KR987001181A

KR987001181A - 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법(Device and Method for Processing Image)

Info

Publication number: KR987001181A
Application number: KR1019970704589A
Authority: KR
Inventors: 아키히로 다카시마; 노부유키 미나미; 가즈히로 마루야마
Original assignee: 이데이 노부유키; 소니 주식회사
Priority date: 1995-11-14
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 1998-04-30
Also published as: EP0804022B1; WO1997018668A1; CN1103529C; JP3867295B2; CN1169808A; EP0804022A4; DE69620580T2; KR100412166B1; EP0804022A1; DE69620580D1; US6021229A

Abstract

2차원 평면상에 있는 다수의 영상을 3차원 가상 공간에서 한 입체의 대응하는 면상에서 맵핑(mapping)하는 영상 처리 장치 및 방법이 제공된다. 목적 영상 디스플레이면서 근접한 측면상에 맵핑된 영상은 목적 영상이 맵핑된 입체의 목적 영상 디스플레이면 형상에 따라 형성되고, 각 면상에 맵핑된 영상은 3차원 공간내에서 입체의 이동에 따라 옮겨진다. 그러므로, 원하는 영상이 가상 공간내에서 이동하는 입체면에 적재된 것같은 영상이 작동자의 용이한 동작에 의해 화면상에 디스플레이 될 수 있다.

Description

영상 처리 장치 및 영상 처리 방법(Device and Method for Processing)

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

종래에는 비디오 신호에 영상을 변형하도록 영상의 크로핑(Crop), 스큐잉(skew), 또한 X-축 방향 및 Y-축 방향에서의 변화(XY-rate)와 같은 특수한 효과를 제공하는 특수 효과 장치(DVE-Digital Video Effects)가 제공되었다. 그 장치는 3차원 공간에 형성된 직사각형 평행 6면체의 한 면상에 영상을 디스플레이하는 슬랩(Slap) 효과를 얻는데 사용되는 것으로 고려되었다.

특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 슬랩 효과 처리에서는 2차원 평면에 디스플레이되는 이동 화상이 목적 영상(Object)이라 칭하여지고, 특수 효과 장치는 목적 영상이 3차원 공간에 형성된 직사각형 평행 6면체의 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 적재된 것같이 보이는 영상을 형성하는데 사용된다.

슬랩 효과에서는 목적 영상이 디스플레이된 면(SideA) 뿐만 아니라, 두 측면(SideB 및 SideC)도 3차원 공간에서 직사각형 평행 6면체의 면 디스플레이 영상을 형성하는 방법을 도시한다.

즉, 도 2에서, 제 1 비디오 테이프 기록계(VTR)(6)는 특수 효과 장치(5)로 출력되는 목적 영상(Object)을 재생하는데 사용된다. 특수 효과 장치(5)는 제 2 비디오 테이프 기록계(VTR)(7)로 출력되는 재생된 목적 영상(Object)이 3차원의 6개면 디스플레이 영상의 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 적재된 것같이 보이는 맵핑(mapping) 처리를 실행한다. 제 2 비디오 테이프 기록계(7)는 목적 영상 디스플레이면(SideA)을 목적 영상(Object)으로 기록한다.

작동자는 이와 같이 목적 영상 디스플레이면(SideA)이 기록된 비디오 테이프를 제 3 비디오 테이프 기록계(8)에 의해 재생하고 이를 구성 회로(9)에 출력한다. 이때, 작동자는 또한 제 1 비디오 테이프 기록계(6)에 의한 2차원 평면상에서, 3차원 6개 면 디스플레이 영상의 측면(SideB)에 디스플레이된 영상을 재생한다. 제 1 비디오 테이프 기록계(6)에 의해 재생된 영상은 특수 효과 장치(5)로 출력되고 거기서 특수 효과 처리가 실행된다.

그래서, 제 1 비디오 테이프 기록계(6)에 의해 재생된 2차원 평면상의 영상은 3차원 6개 면 디스플레이 영상의 측면(SideB)에 디스플레이된 것같이 보이는 형상으로 변형된다. 측면(SideB)의 영상은 구성 회로(9)에서 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 조립된다. 이때, 작동자는 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 측면(SideB)이 서로 한 모서리에서 근접하도록 디스플레이 위치를 조정하는 지정된 동작키를 사용한다. 구성 회로(9)에서 얻어진 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 측면(SideB)의 구성 영상은 제 2 비디오 테이프 기록계(7)에서 기록된다.

작동자는 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 측면(SideB)의 구성 영상이 기록된 비디오 테이프를 제 3 비디오 테이프 기록계(8)에서 재생하고, 이를 구성 회로(9)에 출력한다. 이때, 작동자는 또한 제 1 비디오 테이프 기록계(6)에 의한 2차원 평면에서 3차원 6개 면 디스플레이 영상의 측면(SideC)상에 디스플레이되는 영상을 재생한다. 제 1 비디오 테이프 기록계(6)에 의해 재생되는 영상은 특수 효과 장치(5)로 출력되고 거기서 특수 효과 처리가 실행된다.

그래서, 제 1 비디오 테이프 기록계(6)에 의해 재생된 2차원 평면상의 영상은 3차원 6개 면 디스플레이 영상의 측면(SideC)에 디스플레이된 것같이 보이는 형상으로 변형된다. 측면(SideC)의 영상은 구성 회로(9)에서 목적 영상 디스플레이면(SideA) 및 측면(SideB)의 구성 영상과 조립된다. 이때, 작동자는 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 측면(SideB) 및 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 측면(SideC)이 각각 서로 한 모서리에서 근접하도록 디스플레이 위치를 조장하는 지정된 동작키를 사용한다.

구성 회로(9)에서 얻어진 3차원 6개 면 디스플레이 영상은 제 2 비디오 테이프 기록계(7)에서 기록된다.

그런데, 상기의 방법을 이용해 3차원 6개 면 디스플레이 영상을 형성하는 경우에, 측면(SideB 및 SideC)은 목적 영상(Object)을 디스플레이하도록 목적 영상 시스플레이면(SideA)에서 분리되어 형성되고 구성된다. 따라서, 3차원 공간에서 3차원 6개 면 디스플레이 영상의 경사가 변할 때, 목적 영상 디스플레이면(SideA)에서 영상의 크로핑(Crop), 스큐잉(Skew), 또한 X-축 방향 및 Y-축 방향에서의 변화(XY-비율)와 같은 특수 효과가 변하더라도, 측면(SideB 및 SideC)은 이에 따르지 않는다. 그러므로, 3차원 공간에서 목적 영상 디스플레이면(SideA)의 변화에 따라 측면(SideB 및 SideC)에 대한 특수 효과를 또한 변화시킬 필요가 있다.

이러한 경우에, 작동자는 목적 영상 디스플레이면(SideA)의 변화에 따라 각 프레임(frame)(초당 60 프레임)에 대해 측면(SideB 및 SideC)을 수동으로 구성하는 작업을 실행해야 한다. 이는 작동자의 동작을 복잡하게 하는 문제점을 갖는다.

본 발명은 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법에 관한 것으로, 2차원 평면에 투영된 영상이 3차원 공간에 형성된 입체면에 디스플레이되는 경우에 적용될 수 있다.

제1도는 3차원 3개 면 디스플레이 영상을 설명하는 도면.

제2도는 3차원 영상을 형성하는 종래 방법을 설명하는 도면.

제3도는 본 발명에 따른 영상 처리 장치의 전체적인 구성을 도시하는 블록도.

제4도는 화면의 정의를 설명하는 도면.

제5도는 기본적인 3차원 이동 변형 및 투시 변형을 설명하는 도면.

제6도는 기본적인 3차원 이동 변형 및 투시 변형을 설명하는 도면.

제7a 및 제7b도는 기본적인 3차원 이동 변형 및 투시 변형을 설명하는 도면.

제8도는 3차원 공간에서 기본 위치에 있는 입체(직사각형 평행 6면체)를 설명하는 도면.

제9a도 및 제9b도는 목적 영상의 소스 비디오 신호를 설명하는 도면.

제10a도 및 제10b도는 z-축 방향에서 목적 영상의 변형을 설명하는 도면.

제11a도 및 제11b도는 목적 영상의 변화를 설명하는 도면.

제12a도 및 제12b도는 제1측면 영상의 소스 비디오 신호를 설명하는 도면.

제13a도 및 제13b도는 제1측면 영상의 소스 비디오 신호의 평행 이동을 설명하는 도면.

제14a도 및 제14b도는 제1측면 영상의 소스 비디오 신호의 변형을 설명하는 도면.

제15a는 크로핑 우선순위 모드(cropping priority)를 설명하는 도면.

제15b도는 축소/확대 비율 우선순위 모드를 설명하는 도면.

제16a도 및 제16b도는 제1측면 영상의 소스 비디오 신호의 x-축에 대한 회전변형을 설명하는 도면.

제17a도 및 제17b도는 제1측면 영상의 소스 비디오 신호가 x-축에 대해 각도 _B만큼 기울어진 경우를 설명하는 도면.

제18a도 및 제18b도는 제1측면 영상의 소스 비디오 신호를 입체의 제1측면상에 겹치게 하는 이동을 설명하는 도면.

제19a도 및 제19b는 제2측면 영상의 소스 비디오 신호를 설명하는 도면.

제20a도 및 제20b도는 제2측면 영상의 소스 비디오 신호의 평행 이동을 설명하는 도면.

제21a도 및 제21b도는 제2측면 영상의 소스 비디오 신호의 변형을 설명하는 도면.

제22a도는 크로핑 우선순위 모드를 설명하는 도면.

제22b도는 축소/확대 비율 우선순위 모드를 설명하는 도면.

제23a도 및 제23b도는 제2측면 영상의 소스 비디오 신호의 x-축에 대한 회전변형을 설명하는 도면.

제24a도 및 제24b도는 제2측면 영상의 소스 비디오 신호가 x-축에 대해 각도 _C만큼 기울어진 경우를 설명하는 도면, 도 25A 및 도25B는 제2측면 영상의 소스 비디오 신호를 입체의 제2측면상에 겹치게 하는 이동을 설명하는 도면.

제26도는 제1소스 비디오 신호의 맵핑(mapping)과정을 도시하는 흐름도.

제27도는 제1소스 비디오 신호의 맵핑(mapping) 과정을 도시하는 흐름도.

제28도는 제1소스 비디오 신호가 입체의 목적 영상 디스플레이면과 마주 보는 면상에 맵핑될 때를 설명하는 도면.

제29도는 제2소스 비디오 신호의 맵핑 과정을 도시하는 흐름도.

제30도는 제2소스 비디오 신호가 입체의 제1측면상에 맵핑되는 경우를 설명하는 도면.

제31도는 제2소스 비디오 신호가 입체의 제1측면과 마주 보는 면상에 맵핑되는 경우를 설명하는 도면.

제32도는 제3소스 비디오 신호의 맵핑 과정을 도시하는 흐름도.

제33a도 및 제33b도는 수평 방향으로 입체면상에서 맵핑된 영상의 반전처리를 설명하는 도면.

제34a도 및 제34b도는 수직 방향으로 입체면상에 맵핑된 영상의 반전 처리를 설명하는 도면.

제35도는 입체면상에 맵핑된 영상의 반전 처리를 설명하는 도면.

본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하고, 3차원 3개 면 디스플레이 영상에서 각 평면의 변형이 각 평면을 서로 연결시키도록 동시에 실행되고 특수 효과가 주어질 때 동작 효율을 개선시킬 수 있는 영상 처리 방법을 제공하는 것이다.

상기의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은, 제 1 메모리에 제 1 영상을 기록하고 소정의 제어 수단으로부터의 제 1 제어 데이터 입력을 근거로 상기 제 1 메모리에 기록된 상기 제 1 영상을 변형시킴으로서 목적 영상을 형성하는 제 1 영상 형성 수단: 제 2 메모리에 제 2 영상을 기록하고 상기 제어 수단으로부터의 제 2 제어 데이터 입력을 근거로 상기 제 2 메모리에 기록된 상기 제 2 영상을 상기 목적 영상에 대응하는 형상을 갖는 영상으로 변형시킴으로서 제 1 측면 영상을 형성하는 제 2 영상 형성 수단: 제 3 메모리에 제 3 영상을 기록하고 상기 제어 수단으로부터의 제 3 제어 데이터 입력을 근거로 상기 제 3 메모리에 기록된 상기 제 3 영상을 상기 목적 영상에 대응하는 형상을 갖는 영상으로 변형시킴으로서 제 2 측면 영상을 형성하는 제 3 영상 형성 수단: 및 3차원 공간에서 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상 및 제 2 측면 영상에 각각 대응하는 소정의 면을 갖는 상기 입체의 이동에 따라 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상 및 상기 제 2 측면 영상에 각각 대응하는 소정의 면을 갖는 상기 입체의 이동에 따라 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상 및 상기 제 2 측면 영상을 이동시키고, 소정의 화면 표면에서 상기 입체상에 맵화된 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상 및 상기 제 2 측면 영상을 투시-변형시키는 제어 수단을 제공한다.

(1) 전체적인 구조

도 3은 특수 효과 장치를 이용한 영상 처리 장치(10)를 도시한다. 작동자는 인터페이스 회로(I/F)(57)와 버스(BUS)를 통해 CPU(58)에 명령 신호를 입력하도록 제어 패널(panel)(56)을 동작시킨다. CPU(58)는 작동자로부터의 명령에 의해 3차원 6개 면 디스플레이 영상 중 목적 영상 디스플레이면(SideA)의 영상 형성 부분(20), 제 1 측면(SideB)의 영상 형성 부분(30), 및 제 2측면(SideC)의 영상 형성 부분(30)을 각각 제어하기 위해 ROM(Read Only Memory)(59)와 RAM(Random Access Memory)(61)를 사용한다.

목적 영상 디스플레이면(SideA)의 영상 형성 부분(20)은 변형 이전에 크로핑회로(cropping circuit)(21)로 목적 영상(Object)의 소스 비디오 신호(V_LA)를 입력한다. 크로핑 회로(21)는 버스(BUS)를 통해 CPU(58)로부터 입력된 X-Y 좌표의 크로핑 위치(C_AL,C_AR,C_AT,C_AB)에서 소스 비디오 신호(V_A)를 잘라 다듬어내고, 이를 변형되지 않은 형태로 프레임 메모리(FM₂₂)에 저장한다.

여기서, 판독 어드레스 발생 회로(25)는 화면 어드레스 발생 회로(51)로부터 출력된 모니터 화면(55)상의 어드레스 데이터(X₅,Y₅)와 CPU(58)에 의해 지정된 영상 변형 매트릭스의 매개변수 데이터 b_A11내지 b_A33을 근거로, 프레임 메모리(FM₂₂)로부터 판독 어드레스(X_MA,Y_MA)를 발생한다.

프레임 메모리(FM₂₂)는 판독 어드레스 발생 회로(25)에서 출력된 판독 어드레스(X_MA,Y_MA)에 의해 저장된 비디오 신호를 판독한다. 그 결과로, 프레임 메모리(FM₂₂)에서 크로핑된 소스 비디오 신호(V_LA)는 소스 비디오 신호(V_LA)의 크로핑된 부분이 가상 3차원 공간에서 입체(직사각형 평행 6면체) 중 모니터 화면(55)상에 실질적으로 디스플레이되는 3차원 6개 면 디스플레이 영상의 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 맵화되도록 영상-변형된다. 이와 같이 구해진 변형된 비디오 신호(V_3A)는 믹서(mixer)(53)로 출력된다.

또한, 목적 영상 디스플레이면(SideA)의 영상 형성 부분(20)에서는 소스 비디오 신호(V_LA)의 경우와 유사하게, 키(key) 신호(K_LA)가 크로핑 회로(23)에 의해 잘려 다듬어지고, 이어서 그대로 프레임 메모리(FM₂₄)에 저장된다. 프레임 메모리(FM₂₄)는 판독 어드레스 발생 회로(25)로부터 출력된 판독 어드레스(X_MA,Y_MA)에 의해 비디오 신호를 판독하여 상술된 변형 비디오 신호(V₃₄)의 경우와 유사하게 변형된 변형 키 신호(K_3A)를 구하게되고, 이는 변형 비디오 신호(V_3A)와 함께 믹서(53)로 출력된다.

관련하여, 키 신호는 상술된 소스 비디오 신호(V_LA)에 의해 형성된 영상 평면이 데이터 순차0 또는 1로 구성되는 것이다. 소스 비디오 신호(V_LA)가 크로핑 되거나 영상 변형될 때는 처리가 적용되는 부분에서의 데이터만이 변한다.

반대로, 제 1 측면(SideB)의 영상 형성 부분(30)은 3차원 6개 면 디스플레이 영상의 제 1 측면(SideB)상에 디스플레이는 화상의 변형 이전에 소스 비디오 신호(V_1B)를 크로핑 회로(31)로 출력한다. 크로핑 회로(31)는 버스(BUS)를 통해 CPU(58)로 부터 입력된 X-Y 좌표의 크로핑 위치(C_BL,C_BR,C_BT,C_BB)에서 소스 비디오 신호(V_1B)를 잘라 다듬고, 이는 변형되지 않은 형태로 프레임 메모리(FM₃₂)에 저장한다.

여기서, 판독 어드레스 발생 회로(35)는 화면 어드레스 발생 회로(51)로부터 출력된 모니터 화면(55)상의 어드레스 데이터(X_S,Y_S)와 CPU(58)에 지정된 영상 변형 매트릭스의 매개변수 데이터 b_B11내지 b_B11을 근거로, 프레임 메모리(FM₃₂)로부터 판독 어드레스(X_MB,Y_MB)를 발생한다.

프레임 메모리(FM₃₂)는 판독 어드레스 발생 회로(35)로부터 출력된 판독 어드레스(X_MB,Y_MB)에 의해 저장된 비디오 신호를 판독한다. 그 결과로, 프레임 메모리(FM₃₂)에서 크로핑된 소스 비디오 신호(V_1B)는 소스 비디오 신호(V_B)의 크로핑된 부분이 가상 3차원 공간에서 입체(직사각형 평행6면체) 중 모니터 화면상에 실질적으로 디스플레이되는 3차원 6개 면 디스플레이 영상의 제 1 측면(SideB)에 맵화되도록 영상-변형된다. 변형된 비디오 신호(V₃₈)와 함께 믹서(52)로 출력된다.

또한, 제 1측면(SideB)의 영상 형성 부분(30)에서는 소스 비디오 신호(V_1B)의 경우와 유사하게, 키 신호(K_1B)가 크로핑 회로(33)에 의해 잘려 다듬어지고, 이어서 그대로 프레임 메모리(FM₃₄)에 저장된다. 프레임 메모리(FM₃₄)는 판독 어드레스 발생 회로(35)로부터 출력된 판독 어드레스(X_MB,Y_MB)에 의해 비디오 신호를 판독하여 상술된 변형 비디오 신호(V₃₈)의 경우와 유사하게 변형된 변형 키 신호(K₃₈)를 구하게 되고, 이는 변형 비디오 신호(V₃₈)와 함께 믹서(52)로 출력된다.

반대로, 제 2 측면(SideC)의 영상 형성 부분(40)은 3차원 6개 면 디스플레이 영상의 제 2 측면(SideC)상에 디스플레이되는 화상의 변형 이전에 소스 비디오 신호(V_1C)를 크로핑 회로(41)로 출력한다. 크로핑 회로(41)는 버스(BUS)를 통해 CPU(58)로부터 입력된X-Y 좌표의 크로핑 위치(C_CL, C_CR, C_CT, C_CB)에서 소스 비디오 신호(V_1C)를 잘라 다듬고, 이는 변형되지 않은 형태로 프레임 메모리(FM₄₂)에 저장한다.

여기서, 판독 어드레스 발생 회로(45)는 화면 어드레스 발생 회로(51)로부터 출력된 모니터 화면(55)상의 어드레스 데이터(X_S,Y_S)와 CPU(58)에 의해 지정된 영상 변형 매트릭스의 매개변수 데이터 bC11 내지 bC33을 근거로, 프레임 메모리(FM₄₂)로부터 판독 어드레스(X_MC, Y_MC)를 발생한다.

프레임 메모리(FM₄₂)는 판독 어드레스 발생 회로(45)로부터 출력된 판독 어드레스(X_MC, Y_MC)에 의해 저장된 비디오 신호를 판독한다. 그 결과로, 프레임 메모리(FM₄₂)에서 크로핑된 소스 비디오 신호(V_1C)는 소스 비디오 신호(V_1C)의 크로핑된 부분이 가상 3차원 공간에서 입체(직사각형 평행 6면체 ) 중 모니터 화면상에서 실질적으로 디스플레이되는 3차원 6개 면 디스플레이 영상의 제 2 측면(SideC)에 맵화되도록 영상-변형된다. 변형된 비디오(V_3C)는 믹서(52)로 출력된다.

