KR20130059535A - 입체영상 처리 장치 및 입체영상 디스플레이 방법 - Google Patents

Abstract

입체영상 처리 장치 및 입체영상 디스플레이 방법이 개시된다. 수신부는 좌안 시점 영상 및 우안 시점 영상을 포함하는 입체영상을 수신한다. 표시패널은 수신부가 수신한 좌안 시점 영상 데이터를 제1 서브 픽셀에 표시하고, 우안 시점 영상 데이터를 제1 서브 픽셀에 행 방향으로 이웃한 제2 서브 픽셀 및 제1 서브 픽셀에 열 방향으로 이웃한 제3 서브 픽셀에 표시한다. 편광필터는 표시패널에 표시된 좌안 시점 영상 데이터 및 우안 시점 영상 데이터를 서로 다른 편광 상태로 편광시킨다.

Description

입체영상 처리 장치 및 입체영상 디스플레이 방법{A apparatus for processing a three-dimensional image and a method for displaying a three-dimensional image using the same}

본 발명은 입체영상 처리 장치 및 입체영상 디스플레이 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 편광방식으로 입체영상을 디스플레이할 수 있는 입체영상 처리 장치 및 입체영상 디스플레이 방법에 관한 것이다.

3 차원 영상을 디스플레이하는 기술은 양안시차(binocular disparity)를 이용한 방식이 주를 이룬다. 양안시차는 사람이 두 눈을 이용하여 하나의 피사체를 볼 때, 왼쪽 눈으로 보는 영상과 오른쪽 눈으로 보는 영상 사이에 두 눈의 간격에 해당하는 만큼 수평으로 존재하는 위치 차이를 말한다. 따라서 사람의 두 눈에 보이는 실제 영상과 동일한 영상을 두 눈에 입력할 수 있다면 영상을 입체적으로 느낄 수 있게 된다. 이에 따라, 실제 피사체를 양안 카메라로 찍어 영상을 얻거나 CG(Computer Graphic) 피사체의 경우 양안 카메라 형태로 사상하여 영상을 생성하고, 생성된 영상을 사용자의 양쪽 눈에 보여줌으로써 입체감을 제공할 수 있다.

양안시차를 이용한 방식으로 안경 방식, 무안경 방식이 있다. 안경 방식은 입체영상을 관람하기 위하여 시청자가 특수한 기능의 안경을 착용하는 방식을 말한다. 안경 방식을 크게 구분하여, 좌우가 번갈아 개폐되는 셔터글라스 방식과 좌우안의 안경렌즈 부분에 서로 반대 방향의 원편광판을 장착하는 편광 방식으로 분류할 수 있다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 원본 영상의 해상도 저하 없이 편광 방식으로 입체영상을 디스플레이할 수 있는 입체영상 처리 장치 및 입체영상 디스플레이 방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는 원본 영상의 수직 해상도와 동일한 화면 해상도로 입체영상을 디스플레이하는 경우에도, 원본 영상의 수직 해상도를 유지하면서 편광 방식으로 입체영상을 디스플레이할 수 있는 입체영상 처리 장치 및 입체영상 디스플레이 방법을 제공하는데 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이 방법은, 편광 안경 방식으로 입체영상을 디스플레이하기 위한 방법에 있어서, 좌안 시점 영상 데이터 및 우안 시점 영상 데이터를 포함하는 입체영상 데이터를 수신하는 단계, 상기 수신된 좌안 시점 영상 데이터 및 상기 수신된 우안 시점 영상 데이터를 기초로 영상 프레임을 생성하며, 여기서 상기 생성된 영상 프레임은 제1 화소 데이터에 상기 좌안 시점 영상 프레임 및 상기 우안 시점 영상 프레임 중 하나의 제2 화소 데이터를 포함하고, 상기 생성된 영상 프레임은 상기 제1 화소 데이터에 이웃한 제3 화소 데이터에 다른 하나의 제4 화소 데이터를 포함하는 단계, 및 상기 생성된 영상 프레임을 출력하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 화소 데이터, 상기 제2 화소 데이터, 상기 제3 화소 데이터 및 상기 제4 화소 데이터는 서브 픽셀값일 수 있다.

상기 생성된 영상 프레임의 제1 화소 데이터 및 제3 화소 데이터는 동일한 행에 서로 이웃하게 배치될 수 있다. 또한, 상기 생성된 영상 프레임의 제1 화소 데이터 및 제3 화소 데이터는 동일한 열에 서로 이웃하게 배치될 수 있다.

상기 제2 화소 데이터는 상기 제1 화소 데이터와 대응하는 위치에 배치된 것이고, 상기 제4 화소 데이터는 상기 제3 화소 데이터와 대응하는 위치에 배치된 것일 수 있다.

상기 좌안 시점 영상 데이터 및 상기 우안 시점 영상 데이터의 해상도는 720×480p, 1280×720p, 1920×1080i, 1920×1080p 및 4k×2k중 하나이고, 상기 해상도가 720×480p인 경우에는, 상기 생성된 영상 프레임의 해상도는 720×480p이고, 상기 해상도가 1280×720p인 경우에는, 상기 생성된 영상 프레임의 해상도는 1280×720p이며, 상기 해상도가 1920×1080i 및 1920×1080p 중 하나인 경우에는, 상기 생성된 영상 프레임의 해상도는 1920×1080p이고, 상기 해상도가 4k×2k인 경우에는, 상기 생성된 영상 프레임의 해상도는 4k×2k일 수 있다.

상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 입체영상 처리 장치는, 편광 안경 방식으로 입체영상을 디스플레이하는 입체영상 처리 장치에 있어서, 좌안 시점 영상 데이터 및 우안 시점 영상 데이터를 포함하는 입체영상 데이터를 수신하는 수신부, 및 제1 화소 데이터에 상기 수신된 좌안 시점 영상 프레임 및 상기 수신된 우안 시점 영상 프레임 중 하나의 제2 화소 데이터를 포함하고, 상기 제1 화소 데이터에 이웃한 제3 화소 데이터에 다른 하나의 제4 화소 데이터를 포함하는 영상 프레임을 생성하는 포맷터를 포함할 수 있다.

상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 입체영상 처리 장치는, 편광 안경 방식으로 입체영상을 디스플레이하는 입체영상 처리 장치에 있어서, 좌안 시점 영상 데이터를 제1 서브 픽셀에 표시하고, 우안 시점 영상 데이터를 상기 제1 서브 픽셀에 행 방향으로 이웃한 제2 서브 픽셀 및 상기 제1 서브 픽셀에 열 방향으로 이웃한 제3 서브 픽셀에 표시하는 표시패널, 및 상기 표시된 좌안 시점 영상 데이터 및 상기 표시된 우안 시점 영상 데이터를 서로 다른 편광 상태로 편광시키는 편광필터를 포함할 수 있다.

상기 제1 서브 픽셀과 상기 제3서브 픽셀은 소정의 간격만큼 이격된 것일 수 있다.

상기 제1 서브 픽셀과 상기 제3서브 픽셀 사이에 블랙 스트라이프 또는 블랙 매트릭스가 위치하는 것일 수 있다.

상기 표시패널의 서브 픽셀들 사이에 블랙 체커가 위치하는 것일 수 있다.

상기 편광필터는, 상기 표시된 좌안 시점 영상 및 상기 표시된 우안 시점 영상을 선편광시키는 편광필름, 및 상기 선편광된 좌안 시점 영상 및 상기 선편광된 우안 시점 영상을 서로 다른 방향으로 원편광시키는 파장필름을 포함할 수 있다.

