KR20130032197A - 3차원 입체영상 표시 방법 및 그를 이용한 영상 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3차원 입체영상 표시 방법 및 그를 이용한 영상 표시 장치에 관한 것으로, 그 표시 방법은 좌안 영상과 우안 영상을 이용하여 깊이 맵(depth map)을 생성하는 단계; 복수의 깊이 레벨 조정 모드들 중 사용자에 의해 선택된 어느 하나에 따라 생성된 깊이 맵의 깊이 값들을 조정하는 단계; 및 조정된 깊이 값들을 이용하여 입체 영상을 표시하는 단계를 포함하고, 깊이 레벨 조정 모드들은 입체영상에 포함된 오브젝트의 원근감을 나타내는 깊이 레벨(depth level)을 증가시키는 정방향 조정 모드, 깊이 레벨을 감소시키는 역방향 조정 모드 및 깊이 레벨을 동시에 증가 및 감소시키는 양방향 조정 모드를 포함한다.

Description

3차원 입체영상 표시 방법 및 그를 이용한 영상 표시 장치{Method for displaying stereoscopic image and display apparatus thereof}

본 발명은 영상 표시 장치에서 3차원 입체영상을 표시하는 방법에 관한 것이다.

영상 표시 장치는 사용자가 시청할 수 있는 영상을 표시하는 기능을 갖춘 장치이다. 사용자는 영상 표시 장치를 통하여 방송을 시청할 수 있다. 영상 표시 장치는 방송국에서 송출되는 방송 신호 중 사용자가 선택한 방송을 디스플레이에 표시한다. 현재 방송은 전 세계적으로 아날로그 방송에서 디지털 방송으로 전환하고 있는 추세이다.

디지털 방송은 디지털 영상 및 음성 신호를 송출하는 방송을 의미한다. 디지털 방송은 아날로그 방송에 비해, 외부 잡음에 강해 데이터 손실이 작으며, 에러 정정에 유리하며, 해상도가 높고, 선명한 화면을 제공한다. 또한, 디지털 방송은 아날로그 방송과 달리 양방향 서비스가 가능하다.

또한 최근에는 입체 영상에 대한 다양한 연구가 진행되고 있으며, 컴퓨터 그래픽에서 뿐만 아니라 다른 다양한 환경 및 기술에서도 입체 영상 기술이 점점 더 보편화되고 실용화되고 있다.

본 발명은 3차원 입체영상을 사용자에게 적합하도록 표시하는 방법 및 그를 이용한 영상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 3D 입체영상 표시 방법은, 좌안 영상과 우안 영상을 이용하여 깊이 맵(depth map)을 생성하는 단계; 복수의 깊이 레벨 조정 모드들 중 사용자에 의해 선택된 어느 하나에 따라, 상기 생성된 깊이 맵의 깊이 값들을 조정하는 단계; 및 상기 조정된 깊이 값들을 이용하여 입체 영상을 표시하는 단계를 포함하고, 상기 깊이 레벨 조정 모드들은 입체영상에 포함된 오브젝트의 원근감을 나타내는 깊이 레벨(depth level)을 증가시키는 정방향 조정 모드, 상기 깊이 레벨을 감소시키는 역방향 조정 모드 및 상기 깊이 레벨을 동시에 증가 및 감소시키는 양방향 조정 모드를 포함한다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3D 입체영상 표시 방법은, 3차원 영상 신호를 수신하는 단계; 입체영상에 포함된 오브젝트의 원근감을 나타내는 깊이 레벨을 사용자 입력에 따라 기설정된 깊이 레벨 값으로 조정하는 단계; 및 상기 조정된 깊이 레벨을 이용하여 상기 수신되는 3차원 영상 신호에 따른 입체 영상을 표시하는 단계를 포함하고, 상기 기설정된 깊이 레벨 값은 상기 깊이 레벨을 증가시키는 정방향 조정 모드, 상기 깊이 레벨을 감소시키는 역방향 조정 모드 및 상기 깊이 레벨을 동시에 증가 및 감소시키는 양방향 조정 모드 중 적어도 하나에 대응되도록 설정된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 영상 표시 장치는, 3차원 영상 신호를 수신하는 수신부; 복수의 깊이 레벨 조정 모드들 중 사용자에 의해 선택된 어느 하나에 따라, 입체영상에 포함된 오브젝트의 원근감을 나타내는 깊이 레벨을 조정하는 제어부; 상기 조정된 깊이 레벨을 저장하는 저장부; 및 상기 조정된 깊이 레벨을 이용하여 상기 수신되는 3차원 영상 신호에 따른 입체 영상을 표시하는 디스플레이부를 포함하고, 상기 깊이 레벨 조정 모드들은 상기 깊이 레벨을 증가시키는 정방향 조정 모드, 상기 깊이 레벨을 감소시키는 역방향 조정 모드 및 상기 깊이 레벨을 동시에 증가 및 감소시키는 양방향 조정 모드를 포함한다.

