KR20150116302A - 영상표시장치, 및 그 동작방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상표시장치, 및 그 동작방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치는, 사용자 시야각에 대응하는 비선형 스케일링 팩터를 출력하는 비선형 스케일링 제어부와, 곡면 표시 모드인 경우, 수신되는 영상에 대해, 비선형 스케일링 팩터를 이용하여, 비선형 스케일링을 수행하는 영상 처리부와, 비선형 스케일링된 영상을 표시하는 디스플레이를 포함한다. 이에 의해, 표시되는 영상에 대해 곡면 효과를 줄 수 있게 된다.

Description

영상표시장치, 및 그 동작방법{Image display apparatus, server and method for operating the same}
본 발명은 영상표시장치, 및 그 동작방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 표시되는 영상에 대해 곡면 효과를 줄 수 있는 영상표시장치, 및 그 동작방법에 관한 것이다.
영상표시장치는 사용자가 시청할 수 있는 영상을 표시하는 기능을 갖춘 장치이다. 사용자는 영상표시장치를 통하여 방송을 시청할 수 있다. 영상표시장치는 방송국에서 송출되는 방송신호 중 사용자가 선택한 방송을 디스플레이에 표시한다. 현재 방송은 전세계적으로 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.
본 발명의 목적은, 표시되는 영상에 대해 곡면 효과를 줄 수 있는 영상표시장치, 및 그 동작방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치는, 사용자 시야각에 대응하는 비선형 스케일링 팩터를 출력하는 비선형 스케일링 제어부와, 곡면 표시 모드인 경우, 수신되는 영상에 대해, 비선형 스케일링 팩터를 이용하여, 비선형 스케일링을 수행하는 영상 처리부와, 비선형 스케일링된 영상을 표시하는 디스플레이를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치는, 곡면 표시 모드인 경우, 수신되는 영상에 대해, 비선형 스케일링을 위한 수직 변환비와 수평 변환비에 기초하여, 비선형 스케일링을 수행하는 영상 처리부와, 비선형 스케일링된 영상을 표시하는 디스플레이를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 동작방법은, 영상을 수신하는 단계와, 사용자 시야각 정보를 수신하는 단계와, 사용자 시야각에 기초하여, 수신된 영상에 대한 비선형 스케일링을 수행하는 단계와, 비선형 스케일링된 영상을 표시하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 영상표시장치는, 곡면 표시 모드인 경우, 수신되는 영상에 대해, 사용자 시야각에 대응하는 비선형 스케일링 팩터를 이용하여, 비선형 스케일링을 수행한다. 이에 의해, 화면의 내의 화소의 크기나 위치를 비선형적으로 변경함으로써 곡면 효과를 줄 수 있게 된다. 특히, 평탄한 디스플레이 위에서도 곡면 효과를 줄 수 있게 된다.
곡면 표시 모드 중 오목 모드인 경우에는, 몰입감을 줄 수 있으며, 볼록 모드인 경우에는, 입체감을 줄 수 있게 된다. 따라서, 다양한 영상 시청효과를 나타낼 수 있게 된다.
한편, 비선형 스케일링시, 사용자와의 거리도 고려하여, 비선형 스케일링을 수행할 수 있게 되어, 사용자가 곡면 효과를 더욱 느낄 수 있게 된다.
한편, 비선형 스케일링시, 영상 내의 화소의 휘도를 비선형적으로 변경할 수 있으며, 이에 따라, 몰입감이나 입체감이 더욱 증대될 수 있게 된다.
한편, 사용자의 입력에 기초하여, 오목 모드 또는 볼록 모드에서, 각각 언더 스캔 모드와 오버 스캔 모드 중 어느 하나를 선택할 수 있게 되어, 사용자의 이용 편의성이 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상표시 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 내부 블록도이다.
도 3은 도 2의 제어부의 내부 블록도이다.
도 4는 도 2의 원격제어장치의 제어 방법을 도시한 도면이다.
도 5는 도 2의 원격제어장치의 내부 블록도이다.
도 6은 종래의 일차원 스케일러를 예시한다.
도 7은 다양한 형상의 영상표시장치에서의 사용자와의 관계를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 영상표시장치의 동작방법을 보여주는 순서도이다.
도 9 내지 도 25b는 도 8의 동작방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한, 영상표시장치(100)는, 디스플레이(180)와 카메라(195)를 포함할 수 있다. 이때의 디스플레이(180)는, 평판 디스플레이일 수 있다.
한편, 영상표시장치(100)는, 평판의 디스플레이(180)에서, 곡면 효과가 나도록, 수신되는 영상에 대한 비선형 스케일링을 수행할 수 있다. 특히, 사용자 시야각에 대응하여, 수신되는 영상에 대한 비선형 스케일링을 수행할 수 있다.
이를 위해, 영상표시장치(100)는, 사용자 시야각에 대응하는 비선형 스케일링 팩터를 출력하는 비선형 스케일링 제어부(도 21의 2000)와, 곡면 표시 모드인 경우, 수신되는 영상에 대해, 비선형 스케일링 팩터를 이용하여, 비선형 스케일링을 수행하는 영상 처리부(도 21의 325)를 더 포함할 수 있다
그리고, 디스플레이(180)는, 비선형 스케일링된 영상을 표시할 수 있다. 이에 따라, 평탄한 디스플레이(180) 위에서도 곡면 효과를 줄 수 있게 된다.
한편, 영상 처리부(도 21의 325)는, 비선형 스케일링시, 화면의 내의 화소의 크기나 위치를 비선형적으로 변경함으로써 곡면 효과를 줄 수 있게 된다.
한편, 비선형 스케일링 팩터는, 비선형 스케일링을 위한 수직 변환비와 수평 변환비를 포함할 수 있다.
한편, 영상 처리부(도 21의 325)는, 수직 변환비를 이용하여, 수직 방향 화소에 대한 비선형 스케일링을 수행하고, 수평 변환비를 이용하여, 수평 방향 화소에 대한 비선형 스케일링을 수행할 수 있다.
한편, 영상 처리부(도 21의 325)는, 비선형 스케일링시, 영상 내의 화소의 크기나 위치 중 적어도 하나를 비선형적으로 변경할 수 있다.
한편, 영상 처리부(도 21의 325)는, 비선형 스케일링시, 영상 내의 화소의 휘도를 비선형적으로 변경할 수 있다. 이에 따라, 몰입감이나 입체감이 더욱 증대될 수 있게 된다.
한편, 영상 처리부(도 21의 325)는, 곡면 표시 모드 중, 오목(concave) 모드인 경우, 사용자 시야각이 커질수록, 영상 내의 화소의 크기 및 휘도 중 적어도 하나가 커지도록 제어할 수 있다.
한편, 영상 처리부(도 21의 325)는, 오목 모드 중 언더 스캔 모드인 경우, 비선형 스케일링된 영상은, 오목 영상 영역과 무신호 영역을 포함하도록 비선형 스케일링을 수행하며, 오목 모드 중 오버 스캔 모드인 경우, 비선형 스케일링된 영상은, 오목 영상 영역만을 포함하도록 비선형 스케일링을 수행할 수 있다.
한편, 영상 처리부(도 21의 325)는, 곡면 표시 모드 중, 볼록 모드(convex)인 경우, 사용자 시야각이 커질수록, 영상 내의 화소의 크기 및 휘도 중 적어도 하나가 작아지도록 제어할 수 있다.
한편, 영상 처리부(도 21의 325)는, 볼록 모드 중 언더 스캔 모드인 경우, 비선형 스케일링된 영상은, 볼록 영상 영역과 무신호 영역을 포함하도록 비선형 스케일링을 수행하며, 볼록 모드 중 오버 스캔 모드인 경우, 비선형 스케일링된 영상은, 볼록 영상 영역만을 포함하도록 비선형 스케일링을 수행할 수 있다.
결국, 곡면 표시 모드 중 오목 모드인 경우에는, 몰입감을 줄 수 있으며, 볼록 모드인 경우에는, 입체감을 줄 수 있게 된다. 따라서, 다양한 영상 시청효과를 나타낼 수 있게 된다.
한편, 비선형 스케일링 제어부(도 21의 2000)는, 사용자 시야각 및 사용자와 디스플레이 사이의 거리에 기초하여, 대응하는 비선형 스케일링 팩터를 출력할 수 있다. 특히, 비선형 스케일링시, 사용자와의 거리도 고려하여, 비선형 스케일링을 수행할 수 있게 되어, 사용자가 곡면 효과를 더욱 느낄 수 있게 된다.
한편, 비선형 스케일링 제어부(도 21의 2000)는, 영상 내의 화소의 크기나 위치 중 적어도 하나를 비선형적으로 변경하되, 사용자와 디스플레이 사이의 거리가 멀어질수록, 영상 내의 화소의 크기나 위치 중 적어도 하나가 커지도록 제어할 수 있다.
한편, 사용자의 입력에 기초하여, 오목 모드 또는 볼록 모드에서, 각각 언더 스캔 모드와 오버 스캔 모드 중 어느 하나를 선택할 수 있게 되어, 사용자의 이용 편의성이 증대될 수 있다.
상술한, 곡면 표시 모드에서의 비선형 스케일링에 대해서는, 도 8 이하를 참조하여 보다 상세히 기술한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상표시장치의 내부 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 영상표시장치(100)는, 방송 수신부(105), 외부장치 인터페이스부(130), 저장부(140), 사용자입력 인터페이스부(150), 센서부(미도시), 제어부(170), 디스플레이(180), 오디오 출력부(185)를 포함할 수 있다.
방송 수신부(105)는, 튜너부(110), 복조부(120), 및 네트워크 인터페이스부(130)를 포함할 수 있다. 물론, 필요에 따라, 튜너부(110)와 복조부(120)를 구비하면서 네트워크 인터페이스부(130)는 포함하지 않도록 설계하는 것도 가능하며, 반대로 네트워크 인터페이스부(130)를 구비하면서 튜너부(110)와 복조부(120)는 포함하지 않도록 설계하는 것도 가능하다.
한편, 방송 수신부(105)는, 도면과 달리, 외부장치 인터페이스부(도 2의 135)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 도 1의 셋탑 박스(250)로부터의 방송 신호가, 외부장치 인터페이스부(도 2의 135)를 통해 수신되는 것도 가능하다.
튜너부(110)는, 안테나(50)를 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.
예를 들어, 선택된 RF 방송 신호가 디지털 방송 신호이면 디지털 IF 신호(DIF)로 변환하고, 아날로그 방송 신호이면 아날로그 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호(CVBS/SIF)로 변환한다. 즉, 튜너부(110)는 디지털 방송 신호 또는 아날로그 방송 신호를 처리할 수 있다. 튜너부(110)에서 출력되는 아날로그 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호(CVBS/SIF)는 제어부(170)로 직접 입력될 수 있다.