상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 입체영상 처리 장치는, 서브 픽셀별로 좌안 시점 영상 및 우안 시점 영상을 교대로 표시하는 표시패널, 상기 표시된 좌안 시점 영상을 제1 방향으로 원편광시키고, 상기 표시된 우안 시점 영상을 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 원편광시키는 파장필름, 및 상기 원편광된 좌안 시점 영상을 제2 방향으로 원편광시켜 차단하고, 상기 원편광된 우안 시점 영상을 제1 방향으로 원편광시켜 차단하는 편광안경을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 입체영상 처리 장치 및 입체영상 디스플레이 방법에 의하면, 시점 영상들의 화소 데이터를 서브 픽셀 단위로 배열하므로, 시점 영상의 해상도 저하 없이 편광 방식으로 입체영상을 디스플레이할 수 있고, 또한 시점 영상의 수직 해상도와 화면의 수직 해상도가 동일한 경우에도, 시점 영상의 수직 해상도를 유지하며 편광 방식으로 입체영상을 디스플레이할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 입체영상 처리 장치에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 블록도,
도 2는 양안시차 방식을 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 입체영상의 싱글 비디오 스트림 포맷의 예들을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 입체영상의 멀티 비디오 스트림 포맷의 예들을 도시한 도면,
도 5는 신호 처리부에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 블록도,
도 6은 FRC부에서 입력 영상 데이터의 처리 과정을 설명하기 위한 도면,
도 7은 포맷터에 입력된 좌안 시점 영상 데이터 및 우안 시점 영상 데이터의 일실시예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 입체영상 처리 장치가 생성한 영상 프레임의 일실시예를 도시한 도면,
도 9는 디스플레이에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 도면,
도 10은 본 발명에 따른 표시패널에 대한 바람직한 일실시예를 도시한 도면,
도 11은 블랙 매트릭스가 형성된 표시패널에 대한 바람직한 일실시예를 도시한 도면,
도 12는 블랙 스트라이프가 형성된 표시패널에 대한 바람직한 일실시예를 도시한 도면,
도 13은 블랙 체커가 형성된 표시패널에 대한 바람직한 일실시예를 도시한 도면,
도 14는 본 발명에 따른 편광필터가 좌안 시점 영상 및 우안 시점 영상을 편광시키는 방법을 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 15는 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이 방법에 대한 바람직한 일실시예의 수행과정을 도시한 흐름도이다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당해 기술분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 함을 밝혀두고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 입체영상 처리 장치에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 입체영상 처리 장치(100)는 수신부(101), 신호 처리부(140), 디스플레이(150), 음성 출력부(160), 입력장치(170), 저장부(180) 및 제어부(190)를 포함할 수 있다. 입체영상 처리 장치(100)는 데스크톱, 랩톱, 태블릿 또는 핸드헬드 컴퓨터 등의 퍼스널 컴퓨터 시스템일 수 있다. 또한 입체영상 처리 장치(100)는 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 내비게이션 등과 같은 이동 단말기일 수 있고, 디지털 TV 같은 고정형 가전기기일 수 있다. 또한 입체영상 처리 장치(100)는 프로젝터일 수 있다.

수신부(101)는 방송 데이터, 영상 데이터, 음성 데이터, 정보 데이터 및 프로그램 코드를 수신할 수 있다. 여기서 영상 데이터는 양안시차 방식의 입체영상 데이터일 수 있다. 입체영상 데이터는 스테레오 시점 영상 또는 다시점 영상일 수 있다. 즉 입체영상 데이터는 적어도 하나의 좌안 시점 영상 데이터와 적어도 하나의 우안 시점 영상 데이터를 포함할 수 있다. 또한 입체영상 데이터는 싱글 비디오 스트림 포맷 및 멀티 비디오 스트림 포맷을 가질 수 있다.

도 2는 양안시차 방식을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 양안시차 방식은 양안 카메라 등으로 촬상된 좌안 시점 영상(201) 및 우안 시점 영상(202)을 시청자의 양 눈(211, 212)에 각각 보여줌으로써 공간감 또는 입체감을 제공하는 3차원 디스플레이 방식이다. 좌안 시점 영상(201) 및 우안 시점 영상(202)의 양안 시차에 따라 시청자에게 제공되는 공간감 또는 입체감이 달라질 수 있다.

좌안 시점 영상(201) 및 우안 시점 영상(202)의 간격이 좁을수록, 좌안(211) 및 우안(212)으로부터 먼 거리에서 상이 맺히는 것으로 인식되어, 시청자에게 제공되는 공간감 또는 입체감이 작아질 수 있다. 또한 좌안 시점 영상(201) 및 우안 시점 영상(202)의 간격이 넓을수록, 좌안(211) 및 우안(212)으로부터 가까운 거리에서 상이 맺히는 것으로 인식되어, 시청자에게 제공되는 공간감 또는 입체감이 커질 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 입체영상의 싱글 비디오 스트림 포맷의 예들을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 싱글 비디오 스트림 포맷은 사이드 바이 사이드(side by side) 포맷, 탑 앤 바텀(top and bottom) 포맷, 체커 보드(checker board) 포맷, 프레임 시퀀셜(Frame sequential) 포맷 및 인터레이스드(Interlaced) 포맷을 포함할 수 있다.

사이드 바이 사이드(side by side) 포맷(310)은 좌안 시점 영상(201)을 디스플레이하는 좌안 시점 영상 데이터(311)와 우안 시점 영상(202)을 디스플레이하는 우안 시점 영상 데이터(312)가 사람의 좌안과 우안에 각각 서로 직교하도록 나란히 입력되는 포맷이다. 사이드 바이 사이드 포맷의 영상 프레임(310)에는 하나의 좌안 시점 영상 프레임(311) 및 하나의 우안 시점 영상 프레임(312)이 나란히 배치된다.

탑 앤 바텀(top and bottom) 포맷(320)은 좌안 시점 영상(201)을 디스플레이하는 좌안 시점 영상 데이터(321)와 우안 시점 영상(202)을 디스플레이하는 우안 시점 영상 데이터(322)가 상하로 입력되는 포맷이다. 탑 앤 바텀 포맷의 영상 프레임(320)에는 하나의 좌안 시점 영상 프레임(321) 및 하나의 우안 시점 영상 프레임(322)이 상하로 배치된다.

체커 보드(checker board) 포맷(330)은 좌안 시점 영상(201)을 디스플레이하는 좌안 시점 영상 데이터(331)와 우안 시점 영상(202)을 디스플레이하는 우안 시점 영상 데이터(332)가 체스판 모양으로 시간적으로 번갈아 입력되는 포맷이다. 즉 체커 보드 포맷의 영상 프레임(330)에는 좌안 시점 영상(201)의 화소 데이터와 우안 시점 영상(202)의 화소 데이터가 체스판 모양으로 시간적으로 번갈아 배치된다.

프레임 시퀀셜(Frame sequential) 포맷(340)은 좌안 시점 영상(201)을 디스플레이하는 좌안 시점 영상 데이터(341) 및 우안 시점 영상(202)을 디스플레이하는 우안 시점 영상 데이터(342)가 시간차를 두어 입력되는 방식이다. 프레임 시퀀셜 포맷에서 하나의 좌안 시점 영상 프레임(341) 및 하나의 우안 시점 영상 프레임(342)이 하나의 독립된 영상 프레임으로 수신된다.

인터레이스드(Interlaced) 포맷에는 좌안 시점 영상(201)을 디스플레이하는 좌안 시점 영상 데이터(351)와 우안 시점 영상(202)을 디스플레이하는 우안 시점 영상 데이터(352)를 각각 수평 방향으로 1/2 서브 샘플링하고, 샘플링한 좌안 시점 영상 데이터(351)와 우안 시점 영상 데이터(352)가 라인마다 교대로 위치하는 포맷(350)이 있다. 또한 인터레이스드(Interlaced) 포맷에는 좌안 시점 영상 (201)을 디스플레이하는 좌안 시점 영상 데이터(356)와 우안 시점 영상(202)을 디스플레이하는 우안 시점 영상 데이터(357)를 각각 수직 방향으로 1/2 서브 샘플링하고, 샘플링한 좌안 시점 영상 데이터(356)와 우안 시점 영상 데이터(357)가 라인마다 교대로 위치하는 포맷(355)이 있다.

도 4는 본 발명에 따른 입체영상의 멀티 비디오 스트림 포맷의 예들을 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 멀티 비디오 스트림 포맷은 풀 좌/우(Full left/right)(410), 풀 좌/하프 우(Full left/Half right)(420) 및 2D 비디오/깊이(2D video/depth)를 포함할 수 있다.

