에 여러 스크린을 보여 주는 방식이 아닌 분산된 렌더 방식을 이용하여 네트워크로 구현하는 방식으로 무한한 확장의 스크린들을 마치 하나의 장비로 가능하게 하는 비디오 월 솔류션을 제공하게 한다.
도 1은 비디오 월에 대한 종래 기술을 예시한다.
도 2는 본 발명의 비디오 월이 3개의 스크린으로 구성된 예이다. 각 스크린에 화면은 렌더 장치를 개별적으로 가진다. 상기 렌더 장치를 통해 3D 그래픽 월의 가상 카메라 화면이 각 스크린으로 전달되는 개념에 대해 개략적으로 도시한다.
도 3에서는 3 x 6의 비디오 스크린이 곡면으로 배치된 비디오 월의 예이다. 한 스크린을 담당하는 프로젝터의 렌더 장치 통해 출력 되는 실제 운영 개념을 보여 주고 있다.
도 4는 2개 스크린을 갖는 비 평면 실제 비디오 월의 예이다. 프로젝터를 사용하는 비디오 월의 예를 보여준다. 여기서 비 평면 월과 그래픽 가상 카메라 위치 등의 캘리브레이션의 과정을 그래픽 상에서 하는 개념을 설명하고 있다.
도 5는 렌더 장치의 내부에서 자신이 보여줄 외부 영상을 네트워크로 받아 들여 이를 3D 그래픽 비디오 월에 실시간으로 텍스튜어 맵핑을 하고 이를 자신의 가상 카메라로 보여 지는 출력 화면을 렌더 시키는 과정을 보여 주고 있다.
도 6은, 2개 스크린에 사용되는 예로, 네트워크로 들어오는 입력 영상들 중 자신의 카메라에 필요한 영상을 각 스크린에 보여주는 과정으로, 해당 스크린에 필요한 IP 비디오 스트림을 각 스크린의 랜더 처리기에서 해당 영상만을 디코딩하여 실제 비디오 월에 제공하는 것을 예시한다.
도 7은 가상 비디오 월(710)의 스크린에 표시되는 그래픽 월의 영상들이 위, 아래 또는 좌우로의 움직이게 하는 애니메이션을 할 때 각 출력 렌더되는 화면들이 전체적으로 움직이게 출력 되는 비디오 월을 예시한다.
도 8은 본 발명의 운영 순서도를 예시한다.
도 9는 실제 비디오 월이 실린더처럼 된 경우의 복수의 프로젝터를 사용하는 경우의 예이다. 3D 그래픽 비디오 월에 필요한 화면을 배치하고 이를 각각의 가상카메라를 통해 해당 프로젝터에 스크린을 보여 주는 예를 설명한다.
도 10은, 3개의 스크린을 사용하는 경우에 더 많은 비디오 스크린의 가상 비디오 월을 그래픽으로 만들고, 전체 그래픽 비디오 월을 움직이는 애니메이션 혹은 외부 명령을 통해 해당 3개의 가상 카메라를 통해 출력이 되게 하는 그래픽 비디오 월의 운영 개념을 설명하고 있다. 즉 비디오 월 그래픽이 실제 비디오 월과 같은 모양이 되는 부분과 그 밖의 부분에 더 많은 월들을 만들어 이들 월이 스크롤이나 움직이는 방식을 예시한다.
도 11은 입력되는 다양한 비디오, PC 화면, HDMI, ASI 등의 신호들을 네트워크 상에 보내 주는 입력 모듈들을 표현하는 블록으로 실제 H/W 모양은 다양하게 만들어 질 수 있다.
도 2는 본 발명의 비디오 월이 3개의 스크린으로 구성된 예이다. 각 스크린에 화면은 렌더 장치를 개별적으로 가진다. 상기 렌더 장치를 통해 3D 그래픽 월의 가상 카메라 화면이 각 스크린으로 전달되는 개념에 대해 개략적으로 도시한다.
도 3에서는 3 x 6의 비디오 스크린이 곡면으로 배치된 비디오 월의 예이다. 한 스크린을 담당하는 프로젝터의 렌더 장치 통해 출력 되는 실제 운영 개념을 보여 주고 있다.