한편, 상기 3D 입체영상 표시 방법은 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 3차원 입체영상을 표시하기 위한 깊이 레벨(depth level)을 정방향, 역방향 및 양방향 조정 모드 등과 같은 다양한 조정 모드를 이용하여 조정할 수 있도록 함으로써, 3차원 입체 영상을 사용자에게 최적화된 환경에서 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제어부의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3D 입체영상 표시 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4 내지 도 7은 복수의 깊이 레벨 조정 모드들에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 사용자 입력에 따라 조정되는 깊이 레벨을 화면에 표시하는 방법에 대한 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10은 깊이 레벨 조정 모드를 선택하는 방법에 대한 일실시예를 나타내는 도면들이다.
도 11 내지 도 13은 사용자 입력에 따라 깊이 레벨을 조정하는 방법에 대한 실시예들을 나타내는 도면들이다.
도 14는 깊이 레벨의 변화에 대한 일실시예를 나타내는 그래프이다.
도 15는 볼륨 레벨을 조정하는 방법에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 3차원 입체영상 표시 방법 및 그를 이용한 영상 표시 장치에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 표시 장치의 구성을 블록도로 도시한 것으로, 도시된 영상표시장치(100)는 튜너부(110), 복조부(120), 외부장치 인터페이스부(130), 네트워크 인터페이스부(135), 저장부(140), 사용자입력 인터페이스부(150), 제어부(170), 3D 변환부(175), 디스플레이부(180), 오디오 출력부(185), 및 3D 시청 장치(195)를 포함할 수 있다.

튜너부(110)는 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency) 방송 신호 중 사용자에 의해 선택된 채널 또는 기저장된 모든 채널에 해당하는 RF 방송 신호를 선택한다. 또한, 선택된 RF 방송 신호를 중간 주파수 신호 혹은 베이스 밴드 영상 또는 음성신호로 변환한다.

복조부(120)는 튜너부(110)에서 변환된 디지털 IF 신호(DIF)를 수신하여 복조 동작을 수행하며, 복조 및 채널 복호화를 수행한 후 스트림 신호(TS)를 제어부(170)로 출력할 수 있다.

한편, 제어부(170)는 상기 입력되는 스트림 신호(TS)에 대해 역다중화, 영상/음성 신호 처리 등을 수행한 후, 디스플레이부(180)에 영상을 출력하고, 오디오 출력부(185)로 음성을 출력한다.

외부장치 인터페이스부(130)는 접속된 외부 장치(190)와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있으며, 그를 위해 A/V 입출력부(미도시) 또는 무선 통신부(미도시)를 포함할 수 있다.

한편, 외부장치 인터페이스부(130)는 3D용 글래스 등과 같은 3D 시청장치(195)와 데이터를 송수신할 수 있다.

네트워크 인터페이스부(135)는 영상표시장치(100)를 인터넷망을 포함하는 유/무선 네트워크와 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다. 네트워크 인터페이스부(135)는, 유선 네트워크와의 접속을 위해, 이더넷(Ethernet) 단자 등을 구비할 수 있으며, 무선 네트워크와의 접속을 위해, WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 통신 규격 등이 이용될 수 있다.

저장부(140)는 제어부(170) 내의 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 신호 처리된 영상, 음성 또는 데이터 신호를 저장할 수도 있다.

사용자입력 인터페이스부(150)는 사용자가 입력한 신호를 제어부(170)로 전달하거나, 제어부(170)로부터의 신호를 사용자에게 전달한다.

예를 들어, 사용자입력 인터페이스부(150)는, RF(Radio Frequency) 통신 방식, 적외선(IR) 통신 방식 등 다양한 통신 방식에 따라, 원격제어장치(200)로부터 전원 온/오프, 채널 선택, 화면 설정 등의 사용자 입력 신호를 수신하거나, 제어부(170)로부터의 신호를 원격제어장치(200)로 송신할 수 있다.

제어부(170)는 튜너부(110), 복조부(120) 또는 외부장치 인터페이스부(130)를 통해 입력되는 스트림을 역다중화하거나, 역다중화된 신호들을 처리하여, 영상 또는 음성 출력을 위한 신호를 생성 및 출력할 수 있다.

제어부(170)에서 영상 처리된 영상 신호는 디스플레이부(180)로 입력되어, 해당 영상 신호에 대응하는 영상으로 표시될 수 있다. 또한, 제어부(170)에서 영상 처리된 영상 신호는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.

제어부(170)에서 처리된 음성 신호는 오디오 출력부(185)로 음향 출력될 수 있다. 또한, 제어부(170)에서 처리된 음성 신호는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.

또한, 제어부(170)는 영상을 표시하도록 디스플레이부(180)를 제어할 수 있으며, 그를 위해 튜너부(110)를 통해 입력되는 방송 영상, 외부장치 인터페이스부(130)를 통해 입력되는 외부 입력 영상 또는 네트워크 인터페이스부(135)를 통해 입력되는 영상 또는 저장부(140)에 저장된 영상을 처리하여 디스플레이부(180)로 제공할 수 있다.

이때, 디스플레이부(180)에 표시되는 영상은 정지 영상 또는 동영상일 수 있으며, 2차원 영상 또는 3차원 입체 영상일 수 있다.

한편, 디스플레이부(180)는 제어부(170)에서 처리된 영상 신호, 데이터 신호, OSD 신호, 제어 신호 또는 외부장치 인터페이스부(130)에서 수신되는 영상 신호, 데이터 신호, 제어 신호 등을 변환하여 구동 신호를 생성한다.

디스플레이부(180)는 PDP, LCD, OLED, 플렉시블 디스플레이(flexible display)등이 가능하며, 특히, 본 발명의 실시예에 따라, 3차원 디스플레이(3D display)가 가능한 것이 바람직하다.

3차원 영상 시청을 위해, 디스플레이부(180)는 추가 디스플레이 방식과 단독 디스플레이 방식으로 나뉠 수 있다.

상기 단독 디스플레이 방식은, 별도의 추가 디스플레이, 예를 들어 안경(glass) 등이 없이, 디스플레이부(180) 단독으로 3D 영상을 구현할 수 있는 것으로서, 그 예로, 렌티큘라 방식, 파라랙스 베리어(parallax barrier) 등 다양한 방식이 적용될 수 있다.