풀 좌/우(410)는 좌안 시점 영상(411) 및 우안 시점 영상(415)을 각각 전송하는 멀티 비디오 스트림 포맷이고, 풀 좌/하프 우(420)는 좌안 시점 영상(421)은 그대로 전송하고, 우안 시점 영상은 수직(422) 또는 수평(423) 방향으로 1/2 서브 샘플링하여 전송하는 멀티 비디오 스트림 포맷이며, 2D 비디오/깊이 포맷(430)은 하나의 시점 영상(431)과 다른 하나의 시점 영상을 만들어내기 위한 깊이 정보(435)를 함께 전송하는 멀티 비디오 스트림 포맷이다.

수신부(101)는 튜너부(110), 복조부(120), 이동통신부(115), 네트워크 인터페이스부(130) 및 외부 신호 수신부(130)를 포함할 수 있다.

튜너부(110)는 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency) 방송 신호 중 사용자에 의해 선택된 채널에 해당하는 RF 방송 신호를 선택하고, 선택된 RF 방송 신호를 중간 주파수 신호 혹은 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호로 변환한다.

복조부(120)는 튜너부(110)에서 변환된 디지털 IF 신호(DIF)를 수신하여 복조 동작을 수행한다. 일예로, 튜너부(110)에서 출력되는 디지털 IF 신호가 ATSC 방식인 경우에는, 복조부(120)는 8-VSB(8-Vestigial Side Band) 복조를 수행한다. 또 다른 예로, 튜너부(110)에서 출력되는 디지털 IF 신호가 DVB 방식인 경우, 복조부(120)는 COFDMA(Coded Orthogonal Frequency Division Modulation) 복조를 수행한다.

또한, 복조부(120)는 채널 복호화를 수행할 수도 있다. 이를 위해 복조부(120)는 트렐리스 디코더(Trellis Decoder), 디인터리버(De-interleaver), 및 리드 솔로먼 디코더(Reed Solomon Decoder) 등을 구비하여, 트렐리스 복호화, 디인터리빙, 및 리드 솔로먼 복호화를 수행할 수 있다.

복조부(120)는 복조 및 채널 복호화를 수행한 후 스트림 신호(TS)를 출력할 수 있다. 이때 스트림 신호는 영상 신호, 음성 신호 또는 데이터 신호가 다중화된 신호일 수 있다. 일예로, 스트림 신호는 MPEG-2 규격의 영상 신호, 돌비(Dolby) AC-3 규격의 음성 신호 등이 다중화된 MPEG-2 TS(Transport Stream)일 수 있다. 구체적으로 MPEG-2 TS는, 4 바이트(byte)의 헤더와 184 바이트의 페이로드(payload)를 포함할 수 있다.

복조부(120)에서 출력한 스트림 신호는 신호처리부(140)로 입력될 수 있다.

이동통신부(115)는 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

외부 신호 수신부(135)는 외부 장치와 입체영상 처리 장치(100)를 연결할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다. 여기서 외부 장치는 DVD(Digital Versatile Disk), 블루레이(Bluray), 게임기기, 켐코더, 컴퓨터(노트북) 등 다양한 종류의 영상 또는 음성 출력 장치를 의미할 수 있고, USB 메모리 또는 USB 하드 디스크 등의 저장 장치일 수 있다. 입체영상 처리 장치(100)는 외부 신호 수신부(135)로부터 수신된 영상 신호 및 음성 신호를 디스플레이할 수 있고, 데이터 신호를 저장하거나 사용할 수 있다.

또한 외부 장치는 촬영 장치(90)일 수 있다. 촬영 장치(90)는 복수의 카메라를 포함할 수 있다. 촬영 장치(90)는 사람을 촬상할 수 있다. 촬영 장치(90)는 사람의 손 영역을 인식하여 손 영역에 초점을 맞추고, 줌인하여 촬상할 수 있다. 여기서 촬상된 손 모양은 공간 제스처로 인식될 수 있다. 즉 제어부(190)는 촬상된 손 모양을 공간 제스처로 인식하고 인식된 공간 제스처와 연관된 동작들을 수행하는 명령어들을 실행할 수 있다. 여기서 공간 제스처는 하나 이상의 특정의 컴퓨팅 동작에 매핑되는, 촬영 장치(90)로부터 수신되는 영상 프레임 또는 영상으로부터 인식되는 제스처로 정의될 수 있다.

일부 실시예로, 입체영상 처리 장치(100)는 촬영 장치(90)를 포함할 수 있다.

신호처리부(140)는 복조부(210)가 출력한 스트림 신호를 역다중화하고 역다중화된 신호에 신호 처리 등을 수행한 후, 디스플레이(150)로 영상을 출력하고, 음성 출력부(160)로 음향(161)을 출력한다. 또한 신호 처리부(140)는 이동통신부(115), 네트워크 인터페이스부(130) 및 외부 신호 수신부(135)로부터 영상 데이터, 음성 데이터 및 방송 데이터를 수신할 수 있다.

신호 처리부(140)는 수신부(101)로부터 수신된 입체영상 데이터에 포함된 좌안 시점 영상 프레임 및 우안 시점 영상 프레임을 기초로 영상 프레임을 생성할 수 있다. 여기서 생성된 영상 프레임은 서브 픽셀 단위로 좌안 영상 데이터 및 우안 영상 데이터를 교대로 포함할 수 있다.

일부 실시예로, 신호 처리부(140)는 상기 입체영상 데이터의 프레임 레이트를 변경하고, 변경된 프레임 레이트를 갖는 입체영상 데이터에 포함된 좌안 시점 영상 프레임 및 우안 시점 영상 프레임을 기초로 영상 프레임을 생성할 수 있다. 여기서 생성된 영상 프레임은 서브 픽셀 단위로 좌안 영상 데이터 및 우안 영상 데이터를 교대로 포함할 수 있다.

신호 처리부(140)는 생성한 영상 프레임을 디스플레이(150)로 출력할 수 있다.

디스플레이(150)는 영상(152)을 디스플레이한다. 여기서 영상(152)은 입체영상일 수 있고, 디스플레이(150)는 편광 방식(Patterned Retarder type)으로 입체영상을 디스플레이할 수 있다. 또한 입체영상(152)은 신호 처리부(140)가 생성한 영상 프레임이 디스플레이된 것일 수 있다.

또한, 디스플레이(150)는 제어부(190)와 연결되어 동작할 수 있다. 디스플레이(150)는 입체영상 처리 장치의 사용자와 운영 체제 또는 운영 체제 상에서 실행 중인 애플리케이션 간의 사용하기 쉬운 인터페이스를 제공하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)(153)를 디스플레이할 수 있다. GUI(153)는 프로그램, 파일, 및 동작 옵션들을 그래픽 이미지로 표현한다. 그래픽 이미지는 윈도우, 필드, 대화상자, 메뉴, 아이콘, 버튼, 커서 및 스크롤바 등을 포함할 수 있다. 이러한 이미지는 미리 정의된 레이아웃으로 정렬될 수 있거나, 사용자가 취하고 있는 특정의 조치를 돕기 위해 동적으로 생성될 수 있다. 동작 동안에, 사용자는 여러 가지 그래픽 이미지와 연관된 기능 및 작업을 제기하기 위해 그 이미지를 선택 및 활성화할 수 있다. 예로서, 사용자는 윈도우의 열기, 닫기, 최소화, 또는 최대화를 행하는 버튼, 또는 특정 프로그램을 가동시키는 아이콘을 선택할 수 있다.

음성 출력부(160)는 신호 처리부(140) 및 제어부(190)로부터 음성 데이터를 수신하고 수신한 음성 데이터가 재생된 음향(161)을 출력할 수 있다.

