KR20170031687A - 입체영상 인코딩 디코딩 방법 및 이를 이용하는 표시장치 - Google Patents

Abstract

본발명은, 행라인과 열라인의 화소의 수로 정의되는 해상도를 가진 좌안영상과 우안영상을 병합하여 3D영상 인코딩(encoding) 디코딩(decoding) 방법에 있어서, 상기 좌안영상의 상기 화소에 대응하는 영상을 표시하는 상기 우안영상의 상기 화소를 동일한 상기 행라인에서 탐색하는 단계와; 상기 좌안영상의 상기 화소와 탐색된 상기 우안영상의 상기 화소의 거리정보를 생성하는 단계와; 상기 좌안영상의 하위 bit을 차감하고, 상기 하위 bit에 상기 거리정보를 입력하는 단계를 포함하는 3D영상 인코딩 디코딩 방법을 제공한다.

Description

입체영상 인코딩 디코딩 방법 및 이를 이용하는 표시장치{method of three dimentional image encoding decoding and display device using the same}

본발명은 입체영상 인코딩 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 입체영상 인코딩 방법 및 이를 이용하는 표시장치에 관한 것이다.

3D TV에 대한 관심이 지속되는 가운데 이제는 휴대폰, PC 등에서도 3D영상(3차원 입체영상)을 구현하기 위한 움직임이 본격화되고 있다. 장차 모든 2D영상을 3D영상으로 구현할 수 있도록 TV, 휴대폰 등의 표시장치에 대한 연구개발도 꾸준히 진행되고 있다.

3D기술이란 좌/우 분리된 2장의 영상을 좌안영상은 좌안으로, 우안영상은 우안으로 각각 보게 하여, 뇌가 이를 하나의 입체영상으로 인식하도록 하는 것을 말하며, 최근 3D기술을 활용해 TV(television), SW(software), 컨텐츠(contents) 등 3D제품과 영화, 의료 등 3D 응용서비스를 창출하는 고부가가치 산업을 형성하고 있다.

이때, 3D기술을 구현하기 위해서는, 3D영상인풋(input)(영상촬영 및 편집) 3D영상 인코딩(encoding) 전송 3D영상 디코딩(decoding) 3D영상아웃풋(output) 기술이 필요하다.

즉, 영상신호전송장치에서 3D영상을 TV, PC 등의 다양한 표시장치로 전송하고, 표시장치는 전송 받은 3D영상을 표시패널(panel)에 디스플레이(display)하게 된다.

이때, 3D영상인풋 기술은 카메라를 2대 설치해 촬영하거나, 기존의 2D영상을 SW로 변환해 3D영상으로 구현하는 기술이 있다.

또한, 3D영상을 인코딩 하는 방법은, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 분리된 좌안영상과 우안영상을 상/하로 병합하거나, 좌/우로 병합하는 방법이 있다.

이와 같은, 좌안영상과 우안영상이 병합된 3D영상을 영상신호전송장치에서 전송하면, 도 3에 도시된 바와 같이 표시장치(10)는 이를 수신하고 3D포맷터(formatter)를 이용하여 좌안영상과 우안영상으로 다시 분리 즉 디코딩하고 표시패널의 해상도에 맞도록 스케일링(scaling)하여 표시패널에 표시하게 된다.

그러나, 이와 같은 3D영상의 인코딩 방법은, 도 4에 도시한 바와 같이, 좌/우로 병합할 경우 가로 해상도가 반으로 줄어드는 문제점이 있다. 구체적으로, 좌안영상과 우안영상의 본래의 가로 해상도가 1920인 경우, 좌/우 병합한 화면의 해상도를 1920에 맞추기 위하여, 좌안영상과 우안영상의 가로 해상도 960이 된다. 또한, 도시하지는 않았으나, 상/하로 병합할 경우 세로 해상도가 반으로 줄어드는 문제점이 있다.

또한, 표시장치에서 3D포맷터가 없어 2D영상으로 표시패널에 표시하게 될 경우, 좌안영상과 우안영상이 분리되지 못함으로써, 좌안영상과 우안영상이 중첩되어 보이는 문제점이 있다.

본발명은, 해상도를 줄이지 않고 3D영상을 구현하는데 그 과제가 있다. 또한, 3D영상 구현시 발생하는 좌안영상과 우안영상의 중첩되어 보이는 문제를 해결하는데 그 과제가 있다.