한편, 튜너부(110)는, 본 발명에서 안테나를 통해 수신되는 RF 방송 신호 중 채널 기억 기능을 통하여 저장된 모든 방송 채널의 RF 방송 신호를 순차적으로 선택하여 이를 중간 주파수 신호 혹은 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호로 변환할 수 있다.
한편, 튜너부(110)는, 복수 채널의 방송 신호를 수신하기 위해, 복수의 튜너를 구비하는 것이 가능하다. 또는, 복수 채널의 방송 신호를 동시에 수신하는 단일 튜너도 가능하다.
복조부(120)는 튜너부(110)에서 변환된 디지털 IF 신호(DIF)를 수신하여 복조 동작을 수행한다.
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.
복조부(120)에서 출력한 스트림 신호는 제어부(170)로 입력될 수 있다. 제어부(170)는 역다중화, 영상/음성 신호 처리 등을 수행한 후, 디스플레이(180)에 영상을 출력하고, 오디오 출력부(185)로 음성을 출력한다.
외부장치 인터페이스부(130)는, 접속된 외부 장치(190)와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 이를 위해, 외부장치 인터페이스부(130)는, A/V 입출력부(미도시) 또는 무선 통신부(미도시)를 포함할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(130)는, DVD(Digital Versatile Disk), 블루레이(Blu ray), 게임기기, 카메라, 캠코더, 컴퓨터(노트북), 셋탑 박스 등과 같은 외부 장치와 유/무선으로 접속될 수 있으며, 외부 장치와 입력/출력 동작을 수행할 수도 있다.
A/V 입출력부는, 외부 장치의 영상 및 음성 신호를 입력받을 수 있다. 한편, 무선 통신부는, 다른 전자기기와 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(135)는, 영상표시장치(100)를 인터넷망을 포함하는 유/무선 네트워크와 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스부(135)는, 네트워크를 통해, 인터넷 또는 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 운영자가 제공하는 컨텐츠 또는 데이터들을 수신할 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.
또한, 저장부(140)는 외부장치 인터페이스부(130)로 입력되는 영상, 음성 또는 데이터 신호의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 저장부(140)는, 채널 맵 등의 채널 기억 기능을 통하여 소정 방송 채널에 관한 정보를 저장할 수 있다.
도 2의 저장부(140)가 제어부(170)와 별도로 구비된 실시예를 도시하고 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 저장부(140)는 제어부(170) 내에 포함될 수 있다.
사용자입력 인터페이스부(150)는, 사용자가 입력한 신호를 제어부(170)로 전달하거나, 제어부(170)로부터의 신호를 사용자에게 전달한다.
예를 들어, 원격제어장치(200)로부터 전원 온/오프, 채널 선택, 화면 설정 등의 사용자 입력 신호를 송신/수신하거나, 전원키, 채널키, 볼륨키, 설정치 등의 로컬키(미도시)에서 입력되는 사용자 입력 신호를 제어부(170)에 전달하거나, 사용자의 제스처를 센싱하는 센서부(미도시)로부터 입력되는 사용자 입력 신호를 제어부(170)에 전달하거나, 제어부(170)로부터의 신호를 센서부(미도시)로 송신할 수 있다.
제어부(170)는, 튜너부(110) 또는 복조부(120) 또는 외부장치 인터페이스부(130)를 통하여, 입력되는 스트림을 역다중화하거나, 역다중화된 신호들을 처리하여, 영상 또는 음성 출력을 위한 신호를 생성 및 출력할 수 있다.
제어부(170)에서 영상 처리된 영상 신호는 디스플레이(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.
도 2에는 도시되어 있지 않으나, 제어부(170)는 역다중화부, 영상처리부 등을 포함할 수 있다. 이에 대해서는 도 3을 참조하여 후술한다.
그 외, 제어부(170)는, 영상표시장치(100) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는 튜너부(110)를 제어하여, 사용자가 선택한 채널 또는 기저장된 채널에 해당하는 RF 방송을 선택(Tuning)하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(170)는 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 영상표시장치(100)를 제어할 수 있다.
한편, 제어부(170)는, 영상을 표시하도록 디스플레이(180)를 제어할 수 있다. 이때, 디스플레이(180)에 표시되는 영상은, 정지 영상 또는 동영상일 수 있으며, 2D 영상 또는 3D 영상일 수 있다.
한편, 제어부(170)는 디스플레이(180)에 표시되는 영상 중에, 소정 2D 오브젝트에 대해 3D 오브젝트로 생성하여 표시되도록 할 수 있다. 예를 들어, 오브젝트는, 접속된 웹 화면(신문, 잡지 등), EPG(Electronic Program Guide), 다양한 메뉴, 위젯, 아이콘, 정지 영상, 동영상, 텍스트 중 적어도 하나일 수 있다.
이러한 3D 오브젝트는, 디스플레이(180)에 표시되는 영상과 다른 깊이를 가지도록 처리될 수 있다. 바람직하게는 3D 오브젝트가 디스플레이(180)에 표시되는 영상에 비해 돌출되어 보이도록 처리될 수 있다.
한편, 제어부(170)는, 카메라(195)로부터 촬영된 영상에 기초하여, 사용자의 위치를 인식할 수 있다. 예를 들어, 사용자와 영상표시장치(100) 간의 거리(z축 좌표)를 파악할 수 있다. 그 외, 사용자 위치에 대응하는 디스플레이(180) 내의 x축 좌표, 및 y축 좌표를 파악할 수 있다.
한편, 도면에 도시하지 않았지만, 채널 신호 또는 외부 입력 신호에 대응하는 썸네일 영상을 생성하는 채널 브라우징 처리부가 더 구비되는 것도 가능하다. 채널 브라우징 처리부는, 복조부(120)에서 출력한 스트림 신호(TS) 또는 외부장치 인터페이스부(130)에서 출력한 스트림 신호 등을 입력받아, 입력되는 스트림 신호로부터 영상을 추출하여 썸네일 영상을 생성할 수 있다. 생성된 썸네일 영상은 복호화딘 영상 등과 함께 스트림 복호화되어 제어부(170)로 입력될 수 있다. 제어부(170)는 입력된 썸네일 영상을 이용하여 복수의 썸네일 영상을 구비하는 썸네일 리스트를 디스플레이(180)에 표시할 수 있다.
이때의 썸네일 리스트는, 디스플레이(180)에 소정 영상을 표시한 상태에서 일부 영역에 표시되는 간편 보기 방식으로 표시되거나, 디스플레이(180)의 대부분 영역에 표시되는 전체 보기 방식으로 표시될 수 있다. 이러한 썸네일 리스트 내의 썸네일 영상은 순차적으로 업데이트 될 수 있다.
디스플레이(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.
디스플레이(180)는 PDP, LCD, OLED, 플렉시블 디스플레이(flexible display)등이 가능하며, 또한, 3차원 디스플레이(3D display)가 가능할 수도 있다.
이러한, 3차원 영상 시청을 위해, 디스플레이(180)는, 추가 디스플레이 방식과 단독 디스플레이 방식으로 나뉠 수 있다.
단독 디스플레이 방식은, 별도의 추가 디스플레이, 예를 들어 안경(glass) 등이 없이, 디스플레이(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, 디스플레이(180) 외에 시청장치(미도시)로서 추가 디스플레이를 사용하여, 3D 영상을 구현할 수 있는 것으로서, 그 예로, 헤드 마운트 디스플레이(HMD) 타입, 안경 타입 등 다양한 방식이 적용될 수 있다.
한편, 안경 타입은, 편광 안경 타입 등의 패시브(passive) 방식과, 셔터 글래스(ShutterGlass) 타입 등의 액티브(active) 방식으로 다시 나뉠 수 있다. 그리고, 헤드 마운트 디스플레이 타입에서도 패시브 방식과 액티브 방식으로 나뉠 수 있다.
한편, 시청장치(미도시)는, 입체 영상 시청이 가능한 3D용 글래스일 수도 있다. 3D용 글래스(미도시)는, 패시브 방식의 편광 글래스 또는 액티브 방식의 셔터 글래스를 포함할 수 있으며, 상술한 헤드 마운트 타입도 포함하는 개념일 수 있다.
한편, 디스플레이(180)는, 터치 스크린으로 구성되어 출력 장치 이외에 입력 장치로 사용되는 것도 가능하다.
오디오 출력부(185)는, 제어부(170)에서 음성 처리된 신호를 입력 받아 음성으로 출력한다.
카메라(195)는 사용자를 촬영한다. 카메라(195)는 1 개의 카메라로 구현되는 것이 가능하나, 이에 한정되지 않으며, 복수 개의 카메라로 구현되는 것도 가능하다. 한편, 카메라(195)는 디스플레이(180) 상부에 영상표시장치(100)에 매립되거나 또는 별도로 배치될 수 있다. 카메라(195)에서 촬영된 영상 정보는 제어부(170)에 입력될 수 있다.
제어부(170)는, 카메라(195)로부터 촬영된 영상, 또는 센서부(미도시)로부터의 감지된 신호 각각 또는 그 조합에 기초하여 사용자의 제스처를 감지할 수 있다.
전원 공급부(190)는, 영상표시장치(100) 전반에 걸쳐 해당 전원을 공급한다. 특히, 시스템 온 칩(System On Chip,SOC)의 형태로 구현될 수 있는 제어부(170)와, 영상 표시를 위한 디스플레이(180), 및 오디오 출력을 위한 오디오 출력부(185)에 전원을 공급할 수 있다.
구체적으로, 전원 공급부(190)는, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 직류 전원의 레벨을 변환하는 dc/dc 컨버터를 구비할 수 있다.
원격제어장치(200)는, 사용자 입력을 사용자입력 인터페이스부(150)로 송신한다. 이를 위해, 원격제어장치(200)는, 블루투스(Bluetooth), RF(Radio Frequency) 통신, 적외선(IR) 통신, UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 방식 등을 사용할 수 있다. 또한, 원격제어장치(200)는, 사용자입력 인터페이스부(150)에서 출력한 영상, 음성 또는 데이터 신호 등을 수신하여, 이를 원격제어장치(200)에서 표시하거나 음성 출력할 수 있다.
한편, 상술한 영상표시장치(100)는, 고정형 또는 이동형 디지털 방송 수신 가능한 디지털 방송 수신기일 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 영상표시장치(100)의 블록도는 본 발명의 일실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 영상표시장치(100)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. 즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
한편, 영상표시장치(100)는 도 2에 도시된 바와 달리, 도 2의 도시된 튜너부(110)와 복조부(120)를 구비하지 않고, 네트워크 인터페이스부(130) 또는 외부장치 인터페이스부(130)를 통해서, 영상 컨텐츠를 수신하고, 이를 재생할 수도 있다.