한편, 추가 디스플레이 방식은, 디스플레이부(180) 외에 추가 디스플레이를 사용하여 3D 영상을 구현할 수 있는 것으로서, 그 예로, 헤드 마운트 디스플레이(HMD) 타입, 안경 타입 등 다양한 방식이 적용될 수 있다. 또한, 안경 타입은, 편광 안경 타입 등의 패시브(passive) 방식과, 셔터 글래스(ShutterGlass) 타입 등의 액티브(active) 방식으로 다시 나뉠 수 있다. 한편, 헤드 마운트 디스플레이 타입에서도 패시브 방식과 액티브 방식으로 나뉠 수 있다.

영상표시장치(100)는 튜너부(110)를 통해 수신되는 방송 채널의 2D 영상 신호를 3D 영상 신호로 변환하여 출력할 수 있으며, 그를 위해 3D 변환부(175)를 구비할 수 있다.

상기 3D 영상 신호를 획득하기 위한 방법으로서, 영상의 획득 시에 1쌍의 좌우 카메라를 이용하는 방법이 있다. 상기 방법은, 자연스러운 입체 영상을 디스플레이할 수 있는 장점은 있지만, 영상 획득을 위하여 2대의 카메라가 필요할 뿐만 아니라 획득한 좌 영상과 우 영상의 필름화 또는 부호화, 및 좌 영상과 우 영상의 프레임율의 차이 등에서 어려움이 있을 수 있다.

상기 3D 영상 신호를 획득하기 위한 다른 방법으로, 하나의 카메라로 획득한 2차원 영상 신호를 3차원 영상 신호로 변환할 수 있다.

3D 변환부(175)는 튜너부(110)를 통해 수신되는 방송 채널의 2차원 영상 신호를 3차원 영상 신호로 변환하여 출력함으로써, 디스플레이부(180)를 통해 상기 방송 채널의 영상이 3차원 영상으로 표시되도록 할 수 있다.

예를 들어, 3D 변환부(175)는 현재 수신되는 방송 채널의 2차원 영상 신호에 대하여 소정의 신호 처리를 수행하여 3차원 영상, 즉 좌영상과 우영상을 생성할 수 있으며, 상기 생성된 3차원 영상은 제어부(170)를 통해 처리된 후 디스플레이부(180)로 입력될 수 있다.

오디오 출력부(185)는 제어부(170)에서 음성 처리된 신호, 예를 들어, 스테레오 신호, 3.1 채널 신호 또는 5.1 채널 신호를 입력 받아 음성으로 출력한다. 음성 출력부(185)는 다양한 형태의 스피커로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제어부(170)는 외부로부터 입력되는 좌안 영상과 우안 영상(예를 들어, 튜너뷰(110)를 통해 수신되는 입체 영상 신호에 포함된)을 이용하여 깊이 맵(depth map)을 생성하고, 상기 생성된 깊이 맵을 구성하는 깊이 값들(depth values)을 조정한 후 랜더링(rendering)하여 디스플레이부(180)로 전달할 수 있으며, 그에 따라 디스플레이부(180)를 통해 3D 입체 영상이 표시될 수 있다.

상기 깊이 맵은 영상 내의 객체들 사이에 대한 3차원 거리 차이를 나타내는 지도로서, 각 픽셀마다 0부터 255 사이의 값으로 표현될 수 있으며, 예를 들어 흑/백으로 기준으로 나타낼 때 검은색(낮은 값)이 시청자로부터 먼 곳을 나타내며, 흰색(높은 값)이 시청자로부터 가까운 곳을 나타낼 수 있다.

상기한 바와 같이 제어부(170)가 깊이 맵을 생성하는 방법은 다양한 종래의 알고리즘들을 이용할 수 있으므로, 그에 대한 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.

이하, 도 2를 참조하여 도 1에 도시된 제어부(170)의 구체적인 구성에 대한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 제어부(170)는 역다중화부(210), 영상 처리부(220), 오디오 처리부(230), OSD 생성부(240), 믹서(245), 프레임 레이트 변환부(250) 및 포맷터(260)를 포함할 수 있다.

역다중화부(210)는 입력되는 스트림을 역다중화하며, 예를 들어 MPEG-2 TS가 입력되는 경우 이를 역다중화하여 각각 영상, 음성 및 데이터 신호로 분리할 수 있다.

영상 처리부(220)는 역다중화된 영상 신호의 영상 처리를 수행하며, 그를 위해 영상 디코더(225) 및 스케일러(235)를 포함할 수 있다.

한편, 영상 디코더(225)는 상기 역다중화된 영상신호를 복호화하며, 스케일러(235)는 상기 복호화된 영상신호를 디스플레이부(180)에서 출력 가능한 해상도로 스케일링(scaling) 한다.

또한, 영상 디코더(225)는 3차원 영상 신호를 복호화하기 위한 3D 영상 디코더(미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 3D 영상 디코더(미도시)로 입력되는 역다중화된 영상 신호는 MVC (Multi-view Video Coding) 또는 dual AVC를 이용해 부호화된 영상 신호이거나 각각 부호화된 좌안 영상 신호와 우안 영상 신호가 혼합된 신호일 수 있다.

예를 들어, 튜너부(110)를 통해 수신되는 방송 채널의 영상 신호는 2차원 영상 신호, 3차원 영상 신호 또는 2차원 영상 신호와 3차원 영상 신호가 혼합된 신호일 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같은 구성을 가지는 제어부(170)는 상기 영상 신호의 종류에 따라 방송 신호를 처리한 후 3D 변환부(175), 디스플레이부(180) 및 오디오 출력부(185) 등으로 출력할 수 있다.

한편, 오디오 처리부(230)는 상기 역다중화된 음성 신호의 음성 처리를 수행할 수 있다.