전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 행라인과 열라인의 화소의 수로 정의되는 해상도를 가진 좌안영상과 우안영상을 병합하여 3D영상 인코딩(encoding) 디코딩(decoding) 방법에 있어서, 상기 좌안영상의 상기 화소에 대응하는 영상을 표시하는 상기 우안영상의 상기 화소를 동일한 상기 행라인에서 탐색하는 단계와; 상기 좌안영상의 상기 화소와 탐색된 상기 우안영상의 상기 화소의 거리정보를 생성하는 단계와; 상기 좌안영상의 하위 bit을 차감하고, 상기 하위 bit에 상기 거리정보를 입력하는 단계를 포함하는 3D영상 인코딩 디코딩 방법을 제공한다.

상기 우안영상의 상기 화소를 탐색하는 단계는, 상기 좌안영상과 상기 우안영상의 상기 화소의 휘도(Y)와, 색차(Cr, Cb)값을 구하고, 상기 좌안영상의 상기 화소의 상기 휘도와 상기 색차값에 대응하는 상기 우안영상의 상기 화소를 탐색하는 단계를 포함한다.

상기 거리정보를 상기 좌안영상에 입력하는 단계는, 상기 좌안영상의 R(red), G(green), B(blue)의 상기 하위 bit에 0을 세팅하는 단계와, 상기 0이 세팅된 상기 하위 bit에 상기 거리정보의 상위 bit부터 순차적으로 입력하는 단계를 포함한다.

상기 거리정보의 상기 bit은 최대 6bit이다.

상기 3D영상에서 상기 거리정보를 추출하는 단계와; 상기 3D영상의 상기 거리정보에 할당 된 상기 하위 bit에 0을 세팅하여 상기 하위 bit이 차감된 상기 좌안영상을 생성하는 단계와; 상기 하위 bit이 차감된 상기 좌안영상과 상기 거리정보를 이용하여 하위bit이 차감된 상기 우안영상을 생성하는 단계를 포함한다.

표시패널과; 구동모드신호에 대응하여 2D모드 또는 3D모드로 동작하는 타이밍제어부와; 영상데이터를 디코딩하여 상기 타이밍제어부에 전달하는 영상디코딩부를 포함하고, 상기 영상디코딩부는, 상기 영상데이터에서 거리 정보를 추출하고, 상기 영상데이터의 상기 거리정보에 할당 된 bit에 0을 입력하여 좌안영상을 생성하고, 상기 좌안영상과 상기 거리정보를 이용하여 우안영상을 생성하는 표시장치를 제공한다.

상기 타이밍제어부는, 상기 구동모드신호가 상기 2D모드인 경우, 상기 좌안영상 또는 상기 우안영상을 상기 표시패널에 전달하고, 상기 구동모드신호가 상기 3D모드인 경우, 상기 좌안영상과 상기 우안영상을 교번하여 표시패널에 전달한다.

표시패널과, 영상데이터를 디코딩하여 2D모드 또는 3D모드로 동작하는 타이밍제어부를 포함하는 표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 영상데이터를 디코딩 하는 단계는, 상기 영상데이터에서 거리 정보를 추출하는 단계와; 상기 영상데이터의 상기 거리정보에 할당 된 bit에 0을 입력하여 좌안영상을 생성하는 단계와; 상기 좌안영상과 상기 거리정보를 이용하여 우안영상을 생성하는 단계를 포함하는 표시장치 구동방법을 제공한다.

상기 타이밍제어부는, 상기 2D모드로 동작하는 경우, 상기 좌안영상 또는 상기 우안영상을 상기 표시패널에 전달하고, 상기 3D모드로 동작하는 경우, 상기 좌안영상과 상기 우안영상을 교번하여 표시패널에 전달한다.

본발명에 따른 액정표시장치는, 해상도를 줄이지 않고 3D영상을 구현할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 표시장치에서 3D영상 포맷터가 없을 경우, 좌안영상과 우안영상이 중첩되어 보이는 문제점을 개선하여 선명한 화질을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 일반적인 3D영상 병합방법.
도 3은 3D영상을 이용하는 일반적인 표시장치.
도 4는 일반적인 3D영상 병합 방법 시, 해상도가 줄어드는 문제점을 도시한 도면.
도 5는 본발명의 실시예에 따른 3D영상 구동 방법을 개략적으로 도시한 순서도.
도 6은 좌안영상과 우안영상의 각 화소에서 동일한 영상을 표시하는 화소를 개략적으로 나타낸 도면.
도 7은 본발명의 실시예에 따른 3D영상 인코딩 과정을 개략적으로 나타낸 순서도.
도 8은 본발명의 실시예에 따른 3D영상 디코딩 과정을 개략적으로 나타낸 순서도.
도 9는 본발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본발명의 실시예를 설명한다.

도 5는 본발명의 실시예에 따른 표시장치의 3D영상 처리방법을 개략적으로 도시한 도면이다.

먼저, 도 5에 도시한 바와 같이, 본발명의 실시예에서는 2D모드와 3D모드를 구현할 수 있다.