입력장치(170)는 디스플레이(150) 상에 또는 그 전방에 배치되어 있는 터치 스크린 또는 터치 패드일 수 있고 다중점 입력장치일 수 있다. 터치 스크린은 디스플레이(150)와 일체로 되어 있거나 별개의 구성요소일 수 있다. 터치 스크린이 디스플레이(150)의 전방에 배치됨에 따라 사용자는 GUI(153)를 직접 조작할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 단지 제어될 객체 상에 그의 손가락을 올려놓을 수 있다.

저장부(180)는 일반적으로 입체영상 처리 장치(100)에 의해 사용되는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 장소를 제공한다. 저장부(180)는 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 하드 디스크 드라이브 등으로 구현될 수 있다. 프로그램 코드 및 데이터는 분리형 저장 매체에 존재할 수 있고, 필요할 때, 입체영상 처리 장치(100) 상으로 로드 또는 설치될 수 있다. 여기서 분리형 저장 매체는 CD-ROM, PC-CARD, 메모리 카드, 플로피 디스크, 자기 테이프, 및 네트워크 컴포넌트를 포함할 수 있다.

제어부(190)는 명령어를 실행하고 입체영상 처리 장치(100)와 연관된 동작을 수행한다. 예를 들면, 저장부(180)로부터 검색된 명령어를 사용하여, 제어부(190)는 입체영상 처리 장치(100)의 컴포넌트들 간의 입력 및 출력, 데이터의 수신 및 처리를 제어할 수 있다. 제어부(190)는 단일 칩, 다수의 칩, 또는 다수의 전기 부품 상에 구현될 수 있다. 예를 들어, 전용 또는 임베디드 프로세서, 단일 목적 프로세서, 컨트롤러, ASIC, 기타 등등을 비롯하여 여러 가지 아키텍처가 제어부(190)에 대해 사용될 수 있다.

제어부(190)는 운영 체제와 함께 컴퓨터 코드를 실행하고 데이터를 생성 및 사용하는 동작을 한다. 운영 체제는 일반적으로 공지되어 있으며 이에 대해 보다 상세히 기술하지 않는다. 예로서, 운영 체제는 Window 계열 OS, Unix, Linux, Palm OS, DOS, 안드로이드 및 매킨토시 등일 수 있다. 운영 체제, 다른 컴퓨터 코드 및 데이터는 제어부(190)와 연결되어 동작하는 저장부(180) 내에 존재할 수 있다.

제어부(190)는 사용자 조치(User Action)를 인식하고 인식한 사용자 조치에 기초하여 입체영상 처리 장치(100)를 제어할 수 있다. 여기서 사용자 조치는 입체영상 처리 장치 또는 리모컨의 물리적인 버튼의 선택, 터치 스크린 디스플레이면상의 소정의 제스처의 실시 또는 소프트 버튼의 선택 및 촬상 장치로 촬영된 영상으로부터 인식되는 소정의 제스처의 실시 및 음성 인식에 의해 인식되는 소정의 발성의 실시를 포함할 수 있다. 외부 신호 수신부(135)는 리모컨의 물리적인 버튼을 선택하는 사용자 조치에 대한 신호를 리모컨을 통해 수신할 수 있다.

제스처는 터치 제스처와 공간 제스처를 포함할 수 있다. 터치 제스처는 하나 이상의 특정의 컴퓨팅 동작에 매핑되는, 입력장치(170)와의 양식화된 상호작용으로서 정의될 수 있다. 터치 제스처는 여러 가지 손을 통해, 보다 상세하게는 손가락 움직임을 통해 행해질 수 있다. 다른 대안으로서 또는 그에 부가하여, 제스처는 스타일러스로 행해질 수 있다.

입력장치(170)는 제스처(171)를 수신하고, 제어부(190)는 제스처(171)와 연관된 동작들을 수행하는 명령어들을 실행한다. 게다가, 저장부(180)는 운영 체제 또는 별도의 애플리케이션의 일부일 수 있는 제스처 작동 프로그램(181)을 포함할 수 있다. 제스처 작동 프로그램(181)은 일반적으로 제스처(171)의 발생을 인식하고 그 제스처(171) 및/또는 제스처(171)에 응답하여 무슨 조치(들)이 취해져야 하는지를 하나 이상의 소프트웨어 에이전트에게 알려주는 일련의 명령어를 포함한다.

도 5는 신호 처리부에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 블록도이다.

도 5를 참조하면, 신호 처리부(140)는 역다중화부(510), 오디오 디코더(520), 비디오 디코더(530), 스케일러(540), 믹서(550), 프레임 레이트 변환부(FRC : Frame Rate Converter)(560), 포맷터(570) 및 영상 인터페이스부(580)를 포함할 수 있다.

역다중화부(510)는 이동통신부(115), 네트워크 인터페이스부(130) 및 외부 신호 수신부(135)로부터 스트림 신호를 수신할 수 있고, 역다중화부(510)는 수신된 스트림 신호를 영상 데이터, 음성 데이터 및 정보 데이터로 역다중화하여 각각 비디오 디코더(530), 오디오 디코더(520) 및 제어부(190)로 출력할 수 있다.

오디오 디코더(520)는 역다중화부(510)로부터 음성 데이터를 수신하고, 수신된 음성 데이터를 복원하여 복원된 데이터를 스케일러(540) 또는 음성 출력부(160)로 출력할 수 있다.

비디오 디코더(530)는 역다중화부(510)로부터 영상 데이터를 수신하고, 수신된 영상 데이터를 복원하고 복원한 영상 데이터를 스케일러(540)에 출력한다. 여기서 영상 데이터는 입체영상 데이터를 포함할 수 있다.

스케일러(540)는 비디오 디코더(530), 제어부(190) 및 오디오 디코더(520)에서 처리된 영상 데이터 및 음성 데이터를 디스플레이(150) 또는 스피커(미도시)를 통하여 출력하기 위한 적절한 크기의 신호로 크기 조절(스케일링: scaling)한다. 구체적으로, 스케일러(540)는 입체영상을 수신하여 디스플레이(150)의 해상도 또는 소정 화면비(aspect ratio)에 맞도록 스케일링(scaling)한다. 디스플레이(150)는 제품 사양별로 소정 해상도, 예를 들어 720×480 포맷, 1024×768 포맷, 1280×720 포맷, 1280×768 포맷, 1280×800 포맷, 1920×540 포맷, 1920×1080 포맷 및 4K×2K 포맷 등을 갖는 영상 화면을 출력하도록 제작될 수 있다. 그에 따라서, 스케일러(540)는 다양한 값으로 입력될 수 있는 입체영상의 해상도를 해당 디스플레이의 해상도에 맞춰 변환할 수 있다.

또한, 스케일러(540)는 디스플레이되는 컨텐츠의 종류 또는 사용자 설정 등에 따라서, 입체영상의 화면비(aspect ratio)를 조절하여 출력한다. 화면비 값은 16:9, 4:3, 또는 3:2 등의 값이 될 수 있으며, 스케일러(540)는 가로 방향의 화면 길이 비와 세로 방향의 화면 길이 비가 특정 비율이 되도록 조절할 수도 있다.

믹서(550)는 스케일러(540) 및 제어부(190)의 출력을 믹싱하여 출력한다.

FRC(560)는 수신부(101), 스케일러(540) 또는 믹서(550)가 출력한 영상 데이터를 수신하고, 수신한 영상 데이터의 프레임 레이트가 디스플레이(150)의 프레임 레이트에 대응되도록 처리할 수 있다. 예를 들어, 수신한 영상 데이터의 프레임 레이트가 60Hz이고, 디스플레이(150)의 프레임 레이트가 120Hz 또는 240Hz라면, FRC(560)는 상기 영상 데이터의 프레임 레이트가 디스플레이(150)의 프레임 레이트인 120Hz 또는 240Hz에 대응되도록 기 정의된 방식으로 처리한다. 여기서, 상기 기 정의된 방식에는 예를 들어, 입력되는 영상 데이터를 템퍼럴 인터폴레이션(temporal interpolation) 하는 방법과 입력되는 영상 데이터에 포함된 영상 프레임을 단순 반복하는 방법이 있다. 전술한 각 방법은 입력되는 입체영상의 포맷에 따라 적절하게 선택되어 FRC(560)에서 수행될 수 있다.