OSD 생성부(240)는 사용자 입력에 따라 또는 자체적으로 OSD 신호를 생성한다. 예를 들어, 사용자 입력 신호에 기초하여, 디스플레이부(180)의 화면에 각종 정보를 그래픽(Graphic)이나 텍스트(Text)로 표시하기 위한 신호를 생성할 수 있다.

한편, 믹서(245)는 OSD 생성부(240)에서 생성된 OSD 신호와 영상 처리부(220)에서 영상 처리된 복호화된 영상 신호를 믹싱할 수 있다. 이 경우, OSD 신호와 복호화된 영상 신호는 각각 2차원 영상 신호 및 3차원 영상 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 믹싱된 영상 신호는 프레임 레이트 변환부(250)로 제공될 수 있다.

프레임 레이트 변환부(Frame Rate Conveter, FRC)(250)는 입력되는 영상의 프레임 레이트를 변환하며, 예를 들어 60Hz의 프레임 레이트를 120Hz 또는 240Hz로 변환할 수 있다.

또한, 포맷터(Formatter)(260)는 믹서(245)에서 믹싱된 신호를 2차원 영상 신호와 3차원 영상 신호로 분리할 수 있으며, 3차원 영상 신호의 포맷을 변경할 수도 있다.

도 2에 도시된 바와 같은 구성을 가지는 제어부(170)는 다음의 수학식 1을 이용하여 깊이 맵을 구성하는 깊이 값들을 보정할 수 있다.

상기 수학식 1에서, D_I는 깊이 맵을 구성하는 깊이 값이며, D₀는 제어부(170)에 의해 조정된 깊이 갚을 나타내며, β는 입체영상의 입체감을 조정하기 위한 깊이 레벨(depthlevel)이고, α는 입체영상의 원근감을 조정하기 위한 볼륨 레벨(volumn level)이다.

즉, 영상표시장치(100)의 제어부(170)는 상기 깊이 레벨(β)을 변화시킴에 따라 입체영상 내에 존재하는 오브젝트의 원금감을 조정할 수 있으며, 상기 볼륨 레벨(α)을 변화시킴에 따라 입체영상 내에 존재하는 오브젝트의 입체감을 조정할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 사용자는 상기 깊이 레벨을 조정하여 자신에게 최적화된 원근감을 가지는 입체영상이 디스플레이되도록 할 수 있다.

예를 들어, 입체영상에 포함된 오브젝트의 원근감이 자신에게 맞지 않는 경우 어리저움이나 피로감 등을 느낄 수 있으므로, 사용자가 직접 상기 깊이 레벨을 자신에게 적합한 원근감을 가지도록 조정함으로써 최적화된 환경에서 3D 입체 영상이 표시되도록 할 수 있다.

그를 위해, 영상표시장치(100)는 상기 깊이 레벨을 순차적으로 증가시키는 정방향 조정 모드(forward 3D depth adjustment mode), 상기 깊이 레벨을 순차적으로 감소시키는 역방향 조정 모드(backward 3D depth adjustment mode) 및 상기 깊이 레벨을 동시에 증가 및 감소시키는 양방향 조정 모드(bi-directional 3D depth adjustment mode)를 포함하는 깊이 레벨 조정 모드들을 제공함으로써, 사용자가 자신에게 맞는 깊이 레벨을 용이하게 선택하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 사용자는 상기 볼륨 레벨을 조정하여, 입체영상이 적합한 입체감을 가지고 표시되도록 할 수 있다. 즉, 상기 볼륨 레벨(α)을 증가시키면 입체영상에 포함된 오브젝트들 각각의 입체감이 증가되고, 상기 볼륨 레벨(α)을 감소시키면 오브젝트들 각각의 입체감이 감소되어, 사용자는 자신에게 적합한 입체감을 가지는 입체영상이 영상표시장치(100)에서 표시되도록 할 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 3D 입체영상 표시 방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3D 입체영상 표시 방법을 흐름도로 도시한 것으로, 도시된 3D 입체영상 표시 방법을 도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치(100)의 구성과 결부시켜 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 영상표시장치(100)의 제어부(170)는 좌안 영상과 우안 영상을 이용하여 깊이 맵을 생성한다(S300 단계).

예를 들어, 튜너부(110)를 통해 수신되는 방송 신호는 좌안 영상과 우안 영상을 포함하는 입체영상 신호일 수 있으며, 제어부(170)는 상기 수신되는 방송 신호에 포함된 좌안 영상과 우안 영상을 이용하여 깊이 맵을 생성할 수 있다.

또한, 상기 좌안 영상 및 우안 영상은 영상표시장치(100)의 3D변환부(175)에서 튜너부(110)를 통해 수신되는 2차원 영상 신호가 3D 입체영상 신호로 변환된 것일 수도 있다.

그 후, 영상표시장치(100)의 사용자인터페이스부(150)는 입체영상의 표시를 위해 깊이 레벨을 조정할 것인지 여부를 사용자로부터 선택받고(S310 단계), 깊이 레벨을 조정하지 않는 경우 디스플레이부(180)는 상기 생성된 깊이 맵에 따른 깊이 값들을 이용하여 입체영상을 표시한다(S320 단계).

한편, 사용자가 깊이 레벨을 조정하고자 하는 경우, 사용자인터페이스부(150)는 정방향 조정 모드, 역방향 조정 모드 및 양방향 조정 모드 중 어느 하나의 깊이 레벨 조정 모드를 사용자로부터 선택받는다(S330 단계).