즉, 외부로부터 입력되는 구동모드신호에 대응하여 2D모드와 3D모드 중 하나로 구동된다. 외부로부터 입력되는 구동모드신호가 2D모드인 경우, 표시장치는 2D모드로 구동하게 되고, 구동모드신호가 3D모드인 경우에는 3D모드로 구동하게 된다.

구체적으로 설명하면, 예를 들면 영상신호전송장치로부터 전송되는 3D영상과 표시장치의 사용자 또는 시청자가 입력하는 구동모드신호를 입력 받는다(S1). 여기서, 3D영상은 예를 들면 좌안영상과 우안영상이 병합되어 영상신호전송장치에서 전송된 신호이다.

표시장치는 입력 받은 3D영상을 디코딩하여, 제1좌안영상과 제1우안영상으로 변환한다(S2). 본발명의 실시예에 따른 3D영상 인코딩과 디코딩에 대해서는 차후에 보다 상세하게 설명한다.

또한, 구동모드신호에 대응하여 제1좌안영상과 제1우안영상을 표시패널에 출력한다. 구체적으로, 구동모드신호가 2D모드인 경우, 예를 들면 제1좌안영상(또는 제1우안영상)을 표시패널에 표시하여 2D로 구동하게 되고(S3_1), 구동모드신호가 3D모드인 경우, 제1좌안영상과 제1우안영상을 예를 들면 가로 또는 세로로 교번하여 세로로 표시패널에 표시함으로써 3D로 구동되도록 한다(S3_2).

제1좌안영상과 제1우안영상은, 본발명의 실시예에 따라 변환된 좌안영상과 우안영상으로서 차후에 보다 상세하게 설명한다.

여기서, 도시하지는 않았으나, 2D모드인 경우, 디코딩 과정을 생략하고, 입력 받은 3D영상을 표시패널에 표시할 수 있다. 이 경우, 인코딩 하기 전의 즉, 좌안영상(또는 우안영상)과는 미세한 차이가 발생 할 수 있으나, 시청자가 인지하지 못하는 미세한 차이인 바, 화질에는 큰 영향이 없다.

즉, 본발명의 실시예에서는 입력 받은 3D영상을 디코딩하고, 구동모드신호에 대응하여 2D모드인 경우에는 제1좌안영상(또는, 제1우안영상)을 표시하고, 3D모드인 경우에는 제1좌안영상과 제1우안영상을 교번하여 표시패널에 표시한다.

여기서, 3D를 구현하기 위해서는, 3D영상인풋 3D영상 인코딩 전송 3D영상 디코딩 3D영상아웃풋 기술이 필요하다.

즉, 영상신호전송장치에서 3D영상을 인풋 및 인코딩하여, TV, PC 등의 다양한 표시장치로 전송하고, 표시장치는 전송 받은 3D영상을 디코딩하여 시청자가 입체감을 느낄 수 있도록 좌안영상과 우안영상을 분리하여 표시패널(panel)에 디스플레이(display)하게 된다.

이하, 본발명의 실시예에 따른, 표시장치에 전송 되는 3D영상의 인코딩 방법에 대해서 보다 상세하게 설명한다.

먼저, 본발명의 실시예에서는, 분리된 좌안영상과 우안영상 중 하나의 영상이 다른 영상에 대한 정보를 포함하도록 3D영상을 인코딩 한다. 이에 따라, 좌안영상과 우안영상이 병합된 3D영상은 우안영상(또는 좌안영상) 정보를 포함한 좌안영상(또는 우안영상)이 된다.

예를 들면, 좌안영상(또는 우안영상)은 우안영상(또는 좌안영상)에 대한 정보를 가지도록 3D영상을 인코딩 한다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 좌안영상에 우안영상 정보를 포함하여 3D영상을 인코딩 하는 방법에 한하여 설명한다.

구체적으로 설명하면, 좌안영상의 각 화소에 대응하는 영상은, 거리 차이를두고 우안영상의 화소에 표시된다. 이 경우, 동일한 행라인 즉, 가로 방향으로 일정한 거리 차이를 두고 우안영상의 화소에 표시된다.

즉, 좌안영상의 각 화소에 대응하는 영상을 표시하는 우안영상의 화소를 동일한 행라인에서 탐색하고, 좌안영상의 화소와 탐색된 우안영상의 화소의 거리를 구하고, 이 거리를 예를 들면 디지털 값으로 나타내어 좌안영상에 포함되도록 하여 3D영상을 인코딩한다. 이때, 디지털 값으로 나타낸 좌안영상의 화소와 우안영상의 화소의 거리를 거리 정보라고 정의한다.