도 4는 2개 스크린을 갖는 비 평면 실제 비디오 월의 예이다. 프로젝터를 사용하는 비디오 월의 예를 보여준다. 여기서 비 평면 월과 그래픽 가상 카메라 위치 등의 캘리브레이션의 과정을 그래픽 상에서 하는 개념을 설명하고 있다.
도 5는 렌더 장치의 내부에서 자신이 보여줄 외부 영상을 네트워크로 받아 들여 이를 3D 그래픽 비디오 월에 실시간으로 텍스튜어 맵핑을 하고 이를 자신의 가상 카메라로 보여 지는 출력 화면을 렌더 시키는 과정을 보여 주고 있다.
도 6은, 2개 스크린에 사용되는 예로, 네트워크로 들어오는 입력 영상들 중 자신의 카메라에 필요한 영상을 각 스크린에 보여주는 과정으로, 해당 스크린에 필요한 IP 비디오 스트림을 각 스크린의 랜더 처리기에서 해당 영상만을 디코딩하여 실제 비디오 월에 제공하는 것을 예시한다.
도 7은 가상 비디오 월(710)의 스크린에 표시되는 그래픽 월의 영상들이 위, 아래 또는 좌우로의 움직이게 하는 애니메이션을 할 때 각 출력 렌더되는 화면들이 전체적으로 움직이게 출력 되는 비디오 월을 예시한다.
도 8은 본 발명의 운영 순서도를 예시한다.
도 9는 실제 비디오 월이 실린더처럼 된 경우의 복수의 프로젝터를 사용하는 경우의 예이다. 3D 그래픽 비디오 월에 필요한 화면을 배치하고 이를 각각의 가상카메라를 통해 해당 프로젝터에 스크린을 보여 주는 예를 설명한다.
도 10은, 3개의 스크린을 사용하는 경우에 더 많은 비디오 스크린의 가상 비디오 월을 그래픽으로 만들고, 전체 그래픽 비디오 월을 움직이는 애니메이션 혹은 외부 명령을 통해 해당 3개의 가상 카메라를 통해 출력이 되게 하는 그래픽 비디오 월의 운영 개념을 설명하고 있다. 즉 비디오 월 그래픽이 실제 비디오 월과 같은 모양이 되는 부분과 그 밖의 부분에 더 많은 월들을 만들어 이들 월이 스크롤이나 움직이는 방식을 예시한다.
도 11은 입력되는 다양한 비디오, PC 화면, HDMI, ASI 등의 신호들을 네트워크 상에 보내 주는 입력 모듈들을 표현하는 블록으로 실제 H/W 모양은 다양하게 만들어 질 수 있다.
아래의 설명은 하나 이상의 실시예들에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해서 이러한 실시예들의 간략화된 요약을 제공한다. 본 요약은 모든 가능한 실시예들에 대한 포괄적인 개요는 아니며, 모든 실시예들의 핵심 또는 중요 구성요소들을 식별하거나, 임의의 또는 모든 실시예들의 범위를 서술하고자 할 의도도 아니다. 본 요약의 유일한 목적은 이후 제시되는 상세한 설명에 대한 도입부로서 간략화된 형태로 하나 이상의 실시예들의 몇몇 개념들을 제공하기 위함이다.
도 2는 3개의 스크린(210)을 이용한 본 발명의 비디오 월(220)을 예시한다. 설명하는 바와 같이 종래의 기술인 도 1의 시스템은 매트릭스 스위처와 비디오 월을 조합하여 특정 입력을 비디오 월로 매트릭스 스위처에서 보내주어 함께 사용하는 일반적인 방식이다. 그러나, 도 2에서 예시하는 본 발명의 시스템에서는 외부 입력을 네트워크로 받아 들여 이들을 해당 스크린의 렌더 장치들을 통해 가상의 3D 그래픽의 비디오 월에 텍스튜어 맵핑을 하고 이를 각각의 해당 스크린의 가상 카메라를 통해 실시간 렌더 출력을 하는 방식으로 서로 상이하다.