그 후, 영상표시장치(100)의 제어부(170)는 상기 선택된 깊이 레벨 조정 모드에 따라 상기 생성된 깊이 맵의 깊이 값들을 조정하고(S340 단계), 디스플레이부(180)는 상기 조정된 깊이 값들을 이용하여 입체영상을 표시한다(S350 단계).

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 상기 깊이 레벨 조정 모드들에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면, 입체영상에 포함된 오브젝트들(O1, O2)은 특정 기준선(R)에 맞추어 표시되어 사용자로부터 일정 거리 만큼 떨어진 위치에 존재하는 것처럼 원근감을 가지도록 표시될 수 있다.

예를 들어, 상기 기준선(R)은 영상표시장치(100)가 배치되어 있는 위치에 대응되록 기본 설정될 수 있다.

도 5를 참조하면, 역방향 조정 모드의 경우, 상기 깊이 레벨이 순차적으로 감소함에 따라, 입체영상에 포함된 오브젝트들(O1, O2)이 사용자로부터 거리가 점진적으로 증가하여 영상표시장치(100)의 안쪽으로 들어가는 방향으로 원근감이 조정될 수 있다.

사용자는 도 5의 (a), (b), (c)에 도시된 바와 같이, 오브젝트들(O1, O2)이 영상표시장치(100)의 안쪽으로 점진적으로 들어가는 입체영상을 확인한 후, 어지러움 및 피로감이 최소화되는 시점을 선택하여 상기 깊이 레벨이 해당 값으로 조정되도록 함으로써, 자신에게 최적화된 원근감으로 입체영상이 표시되도록 할 수 있다.

도 6을 참조하면, 정방향 조정 모드의 경우, 상기 깊이 레벨이 순차적으로 증가함에 따라, 입체영상에 포함된 오브젝트들(O1, O2)이 사용자로부터 거리가 점진적으로 감소하여 영상표시장치(100)의 바깥쪽으로 튀어 나오는 방향으로 원근감이 조정될 수 있다.

사용자는 도 6의 (a), (b), (c)에 도시된 바와 같이, 오브젝트들(O1, O2)이 영상표시장치(100)의 밖으로 점진적으로 튀어 나오는 입체영상을 확인한 후, 어지러움 및 피로감이 최소화되는 시점을 선택하여 상기 깊이 레벨이 해당 값으로 조정되도록 함으로써, 자신에게 최적화된 원근감으로 입체영상이 표시되도록 할 수 있다.

도 7을 참조하면, 양방향 조정 모드의 경우, 입체영상에 포함된 오브젝트들 중 일부에 대해서는 상기 깊이 레벨이 순차적으로 감소하고, 그와 동시에 다른 오브젝트에 대해서는 상기 깊이 레벨이 순차적으로 증가할 수 있다

예를 들어, 제1 오브젝트(O1)에 대해서는 상기 깊이 레벨이 순차적으로 감소하여 해당 오브젝트가 영상표시장치(100)의 안쪽으로 들어가는 방향으로 원근감이 조정되며, 그와 동시에 제2 오브젝트(O2)에 대해서는 상기 깊이 레벨이 순차적으로 증가하여 해당 오브젝트가 영상표시장치(100)의 바깥쪽으로 튀어 나오는 방향으로 원근감이 조정될 수 있다.

사용자는 도 7의 (a), (b), (c)에 도시된 바와 같이, 오브젝트들(O1, O2)이 각각 영상표시장치(100)의 안쪽 및 바깥쪽으로 동시에 들어가고 나오는 입체영상을 확인한 후, 어지러움 및 피로감이 최소화되는 시점을 선택하여 상기 깊이 레벨이 해당 값으로 조정되도록 함으로써, 자신에게 최적화된 원근감으로 입체영상이 표시되도록 할 수 있다.

상기와 같이 깊이 레벨을 조정하기 위한 조정 모드들을 정방향, 역방향 및 양방향 조정 모드들로 다양하게 제공함으로써, 사용자가 자신에게 적합한 깊이 레벨을 용이하게 선택할 수 있도록 할 수 있다.

도 8은 사용자 입력에 따라 조정되는 깊이 레벨을 화면에 표시하는 방법에 대한 일실시예를 도시한 것이다.

도 8을 참조하면, 상기한 바와 같이 조정되는 깊이 레벨(Depth Level)에 대한 정보는 화면(400) 상에 표시되는 사용자 인터페이스를 이용하여 사용자에게 제공될 수 있다.

예를 들어, 정방향, 역방향 및 양방향 조정 모드 중 어느 하나의 깊이 레벨 조정 모드에 따라 상기 깊이 레벨이 조정되는 동안, 상기 조정되는 깊이 레벨의 현재 값을 나타내기 위한 팝업창(410)이 화면(400) 상에 표시될 수 있다.

그에 따라, 사용자는 조정되고 있는 깊이 레벨 값에 따른 입체영상을 화면(400)을 통해 확인함과 동시에, 팝업찬(410)을 통해 현재 조정 값을 확인하여, 깊이 레벨을 보다 정확하고 용이하게 조정할 수 있다.

도 3 내지 도 8을 참조하여 설명한 바와 같은 깊이 레벨 조정 방법은, 사용자가 영상표시장치(100)의 전원을 파워 온(Power On) 시킨 후 3D 입체영상 신호가 외부로부터 입력되거나 "2D-to-3D 변환" 기능이 요청되는 시점에서, 기본 값(default value)으로 설정된 깊이 레벨에 따라 표시되는 입체영상을 사용자가 먼저 확인하여 적합하지 않다고 판단하는 경우 사용자의 요청에 따라 수행될 수 있다.