따라서, 본발명의 실시예에 따른 3D영상은, 동일한 행라인에서 동일한 영상을 표시하는 좌안영상의 화소와 우안영상의 화소의 거리 정보를 좌안영상에 포함되도록 인코딩 된 영상이다.

여기서, 동일한 행라인에서 좌안화소의 각 화소에 대응하는 영상을 표시하는 우안영상의 화소, 즉 동일한 영상을 표시하는 화소가 없을 경우, 가장 유사한 영상을 표시하는 화소를 탐색한다. 또한, 좌안영상의 화소와 가장 유사한 우안영상의 화소의 거리를 구하고, 이 거리의 디지털 값을 거리 정보로서 좌안영상에 포함되도록 인코딩 한다.

먼저, 좌안영상의 각 화소에 대응하는 영상을 표시하는 우안영상의 화소를 탐색하는 방법에 대해서 보다 상세하게 살펴본다.

영상은 1인치(inch)안에 표현되는 화소의 수에 따라 해상도가 달라진다. 여기에서, 해상도는 가로 방향의 화소 수와 세로 방향의 화소 수의 곱으로 표현할 수 있다(화소는, 예를 들면 R부화소, G부화소, B부화소로 구성 될 수 있다. 즉, 화소는 다수의 부화소로 구성 된 화소 유닛을 의미한다.). 예를 들면, VGA는 640×480으로, XGA는 1024×768 등으로 표현 될 수 있다. 또한, 초고화질의 해상도로서, FHD(full high definition), UD(ultra definition) 등이 있다. UD 해상도는 3840×2160으로, FHD해상도는 1920×1080으로 표현 될 수 있다. 따라서, UD해상도는, FHD해상도보다 가로 및 세로로 2배수의 화소를 가지게 되는 바, 4배 더 선명한 화질을 제공 할 수 있게 된다. 이때, 설명의 편의를 위하여, 가로 방향을 x축, 세로 방향을 y축이라고 정의 하고, 화소의 위치를 (x, y)의 좌표를 이용하여 표현한다.

이때, 도 6에 도시한 바와 같이, 좌안영상과 우안영상에는 동일한 행라인에서 동일한 영상 또는 가장 유사한 영상(이하, A영상)을 표시하는 화소가 존재한다. 구체적으로 예를 들면 좌안영상에서 A영상이 표시되는 화소의 좌표가 (a, b)이고, 우안영상에서 A영상이 표시되는 화소의 좌표는 (a’, b)이다.

또한, 영상의 표현 방식은 예를 들면 RGB방식과 YCbCr방식이 있다.

RGB방식은 빛의 삼원색(빨강, 녹색, 파랑)을 이용하여 색을 표현하는 방법이다. 일반적으로 TV나 모니터, HTML의 색상표현에 쓰이며, 컴퓨터의 모니터는 RGB방식을 사용하므로, 영상을 표시장치에 전송하기 위해서는 RGB방식으로 변환하여야 한다. 각 R(red), G(green), B(blue) 각 값들은 예를 들면 0~255까지의 값(8bit)을 가지고 있다. 이에 따라, 영상은 예를 들면 R, G, B, 각각 8bit로서 총 24bit이 된다.

YCbCr(YUV)방식은 휘도(luminance)를 나타내는 Y와, 색차(croma)를 나타내는 Cb와 Cr을 이용하여 색을 표현하는 방법이다. 이 표현 방식은 RGB방식 보다 색상의 분리 및 전달 효과는 약하나, 적은 데이터로 보다 많은 색상을 나타낼 수 있는 장점을 가진다.

YCbCr방식을 사용하는 이유는, 사람이 물체를 인식하는데 휘도에는 민감하지만 그 외 색채성분은 별로 민감하지 않기 때문이다. 따라서, 사람이 민감하지 않은 모든 색상정보를 전부 포함해야 하는 RGB방식에 비해서 적은 양의 데이터(약1/2)로도 비슷한 화질을 나타낼 수 있게 된다.

여기에서, 3D영상으로 인코딩 되기 전의 좌안영상과 우안영상은 예를 들면 YUV방식으로 표현될 수 있다. 즉, 좌안영상과 우안영상의 각각의 화소는 Y, Cr, Cb 값을 갖게 된다.

따라서, 좌안영상과 우안영상에서 동일한 영상을 표현하는 화소를 구하는 방법으로, 좌안영상과 우안영상의 각 화소에 대하여 Y, Cr, Cb의 값을 구하고, 좌안영상의 각 화소에 대응하는 영상의 값을 갖는 우안영상의 화소를 탐색한다. 여기서, 전술한 바와 같이, 우안영상에서 좌안영상의 화소가 위치하는 행라인의 화소를 탐색한다.