도 2는 실제 비디오 월(220)이 스크린 개수 3개를 가진 예를 제시한다. 그 개수에는 제한되지 않고 확장될 수 있음은 인식될 수 있을 것이다. 실제 비디오 월 화면에 맞춰 가상 3D 비디오 월(230) 세트를 3D 그래픽으로 3D Max 혹은 Maya같은 편집기를 통해 정밀하게 준비한다. 이 비디오 월의 화면들은 외부 IP 비디오 들을 외부 명령에 의해 다른 IP들의 비디오로 바꿀 수 있도록 변수 처리가 될 수 있다. 상기 준비된 가상 비디오 월 그래픽 세트(240)에는 가상 카메라(270)가 3D 공간상에 실제 프로젝터 위치를 고려하여 함께 배치된다. 이들의 3D 정보가 각 해당 렌더 프로세서(250)에 로딩된다. 상기 준비된 가상 비디오에 IP 비디오(260)로 네트워크로 스트리밍 되는 영상정보를 받아 가상 비디오 월에 텍스튜어링한 화면을 스크린에 해당하는 가상 카메라를 통해 렌더링 된 화면들을 출력하게 되고 이들의 각 스크린 렌더 프로세서들이 네트워크로 연동되어 동기된 화면들이 대형 비디오 월을 구현할 수 있게 된다.
이때 구면 혹은 곡면 스크린의 경우 화면 캘리브레이션, 에지 블랜딩을 위한 각 실제 프로젝터의 위치, FOV와 같은 정보가 3D 그래픽 월의 데이터에 가상 카메라의 위치와 FOV 등으로 제공되어 가상 비디오 월의 3D 공간에 함께 배치된다. 상기 가상 비디오 월의 3D 디자인 세트는 각각의 스크린용 렌더 프로세서 혹은 장치에 로딩 된다. 상기 각 스크린 혹은 프로젝터의 렌더 프로세서는 해당 가상 카메라 부분에서 보여 주어야 할 IP 비디오들 또는 그래픽이 보여지는 가상 비디오 월의 자기 스크린 부분만을 실시간으로 렌더 출력을 수행하게 된다. 이 출력이 실제 스크린 혹은 프로젝터에 보여 주게 된다. 각 스크린에 해당하는 모든 출력들은 미리 동기되어 출력이 된다. 이를 통해, 가상 비디오 월에 디자인 한 그대로 여러 스크린으로 구성되는 대형 비디오 월은 하나의 화면과 같이 출력된다.
실제 비디오 월의 각 스크린은 렌더링 엔진을 부착한 그래픽 가속 프로세서가 있다. 월 컨트롤러(280)는 상기 가상 비디오 월의 데이터 또는 영상을 공유하게 하여 마치 한 장비처럼 월 컨트롤러에 의해 움직여지게 한다. 상기 스크린 프로세서들은 상기 월 컨트롤러와 네트워크 연결되어 있다. 실제 비디오 월의 각 스크린에 해당하는 가상 비디오 월의 화면을 각 스크린 프로세서에 의해 렌더하여 상기 실제 비디오 월의 각 스크린에 출력한다.
가상 3D 공간에서 그래픽으로 실제 비디오 월(평면, 혹은 비 평면)을 만들어 놓고, 이 공간에서 각 스크린을 보는 가상 카메라들을 해당 프로젝터 위치에 배치하도록 하고, 이 그래픽 3D공간을 통해 가상 비디오 월과 가상 카메라를 만들고, 비디오 월에 보여 주어야 하는 영상, 컴퓨터 스크린, 비디오, 그래픽 등의 다양한 내용을 IP 스트림으로 받아 들이게 하여, 이들을 그래픽 비디오 월의 스크린에 배치하는 디자인 설계를 비디오 월 저작도구를 통해 구현 할 수 있도록 한다. 상기 저작도구는 비디오 월의 모양은 물론 IP 비디오 들의 애니메이션 등 다양한 효과들을 3D 실시간 엔진을 통해 구현할 수 있다. 방송에 구현하는 타이틀링 및 3D 실시간 그래픽들을 첨가 할 수 있다. 따라서 새로운 비디오 월의 효과들을 자유로이 구현할 수 있게 된다.