한편, 영상표시장치(100)는, 장치 내에 저장된 영상 또는 입력되는 영상의 신호 처리를 수행하는 영상신호 처리장치의 일예이다, 영상신호 처리장치의 다른 예로는, 도 2에서 도시된 디스플레이(180)와 오디오 출력부(185)가 제외된 셋탑 박스, 상술한 DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 게임기기, 컴퓨터 등이 더 예시될 수 있다.
도 3은 도 2의 제어부의 내부 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 의한 제어부(170)는, 역다중화부(310), 영상 처리부(320), 프로세서(330), OSD 생성부(340), 믹서(345), 프레임 레이트 변환부(350), 및 포맷터(360)를 포함할 수 있다. 그 외 오디오 처리부(미도시), 데이터 처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
역다중화부(310)는, 입력되는 스트림을 역다중화한다. 예를 들어, MPEG-2 TS가 입력되는 경우 이를 역다중화하여, 각각 영상, 음성 및 데이터 신호로 분리할 수 있다. 여기서, 역다중화부(310)에 입력되는 스트림 신호는, 튜너부(110) 또는 복조부(120) 또는 외부장치 인터페이스부(130)에서 출력되는 스트림 신호일 수 있다.
영상 처리부(320)는, 역다중화된 영상 신호의 영상 처리를 수행할 수 있다. 이를 위해, 영상 처리부(320)는, 영상 디코더(225), 및 스케일러(235)를 구비할 수 있다.
영상 디코더(225)는, 역다중화된 영상신호를 복호화하며, 스케일러(235)는, 복호화된 영상신호의 해상도를 디스플레이(180)에서 출력 가능하도록 스케일링(scaling)을 수행한다.
영상 디코더(225)는 다양한 규격의 디코더를 구비하는 것이 가능하다.
한편, 영상 처리부(320)에서 복호화된 영상 신호는, 2D 영상 신호만 있는 경우, 2D 영상 신호와 3D 영상 신호가 혼합된 경우, 및 3D 영상 신호만 있는 경우로 구분될 수 있다.
예를 들어, 외부 장치(190)로부터 입력되는 외부 영상 신호 또는 튜너부(110)에서 수신되는 방송 신호의 방송 영상 신호가, 2D 영상 신호만 있는 경우, 2D 영상 신호와 3D 영상 신호가 혼합된 경우, 및 3D 영상 신호만 있는 경우로 구분될 수 있으며, 이에 따라, 이후의 제어부(170), 특히 영상 처리부(320) 등에서 신호 처리되어, 각각 2D 영상 신호, 2D 영상 신호와 3D 영상 신호의 혼합 신호, 3D 영상 신호가 출력될 수 있다.
한편, 영상 처리부(320)에서 복호화된 영상 신호는, 다양한 포맷의 3D 영상 신호일 수 있다. 예를 들어, 색차 영상(color image) 및 깊이 영상(depth image)으로 이루어진 3D 영상 신호일 수 있으며, 또는 복수 시점 영상 신호로 이루어진 3D 영상 신호 등일 수 있다. 복수 시점 영상 신호는, 예를 들어, 좌안 영상 신호와 우안 영상 신호를 포함할 수 있다.
여기서, 3D 영상 신호의 포맷은, 좌안 영상 신호(L)와 우안 영상 신호(R)를 좌,우로 배치하는 사이드 바이 사이드(Side by Side) 포맷, 상,하로 배치하는 탑 다운(Top / Down) 포맷, 시분할로 배치하는 프레임 시퀀셜(Frame Sequential) 포맷, 좌안 영상 신호와 우안 영상 신호를 라인 별로 혼합하는 인터레이스 (Interlaced) 포맷, 좌안 영상 신호와 우안 영상 신호를 박스 별로 혼합하는 체커 박스(Checker Box) 포맷 등일 수 있다.
프로세서(330)는, 영상표시장치(100) 내 또는 제어부(170) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(330)는 튜너(110)를 제어하여, 사용자가 선택한 채널 또는 기저장된 채널에 해당하는 RF 방송을 선택(Tuning)하도록 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는, 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 영상표시장치(100)를 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는, 네트워크 인터페이스부(135) 또는 외부장치 인터페이스부(130)와의 데이터 전송 제어를 수행할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는, 제어부(170) 내의 역다중화부(310), 영상 처리부(320), OSD 생성부(340) 등의 동작을 제어할 수 있다.
OSD 생성부(340)는, 사용자 입력에 따라 또는 자체적으로 OSD 신호를 생성한다. 예를 들어, 사용자 입력 신호에 기초하여, 디스플레이(180)의 화면에 각종 정보를 그래픽(Graphic)이나 텍스트(Text)로 표시하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 생성되는 OSD 신호는, 영상표시장치(100)의 사용자 인터페이스 화면, 다양한 메뉴 화면, 위젯, 아이콘 등의 다양한 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 생성되는 OSD 신호는, 2D 오브젝트 또는 3D 오브젝트를 포함할 수 있다.
또한, OSD 생성부(340)는, 원격제어장치(200)로부터 입력되는 포인팅 신호에 기초하여, 디스플레이에 표시 가능한, 포인터를 생성할 수 있다. 특히, 이러한 포인터는, 포인팅 신호 처리부에서 생성될 수 있으며, OSD 생성부(240)는, 이러한 포인팅 신호 처리부(미도시)를 포함할 수 있다. 물론, 포인팅 신호 처리부(미도시)가 OSD 생성부(240) 내에 구비되지 않고 별도로 마련되는 것도 가능하다.
믹서(345)는, OSD 생성부(340)에서 생성된 OSD 신호와 영상 처리부(320)에서 영상 처리된 복호화된 영상 신호를 믹싱할 수 있다. 이때, OSD 신호와 복호화된 영상 신호는 각각 2D 신호 및 3D 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 믹싱된 영상 신호는 프레임 레이트 변환부(350)에 제공된다.
프레임 레이트 변환부(Frame Rate Conveter, FRC)(350)는, 입력되는 영상의 프레임 레이트를 변환할 수 있다. 한편, 프레임 레이트 변환부(350)는, 별도의 프레임 레이트 변환 없이, 그대로 출력하는 것도 가능하다.
포맷터(360)는, 프레임 레이트 변환된 3D 영상의 좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임을 배열할 수 있다. 그리고, 3D 시청 장치(미도시)의 좌안 글래스와 우안 글래스의 개방을 위한 동기 신호(Vsync)를 출력할 수 있다.
한편, 포맷터(Formatter)(360)는, 믹서(345)에서 믹싱된 신호, 즉 OSD 신호와 복호화된 영상 신호를 입력받아, 2D 영상 신호와 3D 영상 신호를 분리할 수 있다.
한편, 포맷터(360)는, 3D 영상 신호의 포맷을 변경할 수 있다. 예를 들어, 상술한 다양한 포맷 중 어느 하나의 포맷으로 변경할 수 있다.
한편, 포맷터(360)는, 2D 영상 신호를 3D 영상 신호로 전환할 수도 있다. 예를 들어, 3D 영상 생성 알고리즘에 따라, 2D 영상 신호 내에서 에지(edge) 또는 선택 가능한 오브젝트를 검출하고, 검출된 에지(edge)에 따른 오브젝트 또는 선택 가능한 오브젝트를 3D 영상 신호로 분리하여 생성할 수 있다. 이때, 생성된 3D 영상 신호는, 상술한 바와 같이, 좌안 영상 신호(L)와 우안 영상 신호(R)로 분리되어 정렬될 수 있다.
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 포맷터(360) 이후에, 3D 효과(3-dimensional effect) 신호 처리를 위한 3D 프로세서(미도시)가 더 배치되는 것도 가능하다. 이러한 3D 프로세서(미도시)는, 3D 효과의 개선을 위해, 영상 신호의 밝기(brightness), 틴트(Tint) 및 색조(Color) 조절 등을 처리할 수 있다. 예를 들어, 근거리는 선명하게, 원거리는 흐리게 만드는 신호 처리 등을 수행할 수 있다. 한편, 이러한 3D 프로세서의 기능은, 포맷터(360)에 병합되거나 영상처리부(320) 내에 병합될 수 있다.
한편, 제어부(170) 내의 오디오 처리부(미도시)는, 역다중화된 음성 신호의 음성 처리를 수행할 수 있다. 이를 위해 오디오 처리부(미도시)는 다양한 디코더를 구비할 수 있다.
또한, 제어부(170) 내의 오디오 처리부(미도시)는, 베이스(Base), 트레블(Treble), 음량 조절 등을 처리할 수 있다.
제어부(170) 내의 데이터 처리부(미도시)는, 역다중화된 데이터 신호의 데이터 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 역다중화된 데이터 신호가 부호화된 데이터 신호인 경우, 이를 복호화할 수 있다. 부호화된 데이터 신호는, 각 채널에서 방영되는 방송프로그램의 시작시간, 종료시간 등의 방송정보를 포함하는 EPG(Electronic Program Guide) 정보일 수 있다.
한편, 도 3에서는 OSD 생성부(340)와 영상 처리부(320)으로부터의 신호를 믹서(345)에서 믹싱한 후, 포맷터(360)에서 3D 처리 등을 하는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 믹서가 포맷터 뒤에 위치하는 것도 가능하다. 즉, 영상 처리부(320)의 출력을 포맷터(360)에서 3D 처리하고, OSD 생성부(340)는 OSD 생성과 함께 3D 처리를 수행한 후, 믹서(345)에서 각각의 처리된 3D 신호를 믹싱하는 것도 가능하다.
한편, 도 3에 도시된 제어부(170)의 블록도는 본 발명의 일실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 제어부(170)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다.
특히, 프레임 레이트 변환부(350), 및 포맷터(360)는 제어부(170) 내에 마련되지 않고, 각각 별도로 구비되거나, 하나의 모듈로서 별도로 구비될 수도 있다.
도 4는 도 2의 원격제어장치의 제어 방법을 도시한 도면이다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 디스플레이(180)에 원격제어장치(200)에 대응하는 포인터(205)가 표시되는 것을 예시한다.
사용자는 원격제어장치(200)를 상하, 좌우(도 4의 (b)), 앞뒤(도 4의 (c))로 움직이거나 회전할 수 있다. 영상표시장치의 디스플레이(180)에 표시된 포인터(205)는 원격제어장치(200)의 움직임에 대응한다. 이러한 원격제어장치(200)는, 도면과 같이, 3D 공간 상의 움직임에 따라 해당 포인터(205)가 이동되어 표시되므로, 공간 리모콘 또는 3D 포인팅 장치라 명명할 수 있다.
도 4의 (b)는 사용자가 원격제어장치(200)를 왼쪽으로 이동하면, 영상표시장치의 디스플레이(180)에 표시된 포인터(205)도 이에 대응하여 왼쪽으로 이동하는 것을 예시한다.