상기 템퍼럴 인터폴레이션 방법은, 입력되는 60Hz의 영상 신호를 4등분(0, 0.25, 0.5, 0.75) 함으로써 240Hz의 영상 신호가 되도록 처리하는 방법이다. 그리고 상기 프레임을 단순 반복하는 방법은, 입력되는 60Hz의 영상 신호의 각 프레임을 4번 반복함으로써 각 프레임의 주파수가 240Hz가 되도록 처리한다.

또한 FRC(560)는 수신부(101), 스케일러(540) 또는 믹서(550)가 출력한 영상 데이터를 수신하고, 수신한 영상 데이터를 디스플레이(150)의 프레임 레이트의 반에 대응되도록 처리할 수 있다. 예를 들어, 수신한 영상 데이터의 프레임 레이트가 120Hz이고, 디스플레이(150)의 프레임 레이트가 120Hz라면, FRC(560)는 상기 영상 데이터를 포맷터(570)로 바이패스할 수 있다. 수신한 영상 데이터의 프레임 레이트가 60Hz이고, 디스플레이(150)의 프레임 레이트가 120Hz라면, FRC(560)는 상기 영상 데이터의 프레임 레이트를 디스플레이(150)의 프레임 레이트인 120Hz에 대응되도록 기 정의된 방식으로 처리한다.

여기서 디스플레이(150)의 프레임 레이트라 함은 포맷터(570)에서 구성된 영상 프레임을 디스플레이(150)에서 디스플레이 또는 출력하는 수직 주사주파수이다. 이하 디스플레이(150)의 프레임 레이트를 출력 프레임 레이트 또는 디스플레이 수직 주파수라고 정의한다.

도 6은 FRC부에서 입력 영상 데이터의 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 도 6(a)는 FRC(560)로 입력되는 특정 주파수(예를 들어, 60Hz)의 영상 데이터이고, 도 6(b)는 FRC(560)를 거쳐 디스플레이 수직 주파수(예를 들어, 120Hz)로 처리된 영상 데이터이다. 여기서 입체영상 데이터는 설명의 편의를 위해 탑/다운 방식의 영상 데이터를 일예로 하여 설명하나 이에 한정되는 것은 아니며, 전술한 도 3 내지 4에 기술된 방식 모두에 적용 가능함을 미리 밝혀둔다.

도 6(a)를 참조하면, FRC(560)로 입력되는 60Hz의 탑/다운 방식의 영상 데이터는, 탑/다운으로 L1/R1, L2/R2, L3/R3, 및 L4/R4 4개의 프레임이 존재한다. 그리고 도 6(b)를 참조하면, 상기 탑/다운 방식의 영상 데이터는 FRC(560)에서 디스플레이 수직 주파수의 반으로 처리됨으로써, 120Hz의 탑/다운 방식의 영상 데이터가 된다. 즉, 도 6(b)에서는 각 L1/R1, L2/R2, L3/R3, 및 L4/R4 프레임이 2개씩 존재한다. 여기서, 상기 도 6(b)는 전술한 변환 방법들 중 어느 하나의 방법을 이용하더라도 동일하다.

포맷터(570)는 수신부(101) 또는 FRC(560)가 출력한 입체영상 데이터를 샘플링하여 디스플레이(150)로 출력한다. 포맷터(570)는 제1 화소 데이터에 좌안 시점 영상 및 우안 시점 영상 중 하나의 제2 화소 데이터를 포함하고, 제1 화소 데이터에 이웃한 제3 화소 데이터에 다른 하나의 제4 화소 데이터를 포함하는 영상 프레임을 생성할 수 있다. 여기서 제1 화소 데이터, 제2 화소 데이터, 제3 화소 데이터 및 제4 화소 데이터는 픽셀값 또는 서브 픽셀값일 수 있다. 또한 제1 화소 데이터 및 제3 화소 데이터는 동일한 행에 서로 이웃하게 배치된 것일 수 있고, 동일한 열에 서로 이웃하게 배치된 것일 수 있다. 그리고, 제 2화소 데이터는 제1 화소 데이터와 대응하는 위치에 배치된 것일 수 있고, 제4 화소 데이터는 제3 화소 데이터와 대응하는 위치에 배치된 것일 수 있다.

도 7은 포맷터에 입력된 좌안 시점 영상 데이터 및 우안 시점 영상 데이터의 일실시예를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 포맷터(570)는 수신부(101) 또는 FRC(560)로부터 좌안 시점 영상 프레임(710) 및 우안 시점 영상 프레임(720)을 수신할 수 있다. 그리고, 포맷터(570)는 좌안 시점 영상 프레임(710) 및 우안 시점 영상 프레임(720)을 이용하여 영상 프레임을 생성할 수 있다. 여기서 좌안 시점 영상 프레임(710) 및 우안 시점 영상 프레임(720)의 해상도는 720×480p, 1280×720p, 1920×1080i, 1920×1080p 및 4K×2K중 하나일 수 있다.

포맷터(570)는 수신부(101) 또는 FRC(560)로부터 좌안 시점 영상 프레임(710)의 다음 좌안 시점 영상 프레임 및 우안 시점 영상 프레임(720)의 다음 우안 시점 영상 프레임을 수신할 수 있고, 수신된 다음 좌안 시점 영상 프레임 및 다음 우안 시점 영상 프레임을 이용하여 영상 프레임을 생성할 수 있다. 여기서, 좌안 시점 영상 프레임 및 우안 시점 영상 프레임은 해당 영상 프레임의 프레임 레이트에 대응하는 시간 간격으로 수신될 수 있다.

도시된 도면에서 L은 좌안 시점 영상 프레임(710)에 포함된 화소 데이터를 의미하고, R은 우안 시점 영상 프레임(720)에 포함된 화소 데이터를 의미한다. 그리고 L 또는 R 다음의 숫자는 영상 프레임의 라인 번호를 의미한다. L1은 좌안 시점 영상 프레임(710)의 첫 라인이고, L2는 좌안 시점 영상 프레임(710)의 두 번째 라인이며, L3은 좌안 시점 영상 프레임(710)의 세 번째 라인이며, R1은 우안 시점 영상 프레임(720)의 첫 라인이고, R2는 우안 시점 영상 프레임(720)의 두 번째 라인이며, R3은 우안 시점 영상 프레임(720)의 세 번째 라인이다.

또한 C는 좌안 시점 영상 프레임(710) 및 우안 시점 영상 프레임(720)의 열을 의미하고, C 다음의 숫자는 열 번호를 의미한다. C1은 좌안 시점 영상 프레임(710)의 첫 열이고, C2는 좌안 시점 영상 프레임(710)의 두 번째 열이며, C3은 좌안 시점 영상 프레임(710)의 세 번째 열이다.

또한, 좌안 시점 영상 프레임(710)의 첫 라인(L1)의 첫 열(C2)에는 하나의 화소 데이터가 위치할 수 있고, 상기 화소 데이터는 픽셀값 또는 서브 픽셀값일 수 있다. 예를 들어, 화소 데이터(R2C2)는 우안 시점 영상 프레임(720)의 두 번째 라인(R2)의 두 번째 열(C2)에 위치하는 화소 데이터이고, 화소 데이터(L3C3)는 좌안 시점 영상 프레임(710)의 세 번째 라인(L3)의 세 번째 열(C3)에 위치하는 화소 데이터이다.

포맷터(570)는 제1 화소 데이터에 좌안 시점 영상 프레임(710) 및 우안 시점 영상 프레임(720) 중 하나의 제2 화소 데이터를 포함하고, 제1 화소 데이터에 이웃한 제3 화소 데이터에 다른 하나의 제4 화소 데이터를 포함하는 영상 프레임을 생성할 수 있다. 그리고, 제 2화소 데이터는 제1 화소 데이터와 대응하는 위치에 배치된 것일 수 있고, 제4 화소 데이터는 제3 화소 데이터와 대응하는 위치에 배치된 것일 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 입체영상 처리 장치가 생성한 영상 프레임의 일실시예를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 포맷터(570)는 좌안 시점 영상 프레임(710) 및 우안 시점 영상 프레임(720)을 이용하여 영상 프레임(810)을 생성할 수 있다.