또한, 제 2측면(SideC)의 영상 형성 부분(40)에서는 소스 비디오 신호(V_1C)의 경우와 유사하게, 키 신호(K_1C)가 크로핑 회로(43)에 의해 잘려 다듬어지고, 이어서 그대로 프레임 메모리(FM₄₄)에 저장된다. 프레임 메모리(FM₄₄)는 판독 어드레스 발생 회로(45)로부터 출력된 판독 어드레스(X_MC, Y_MC)에 의해 비디오 신호를 판독하여 상술된 변형 비디오 신호(V_3C)의 경우와 유사하게 변형된 변형 키 신호(K_3C)를 구하게 되고, 이는 변형 비디오 신호(V_3C)와 함께 믹서(53)로 출력된다.

믹서(52)는 제 1 측면(SideB)의 영상 형성 부분(30)으로부터 출력된 변형 비디오 신호(V₃₈)와 제 2 측면(SideC)의 영상 형성 부분(40)으로부터 출력된 변형 비디오 신호(V_3C)를 구성하고, 동시에 제 1 측면(SideB)의 영상 형성 부분(30)으로부터 출력된 변형 키 신호(K₃₈)와 제 2 측면(SideC)의 영상 형성 부분(40)으로부터 출력된 변형 키 신호(K_3C)를 구성한다. 그에 의해, 제 1 측면(SideB)과 제 2 측면(SideC)이 서로 근접하도록 구성된 복합 비디오 신호(V_3C)와 복합 키 신호(K_BC)가 얻어진다.

믹서(53)는 목적 영상 디스플레이면(SideA)의 영상 형성 부분(20)으로부터 출력된 변형 비디오 신호(V_3A)와 믹서(52)로부터 출력된 복합 비디오 신호(V_BC)를 구성하고, 동시에 목적 영상 디스플레이면(SideA)의 영상 형성 부분(20)으로부터 출력된 변형 키 신호(K₃₄)와 믹서(52)로부터 출력된 복합 키 신호(K_BC)를 구성한다. 그에 의해, 복합 비디오 신호(V_ABC)와 복합 키 신호(K_ABC)가 얻어질 수 있다. 복합 비디오 신호(V_ABC)와 복합 키 신호(K_ABC)는 목적 영상 디스플레이면(SideA), 제 1 측면(SideB), 및 제 2 측면(SideC)이 서로 근접하는 3차원 6개 면 디스플레이 영상을 나타낸다.

믹서(53)로부터 출력되는 복합 비디오 신호(V_ABC)와 복합 키 신호(K_ABC)는 출력 처리기(54)로 출력된다. 출력 처리기(54)는 화상을 차단함으로서 주어지는 큐빅효과(드롭 새도우 효과(drop shadowing effect))나 이동 화상을 트레일로 만드는 효과(트레일 효과(trailing effect))를 부가하고, 화상을 디스플레이하도록 구해진 출력 비디오 신호(V_OUT)를 모니터 화면(55)으로 출력한다.

(2) 좌표 정의

3차원 6개 면 디스플레이 영상을 발생하고 이를 모니터 화면(55)상에 디스플레이하기 위해 본 실시예에서 사용되는 3차원 좌표는 직교 좌표 x-축,y-축, 및 z-축으로 정의된다. 특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 화면(55A)은 x-축에 직교하는 x-축 및 y-축에 의해 정의된 xy-평면상에 존재하고, x-축은 화면(55A)의 수평(우측에서 좌측) 방향으로 정의되고, 또한 y-축은 화면(55A)의 수직(위측에서 아래측)방향으로 정의되는 것으로 가정한다.

또한, 화면(55A)의 깊이 방향은 xy-평면에 직교하는 z-축의 양의 방향으로 정의되고, 화면(55A)의 이측면, 즉 화면을 관찰하는 관찰점(PZ)이 존재하는 측면은 z-축의 음의 방향으로 정의된다.

또한, 화면(55A)의 중심은 x-축,y-축, 및 z-축으로 구성된 3차원 좌표의 원점 0과 일치하는 것으로 정의된다.

우측 및 좌측 외부 방향에 대해 화면 영역의 내부(원점)로부터 이어지는 가상 좌표값은 x-축사에 설정된다. -4 와 4 사이의 가상 좌표값은 화면 영역내의 x-축상에서 관찰점(PZ)으로부터 화면(55A)을 관찰할 때 좌측에서 우측으로 설정된다.

또한, 위측 및 아래측 외부 방향에 대해 화면 영역의 내부(원점)로부터 이어지는 가상 좌표값은 y-축상에 설정된다. -3 과 3 사이의 가상 좌표값은 화면 영역내의 y-축상에서 관찰점(PZ)으로부터 화면(55A)을 관찰할 때 아래측에서 위측으로 설정된다.

또한, 작동자의 관찰점 위치(PZ)는 실질적으로 좌표값이 z-축상에서 -16이 되는 위치에 설정된다.

(3) 3차원 변형의 알고리즘

xyz의 3차원 좌표로 나타내지는 가상 공간에서 임의의 위치에 임의의 각도로 입체(직사각형 평행 6면체)를 형성하고, 그 입체 중에서 z-축의 좌표값 -16 에 위치하는 작동자의 관찰점으로부터 실제로 관찰되는 평면만을 3차원 6개 면 디스플레이 영상으로 화면(55A)에 디스플레이하는 3차원 영상 변형 처리의 기본 알고리즘이 설명된다.

2차원 평면의 영상을 형상하는 소스 비디오 신호는 변형되지 않은 상태에서 프레임 메모리에 저장된다. 그러므로, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 소스 비디오 신호(V₁)는 xyz의 3차원 좌표에 의해 나타내지는 공간에서 xy-평면상에 존재하므로, 소스 비디오 신호(V₁)의 영상은 xy-평면상에 존재하는 화면(55A)에 디스플레이 된다.

관련하여, 도 5는 xyz의 3차원 좌표에 의해 나타내지는 공간이 y-축의 양측에서 음측으로 관찰되고, 소스 비디오 신호(V₁)는 xy-평면상에 존재하는 화면(55A)상에서 오버랩되는 상태를 도시한다. 도 6은 xyz의 3차원 좌표에 의해 나타내지는 공간이 z-축상의 관찰점(PZ)에서 화면(55A)를 통해 z-축의 음측으로 관찰되고, 소스 비디오 신호(V₁)는 xy-평면상의 화면(55A)에 존재하는 상태를 도시한다.

작동자는 3차원 영상 변형 처리가 xyz-좌표 공간에서 소스 비디오 신호()상에 실행되도록 제어 패널의 작동키를 동작시킨다. 특히, 각 프레임에 대해 설정된 매개변수로 구성되는 3차원 변형 매트릭스(T₀)는 작동자의 동작에 의해 소스 비디오 신호(V₁)의 각 픽셀(pixel)에 대해 실행되므로, 소스 비디오 신호(V₁)는 3차원 변형된 비디오 신호(V₂)에 의해 나타내지는 공간 위치에서 3차원 변형된다. 도 5 및 도 6의 경우에서의 3차원 변형은 소스 비디오 신호(V₁)가 중심인 y-축에 대해 대략45°만큼 회전되고, 또한 z-축의 양의 방향으로 평행 이동된 예이다.

3차원 변형에 사용되는 3차원 변형 매트릭스(T₀)는 다음의 식으로 나타내진다:

[수학식 1]

3차원 변형 매트릭스(T₀)에 사용되는 매개변수 r11 내지 r33 은 소스비디오 신호(V₁)를 x-축, y-축 및 z-축 주위로 회전시키기 위한 계수: 소스 비디오 신호(V₁)의 스케일을 x-축 방향, y-축 방향 및 z-축 방향으로 각각 확대/축소시키기 위한 계수: 또한 소스 비디오 신호(V₁)를 x-축 방향, y-축 방향 및 z-축 방향으로 각각 스큐잉(skewing)시키기 위한 계수를 포함한다. 매개변수 I_X, I_Y및 I_Z는 소스 비디오 신호(V₁)를 x-축 방향, y-축 방향 및 z-축 방향으로 각각 평행 이동시키기 위한 계수를 포함한다. 매개변수_S는 전체 소스 비디오 신호(V₁)를 3차원의 각 방향으로 균일하게 확대/축소시키기 위한 계수를 포함한다.

또한, 변형 매트릭스(T₀)는 회전 변형 등의 좌표와, 같은 좌표에서의 평행이동 변형 및 확대/축소 변형의 좌표를 표시하므로, 4행 4열이 된다. 이러한 매트릭스는 일반적으로 균일 좌표(homogeneous coordinates)라 칭하여진다.

화면(55A)상의 소스 비디오 신호(V₁)가 3차원 변형 매트릭스(T₀)에 의해 3차원 변형된 비디오 신호(V₂)의 위치에서 3차원 변형될 때, 3차원 변형된 비디오 신호(V₂)는 투시 변형 매트릭스에 의해 xy-평면상에 투영된다.

투시 변형은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 변형된 비디오 신호(V₂)가 z-축상에서의 가상 관찰점(PZ)으로부터 관찰될 때 xy-평면을 통해 보여지는 3차원 변형된 비디오 신호(V₂)(이는 투시 변형된 비디오 신호(V₃)로 칭하여진다)의 영상을 구하기 위한 변형이다. 도 5의 경우에서, 투시 변형된 비디오 신호(V₃)는 투시 변형 매트릭스(P₀)에 의해 xy-평면의 화면(55A)상에 발생되고, 이는 가상 관찰점(PZ)으로부터 관찰되는 화면(55A)의 반대측(z-축의 양측)에 3차원 변형된 비디오 신호(V₂)의 영상이 있는 것처럼 보인다.

투시 변형 매트릭스(P₀)는 다음의 식으로 나타내진다.

[수학식 2]

투시 변형 매트릭수(P₀)에 매개변수 PZ는 3차원 변형된 비디오 신호(V₂)가 xy-평면을 통해 관찰될 때 투시 규칙을 적용하는 투시값이다. 즉, 도 5의 경우에서는 3차원 공간에서 3차원 변형된 비디오 신호(V₂)가 xy-평면에 대해 45°만큼 기울어진다. 3차원 변형된 비디오 신호(V₂)가 가상점(PZ)로부터 관찰될 때, 가상점(PZ)에서 먼 부분은 작게 보여지고 가상점(PZ)에 가까운 부분은 크게 보여진다. 그러므로, 매개변수(P_Z)를 이용함으로서, 화면(55A)의 위치로 변형된 투시 변형 비디오(V₃)는 3차원 공간내의 3차원 변형 비디오 신호(V₂)가 가상 관찰점(PZ)으로부터의 거리에 따라 변형되는 것이 된다.

3차원 변형된 비디오 신호(V₂)가 투시 변형에 의해 화면(55A)에서 변형되는 위치는 가상 관찰점(PZ)과 화면(55A)간의 거리, 및 가상 관찰점(PZ)과 3차원 변형된 비디오 신호(V₂)간의 거리에 따라 변한다. 투기값(P_Z)은 가상 관찰점(PZ)의 위치에 따라 작동자에 의해 설정되므로, 가상 관찰점(PZ)의 위치에 따라 투시 변형을 실행한다. 통상, 관찰점(PZ)의 위치는 z-축의 좌표값, -16이므로, 투기값(P_Z)은 1/16 이 기준값이 되도록 설정된다.

이러한 방법에서, 3차원 변형의 기본 처리 과정은 3차원 변형 매트릭스(T₀)에 의해 소스 비디오 신호(V₁)로부터 3차원 변형된 신호(V₂)를 구하는 공간영상 변형 단계와, 투기 변형 매트릭스(P₀)에 의해 공간 영상 변형 단계에서 구해진 3차원 변형된 비디오 신호(V₂)를 변형시키는 투시 변형 단계를 구비한다. 그러므로, 소스 비디오 신호(V₁)로부터 투시 변형된 비디오 신호(V₃)를 구하는 변형 매트릭스(T)는 3차원 변형 매트릭스(T₀)와 투시 변형 매트릭스(P₀)의 곱인 다음의 식으로 나타내진다.

[수학식 3]

여기서, 본 발명에 따른 특수 효과 장치를 이용한 영상 처리 장치에서는 외부로부터 공급된 2차원 소스 비디오 신호(V₁)가 프레임 메모리(FM)에 한 번 기록되고, 2차원적으로 계산된 판독 어드레스가 프레임 메모리(FM)에 공급되므로, 작동자에 의해 요구되는 공간 영상 변형(3차원 영상 변형 및 투시 영상 변형)은 프레임 메모리(FM)로부터 판독된 비디오 신호에 실행될 수 있다. 그러므로, 프레임 메모리(FM)에 저장된 소스 비디오 신호(V₁)와 프레임 메모리(FM)로부터 판독된 투시 변형된 비디오 신호(V₃) 모두가 2차원 데이터이다. 판독 어드레스를 계산할 때, 3차원 공간에서 z-축 방향으로의 데이터는 실질적으로 사용되지 않는다.

그러므로, 수학식 3에서 z-축 방향으로의 데이터를 계산하기 위한 3행 3열의 매개변수는 프레임 메모리(FM)의 판독 어드레스를 계산하는데 필요하지 않다.

그에 의해, 실제 2차원 판독 어드레스의 계산을 위해 필요한 매개변수를 갖는 3차원 변형 매트릭스는 T₃₃이고, 매트릭스(T₃₃)는 수학식 3으로부터 3행 3열내의 배개변수를 생략한 다음의 식으로 나타내질 수 있는 것으로 가정한다.

[수학식 4]

여기서는 프레임 메모리(FM)상의 위치 벡터와 모니터 화면(55)상의 위치 벡터간의 관계가 이후 설명된다. 도 7A에서, 프레임 메모리(FM)상의 2차원 어드레스는 (X_M, Y_M)이고 위치 벡터는 [X_M, Y_M]이다. 도7B에서, 모니터 화면(55)상의 어드레스는 (X_S, Y_S)이고 위치 벡터는[X_S, Y_S]이다. 프레임 메모리상의 2차원 위치 벡터 [X_M, Y_M]가 균일 좌표로 표시될 때, 이는 벡터 [x_my_mH₀]로 표시될 수 있다. 또한, 모니터 화면(55)상의 위치 벡터 [X_SY_S]가 균일 좌표로 표시될 때, 이는 벡터 [x_Sy_S1]로 표시될 수 있다.

부가하여, 균일 좌표의 매개변수 H₀는 벡터의 확대/축소 비율을 나타내는 매개변수이다. 이러한 방법에서, 3차원 변형 매트릭스(T33)는 프레임 메모리(FM)상의 위치 벡터 [x_my_mH₀]에 영향을 주므로, 프레임 메모리(FM)상의 위치 벡터 [x_my_mH₀]는 모니터 화면(55)상의 위치 벡터 [x_Sy_S1]로 변형된다. 그러므로, 프레임 메모리(FM)상의 위치 벡터 [x_my_mH₀]와 모니터 화면(55)상의 위치 벡터 [x_Sy_S1]간의 관계식은 다음의 식으로 표시된다:

[수학식 5]

[x_Sy_S1] = [x_my_mH₀] ·T₃₃

부가하여, 프레임 메모리(FM)상의 위치 벡터 [x_my_mH₀]에서 사용되는 균일 좌표의 매개변수 H₀와 모니터 화면(55)상의 위치 벡터 [x_Sy_S1]에서 사용되는 균일 좌표의 매개변수 1 간의 관계는 프레임 메모리(FM)상의 균일 좌표의 위치 벡터 [x_my_m]가 3차원 변형 매트릭스(T₃₃)에 의해 위치 벡터 [x_Sy_S]로 변형되고, 프레임 메모리(FM)상의 균일 좌표의 위치 벡터 [x_my_m]중 값 H₀가 모니터 화면(55)상의 균일 좌표의 위치 벡터 [x_Sy_S]에서의 값 1 로 변형되는 것을 나타낸다.

이러한 방법에서, 수학식 5는 매트릭스(T₃₃)에 의해 프레임 메모리(FM)상의 점에 대응하는 모니터 화면(55)상의 점을 구하는 관계식이다. 여기서, 특수 효과장치를 이용하는 영상 처리 장치에서는 소스 비디오 신호가 변형되기 이전의 상태로 프레임 메모리(FM)에 저장되고, 변형 매트릭스(T₃₃)에 의해 구해진 모니터 화면(33)상의 점에 대응하는 프레임 메모리(FM)의 점은 판독 어드레스에 의해 지정되므로, 소스 비디오 신호에 공간 영상 변형이 실행된다.

본 장치에서, 프레임 메모리(FM)상의 점에 대응하는 모니터 화면(55)상의 점을 구하기 위해서는 수학식 5에 의한 계산이 필요 없지만, 모니터 화면(55)상의 점에 대응하는 프레임 메모리(FM)상의 점을 구하기 위해서는 필요하다. 그러므로, 수학식 5는 다음의 식으로 표시된 관계식을 이용하도록 변경된다:

[수학식 6]

[x_my_mH₀] = [x_Sy_S1] ·T₃₃ ^-1

그래서, 모니터 화면(55)상의 위치 벡터 [x_Sy_S1]가 지정될 때, 프레임 메모리(FM)상의 위치 벡터 [x_my_mH₀]는 변형 매트릭스 T₃₃ ^-1에 의해 계산된다. 변형 매트릭스 T₃₃ ^-1는 변형 매트릭스 T₃₃의 역이다.

다음에는 프레임 메모리(FM)상의 2차원 위치 벡터 [X_MY_M]를 구하기 위해 변형 매트릭스 T₃₃및 역 매트릭스 T₃₃ ^-1가 다음과 같이 설정된다. 특히, 변형 매트릭스 T₃₃의 각 계수는 다음과 같이 매개변수 a₁₁내지 a₃₃으로 설정된다:

[수학식 7]

동시에, 역 매트릭스 T₃₃ ^-1의 매개변수는 다음과 같이 매개변수 b11 내지 b33으로 설정된다:

[수학식 8]

여기서,이다.

다음의 식을 구하도록 수학식 8은 수학식 6에 대입된다.

[수학식 9]

그에 의해, 다음의 식이 얻어질 수 있다.

[수학식 10]

x_m= b₁₁x_s+ b₂₁y_s+ b₃

y_m= b₁₂x_s+ b₂₂y_s+ b₃₂

H₀= b₁₃x_s+ b₂₃y_s+ b₃₃

여기서는 프레임 메모리(FM)상의 균일 좌표의 위치 벡터 [x_my_mH₀]가 프레임 메모리(FM)상의 2차원 위치 벡터 [X_MY_M]로 변형되는 경우가 설명된다.

2차원 위치 벡터 [X_MY_M]가 균일 좌표로 변형될 때 사용되는 매개변수 H₀는 균일 좌표의 위치 벡터 [X_MY_M] 크기를 나타내는 x_m및 y_m은 균일 좌표의 위치 벡터를 2차원 위치 벡터로 변형시키도록 균일 좌표의 위치 벡터의 확대/축소 비율을 나타내는 매개변수 H₀로 표준화 될 수 있다. 그러므로, 모니터 화면(55)상의 2차원 위치 벡터의 각 매개변수 X_S및 Y_S는 다음의 식으로 표시된다.

[수학식 11]

유사하게, 모니터 화면(55)상의 균일 좌표의 벡터 [x_sy_s1]가 2차원 위치 벡터 [X_SY_S]로 변형되는 경우, 균일 좌표의 위치 벡터 방향을 나타내는 매개변수 x_s및 y_s는 또한 균일 좌표의 위치 벡터의 확대/축소 비율을 나타내는 매개변수 1 로 표준화된다. 그러므로, 모니터 화면(55)상의 2차원 위치 벡터의 각 매개변수 X_S및 Y_S는 다음의 식으로 표시된다.

[수학식 12]

X_{S =}x_s

Y_{S =}y_s

그래서, 프레임 메모리(FM)상의 어드레스 (X_M, Y_M)은 수학식 10에 의해 다음의 식과 같이 구해질 수 있다:

[수학식 13]

[수학식 14]

다음에는 T₃₃ ^-1의 각 매개변수가 구해진다.

[수학식 15]

[수학식 16]

[수학식 17]

[수학식 18]

[수학식 19]

[수학식 20]

[수학식 21]

[수학식 22]

[수학식 23]

여기서,

[수학식 24]

W1 = -a₂₂a₃₁a₁₃+ a₂₁a₃₂a₂₃+ a₁₂a₃₁a₂₃

-a₁₁a₃₂a₂₃- a₁₂a₂₁a₃₃+ a₁₁a₂₂a₃₃

여기서는 수학식 7의 관계로부터 a₁₁내지 a₃₃의 값이 다음과 같이 된다:

[수학식 25]

a₁₁= r₁₁, a₁₂= r₁₂, a₁₃= r₁₃P_Z

[수학식 26]

a₂₁= r₂₁, a₂₂= r₂₂, a₂₃= r₂₃P_Z

[수학식 27]

a₃₁= l_Xa₃₂= l_ysa₃₃= l_ZP_Z+ s

이러한 식은 다음의 식을 구하도록 수학식 15 내지 수학식 24에 대입된다:

[수학식 28]

[수학식 29]

[수학식 30]

[수학식 31]

[수학식 32]

[수학식 33]

[수학식 34]

[수학식 35]

[수학식 36]

여기서,

[수학식 37]

이러한 방법에서, 수학식 28 내지 수학식 37의 값은 수학식 13 및 수학식 14에 대입되므로, 프레임 메모리(FM)에 공급된 판독 어드레스(X_M, Y_M)는 다음과 같이 주어진다:

[수학식 38]

[수학식 39]

여기서, H₀는 다음과 같다:

[수학식 40]

H₀= (-r₂₂l_x+ r₂₁l_y)XS + (r₁₂l_x- r₁₁l_y)YS + (-r₁₂r₂₁+ r₁₁r₂₂)

그러므로, 프레임 메모리(FM)에 공급된 판독 어드레스(X_M, Y_M)는 작동자가 원하는 공간 영상 변형 장치에 의해 결정되는 3차원 변형 매트릭스(T0)의 각 매개변수(r₁₁내지 r₃₃, l_x, l_y, l_z및 s)를 이용하고 이전에 설정된 매개변수인 투시값(P_Z)을 이용함으로서 표시될 수 있다.