원격제어장치(200)의 센서를 통하여 감지된 원격제어장치(200)의 움직임에 관한 정보는 영상표시장치로 전송된다. 영상표시장치는 원격제어장치(200)의 움직임에 관한 정보로부터 포인터(205)의 좌표를 산출할 수 있다. 영상표시장치는 산출한 좌표에 대응하도록 포인터(205)를 표시할 수 있다.
도 4의 (c)는, 원격제어장치(200) 내의 특정 버튼을 누른 상태에서, 사용자가 원격제어장치(200)를 디스플레이(180)에서 멀어지도록 이동하는 경우를 예시한다. 이에 의해, 포인터(205)에 대응하는 디스플레이(180) 내의 선택 영역이 줌인되어 확대 표시될 수 있다. 이와 반대로, 사용자가 원격제어장치(200)를 디스플레이(180)에 가까워지도록 이동하는 경우, 포인터(205)에 대응하는 디스플레이(180) 내의 선택 영역이 줌아웃되어 축소 표시될 수 있다. 한편, 원격제어장치(200)가 디스플레이(180)에서 멀어지는 경우, 선택 영역이 줌아웃되고, 원격제어장치(200)가 디스플레이(180)에 가까워지는 경우, 선택 영역이 줌인될 수도 있다.
한편, 원격제어장치(200) 내의 특정 버튼을 누른 상태에서는 상하, 좌우 이동의 인식이 배제될 수 있다. 즉, 원격제어장치(200)가 디스플레이(180)에서 멀어지거나 접근하도록 이동하는 경우, 상,하,좌,우 이동은 인식되지 않고, 앞뒤 이동만 인식되도록 할 수 있다. 원격제어장치(200) 내의 특정 버튼을 누르지 않은 상태에서는, 원격제어장치(200)의 상,하, 좌,우 이동에 따라 포인터(205)만 이동하게 된다.
한편, 포인터(205)의 이동속도나 이동방향은 원격제어장치(200)의 이동속도나 이동방향에 대응할 수 있다.
도 5는 도 2의 원격제어장치의 내부 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 원격제어장치(200)는 무선통신부(425), 사용자 입력부(435), 센서부(440), 출력부(450), 전원공급부(460), 저장부(470), 제어부(480)를 포함할 수 있다.
무선통신부(425)는 전술하여 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 영상표시장치 중 임의의 어느 하나와 신호를 송수신한다. 본 발명의 실시예들에 따른 영상표시장치들 중에서, 하나의 영상표시장치(100)를 일예로 설명하도록 하겠다.
본 실시예에서, 원격제어장치(200)는 RF 통신규격에 따라 영상표시장치(100)와 신호를 송수신할 수 있는 RF 모듈(421)을 구비할 수 있다. 또한 원격제어장치(200)는 IR 통신규격에 따라 영상표시장치(100)와 신호를 송수신할 수 있는 IR 모듈(423)을 구비할 수 있다.
본 실시예에서, 원격제어장치(200)는 영상표시장치(100)로 원격제어장치(200)의 움직임 등에 관한 정보가 담긴 신호를 RF 모듈(421)을 통하여 전송한다.
또한, 원격제어장치(200)는 영상표시장치(100)가 전송한 신호를 RF 모듈(421)을 통하여 수신할 수 있다. 또한, 원격제어장치(200)는 필요에 따라 IR 모듈(423)을 통하여 영상표시장치(100)로 전원 온/오프, 채널 변경, 볼륨 변경 등에 관한 명령을 전송할 수 있다.
사용자 입력부(435)는 키패드, 버튼, 터치 패드, 또는 터치 스크린 등으로 구성될 수 있다. 사용자는 사용자 입력부(435)를 조작하여 원격제어장치(200)으로 영상표시장치(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다. 사용자 입력부(435)가 하드키 버튼을 구비할 경우 사용자는 하드키 버튼의 푸쉬 동작을 통하여 원격제어장치(200)으로 영상표시장치(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다. 사용자 입력부(435)가 터치스크린을 구비할 경우 사용자는 터치스크린의 소프트키를 터치하여 원격제어장치(200)으로 영상표시장치(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다. 또한, 사용자 입력부(435)는 스크롤 키나, 조그 키 등 사용자가 조작할 수 있는 다양한 종류의 입력수단을 구비할 수 있으며 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
센서부(440)는 자이로 센서(441) 또는 가속도 센서(443)를 구비할 수 있다. 자이로 센서(441)는 원격제어장치(200)의 움직임에 관한 정보를 센싱할 수 있다.
일예로, 자이로 센서(441)는 원격제어장치(200)의 동작에 관한 정보를 x,y,z 축을 기준으로 센싱할 수 있다. 가속도 센서(443)는 원격제어장치(200)의 이동속도 등에 관한 정보를 센싱할 수 있다. 한편, 거리측정센서를 더 구비할 수 있으며, 이에 의해, 디스플레이(180)와의 거리를 센싱할 수 있다.
출력부(450)는 사용자 입력부(435)의 조작에 대응하거나 영상표시장치(100)에서 전송한 신호에 대응하는 영상 또는 음성 신호를 출력할 수 있다. 출력부(450)를 통하여 사용자는 사용자 입력부(435)의 조작 여부 또는 영상표시장치(100)의 제어 여부를 인지할 수 있다.
일예로, 출력부(450)는 사용자 입력부(435)가 조작되거나 무선 통신부(425)을 통하여 영상표시장치(100)와 신호가 송수신되면 점등되는 LED 모듈(451), 진동을 발생하는 진동 모듈(453), 음향을 출력하는 음향 출력 모듈(455), 또는 영상을 출력하는 디스플레이 모듈(457)을 구비할 수 있다.
전원공급부(460)는 원격제어장치(200)으로 전원을 공급한다. 전원공급부(460)는 원격제어장치(200)이 소정 시간 동안 움직이지 않은 경우 전원 공급을 중단함으로서 전원 낭비를 줄일 수 있다. 전원공급부(460)는 원격제어장치(200)에 구비된 소정 키가 조작된 경우에 전원 공급을 재개할 수 있다.
저장부(470)는 원격제어장치(200)의 제어 또는 동작에 필요한 여러 종류의 프로그램, 애플리케이션 데이터 등이 저장될 수 있다. 만일 원격제어장치(200)가 영상표시장치(100)와 RF 모듈(421)을 통하여 무선으로 신호를 송수신할 경우 원격제어장치(200)와 영상표시장치(100)는 소정 주파수 대역을 통하여 신호를 송수신한다. 원격제어장치(200)의 제어부(480)는 원격제어장치(200)와 페어링된 영상표시장치(100)와 신호를 무선으로 송수신할 수 있는 주파수 대역 등에 관한 정보를 저장부(470)에 저장하고 참조할 수 있다.
제어부(480)는 원격제어장치(200)의 제어에 관련된 제반사항을 제어한다. 제어부(480)는 사용자 입력부(435)의 소정 키 조작에 대응하는 신호 또는 센서부(440)에서 센싱한 원격제어장치(200)의 움직임에 대응하는 신호를 무선 통신부(425)를 통하여 영상표시장치(100)로 전송할 수 있다.
영상표시장치(100)의 사용자 입력 인터페이스부(150)는, 원격제어장치(200)와 무선으로 신호를 송수신할 수 있는 무선통신부(151)와, 원격제어장치(200)의 동작에 대응하는 포인터의 좌표값을 산출할 수 있는 좌표값 산출부(415)를 구비할 수 있다.
사용자 입력 인터페이스부(150)는, RF 모듈(412)을 통하여 원격제어장치(200)와 무선으로 신호를 송수신할 수 있다. 또한 IR 모듈(413)을 통하여 원격제어장치(200)이 IR 통신 규격에 따라 전송한 신호를 수신할 수 있다.
좌표값 산출부(415)는 무선통신부(151)를 통하여 수신된 원격제어장치(200)의 동작에 대응하는 신호로부터 손떨림이나 오차를 수정하여 디스플레이(170)에 표시할 포인터(202)의 좌표값(x,y)을 산출할 수 있다.
사용자 입력 인터페이스부(150)를 통하여 영상표시장치(100)로 입력된 원격제어장치(200) 전송 신호는 영상표시장치(100)의 제어부(180)로 전송된다. 제어부(180)는 원격제어장치(200)에서 전송한 신호로부터 원격제어장치(200)의 동작 및 키 조작에 관한 정보를 판별하고, 그에 대응하여 영상표시장치(100)를 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 원격제어장치(200)는, 그 동작에 대응하는 포인터 좌표값을 산출하여 영상표시장치(100)의 사용자 입력 인터페이스부(150)로 출력할 수 있다. 이 경우, 영상표시장치(100)의 사용자 입력 인터페이스부(150)는 별도의 손떨림이나 오차 보정 과정 없이 수신된 포인터 좌표값에 관한 정보를 제어부(180)로 전송할 수 있다.
또한, 다른 예로, 좌표값 산출부(415)가, 도면과 달리 사용자 입력 인터페이스부(150)가 아닌, 제어부(170) 내부에 구비되는 것도 가능하다.
도 6은 종래의 일차원 스케일러를 예시한다.
도면을 참조하면, 종래의 스케일러에 의하면, 제1 영상(710)은, 제2 영상(720)으로 스케일링된다.
한편, 종래의 디스플레이의 화소수(또는 종횡비)에 맞게 영상 신호의 화소수(또는 종횡비)를 변환하여 주는 스케일러(scaler)는, 수평 또는/그리고 수직으로 영상신호의 갯수(화소수, pixel 수)를 일정한 비율 만큼 변화시킨다.
이는 수평이나 수직방향으로만 보면 일차원적인 변환을 하는 것으로써, 수평방향으로 나열된 관계에 있는 화소가 임의의 수평위치에서 수직적으로 움직이거나 수직방향으로 나열된 화소가 임의의 수직위치에서 수평적으로 움직일 수는 없는 것이다.
같은 수직 위치에 있는 화소끼리는 항상 같은 수직 위치를 유지하면서 수평 위치만 바뀌게 되며, 같은 수평 위치에 있는 화소끼리는 항상 같은 수평 위치를 유지하면서 수직 위치만 바뀐다. 그러므로, 종래의 스케일러(scaler)는 일차원 스케일러(scaler)라고 할 수 있다.
앞서 설명한 대로 종횡비 변환을 위한 화소수의 변환 전후는 항상 직사각형을 유지하기 때문에 같은 수평 위치에 있는 화소끼리는 항상 동일한 수평 위치에 놓이게 된다. 마찬가지로 수직위치도 변환전의 수직 위치상의 화소끼리는 변환 후에도 같은 수직위치를 유지한다.