또한, 상기 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명한 바와 같은 방법을 이용하여 조정된 깊이 레벨은, 사용자별, 채널별, 프로그램별, 장르별 또는 사용자 상태별(예를 들어, 사용자의 바이오 리듬에 따른 사용자 현재 기분)로 서로 상이하게 설정되어 영상표시장치(100)의 저장부(140)에 저장될 수 있다.

그 후, 상기 깊이 레벨의 조정 단계에서는, 사용자, 채널, 프로그램, 장르 또는 사용자 상태에 상응하는 저장부(140)에 저장된 값으로 상기 깊이 레벨을 자동으로 변경하거나, 또는 사용자의 요청에 따라 수동으로 상기 저장된 값으로 변경시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 3차원 영상 소스(source)의 변경, 2차원 영상에서 3차원 영상으로의 포맷 변경, 채널 변경 및 프로그램 변경 등과 같이 미리 설정된 이벤트가 발생하는 경우, 상기와 같이 조정된 깊이 레벨이 기본 값으로 변경하거나 사용자의 요청에 따라 재조정될 수 있다.

도 9를 참조하면, 사용자가 3D 입체영상을 제공하는 방송 채널 "CH1"을 상기한 바와 같은 방법에 따라 깊이 레벨을 자신에게 적합하도록 조정하여 시청하던 도중, 3D 입체영상을 제공하는 또 다른 방송 채널인 "CH2"로 채널 전환하면, 상기 깊이 레벨이 기본 설정된 깊이 레벨(default depth level)로 변경될 수 있다.

그 후, 상기 깊이 레벨은 이전 채널인 "CH1"에 대해 조정된 사용자 조정 최적 깊이 레벨(User Customized Optimal Depth Level)로 변경되어, 상기 "CH2"의 입체영상은 이전 조정된 깊이 레벨을 이용하여 디스프레이될 수 있다.

또는, 도 9에 도시된 바와 같이, 채널 변경 시, 깊이 레벨의 조정 여부를 확인하기 위한 팝업창(420)이 화면(400)에 표시될 수 있다.

한편, 도 9에 도시된 팝업창(420)에서 사용자가 "예" 버튼을 선택하면, 도 10에 도시된 바와 같이 사용자가 선택 가능한 깊이 레벨 조정 모드들, 즉 정방향 조정 모드(Forward 3D Depth 조정), 역방향 조정 모드(Backward 3D Depth 조정) 및 양방향 조정 모드(Bi-Directional 3D Depth 조정)가 팝업창(430)을 통해 제공될 수 있다.

그에 따라, 사용자는 상기 조정 모드들 중 어느 하나를 선택하여, 해당 조정 모드에 따라 상기 "CH2"의 입체 영상에 적용할 깊이 레벨을 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명한 바와 같은 방법을 이용하여 재조정할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 사용자 입력에 따라 상기 깊이 레벨을기설정된 깊이 레벨 값으로 조정할 수 있다.

상기한 바와 같이 깊이 레벨이 조정되는 값은 사용자에 의해 미리 설정되어 저장부(140)에 저장되어 있을 수 있으며, 상기 미리 설정된 깊이 레벨 값은 도 3 내지 도 9을 참조하여 설명한 바와 같은 정방향 조정 모드, 역방향 조정 모드 및 양방향 조정 모드 중 적어도 하나에 따른 것일 수 있다.

좀 더 구체적으로, 정방향 조정 모드, 역방향 조정 모드 및 양방향 조정 모드 각각에 대해 깊이 레벨 값이 설정되어 있을 수 있으며, 상기 정방향 조정 모드에 대해 설정된 깊이 레벨 값은 깊이 레벨을 기본 값(default value)보다 증가시키는 값이며, 상기 역방향 조정 모드에 대해 설정된 깊이 레벨 값은 깊이 레벨을 기본 값보다 감소시키는 값이며, 상기 양방향 조정 모드에 대해 설정된 깊이 레벨 값들은 어느 하나의 오브젝트에 대해서는 깊이 레벨을 기본 값보다 증가시키는 값과 다른 오브젝트에 대해서는 깊이 레벨을 기본 값보다 감소시키는 값을 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 각각의 조정 모드에 대응되도록 설정되는 깊이 레벨 값은 해당 조정 모드에 따라 이전에 조정되었던 깊이 레벨 값이 저장부(140)에 저장되어 있는 것이거나, 또는 해당 조정 모드에 대응되도록 사용자가 지정하여 설정된 값일 수 있다.

예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같은 팝업창(430)에서 사용자가 정방향 조정 모드, 역방향 조정 모드 및 양방향 조정 모드 중 원하는 하나를 선택하면, 상기 선택된 조정 모드에 대응되도록 설정되어 있는 깊이 레벨 값으로 깊이 레벨이 조정될 수 있다.

한편, 어느 하나의 조정 모드에 대하여 2 이상의 깊이 레벨 값들이 설정될 수도 있으며, 하나의 조정 모드에 대하여 설정된 2 이상의 깊이 레벨 값들은 사용자별, 채널별, 프로그램별, 장르별 또는 사용자 상태별(예를 들어, 사용자의 바이오 리듬에 따른 사용자 현재 기분)로 지정된 값들일 수 있다.

이하, 도 11 내지 도 13을 참조하여, 사용자 입력에 따라 깊이 레벨을 기설정된 깊이 레벨 값으로 조정하는 방법에 대한 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 11을 참조하면, 사용자가 정방향 조정 모드, 역방향 조정 모드 및 양방향 조정 모드 중 정방향 조정 모드를 선택하는 경우, 상기 선택된 정방향 조정 모드에 대응되어 설정된 깊이 레벨 값에 대한 정보가 팝업창(440)에 표시될 수 있다.