그러므로, 수학식 6 내지 수학식 40에 대해, 화면 어드레스(X_S, Y_S)는 모니터 화면(55)의 래스터 주사(raster scanning)의 순서에 대응하도록 각 픽셀에 공급되고, 공급된 화면 어드레스에 대응하는 프레임 메모리(FM)상의 판독 어드레스(X_M, Y_M)가 잉서 계산될 수 있다.

(4) 가상 공간에서의 6면체

본 실시예에서는 도 8에 도시된 바와 같이, 3차원적으로 변형된 소스 비디오 신호가 맵화된 3차원 가상 공간내의 직사각형 평행 6면체(BOX')가 기준 위치로서 3차원 좌표의 원점(0)에 중심을 둔 위치로 존재한다.

직사각형 평행 6면체(BOX')는 3차원적으로 변형된 소스 비디오 신호(V_LA)가 맵화된(도 3) 목적 영상 디스플레이면(SideA), 목적 영상 디스플레이(SideA)과 마주 보는 평면(SideA'), 3차원적으로 변형된 소스 비디오 신호(V_lB)가 맵화된(도 3) 제 1 측면(Side B), 제 1 측면과 마주보는 평면(Side B'), 3차원적으로 변형된 소스 비디오(V_1c)가 배화된(도 3) 제 2 측면(SideC), 및 제2측면(SideC')를 갖는다.

직사각형 평행 6면체(BOX')에서, 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 평면(SideA') 사이의 두께, 즉 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 대한 두께 h는 작동자에 의해 설정된다. 도 8에 도시된 바와 같이 기준 위치에 위치하는 목적 디스플레이면(SideA)은 xy-평면으로부터 z-축의 음의 방향으로 거리h/2 만큼 이동된 위치에 놓인다. 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 면(SideA')은 xy-평면으로부터 z-축의 양의 방향으로 거리 h/2 만큼 이동된 위치에 놓인다.

관련하여, 3차원 변형 이전의 소스 비디오 신호(V_lA),(V_lB) 및 (V_lC)는 각각 화면이 존재하는 xy-평면상에 있다. 추후 기술될 변형 매트릭스 MA 또는 MA'을 이용함으로서, 소스 비디오 신호(V_lA)는 기준 위치로 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)이나 마주 보는 면(SideA')상에 맵화되고, 소스 비디오 신호(V_lB)는 기준 위치에 놓은 직사각형 평면 6면체(BOX')의 제 1 측면(SideB)이나 마주 보는 면(SideB')상에 맵화되고, 또한 소스 비디오 신호(V_lC)는 기준 위치에 놓인 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2측면(SideC)이나 마주 보는 면(SideC)상에 맵화된다.

이러한 방법에서, 소스 비디오 신호(V_lA),(V_lB) 및 (V_lC)가 기준 위치에 놓인 직사각형 평행 6면체의 각 면상에 맵화될 때, 직사각형 평행 6면체는 작동자의 동작에 의해 3차원 공간에서 기준 위치로부터 임의의 위치로 이동되므로, 직사각형 평행 6면체의 이동에 따라 매개변수가 변하는 3차원 변형 매트릭스(T₀)에 의해 직사각형 평행 6면체(BOX')의 각 면상에 맵화된 비디오 신호는 직사각형 평행 6면체(BOX')의 각 면에 고수되는 상태를 유지하면서 그 이동에 따라 이동된다.

(5)목적 영상 디스플레이면(SideA)상의 맵핑(mapping)

도 3의 영상 형성 부분(20)에서, 작동하는 크로핑 회로(21)로의 소스 비디오 신호(V_lA) 입력 중 원하는 부분을 절단시키도록 동작한다. 소스 비디오 신호(V_lA)는 크로핑 회로(21)로 입력될 때 여전히 xy-평면상에 놓인 2차원 영상이다. 특히, xyz의 3차원 좌표가 z-축의 관찰점(PZ) 위치로부터 z-축의 양의 방향으로 관찰되는 도9A에서, zy-평면 중 소스 비디오 신호(V_lA)의 좌측 끝부분의 크로핑 위치가 C_AL로 나타내지고, 우측 끝부분의 크로핑 위치가 C_AR이고, 상단 끝부분의 크로핑 위치가 C_AT이고, 또한 하단 끝부분의 크로핑 위치가 C_AB일 때, 크로핑된 소스 비디오(V_lA)의 4개 정점의 좌표는 다음과 같이 표시된다.

[수학식 41]

(x₁, y₁) = (C_AR, C_AT)

(x₂, y₂) = (C_AL, C_AT)

(x₃, y₃) = (C_AL, C_AB)

(x₄, y₄) = (C_AR, C_AB)

관련하여, 도9b는 xyz의 3차원 좌표가 y-축의 양의 방향에서 y-축 음의 방향으로 관찰되는 상태를 도시한다. 크로핑된 소스 비디오(V_lA)는xy-평면상에서 좌표 x₁에 걸쳐 x-축의 좌표 x₂로부터 존재하고, z-축 방향으로는 일방 두께가 없다.

이러한 방법에서, 크로핑 회로(21)에 의해 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lA)는 변형되지 않은 상태로 프레임 메모리(FM₂₂)에 저장된다.

프레임 메모리(FM₂₂)에 저장된 소스 비디오 신호(V_lA)는 이동 매트릭스(V_lA)에 의해 거리 h/2 만큼 z-축의 음의 방향으로 평행하기 떨어져 위치한다. 이동 매트릭스(L_A)는 소스 비디오 신호(V_lA)의 z-축 좌표를 -h/2로 만드는 매트릭스로, 다음의 식으로 표시된다.

[수학식 42]

그러므로, xyz의 3차원 좌표가 y-축의 양의 방향에서 y-축의 음의 방향으로 관찰되는 도 10B에 도시된 바와 같이, xy-평면상에 놓인 소스 비디오 신호(V_lA)는 이동 매트릭스(L_A)에 의해 z-축의 음의 방향으로 -h/2 만큼 평행하게 떨어져 위치한다. 그 결과로, 맵화된 직사각형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 목적 영상 디스플레이면(SideA)이 존재하는 위치(z-축에서 -h/2)로 소스 비디오 신호(V_lA)가 이동되는 상태가 얻어진다. 이러한 상태에서, 소스 비디오 신호(V_lA)의 x-좌표(X₂에서 X₁)는 변하지 않는다.

관련하여, 도 10a는 이동 매트릭스(L_A)에 의해 평행하게 이동된 소스 비디오 신호(V_1A)가 z-축상에서 관찰점(PZ) 위치로부터 관찰되는 상태를 도시한다. 이러한 상태에서, 소스 비디오 신호(V_1A)의 각 정점 좌표는 변하지 않는다.

비율(rate) 변형과 스큐(skew) 변형은 이와 같이 평행하게 이동된 소스 비디오 신호(V_lA)에 비율/스큐 변형 매트릭스 Trs에 의해 실행된다. 비율 변형은 2차원 평면에서 거리 h/2 만큼 z-축의 음의 방향으로 평형하게 이동된 소스 비디오 신호(V_lA)를 소스 비디오 신호(V_lA)의 중심에 대해 x-축의 양과 음의 방향 및 y-축의 양과 음의 방향에서 원하는 확대/축소 비율로 2차원적으로 확대/축소시키는 변형이다. 비율 변형에서, x-축 방향의 확대/축소 비율이 r_x로 설정되고, y-축 방향의 확대/축소 비율이 r_y로 설정될 때, 비율 변형 매트릭스 T_rate는 다음과 같이 표시된다.

[수학식 43]

스큐 변형은 2차원 평면에서 거리 h/2 만큼 z-축의 음의 방향으로 평형하게 이동된 소스 비디오(V_lA)를 기준으로 소스 비디오 신호(V_lA)의 중심에 대해 각각 x-축의 양과 음의 방향 및 y-축의 양과 음의 방향에 원하는 스큐 비율로 2차원적으로 뒤트는 변형이다. 스큐 변형에서, x-축 방향의 스큐 비율이 s_x로 설정되고, y-축 방향의 스큐 비율이 s_y로 설정될 때, 스큐 변형 매트릭스 T_skew는 다음과 같이 표시된다.

[수학식 44]

그러므로, 비율 변형과 스큐 변형의 복호화 변형 매트릭스인 비율/스큐 변형 매트릭스 T_rs는 다음의 식으로 표시된다.

[수학식 45]

T_rs= T_rate·T_skew

부가하여, 도11A에 도시된 바와 같이, 비율/스큐 변형 매트릭스(T_rs)에 의해 변형된 2차원 평면상의 4개 점의 좌표가 (x₁',y₁'),(x₂',y₂'),(x₃',y₃') 및 (x₄',y₄')로 설정될 때, 이는 다음의 식으로 표시된다:

[수학식 46]

(x₁',y₁') = (x₁, y₁)T_rs

= (r_xx₁+ r_ys_yy₁r_xs_xx₁+ r_yy₁)

(x₂',y₂') = (x₂, y₂)T_rs

₌= (r_xx₂+ r_ys_yy₂r_xs_xx₂+ r_yy₂)

(x₃',y₃') = (x₃, y₃)T_rs

₌= (r_xx₃+ r_ys_yy₃r_xs_xx₃+ r_yy₃)

(x₄',y₄') = (x₄, y₄)T_rs

₌= (r_xx₄+ r_ys_yy₄r_xs_xx₄+ r_yy₄)

상술된 바와 같이 제 1 소스 비디오 신호(V_lA)를 목적 영상 디스플레이면(SideA)상애 맵핑하는 처리과정이 배열될 때, 맵핑 처리과정을 나타내는 매트릭스인 M_A를 이용해 수학식 42 와 수학식 45로부터 다음의 식이 구해진다:

[수학식 47]

M_A= L_A·T_rs

그에 의해, 도 9에 도시된 소스 비디오 신호(V_lA)의 2차원 평면상의 4개 점 (x₁,y₁), (x₂, y₂), (x₃,y₃) 및 (x₄,y₄)은 매트릭스(M_A)에 의해 도 11A에 도시된 3차원 공간에서 목적 영상 디스플레이면(SideA)의 4개 점 (x₁',y₁', -h/2),(x₂',y₂',-h/2),(x₃',y₃',h/2) 및 (x₄',y₄',-h2)에 맵화된다.

관련하여, 목적 영상 디스플레이면(SideA)상에 소스 비디오 신호(V_lA)를 맵화하는 상기의 경우와 같은 변형 처리과정이 또한 제 1소스 비디오 신호(V_lA)에 대응하는 영상 형성 부분(20)으로의 키 신호(K_lA) 입력에도 실행된다.

(6) 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 면(SideA')상의 맵핑

도 3에 도시된 영상 형성 부분(20)에서, 크로핑 회로(21)로의 소스 비디오 신호(V_lA) 입력은 작동자의 동작에 의해 원하는 영역이 절단된다. 소스 비디오 신호(V_lA)는 크로핑 회로(21)로 입력될 때 여전히 xy-평면상에 놓인 2차원 영상이다. 즉, xyz의 3차원 좌표가 x-축의 관찰점(PZ) 위치로부터 z-축의 양의 방향으로 관찰되는 도 9a에서, xy-평면 중 소스 비디오 신호(V_lA)의 좌측 끝부분의 크로핑 위치가 C_AT이고, 또한 하단 끝부분의 크로핑 위치가 C_AB일 때, 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lA)의 4개 정점의 좌표는 상술된 수학식 41이 된다.

이와 같이 크로핑 회로(21)에서 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lA)는 변형되지 않은 상태로 프레임 메모리(FM₂₂)(도 3)에 저장된다.

프레임 메모리(FM₂₂)에 저장된 소스 비디오 신호(V_lA)는 이동 매트릭스(L_A)에 의해 거리 h/2 만큼 z-축의 양의 방향으로 평행하게 떨어져 위치한다. 이동 매트릭스(L_A')는 소스 비디오 신호(V_lA)의 z-축 좌표를 +h/2로 만드는 매트릭스로, 다음의 식으로 표시된다:

[수학식 48]

그러므로, xy-평면상에 놓인 소스 비디오 신호(V_lA)는 이동 매트릭스(L_A')에 의해 z-축 양의 방향으로 h/2 만큼 평행하게 떨어져 위치한다. 그 결과로, 맵화된 직사각형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 면(SideA')이 존재하는 위치(z-축 좌표값이 h/2)로 소스 비디오 신호(V_lA)가 이동되는 상태가 얻어진다. 이러한 상태에서, 소스 비디오 신호(V_lA)의 x-좌표(x₂에서 x₁)는 변하지 않는다.

비율(rate) 변형과 스큐(skew) 변형은 이와 같이 평행하게 이동된 소스 비디오 신호(V_lA)에 비율/스큐 변형 매트릭스 T_rs에 의해 실행된다. 비율 변형은 2차원 평면에서 거리 h/2 만큼 z-축의 양의 방향으로 평행하게 이동된 소스 비디오 신호(V_lA)를 기준으로 소스 비디오 신호(V_lA)의 중심에 대해 각각 x-축의 양과 음의 방향 및 y-축의 양과 음의 방향에서 원하는 확대/축소 비율로 2차원적으로 확대/축소시키는 변형이다. 비율 변형 매트릭스 T_rate는 상기의 수학식 43과 같은 식으로 표시된다.

스큐 변형은 2차원 평면에서 거리 h/2 만큼 z-축의 양의 방향으로 평행하게 이동된 소스 비디오 신호(V_lA)를 기준으로 소스 비디오 신호(V_lA)의 중심에 대해 각각 x-축의 양과 음의 방향 및 y-축의 양과 음의 방향에서 원하는 스큐 비율로 2차원적으로 뒤트는 변형이다. 스큐 변형 매트릭스 T_skew는 상기의 수학식 44와 같은 식으로 표시된다.

그러므로, 비율 변형과 스큐 변형의 복호화 변형 매트릭스인 비율/스큐 변형 매트릭스 T_rs또한 상기의 수학식 45와 같은 식으로 표시된다.

부가하여, 비율/스큐 변형 매트릭스(T_rs)에 의해 변형된 2차원 평면상의 4개점 (x₁',y₁'),(x₂',y₂'),(x₃',y₃') 및 (x₄',y₄')은 상기의 수학식 46과 같은식으로 표시된다.

상술된 바와 같이 제 1 소스 비디오 신호(V_lA)를 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 면(SideA')상에 맵핑하는 처리과정이 배열될 때, 맵핑 처리과정을 나타내는 매트릭스인 M_A'을 이용해 다음의 식이 구해진다:

[수학식 49]

M_A' = L_A' ·T_rs

그에 의해, 도 9에 도시된 소스 비디오 신호(V_lA)의 2차원 평면상의 4개 점 (x₁,y₁),(x₂,y₂),(x₃,y₃) 및 (x₄,y₄)은 매트릭스(M_A' )에 의해 3차원 공간에서 목적 영상 디스플레이면(SideA)와 마주 보는 면(SideA)의 4개 점 (x₁',y₁', -h/2),(x₂',y₂',-h/2),(x₃',y₃',-h/2) 및 (x₄',y₄',-h2)에 맵화된다.

관련하여, 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 면(SideA')상에 소스 비디오 신호(V_lA)를 맵화하는 상기의 경우와 같은 변형 처리과정이 또한 제 1 소스 비디오 신호(V_lA)에 대응하는 영상 형성 부분(20)으로의 키 신호(K_lA) 입력에도 실행된다.

(7) 제 1측면(SideB)상의 맵핑

도 3의 영상 형성 부분(30)에서, 작동자는 크로핑 회로(31)로의 소스 비디오 신호(V_lB) 입력 중 원하는 부분을 절단시키도록 동작한다. 소스 비디오 신호(V_lB)는 크로핑 신호(31)로 입력될 때 여전히 xy-평면상에 놓인 2차원 영상이다. 특히, xyz의 3차원 좌표가 z-축의 관찰점(PZ) 위치로부터 z-축의 양의 방향으로 관찰되는 도 12A에서, xy-평면 중 소스 비디오 신호(V_lB)의 좌측 끝부분의 크로핑 위치가 C_BL로 나타내지고, 우측 끝부분의 크로핑 위치가 CBR이고, 상단 끝부분의 크로핑 위치가 C_Br이고, 또한 하단 끝부분의 크로핑 위치가 C_BB일 때, 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lB)의 4개 정점의 좌표는 다음과 같이 표시된다:(C_BR,C_Br): (C_BL,C_Br): (C_BL,C_BB): 및 (C_BR,C_BB).

관련하여, 도12B는 xyz의 3차원 좌표가 y-축의 양의 방향에서 y-축의 음의 방향으로 관찰되는 상태를 도시한다. 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lB)는 xy-평면상에서 C_BR에 걸쳐 C_BL로부터 존재하고, z-축 방향으로는 입방 두께가 없다.

이러한 방법에서, 크로핑 회로(31)에 의해 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lB)는 변형되지 않은 상태로 프레임 메모리(FM₃₂)(도 3)에 저장된다.

크로핑 회로(31)에 의해 크로핑된 후 프레임 메모리(FM32)에 저장된 소스 비디오 신호(V_lB)는 소스 비디오 신호(V_lB)의 중심이 xy-평면의 원점(0)에 위치하도록 평행 이동 매트릭스(L_BO)에 의해 평행하게 이동된다. 크로핑에 의해 도시된 4개 점 C_BL, C_BR, C_Br및 C_BB의 좌표점으로부터, 평행 이동 매트릭스(L_BO)는 다음의 식으로 표시된다:

[수학식 50]

그러므로, xyz의 3차원 좌표가 z-축상의 관찰점(PZ) 위치로부터 관찰되는 도 13A에 도시된 바와 같이, 소스 비디오 신호(V_lB)는 소스 비디오 신호(V_lB)의 중심이 원점(0)과 겹치도록 평행 이동 매트릭스(L_BO)에 의해 이동된다.

관련하여, 도 13B는 xyz의 3차원 좌표가 y-축의 양의 방향에서 y-축의 음의 방향으로 관찰되는 상태를 도시하고, 소스 비디오 신호(V_lB)가 평행 이동 매트릭스(L_BO)에 의해 xy-평면상에서 이동되는 것을 볼 수 있다.

확대 및 축소는 이와 같이 평행하게 이동된 소스 비디오 신호(V_lB)상에 확대/축소 매트릭스(S_B)에 의해 실행된다. 확대나 축소는 x-축 방향으로 소스 비디오 신호(V_lB)를 확대 또는 축소시키기 위한것이므로 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lB)의 x-방향 길이가 도 8에서 상술된 목적 영상 디스플레이면(SideA)의 제 1측면(SideB)과 접하게 되는 모서리(H_B)의 길이와 일치하고, 동시에 y-축 방향으로 소스 비디오 신호(V_lB)를 확대 또는 축소시키기 위한 것이므로 소스 비디오 신호(V_lB)의 y-방향 길이가 도 6에서 상술된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 두께 h 와 일치한다.

이러한 확대/축소에서, x-축 방향으로의 확대/축소 비율이 r_Bx로 설정되고 y-축 방향으로의 확대/축소 비율이 r_By로 설정될 때, 다음의 식이:

[수학식 51]

크로핑된 소스 비디오 신호(V_lB)의 x-축 방향에서의 길이(C_BR-C_BL)과 y-축 방향에서의 길이(C_Br-C_BB)를 이용해 구해질 수 있다. 그러므로, 수학식 43에서 상술된 비율 변형 매트릭스(T_rate) 중 x-축 방향으로의 확대/축소 비율 rx 과 y-축 방향으로의 확대/축소 비율 r_y이 각각 수학식 51에 의해 표시된 확대/축소 비율 r_Bx및 r_By로 대치될 때, 확대/축소 변형 매트릭스(S_B)는 다음의 식으로 나타내진다:

[수학식 52]

그러므로, 도 14a에 도시된 바와 같이, 중심이 원점(0)과 겹치는 위치에 놓인 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lB)는 중심이 된 원점(0)에 대해 확대/축소 변형 매트릭스(S_B)에 의해 x-축 방향과 y-축 방향으로 확대 및 축소된다. 이때, xyz의 3차원 좌표가 y-축의 양의 방향에서 음의 방향으로 관찰되는 도 14B에 도시된 바와 같이 확대/축소 변형 매트릭스(S_B)에 의한 소스 비디오 신호(V_lB)의 변형시, 소스 비디오 신호(V_lB)가 xy-평면상에서 2차원적으로 변형되는 것을 볼 수 있다.