종래의 기술은 화면 전체에 수평 변환비율 또는 수직 변환비율의 2가지 상수만을 가지고 그 비율대로만 선형적으로 변환하기 때문에 영상표시장치 영상의 표시 위치를 임의의 위치에서 상하좌우로 원하는 비율대로 자유롭게 변환할 수는 없다.
도 7은 다양한 형상의 영상표시장치에서의 사용자와의 관계를 도시한 도면이다.
먼저, 도 7의 (a)는 일정한 곡률의 디스플레이를 가지는, 곡면(curved) 영상표시장치(800)를 예시한다.
도 7의 (a) 곡면(curved) 영상표시장치(800)에서, 곡률 반경과 시청거리가 같을 경우, 사용자(810)는 화면의 중심과 화면의 좌우가 같은 시청거리에 있으므로 몰입감을 느낄 수 있으며, 시야각이 모두 화면의 수직선과 동일하므로 균등한 화질을 느낄 수 있다.
한편, 도 7의 (b)는, 평판 디스플레이(180)를 가지는, 영상표시장치(100)를 예시한다.
도 7의 (b)의, 영상표시장치(100)의 경우, 표준 시청거리인 3H (H: 화면 높이) 거리에, 사용자(810)가 위치하는 경우, 디스플레이(180)의 단부에서 중심 까지, 시청 거리가 각각 달라진다.
특히, 디스플레이(180)의 가장자리인, 좌측 단부 또는 우측 단부의 시야각이, 16.5도(=tan-1((16/9)*0.5/3)) 만큼 생기므로, 디스플레이(180)의 중심과 비교해서 균등한 화질을 느끼기 힘들다. 이에 따라, 디스플레이(180)의 좌측 단부와 우측 단부는, 시청 거리에 반비례하여, 화소가 작게 느껴지는 만큼 몰입감이 저하된다.
또한, 수직으로도 디스플레이(180)의 중심에 비해 화면 상측 단부와, 하측 단부는, 시청 거리, 즉 시야각의 차이가 생기므로 동일한 현상이 나타나게 된다.
본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해, 비선형 스케일링 기법을 제안한다. 이러한 비선형 스케일링 기법에 의하면, 평판 디스플레이(180)에서도 곡면 효과를 가질 수 있게 된다. 한편, 이러한 비선형 스케일링 기법은, 도 7의 (a)의 곡면(curved) 영상표시장치(800)에 적용되는 것도 가능하다.
비선형 스케일링 기법에 대해서는 도 8 이하를 참조하여 보다 상세히 기술한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 영상표시장치의 동작방법을 보여주는 순서도이고, 도 9 내지 도 25b는 도 8의 동작방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 8을 참조하면, 영상표시장치(100)의 제어부(170)는, 영상을 수신한다(S610).
영상표시장치(100)의 제어부(170)는, 방송 영상, 외부 입력 영상, 저장부(140)에 저장된 영상 등을 수신할 수 있다.
한편, 영상표시장치(100)의 제어부(170)는, 사용자 시야각에 대응하는 비선형 스케일링 팩터를 출력하는 비선형 스케일링 제어부(도 21의 2000)와, 곡면 표시 모드인 경우, 수신되는 영상에 대해, 비선형 스케일링 팩터를 이용하여, 비선형 스케일링을 수행하는 영상 처리부(도 21의 325)를 구비할 수 있다.
이에 따라, 영상 처리부(도 21의 325)는, 방송 영상, 외부 입력 영상, 저장부(140)에 저장된 영상 등을 수신할 수 있다.
다음, 영상표시장치(100)의 제어부(170)는, 사용자 시야각 정보를 수신한다(S620).
영상표시장치(100)의 제어부(170), 특히 비선형 스케일링 제어부(도 21의 2000)는, 카메라(195)로부터 사용자 촬영 이미지를 수신할 수 있다. 그리고, 촬영된 이미지로부터 사용자를 인식하고, 사용자 인식에 기초하여, 사용자의 시청 거리, 수평 시야각, 수직 시야각 등을 연산할 수 있다.
또는, 영상표시장치(100)의 제어부(170), 특히 비선형 스케일링 제어부(도 21의 2000)는, 사용자 입력 인터페이스부(150)를 통해 입력되는 사용자 입력 신호에 기초하여, 사용자의 시청 거리, 수평 시야각, 수직 시야각 등을 획득할 수 있다.
다음, 영상표시장치(100)의 제어부(170)는, 사용자 시야각 정보에 기초하여 수신된 영상에 대한 비선형 스케일링을 수행한다(S630).
영상표시장치(100)의 제어부(170), 특히 비선형 스케일링 제어부(도 21의 2000)는, 곡면 표시 모드가 설정된 경우, 사용자 시야각에 대응하는 비선형 스케일링 팩터를 영상 처리부(도 21의 325)로 출력할 수 있다.
한편, 비선형 스케일링 팩터는, 비선형 스케일링을 위한 수직 변환비와 수평 변환비를 포함할 수 있다.
한편, 영상 처리부(도 21의 325)는, 수직 변환비를 이용하여, 수직 방향 화소에 대한 비선형 스케일링을 수행하고, 수평 변환비를 이용하여, 수평 방향 화소에 대한 비선형 스케일링을 수행할 수 있다.
한편, 영상 처리부(도 21의 325)는, 비선형 스케일링시, 영상 내의 화소의 크기나 위치 중 적어도 하나를 비선형적으로 변경할 수 있다.
한편, 영상 처리부(도 21의 325)는, 비선형 스케일링시, 영상 내의 화소의 휘도를 비선형적으로 변경할 수 있다. 이에 따라, 몰입감이나 입체감이 더욱 증대될 수 있게 된다.
한편, 영상 처리부(도 21의 325)는, 곡면 표시 모드 중, 오목 모드인 경우, 사용자 시야각이 커질수록, 영상 내의 화소의 크기 및 휘도 중 적어도 하나가 커지도록 제어할 수 있다.
한편, 영상 처리부(도 21의 325)는, 오목 모드 중 언더 스캔 모드인 경우, 비선형 스케일링된 영상은, 오목 영상 영역과 무신호 영역을 포함하도록 비선형 스케일링을 수행하며, 오목 모드 중 오버 스캔 모드인 경우, 비선형 스케일링된 영상은, 오목 영상 영역만을 포함하도록 비선형 스케일링을 수행할 수 있다.
한편, 영상 처리부(도 21의 325)는, 곡면 표시 모드 중, 볼록 모드인 경우, 사용자 시야각이 커질수록, 영상 내의 화소의 크기 및 휘도 중 적어도 하나가 작아지도록 제어할 수 있다.
한편, 영상 처리부(도 21의 325)는, 볼록 모드 중 언더 스캔 모드인 경우, 비선형 스케일링된 영상은, 볼록 영상 영역과 무신호 영역을 포함하도록 비선형 스케일링을 수행하며, 볼록 모드 중 오버 스캔 모드인 경우, 비선형 스케일링된 영상은, 볼록 영상 영역만을 포함하도록 비선형 스케일링을 수행할 수 있다.
한편, 비선형 스케일링 제어부(도 21의 2000)는, 사용자 시야각 및 사용자와 디스플레이 사이의 거리에 기초하여, 대응하는 비선형 스케일링 팩터를 출력할 수 있다. 특히, 비선형 스케일링시, 사용자와의 거리도 고려하여, 비선형 스케일링을 수행할 수 있게 되어, 사용자가 곡면 효과를 더욱 느낄 수 있게 된다.
한편, 비선형 스케일링 제어부(도 21의 2000)는, 영상 내의 화소의 크기나 위치 중 적어도 하나를 비선형적으로 변경하되, 사용자와 디스플레이 사이의 거리가 멀어질수록, 영상 내의 화소의 크기나 위치 중 적어도 하나가 커지도록 제어할 수 있다.
다음, 영상표시장치(100)의 디스플레이(180)는, 비선형 스케일링된 영상을 표시한다(S640).
영상표시장치(100)의 디스플레이(180)는, 영상 처리부(도 21의 325)로부터 비선형 스케일링된 영상을 수신하여, 이를 표시한다. 이에 따라, 평탄한 디스플레이(180) 위에서도 곡면 효과를 줄 수 있게 된다.
한편, 디스플레이(180)는, 곡면 표시 모드 중 오목 모드에 대응하는 영상, 블록 모드에 대응하는 영상 등 중 어느 하나를 표시할 수 있다. 또는 오목 모드와 블록 모드에 대해, 언더 스캔 모드와 오버 스캔 모드에 대응하는 영상을 표시할 수 있다.
도 9a 내지 도 10b는, 본 발명에 의한 이차원의 비선형 스케일링의 다양한 예를 예시한다.
곡면 효과를 나타내기 위한 이차원 비선형 스케일링은, 우선 종래의 종횡비 변환을 위한 화소수의 변환 후에 화소의 수를 디스플레이(180)의 화소에 맞게 일치시킨 이후에 수행될 수 있다.
곡면 효과에는 도 9a 내지 도 9b와 같은 오목한 곡면 효과와, 도 10a 내지 도 10b와 같은 볼록한 곡면 효과가 있다.
오목한 곡면 효과는 마치 영화관이나 곡면 영상표시장치에서와 같은 오목한 곡면 스크린을 보듯이 몰입감을 높여주는 효과가 있으며, 볼록한 곡면 효과는 중간 부분을 외곽 부분보다 점진적으로 확대함으로써 마치 튀어나오는 듯한 입체감을 향상시켜 주는 효과가 있다.
도 9a 내지 도 9b는 본 발명의 이차원 스케일러에 의한 오목 곡면 효과의 예를 보여준다.
도 9a는 언더 스캔(under-scan)으로서 화소 데이터가 축소됨으로 인해 화면의 남는 부분을 무신호로 처리하는 경우이다.
이러한 비선형 변환에 의해, 비선형 스케일링 이전의 영상(910) 내의 화소의 가로 크기(a0), 세로 크기(b0)와, 비선형 스케일링 영상 내의 화소의 가로 크기(a1, a2), 화소의 세로 크기(b1, b2)는 다음의 수학식 1과 같이 서로 다른 비율을 가지게 된다.
Figure pat00001
한편, 언더 스캔에 따라, 비선형 스케일링 영상은, 비선형 스케일링 기반의 오목 영상 영역(915)와 무신호 영역(917)을 포함한다.
도 9b는 오버 스캔(over-scan) 방식으로 화면의 표시 부분을 가득 채우고 가장자리의 표시를 못하는 부분의 데이터는 버리는 경우를 보여준다.
도 9a와 유사하게, 비선형 스케일링 이전의 영상(910) 내의 화소의 가로 크기(a0), 세로 크기(b0)와, 비선형 스케일링 영상 내의 화소의 가로 크기, 화소의 세로 크기는 서로 다른 비율을 가지게 된다.