영상 프레임(810)의 첫 라인의 첫 화소 데이터(811)에 좌안 시점 영상 프레임(710)의 첫 라인(L1)의 첫 화소 데이터(C1)가 포함된다. 영상 프레임(810)의 두 번째 라인의 첫 화소 데이터(821)에 우안 시점 영상 프레임(720)의 두 번째 라인(R2)의 첫 화소 데이터(C1)가 포함되고, 영상 프레임(810)의 세 번째 라인의 첫 화소 데이터(831)에 좌안 시점 영상 프레임(710)의 세 번째 라인(L3)의 첫 화소 데이터(C1)가 포함되며, 영상 프레임(810)의 네 번째 라인의 첫 화소 데이터(841)에 우안 시점 영상 프레임(720)의 네 번째 라인(R4)의 첫 화소 데이터(C1)가 포함된다.

또한, 영상 프레임(810)의 화소 데이터(812)에 화소 데이터(R1C2)가 포함되고, 화소 데이터(813)에 화소 데이터(L1C3)가 포함되며, 화소 데이터(822)에 화소 데이터(L2C2)가 포함된다. 영상 프레임(810)의 화소 데이터(823)에 화소 데이터(R2C3)가 포함되고, 화소 데이터(823)에 화소 데이터(R2C3)가 포함되며, 화소 데이터(832)에 화소 데이터(R3C2)가 포함되고, 화소 데이터(833)에 화소 데이터(L3C3)가 포함된다. 여기서 화소 데이터(811) 내지 화소 데이터(833)는 서브 픽셀값이다.

포맷터(570)는 필터링 과정 없이 좌안 시점 영상 프레임(710) 및 우안 시점 영상 프레임(720)의 각 라인들을 서브샘플링(subsampling)하여 추출해서 영상 프레임(810)을 구성할 수 있고, 좌안 시점 영상 프레임(710) 및 우안 시점 영상 프레임(720) 내에서 수직 방향 중 수평 방향 중 적어도 한 방향으로 이웃 라인의 픽셀 정보를 이용하여 1/2로 디시메이션(decimation) 필터링을 거친 후 영상 프레임(810)을 구성할 수 있다.

포맷터(570)는 영상 프레임(710) 및 영상 프레임(720)을 영상 인터페이스부(580)로 출력할 수 있고, 영상 프레임(810)을 영상 인터페이스부(580)로 출력할 수 있다.

영상 인터페이스부(580)는 포맷터(570)가 출력한 영상 프레임을 디스플레이(150)로 출력할 수 있다. 여기서 영상 인터페이스부(580)는 LVDS 출력부(Low Voltage Differential Signaling Tx)일 수 있다.

도 9는 디스플레이에 대한 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 디스플레이(150)는 표시패널(910) 및 편광필터(920)를 포함할 수 있다.

표시패널(910)은 서브 픽셀별로 좌안 시점 영상 및 우안 시점 영상을 교대로 표시할 수 있다. 또한 편광 순서에 따라 좌안 시점 영상이 먼저 표시될 수 있고, 우안 시점 영상이 먼저 표시될 수 있다. 일예로 표시패널(910)은 도 8에 도시된 영상 프레임(810)의 형상으로 좌안 시점 영상 및 우안 시점 영상을 표시할 수 있다.

편광필터(920)는 편광필름(925) 및 파장필름(930)을 포함할 수 있다.

편광필름(925)은 표시패널(910)이 표시한 좌안 시점 영상 및 우안 시점 영상을 선편광시킬 수 있다. 편광필름(925)은 좌안 시점 영상 및 우안 시점 영상을 동일한 방향으로 선편광시킬 수 있고 다른 방향으로 선편광시킬 수 있다.

파장필름(930)은 편광필름(925)을 투과한 좌안 시점 영상 및 우안 시점 영상을 원편광시킬 수 있다. 이때 파장필름(930)은 좌안 시점 영상과 우안 시점 영상이 서로 반대 방향이 되도록 원편광시킬 수 있다. 여기서 파장필름(930)은 1/4 파장판(QWP : Quarter Wave Plate)으로 형성될 수 있다. 또한 파장필름(930)은 좌안 시점 영상을 원편광시키기 위한 좌안 1/4 파장판(931, 933, 935) 및 우안 1/4 파장판(932, 934, 936)을 포함할 수 있다. 좌안 1/4 파장판 및 우안 1/4 파장판은 편광순서에 따라 배치가 달라질 수 있다. 또한 좌안 1/4 파장판 및 우안 1/4 파장판은 서브 픽셀 단위별로 교대로 배치될 수 있고, 체스판 무늬를 형성할 수 있다. 예를 들어, 좌안 1/4 파장판이 체스판 무늬의 흰색 영역에 위치하고, 우안 1/4 파장판이 체스판 무늬의 검은색 영역에 위치할 수 있다.

편광필름(925)의 투과축과 좌안 1/4 파장판의 S축(931, 933)이 45도 및 135도 중 하나로 기울지게 형성될 수 있다. 편광필름(925)의 투과축과 좌안 1/4 파장판(931, 933)의 S축이 45도로 기울어 지게 형성된 경우에는, 편광필름(925)의 투과축과 우안 1/4파장판(932, 934)의 S축이 135도로 기울어 지게 형성될 수 있다. 또한 편광필름(925)의 투과축과 좌안 1/4 파장판(931, 933)의 S축이 135도로 기울어 지게 형성된 경우에는, 편광필름(925)의 투과축과 우안 1/4파장판(932, 934)의 S축이 45도로 기울어 지게 형성될 수 있다.

파장필름(930)을 투과한 좌안 시점 영상(951) 및 우안 시점 영상(955)은 편광안경(960)에 입사될 수 있다.

편광안경(960)은 좌안 편광안경(961) 및 우안 편광안경(965)을 포함할 수 있다. 좌안 편광안경(961)은 좌안 편광필터(963)를 포함할 수 있다. 좌안 편광필터(963)는 좌안 시점 영상(951) 및 우안 시점 영상(955)을 원편광시킬 수 있고, 원편광된 좌안 시점 영상(951)을 투과시키고, 원편광된 우안 시점 영상(955)을 차단할 수 있다. 즉 좌안 편광필터(963)는 좌안 시점 영상(971)을 투과시킨다. 좌안 시점 영상(971)은 도 2에 도시된 좌안(211)에 입사될 수 있다.

우안 편광필터(967)는 좌안 시점 영상(951) 및 우안 시점 영상(955)을 원편광시킬 수 있고, 원편광된 좌안 시점 영상(951)을 차단하고, 원편광된 우안 시점 영상(955)을 투과시킬 수 있다. 즉 우안 편광필터(967)는 우안 시점 영상(975)을 투과시킨다. 우안 시점 영상(975)은 도 2에 도시된 우안(212)에 입사될 수 있다.

좌안 편광필터(963)는 좌안 시점 영상(951) 및 우안 시점 영상(955)을 원편광시키는 좌안 파장필름, 및 원편광된 좌안 시점 영상(951)을 투과시키고, 원편광된 우안 시점 영상(955)을 차단하는 편광필름을 포함할 수 있다. 여기서 좌안 파장필름은 1/4 파장판으로 형성될 수 있다.

우안 편광필터(967)는 좌안 시점 영상(951) 및 우안 시점 영상(955)을 원편광시키는 우안 파장필름, 및 원편광된 우안 시점 영상(955)을 투과시키고, 원편광된 좌안 시점 영상(951)을 차단하는 편광필름을 포함할 수 있다. 여기서 우안 파장필름은 1/4 파장판으로 형성될 수 있다.