예를 들어, 사용자가 선택한 정방향 조정 모드에 대해 설정되어 있는 깊이 레벨 값들인 "+ 75", "+ 97" 및 "+128"이 팝업창(440)에 표시되어, 사용자는 정방향 조정 모드에 대해 기설정된 상기 3개의 깊이 레벨 값들 중 어느 하나를 선택하여 깊이 레벨을 조정할 수 있다.

또한, 상기 기설정된 깊이 레벨 값이 사용자, 채널, 프로그램, 장르 또는 사용자 상태 등에 따라 서로 상이하게 설정되어 있는 경우, 영상표시장치(100)의 현재 상태, 예를 들어 현재 사용자, 현재 시청 채널, 현재 시청 프로그램, 시청 프로그램 장르 또는 현재 사용자 상태 등을 확인하여 그에 적합한(즉, 상기 현재 상태에 대응되도록 설정된) 깊이 레벨 값으로 상기 깊이 레벨을 조정할 수 있다.

도 12를 참조하면, 시청 채널이 "CH2"로 전환되는 경우, 상기 "CH2"에 대해 설정된 깊이 레벨 값으로 깊이 레벨을 조정할 것인지 여부를 사용자로부터 선택받기 위한 팝업창(450)이 화면(400)에 표시될 수 있다.

이 경우, 사용자가 팝업창(450)의 "확인" 버튼을 선택하면, 깊이 레벨이 현재 시청 채널인 "CH2"에 대해 설정된 "+ 97" (Forward 3D Depth 조정 모드)으로 조정될 수 있다.

도 13을 참조하면, 시청 프로그램의 장르가 "영화"인 경우, 상기 "영화" 장르에 대해 설정된 깊이 레벨 값으로 깊이 레벨을 조정할 것인지 여부를 사용자로부터 선택받기 위한 팝업창(450)이 화면(400)에 표시될 수 있다.

이 경우, 사용자가 팝업창(450)의 "확인" 버튼을 선택하면, 깊이 레벨이 현재 시청 중인 프로그램의 장르인 "영화"에 대해 설정된 "- 128" (Backward 3D Depth 조정 모드)로 조정될 수 있다.

도 14는 깊이 레벨의 변화에 대한 일실시예를 그래프로 도시한 것으로, 상기한 바와 같은 채널 변경 등의 이벤트 발생에 의해 깊이 레벨이 변경되는 과정에 대한 일예를 설명하기 위한 것이다.

도 14를 참조하면, 영상표시장치(100)가 파워 온되는 시점에서 상기 깊이 레벨은 기본 값(default value)로 설정되어 있을 수 있다. 상기 깊이 레벨의 기본 값은 영상표시장치(100)의 제조 과정에서 설정되어 있는 값이거나, 또는 영상표시장치(100)의 이전 사용시 사용자에 의해 조정되어 저장되어 있는 조정 값일 수도 있다.

그 후, 특정 시점(t1), 예를 들어 3D 입체영상 신호가 수신되는 시점 또는 "2D-to-3D" 변환이 요청된 시점에서, 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명한 바와 같은 방법으로 상기 깊이 레벨이 사용자에 의해 조정될 수 있으며, 상기 조정되는 깊이 레벨은 -255에서 +255사이의 값을 가질 수 있다.

한편, 특정 시점(t2)에서 3차원 영상 소스(source)의 변경, 2차원 영상에서 3차원 영상으로의 포맷 변경, 채널 변경 및 프로그램 변경 등과 같은 이벤트가 발생하는 경우, 사용자의 선택에 따라, 상기 깊이 레벨이 증가되거나((a)의 경우), 기본 값으로 변경되거나((b)의 경우), 기존 조정된 값을 유지하거나((c)의 경우), 또는 감소되도록 재조정될 수 있다((d)의 경우).

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 3 내지 도 14를 참조하여 설명한 바와 같은 방법에 의해 깊이 레벨이 조정된 후, 입체영상에 포함된 오브젝트의 입체감을 조정하기 위해 볼륨 레벨을 변경 설정하는 과정이 추가로 제공될 수 있다.

도 15를 참조하면, 볼륨 레벨이 증가함에 따라, 수학식 1을 참조하여 상기에서 설명한 바와 같이, 입체영상에 포함된 오브젝트들의 입체감이 증가되어 표시될 수 있다.

사용자는 자신에게 최적화된 원근감을 제공하도록 입체영상의 깊이 레벨을 조정한 후, 상기 볼륨 레벨을 추가로 조정하여 입체영상을 편안한 환경에서 시청할 수 있다.

상술한 본 발명에 따른 3차원 입체영상 표시 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

또한, 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 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (18)