한편, 오버 스캔에 따라, 비선형 스케일링 영상은, 무신호 영역 없이, 비선형 스케일링 기반의 오목 영상 영역(925)만을 포함한다.
도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 이차원 스케일러에 의한 볼록 곡면 효과의 예를 보여준다.
도 10a는 언더 스캔(under-scan)으로서 화소 데이터가 축소됨으로 인해 화면의 남는 부분을 무신호로 처리하는 경우이다.
비선형 스케일링 이전의 영상(910) 내의 화소의 가로 크기(a0), 세로 크기(b0)와, 비선형 스케일링 영상 내의 화소의 가로 크기, 화소의 세로 크기는 서로 다른 비율을 가지게 된다.
한편, 언더 스캔에 따라, 비선형 스케일링 영상은, 비선형 스케일링 기반의 볼록 영상 영역(1015)와 무신호 영역(1017)을 포함한다.
도 10b는 오버 스캔(over-scan) 방식으로 화면의 표시 부분을 가득 채우고 가장자리의 표시를 못하는 부분의 데이터는 버리는 경우를 보여준다.
비선형 스케일링 이전의 영상(910) 내의 화소의 가로 크기(a0), 세로 크기(b0)와, 비선형 스케일링 영상 내의 화소의 가로 크기, 화소의 세로 크기는 서로 다른 비율을 가지게 된다.
한편, 오버 스캔에 따라, 비선형 스케일링 영상은, 무신호 영역 없이, 비선형 스케일링 기반의 볼록 영상 영역(1025)만을 포함한다.
도 11은 사용자의 시선에 기초한 시야각 연산 방법을 예시한다.
먼저, 사용자(810)가 디스플레이(180)의 중심을 보고 있는 경우의 시야각이 0도 라고 설정하고, 사용자의 시선이 디스플레이(180)의 양 측면으로 갈수록, 시야각이 증가하는 것으로 설정한다.
디스플레이(180) 상의 각 시청지점에 대한 시야각 연산은, 다음의 수학식 2를 참조한다.
Figure pat00002
여기서, D는, 디스플레이(180)의 중심과 사용자(810) 사이의 거리를 나타내며, 특히, 디스플레이(180)의 높이의 배수로 표현될 수 있다. 또한, PH는, 디스플레이(180)의 중심에서 시야각 측정 부분까지 수평 거리를 나타내며, 특히, 디스플레이(180)의 높이의 배수로 표현될 수 있다. 또한, PV는, 디스플레이(180)의 중심에서 시야각 측정 부분까지의 수직 거리를 나타내며, 특히, 디스플레이(180)의 높이의 배수로 표현될 수 있다.
한편, 디스플레이(180)의 가로 대 세로 크기의 비율이 16:9인 경우, PH 앞의 계수로 16/9가 사용되며, 이 계수는, 디스플레이(180)의 가로 대 세로 크기의 비율에 따라, 가변될 수 있다.
상기 수학식 2에 의해, 도 12와 같은, 시야각 결과를 얻을 수 있다.
도 12 및 도 13은 사용자의 시선에 따른 다양한 시야각을 예시한다.
도면을 참조하면, 디스플레이(180)의 중심에서 3H 거리에 있는 사용자(810)가, 디스플레이(180)의 정 중앙을 보고 있는 경우, 시야각은 0도이며, 디스플레이(180)의 좌측 단부와 우측 단부는, 수평 시야각이, 각각 16.5도가 된다.
한편, 디스플레이(180)의 상측 단부와 하측 단부는, 수직 시야각이 각각 9.46도가 된다.
한편, 디스플레이(180)의 네 모서리는, 16.5도의 수평 시야각과 9.46도의 수직 시야각이 합성되어, 방위각(azimuth angle)을 이루므로, 가장 큰 18.78도가 된다.
한편, 디스플레이(180)의 각 지점 마다, 실제 시청 거리도 다르므로, 시야각 뿐만 아니라, 시각적으로 화소 크기도 차이가 나게 된다.
즉, 디스플레이(180)의 가장자리로 갈수록 사용자(810)와 화소 간의 거리가 멀어져서 화소가 작게 보인다. 이에 따라, 이를 보상할려면 거리의 역수를 연산할 필요가 있다.
도 14는 상술한 오목 모드에서의 언더 스캔 방식에 의한 스케일링 팩터를 예시한다.
오목 모드는, 디스플레이(180)의 중심의 화소의 크기가 가장 작고, 디스플레이(180)의 네 모서리의 화소의 크기가 가장 크도록, 비선형 스케일링하는 것이다.
특히, 언더 스캔 모드인 경우, 디스플레이(180)의 네 모서리의 스케일링 비율을 1로 설정하고, 디스플레이(180)의 중심으로 갈수록, 스케일링 비율이 작아지도록 설정한다. 특히, 이때의 스케일링 비율은, 도 13의 시야각 정보를 이용한다.
이에 따라, 스케일링 비율은, 디스플레이(180)의 중심이 0.947, 상측 단부 및 하측 단부는, 0.960, 좌측 단부와 하측 단부는, 0.987일 수 있다.
결국, 도 14에 의하면, 비선형 스케일링 기법에 의해, 화소의 크기가 가변하게 된다.
도 15는 상술한 오목 모드에서의 오버 스캔 방식에 의한 스케일링 팩터를 예시한다.
오목 모드는, 디스플레이(180)의 중심의 화소의 크기가 가장 작고, 디스플레이(180)의 네 모서리의 화소의 크기가 가장 크도록, 비선형 스케일링하는 것이다.
특히, 오버 스캔 모드인 경우, 디스플레이(180)의 중심의 스케일링 비율을 1로 설정하고, 디스플레이(180)의 네 모서리로 갈수록, 스케일링 비율이 커지도록 설정한다. 특히, 이때의 스케일링 비율은, 도 13의 시야각 정보를 이용한다.
이에 따라, 스케일링 비율은, 디스플레이(180)의 중심이 1, 상측 단부 및 하측 단부는, 1.014, 좌측 단부와 하측 단부는, 1.043, 네 모서리는, 1.056일 수 있다.
결국, 도 15에 의하면, 비선형 스케일링 기법에 의해, 화소의 크기가 가변하게 된다.
도 16은 오목 모드 중 언더 스캔 모드에 의한 비선형 스케일링에 의해, 화소의 수직 방향 이동을 보여주는 도면이다.
각 화소의 위치가 후술하는 프레임 메모리(도 21의 2025)의 수직 어드레스에 의해 저장되는 위치에 대응할 수 있다.
도면에서는 편의상 0-100까지의 수평 라인에 대해, 각각, 화소가 비선형 스케일링되어, 수직 방향으로 이동하는 것을 예시한다. 도면을 보면, 디스플레이(180)의 중심 라인인 50 라인에서는, 수직 방향의 이동 없이 그대로이며, 중심 라인에서 멀어질수록, 디스플레이 중심 방향으로, 화소들이 수직 이동하는 것을 알 수 있다.
도 17은 오목 모드 중 언더 스캔 모드에 의한 비선형 스케일링에 의해, 화소의 수평 방향 이동을 보여주는 도면이다.
각 화소의 위치가 후술하는 프레임 메모리(도 21의 2025)의 수평 어드레스에 의해 저장되는 위치에 대응할 수 있다.
도면에서는 편의상 0-100까지의 수직 라인에 대해, 각각, 화소가 비선형 스케일링되어, 수평 방향으로 이동하는 것을 예시한다. 도면을 보면, 디스플레이(180)의 중심 라인인 50 라인에서는, 수평 방향의 이동 없이 그대로이며, 중심 라인에서 멀어질수록, 디스플레이 중심 방향으로, 화소들이 수평 이동하는 것을 알 수 있다.
도 18은 도 16과 도 17의 합성에 의한, 화소의 수직 방향 이동 및 수평 방향 이동을 보여주는 도면이다.
이에 따라, 오목 모드 중 언더 스캔 모드에 의한, 비선형 스케일링이 수행된다.
한편, 볼록 모드 중 언더 스캔 모드에서는, 도면에서는 도시하지 않았지만, 도 16과 반대로, 디스플레이(180)의 수평 중심 라인인 50 라인에서는, 수직 방향의 이동 없이 그대로이며, 중심 라인에서 멀어질수록, 디스플레이 가장 자리 방향으로, 화소들이 수직 이동할 수 있다. 또한, 디스플레이(180)의 수직 중심 라인인 50 라인에서는, 수평 방향의 이동 없이 그대로이며, 중심 라인에서 멀어질수록, 디스플레이 가장 자리 방향으로, 화소들이 수평 이동할 수 있다.
한편, 도 18과 달리, 화소의 수직 방향 이동 및 수평 방향 이동을, 수직 방향 이동으로만 대체하는 것도 가능하다.
도 20은, 도 16과 유사하게, 화소의 수직 방향 이동을 예시한다.
다만, 도 18의 수평 방향 이동도, 수직 방향 이동으로 반영하였으므로, 수직 방향 이동량이, 도 16 또는 도 18에 비해, 더 큰 것을 알 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 디스플레이(180)의 중심에서, 가장자리 방향으로 멀어질수록, 사용자 시선에 의한 시야각이 증가하면서, 사용자가 느끼는 휘도가 감소하게 된다.
즉, 도 19와 같은, 휘도 감소율을 보인다. 도면에서는, 시야각 0도를 100% 휘도로 가정했을 때 시야각이 커짐으로써 점점 휘도 감쇄율이 증가함을 나타낸다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 의한, 비선형 스케일링시, 휘도 성분을 가변하는 것도 가능하다. 이에 대해서는, 도 21 이하를 참조하여 기술한다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 내부 블록도이다.
영상표시장치(100)는, 평판의 디스플레이(180)에서, 곡면 효과가 나도록, 수신되는 영상에 대한 비선형 스케일링을 수행할 수 있다. 특히, 사용자 시야각에 대응하여, 수신되는 영상에 대한 비선형 스케일링을 수행할 수 있다.
도면을 참조하면, 영상표시장치(100)는, 비선형 스케일링 팩터를 이용하여, 비선형 스케일링을 수행하는 영상 처리부(325)와, 사용자 시야각에 대응하는 비선형 스케일링 팩터를 출력하는 비선형 스케일링 제어부(2000)를 구비할 수 있다. 그리고,
그리고, 디스플레이(180)는, 비선형 스케일링된 영상을 표시할 수 있다. 이에 따라, 평탄한 디스플레이(180) 위에서도 곡면 효과를 줄 수 있게 된다.
영상 처리부(325)는, 라인 메모리(2010), 휘도 변환부(2015), 화소 변환부(2020), 프레임 메모리(2025), 배경 영역 결합부(2030)를 포함할 수 있다.