부가하여, 본 실시예에서, 목적 영상 디스플레이면(SideA)의 모서리(H_B)와 두께 h 에 정합되는 확대/축소 비율(r_Bx) 및 (r_By)는 작동자에 의해 지정된 4개의 크로핑 값 C_BR,C_BL,C_Br및 C_BB로부터 구해진다. 그에 의해, 도 15A 에 도시된 바와 같이, 4개의 점 (C_BR,C_Br), (C_BL,C_Br), (C_BL,C_BB), 및 (C_BR,C_BB)에 의해 크로핑되는 소스 비디오 신호(V_lB)의 영역은 전체적으로 확대 또는 축소된다(이는 크로핑 우선순위(cropping priority) 라 칭하여진다).

반대로, 작동자는 확대/축소 비율(r_Bx) 및 (r_By)와 2개의 크로핑값 (C_BR) 및 (C_BB)를 입력함으로서 원하는 확대/축소 비율로 소스 비디오 신호(V_lB)를 직접 크로핑할 수 있다. 이러한 경우에는 도 15b에 도시된 바와 같이, 확대/축소 비율 모두가 두 크로핑값 (C_BR) 및 (C_BB)를 입력하도록 1 로 설정되므로, 필요한 영역내의 영상이 필요한 확대/축소 영상을 구한 것같이 절단된다.

이와 같이 확대 또는 축소된 소스 비디오 신호(V_lB)는 회전 변형 매트릭스 R_Bx에 의해 x-축 주위로 90°만큼 회전한다. 회전 변형 매트릭스(R_Bx)는 xy-평면상의 소스 비디오 신호(V_lB)를 xz-평면상으로 변형시키는 매트릭스로, 다음의 식으로 표시된다:

[수학식 53]

그로므로, 도 14에서 상술된 xy-평면상의 확대/축소 소스 비디오 신호(V_lB)는 xyz의 3차원 좌표가 y-축의 양의 방향에서 음의 방향으로 관찰되는 도 16b에 도시된 바와 같이, 회전 변형 매트릭스(R_Bx)에 의해 xz-평면상에서 회전 변형된다. 그 결과로, 영상이 맵화된 직사각형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 제 1 측면(SideB)은 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 대해 90°각도로 위치하므로, 소스 비디오 신호(도 16B)가 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 대해 같은 각도(90°)의 위치로 회전 이동된다.

관련하여, 도 16a는 회전 변형 매트릭스(R_Bx)에 의해 xz-평면상에서 변형된 소스 비디오 신호(V_lB)가 z-축상의 관찰점(PZ) 위치로부터 관찰되는 상태를 도시한다. 이러한 상태에서, 소스 비디오 신호(V_lB)는 y-축 방향으로 두께를 갖지 않는다.

이와 같이 xz-평면상에서 변형된 소스 비디오 신호(V_lB)( 도 16)는 회전 변형 매트릭스(R_Bx)에 의해 z-축 주위로 소정의 각도 _B만큼 회전된다. 회전 변형 매트릭스(R_BZ)는 x-축에 대해 소정의 각도 _B만큼 xz-평면상에서 소스 비디오 신호(V_lB)(도 16)를 경사지게 하는 변형 매트릭스로, 다음의 식으로 표시된다:

[수학식 54]

그러므로, 도 16에서 상술된 xz-평면상의 소스 비디오 신호(V_lB)는 xyz의 3차원 좌표가 z-축상의 관찰점(PZ)위치로부터 관찰되는 도 17A에 도시된 바와 같이, 원점(0)을 중심으로 하여 x-축에 대해 소정의 각도 _B만큼 경사지는 위치로 회전 변형된다. 그 결과로, 직사각형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 목적 영상 디스플레이면(SideA)상에 맵화되는 소스 비디오 신호(V_lA)는 도 11에서 상술된 바와 같이 스큐(skew) 변형되므로, 회전 변형 매트릭스(R_BZ)에 의해 회전 변형된 소스 비디오 신호(V_lA)(도 17a)는 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 대해 90°각도를 유지하면서 제1측면(SideB)에 평행한 위치로 회전 이동된다.

회전 변형 매트릭스(R_BZ)의 매개변수 _B는 도 11에서 스큐잉된 제 1 소스 비디오 신호(V_lA)의 두 점(x₁',y₁'),(x₂',y₂') 또는 (x₃',y₃'),(x₄',y₄')의 좌표값으로부터 구해질 수 있으므로, 다음의 식으로 나타내질 수 있다.

[수학식 55]

_B= tan^-1(-(y₁'-y₂'),(x₁',x₂'))

관련하여, 도 17b는 회전 변형 매트릭스(R_BZ)에 의해 회전 이동된 소스 비디오 신호(V_lB)가 y-축의 양의 방향에서 y-축의 음의 방향으로 관찰되는 상태를 도시한다.

x-축에 대해 소정의 각도 _B만큼 기울어지도록 회전 변형된 소스 비디오 신호(V_lB)(도 17a 및 도 17b)는 평행 이동 매트릭스(L_B)는 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1 측면(SideB)상에 겹쳐지도록 도 17a 및 도 17b에 도시된 소스 비디오 신호(V_lB)를 이동시키는 변형 매트릭스이다. 이러한 경우, 도 17a 및 도 17b에서 목적 영상 디스플레이면(SideA)의 제 1 측면(SideB)의 모서리(H_B)의 두점 (x₁',y₁') 및 (x₂',y₂')을 연결시키는 직선으로 나타내진다. 그러므로, 도 17a 및 도17b에 도시된 소스 비디오 신호(V_lB)를 제 측면(SideB)상에 맵화하기 위해서는 소스 비디오 신호(V_lB)가 평행 이동 매트릭스(L_B)에 의해 모서리(H_B)와 일치하도록 이동될 필요가 있다.

소스 비디오 신호(V_lB)는 소스 비디오 신호(V_lB)의 중심이 두 점 (x₁',y₁') 및 (x₂',y₂')의 중간점과 일치하도록 평행 이동될 수 있다. 평행 이동 매트릭스(L_B)는 다음의 식으로 표시된다:

[수학식 56]

그러므로, 도 17a 및 도 17b에서 상술된 비디오 신호(V_lB)는 모서리(H_B)와 일치하도록 평행 이동 매트릭스(L_B)에 의해 xy-평면상에서 평행 이동되고, 그에 의해 xyz의 3차원 좌표가 관찰점(PZ)에서 관찰되는 도 18a에 도시된 바와 같이 직사각형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 제 1 측면(SideB)상에 맵화된다.

부가하여, 도 18b는 평행 이동 매트릭스(L_B)에 의해 평행 이동된 소스 비디호(V_lB)가 y-축의 양의 방향에서 y-축의 음의 방향으로 관찰되는 상태를 도시한다.

상술된 바와 같이, 제 2소스 비디오 신호(V_lB)를 제 1측면(SideB)상에 맵화하는 처리 과정이 배열될때, 맵핑 처리과정을 나타내는 매트릭스를 M_B로 설정하면 다음의 식이 구해질 수 있다:

[수학식 57]

M_B= L_BO·S_B·R_Bx·R_BZ·L_B

그러므로, 도 12A 및 도 12B에 도시된 xy-평면상의 소스 비디오 신호(V_lB)를 제 1 측면(SideB)상에 맵화하는 상기의 경우와 같은 변형 처리 과정이 또한 제 2 소스 비디오 신호(V_lB)에 대응하는 영상 형성 부분(30)으로의 키 신호(K_lB) 입력에도 실행된다.

(8) 제 1 측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')상의 맵핑

도3의 영상 형성부분(30)에서, 작동자는 크로핑 회로(31)로의 소스 비디오 신호(V_lB) 입력 중 원하는 부분을 절단시키도록 동작한다. 소스 비디오 신호(V_lB)는 크로핑 회로(31)로 입력될 때 여전히 xy-평면상에 놓인 2차원 영상이다. 특히, xyz의 3차원 좌표가 z-축의 관찰점(PZ) 위치로부터 z-축의 양의 방향으로 관찰되는 도12A에서, xy-평면 중 소스 비디오 신호(V_lB)의 좌측 끝부분의 크로핑 위치가 C_BL로 나타내지고, 우측 끝부분의 크로핑 위치가 C_BR이고, 상단 끝부분의 크로핑 위치가 C_Br이고, 또한 하단 끝부분의 프로핑 위치가 C_BB일 때, 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lB)의 4개 정점의 좌표는 다음과 같이 표시된다 :(C_BR,C_Br) : (C_BL,C_Br) : (C_BL,C_BB) : 및 (C_BR,C_BB).

크로핑 회로(31)에 의해 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lB)는 변형되지 않은 상태로 프레임 메모리(FM₃₂)(도 3)저장된다.

크로핑 회로(31)에 의해 크로핑된 후 프레임 메모리(FM32)에 저장된 소스 비디오 신호(V_lB)는 소스 비디오 신호(V_lB)의 중심이 xy-평면의 원점(0)에 위치하도록 평행 이동 매트릭스(L_BO)에 의해 평행하게 이동된다. 평행 이동 매트릭스(L_BO)는 상술된 수학식 50과 같은 식을 갖는다. 그러므로, 도 13a에 도시된 바와 같이, 소스 비디오 신호(V_lB)는 소스 비디오 신호(V_lB)의 중심이 원점(0)과 겹치도록 평행 이동 매트릭스(L_BO)에 의해 이동된다.

확대 및 축소는 이와 같이 평행하게 이동된 소스 비디오 신호(V_lB)상에 확대/축소 매트릭스(S_B)는 상술된 수학식 52와 같은 식이다. 그러므로, 도 14a에 도시된 경우와 유사하게, 중심이 원점(0)과 겹치는 위치에 놓인 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lB)는 중심이 된 원점(0)에 대해 확대/축소 변형 매트릭스(S_B)에 의해 x-축 방향과 y-축 방향으로 확대 및 축소된다.

부가하여, 도 15a에서 기술된 경우와 유사하게 마주 보는 면(SideB')상의 맵핑에서, 목적 영상 디스플레이면(SideA)의 모서리(H_B)와 두께 h에 적합한 확대/축소 비율 (r_Bx) 및 (r_By)는 작동자에 의해 지정된 4개의 크로핑값 C_BR,C_BL,C_Br및 C_BB로부터 구해진다. 그에 의해, 4개의 점 (C_BL,C_Br),(C_BR,C_Br),(C_BL,C_BB) 및 (C_BR,C_BB)에 의해 크로핑되는 소스 비디오 신호(V_lB)의 영역은 전체적으로 확대 또는 축소된다.(이는 크로핑 우선 순위(cropping priority)라 칭하여진다).

반대로, 작동자는 확대/축소 비율(r_Bx) 및 (r_By)와 2개의 크로핑값 (C_BR)및 (C_BB)를 입력함으로서 원하는 확대/축소 비율로 소스 비디오 신호(V_lB)를 직접 크로핑할 수 있다. 이러한 경우에는 도 15b에 관련되어 기술된 바와 같이 확대/축소 비율 모두가 두 크로핑값 (C_BR) 및 (C_Br)를 입력하도록 1 로 설정되므로, 필요한 영역내의 영상이 필요한 확대/축소 영상을 구한 것같이 절단된다.

이와 같이 확대 또는 축소된 소스 비디오 신호(V_lB)는 회전 변형 매트릭스 R_BX에 의해 x-축 주위로 90°만큼 회전된다. 회전 변형 매트릭스(R_BX)는 수학식 53과 같은 식이다. 그러므로, xy-평면상의 확대/축소 소스 비디오 신호(V_lB)는 도 16에서 기술된 바와 같이, 회전 변형 매트릭스(R_BX)에 의해 xz-평면상에서 회전 변형된다. 그 결과로, 맵화된 직사각형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 제 1측면과 마주 보는 면(SideB')은 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 대해 90°각도로 위치하므로, 소스 비디오 신호(도 16b)가 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 대해 같은 각도(90°)의 위치로 회전 이동된다.

이와 같이 xz-평면상에서 변형된 소스 비디오 신호(V_lB)(도 16a 및 도 16b)는 회전 변형 매트릭스(R_BZ)에 의해 z-축 주위로 소정의 각도 _B만큼 회전된다. 회전 변형 매트릭스(R_BZ)는 x-축에 대해 소정의 각도 _B만큼 xz-평면상에서 소스 비디오 신호(V_lB)(도 16a 및 도 16b)를 경사지게 하는 변형 매트릭스로, 상술된 수학식 54와 같은 식으로 표시된다. 그러므로, 도 16a 및 도 16b에서 상술된 xz-평면상의 소스 비디오 신호(V_lB)는 도 17a 및 도 17b에 관련되어 기술된 바와 같이, 원점(0)을 중심으로 하여 x-축에 대해 소정의 각도 _B만큼 경사지는 위치로 회전 변형된다. 그 결과로, 직사각형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 목적 영상 디스플레이면(SideA)상에 맵화되는 소스 비디오 신호(V_lA)는 도11에서 상술된 바와 같이 스큐(skew) 변형되므로, 회전 변형 매트릭스(R_BZ)에 의해 회전 변형된 소스 비디오 신호(도 17a)는 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 대해 90°각도를 유지하면서 제 1 측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')에 평행한 위치로 회전 이동된다.

회전 변형 매트릭스(R_BZ)의 매개변수 _B는 도 11a 및 도 11b에서 스큐잉된 제 1 소스 비디오 신호(V_lA)의 두점 (x₁',y₁'),(x₂',y₂') 또는 (x₄',y₄'),(x₃',y₃') 의 좌표값으로부터 구해질 수 있으므로, 수학식 55와 같은 식으로 나타내질 수 있다.

x-축에 대해 소정의 각도 _B만큼 기울어지도록 회전 변형된 소스 비디오 신호(V_lB)(도 17a 및 도 17b)는 평행 이동 매트릭스(L_B')에 의해 xy-평면을 따라 평행 이동된다. 평행 이동 매트릭스(L_B)는 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1 측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')상에 겹쳐지도록 도 17a 및 도 17b에 도시된 소스 비디오 신호(V_lB)를 이동시키는 변형 매트릭스이다. 이러한 경우, 도 17a 및 도 17b에서 목적 영상 디스플레이면(SideA)의 제 1 측면(SideB)의 모서리(H_B')에 마주 대한 마주 보는 면(SideB')의 모서리(H_B')는 두 점(x₄',y₄') 및 (x₃',y₃')을 연결시키는 직선으로 나타내진다. 그러므로, 도 17a 및 도 17b에 도시된 소스 비디오 신호(V_lB)를 제 1 측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')상에 맵화하기 위해서는 소스 비디오 신호(V_lB)가 평행 이동 매트릭스(L_B')에 의해 모서리(H_B')와 일치하도록 이동될 필요가 있다.

그러므로, 소스 비디오 신호(V_lB)는 소스 비디오 신호(V_lB)의 중심이 두 점 (x₄',y₄') 및 (x₃',y₃')의 중간점과 일치하도록 평행 이동될 수 있다. 평행 이동 매트릭스(L_B')는 다음의 식으로 표시된다.

[수학식 58]

그러므로, 도 17a 및 도 17b에 관련되어 상술된 소스 비디오 신호(V_lB)는 모서리(H_B')와 일치하도록 평행 이동 매트릭스(L_B')에 의해 xy-평면상에서 평행 이동되고, 그에 의해 직사각형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 제 1 측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB)상에 맵화된다.

상술된 바와 같이, 제 2 소스 비디오 신호(V_lB)를 제 1 측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')상에 맵화되는 처리과정이 배열될 때, 맵핑 처리 과정을 나타내는 매트릭스를 M_B로 설정하면 수학식 50,수학식 52, 수학식 53, 수학식 54 및 수학식 58로부터 다음의 식이 구해질 수 있다.

[수학식 59]

M_B' = L_BO·S_B·R_BX·R_BZ·L_B'

그러므로, 도 12A 및 도 12B에 도시된 xy-평면상의 소스 비디오 신호(V_lB)는 직사각형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 제 1측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')상에 맵화된다.

관련하여, 소스 비디오 신호(V_lB)를 제 1 측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')상에 맵화되는 상기의 경우와 같은 변형 처리 과정이 또한 제 2 소스 비디오 신호(V_lB)에 대응하는 영상 형성 부분(30)으로의 키 신호(KlB) 입력에도 실행된다.

(9) 제 2 측면(SideC)상의 맵핑

도 3의 영상 형성 부분(40)에서, 작동자는 크로핑 회로(41)로의 소스 비디오 신호(V_lC) 입력 중 원하는 부분을 절단시키도록 동작한다. 소스 비디오 신호(V_lC)는 크로핑 신호(41)로 입력될 때 여전히 xy-평면상에 놓인 2차원 영상이다. 특히,xyz의 3차원 좌표가 z-축의 관찰점(PZ) 위치로부터 z-축의 양의 방향으로 관찰되는 도19A에서, xy-평면 중 소스 비디오 신호(V_lC)의 좌측 끝부분의 크로핑 위치가 C_CL로 나타내지고, 우측 끝부분의 크로핑 위치가 C_CR이고, 상단 끝부분의 크로핑 위치가 C_CT이고, 또한 하단 끝부분의 크로핑 위치가 C_CB일때, 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lC)의 4개 정점의 좌표는 다음과 같이 표시된다: (C_CR, C_CT): (C_CL, C_CT): (C_CL, C_CB) 및 (C_CR, C_CR).

관련하여, 도 19B는 xyz의 3차원 좌표가 y-축의 양의 방향에서 y-축의 음의 방향으로 관찰되는 상태를 도시한다. 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lC)는 xy-평면상에서 C_CR에 걸쳐 C_CL로부터 존재하고, z-축 방향으로는 입방 두께가 없다.

크로핑 회로(41)에 의해 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lC)는 변형되지 않은 상태로 프레임 메모리(FM22)(도 3)에 저장된다.

크로핑 회로(41)에 의해 크로핑된 후 프레임 메모리(FM₂₂)에 저장된 소스 비디오 신호(V_lC)는 소스 비디오 신호(V_lC)의 중심이 xy-평면의 원점(0)에 위치하도록 평행 이동 매트릭스(L_CO)에 의해 평행하게 이동된다. 크로핑에 의해 도시된 4개 점 C_CL, C_CR, C_CT및 C_CB의 좌표점으로부터, 평행 이동 매트릭스(L_CO)는 다음의 식으로 표시된다:

[수학식 60]

그러므로, xyz의 3차원 좌표가 z-축상의 관찰점(PZ) 위치로부터 관찰되는 도 20a에 도시된 바와 같이, 소스 비디오 신호(V_lC)는 소스 비디오 신호(V_lC)의 중심이 원점(0)과 겹치도록 평행 이동 매트릭스(L_CO)에 의해 이동된다.

관련하여, 도 20b는 xyz의 3차원 좌표가 y-축의 양의 방향에서 y-축의 음의 방향으로 관찰되는 상태를 도시하고, 소스 비디오 신호(V_lC)가 평행 이동 매트릭스(L_CO)에 의해 xy-평면상에서 이동되는 것을 볼 수 있다.

확대 및 축소는 이와 같이 평행하게 이동된 소스 비디오 신호(V_lC)상에 확대/축소 매트릭스(S_C)에 의해 실행된다. 확대나 축소는 x-축 방향으로 소스 비디오 신호(V_lC)를 확대 또는 축소시키기 위한것이므로 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lC)의 x-방향 길이가 도 8에서 상술된 목적 영상 디스플레이면(SideA)의 제 2측면(SideC)과 접하게 되는 모서리(H_C)의 길이와 일치하고, 동시에 y-축 방향으로 소스 비디오 신호(V_lC)를 확대 또는 축소시키기 위한 것이므로 소스 비디오 신호(V_lC)의 y-방향 길이가 도 8에서 상술된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 두께 h 와 일치한다.

이러한 확대/축소에서, x-축 방향으로의 확대/축소 비율이 r_CX로 설정되고 y-축 방향으로의 확대/축소 비율이 r_Cy로 설정될 때, 다음식이 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lC)의 x-축 방향에서의 길이 (C_CR-C_CL)과 y-축 방향에서의 길이 (C_CT-C_CB)를 이용해 구해질 수 있다.

[수학식 61]

그러므로, 수학식 43에서 상술된 변형 매트릭스(T_rate) 중 x-축 방향으로의 확대/축소 비율 r_x과 y-축 방향으로의 확대/축소 비율 r_y이 각각 수학식 61에 의해 표시된 확대/축소 비율 r_CX및 확대/축소 비율 r_Cy로 대치될 때, 확대/축소 변형 메트릭스(S_C)는 다음의 식으로 나타내진다.