이 경우, 우안영상에는 좌안영상의 각 화소에 대응하는 영상을 가지는 화소가 예를 들면 다수 존재 할 수 있다. 이 경우, 좌안영상의 각 화소에 가장 인접한 우안영상의 화소를 선택한다.

또한, 우안영상에서 좌안영상의 각 화소의 영상과 대응하는 화소를 탐색하기 위하여 YUV 값을 구하는 것은 일 예이며, 다양한 영상 표현 방식을 이용하여 구할 수 있음은 당업자에게 자명하다.

또한, 좌안영상의 화소와 탐색된 우안영상의 화소의 거리를 구하고, 이 거리 정보를 좌안영상에 포함되도록 3D영상을 인코딩한다.

구체적으로, 좌안영상의 화소와 탐색된 우안영상의 화소의 거리를 구한다. 도 6의 A영상을 예를 들면, A영상을 표시하는 좌안영상의 화소와 우안영상의 화소의 거리는 a’- a 가 된다.

또한, 좌안영상의 화소와 탐색된 우안영상의 화소의 거리는 예를 들면 디지털 값으로 나타낼 수 있다. 이 경우, 거리 정보는, 예를 들면 최대 6bit로 표현한다.

또한, 전술한 바와 같이, 동일한 행라인에서 우안영상에는 좌안영상의 각 화소에 대응하는 영상을 표시하는 화소가 다수 존재 할 수 있다. 이 경우, 좌안영상의 화소와 탐색된 다수의 우안영상의 화소의 거리 중 가장 작은 값을 선택하여 좌안영상에 거리 정보로서 입력 된다.

이하, 본발명의 실시예에 따른 좌안영상에 거리 정보를 입력 하는 방법에 대해서 보다 상세하게 살펴본다.

먼저, 전술한 바와 같이, 일반적으로 TV나 컴퓨터의 모니터 등은 영상의 표현 방식으로 RGB방식을 사용한다. 따라서, 영상을 표시장치에 전송하기 위해서는 RGB방식으로 변환해야 한다. 또한, 일반적으로 R, G, B 각각은 8bit로서 총 24bit으로 표현한다. 즉, 일반적으로 R:G:B = 8:8:8(bit)으로 표현된다.

본발명의 실시예에서는 좌안영상의 각 화소에 대응하는 영상을 표시하는 우안영상의 화소의 거리 정보를 입력 하기 위하여, 좌안영상과 우안영상은 예를 들면, 24bit 중에서 최소 상위 18bit으로 표현된다. 또한, 24bit 중에서 나머지 하위 최대 6bit은 거리 정보를 포함하기 위하여 사용된다.

즉, 좌안영상과 우안영상을 병합하여 3D영상을 인코딩하기 위하여, 좌안영상과 우안영상의 계조(gradation)를 줄이게 된다. 즉, 계조를 차감하게 된다. 이때, 설명의 편의를 위하여, 계조를 차감한 좌안영상과 우안영상을 제1좌안영상, 제1우안영상이라고 칭한다.

구체적으로, 거리 정보는 전술한 바와 같이 최대 6bit으로 표현될 수 있으며, 이 거리 정보를 좌안영상에 입력 하기 위하여, 좌안영상과 우안영상의 계조를 줄이게 된다. 즉, 좌안영상과 우안영상의 하위 최대 6bit를 거리 정보를 표현하기 위하여 사용된다.

또한, 거리 정보를 위한 6bit의 할당은 R, G, B 각각의 8bit에서 하위 bit을 조합하여 구성한다.

또한, 거리 정보의 6bit은 예를 들면, 상위 bit부터 차례대로 R, G, B의 하위 bit에 순서대로 입력된다.

구체적으로 예를 들면, 좌안영상과 우안영상은 R:G:B = 6:7:5(bit)으로 표현될 수 있다. 즉, 예를 들면 최대 6bit으로 표현되는 거리 정보를 좌안영상에 입력하기 위하여, R은 하위 2bit, G는 하위 1bit, B는 하위 3bit를 줄임으로써 총 6bit를 거리 정보에 할당한다.

여기서, 거리 정보를 최대 6bit으로 표현하는 것은 일예이며, 6bit를 할당하기 위하여, R, G, B에 계조를 차감하는 경우의 수는 다양하게 있음은 당업자에게 자명하다. 또한, 일반적으로 R, G, B 각각 8bit으로 사용되는 바, 차후 R, G, B의 표현 bit가 증가 할 경우에도 다양한 경우의 수로 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

보다 구체적으로 계조가 차감된 제1좌안영상에 거리 정보를 입력하는 방법에 대해서 설명한다.

거리 정보를 표현하기 위하여 할당되는 R, G, B의 하위 bit는 0으로 세팅(setting)된다.