비선형 스케릴링 처리부(2000)는, 사용자 인식부(2050), 수평 시야각 연산부(2052), 시청 거리 연산부(2054), 수직 시야각 연산부(2056), 휘도 변환비 생성부(2060), 수직 변환비 추출부(2065), 수평 변환비 추출부(2068), 수직 어드레스 생성부(2075, 수평 어드레스 생성부(2078), 배경 영역 생성부(2080)를 포함할 수 있다.
한편, 영상 처리부(325)는, 입력 영상을 수신한다. 여기서, 입력 영상은, 방송 영상, 메모리에 저장된 영상, 접속된 외부 장치로부터의 외부 입력 영상일 수 있다.
수신되는 입력 영상은, 영상 처리부(325) 내의 라인 메모리(2010)에서 수직 라인 방향 및 수평 라인 방향으로 정렬된다.
그리고, 휘도 변환부(2015)는, 수직 라인 방향 및 수평 라인 방향으로 정렬된 영상 신호에 대해, 휘도 변환을 수행한다. 이때 비선형 스케일링 제어부(2000) 내의 휘도 변환비 생성부(2060)에서 생성된 휘도 변환비를 이용하여, 휘도 변환을 수행할 수 있다.
예를 들어, 곡면 표시 모드 중 오목 모드인 경우, 사용자의 위치가, 디스플레이(180)의 중심인 경우, 디스플레이(180)의 중심에 위치하는 화소의 휘도가 가장 작으며, 디스플레이(180)의 가장자리로 갈수록, 휘도가 커지도록, 휘도 변환을 수행할 수 있다. 특히, 휘도 변환비 생성부(2060)가 이와 같은, 휘도 변환비를 생성하여, 휘도 변환부(2015)로 제공할 수 있다.
다른 예로, 곡면 표시 모드 중 볼록 모드인 경우, 사용자의 위치가, 디스플레이(180)의 중심인 경우, 디스플레이(180)의 중심에 위치하는 화소의 휘도가 가장 크며, 디스플레이(180)의 가장자리로 갈수록, 휘도가 작아지도록, 휘도 변환을 수행할 수 있다. 특히, 휘도 변환비 생성부(2060)가 이와 같은, 휘도 변환비를 생성하여, 휘도 변환부(2015)로 제공할 수 있다.
다음, 휘도 변환된 영상 신호들은, 화소 변환부(2020)에서, 화소 변환의 크기 또는 위치 중 적어도 하나가 가변된다.
화소 변환부(2020)는, 수직 방향 화소 변환부(2022)와, 수평 방향 화소 변환부(2024)를 구비할 수 있으며, 입력되는 영상 신호에 대해, 각각 수직 방향 화소 변환과, 수평 방향 화소 변환을 수행할 수 있다.
예를 들어, 오목 모드 중 언더 스캔 모드인 경우, 도 14의 표를 기반으로, 수직 방향 화소 변환을 수행하여, 도 16과 같은, 수직 방향 화소 이동이 수행될 수 있으며, 도 14의 표를 기반으로, 수평 방향 화소 변환을 수행하여, 도 17과 같은, 수평 방향 화소 이동이 수행될 수 있다. 결국, 도 18과 같은, 수직, 수평 방향의 화소 이동이 수행된 영상 신호가 출력될 수 있다.
한편, 수직 변환비와 수평 변환비는, 비선형 스케일링 제어부(2000) 내의 수직 변환비 추출부(2065)와 수평 변환비 추출부(2068)에서 생성될 수 있다.
수직 변환비 추출부(2065)와 수평 변환비 추출부(2068)는, 사용자 시야각 정보에 기초하여, 산출될 수 있다.
카메라(195)를 통해, 촬영된 사용자 이미지에 기초하여, 사용자 인식부(2050)는, 사용자를 인식하며, 사용자의 위치 및 사용자의 시선도 인식할 수 있다. 그리고, 수평 시야각 연산부(2052), 수직 시야각 연산부(2056)는, 사용자 위치 또는 시선에 기초하여, 수평 시야각과 수직 시야각을 연산한다.
예를 들어, 사용자가 디스플레이(180)의 중심에 위치하는 경우, 도 13과 같은, 수평 시야각과 수직 시야각을 연산할 수 있다.
한편, 시청 거리 연산부(2054)는, 사용자 위치에 기초하여, 사용자의 거리를 연산할 수 있다.
한편, 카메라(195) 외에, 별도로 사용자 입력에 의해, 수평 시야각, 시청 거리, 수직 시야각이 입력되는 것도 가능하다.
연산된 수평 시야각과 수직 시야각, 및 사용자 거리는, 각각, 휘도 변환비 생성부(2060), 수직 변환비 추출부(2065), 수평 변환비 추풀부(2068)에 입력되어, 사용될 수 있다.
수직 변환비 추출부(2065)와 수평 변환비 추출부(2068)는, 곡면 표시 모드 중 오목 모드 또는 볼록 모드에 따라, 서로 다른 변환비를 추출한다. 또한, 각 모드 중 언더 스캔 모드 또는 오버 스캔 모드에 따라, 서로 다른 변환비를 추출한다.
한편, 수직 변환비 추출부(2065)와 수평 변환비 추출부(2068)에서, 비선형 스케일링 팩터, 특히 수직 변환비와 수평 변환비를 출력하는 경우, 각각의 변환비는, 화소 변환부(2020)로는 물론, 수직 어드레스 생성부(2075)와 수평 어드레스 생성부(2078)로 입력될 수 있다.
상술한 도 16, 도 17과 같이, 비선형 스케일링에 의해 화소가, 수직 이동, 및 수평 이동되므로, 수직 어드레스 생성부(2075)는 수직 이동이 고려된 수직 어드레스를 생성하고, 수평 어드레스 생성부(2078)는 수평 이동이 고려된 수평 어드레스를 생성한다.
각각 생성된, 수직 어드레스와 수평 어드레스는 프레임 메모리(2025)에 입력된다.
화소 변환부(2020)에서, 비선형 스케일링된 화소 값은, 프레임 메모리(2025)에서, 변환된 어드레스에 각각 저장된다.
한편, 오목 모드 또는 볼록 모드에서, 언더 스캔 모드로 비선형 스케일링된 경우, 상술한 바와 같이, 각 영상의 가장자리 영역에, 무신호 영역이 포함된다. 즉, 배경 영역이 무신호 상태로 남게 된다.
이러한 무신호 영역에 대해, 별도의 배경 영상 처리하는 것도 가능하다.
이를 위해, 배경 영역 생성부(2080)는, 무신호 영역에 추가될, 배경 영역을 생성하여, 배경 영역 결합부(2030)로 출력할 수 있다. 배경 영역 결합부(2030)는, 언더 스캔 모드인 경우, 비선형 스케일링된 영상 내에, 배경 영상을 결합하여, 디스플레이(180)로 출력할 수 있다. 이때의 배경 영상 결합은, 선택적으로 수행되는 것이 가능하다.
결국, 도 21에 의하면, 비선형 스케일링시, 화면의 내의 화소의 크기나 위치를 비선형적으로 변경함으로써 곡면 효과를 줄 수 있게 된다.
한편, 영상 처리부(325)는, 비선형 스케일링시, 영상 내의 화소의 크기나 위치 중 적어도 하나를 비선형적으로 변경할 수 있다.
한편, 영상 처리부(325)는, 비선형 스케일링시, 영상 내의 화소의 휘도를 비선형적으로 변경할 수 있다. 이에 따라, 몰입감이나 입체감이 더욱 증대될 수 있게 된다.
한편, 영상 처리부(325)는, 곡면 표시 모드 중, 오목 모드인 경우, 사용자 시야각이 커질수록, 영상 내의 화소의 크기 및 휘도 중 적어도 하나가 커지도록 제어할 수 있다.
한편, 영상 처리부(325)는, 오목 모드 중 언더 스캔 모드인 경우, 비선형 스케일링된 영상은, 오목 영상 영역과 무신호 영역을 포함하도록 비선형 스케일링을 수행하며, 오목 모드 중 오버 스캔 모드인 경우, 비선형 스케일링된 영상은, 오목 영상 영역만을 포함하도록 비선형 스케일링을 수행할 수 있다.
한편, 영상 처리부(325)는, 곡면 표시 모드 중, 볼록 모드인 경우, 사용자 시야각이 커질수록, 영상 내의 화소의 크기 및 휘도 중 적어도 하나가 작아지도록 제어할 수 있다.
한편, 영상 처리부(325)는, 볼록 모드 중 언더 스캔 모드인 경우, 비선형 스케일링된 영상은, 볼록 영상 영역과 무신호 영역을 포함하도록 비선형 스케일링을 수행하며, 볼록 모드 중 오버 스캔 모드인 경우, 비선형 스케일링된 영상은, 볼록 영상 영역만을 포함하도록 비선형 스케일링을 수행할 수 있다.
결국, 곡면 표시 모드 중 오목 모드인 경우에는, 몰입감을 줄 수 있으며, 볼록 모드인 경우에는, 입체감을 줄 수 있게 된다. 따라서, 다양한 영상 시청효과를 나타낼 수 있게 된다.
한편, 비선형 스케일링 제어부(2000)는, 사용자 시야각 및 사용자와 디스플레이 사이의 거리에 기초하여, 대응하는 비선형 스케일링 팩터를 출력할 수 있다. 특히, 비선형 스케일링시, 사용자와의 거리도 고려하여, 비선형 스케일링을 수행할 수 있게 되어, 사용자가 곡면 효과를 더욱 느낄 수 있게 된다.
한편, 비선형 스케일링 제어부(2000)는, 영상 내의 화소의 크기나 위치 중 적어도 하나를 비선형적으로 변경하되, 사용자와 디스플레이 사이의 거리가 멀어질수록, 영상 내의 화소의 크기나 위치 중 적어도 하나가 커지도록 제어할 수 있다.
한편, 사용자의 입력에 기초하여, 오목 모드 또는 볼록 모드에서, 각각 언더 스캔 모드와 오버 스캔 모드 중 어느 하나를 선택할 수 있게 되어, 사용자의 이용 편의성이 증대될 수 있다.
도 22a 내지 도 23e는 곡면 표시를 위한 다양한 씬들을 예시한다.
도 22a는, 영상표시장치(100)의 카메라(195)가 사용자(810)를 촬영하는 것을 예시한다.
도 22b는, 사용자 입력에 의해, 또는 카메라 촬영 이후 자동으로, 곡면 표시 모드 화면(2110)이 표시되는 것을 예시한다. 사용자(810)는, 원격제어장치(200)의 포인팅 신호에 기반하여 표시되는 포인터(205)를 이용하여, 오목 모드(2113)와 블록 모드(2116) 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 도면에서는, 오목 모드(2113)를 선택하는 것을 예시한다.