비디오 월에 보여줄 외부 비디오 또는 컴퓨터 화면들은 다양한 포맷의 입력들을 엔코딩하여 네트워크를 통해 스트리밍한 신호를 이용한다. 압축 혹은 비압축된 디지털 비디오로 네트워크 상에 IP 정보를 가지고 전송되고 각 렌더 프로세서는 해당 그래픽에 필요한 IP 비디오들을 받아 이를 자신의 출력 화면에 실시간으로 3D의 비 평면 스크린에 렌더하여 출력을 하게 된다.
이들의 입력 비디오 또는 컴퓨터 화면은 IP로 변환되어 압축된 비디오로 멀티 캐스팅 등의 방법으로 네트워크를 통해 각 스크린의 프로세서에 보내진다. 각 스크린의 프로세서에서 필요한 스트림만을 받아 자신의 스크린에 보여줄 장면을 렌더링을 통해 보여 주게 한다.
이때 각 스크린 프로세서들은 동일한 3D 월을 그래픽으로 만든 3D 데이터를 가지고 있게 되고 이들의 장면 중 자신이 렌더 이미지를 표시하게 하여 멀티 스크린 프로세서들이 각자 자신의 이미지를 표시하도록 하는 방식을 사용하게 된다.
각 비디오 또는 컴퓨터 화면의 IP 스트림들은 그래픽 3D 월의 스크린에 다양한 형태로 보여 질 수 있다. 3D 구면이나 곡면 등에 관계 없이 그래픽 스크린에 보여 질 수 있게 3D공간 속에 만들어진다. 다양한 애니메이션들 또는 효과를 만들어 줄 수 있도록 3D max와 같은 3D Editor를 통해 비디오 텍스츄어링 방식으로 가상 그래픽의 스크린에 표시 된다.
실시간 렌더 엔진을 이용하여, 각 스크린 프로세서에서의 각 비디오 또는 컴퓨터 화면의 IP 스트림은 다양한 형태의 가상 비디오 월의 3D 그래픽을 실시간으로 보여질 수 있다. 또한, 가상 비디오 월의 3D 그래픽은 3D 구면이나 곡면 등에 관계 없이 표현될 수 있다. 따라서, 어떠한 프로젝터를 이용한 다양한 비평면 스크린에 대해서 자유롭게 표현이 가능하게 된다. 또한 가상 비디오 월의 3D 공간 속에서는 3D 효과 프로그램 예를 들어, 3D Max 또는 3D Editor를 이용하여 다양한 애니메이션 등의 효과를 구현할 수 있게 된다.
각 스크린의 렌더링은 매 30프레임 혹은 25프레임이상의 프레임 속도로 동기화 된다. 렌더링이 되는 네트워크 동기 방식이나 외부 렌더 Genlock방식을 사용하여 정확하게 동기화시킨다. 이로써 모든 스크린이 하나의 스크린처럼 보여 지도록 한다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명의 시스템은 실제 비디오 월의 각 스크린 마다 렌더 장치를 분산 배치시켰다. 가상 비디오 월에서는 텍스츄어 맵핑 방식에 의해 비디오 또는 동화상이 출력되도록 한다. 이 출력된 비디오 또는 동화상을 상기 분산 배치된 렌더 장치의 3D 처리에 의해 실제 가상 비디오 월에 출력하도록 한다. 이러한 방식은 가상 비디오 월에서 보여지는 비디오 또는 컴퓨터 화면만을 핸들링 하면 되기 때문에 실제 비디오 월이 커져 멀티 스크린의 수가 증가하여도 네트워크에 추가의 해당 스크린 렌더 프로세서를 장착 하면 되어서, 확장성에 자유로운 시스템이 만들어 진다. 이러한 분산 프로세서들을 각자 자기 스크린에 보여주는 비디오등 네트워크 입력 신호만을 담당하므로 대규모 입력의 CCTV 모니터링이나. 디지털 방송 모니터링의 경우에도 수백 또는 수천 개의 카메라나 ASI 비디오들 중 해당 스크린에서 필요한 비디오 정보들 만을 각자 렌더링하여 출력하도록 하고, 비디오월 제어기의 명령에 다른 화면 렌더를 자신에 가상 카메라에 대해서만 하므로서 분산된 파워로 강력한 비디오 처리가 가능한 비디오 월 시스템이 구현되게 된다.