계조를 줄이기 전의 좌안영상이 예를 들면, R:G:B = 8:8:8(bit)이고, 계조 줄인 후인 제1좌안영상은 예를 들면, R:G:B = 6:7:5(bit)이다. 보다 구체적으로 예를 들면, 계조를 줄이기 전의 좌안영상은 R:G:B = 10101101:00101101:11110011이다.

계조를 줄인 후인 제1 좌안영상은 예를 들면,

R:G:B = 101011(00):0010110(0):11110(000)으로 표현된다.

즉, R의 하위 2bit, G의 하위 1bit, B의 하위 3bit은 거리 정보를 표현하기 위하여 0으로 입력된다.

또한, 거리 정보가 예를 들면, 001101인 경우, 거리 정보의 상위 2bit은 R의 하위 2bit에 입력되고, 그 후의 상위 1bit은 G의 하위 1bit에 입력되고, 그 후의 나머지 3bit은 B의 하위 3bit에 입력된다.

구체적으로 예를 들면, 거리 정보의 상위 2bit인 00은, 좌안영상의 R의 하위 2bit에 입력된다. 따라서, R은 101011(00)이 된다.

거리 정보의 그 이후 상위 1bit인 1은, G의 하위 1bit에 입력된다. 따라서, G는 0010110(1)이 된다.

거리 정보의 마지막 상위 3bit인 101은, B의 하위 3bit에 입력된다. 따라서, B는 11110(101)이 된다.

이에 따라, 본발명의 실시예에 따른 3D영상 인코딩 방법은, 좌안영상의 계조를 차감하여 제1좌안영상을 생성하고, 제1좌안영상에 거리 정보를 R, G, B에 각각 할당하여 입력한다. 이에 따라, 3D영상은, 제1좌안영상에 거리 정보가 포함된 영상이 된다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 제1좌안영상 즉, 계조가 손실된 좌안영상에 거리 정보가 입력된 영상을 제2좌안영상이라고 칭한다.

도 7을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 도 7은 본발명의 실시예에 따른 3D영상 인코딩 방법의 순서도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 분리된 좌안영상과 우안영상의 각 화소의 예를 들면 YUV의 값을 구하고, 동일한 영상을 표현하는 화소의 거리 정보를 산출한다(S21).

이때, 전술한 바와 같이, 동일한 행라인에서 동일한 영상을 표현하는 화소의 거리를 구한다.

좌안영상을, 예를 들면, RGB방식으로 변환할 경우, 24bit에서 18bit으로 줄임으로써 제1좌안영상으로 변환하고, 좌안영상을 표현하기 위하여 할당되지 않은 하위 6bit은 거리 정보에 할당하여 거리 정보를 입력함으로써 제2좌안영상으로 변환한다(S22).

제2좌안영상에 좌안영상의 각 화소의 영상에 대응하는 우안영상의 화소의 거리 정보가 입력되어 있으므로, 우안영상은 표시장치로 전송되지 않으며, 제2좌안영상이 3D영상으로서 표시장치로 전송된다(S33).

이하, 도 8을 참조하여, 본발명의 실시예에 따른 표시장치에서 3D영상의 디코딩 방법에 대해서 보다 상세하게 설명한다.

도 8은 본발명의 실시예에 따른 표시장치에 3D영상의 디코딩 방법에 대한 순서도이다.

3D영상으로서 입력받은 제2좌안영상에서 거리 정보를 추출한다(S31).

제2좌안영상에서 거리 정보를 추출하고, 거리 정보가 할당 된 bit부분을 0으로 입력하고 계조가 차감된 제1좌안영상을 생성한다(S32).

제1좌안영상과 거리 정보를 이용하여 제1우안영상을 생성한다(S33).

구동모드신호에 대응하여, 제1좌안영상을 표시패널에 출력하거나(도5의 2D모드), 제1좌안영상과 제1우안영상을 표시패널에 출력한다(도5의 3D모드)(S34).

보다 구체적으로 설명하면, 입력 받은 제2좌안영상에서 거리 정보를 추출한다.

예를 들면, 제2좌안영상은 R:G:B = 101011(00):0010110(1):11110(101)이고, R의 하위 2bit인 00, G의 하위 1bit인 1, B의 하위 3bit인 101을 추출하여 거리 정보 001101을 구한다.

제2좌안영상에서 거리 정보가 할당된 하위 bit에 0을 입력한다. 이에 따라, R:G:B = 101011(00):0010110(0):11110(000)이 됨으로써, 계조가 차감된 제1좌안영상이 된다.

제1좌안영상과 거리정보를 이용하여, 계조가 손실된 제1우안영상을 생성한다.

구동모드신호에 대응하여, 제1좌안영상과 제1우안영상을 표시패널에 출력한다.