[수학식 62]

그러므로, 도 21a에 도시된 바와 같이, 중심이 원점(0)과 겹치는 위치에 놓인 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lC)는 중심이 된 원점(0)에 대해 확대/축소 변형 매트릭스(S_C)에 의해 x-축 방향과 y-축 방향으로 확대 및 축소된다. 이때 xyz의 3차원 좌표가 y-축의 양의 방향에서 음의 방향으로 관찰되는 도 21b에 도시된 바와 같이, 확대/축소 변형 매트릭스(S_C)에 의한 소스 비디오 신호(V_lC)의 변형시, 소스 비디오 신호(V_lC)가 xy-평면상에서 2차원적으로 변형되는 것을 볼 수 있다.

부가하여, 본 실시예에서, 목적 영상 디스플레이면(SideA)의 모서리(H_C)와 두께 h에 적합한 확대/축소 비율 (r_CX) 및 (r_Cy)는 작동자에 의해 지정된 4개의 크로핑 값 C_CR, C_CL, C_CT및 C_CB로부터 구해진다. 그에 의해, 도 22a에 도시된 바와 같이, 4개의 점 (C_CL, C_CT),(C_CR, C_CT),(C_CL, C_CB) 및 (C_CR, C_CB)에 의해 크로핑되는 소스 비디오 신호(V_lC)의 영역은 전체적으로 확대 또는 축소된다(이는 크로핑 우선순위(cropping priority)라 칭하여진다).

반대로, 작동자는 확대/축소 비율 (r_CX) 및 (r_Cy)와 2개의 크로핑값 (C_CR) 및 (C_CB)를 입력함으로서 원하는 확대/축소 비율로 소스 비디오 신호(V_lC)를 직접 크로핑할 수 있다. 이러한 경우에는 도 22b에 도시된 바와 같이, 확대/축소 비율 모두가 두 크로핑값(C_CR) 및 (C_CT)를 입력하도록 1 로 설정되므로, 필요한 영역내의 영상이 필요한 확대/축소 영상을 구한 것같이 절단된다.

이와 같이 확대 또는 축소된 소스 비디오 신호(V_lC)는 회전 변형 매트릭스 R_CX에 의해 x-축 주위로 90°만큼 회전된다. 회전 변형 매트릭스(R_CX)는 xy-평면상의 소스 비디오 신호(V_lC)를 xz-평면상으로 변형시키는 매트릭스로, 다음의 식으로 표시된다:

[수학식 63]

그러므로, 도 21a 및 도 21b에서 상술된 xy-평면상의 확대/축소 소스 비디오 신호(V_lC)는 xyz의 3차원 좌표가 y-축의 양의 방향에서 음의 방향으로 관찰되는 도 23b에 도시된 바와 같이, 회전 변형 매트릭스(R_CX)에 의해 xz-평면상에서 회전 변형된다. 그 결과로, 영상이 맵화된 직사각형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 제 2 측면(SideC)은 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 대해 90°로 위치하므로, 소스 비디오 신호(도 23b)가 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 대해 같은 각도(90°)의 위치로 회전 이동된다.

부가하여, 도 23a는 회전 변형 매트릭스(R_CX)에 의해 xz-평면상에서 변형된 소스 비디오 신호(V_lC)가 z-축상의 관찰점(PZ) 위치로부터 관찰되는 상태를 도시한다. 이러한 상태에서, 소스 비디오 신호(V_lC)는 y-축 방향으로 두께를 갖지 않는다.

이와 같이 xz-평면상에서 변형된 소스 비디오 신호(V_lC)(도 23a 및 도 23b)는 회전 변형 매트릭스(R_CX)에 의해 z-축 주위로 소정의 각도 θ_C만큼 회전된다. 회전 변형 매트릭스(R_CX)는 x-축에 대해 소정의 각도 θ_C만큼 xz-평면상에서 소스 비디오 신호(V_lC)(도 23a 및 도 23b)를 경사지게 하는 변형 메트릭스로, 다음의 식으로 표시된다:

[수학식 64]

그러므로, 도 23에서 상술된 xz-평면상의 소스 비디오 신호(V_lC)는 xyz의 3차원 좌표가 z-축상의 관찰점(PZ) 위치로부터 관찰되는 도 24a에 도시된 바와 같이, 원점(0)을 중심으로 하여 z-축에 대해 소정의 각도 θ_C만큼 경사지는 위치로 회전 변형된다. 그 결과로, 직사각형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 목적 영상 디스플레이면(SideA)상에 맵화되는 소스 비디오 신호(V_lC)는 도 11에서 상술된 바와 같이 스큐(skew) 변형되고, 그에 의해 회전 변형 매트릭스(R_CX)에 의해 회전 변형된 소스 비디오 신호(도 24a)는 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 대해 90°각도를 유지하면서 제 2측면(SideC)에 평행한 위치로 회전 이동된다.

회전 변형 매트릭스(R_CX)의 매개변수 θ_C는 도 11에서 스큐잉된 제 1 소스 비디오 신호(V_lC)의 두 점 (x₁',y₁') 및 (x₄',y₄') 또는 (x₂',y₂') 및 (x₃',y₃')의 좌표값으로부터 구해질 수 있으므로, 다음의 식으로 나타내질 수 있다:

[수학식 65]

θ_C= tan^-1(-(y₁'-y₄'),(x₁'-x₄'))

관련하여, 도 24b는 회전 변형 매트릭스(R_CZ)에 의해 회전 이동된 비디오 신호(V_lC)가 y-축의 양의 방향에서 y-축의 음의 방향으로 관찰되는 상태를 도시한다.

x-축에 대해 소정의 각도θ_C만큼 기울어지도록 회전 변형된 소스 비디오 번호(V_lC)(도 24a 및 도 24b)는 평행 이동 메트릭스(L_C)에 의해 xy-평면을 따라 평행 이동된다. 평행 이동 매트릭스(L_C)는 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2측면(SideC)상에 겹쳐지도록 도 24a 및 도 24b에 도시된 소스 비디오 신호(V_lC)를 이동시키는 변형 매트릭스이다. 이러한 경우, 도 24a 및 도 24b에서 목적 영상 디스플레이면(SideA)의 제 2 측면(SideC)의 모서리(H_C)는 두점 (x₁',y₁') 및 (x₄',y₄')을 연결시키는 직선으로 나타내진다. 그러므로, 도 24에 도시된 소스 비디오 신호(V_lC)를 제 2 측면(SideC)상에 맵화하기 위해서는 소스 비디오 신호(V_lC)가 평행 이동 매트릭스(L_C)에 의해 모서리(H_C)와 일치하도록 이동될 필요가 있다.

소스 비디오 신호(V_lC)는 소스 비디오 신호(V_lC)의 중심이 두 점(x₁',y₁') 및 (x₄',y₄')의 중간점과 일치하도록 평행 이동될 수 있다. 평행 이동 매트릭스(L_C)는 다음의 식으로 표시된다:

[수학식 66]

그러므로, xyz의 3차원 좌표가 z-축상의 관찰점(PZ) 위치로부터 관찰되는 도25a에 도시된 바와 같이, 도 24a 및 도 24b에서 상술된 비디오 신호(V_lC)는 모서리(H_C)와 일치하도록 평행 이동 매트릭스(L_C)에 의해 xy-평면상에서 평행 이동되고, 그에 의해 직사각형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 제 2 측면(SideC)상에 맵화된다.

부가하여, 도 25b는 평행 이동 매트릭스(L_C)에 의해 평행 이동된 소스 비디오 신호(V_lC)상에 맵화되는 처리 과정이 배열될 때, 맵핑 처리 과정을 나타내는 매트릭스를 M_C로 설정하면 수학식 60, 수학식 62, 수학식 63, 수학식 64, 및 수학식 66으로부터 다음의 식이 구해질 수 있다.

[수학식 67]

M_C= L_CO·S_C·R_CX·L_C

그러므로, 도 19에 도시된 xy-평면상의 소스 비디오 신호(V_lC)는 직사각형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 제 2 측면(SideC)상에 맵화된다.

관련하여, 소스 비디오 신호(V_lC)를 제 2 측면(SideC)상에 맵화되는 상기의 경우와 같은 변형 처리 과정이 또한 제 2 소스 비디오 신호(V_lC)에 대응하는 영상 형성 부분(40)으로의 키 신호(KlC) 입력에도 실행된다.

(10) 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')상의 맵핑

도3의 영상 형성 부분(40)에서, 작동자는 크로핑 회로(41)로의 소스 비디오 신호(V_lC) 입력 중 원하는 부분을 절단시키도록 동작한다. 소스 비디오 신호(V_lC)는 크로핑 회로(41)로 입력될 때 여전히 xy-평면상에 놓인 2차원 영상이다. 특히,xyz의 3차원 좌표가 z-축의 관찰점(PZ) 위치로부터 z-축의 양의 방향으로 관찰된느 도 19A에서 xy-평면 중 소스 비디오 신호(V_lC)의 좌측 끝부분의 크로핑 위치가 C_CL고, 또한 하단 끝부분의 프로핑 위치가 C_CB일 때, 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lC)의 4개 정점의 좌표는 다음과 같이 표시된다: (C_CR,C_Cr): (C_CL,C_CT): (C_CL,C_CB) 및 (C_CR,C_CB).

크로핑 회로(41)에 의해 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lC)는 변형되지 않은 상태로 프레임 메모리(FM₄₂)(도 3)에 저장된다.

크로핑 회로(41)에 의해 크로핑된 후 프레임 메모리(FM₄₂)에 저장된 소스 비디오 신호(V_lC)는 소스 비디오 신호(V_lC)의 중심이 xy-평면의 원점(0)에 위치하도록 평행 이동 매트릭스(L_CO)에 의해 평행하게 이동된다. 평행 이동 매트릭스(L_CO)는 상술된 수학식 60과 같은 식을 갖는다. 그러므로, 도 20a와 관련되어 상술된 경우와 유사하게, 소스 비디오 신호(V_lC)는 소스 비디오 신호(V_lC)의 중심이 원점(0)과 겹치도록 평행 이동 매트릭스(L_CO)에 의해 이동된다.

확대 및 축소는 이와 같이 평행하게 이동된 소스 비디오 신호(V_lC)상에 확대/축소 매트릭스(Sc)에 의해 실행된다. 확대/축소 변형 매트릭스(Sc)는 상술된 수학식 62와 같은 식이다.

그러므로, 도 21a와 관련되어 상술된 경우와 유사하게, 중심이 원점(0)과 겹치도록 위치에 놓인 크로핑된 소스 비디오 신호(V_lC)는 중심이 된 원점(0)에 대해 확대/축소 변형 매트릭스(SBC)에 의해 x-축 방향과 y-축 방향으로 확대 및 축소된다.

부가하여, 도 22a에서 기술된 경우와 유사하게 마주 보는 면(SideC')상의 맵핑에서, 목적 영상 디스플레이면(SideA)의 모서리(Hc)와 두께 h 에 적합한 확대/축소 비율 (r_CX) 및 (r_cy)는 작동자에 의해 지정된 4개의 크로핑 값 C_CR,C_CL,C_CT및 C_CB로부터 구해진다. 그에 의해, 4개의 점 (C_CL,C_CR),(C_CR,C_CT),(C_CL,C_CB) 및 (C_CR, C_CB)에 의해 크로핑되는 소스 비디오 신호(V_lC)의 영역은 전체적으로 확대 또는 축소된다.(이는 크로핑 우성 순위(cropping priority) 라 칭하여진다).

반대로, 작동자는 확대/축소 비율 (r_CX) 및 (r_cy)와 2개의 크로핑값 (C_CR) 및 (C_CB)를 입력함으로서 원하는 확대/축소 비율로 소스 비디오 신호(V_lC)를 직접 크로핑할 수 있다. 이러한 경우에는 도 22b에 관련되어 기술된 바와 같이 확대/축소 비율 모두가 두 크로핑 값 (C_CR) 및 (C_CT)를 입력하도록 1 로 설정되므로, 필요한 영역내의 영상이 필요한 확대/축소 영상을 구한 것 같이 절단된다.

이와 같이 확대 또는 축소된 소스 비디오 신호(V_lC)는 회전 변형 매트릭스 R_CX에 의해 x-축 주위로 90°만큼 회전된다. 회전 변형 매트릭스(R_CX)는 수학식 63과 같은 식이다. 그러므로, 도 21에서 상술된 xy-평면상의 확대/축소 소스 비디오 신호(V_lC)는 도 23a 및 도 23b에서 기술된 바와 같이, 회전 변형 매트릭스(R_CX)에 의해 xz-평면상으로 회전 변형된다. 그 결과로, 맵화된 직사각형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')은 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 대해 90°각도로 위치하므로, 회전 변형 매트릭스(R_CX)에 의해 회전 변형된 소스 비디오 신호(도 23b)가 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 대해 같은 가도(90°)의 위치로 회전 이동된다.

이와 같이 xz-평면상에서 변형된 소스 비디오 신호(V_lC)(도 23a 및 도 23b)는 회전 변형 매트릭스(R_CX)에 의해 z-축 주위로 소정의 각도 θc 만큼 회전된다. 회전 변형 매트릭스(R_CX)는 x-축에 대해 소정의 각도 θc 만큼 xz-평면상에서 소스 비디오 신호(V_lC)(도 23a 및 도 23b)를 경사지게 하는 변형 매트릭스로, 상술된 수학식 64와 같은 식으로 표시된다. 그러므로, 도 23a 및 도 23b에서 상술된 xz-평면상의 소스 비디오 신호(V_lC)는 도 24a 및 도 24b에서 기술된 바와 같이, 원점(0)을 중심으로 하여 x-축에 대해 소정의 각도 θc 만큼 경사지는 위치로 회전 변형된다. 그 결과로, 직사각형 평행 6면체(BOX')(도8)의 목적 영상 디스플레이면(SideA)상에 맵화되는 소스 비디오 신호(V_lA)는 도 11에서 상술된 바와 같이 스큐(skew) 변형되고, 그에 의해 회전 변형 매트릭스(R_CX)에 회전 변형된 소스 비디오 신호(도 24a)는 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 대해 90°각도를 유지하면서 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')에 평행한 위치로 회전 이동된다.

회전 변형 매트릭스(R_CX)의 매개변수θc 는 도 17a 및 도 17b에서 스큐잉된 제 1 소스 비디오 신호(V_lA)의 두점 (x₁',y₁'),(x₄',y₄') 또는 (x₂',y₂'),(x₃',y₃')의 좌표값으로부터 구해질 수 있으므로, 수학식 65와 같은 식으로 나타내질 수 있다.

x-축에 대해 소정의 각도 θc만큼 기울어지도록 회전 변형된 소스 비디오 신호(V_lC)(도 24a 및 도 24b)는 평행 이동 매트릭스(Lc')에 의해 xy-평면을 따라 평행 이동된다. 평행 이동 매트릭스(Lc)는 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')상에 겹쳐지도록 도 24a 및 도 24b에 도시된 소스 비디오 신호(V_lC)를 이동시키는 변형 매트릭스이다. 이러한 경우, 도 24a 및 도 24b에서 목적 영상 디스플레이면(SideA)의 제 2측면(SideC)의 모서리(Hc)에 마주 대한 마주 보는 면(SideC')의 모서리(Hc')는 두점 (x₂',y₂') 및 (x₃',y₃')을 연결시키는 직선으로 나타내진다. 그러므로, 도 24에 도시된 소스 비디오 신호(V_lC)를 제 2 측면 (SideC)과 마주 보는 면(SideC')상에 맵화되기 위해서는 소스 비디오 신호(V_lC)가 평행 이동 매트릭스(Lc')에 의해 모서리(Hc')와 일치하도록 이동될 필요가 있다.

소스 비디오 신호(V_lC)는 소스 비디오 신호(V_lC)의 중심이 두 점 (x₂',y₂') 및 (x₃',y₃')의 중간점과 일치하도록 평행 이동될 수 있다. 평행 이동 매트릭스(Lc')는 다음의 식으로 표시된다:

[수학식 68]

그러므로, 도 24에서 상술된 소스 비디오 신호(V_lC)는 모서리(Hc')와 일치하도록 평행 이동 매트릭스(Lc')에 의해 xy-평면상에서 평행 이동되고, 그에 의해 직삭가형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC)상에 맵화된다.

상술된 바와 같이, 제 2 소스 비디오 신호(V_lC)를 제 2측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')상에 맵화되는 처리 과정이 배열될 때, 맵핑 처리 과정을 나타내는 매트릭스를 Mc'로 설정하면 수학식 60, 수학식 62, 수학식 63, 수학식 64 및 수학식 66로부터 다음의 식이 구해질 수 있다:

[수학식 69]

Mc' = Lco ·Sc ·Rcx ·Rcz ·Lc'

그러므로, 도 19에 도시된 xy-평면상의 소스 비디오 신호(V_lC)는 직사각형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')상에 맵화된다.

관련하여, 소스 비디오 신호(V_lC)를 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')상에 맵화되는 상기의 경우와 같은 변형 처리 과정이 또한 제 2 소스 비디오 신호(V_lC)에 대응하는 영상 형성 부분(40)으로의 키 신호(K_lC) 입력에도 실행된다.

(11) 제 1 소스 비디오(V_lA)의 변형 처리 과정

영상 처리 장치(10)의 영상 형성 부분(20)은 직사각형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 목적 영상 디스플레이면(SideA)상의 비디오 신호를 3차원 좌표상에 맵핑시키기 위한 상기의 변형 매트릭스 T(수학식 3)과 상기의 매트릭스 M_A(수학식 47)를 이용함으로서, 소스 비디오 신호(V_lA)의 영상이 3차원 가상 공간에서 원하는 위치로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)상에 맵화된 것 같이 화면상의 소스 비디오 신호(V_lA)를 변형시킨다.

그 과정은 도 26에 도시된다. 영상 처리 장치(10)는 수학식 47과 관련되어 기술된 바와 같이 이동 매트릭스(L_A)(수학식42)와 비율/스큐 변형 매트릭스(T_rs)(수학식 45)를 이용함으로서, 단계(SPI)에서 제 1 소스 비디오 신호(V_lA)를 목적 영상 디스플레이면(SideA)상에 맵핑하기 위한 매트릭스(M_A)를 먼저 구하기 위해 CPU(58)와 작동 메모리(ROM(59),RAM(61)을 이용한다. 도 27에 도시된 바와 같이, xy-평면상의 소스 비디오 신호(V_lA)는 xyz의 3차원 좌표 중 기준 위치(중심이 원점 0과 겹치는 위치)에서 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)상에 매트릭스(M_A)로 맵화된다(V_LA-2).

도 26의 단계(SP1)에서 매트릭스(M_A)가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 2차원 평면상의 소스 비디오 신호(V_lA)를 원하는 3차원 좌표 위치로 변형시키기 위한 공간 영상 변형의 기본 단계인 3차원 변형 매트릭스(T₀)(수학식 1)를 구하도록 단계(SP2)로 진행되고, 단계(SP2)에서 구해진 3차원 변형 매트릭스(T₀)에 의해 3차원 공간으로 이동된 소스 비디오 신호(V_2A)를 통해 화면상에서 보기 위한 투시 변형의 기본 단계인 투시 변형 매트릭스(P_O)(수학식 2)를 구하도록 단계(SP3)로 진행된다.

그러므로, 매트릭스(M_A)에 의해 도 27에 도시된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)상에 맵화된 비디오 신호(V_LA-2)는 3차원 변형 매트릭스(T₀)에 의해 원하는 3차원 공간 위치로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)상으로 이동된다(V_2A). 또한, 3차원적으로 변형된 비디오 신호(V_2A)는 xy-평면의 화면상에 투시 변형된다(투시 변형된 비디오 신호 V_2A).

이러한 방법에서, 소스 비디오 신호(V_1A)를 목적 영상 디스플레이면(SideA)상에 맵핑하기 위한 변형 매트릭스(M_A)와, 소스 비디오 신호(V_1A)를 원하는 3차원 공간 위치에서 변형시키고 화면상에서 소스 비디오 신호(V_1A)를 통해 보기 위한 기본 영상 변형 매트릭스(T₀) 및 (P_O)가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 소스 비디오 신호(V_1A)를 목적 영상 디스플레이면(SideA)상에 맵화하도록 단계(SP4)로 진행되고, 그에 따라 이를 화면상에서 투시 변형하기 위한 변형 매트릭스(T_A)가 다음과 같이 구해진다:

[수학식 70]

T_A= M_A·T_O·P_O

여기서는 수학식 4에서 기록된 바와 같이, 영상 처리 장치(10)에서, 프레임 메모리(FM₂₂)에 저장된 소스 비디오 신호(V_1A)와 프레임 메모리(FM₂₂)로부터 판독된 투시 변형 비디오 신호(V_3A)가 모두 2차원 데이터이고, 3차원 공간에서 z-축 방향으로의 데이터는 실질적으로 판독 어드레스의 동작에서 사용되지 않는다. 그러므로, 수학식 70의 변형 매트릭스에서, z-축 방향으로 데이터를 동작시키기 위한 3행 3열의 매개변수는 프레임 메모리(FM₂₂)에 대한 판독 어드레스를 동작시키는데 불필요하다.

그러므로, 수학식 70의 변형 매트릭스(T_A)로부터 3행 3열의 매개변수가 제외된 매트릭스(T_A33)가 2차원 판독 어드레스의 실제 동작에서 필요한 매개변수를 갖는 변형 매트릭스로 설정된다.