월 컨트롤러는 비디오 월의 3D 데이터를 각 스크린 프로세서 장치에 공유하게 하고, 가상 비디오 월의 표시 화면에 대한 다양한 비디오 월 탬플렛의 데이터를 각 스크린 렌더 프로세서들이 공유하게 하고, 이를 각각 프레임 동기가 맞게 출력을 하도록 명령을 하여 해당 스크린 렌더 프로세서들이 마치 하나의 장치처럼 연동되어 구동이 되어 지도록 한다.
또한 네트워크 입력 모듈들은 언제나 확장 가능하게 설계 된다. 채널이 늘어 나면 늘어 나는 데로 입력 모듈을 증가시키면 된다. Analog, Digital, ASI, SDI, HDMI, YUV, 등 모든 것을 모듈로 제공할 수 있다. 이들의 모듈을 통해, 모든 입력들, 즉 비디오 카메라 또는 컴퓨터 화면 등은 압축 엔코더를 거쳐 네트워크를 통해 스트리밍 된다. 이들의 IP 채널 정보를 통해 각 스크린 렌더 프로세서에서 필요한 채널을 사용하여 랜더 처리 된다.
실시간 렌더 방식으로 3D 가상 그래픽 비디오 월을 정확하게 제공하게 되면, 자동으로 각 스크린이, 또는 프로젝터와 같은 장치 등에서도, 스크린 사이의 에지 블랜딩을 통해 정확한 이미지 접합이 되도록 할 수 있도록, 가상 카메라 앵글, 위치, FOV를 조정하여 손쉽게 세팅이 되게 GUI를 제공하게 된다.
도 3에서는 3 x 6의 비디오 스크린이 곡면으로 배치된 비디오 월의 예이다. 한 스크린을 담당하는 프로젝터의 렌더 장치 통해 출력 되는 실제 운영 개념을 보여 주고 있다. 하나의 스크린에 보여지는 장면을 해당 그래픽 렌더 프로세서가 3D 그래픽 월 의 가상 카메라를 통해 보여 지는 렌더 장면을 프로젝터의 곡면 스크린에 보여 주는 실시예를 보여 주고 있다. 즉, 도 3에서, 가상 비디오 월(310)은 비디오 스트림 또는 PC 스크린의 비디오를 받아 미리 로딩하고, 실시간 렌더 장치(320)는 필요한 비디오 스트림 또는 PC 스트린의 비디오를 상기 가상 비디오 월의 화면으로 받아 렌더링하여 프로젝더(330)에 의해 실제 비디오 월(340)에 출력하는 장면을 예시한다.
이때 가상 비디오 월은 3D 로 만들어져 있어, 곡면 또는 구면에 관계없이 다양한 모양을 가질 수 있다. 가상 비디오 월의 면에 그려지는 다양한 비디오, 또는 그림들은 애니메이션을 함께 표현할 수 있다. 그리고 입력 비디오 또는 사진, 동영상을 자유로이 3D Max와 같은 프로그램을 이용해 설계를 할 수 있다. 이렇게 효과를 더한 가상 비디오 월의 화면은 네트워크를 통해 각 렌더 장치에 로딩만 하면 해당 스크린의 장면을 각각의 렌더 장치가 출력을 하도록 하여 비디오 월을 만들게 된다.
각 화면을 렌더링 하기 위한 대형 스크린(평면, 곡면 또는 구면 등의 다양한 비디오 월)의 3D 그래픽 데이터는 각각의 렌더 프로세서에 미리 또는 필요시 마다 로딩 된다. 그리고 상기 템플릿의 해당 스크린에 해당하는 가상 카메라의 장면은 렌더하여 출력된다. 네트워크를 통해 필요한 IP 비디오를 받고, 해당 그래픽 비디오 월의 화면에 비디오 텍스튜어링을 시켜 렌더 화면으로 보여 주게 된다.