본발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 좌안영상에 우안영상의 정보를 입력하는 것을 예를 들었으나, 우안영상에 좌안영상 정보를 입력할 수 있음은 당업자에게 자명하다.

전술한 바와 같이, 본발명의 실시예에서는 좌안영상과 우안영상을 병합하여 3D영상을 인코딩 할 시에, 좌안영상과 우안영상의 해상도를 낮추는 것이 아니라, 계조를 낮추는 것이다. 이에 따라, 해상도는 그대로 유지하면서 3D기술을 구현할 수 있다.

또한, 좌안영상과 우안영상이 하나의 프레임에 병합되어 3D영상으로 인코딩 되지 않는 바, 표시장치에서 3D영상 포맷터가 없을 시에도 좌안영상과 우안영상이 중첩되지 않고, 좌안영상과 우안영상 중 하나의 영상이 표시된다.

이하, 도9를 참조하여 본발명의 실시예에 따른 표시장치에 대해서 보다 상세하게 설명한다.

도 9는 본발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본발명의 실시예에 따른 표시장치(100)는, 표시패널(200)과, 구동회로부를 포함한다.

표시장치(100)는, 예를 들면 액정표시장치(LCD : liquid crystal display), 플라즈마표시장치(PDP : plasma display panel), 유기전계발광소자 (OLED : organic light emitting diode)와 같은 여러가지 평판표시장치(flat display device)가 활용되고 있다.

여기에서 설명의 편의를 위하여, 액정표시장치를 예로 들어서 설명한다.

표시패널(200)에는, 행라인(row line)방향을 따라 연장된 다수의 게이트배선(GL)과, 열라인(column line)방향을 따라 연장된 다수의 데이터배선(DL)이 위치한다. 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)이 서로 교차하여, 매트릭스 형태의 화소(P)를 정의한다.

각 화소(P)는, 스위칭박막트랜지스터(T)와, 화소전극과, 공통전극과, 액정커패시터(Clc)와, 스토리지커패시터(Cst)를 포함한다.

스위칭박막트랜지스터(T)는 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)의 교차부에 형성된다. 스위칭박막트랜지스터(T)는 화소 전극과 연결되어 있다. 한편, 화소 전극에 대응하여 공통 전극이 형성된다. 화소 전극에 데이터전압이 인가되고, 공통 전극에 공통전압이 인가되면, 이들 사이에 전계가 형성되어 액정을 구동하게 된다. 화소 전극과 공통 전극 그리고 이들 전극 사이에 위치하는 액정은 액정커패시터(Clc)를 구성하게 된다. 한편, 각 화소(P)에는, 스토리지 커패시터(Cst)가 더욱 구성되며, 이는 화소 전극에 인가된 데이터전압을 다음 프레임까지 저장하는 역할을 하게 된다.

구동회로부는, 영상디코딩부(300)와, 타이밍제어부(400)와, 게이트구동부(500)와, 데이터구동부(600)를 포함할 수 있다.

여기서, 영상디코딩부(300)는, TV 시스템이나 비디오카드와 같은 외부시스템으로부터 영상데이터신호(RGB)를 입력 받고, 이를 디코딩한 제1영상데이터신호(RGB1)를 타이밍제어부(400)에 전달한다.

구체적으로 설명하면, 입력 받는 영상데이터신호(RGB)는 예를 들면 제2좌안영상이 될 수 있다. 즉, 3D영상으로서 제2좌안영상을 입력 받는다.

입력 받은 제2좌안영상을 전술한 바와 같은 방법으로 디코딩하여, 제1좌안영상과 제1우안영상으로 변환 및 분리하여 제1영상데이터신호(RGB1)를 생성한다. 즉, 제1영상데이터신호(RGB1)는, 계조가 낮아진 좌안영상과 우안영상이다. 다시 말하면, 제1영상데이터신호(RGB1)는 분리된 좌안영상과 우안영상으로서, 예를 들면 계조가 24bit에서 18bit으로 낮아진 영상신호로서 제1좌안영상과 제1우안영상이 된다.

영상데이터신호(RGB)를 변환 및 분리하기 위하여 예를 들면 영상디코딩부(300)는, 적어도 하나의 라인 메모리(line memory) 또는 프레임 메모리(frame memory)를 구비 할 수 있다.

타이밍제어부(400)는, 외부시스템으로부터 수직동기신호와 수평동기신호와 클럭신호와 데이터인에이블 등의 제어신호(TCS)와 구동모드신호(MS)를 입력 받게 된다. 한편, 도시하지는 않았지만, 이와 같은 신호들은, 타이밍제어부(400)에 구성된 인터페이스를 통해 입력될 수 있다.