1. 3차원 입체 영상을 표시하는 방법에 있어서,
   좌안 영상과 우안 영상을 이용하여 깊이 맵(depth map)을 생성하는 단계;
   복수의 깊이 레벨 조정 모드들 중 어느 하나에 따라, 상기 생성된 깊이 맵의 깊이 값들을 조정하는 단계; 및
   상기 조정된 깊이 값들을 이용하여 입체 영상을 표시하는 단계를 포함하고,
   상기 깊이 레벨 조정 모드들은
   입체영상에 포함된 오브젝트의 원근감을 나타내는 깊이 레벨(depth level)을 증가시키는 정방향 조정 모드, 상기 깊이 레벨을 감소시키는 역방향 조정 모드 및 상기 깊이 레벨을 동시에 증가 및 감소시키는 양방향 조정 모드를 포함하는 3차원 입체영상 표시 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 조정 단계는
   순차적으로 증가 또는 감소되는 상기 깊이 레벨의 변화에 상응하도록 입체영상을 표시하는 단계; 및
   상기 변화되는 깊이 레벨 중 어느 하나의 값을 사용자로부터 선택받는 단계를 포함하는 3차원 입체영상 표시 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 양방향 조정 모드는
   상기 입체영상의 오브젝트들 중 일부에 대한 깊이 레벨을 순차적으로 증가시킴과 동시에 다른 오브젝트에 대한 깊이 레벨을 순차적으로 감소시키는 3차원 입체영상 표시 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 증가 또는 감소되는 깊이 레벨에 대한 정보를 화면에 표시하는 단계를 더 포함하는 3차원 입체영상 표시 방법.
5. 제1항에 있어서,
   3차원 영상 소스(source)의 변경, 2차원 영상에서 3차원 영상으로의 포맷 변경, 채널 변경 및 프로그램 변경 중 어느 하나의 이벤트가 발생하는 경우, 상기 깊이 레벨을 기본 값으로 변경하는 단계를 더 포함하는 3차원 입체영상 표시 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 조정 단계는
   상기 복수의 깊이 레벨 조정 모드들 중 사용자에 의해 설정된 모드를 이용하여 상기 깊이 레벨을 조정하는 3차원 입체영상 표시 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 조정된 깊이 레벨을 사용자, 채널, 프로그램, 장르 및 사용자 상태 중 적어도 하나에 따라 서로 상이하게 설정하여 저장시키는 단계를 더 포함하는 3차원 입체영상 표시 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 조정 단계는
   입체영상에 포함된 오브젝트의 입체감을 나타내는 볼륨 레벨(volumn level)을 조정하는 단계를 포함하는 3차원 입체영상 표시 방법.
9. 3차원 입체 영상을 표시하는 방법에 있어서,
   3차원 영상 신호를 수신하는 단계;
   입체영상에 포함된 오브젝트의 원근감을 나타내는 깊이 레벨을 사용자 입력에 따라 기설정된 깊이 레벨 값으로 조정하는 단계; 및
   상기 조정된 깊이 레벨을 이용하여 상기 수신되는 3차원 영상 신호에 따른 입체 영상을 표시하는 단계를 포함하고,
   상기 기설정된 깊이 레벨 값은
   상기 깊이 레벨을 증가시키는 정방향 조정 모드, 상기 깊이 레벨을 감소시키는 역방향 조정 모드 및 상기 깊이 레벨을 동시에 증가 및 감소시키는 양방향 조정 모드 중 적어도 하나에 대응되도록 설정되는 3차원 입체영상 표시 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 조정 단계는
    복수의 기설정된 깊이 레벨 값들 중 어느 하나를 사용자로부터 선택받는 단계; 및
    상기 깊이 레벨을 상기 선택된 깊이 레벨 값으로 조정하는 단계를 포함하는 3차원 입체영상 표시 방법.
11. 제9항에 있어서, 상기 조정 단계는
    상기 정방향 조정 모드, 상기 역방향 조정 모드 및 상기 양방향 조정 모드 중 어느 하나를 사용자로부터 선택받는 단계; 및
    상기 깊이 레벨을 상기 선택된 조정 모드에 대응되는 깊이 레벨 값으로 조정하는 단계를 포함하는 3차원 입체영상 표시 방법.
12. 제9항에 있어서, 상기 기설정된 깊이 레벨 값은
    상기 정방향 조정 모드, 상기 역방향 조정 모드 및 상기 양방향 조정 모드 중 어느 하나에 대해 2 이상의 값들로 설정되는 3차원 입체영상 표시 방법.
13. 제9항에 있어서, 상기 기설정된 깊이 레벨 값은
    사용자, 채널, 프로그램, 장르 및 사용자 상태 중 적어도 하나에 따라 서로 상이하게 설정되는 3차원 입체영상 표시 방법.
14. 제13항에 있어서,
    사용자, 채널, 프로그램, 장르 및 사용자 상태 중 적어도 하나를 확인하는 단계; 및
    상기 확인 결과에 따라 상기 기설정된 깊이 레벨 값들 중 어느 하나를 조정 값으로 결정하는 단계를 포함하는 3차원 입체영상 표시 방법.
15. 3차원 영상 신호를 수신하는 수신부;
    복수의 깊이 레벨 조정 모드들 중 사용자에 의해 선택된 어느 하나에 따라, 입체영상에 포함된 오브젝트의 원근감을 나타내는 깊이 레벨을 조정하는 제어부;
    상기 조정된 깊이 레벨을 저장하는 저장부; 및
    상기 조정된 깊이 레벨을 이용하여 상기 수신되는 3차원 영상 신호에 따른 입체 영상을 표시하는 디스플레이부를 포함하고,
    상기 깊이 레벨 조정 모드들은
    상기 깊이 레벨을 증가시키는 정방향 조정 모드, 상기 깊이 레벨을 감소시키는 역방향 조정 모드 및 상기 깊이 레벨을 동시에 증가 및 감소시키는 양방향 조정 모드를 포함하는 영상 표시 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 디스플레이부는
    순차적으로 증가 또는 감소되는 상기 깊이 레벨의 변화에 상응하도록 입체영상을 표시하고,
    상기 변화되는 깊이 레벨 중 어느 하나의 값을 사용자로부터 선택받는 사용자 인터페이스부를 더 포함하는 영상 표시 장치.
17. 제15항에 있어서, 상기 디스플레이부는
    상기 증가 또는 감소되는 깊이 레벨에 대한 정보를 화면에 표시하는 영상 표시 장치.
18. 제15항에 있어서, 상기 제어부는
    입체영상에 포함된 오브젝트의 입체감을 나타내는 볼륨 레벨을 조정하는 영상 표시 장치.

Images