이러한 방법에서, 3행 3열의 변형 매트릭스(T_A33)가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 변형 매트릭스(T_A33)의 매트릭스 방정식(D_A33)를 구하도록 단계(SP5)로 진행되고, 또한 이어지는 단계(SP6)로 진행된다. 단계(SP6)는 변형 매트릭스(T_A33)의 매트릭스 방정식(D_A33)값이 양수인가 여부를 판독하는 단계이다.

여기서, 소스 비디오 신호(V_1A)의 영역(S₁)과 변형 매트릭스(T_A33)에 의한 변형 이후의 화면상의 영역(S₃)간의 관계는 다음의 식으로 표시된다:

[수학식 71]

S₃= S₁det(T₃₃)

수학식 71로부터, 변형 매트릭스(T_A33)의 매트릭스 방정식(D_A33) 값이 양수일 때는 변형 매트릭스(T_A33)에 의한 소스 비디오 신호(V_1A)의 변형이 유효하다. 특히, 이는 변형 매트릭스(T_A33)에 의해 이동 변형된 비디오 신호가 3차원 공간에서 원하는 위치로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)상에서 외부로 향하는 상태, 즉 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)상에 맵화된 3차원 변형된 비디오 신호(V_2A)의 표면(FRONT)이 직사각형 평행 6면체(BOX')의 외부로 향하는 상태를 도시한다. 이때는 영상 처리 장치(10)가 단계(SP6)에서 긍정적인 결과를 구하고, 목적 영상 디스플레이면(SideA)으로의 변형을 나타내는 변형 매트릭스(T_A33)를 근거로 프레임 메모리(FM₂₂)로의 판독 어드레스(X_MA),(Y_MA)를 구하기 위한 상기의 식 (28) 내지(36)으로부터 매개변수 (b_A11) 내지 (b_A33)을 구하도록 단계 (SP7)로 진행된다.

이와 같이 구해진 매개변수 (b_A11) 내지 (b_A33)를 근거로, 상기 수학식 13 및 수학식 14로부터 판독 어드레스 (X_MA),(Y_MA)가 구해지고, 도 27에서 소스 비디오 신호(V_1A)가 3차원 공간으로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)상에 맵화되도록 프레임 메모리(FM₂₂)내의 소스 비디오 신호(V_1A)가 판독 어드레스 (X_MA),(Y_MA)에 의해 판독되고, 동시에 이는 xy-평면의 화면상에 투시 변형될 수 있다. 그러므로, 투시 변형된 비디오 신호(V_3A)는 프레임 메모리(FM₂₂)에서 판독된다.

반대로, 상술된 단계(SP6)에서 부정적인 결과가 얻어지면, 이는 변형 매트릭스(T_A33)의 매트릭스 방정식(D_A33)값이 음수임을 의미하고, 수학식 71로부터 이 상태가 유효하지 않음을 발견할 수 있다. 특히 이는 변형 매트릭스(T_A33)에 의해 이동 변형된 비디오 신호가 3차원 공간에서 원하는 위치로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)상에서 내부로 향하는 상태를 도시한다. 즉, 도 27에서, 이는 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)상에 맵화된 3차원 변형된 비디오 신호(V_2A)의 표면(FRONT)이 직사각형 평행 6면체(BOX') 외부로 향하는 상태와 반대되는 방향(직사각형 평행 6면체의 내부 방향)으로 향하는 상태를 도시한다.

특히, 이는 3차원 공간에서 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)이 도 27에 도시된 바와 같이, 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 면(SideA')이 도 28에 도시된 바와 같이, 관찰점(PZ)측에 위치하는 상태임을 발견할 수 있다. 즉, 도 27에서는 3차원 공간내의 직사각형 평행 6면체(BOX')가 xy-평면에 대해 225°회전된다.

부가하여, 이러한 상태에서는 3차원적으로 변형된 소스 비디오 신호(V_1A)인 3차원 변형 비디오 신호(V_2A')의 표면(FRONT)이 직사각형 평행 6면체(BOX') 내부로, 즉 z-축의 양의 방향으로 향하도록 마주 보는 면(SideA')상에 맵화된다.

이러한 방법에서, 도 26의 단계(SP6)에 부정적인 결과가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 수학식 49와 관련되어 기술된 바와 같이, 이동 매트릭스(L_A')(수학식 48) 및 비율/스큐 변형 매트릭스(T_rs)(수학식 45)를 이용함으로서 목적 영상 디스플레이면(SideA)와 마주 보는 면(SideA')상에 제 1 소스 비디오 신호(V_1A)를 맵핑하기 위한 매트릭스(M_A')를 구하도록 단계(SP6)로 진행된다. 도 26에 도시된 바와 같이, xy-평면상의 소스 비디오 신호(V_1A)는 매트릭스 (M_A')에 의해 xyz의 3차원 좌표에서 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 면(SideA')상에 맵화된다(V_LA-2').

도 26의 단계(SP8)에서 매트릭스(M_A')가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 상기의 단계(SP2) 및 (SP3)와 유사하게, 단계(SP9) 및 (SP10)에서 3차원 변형 매트릭스(T₀)(수학식 1) 및 투시 변형 매트릭스(P_O)(수학식 2)을 구한다.

그러므로, 도 28에서 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 면(SideA')상에 맵화된 비디오 신호(V_LA-2')는 3차원 변형 매트릭스(T₀)에 의해 3차원 공간에서 원하는 위치로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 면(SideA')으로 이동된다(V_2A'). 또한, 3차원적으로 이동 변환된 비디오 신호(V_2A')는 xy-평면의 화면상에 투시 변형된다(투시 변형된 비디오 신호 V_3A').

이러한 방법에서, 소스 비디오 신호(V_1A)를 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 면(SideA')상에 맵핑하기 위한 변형 매트릭스(M_A'), 3차원 공간에서 원하는 위치로 변형시키는 기본 영상 변형 매트릭스(T₀), 및 화면상에 투시 변형시키는 기본 영상 변형 매트릭스(P₀)가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 3차원 공간에서 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 면(SideA')상에 소스 비디오 신호(V_1A)를 맵화하도록 단계(SP11)로 진행되고, 그에 따라 이를 화면상에 투시 변형시키기 위한 변형 매트릭스(T_A')가 다음의 식으로 구해진다:

[수학식 72]

T_A' = M_A' ·T_{0 ·}P₀

여기서는 수학식 4와 관련되어 기술된 바와 같이, 영상 처리 장치(10)에서, 프레임 메모리(FM₂₂)에 저장된 소스 비디오 신호(V_1A)와, 프레임 메모리(FM₂₂)로부터 판독된 투시 변형 비디오 신호(V_3A)가 모두 2차원 데이터이다. 판독 어드레스의 동작시, 3차원 공간에서 z-축 방향으로의 데이터는 실질적으로 사용되지 않는다. 그러므로, 수학식 72의 변형 매트릭스에서는 z-축 방향으로의 데이터를 동작시키기 위한 3행 3열의 매개변수가 프레임 메모리(FM₂₂)에 대한 판독 어드레스를 동작시키는데 필요하지 않다.

그러므로, 수학식 72의 변형 매트릭스(T_A')로부터 3행 3열의 매개변수가 제거된 매트릭스(T_A33')가 2차원 판독 어드레스를 실제 동작시키는 필요한 매개변수를 갖는 변형 매트릭스이다.

3행 3열의 변형 매트릭스(T_A33')가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 변형 매트릭스(T_A33')의 매트릭스 방정식(D_A33')을 구하도록 단계(SP12)로 진행되고, 또한 이어지는 단계(SP13)로 진행된다. 단계(SP13)는 매트릭스 방정식(D_A33') 값이 음수인가 여부를 판단하는 단계이다. 단계(SP13)에서 긍정적인 결과가 얻어질 때, 이는 변형 매트릭스(T_A33')에 의해 이동 변형된 비디오 신호가 3차원 공간에서 원하는 위치로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 면(SideA')에서 내부로 향하는 상태, 즉 도 28에서 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 면(SideA')상에 맵화된 3차원 변형된 비디오 신호(V_2A')의 표면(FRONT)이 직사각형 평행 6면체(BOX')의 내부로 향하는 상태를 표시한다. 이때는 영상 처리 장치(10)가 상술된 수학식 28 내지 수학식 36으로부터 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 면(SideA')으로의 변형을 나타내는 변형 매트릭스(T_A33')를 근거로 프레임 메모리(FM₂₂)로의 판독 어드레스 (X_MA),(Y_MA)를 구하기 위한 매개변수 (b_A11) 내지 (b_A33)을 구하도록 단계(SP14)로 진행된다.

이와 같이 구해진 매개변수 (b_A11) 내지 (b_A33)를 근거로, 판독 어드레스 (X_MA),(Y_MA)에 의해 프레임 메모리(FM₂₂)에서 소스 비디오 신호(V_1A)를 판독하도록 상기 수학식 13 및 수학식 14로부터 판독 어드레스 (X_MA),(Y_MA)가 구해진다. 그에 의해, 소스 비디오 신호(V_1A)는 도 28에서 3차원 공간으로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 면(SideA')상에 맵화될 수 있고, 또한 이는 xy-평면의 화면상에 투시 변형될 수 있다. 그러므로, 투시 변형된 비디오 신호(V_3A')는 프레임 메모리(FM₂₂)에서 판독된다.

반대로, 도 26의 단계(SP13)에서 부정적인 결과가 얻어질 때, 이는 예를 들면, 도 27 및 도 28에서 3차원 공간내의 직사각형 평행 6면체(BOX')가 xy-평면에 대해 90°로 회전 되고 목적 영상 디스플레이면(SideA) 및 그와 마주 보는 면(SideA') 모두가 관찰점(PZ)으로부터 관찰되지 않음을 도시한다. 이때, 영상 처리 장치(10)는 CPU(58)로부터 판독 어드레스 발생 회로(25)에 매개변수 (b_A11) 내지 (b_A33)를 공급하지 않고, 투시 변형된 비디오 신호(V_3A)가 프레임 메모리(FM₂₂)으로부터 판독되지 않도록 제어한다.

이러한 방법에서, 도 26의 과정에 따라, 영상 형성 부분(20)에 입력되는 소스 비디오 신호(V_1A)는 3차원 가상 공간에서 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)이나 그와 마주 보는 면(SideA')상에 맵화되고, 3차원 공간내에 맵화된 영상이 3차원 공간에 존재하는 것 같이 2차원 평면의 화면에 투시 변형된다.

(12) 제 2 소스 비디오 신호(V_1B)의 변형 처리 과정

영상 처리 장치(10)의 영상 형성 부분(30)은 3차원 좌표에서 직사각형 평행 6면체(BoX')(도 8)의 제 1측면(SideB)상의 비디오 신호를 맵핑시키기 위한 상기의 변형 매트릭스 T(수학식 3)과 상기의 매트릭스 M_B(수학식 57)를 이용함으로서, 소스 비디오 신호(V_1B)의 영상이 3차원 가상 공간에서 원하는 위치로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1 측면(SideB)상에 맵화된 것같이 화면상의 소스 비디오 신호(V_1B)를 변형시킨다.

그 과정은 도 29에 도시된다. 영상 처리 장치(10)는 수학식 57과 관련되어 기술된 바와 같이 이동 메트릭스(L_B0)(수학식50), 확대/축소 변형 메트릭스(S_B)(수학식 52), 회전 변형 매트릭스(R_BX)(수학식 53), 소정의 각도 θ_B로 경사지게 하는 변형 매트릭스(R_BZ) 및 평행 이동 매트릭스(L_B)(수학식 56)을 이용함으로서 단계(SP21)에서 제 1 소스 비디오 신호(V_1B)를 제 1 측면(SideB)상에 맵핑하기 위한 매트릭스(M_B)를 먼저 구하기 위해 CPU(58)와 작동 메모리(ROM(59), RAM(61))을 이용한다. 도 30에 도시된 바와 같이, xy-평면상의 소스 비디오 신호(V_1B)는 xyz의 3차원 좌표 중 기준 위치(중심이 원점0과 겹치는 위치)에서 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1 측면(SideB)상에 매트릭스(M_B)로 맵화된다(V_lB-2).

도 29의 단계(SP21)에서 매트릭스(M_A)가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 2차원 평면상의 소스 비디오 신호(V_1B)를 원하는 3차원 좌표 위치로 변형시키기 위한 공간 영상 변형의 기본 단계인 3차원 변형 매트릭스(T₀)(수학식 1)를 구하도록 단계(SP22)로 진행되고, 단계(SP22)에서구해진 3차원 변형 매트릭스(T₀)에 의해 3차원 공간으로 이동된 소스 비디오 신호(V_2B)를 통해 화면상에서 보기 위한 투시 변형의 기본 단계인 투시 변형 매트릭스(P₀)(수학식 2)를 구하도록 단계(SP23)로 진행된다.

그러므로, 매트릭스(M_B)에 의해 도 30에 도시된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1 측면(SideB)상에 맵화된 비디오 신호(V_lB-2)는 3차원 변형 매트릭스(T₀)에 의해 원하는 3차원 공간 위치로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1 측면(SideB)상으로 이동된다(V_2B). 또한, 3차원적으로 변형된 비디오 신호(V_2B)는 xy-평면의 화면상에 투시 변형된다(투시 변형된 비디오 신호 V_3B).

이러한 방법에서, 소스 비디오 신호(V_1B)를 제 1 측면(SideB)상에 맵핑하기 위한 변형 매트릭스(M_B)와, 소스 비디오 신호(V_1B)를 원하는 3차원 공간 위치에서 변형키시고 화면상에서 소스 비디오 신호(V_1B)를 보기 위한 기본 영상 변형 매트릭스(T₀) 및 (P₀)가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 소스 비디오 신호(V_1B)를 제 1 측면(SideB)상에 맵화되도록 단계(SP24)로 진행되고, 그에 따라 이를 화면상에 투시 변형하기 위한 변형 매트릭스(T_B)가 다음과 같이 구해진다:

[수학식 73]

T_B= M_B·T₀·P₀

여기서는 수학식 4에서 기술된 바와 같이, 영상 처리 장치(10)에서, 프레임 메모리(FM₃₂)에 저장된 소스 비디오 신호(V_lB)와 프레임 메모리(FM₃₂)로부터 판독된 변형 비디오 신호(V_3B)가 모두 2차원 데이터이고, 3차원 공간에서 z-축 방향으로의 데이터는 실질적으로 판독 어드레스의 동작에서 사용되지 않는다. 그러므로, 수학식 73의 변형 매트릭스에서, z-축 방향으로 데이터를 동작시키기 위한 3행 3열의 매개변수는 프레임 메모리(FM₃₂)에 대한 어드레스를 동작시키는데 불필요하다.

그러므로, 수학식 73의 변형 매트릭스(T_B)로부터 3행 3열의 매개변수가 제외된 매트릭스(V_3B)가 모두 2차원 판독 어드레스의 실제 동작에서 필요한 매개변수를 갖는 변형 매트릭스로 설정된다.

이러한 방법에서, 3행 3열의 변형 매트릭스(T_B33)가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 변형 매트릭스(T_B33)의 매트릭스 방정식(D_B33)을 구하도록 단계(SP25)로 진행되고, 또한 이어지는 단계(SP26)로 진행된다. 단계(SP26)는 변형 매트릭스(T_B33)의 매트릭스 방정식(D_B33) 값이 양수인가 여부를 판단하는 단계이다. 도 26의 단계(SP26)에서 기술된 경우와 유사하게, 단계(SP26)에서 긍정적인 결과가 얻어질 때, 이는 변형 매트릭스(T_B33)에 의해 이동 변형된 비디오 신호가 3차원 공간에서 원하는 위치로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1 측면(SideB)상에서 외부로 향하는 상태, 즉 직사각형 평행 6면체(BOX')의 외부로 향하는 상태를 도시한다. 이때는 영상 처리 장치(10)가 제 1 측면(SideB)으로의 변형을 나타내는 변형 매트릭스(T_B33)를 근거로 프레임 메모리(FM₃₂)로의 판독 어드레스 (X_MB),(Y_MB)를 구하기 위한 상기의 식 (28) 내지 (36)으로부터 매개변수 (b_B11) 내지 (b_B33)을 구하도록 단계(SP27)로 진행된다.

이와 같이 구해진 매개변수 (b_B11) 내지 (b_B33)를 근거로, 상기 수학식 13 및 수학식 14로부터 판독 어드레스 (X_MB),(Y_MB)가 구해지고, 도 28에서 소스 비디오 신호(V_1B)가 3차원 공간으로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1측면(SideB)상에 맵화되도록 프레임 메모리(FM32)내의 소스 비디오 신호(V_1B)가 판독 어드레스 (X_MB),(Y_MB)에 의해 판독되고, 동시에 이는 xy-평면의 화면상에 투시 변형될 수 있다. 그러므로, 투시 변형된 비디오 신호(V_3B)는 프레임 메모리(FM₃₂)에서 판독된다.

반대로, 도 26에서 단계(SP26)의 경우와 유사하게, 상술된 단계(SP26)에서 부정적인 결과가 얻어지면, 이는 변형 매트릭스(T_B33)에 의해 이동 변형된 비디오 신호가 3차원 공간에서 원하는 위치로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1측면(SideB)상에서 내부로 향하는 상태를 도시한다. 즉, 도 30에서, 이는 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1 측면(SideB)상에 맵화된 3차원 변형된 비디오 신호(V_2B)의 표면(FRONT)이 직사각형 평행 6면체(BOX') 외부로 향하는 상태와 반대되는 방향(직사각형 평면 6면체의 내부 방향)으로 향하는 상태를 도시한다.

특히, 이는 3차원 공간에서 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1 측면(SideB)이 도 30에 도시된 바와 같이, 제 1 측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')으로부터 관찰점(PZ)측에 위치하는 상태가 아니고, 제 1 측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')이 도 31에 도시된 바와 같이, 관찰점(PZ)측에 위치하는 상태임을 알 수 있다. 즉, 도 30에서는 3차원 공간내의 직사각형 평행 6면체(BOX')가 xy-평면에 대해 225°회전된다. 반대로, 도 28에서는 3차원 공간내의 직사각형 평행 6면체(BOX')가 xy-평면에 대해 45°회전된다.

부가하여, 이러한 상태에서는 3차원적으로 변형된 소스 비디오 신호(V_1B)인 3차원 변형 비디오 신호(V_2B')의 표면(FRONT)이 직사각형 평행 6면체(BOX') 내부로, 즉 z-축의 양의 방향으로 향하도록 마주 보는 면(SideB')상에 맵화된다.

이러한 방법에서, 도 29의 단계(SP26)에 부정적인 결과가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 수학식 59와 관련되어 기술된 바와 같이, 평행 이동 매트릭스(LB0)(수학식 50), 확대/축소 변형 매트릭스(SB)(수학식 52),회전 변형 매트릭스(RBX)(수학식 53),소정의 각도 θB 로 경사지게하는 변형 매트릭스(RBZ), 및 평행 이동 매트릭스(LB')(수학식 58)를 이용함으로서 제 1 측면(SideB)와 마주 보는 면(SideB')상에 제 2 소스 비디오 신호(V_1B)를 맵핑하기 위한 매트릭스(M_B')를 구하도록 단계(SP28)로 진행된다. 도 31에 도시된 바와 같이, xy-평면상의 소스 비디오 신호(V_1B)는 매트릭스(M_B')를 구하도록 단계(SP28)로 진행된다. 도 31에 도시된 바와 같이, xy-평면상의 소스 비디오 신호(V_1B)는 매트릭스(M_B')에 의해 xyz의 3차원 좌표에서 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1 측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')상에 맵화된다(V_1B-2').

도 29의 단계(SP28)에서 매트릭스(M_B')가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 상기의 단계(SP22) 및 (SP23)와 유사하게, 단계(SP29) 및 (SP30)에서 3차원 변형 매트릭스(T₀)(수학식 1) 및 투시 변형 매트릭스(P_O)(수학식 2)을 구한다.

그러므로, 도31에서 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1 측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')상에 맵화된 비디오 신호(V_1B-2')는 3차원 변형 매트릭스(T₀)에 의해 3차원공간에서 원하는 위치로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1 측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')으로 이동된다(V_2B').

이러한 방법에서, 소스 비디오 신호(V_1B)를 제 1 측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')상에 맵핑하기 위한 변형 매트릭스(M_B'), 3차원 공간에서 원하는 위치로 변형시키는 기본 영상 변형 매트릭스(T₀), 및 화면상에 투시 변형시키는 기본 영상 변형 매트릭스(P_O)가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 3차원 공간에서 제 1 측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')상에 소스 비디오 신호(V_lB)를 맵화하도록 단계(SP31)로 진행되고, 그에 따라 이를 화면상에 투시 변형시키기 위한 변형 매트릭스(T_B')가 다음의 식으로 구해진다:

[수학식 74]

T_B' = M_B' ·T₀·P_O

여기서는 수학식 4의 관련되어 기술된 바와 같이, 영상 처리 장치(10)에서, 프레임 메모리(FM₃₂)에 저장된 소스 비디오 신호(V_1B)와, 프레임 메모리(FM₃₂)로부터 판독된 투시 변형 비디오(V_3B)가 모두 2차원 데이터이다. 판독 어드레스의 동작시, 3차원 공간에서 z-축 방향으로의 데이터는 실질적으로 사용되지 않는다. 그러므로, 수학식 74의 변형 매트릭스에서는 z-축 방향으로의 데이터를 동작시키기 위한 3행 3열의 매개변수가 프레임 메모리(FM₃₂)에 대한 판독 어드레스를 동작시키는데 필요하지 않다.