도 22c는 오목 모드 선택 이후, 언더 스캔 모드와 오버 스캔 모드를 선택할 수 있는 화면(2120)이 표시되는 것을 예시한다.
화면(2120)는, 언더 스캔 모드를 나타내는 이미지(2123)와 오버 스캔 모드(2126)를 나타내는 이미지를 포함하는 것을 예시한다. 이에 따라, 사용자는 직관적으로 인식할 수 있게 된다.
이때, 사용자(810)가, 원격제어장치(200)의 포인팅 신호에 기반하여 표시되는 포인터(205)를 이용하여, 언더 스캔 모드를 나타내는 이미지(2123)를 선택하는 경우, 도 22d와 같이, 오목 모드 하의 언더 스캔 모드 이미지(2130)가 표시될 수 있다. 이때, 무신호 영역(2137)도 함께 표시될 수 있다.
이때의, 비선형 스케일링 비율은, 카메라(195)에서 촬영된 사용자의 위치 또는 시선 등에 기초하여 결정될 수 있다. 즉, 시야각 정보에 기초하여, 결정될 수 있다.
한편, 도 23a 내지 도 23e는 도 22a 내지 도 22d와 유사하나, 원격제어장치의 방향키를 이용하는 점에서 그 차이가 있다.
도 23a는 사용자 위치 설정 화면(2210)을 예시한다. 사용자(810)는, 원격제어장치(200)의 방향키를 이용하여, 커서(2217)를 이동시키면서, 사용자 위치를 설정할 수 있다.
다음, 도 23b는 사용자 거리 설정 화면(2220)을 예시한다. 화면(2220)은, 사용자 거리 설정을 나타내는 이미지(2215), 거리 표시창(2217), 거리 설정 항목들(2218,2219)을 예시한다. 원격제어장치(200)의 방향키를 이용하여, 거리 설정 항목들(2218,2219)을 선택할 수 있다.
도 23c는 곡면 표시 모드 화면(2110)이 표시되는 것을 예시한다. 사용자(810)는, 원격제어장치(200)의 방향키를 이용하여, 커서(2217)를 이동시키면서, 오목 모드(2113)와 블록 모드(2116) 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 도면에서는, 오목 모드(2113)를 선택하는 것을 예시한다.
도 23d는 오목 모드 선택 이후, 언더 스캔 모드와 오버 스캔 모드를 선택할 수 있는 화면(2120)이 표시되는 것을 예시한다.
화면(2120)는, 언더 스캔 모드를 나타내는 이미지(2123)와 오버 스캔 모드(2126)를 나타내는 이미지를 포함하는 것을 예시한다. 이에 따라, 사용자는 직관적으로 인식할 수 있게 된다.
이때, 사용자(810)가, 원격제어장치(200)의 방향키를 이용하여, 커서(2217)를 이동시켜, 언더 스캔 모드를 나타내는 이미지(2123)를 선택하는 경우, 도 23e와 같이, 오목 모드 하의 언더 스캔 모드 이미지(2130)가 표시될 수 있다. 이때, 무신호 영역(2137)도 함께 표시될 수 있다.
한편, 사용자의 위치가, 디스플레이 중심이 아닌, 좌,우 또는 상, 하로 치우친 경우에도, 이를 기반으로한 비선형 스케일링을 수행하는 것이 가능하다.
도 24a는 사용자(810)가, 좌측 단부 부근에 위치하는 경우, 오목 모드 중 언더 스캔 모드가 수행되는 것을 예시한다. 사용자 위치에 따라, 좌측 단부에서 우측으로 갈수록, 화소의 크기가 커지는 것을 알 수 있다. 즉, 사용자 위치에 대응하는 좌측 단부의 화소 크기가 가장 작은 것을 알 수 있다.
도면에서는, 비선형 스케일링된 영상(2410)과 무신호 영상 영역(2417)이 표시되는 것을 예시한다.
도 24b는 사용자(810)가, 좌측 단부 부근에 위치하는 경우, 블록 모드 중 언더 스캔 모드가 수행되는 것을 예시한다. 사용자 위치에 따라, 좌측 단부에서 우측으로 갈수록, 화소의 크기가 커지는 것을 알 수 있다. 즉, 사용자 위치에 대응하는 좌측 단부의 화소 크기가 가장 작은 것을 알 수 있다.
도면에서는, 비선형 스케일링된 영상(2420)과 무신호 영상 영역(2427)이 표시되는 것을 예시한다.
도 25a는 사용자(810)가, 상측 단부 부근에 위치하는 경우, 오목 모드 중 언더 스캔 모드가 수행되는 것을 예시한다. 사용자 위치에 따라, 하측 단부에서 상측으로 갈수록, 화소의 크기가 커지는 것을 알 수 있다. 즉, 사용자 위치에 대응하는 하측 단부의 화소 크기가 가장 작은 것을 알 수 있다.
도면에서는, 비선형 스케일링된 영상(2510)과 무신호 영상 영역(2517)이 표시되는 것을 예시한다.
도 25b는 사용자(810)가, 상측 단부 부근에 위치하는 경우, 블록 모드 중 언더 스캔 모드가 수행되는 것을 예시한다. 사용자 위치에 따라, 상측 단부에서 하측으로 갈수록, 화소의 크기가 커지는 것을 알 수 있다. 즉, 사용자 위치에 대응하는 상측 단부의 화소 크기가 가장 작은 것을 알 수 있다.
도면에서는, 비선형 스케일링된 영상(2520)과 무신호 영상 영역(2527)이 표시되는 것을 예시한다.
이와 같이, 사용자 위치에 따라, 다양한 비선형 스케일링이 수행될 수 있다.
한편, 본 발명의 영상표시장치의 동작방법은 영상표시장치에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 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 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (20)

  1. 사용자 시야각에 대응하는 비선형 스케일링 팩터를 출력하는 비선형 스케일링 제어부;
    곡면 표시 모드인 경우, 수신되는 영상에 대해, 상기 비선형 스케일링 팩터를 이용하여, 비선형 스케일링을 수행하는 영상 처리부; 및
    상기 비선형 스케일링된 영상을 표시하는 디스플레이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비선형 스케일링 팩터는,
    상기 비선형 스케일링을 위한 수직 변환비와 수평 변환비를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    수직 변환비를 이용하여, 수직 방향 화소에 대한 비선형 스케일링을 수행하고, 수평 변환비를 이용하여, 수평 방향 화소에 대한 비선형 스케일링을 수행하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    상기 비선형 스케일링시, 상기 영상 내의 화소의 크기나 위치 중 적어도 하나를 비선형적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    상기 비선형 스케일링시, 상기 영상 내의 화소의 휘도를 비선형적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    곡면 표시 모드 중, 오목 모드인 경우, 상기 사용자 시야각이 커질수록, 상기 영상 내의 화소의 크기 및 휘도 중 적어도 하나가 커지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    상기 오목 모드 중 언더 스캔 모드인 경우, 상기 비선형 스케일링된 영상은, 오목 영상 영역과 무신호 영역을 포함하도록 비선형 스케일링을 수행하며,
    상기 오목 모드 중 오버 스캔 모드인 경우, 상기 비선형 스케일링된 영상은, 오목 영상 영역만을 포함하도록 비선형 스케일링을 수행하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    곡면 표시 모드 중, 볼록 모드인 경우, 상기 사용자 시야각이 커질수록, 상기 영상 내의 화소의 크기 및 휘도 중 적어도 하나가 작아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    상기 볼록 모드 중 언더 스캔 모드인 경우, 상기 비선형 스케일링된 영상은, 볼록 영상 영역과 무신호 영역을 포함하도록 비선형 스케일링을 수행하며,
    상기 볼록 모드 중 오버 스캔 모드인 경우, 상기 비선형 스케일링된 영상은, 볼록 영상 영역만을 포함하도록 비선형 스케일링을 수행하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 비선형 스케일링 제어부는,
    상기 사용자 시야각 및 사용자와 상기 디스플레이 사이의 거리에 기초하여, 대응하는 비선형 스케일링 팩터를 출력하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 비선형 스케일링 제어부는,
    상기 영상 내의 화소의 크기나 위치 중 적어도 하나를 비선형적으로 변경하되, 상기 사용자와 상기 디스플레이 사이의 거리가 멀어질수록, 상기 영상 내의 화소의 크기나 위치 중 적어도 하나가 커지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  12. 제1항에 있어서,
    원격제어장치로부터 원격제어신호를 수신하는 인터페이스부;를 더 포함하며,
    상기 디스플레이가 상기 곡면 표시 모드 내의 오목 모드 항목과 볼록 모드 항목을 표시한 경우, 상기 원격제어신호에 기초하여, 상기 오목 모드 항목과 상기 볼록 모드 항목 중 어느 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  13. 제1항에 있어서,
    사용자를 촬영하는 카메라;를 더 포함하고,
    상기 사용자 시야각은, 상기 카메라에서 촬영된 사용자 이미지에 기초하여, 산출되는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  14. 제1항에 있어서,
    사용자 입력을 수신하는 인터페이스부;를 더 포함하고,
    상기 사용자 시야각은, 상기 사용자 입력에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  15. 곡면 표시 모드인 경우, 수신되는 영상에 대해, 비선형 스케일링을 위한 수직 변환비와 수평 변환비에 기초하여, 비선형 스케일링을 수행하는 영상 처리부; 및
    상기 비선형 스케일링된 영상을 표시하는 디스플레이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 비선형 스케일링을 위한 수직 변환비와 수평 변환비는,
    사용자 시야각 또는 사용자와 상기 디스플레이 사이의 거리 중 적어도 하나에 대응하여, 가변되는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
  17. 영상을 수신하는 단계;
    사용자 시야각 정보를 수신하는 단계;
    사용자 시야각에 기초하여, 상기 수신된 영상에 대한 비선형 스케일링을 수행하는 단계; 및
    상기 비선형 스케일링된 영상을 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 비선형 스케일링은,
    수직 변환비를 이용하여, 수직 방향 화소에 대한 비선형 스케일링을 수행하고, 수평 변환비를 이용하여, 수평 방향 화소에 대한 비선형 스케일링을 수행하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 비선형 스케일링은,
    곡면 표시 모드 중, 오목 모드인 경우, 상기 사용자 시야각이 커질수록, 상기 영상 내의 화소의 크기 및 휘도 중 적어도 하나가 커지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 비선형 스케일링은,
    곡면 표시 모드 중, 볼록 모드인 경우, 상기 사용자 시야각이 커질수록, 상기 영상 내의 화소의 크기 및 휘도 중 적어도 하나가 작아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상표시장치의 동작방법.
KR1020140041390A 2014-04-07 2014-04-07 영상표시장치, 및 그 동작방법 KR20150116302A (ko)

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