타이밍제어부(400)는, 입력된 제어신호(TCS)를 사용하여, 게이트구동부(500)를 제어하기 위한 게이트제어신호(GCS)와 데이터구동부(600)를 제어하기 위한 데이터제어신호(DCS)를 생성한다.

또한, 타이밍제어부(400)는, 영상디코딩부(300)로부터 제1영상데이터신호(RGB1)를 입력 받고, 구동모드신호(MS)에 대응하여 이를 정렬하여 데이터구동부(600)에 전달한다.

구체적으로 설명하면, 구동모드신호(MS)가 2D모드에 해당되는 경우에는 제1좌안영상 또는 제1우안영상 중 하나를 데이터구동부(600)에 전달한다.

구동모드신호(MS)가 3D모드에 해당되는 경우에는, 제1좌안영상과 제1우안영상을 교번하여 데이터구동부(600)에 전달하게 된다.

여기에서, 제1좌안영상과 제1우안영상을 교번하여 데이터구동부(600)에 전달하는 방법은 3D구동 방식에 따라 달라 질 수 있다. 구체적으로 예를 들면 셔터 글래스(shutter glass) 방식인 경우에는 제1좌안영상과 제1우안영상을 매 프레임 별로 교번하여 전달 할 수 있으며, 패턴리타더(patterned retarder) 방식인 경우에는 매 행라인마다 제1좌안영상과 제1우안영상을 교번하여 데이터구동부(600)에 전달할 수 있다.

데이터구동부(600)는, 타이밍제어부(400)로부터 공급되는 데이터제어신호(DCS)와 제1영상데이터신호(RGB1)에 응답하여, 데이터전압을 다수의 데이터배선(DL)에 공급하게 된다. 즉, 감마전압을 사용하여, 제1영상데이터신호(RGB1)에 대응되는 데이터전압을 생성하고, 생성된 데이터전압을 데이터배선(DL)에 출력하게 된다.

게이트구동부(500)는, 타이밍제어부(400)로부터 공급되는 게이트제어신호(GCS)에 응답하여, 다수의 게이트배선(GL)을 순차적으로 스캔한다. 예를 들면, 매 프레임 동안 다수의 게이트배선(GL)을 순차적으로 선택하고, 선택된 게이트배선(GL)에 대해 게이트전압을 출력하게 된다. 게이트전압에 의해, 해당 행라인에 위치하는 스위칭박막트랜지스터(T)는 턴온된다. 한편, 다음 프레임의 스캔시까지는 게이트배선(GL)에 턴오프전압이 공급되어, 스위칭박막트랜지스터(T)는 턴오프 상태를 유지하게 된다.

전술한 본발명의 실시예는 본발명의 일예로서, 본발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본발명의 변형을 포함한다.

100 : 표시장치 200 : 표시패널
300 : 영상디코딩부 400 : 타이밍제어부
MS : 구동모드신호

Claims (2)

1. 표시패널과;
   구동모드신호에 대응하여 2D모드 또는 3D모드로 동작하는 타이밍제어부와;
   영상데이터를 디코딩하여 상기 타이밍제어부에 전달하는 영상디코딩부를 포함하고,
   상기 영상디코딩부는,
   상기 영상데이터에서 거리 정보를 추출하고,
   상기 영상데이터의 상기 거리정보에 할당 된 bit에 0을 입력하여 좌안영상을 생성하고,
   상기 좌안영상과 상기 거리정보를 이용하여 우안영상을 생성하며,
   상기 타이밍제어부는,
   상기 구동모드신호가 상기 2D모드인 경우, 상기 좌안영상 또는 상기 우안영상을 상기 표시패널에 전달하고,
   상기 구동모드신호가 상기 3D모드인 경우, 상기 좌안영상과 상기 우안영상을 교번하여 표시패널에 전달하는
   표시장치.
   
2. 표시패널과, 영상데이터를 디코딩하여 2D모드 또는 3D모드로 동작하는 타이밍제어부를 포함하는 표시장치의 구동방법에 있어서,
   상기 영상데이터를 디코딩 하는 단계는,
   상기 영상데이터에서 거리 정보를 추출하는 단계와;
   상기 영상데이터의 상기 거리정보에 할당 된 bit에 0을 입력하여 좌안영상을 생성하는 단계와;
   상기 좌안영상과 상기 거리정보를 이용하여 우안영상을 생성하는 단계를 포함하고,
   상기 타이밍제어부는,
   상기 2D모드로 동작하는 경우, 상기 좌안영상 또는 상기 우안영상을 상기 표시패널에 전달하고,
   상기 3D모드로 동작하는 경우, 상기 좌안영상과 상기 우안영상을 교번하여 표시패널에 전달하는
   표시장치 구동방법.

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