그러므로, 수학식 74의 변형 매트릭스(T_B')로부터 3행 3열의 매개변수가 제거된 매트릭스(T_B33')가 2차원 판독 어드레스를 실제 동작시키는 필요한 매개변수를 갖는 변형 매트릭스이다.

그래서 3행 3열의 변형 매트릭스(T_B33')가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 변형 매트릭스(T_B33')의 매트릭스 방정식(D_B33')을 구하도록 단계(SP32)로 진행되고, 또한 이어지는 단계(SP33)로 진행된다. 단계(SP33)는 매트릭스 방정식(D_B33') 값이 음수인가 여부를 판단하는 단계이다. 단계(SP33)에서 긍정적인 결과가 얻어질 때, 이는 변형 매트릭스(T_B33')에 의해 변형된 비디오 신호가 3차원 공간에서 원하는 위치로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')에서 내부로 향하는 상태, 즉 도 31에서 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1 측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')상에 맵화된 3차원 변형된 비디오 신호(V_2B')의 표면(FRONT)이 직사각형 평행 6면체(BOX')의 내부로 향하는 상태를 표시한다. 이때는 영상 처리 장치(10)가 상술된 수학식 28 내지 수학식 36으로부터 제 1 측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')으로의 변형을 나타내는 변형 매트릭스(T_B33')를 근거로 프레임 메모리(FM₃₂)로의 판독 어드레스 (X_MA),(Y_MA)를 구하기 위한 매개변수 (b_B11) 내지 (b_B33)을 구하도록 단계(SP34)로 진행된다.

이와 같이 구해진 매개변수 (b_B11) 내지 (b_B33)를 근거로, 판독 어드레스 (X_MA),(Y_MA)에 의해 프레임 메모리(FM₃₂)에서 소스 비디오 신호(V_1B)를 판독하도록 상기 수학식 13 및 수학식 14로부터 판독 어드레스 (X_MA),(Y_MB)가 구해진다. 그에 의해, 소스 비디오 신호(V_1B)는 도 31에서 3차원 공간으로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')상에 맵화될 수 있고, 또한 이는 xy-평면의 화면상에 투시 변형될 수 있다. 그러므로, 투시 변형된 비디오 신호(V_3B')는 프레임 메모리(FM₃₂)에서 판독된다.

반대로, 도 29의 단계(SP33)에서 부정적인 결과가 얻어질 때, 이는 예를 들면, 도 30 및 도 31에서 3차원 공간내의 직사각형 평행 6면체(BOX')가 xy-평면에 대해 회전되지 않고 제 1 측면(SideB) 및 그와 마주 보는 면(SideB') 모두가 관찰점(PZ)으로부터 관찰되지 않음을 도시한다. 이때, 영상 처리 장치(10)는 CPU(58)로부터 판독 어드레스 발행 회로(35)에 매개변수 (b_B11) 내지 (b_B33)를 공급하지 않고, 투시 변형된 비디오 신호(V_3B)가 프레임 메모리(FM₃₂)으로부터 판독되지 않도록 제어한다.

이러한 방법에서, 도 29의 과정에 따라, 영상 형성 부분(30)에 입력되는 소스 비디오 번호(V_1B)는 3차원 가상 공간에서 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 1측면(SideB)이나 그와 마주 보는 면(SideB')상에 맵화되고, 3차원 공간내에 맵화된 영상이 3차원 공간에 존재하는 것같이 2차원 평면의 화면에 투시 변형된다.

(13) 제 3 소스 비디오 신호(V_1C)의 변형 처리 과정

영상 처리 장치(10)의 영상 형성 부분(40)은 3차원 좌표에서 직사각형 평행 6면체(BOX')(도 8)의 제 2 측면(SideC)상의 소스 비디오 신호를 맵핑시키기 위한 상기의 변형 메트릭스 T(수학식 3)과 상기의 매트릭스 M_C(수학식 47)를 이용함으로서, 소스 비디오 신호(V_1C)의 영상이 3차원 가상 공간에서 원하는 위치로 이동된 직사각형 6면체(BOX')의 제 2 측면(SideC)상에 맵화된 것같이 화면상의 소스 비디오 신호(V_1C)를 변형 시킨다.

그 과정은 도 32에 도시된다. 영상 처리 장치(10)는 수학식 67과 관련되어 기술된 바와 같이 평행 이동 매트릭스(L_C0)(수학식60), 확대/축소 변형 매트릭스(S_C)(수학식 62), 회전 변형 매트릭스(R_CX)(수학식 63), 소정의 각도 θ_C로 경사지게 하는 변형 매트릭스(R_CZ), 및 평행 이동 매트릭스(L_C)(수학식 66)을 이용함으로서 단계(SP41)에서 제 3 소스 비디오 신호(V_1C)를 제 2 측면(SideC)상에 맵핑하기 위한 매트릭스(M_C)를 먼저 구하기 위해 CPU(58)와 작동 메모리(ROM(59),(RAM(61))을 이용한다. xy-평면상의 소스 비디오 신호(V_1C)는 xyz의 3차원 좌표 중 기준 위치(중심이 원점 0과 겹치는 위치)에서 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2 측면(SideC)상에 매트릭스(M_C)로 맵화된다(V_lC-2).

도 32의 단계(SP41)에서 매트릭스(M_C)가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 2차원 평면상의 소스 비디오 신호(V_1C)를 원하는 3차원 좌표 위치로 변형시키기 위한 공간 영상 변형의 기본 단계인 3차원 변형 매트릭스(T₀)(수학식 1)를 구하도록 단계(SP42)로 진행되고, 단계(SP42)에서 구해진 3차원 변형 매트릭스(T₀)에 의한 3차원 공간으로 이동된 소스 비디오 신호(V_3C) 통해 화면상에서 보기 위한 투시 변형의 기본 단계인 투시 변형 매트릭스(P_O)(수학식 2)를 구하도록 단계(SP43)로 진행된다.

그러므로, 매트릭스(B_C)에 의해 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2 측면(SideC)상에 맵화된 비디오 신호(V_1C-2)는 3차원 변형 매트릭스(T₀)에 의해 원하는 3차원 공간 위치로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2 측면(SideC)상으로 이동된다(V_3C). 또한, 3차원적으로 변형된 비디오 신호(V_3C)는 xy-평면의 화면상에 투시 변형된다(투시 변형된 신호V_3C).

이러한 방법에서, 소스 비디오 신호(V_1C)를 제 2 측면(SideC)상에 맵핑하기 위한 변형 매트릭스(M_C)와, 소스 비디오 신호(V_1C)를원하는 3차원 공간 위치에서 변형시키고 화면상에서 소스 비디오 신호(V_1C)를 통해 보기 위한 기본 영상 변형 매트릭스(T₀) 및 (P_O)가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 소스 비디오 신호(V_1C)를 제 2 측면(SideC)상에 맵화하도록 단계(SP44)로 진행되고, 그에 따라 이를 화면상에서 투시 변형하기 위한 변형 매트릭스(T_C)가 다음과 같이 구해진다:

[수학식 75]

T_C= M_C·T₀·P_O

여기서는, 수학식 4에서 기술된 바와 같이, 영상 처리 장치(10)에서, 프레임 메모리(FM₄₂)에 저장된 소스 비디오 신호(V_lC)와 프레임 메모리(FM₄₂)로부터 판독된 투시 변형 비디오 신호(V_3C)가 모두 2차원 데이터이고, 3차원 공간에서 z-축 방향으로의 데이터는 실질적으로 판독 어드레스의 동작에서 사용되지 않는다. 그러므로, 수학식 75의 변형 매트릭스에서, z-축 방향으로 데이터를 동작시키기 위한 3행 3열의 매개변수는 프레임 메모리(FM₄₂)에 대한 판독 어드레스를 동작시키는데 불필요하다.

그러므로, 수학식 75의 변형 매트릭스(T_C)로부터 3행 3열의 매개변수가 제외된 매트릭스(T_C33)가 2차원 판독 어드레스의 실제 동작에서 필요한 매개변수를 갖는 변형 매트릭스로 설정된다.

이러한 방법에서, 3행 3열의 변형 매트릭스(T_C33)가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 변형 매트릭스(T_C33)의 매트릭스 방정식(D_C33)을 구하도록 단계(SP45)로 진행되고, 또한 이어지는 단계(SP46)로 진행된다. 단계(SP46)는 변형 매트릭스(T_C33)의 매트릭스 방정식(D_C33)의 값이 양수인가 여부를 판단하는 단계이다. 도 26의 단계(SP46)에서 기술된 경우와 유사하게, 단계(SP46)에서 긍정적인 결과가 얻어질 때, 이는 변형 매트릭스(T_C33)에 의해 이동 변형된 비디오 신호가 3차원 공간에서 원하는 위치로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2 측면(SideC)상에서 외부로 향하는 상태, 즉 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2 측면(SideC)상에 맵화된 3차원 변형된 비디오 신호(V_3C)의 표면(FRONT)이 직사각형 평행 6면체(BOX')의 외부로 향하는 상태를 도시한다. 이때는 영상 처리 장치(10)가 제 2측면(SideC)으로의 변형을 나타내는 변형 매트릭스(T_C33)를 근거로 프레임 메모리(FM₄₂)로의 판독 어드레스 (X_MC),(Y_MC)를 구하기 위한 상기의 식 (28) 내지 (36)으로부터 매개변수 (b_C11) 내지 (b_C33)을 구하도록 단계(SP47)로 진행된다.

이와 같이 구해진 매개변수 (b_C11) 내지 (b_C33)를 근거로, 상기 수학식13 및 수학식 14로부터 판독 어드레스 (X_MC),(Y_MC)가 구해지고, 소스 비디오 신호(V_3C)가 3차원 공간으로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2측면(SideC)상에 맵화되도록 프레임 메모리(FM₄₂)내의 소스 비디오 신호(V_1C)가 판독 어드레스(X_MC),(Y_MC)에 의해 판독되고, 동시에 이는 xy-평면의 화면상에 투시 변형될 수 있다. 그러므로, 투시 변형된 비디오 신호(V_3C)는 프레임 메모리(FM₄₂)에서 판독된다.

반대로, 도 26에서 단계(SP46)의 경우와 유사하게, 상술된 단계(SP46)에서 부정적인 결과가 얻어지면, 이는 변형 매트릭스(T_C33)에 의해 이동 변형된 비디오 신호가 3차원 공간에서 원하는 위치로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2 측면(SideC)상에서 내부로 향하는 상태를 도시한다. 즉, 이는 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2 측면(SideC)상에 맵화된 3차원 변형된 비디오 신호(V_3C)의 표면(FRONT)이 직사각형 평행 6면체(BOX') 외부로 향하는 상태와 반대되는 방향(직사각형 평행 내부 6면체의 내부 방향)으로 향하는 상태를 도시한다.

특히, 이는 3차원 공간에서 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2 측면(SideC)이 제 2 측면(SideC)과 마주보는 면(SideC')으로부터 관찰점(PZ)측에 위치하는 상태가 아니고, 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')이 관찰점(PZ)측에 위치하는 상태임을 알 수 있다.

부가하여, 이러한 상태에서는 3차원적으로 변형된 소스 비디오 신호(V1C)인 3차원 변형 비디오 신호(V3C')의 표면(FRONT)이 직사각형 평행 6면체(BOX') 내부로, 즉 z-축의 양의 방향으로 향하도록 마주 보는 면(SideC')상에 맵화된다.

이러한 방법에서, 도 32의 단계(SP46)에 부정적인 결과가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 수학식 69와 관련되어 기술된 바와 같이, 평행 이동 매트릭스(L_C0)(수학식 60), 확대/축소 변형 매트릭스(S_C)(수학식 62), 회전 변형 매트릭스(R_CX)(수학식 63), 소정의 각도 θ_C로 경사지게 하는 변형 매트릭스(R_CZ), 및 평행 이동 매트릭스(L_C')(수학식 68)를 이용함으로서 제 2 측면(SideC)와 마주 보는 면(SideC')상에 제 2 소스 비디오 신호(V_1C)는 매트릭스(M_C')에 의해 xyz의 3차원 좌표에서 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')상에 맵화된다(V_lC-2').

도 32의 단계(SP48)에서 매트릭스(M_C')가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)의 상기의 단계(SP42) 및 (SP43)와 유사하게, 단계(SP49) 및 (SP50)에서 3차원 변형 매트릭스(T₀)(수학식 1) 및 투시 변형 매트릭스(P₀)(수학식 2)을 구한다.

그러므로, 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')상에 맵화된 비디오 신호(V_lC-2')는 3차원 변형 매트릭스(T₀)에 의해 3차원 공간에서 원하는 위치로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')으로 이동된다(V_2C'). 3차원적으로 이동 변환된 비디오 신호(V_2C')는 xy-평면의 화면상에 투시 변형된다(투시 변형된 비디오 신호 V_3C' ).

이러한 방법에서, 소스 비디오 신호(V_lC)를 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')상에 맵핑하기 위한 변형 매트릭스(M_C'), 3차원 공간에서 원하는 위치로 변형시키는 기본 영상 변형 매트릭스(T₀), 및 화면상에 투시 변형시키는 기본 영상 변형 메트릭스(P_O)가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 3차원 공간에서 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')상에 소스 비디오 신호(V_1C)를 맵화하도록 단계(SP51)로 진행되고, 그에 따라 이를 화면상에 투시 변형시키기 위한 변형 매트릭스(T_C')가 다음의 식으로 구해진다:

[수학식 76]

T_C' = M_C' ·T_O·P_O

여기서는 수학식 4와 관련되어 기술된 바와 같이, 영상 처리 장치(10)에서, 프레임 메모리(FM₄₂)에 저장된 소스 비디오 신호(V_1C)와, 프레임 메모리(FM₄₂)로부터 판독된 투시 변형 비디오 신호(V_3C)가 모두 2차원 데이터이다. 판독 어드레스의 동작시, 3차원 공간에서 z-축 방향으로의 데이터는 실질적으로 사용되지 않는다. 그러므로, 수학식 76의 변형 매트릭스에서는 z-축 방향으로의 데이터를 동작시키기 위한 3행 3열의 매개변수가 프레임 메모리(FM₄₂)에 대한 판독 어드레스를 동작시키는데 필요하지 않다.

그러므로, 수학식 76의 변형 매트릭스(T_C')로부터 3행 3열의 매개변수가 제거된 매트릭스(T_C33')가 2차원 판독 어드레스를 실제 동작시키는 필요한 매개변수를 갖는 변형 매트릭스이다.

그래서 3행3열의 변형 매트릭스(T_C33')가 구해질 때, 영상 처리 장치(10)는 변형 매트릭스(T_C33')의 매트릭스 방정식(D_C33')을 구하도록 단계(SP52)로 진행되고, 또한 이어지는 단계(SP53)로 진행된다. 단계(SP53)는 매트릭 방정식(D_C33') 값이 음수인가 여부를 판단하는 단계이다. 단계(SP53)에서 긍정적인 결과가 얻어질 때, 이는 변형 매트릭스(T_C33')에 의해 변형된 비디오 신호가 3차원 공간에서 원하는 위치로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC') 에서 내부로 향하는 상태, 즉, 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')상에 맵화된 3차원 변형된 비디오 신호(V2C')의 표면(FRONT)이 직사각형 평행 6면체(BOX')의 내부로 향하는 상태를 표시한다. 이때는 영상 처리 장치(10)가 상술된 수학식 28 내지 수학 36으로부터 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')으로의 변형을 나타내는 변형 매트릭스(T_C33') 를 근거로 프레임 메모리(FM₄₂)로의 판독 어드레스 (X_MC),(Y_MC)를 구하기 위한 매개변수 (b_C11) 내지 (b_C33)을 구하도록 단계(SP54)로 진행된다.

이와 같이 구해진 매개변수 (b_C11) 내지 (b_C33)를 근거로, 판독 어드레스 (X_MC),(Y_MC)에 의해 프레임 메모리(FM₄₂)에서 소스 비디오 신호(V_1C)를 판독하도록 상기 수학식 13 및 수학식 14로부터 판독 어드레스 (X_MC),(Y_MC)가 구해진다. 그에 의해, 소스 비디오 신호(V_1C)는 3차원 공간으로 이동된 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')상에 맵화될 수 있고, 또한 이는 xy-평면의 화면상에 투시 변형될 수 있다. 그러므로, 투시 변형된 비디오 신호(V_3C')는 프레임 메모리(FM₄₂)에서 판독된다.

반대로, 도 32의 단계(SP53)에서 부정적인 결과가 얻어질 때, 이는 예를 들면, 3차원 공간내의 직사각형 평행 6면체(BOX')가 xy-평면에 대해 회전되지 않고 제 2 측면(SideC) 및 그와 마주 보는 면(SideC') 모두가 관찰점(PZ)으로부터 관찰되지 않음을 도시한다. 이때, 영상 처리 장치(10)는 CPU(58)로부터 판독 어드레스 발생 회로(35)에 매개변수 (b_C11) 내지 (b_C33)를 공급하지 않고, 투시 변형된 비디오 신호(V_3C)가 프레임 메모리(FM₄₂)으로부터 판독되지 않도록 제어한다

이러한 방법에서, 도 32의 과정에 따라, 영상 형성 부분(30)에 입력되는 소스 바이오 산호(V_1C) 3차원 가상 공간에서 직사각형 평행 6면체(BOX')의 제2측면 (SideC)이나 그와 마주 보는 면(SideC')상에 맵화되고, 3차원 공간내에 맵화된 영상이 3차원 공간에 존재하는 것같이 2차원 평면의 화면에 투시 변형된다.

(14) 실시예의 동작과 효과

상기의 구성으로, 먼저 작동자는 본 발명의 영상 처리 장치에서 사용되는 판독 어드레스를 동작시키는데 필요한 매개변수를 입력하도록 제어 패널(56)상에 제공되는 키나 3차원 지정 장치를 동작시킨다. 여기서, 판독 어드레스를 동작시키는데 필요한 매개변수는 소스 비디오 번호 (V_1A),(V_1B) 및 (V_1C)의 각 크로핑 위치, 직사각형 평행 6면체(BOX')의 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 대한 두께, x-축 방향에서의 비율 변형 비율(r_x),y-축 방향에서의 비율 변형 비율(r_y),x-축 방향에서의 스큐 비율(S_x), 및 y-축 방향에서의 스큐 비율(S_y)이다.

영상 처리 장치(10)의 CPU(58)는 제어 패널(56)로 부터 이러한 매개변수 입력을 수신하고, 이를 실시간에서 판독 어드레스의 동작에 반영한다. 특히, CPU(58)는 각 프레임 동안에 제어 패널(56)로부터 공급되는 매개변수의 변화를 주시하고, 각 프레임 동안에 공급된 매개변수를 근거로 판독 어드레스를 계산하도록 매개변수 (b_A11) 내지 (b_A33),(b_B11) 내지 (b_B33) 및 (b_C11) 내지 (b_C33)를 계산한다.

그에 의해, 매개변수는 작동자의 동작에 따라 각 프레임 동안에 실시간에서 변화될 수 있고, 변화된 매개변수에 따라 실시간에서 판독 어드레스가 계산된다.

다음에는 작동자가 3차원 영상 변형을 소스 비디오 신호(V_1A),(V_1B) 및 (V_1C)에 지시하도록 제어 패널(56)상에 제공된 3차원 지시 장치 등을 동작시킨다. 작동자에 의해 3차원 영상 변형이 지시될 때, CPU(58)는 제어 패널(56)로부터 작동자에 의해 지정된 3차원 변형 매트릭스(T0)의 매개변수 r₁₁내지 r₃₃,l_X,l_y,l_Z및 s 를 수신하고, 이 매개변수들을 실시간에서 판독 어드레스의 계산에 반영한다. 특히, CPU(58)는 각 프레임 동안에 매개변수의 변화를 주시하고, 각 프레임 동안에 공급된 매개변수를 근거로 판독 어드레스를 계산하도록 매개변수(b_A11) 내지 (b_A33),(b_B11) 내지(b_B33) 및 (b_C11) 내지(b_C33)를 계산한다. 다음에, CPU(58)는 수신된 매개변수r₁₁내지 r₃₃, l_X, l_y, l_Z및 s 를 근거로 3차원 변형 매트릭스(T_33-1)의 매개변수를 계산하여 판독 어드레스 X_MA, T_MA, X_MB, Y_MB, X_MC, Y_MC를 계산한다.