좌안 1/4 파장판(931, 933)의 S축 및 우안 1/4 파장판(932, 934)의 S축 각각은 우안 편광필터(967)에 포함된 1/4 파장판의 S축 및 좌안 편광필터(963)에 포함된 1/4 파장판의 S축과 서로 수직으로 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 색수차 차이로 인해 발생되는 크로스턱크(Crosstalk)를 감소시킬 수 있다.

좌안 1/4 파장판(931, 933) 및 우안 1/4 파장판(932, 934)은 각각은 우안 편광필터(967)에 포함된 1/4 파장판 및 좌안 편광필터(963)의 포함된 1/4 파장판과 색수차가 동일 또는 유사할 수 있다. 이러한 경우에, 색수차 차이로 인해 발생되는 크로스턱크(Crosstalk)를 감소시킬 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 표시패널에 대한 바람직한 일실시예를 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 표시패널(910)은 행 방향으로 적색 서브 픽셀(1011), 녹색 서브 픽셀(1012) 및 청색 서브 픽셀(1013)이 서로 교번적으로 배열되고, 열 방향으로 동일한 색의 서브 픽셀이 배열된다.

서브 픽셀과 서브 픽셀 사이는 소정의 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다. 상기 소정의 간격은 좌안 시점 영상 및 우안 시점 영상 간의 간섭이 없는 크기로 결정될 수 있다. 예를 들어, 녹색 서브 픽셀(1022)은 적색 서브 픽셀(1021) 및 청색 서브 픽셀(1023)과 각각 제1 간격(d1)만큼 이격되어 배치될 수 있고, 녹색 서브 픽셀(1012) 및 녹색 서브 픽셀(1032)과 제2 간격(d2)만큼 이격되어 배치될 수 있다. 여기서 제1 간격(d1) 및 제2 간격(d2)은 동일할 수 있고, 서로 다를 수 있다.

도 11은 블랙 매트릭스가 형성된 표시패널에 대한 바람직한 일실시예를 도시한 도면이다.

도 11(a) 및 도 11(b)를 참조하면, 표시패널(910)의 서브 픽셀과 서브 픽셀 사이에 블랙 매트릭스(Black matrix)(1101, 1102, 1103, 1104, 1111, 1112, 1113)가 위치할 수 있다. 예를 들어, 적색 서브 픽셀(1011) 및 녹색 서브 픽셀(1012) 사이에 블랙 매트릭스(1102)가 위치할 수 있고, 적색 서브 픽셀(1011) 및 적색 서브 픽셀(1021) 사이에 블랙 매트릭스(1112)가 위치할 수 있다.

표시패널(910)에 포함된 블랙 매트릭스는 광밀도(optical density)가 3.5이상인 크롬(Cr) 등의 금속박막이나 카본(carbon)계통의 유기재료가 재질된 것일 수 있고, 크롬(Cr)/산화크롬(CrOX)등의 이중막 구조의 블랙매트릭스일 수 있다. 표시패널(910)은 상기 전술한 재료 중 임의의 재료 또는 다른 재질로 된 블랙매트릭스를 포함할 수 있다.

본 발명은 도 11(a)와 같이 행 방향의 서브 픽셀 사이에 블랙 매트릭스가 위치하는 실시예, 도 11(b)와 같이 열 방향의 서브 픽셀 사이에 블랙 매트릭스가 위치하는 실시예, 및 행 및 열 방향 각각의 서브 픽셀 사이에 블랙 매트릭스가 위치하는 실시예를 포함한다.

도 12는 블랙 스트라이프가 형성된 표시패널에 대한 바람직한 일실시예를 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, 표시패널(910)의 서브 픽셀과 서브 픽셀 사이에 블랙 스트라이프(Black Stripe)(1210, 1220, 1230, 1240, 1250)가 위치할 수 있다. 예를 들어, 적색 서브 픽셀(1011) 및 적색 서브 픽셀(1021) 사이에 블랙 스트라이프(1220)가 위치할 수 있다.

표시패널(910)에 포함된 블랙 스트라이프는 도 11에 전술된 블랙 매트릭스와 같은 재질을 가질 수 있고, 다른 재질을 가질 수 있다.

도 12는 가로 방향으로 형성된 블랙 스트라이프를 포함하는 표시패널을 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 세로 방향으로 형성된 블랙 스트라이프를 포함하는 표시패널의 실시예도 포함할 수 있고, 가로 및 세로 방향으로 각각 형성된 블랙 스트라이프를 포함하는 표시패널의 실시예도 포함할 수 있다.

또한 본 발명은 가로 방향으로 형성된 블랙 스트라이프를 포함하고 도 11(a)와 같이 행 방향의 서브 픽셀 사이에 위치하는 블랙 매트릭스를 포함하는 표시패널의 실시예, 및 세로 방향으로 형성된 블랙 스트라이프를 포함하고 도 11(b)와 같이 열 방향의 서브 픽셀 사이에 위치하는 블랙 매트릭스를 포함하는 표시패널의 실시예도 포함할 수 있다.

도 13은 블랙 체커가 형성된 표시패널에 대한 바람직한 일실시예를 도시한 도면이다.

도 13을 참조하면, 표시패널(910)의 서브 픽셀과 서브 픽셀 사이에 블랙 체커(1310)가 위치할 수 있다. 블랙 체커(1310)는 격자무늬를 갖는다. 표시패널(910)에 포함된 블랙 체커는 도 11에 전술된 블랙 매트릭스와 같은 재질을 가질 수 있고, 다른 재질을 가질 수 있다.

도 14는 본 발명에 따른 편광필터가 좌안 시점 영상 및 우안 시점 영상을 편광시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 14를 참조하면, 편광필터(920)는 좌안 시점 영상(1450)을 편광시키기 위한 좌안 편광필터(1410) 및 우안 시점 영상(146)을 편광시키기 위한 우안 편광필터(1420)를 포함할 수 있다. 좌안 편광필터(1410) 및 우안 편광필터(1420)는 서브 픽셀 단위별로 교대로 배치될 수 있고, 체스판 무늬로 배치될 수 있다. 또한, 좌안 편광필터(1410) 및 우안 편광필터(1420)는 각각 도 9에서 전술된 좌안 1/4 파장판 및 우안 1/4 파장판으로 형성될 수 있다.

좌안 편광필터(1410)를 통해 편광된 좌안 시점 영상(1450)은 3개의 단위 픽셀이 상하로 배치된다. 예를 들어, 3개의 단위 픽셀인 적색 단위 픽셀(1451), 녹색 단위 픽셀(1452) 및 청색 단위 픽셀(1453)은 서로 다른 행에 표시된다. 즉 녹색 단위 픽셀(1452)은 행(1456)에 배치되고, 적색 단위 픽셀(1451) 및 청색 단위 픽셀(1453)은 행(1457)에 배치된다.

우안 편광필터(1420)를 통해 편광된 우안 시점 영상(1460)은 3개의 단위 픽셀이 상하로 배치된다. 예를 들어, 3개의 단위 픽셀인 적색 단위 픽셀(1461), 녹색 단위 픽셀(1462) 및 청색 단위 픽셀(1463)은 서로 다른 행에 표시된다. 즉 적색 단위 픽셀(1461) 및 청색 단위 픽셀(1463)은 행(1466)에 배치되고, 녹색 단위 픽셀(1462)은 행(1467)에 배치된다.

3개의 단위 픽셀이 상하로 배치됨으로, 좌안 시점 영상(1450) 및 우안 시점 영상(1460)의 세로 해상도가 저하가 없이 그대로 유지된다. 예를 들어, 수신부(101)가 수신한 입체영상에 포함된 좌안 시점 영상 및 우안 시점 영상의 해상도가 각각 1920×1080인 경우에, 좌안 편광필터(1410) 및 우안 편광필터(1420)를 통과한 좌안 시점 영상 및 우안 시점 영상의 해상도는 각각 1920×1080로 세로 해상도를 저하가 없이 그대로 유지한다.