각 스크린들은 같은 가상 3D 비디오 월 데이터를 사용하고, 각각의 가상 카메라들에 의한 영상은, 동기 된 신호를 통한 렌더링이 되도록 하여, 실제 비디오 월의 모든 스크린들이 마치 하나의 대형 스크린처럼 보여 지게 된다.
3D 그래픽 월을 가상 비디오 월의 공간에서 키우거나 줄임, 위치를 좌우로 움직이거나 회전시킴, 또는 전체 화면을 줌 인 또는 줌 아웃 하는 등의 방법을 사용하면 렌더링 한 출력 화면이 이러한 다양한 스크린의 줌, 스크롤 등의 효과를 쉽게 구현할 수 있게 실제 비디오 월에 적용되도록 한다.
특정 비디오 또는 컴퓨터 화면이 줌 인 또는 줌 아웃 되거나, 애니메이션 효과를 가지도록, 가상 비디오 월의 3D 화면은 처리될 수 있다. 비디오 월에 제공되는 전체 화면을 별도로 직접 프로그래밍 할 필요가 없다. 하나의 가상 비디오 월의 3D 공간에서 처리하고, 가상 카메라를 통해, 실제 비디오 월의 화면에 출력하면 된다.
도 10에서와 같이, 가상 비디오 월 그래픽은 실제 비디오 월과 같은 모양이 되는 부분과 그 밖의 부분을 가질 수 있다. 가상 비디오 월에 더 많은 스크린들을 만들어 이들 가상 비디오 월에서 스크롤 등의 움직임을 제공할 수 있다. 다양한 형태의 움직임 등을 통해 다양한 디스플레이 제어가 가능할 수 있다. 도 10에서와 같이, 가상 카메라는 일정 부분을 보여 준다. 이러한 가상 카메라에 더 많은 수의 스크린을 배치하도록 할 수도 있다. 그리고 가상 비디오 월의 대형 그래픽 스크린을 좌우 상호로 스크롤하고, 가상 카메라는 이를 출력하도록 하면, 실제 비디오 월에는 큰 화면이 움직이는 것과 같이 출력될 수도 있다. 또한 가상 비디오 월의 전체 대형 그래픽 스크린이 멀어 지거나 가까워 지면 자동으로 줌인 또는 줌 아웃의 효과가 실제 스크린에 나오게 된다. 가상 비디오 월의 전체의 큰 스크린 또는 이의 부분적인 부분을 보여, 가상 카메라를 통해, 출력할 있게 되어 과거의 방식에서와 달리 손쉬운 제어방식들이 다양하게 만들어 질 수 있다.
가상 비디오 월에 보여지는 다양한 형태의 애니메이션, 비디오들의 다양한 크기별 조합 등을 사용자가 보고 싶어하는 형태로 다양한 그룹의 템플릿을 다양하게 제공한다. 네트워크 상에서 중앙 제어 컴퓨터는 각 렌더 프로세서에 해당 명령이나 다양한 디스플레이 탬플릿을 어느 것으로 쓰는 가와 렌더 명령 즉 줌, 인 아웃 등, 로테이션 등을 시켜 마치 한대의 컴퓨터 화면에 장면을 제어하듯 전체를 제어하는 조이스틱 명령 같은 특정 명령으로 전 스크린의 화면을 쉽게 변화가 되게 할 수 있게 하는 등의 다양한 기능을 구현할 수 있게 된다. 가상 비디오 월 그래픽은 실제 비디오 월과 같은 모양이 되는 부분과 그 밖의 부분에 더 많은 월들을 만들어 이들 월이 스크롤이나 움직이는 식으로 할 수 있는 등 다양한 형태를 응용하여 새로운 기능들을 구현할 수 있다. 