좌안 편광안경(1470)은 좌안 시점 영상(1450)을 통과시키고, 우안 시점 영상(1460)을 차단한다. 또한 우안 편광안경(1480)은 우안 시점 영상(1460)을 통과시키고, 좌안 시점 영상(1450)을 차단한다. 여기서 좌안 편광안경(1470) 및 우안 편광안경(1480) 각각은 도 9의 좌안 편광안경(961) 및 우안 편광안경(965)일 수 있다.

사용자(1401)는 좌안으로 좌안 편광안경(1470)을 통과한 좌안 시점 영상(1450)을 보고, 우안으로 우안 편광안경(1480)을 통과한 우안 시점 영상(1460)을 본다. 따라서 좌안 시점 영상(1450) 및 우안 시점 영상(1460)을 통해, 사용자(1401)는 세로 해상도 저하 없는 입체영상을 시청할 수 있다. 특히, 베이어 패턴의 원리에 따라, 사람의 시각 특성이 컬러보다는 밝기에 민감함을 고려할 때, 컬러 해상도 저하를 느끼기 어렵다는 점에서, 본 발명은 사용자(1401)로 하여금 컬러 해상력을 저하를 느끼지 못하면서, 원래의 해상도로 입체영상을 감상할 수 있도록 한다.

도 15는 본 발명에 따른 입체영상 디스플레이 방법에 대한 바람직한 일실시예의 수행과정을 도시한 흐름도이다.

도 15를 참조하면, 포맷터(570)는 입체영상 데이터를 수신한다(S100). 상기 입체영상 데이터는 수신부(101), 스케일러(540), 믹서(550) 및 FRC(560)로부터 출력된 것일 수 있고, 도 3 및 도 4에서 전술된 포맷을 가질 수 있다. 여기서 포맷터(570)는 상기 입체영상 데이터에 포함된 입체영상 프레임을 순차적으로 수신할 수 있다. 상기 입체영상 프레임은 도 7에 도시된 좌안 시점 영상 프레임(710) 및 우안 시점 영상 프레임(710)을 포함할 수 있다.

포맷터(570)는 수신된 입체영상 데이터를 이용하여 영상 프레임을 생성하고, 생성한 영상 프레임을 영상 인터페이스부(580)로 출력한다(S110). 여기서 상기 생성된 영상 프레임은 도 8에 도시된 영상 프레임(810)일 수 있다. 영상 인터페이스부(580)는 포맷터(7570)가 출력한 영상 프레임을 디스플레이(150)로 전송한다.

디스플레이(150)는 포맷터(570)가 생성한 영상 프레임을 스캔한다(S120). 편광필터(920)는 디스플레이(150)가 스캔한 영상 프레임에 포함된 좌안 시점 영상 및 우안 시점 영상을 서로 다른 편광 상태로 편광시킨다. 그리고, 좌안 편광안경(961)은 편광필터(920)에 의해 편광된 좌안 시점 영상을 통과시키고, 편광필터(920)에 의해 편광된 우안 시점 영상을 차단한다. 우안 편광안경(965)은 편광필터(920)에 의해 편광된 우안 시점 영상을 통과시키고, 편광필터(920)에 의해 편광된 좌안 시점 영상을 차단한다.

Claims (13)

1. 편광 안경 방식으로 입체영상을 디스플레이하기 위한 방법에 있어서,
   좌안 시점 영상 데이터 및 우안 시점 영상 데이터를 포함하는 입체영상 데이터를 수신하는 단계;
   상기 수신된 좌안 시점 영상 데이터 및 상기 수신된 우안 시점 영상 데이터를 기초로 영상 프레임을 생성하며, 여기서 상기 생성된 영상 프레임은 제1 화소 데이터에 상기 좌안 시점 영상 프레임 및 상기 우안 시점 영상 프레임 중 하나의 제2 화소 데이터를 포함하고, 상기 생성된 영상 프레임은 상기 제1 화소 데이터에 이웃한 제3 화소 데이터에 다른 하나의 제4 화소 데이터를 포함하는 단계; 및
   상기 생성된 영상 프레임을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 화소 데이터, 상기 제2 화소 데이터, 상기 제3 화소 데이터 및 상기 제4 화소 데이터는 서브 픽셀값인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 생성된 영상 프레임의 제1 화소 데이터 및 제3 화소 데이터는 동일한 행에 서로 이웃하게 배치되는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 방법.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 생성된 영상 프레임의 제1 화소 데이터 및 제3 화소 데이터는 동일한 열에 서로 이웃하게 배치되는 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 방법.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제2 화소 데이터는 상기 제1 화소 데이터와 대응하는 위치에 배치된 것이고, 상기 제4 화소 데이터는 상기 제3 화소 데이터와 대응하는 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 방법.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 좌안 시점 영상 데이터 및 상기 우안 시점 영상 데이터의 해상도는 720×480p, 1280×720p, 1920×1080i, 1920×1080p 및 4k×2k중 하나이고, 상기 해상도가 720×480p인 경우에는, 상기 생성된 영상 프레임의 해상도는 720×480p이고, 상기 해상도가 1280×720p인 경우에는, 상기 생성된 영상 프레임의 해상도는 1280×720p이며, 상기 해상도가 1920×1080i 및 1920×1080p 중 하나인 경우에는, 상기 생성된 영상 프레임의 해상도는 1920×1080p이고, 상기 해상도가 4k×2k인 경우에는, 상기 생성된 영상 프레임의 해상도는 4k×2k인 것을 특징으로 하는 입체영상 디스플레이 방법.
7. 편광 안경 방식으로 입체영상을 디스플레이하는 입체영상 처리 장치에 있어서,
   좌안 시점 영상 데이터 및 우안 시점 영상 데이터를 포함하는 입체영상 데이터를 수신하는 수신부; 및
   제1 화소 데이터에 상기 수신된 좌안 시점 영상 프레임 및 상기 수신된 우안 시점 영상 프레임 중 하나의 제2 화소 데이터를 포함하고, 상기 제1 화소 데이터에 이웃한 제3 화소 데이터에 다른 하나의 제4 화소 데이터를 포함하는 영상 프레임을 생성하는 포맷터를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 처리 장치.
8. 편광 안경 방식으로 입체영상을 디스플레이하는 입체영상 처리 장치에 있어서,
   좌안 시점 영상 데이터를 제1 서브 픽셀에 표시하고, 우안 시점 영상 데이터를 상기 제1 서브 픽셀에 행 방향으로 이웃한 제2 서브 픽셀 및 상기 제1 서브 픽셀에 열 방향으로 이웃한 제3 서브 픽셀에 표시하는 표시패널; 및
   상기 표시된 좌안 시점 영상 데이터 및 상기 표시된 우안 시점 영상 데이터를 서로 다른 편광 상태로 편광시키는 편광필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 처리 장치.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 제1 서브 픽셀과 상기 제3서브 픽셀은 소정의 간격만큼 이격된 것을 특징으로 하는 입체영상 처리 장치.
10. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 서브 픽셀과 상기 제3서브 픽셀 사이에 블랙 스트라이프 또는 블랙 매트릭스가 위치하는 것을 특징으로 하는 입체영상 처리 장치.
11. 제 8항에 있어서,
    상기 표시패널의 서브 픽셀들 사이에 블랙 체커가 위치하는 것을 특징으로 하는 입체영상 처리 장치.
12. 제 8항에 있어서,
    상기 편광필터는,
    상기 표시된 좌안 시점 영상 및 상기 표시된 우안 시점 영상을 선편광시키는 편광필름; 및
    상기 선편광된 좌안 시점 영상 및 상기 선편광된 우안 시점 영상을 서로 다른 방향으로 원편광시키는 파장필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 처리 장치.
13. 서브 픽셀별로 좌안 시점 영상 및 우안 시점 영상을 교대로 표시하는 표시패널;
    상기 표시된 좌안 시점 영상을 제1 방향으로 원편광시키고, 상기 표시된 우안 시점 영상을 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 원편광시키는 파장필름; 및
    상기 원편광된 좌안 시점 영상을 제2 방향으로 원편광시켜 차단하고, 상기 원편광된 우안 시점 영상을 제1 방향으로 원편광시켜 차단하는 편광안경을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 처리 장치.

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