즉 도 10에서와 같이 실제 비디오 월이 중앙의 3개 화면으로 존재하고 보여줄 장면들이 도 10 처럼 더 많은 비디오들이 있는 장면을 고려 한다고 가정하면 그래픽 가상 3D공간에 이 화면을 윗 그림처럼 배열하는 템플릿을 제공하고 이들 큰 스크린이 좌우 혹은 위아래 내지는 줌인 아웃이 되도록 하는 스케일(Scaling) 기능을 렌더 엔진에서 실시간으로 할 수 있게 설계를 한 후, 이들을 각 렌더 프로세서에 로딩시키면 각 각의 렌더 프로세서는 해당 가상 카메라에 보여 지는 장면만을 렌더하여 그래픽으로 처리해 보여 주게 되어 마치 전체 화면이 움직이며 실제 비디오 월에 보여 지는 효과가 있게 된다. 또한 예로 이 가상 월의 화면을 줄여 스케일을 더 줄이게 하면 각 화면에 더 많은 비디오들이 보여 주게 되고 반대로 크게 확대를 하여 한 스크린이 세계 가상카메라에 보여 주도록 스케일 되게 하면 한 비디오가 3개 화면에 크게 확대 되어 보여 지게 됩니다. 도 7에서는 다수의 비디오 월의 경우를 같은 방법에 대해 그래픽으로 도시하고 있다.
도 4는 2개 스크린을 갖는 실제 비디오 월(410)로서, 프로젝터(430, 470)를 사용하는 비디오 월의 예를 보여주며, 여기서 구면 월과 캘리브레이션의 과정을 설명하고 있다.
즉, 가상 3D 비디오 월(420)에 실제 비디오 월과 같은 3D 그래픽 월을 그리고 상기 실제 비디오 월에 비디오, 또는 PC 스크린 등을 다양하게 배치한 애니메이션 등의 화면을 구성시킨다. 그 다음에, 가상 카메라 1(440)을 통해 첫 번째 화면을 첫째 랜더링 장치(450)에서 출력해 프로젝터로 보내고, 두 번째 스크린을 위해 두 번째 렌더 출력 장치(460)에서 2번째 가상 카메라(480)를 통해 같은 비디오 월 데이터를 사용해 렌더 출력을 하는 방식으로 이루어진다.
이때 구면 보정은 가상 비디오 월의 3D 그래픽에 실제 비디오 월의 구면을 표현함에 의해 달성된다. 또한, 프로젝터의 렌즈 보정이나 FOV 보정도, 렌더 카메라의 그래픽 상의 변수를 통한 FOV, 밝기, 좌우회전, 줌 제어로 손쉽게 달성된다. 따라서 엣지 블렌딩(edge belending)은 손쉽게 그래픽 파리미터를 통해 조정될 수 있다.
구면 월의 데이터와 캘리브레이션은 프로젝터에 의해 일정한 그리드 패턴을 실제 비디오 월에 출력하도록 하여, 정확히 원하는 대로 설정되었는지를 판단하는데, 이 그리드 패턴 상에 실제 카메라로 영상을 입력하고 실제 비디오 월의 영상과 가상 비디오 월의 영상을 보정하면 실제 비디오 월을 측정하지 않고도 맞출 수 있다. 여기서, 가상 그래픽 월의 곡면 데이터 보정이나 가상 카메라 파라미터 보정을 통해 맞춰지도록 수동 또는 자동 캘리브레이션이 가능하게 된다.
도 9는 실제 비디오 월이 실린더처럼 된 경우의 예를 설명하여 본 발명의 기술이 어떠한 3D 월에 대해서도 가능한 방법이 되는 것을 보여 주고 있다. 도 9에서 예시하는 방법은, 비디오 월이 실린더처럼 된 경우로서, 3D 가상 비디오 월 제어기의 작동 방법을 예시한다. 실린더 모양 실제 비디오 월을 3D 비디오 공간의 가상 비디오 월을 실린더 형태로 처리하여, 실제 프로젝터가 있는 방향으로 가상 3D 공간의 가상 카메라를 배치하고, 상기 각 가상 카메라의 영상을 렌더 출력하는 방식이다. 이러한 방식은 360도 스크린 또는 다른 3D 형상의 스크린에 대해 자유로운 비디오 월의 표현이 가능하게 된다.
도 6에서 보는 바와 같이, 실제 비디오 월의 각 스크린의 화면은 가상 비디오 월에 맵핑되는 영상을 실제 비디오 월의 각 스크린의 랜더 처리기에서 해당 영상만을 디코딩하기 때문에, 이와 같이 분산된 영상을 각각의 렌더 프로세서에서 실행되며, 입력되는 IP 비디오들의 개수가 상기 랜더 처리기의 수만큼 분산되어 렌더링을 함으로써 많은 수의 IP비디오들을 보여 주어야 하는 대규모 비디오 월의 경우에 입력 채널들의 마음껏 확장할 수 있는 분산 효과가 있다.
도 8은 본 발명의 방법을 순서도에 의해 예시한다. 도 8에서와 같이, 먼저 비디오 월에 보여줄 다양한 입력 정보, 즉 비디오, 카메라, 컴퓨터 화면 등을 실시간으로 인코딩하여 네트워크로 스트리밍 방식(멀티캐스팅 또는 유니캐스팅) 등의 방식으로 각 해당 비디오 월의 스크린 프로세서 들로 보내 주고, 이들의 실시간 디지털 비디오 들이 각 렌더 프로세서에서 필요 한 것만 읽어 들여 사용이 되어질 수 있도록 된다. 실제 비디오 월을 위한 3D 공간상에 가상으로 만들어진 그래픽 월 데이터 및 해당 데이터, 명령 정보 등이 포함된 다양한 템플릿이 각 렌더 처리기에 미리 네트워크를 통해 로딩이 되어 조작 컴퓨터로부터의 액션명령을 각 렌더장치가 받아 각자의 자신의 스크린에 해당하는 장면을 실시간으로 처리하도록 하는 방식으로 전체 시스템이 마치 하나의 윈도처럼 움직이게 한다.
이와 같은 분산 렌더 방식은 입력 채널의 한계를 없애고 500개, 1000개 등의 분산 IP 비디오들도 필요한 숫자의 스크린과 렌더 처리기를 통해 분산되어 보여 지기 때문에, 마음껏 화면에 원하는 장면 배치로 보여 질 수 있으며 각 화면에 보여 주는 장면의 비디오 스트림 역시 필요한 그룹별로 쉽게 IP상에서 스위칭이 되므로 가상 IP 비디오 스위처, 멀티 플렉서 기능이 모두 간단하게 구현이 되게 된다.
Claims (2)
- 하나 이상의 스크린을 포함하는 비디오 월 시스템으로서,
상기 시스템은 입력부; 및 비디오 월 제어기를 포함하며, 상기 구성들은 네트워크 연결되어 있고,
상기 각 스크린은 각 스크린을 위한 개별적인 렌더 장치를 가지며,
상기 입력부는 IP 영상 정보를 얻는 구성이며, 상기 입력부를 통해 얻어진 정보는 네트워크를 통해 상기 비디오 월 제어기로 전달되며,
상기 비디오 월 제어기는 3D 가상 그래픽 비디오 월을 설계하며, 상기 3D 가상 그래픽 비디오 월은 비디오 월의 실제 평면 형태에 대응하도록 구현되고, 상기 입력된 정보는 상기 3D 가상 그래픽 비디오 월에 출력되고,
상기 비디오 월 제어기는 비디오 월 시스템의 각 스크린에 제공할 영상을 상기 개별적인 렌더 장치에 대응하는 가상 카메라가 촬영하여 상기 네트워크를 통해 대응하는 렌더 장치로 전송하게 하고, 상기 비디오 월 제어기는 상기 대응하는 렌더 장치에 전달된 상기 3D 가상 그래픽 비디오 월의 영상을 동기화하여 하나의 영상으로 출력되도록 하는, 비디오 월 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 비디오 월 제어기는 각각의 스크린의 에지 블랜딩, 밝기 조정, 칼라 보정을 위한 출력 부분의 캘리브레이션을 할 수 있도록 설계 되는, 비디오 월 시스템.
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