이러한 방법으로, 영상 처리 장치(10)에서는 도 8에 도시된 바와 같이, xyz의 3차원 좌표 가상 공간에 존재하는 직사각평 평행 6면체(BOX')의 크기로서, 목적 영상 디스플레이면(SideA)중 제 1 측면(SideB)에서의 모서리(H_B)의 길이, 목적 영상 디스플레이면(SideA) 중 제 1 측면(SideB)과 마주 보는 면(SideB')에서의 모서리(H_B')의 길이, 목적 영상 디스플레이면(SideA) 중에 제 2 측면(SideC)에서의 모서리(Hc) 길이 및 목적 영상 디스플레이면(SideA)중 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')에서의 모서리 (Hc')의 길이가 xy-좌표 (x₁,y₁),(x₂,y₂),(x₃,y₃) 및 (x₄,y₄)로 나타내지는 점을 근거로 지정된다.

그러므로, 모서리(H_B)를 통해 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 접촉하는 제 1 측면(SideB)상에 맵화된 소스 비디오 신호(V_1B)는 확대/축소 매트릭스(S_B)의 매개변수(R_BX)에 의해 모서리 (H_B)의 길이에 일치하는 크기를 갖는 것으로 변형된다. 모서리(Hc)를 통해 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 접촉하는 제 2 측면(SideC)상에 맵화된 소스 비디오 신호(V_1B) 확대/축소 매트릭스(Sc)의 매개변수(r_Cx)에 의해 모서리(Hc)의 길이에 일치하는 크기를 갖는 것으로 변형된다. 모서리(Hc')를 통해 목적 영상 디스플레이면(SideA)에 접촉하는 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')상에 맵화된 소스 비디오 신호(V_1C)는 확대/축소 매트릭스(Sc)의 매개변수(r_Cx)에 의해 모서리(Hc')의 길이에 일치하는 크기를 갖는 것으로 변형된다.

또한, 직사각형 평행 6면체(BOX')의 크기로서, 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 그에 마주 보는 면(SideA')사이의 두께 h가 작동자에 의해 지정된다. 두께 h를 근거로, 제 1 측면(SideB)상에 맵화된 소스 비디오 신호(V_1B)는 확대/축소 매트릭스(S_B)의 매개변수(r_By)에 두께 h 의 길이에 일치하는 크기를 갖는 것으로 변형된다. 제 2측면(SideC)상에 맵화된 소스 비디오 신호(V_1C)는 확대/축소 매트릭스(Sc)의 매개변수 (r_cy)에 의해 두께 h의 길이에 일치하는 크기를 갖는 것으로 변형된다. 제 2 측면(SideC)과 마주 보는 면(SideC')상에 맵화된 소스 비디오 신호(V_1C)는 확대/축소 매트릭스(Sc)의 매개변수(r_cy)에 의해 두께 h의 길이에 일치하는 크기를 갖는 것으로 변형된다.

이러한 방법으로, 3차원 공간에서 직사각형 평행 6면체(BOX')의 각평면(제 1측면(SideB) 및 그와 마주 보는 면(SideB')과, 제 2 측면(SideC) 및 그와 마주 보는 면(SideC')상에 맵화된 소스 비디오 신호(V_1B) 및 (V_lC)는 직사각형 평행 6면체의 크기에 따라 한크기를 갖는 것으로 변형된다. 또한, 이동 매트릭스 (L_B) 및 (L_B')과 이동 매트릭스(Lc) 및 (Lc')에 의해, 제 1 측면(SideB) 및 그와 마주 보는 면(SideB')과, 제 2 측면(SideC) 및 그와 마주 보는 면 (SideC')은 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 접하도록 변형된다.

또한, 작동자의 동작에 의해 3차원 공간내의 직사각형 평행 6면체(BOX')가 원하는 위치로 이동될 때는 각 매개변수 r₁₁내지 r₃₃,lx,ly,lz의 변화에 따라 프레임 메모리(FM)로부터 판독 어드레스 (X_M),(Y_M)를 발생하기 위한 매개변수 (b_A11) 내지 (b_B11) 이 변한다. 그에 의해, 각 소스 비디오 신호 (V_1A),(V_1B) 및 (V_1C)는 각각 맵화되는 면상에 겹쳐 쌓인 상태를 유지하면서 3차원 공간내의 직사각형 평행 6면체(BOX')의 이동에 따라 이동된다.

그러므로, 상기의 구조로는 3차원 공간내의 직사각형 평행 6면체(BOX')가 작동자의 장치에 의해서만 이동되고, 직사각형 평행 6면체(BOX')의 각 면상에 맵화된 각 소스 비디오 신호 (V_1A),(V_1B) 및 (V_1C)는 그 이동에 따라 유사하게 이동되므로, 각 소스 비디오 신호 (V_1A),(V_1B) 및 (V_1C)는 각 소스 비디오 신호 (V_1A),(V_1B) 및 (V_1C)가 각 면상에 맵화된 상태를 유지하면서, 직사각형 평행 6면체(BOX')가 3차원 공간내에서 이동하는 것같이 작동자의 간단한 동작에 의해 실시간에서 화면(55A)상에 디스플레이될 수 있다.

(15) 다른 실시예

상술된 실시예는 도 28에 도시된 바와 같이, 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 면(SideA')의 한 위치상에 맵화되고 xy-평면상에 투영된(그를 통해 보여지는) 투시 비디오 신호(V_3A')가 도 28에서 z-축의 양의 방향을 향하는 경우를 다루었음을 주목한다. 특히, 투시 비디오 소스(V_3A')의 표면(FRONT)는 관찰점(PZ)측의 방향으로 향하지 않고, 관찰점(PZ)의 반대 방향으로 향한다. 그러므로, 투시 비디오 신호(V_3A')가 후면으로부터 관찰되는 영상이 화면상에 디스플레이되어, 본래 디스플레이될 영상에 대한 반대 영상이 디스플레이된다.

그에 의해, 이러한 경우에는 도 33에 도시된 바와 같이, 소스 비디오 신호(V₁)가 프레임 메모리(FM)에 저장될 때, 영상 처리 장치(10)는 우측과 틀린 측이 대치되도록 소스 비디오 신호(V₁)를 반전시키기 위한 두 반전 모드를 갖는다.

특히, 두 반점 모드는 추후 기술될 수평 방향 반전 모드와 수직 방향 반전 모드이다. 도 33a에 도시된 바와 같이, 수평 반전 모드는 y-축에 대해 좌측과 우측의 영상이 수평 방향으로 반전되도록 소스 비디오 신호를 프레임 메모리(FM)에 기록하는 방법이다. 이러한 방법을 실현하기 위해, 있는 그대로 프레임 메모리(FM)에 공급하기 위한 기록 어드레스가 (X_M),(Y_M)일때, 기록 어드레스의 x-좌표값 부호는 수평 방향으로 영상을 반전시키도록 대치된다(중심이 y-축에 대해 180°회전된다). 그러므로, 수평 반전 모드에서는 기록 어드레스 (-X_MY_M)가 프레임 메모리(FM)에 공급되므로, 도 33b에 도시된 바와 같이 영상의 우측과 틀린 측이 반전된다. 도 33B에서, 반전된 비디오 신호(V₁)는 종이의 후면측 방향으로 향하여, 종이의 후면에서 볼 때 정상적인 문자로 판독될 수 있다.

반대로, 도 34a에 도시된 바와 같이, 수직 방향 반전 모드는 회전시 중심인 x-축에 대해 전체적인 영상이 180°회전되도록(즉, 우측 및 좌측의 영상이 x-축에 대해 수평 방향으로 반전되도록 소스 비디오 신호(V₁))를 프레임 메모리(FM)에 기록하는 모드이다. 즉, 기록 어드레스의 y-좌표값 부호만이 수직 방향으로 영상을 반전 시키도록 대치된다(중심인 x-축에 대해 180°회전된다). 그러므로, 수직 반전 모드에서는 기록 어드레스 (-X_MY_M)가 프레임 메모리(FM)에 공급되므로, 도 34b에 도시된 바와 같이 영상의 우측과 틀린 측이 반전된다. 도 34b에서, 반전된 비디오 신호는 종이의 후면측 방향으로 향하여, 종이의 후면에서 볼 때 정상적인 문자로 판독될 수 있다.

도 33b 및 도 34b에 도시된 바와 같이 반전되어 프레임 메모리(FM)에 기록된 소스 비디오 신호(V_1A)는 도35에 도시된 바와 같이 z-축의 양의 방향으로 향한다. 즉, 목적 영상 디스플레이면(SideA)과 마주 보는 면(SideA')상에 맵화되고 xy-평면을 통해 보여지는 투시 비디오 신호(V_3A')는 도 35에 도시된 바와 같이 관찰점(PZ)으로 향한다. 그러므로, 투시 비디오 신호(V_3A')가 전면측으로부터 관찰도니 영상이 화면상에 디스플레이된다.

또한 상술된 실시예는 6개 면으로 구성된 직사각형 평행 6면체가 3차원 공간에서 영상을 이동시키는 입체로 사용되는 경우를 다루었다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 다양한 다면체인 다른 입체가 또한 사용될 수 있다.

방송을 위한 영상량 장치에서, 본 발명은 특수효과 영상을 형성하는 경우에 사용될 수 있다.

Claims

제 1 영상을 제 1 메모리에 기록하고 소정의 제어 수단으로부터의 제 1 제어 데이터 입력을 근거로 상기 제 1 메모리에 기록된 상기 제 1 영상을 변형시킴으로서 목적 영상을 형성하는 제 1 영상 형성 수단: 제 2 영상을 제 2 메모리에 기록하고 상기 제어 수단으로부터의 제 2 제어 데이터 입력을 근거로 상기 제 2 메모리에 기록된 상기 제 2 영상을 상기 목적 영상에 따른 형상을 갖는 영상으로 변형시킴으로서 제 1 측면 영상을 형성하는 제 2 영상 형성 수단: 제 3 영상을 제 3 메모리에 기록하고 상기 제어 수단으로부터의 제 3 제어 데이터 입력을 근거로 상기 제 3 메모리에 기록된 상기 제 3 영상을 상기 목적 영상에 따른 형상을 갖는 영상으로 변형시킴으로서 제 2 측면 영상을 형성하는 제 3 영상 형성 수단: 및 대응하는 소정의 면에 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 2 측면 영상을 갖는 3차원 공간내의 상기 입체의 이동에 따라 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 2 측면 영상을 옮겨 놓고, 상기 입체에 맵화된 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 2 측면 영상을 소정의 화면상에 투시 변형시키는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 입체의 소정의 면상에 상기 목적 영상을 맵핑(mapping)하기 위한 변형 매트릭스 M_A가 다음의 식으로 표시되고:

M_A= L_A·T_rs

_{여기서, LA : 목적 영상의 입체의 소정의 면상에 옮겨 놓는 매트릭스}

T_rs: 입체의 소정의 면의 형상에 따라 목적 영상을 변형시키는 매트릭스: 상기 입체의 소정의 면상에 상기 제 1 측면 영상을 맵핑하기 위한 변형 매트릭스MB가 다음의 식으로 표시되고:

M_B= L_BO·S_B·R_BZ·L_B

여기서, L_BO: 제 1 측면 영상을 기준 위치에 옮겨 놓은 매트릭스

S_B: 목적 영상의 맵핑 면의 형상에 따라 제 1 측면 영상을 옮겨 놓는 매트릭스

R_BX: 목적 영상에 대해 소정의 각도로 제 1 측면 영상을 회전시키는 매트릭스

R_BZ: 목적 영상의 맵핑된 면의 형상에 따라 한 각도로 제 1 측면 영상을 회전시키는 매트릭스

L_B: 입체의 목적 영상이 맵핑된 면과 접하는 소정의 위치로 제 1 측면 영상을 옮겨 놓는 매트릭스: 상기 입체의 소정의 면상에 상기 제 1 측면 영상을 맵핑하기 위한 변형 매트릭스 M_B가 다음의 식으로 표시되고:

M_C= L_CO·S_C·R_CX·R_CZ·L_C

여기서, L_CO: 제 2 측면 영상을 기준 위치에 옮겨 놓은 매트릭스

S_c: 목적 영상의 맵핑 면의 형상에 따라 제 2 측면 영상을 옮겨 놓는 매트릭스

R_CX: 목적 영상에 대해 소정의 각도로 제 2 측면 영상을 회전시키는 매트릭스

R_CZ: 목적 영상이 맵핑된 면의 형상에 따라 한 각도로 제 2 측면 영상을 회전시키는 매트릭스

L_c: 입체의 목적 영상이 맵핑된 면과 접하는 소정의 위치로 제 2 측면 영상을 옮겨 놓는 매트릭스:

상기 입체의 이동에 따라 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 2 측면 영상을 옮겨 놓는 변형 매트릭스 T_O가 다음의 식으로 표시되고:

여기서, r₁₁내지 r₁₃: xyz의 3차원 좌표 중 x-, y- 및 z-축에 대해 각 영상을 변형시키기 위한 매개변수

l_x: x-축에 대해 평행하게 영상을 옮겨 놓기 위한 매개변수

l_y: y-축에 대해 평행하게 영상을 옮겨 놓기 위한 매개변수

l_z: z-축에 대해 평행하게 영상을 옮겨 놓기 위한 매개변수

s : x-, y- 및 z-축 방향으로 영상을 확대 또는 감소시키기 위한 매개변수:

상기 입체상에 맵핑된 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 2 측면 영상을 소정의 화면상에 투시 변형시키는 매트릭스 P_O가 다음의 식으로 표시되고:

여기서, P_Z: 3차원 공간내의 입체를 화면상에 투시 변형시킬 때의 투시값인 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 변형 매트릭스 T_O가 z-축의 매개변수인 제 3행 제3열의 매개변수를 제외한 3행 3열을 갖는 매트릭스인 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 입체의 소정의 면상에 맵핑된 상기 목적 영상이 상기 변형 매트릭스 M_A, T_O및 P_O를 이용해 다음의 식으로 표시되는 변형 매트릭스 T_A에 의해 화면상에 투시 변형되고:

T_A= M_A·T_O·P_O

상기 입체의 소정의 면상에 맵핑된 상기 제 1 측면 영상이 상기 변형 매트릭스 M_B,T_O및 P_O를 이용해 다음의 식으로 표시되는 변형 매트릭스 T_B에 의해 화면상에 투시 변형되고:

T_B= M_B·T_O·P_O: 또한

상기 입체의 소정의 면상에 맵핑된 상기 제 2 측면 영상이 상기 변형 매트릭스 M_C,T_O및 P_O를 이용해 다음의 식으로 표시되는 변형 매트릭스 T_c에 의해 화면상에 투시 변형되는:

T_c= M_C·T_O·P_O: 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어 수단이 상기 입체의 각 면상에 맵핑된 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 2 측면 영상의 후면 또는 전면을 결정하고: 상기 입체에 대응하는 면상에, 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 2 측면 영상에 대해 결정한 결과인 전면을 갖는 영상을 맵핑하고: 상기 입체에 대응하는 면과 마주 보는 면상에, 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 2 측면 영상에 대해 결정적인 결과인 후면을 갖는 영상을 맵핑하고: 또한 상기 결정 결과가 후면이나 전면이 아닐 때 상기 제 1 측면 영상과 상기 제 2 측면 영상이 디스플레이 되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 입체의 마주 보는 면상에 상기 목적 영상을 맵핑하기 위한 변형 매트릭스 M_A'가 다음의 식으로 표시되고:

M_A' = L_A' ·T_rs

여기서, L_A' : 목적 영상을 입체의 마주 보는 면상에 옮겨 놓는 매트릭스

T_rs: 입체의 마주 보는 면의 형상에 따라 목적 영상을 변형시키는 매트릭스:

상기 입체의 마주 보는 면상에 상기 제 1측면 영상을 맵핑하기 위한 변경 매트릭스 M_B'가 다음의 식으로 표시되고:

M_B' = L_BO·S_B·R_BX·L_B'

여기서, L_BO: 제 1 측면 영상을 기준 위치에 옮겨 놓는 매트릭스

S_B: 목적 영상의 맵핑 면의 형상에 따라 제 1 측면 영상을 옮겨 놓는 매트릭스

R_BX: 목적 영상에 대해 소정의 각도로 제 1 측면 영상을 회전시키는 매트릭스

R_BZ: 목적 영상이 맵핑된 면의 형상에 따라 한 각도로 제 1 측면 영상을 회전시키는 매트릭스

L_B' : 입체의 목적 영상이 맵핑된 면과 접하는 소정의 위치로 제 1 측면 영상을 옮겨 놓는 매트릭스:

상기 입체의 마주 보는 면상에 상기 제 1 측면 영상을 맵핑하기 위한 변형 매트릭스 M_C가 다음의 식으로 표시되고:

M_C' = L_CO·S_C·R_CX·R_CZ·L_C'

여기서, L_CO: 제 2 측면 영상을 기준 위치에 옮겨 놓는 매트릭스

S_C: 목적 영상의 맵핑 면의 형상에 따라 제 2 측면 영상을 옮겨 놓는 매트릭스

R_CX: 목적 영상에 대해 소정의 각도로 제 2 측면 영상을 회전시키는 매트릭스

R_CZ: 목적 영상이 맵핑된 명의 형상에 따라 한 각도로 제 2 측면 영상을 회전시키는 매트릭스

L_C' : 입체의 목적 영상이 맵핑된 면과 접하는 마주 보는 면으로 제 2 측면 영상을 옮겨 놓는 매트릭스:

상기 입체의 이동에 따라 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 2 측면 영상을 옮겨 놓는 변형 매트릭스 T_O가 다음의 식으로 표시되고:

여기서 r₁₁내지 r₁₃: xyz의 3차원 좌표 x-,y- 및 z-축에 대해 각 영상을 변형시키기 위한 매개 변수

l_x: x-축에 대해 평행하게 영상을 옮겨 놓기 위한 매개 변수

l_y: y-축에 대해 평행하게 영상을 옮겨 놓기 위한 매개 변수

l_z: z-축에 대해 평행하게 영상을 옮겨 놓기 위한 매개 변수

s : x-,y- 및 z-축 방향으로 영상을 확대 또는 감소시키기 위한 매개 변수:

상기 입체상에 맵핑된 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 2 측면 영상을 소정의 화면상에 투시 변형시키는 매트릭스 P_O가 다음의 식으로 표시되고:

여기서, P_Z: 3차원 공간내의 입체를 화면상에 투시 변형시킬 때의 투시 값인 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 후면 또는 전면의 결정이 입체의 각 대응하는 소정의 면상에 3차원적으로 변형된 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 2 측면 영상을 화면상에 투시 변형시키기 위해 상술된 변형 매트릭스 T_A,T_B및 T_C의 각 매트릭스 방정식 값을 근거로 실행되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 목적 영상 , 상기 제 1 측면 영상, 및/또는 상기 제 2 측면 영상이 상기 입체의 대응하는 면상에 각각 맵핑될 때, 각각 맵핑 면에 대응하는 크기로 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및/또는 상기 제 2 측면 영상을 절단시키는 축소 비율 우선순위 모드: 및 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및/또는 상기 제 2 측면 영상이 상기 입체의 대응하는 면상에 각가 맵핑될 때, 맵핑 면에 대응하는 크기로 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및/또는 상기 제 2 측면 영상 중 앞서 절단된 영역 부분을 축소 또는 확대시키는 크롭(crop) 우선순위 모드를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 영상이 상기 입체에 대응하는 상기 마주 보는 면상에 맵핑될 때, 상기 제어 수단이 상기 결정된 결과가 후면인 영상의 전면과 후면을 바꾸는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 메모리에 기록된 상기 목적 영상, 상기 제 2 메모리에 기록된 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 3 메모리에 기록된 상기 제 2 측면 영상이 각각 상기 변형 매트릭스 T_O의 역매트릭스를 근거로 판독되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
소정의 제어 수단으로부터의 제 1 제어 데이터 입력을 근거로 영상-변형되도록 상기 제 1 메모리에 제 1 영상을 기록함으로서 목적 영상을 형성하는 단계: 상기 제어 수단으로부터의 제 3 제어 데이터 입력을 근거로 상기 목적 영상에 따른 형상으로 영상-변형되도록 제 3 메모리에 제 3 영상을 기록함으로서 제 2 측면 영상을 형성하는 단계: 소정의 면상에 각각 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상 및 상기 제 2 측면 영상을 갖는 입체의 3차원 공간내의 이동에 따라 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 상기 제 2 측면 영상을 옮겨 놓는 단계 및 상기 입체상에 맵핑된 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상 및 상기 제 2 측면 영상을 소정의 화면에 투시 변형시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 입체의 소정의 면상에 상기 목적 영상을 맵핑하기 위한 변형 매트릭스 M_A가 다음의 식으로 표시되고:

M_A= L_A·T_rs

여기서, L_A: 목적 영상의 입체의 소정의 면상에 옮겨 놓는 매트릭스

T_rs: 입체의 소정의 면의 형상에 따라 목적 영상을 변형시키는 매트릭스:

상기 입체의 소정의 면상에 상기 제 1 측면 영상을 맵핑하기 위한 변형 매트릭스 M_B가 다음의 식으로 표시되고:

M_B= L_BO·S_B·R_BX·R_BZ·L_B

여기서, L_BO: 제 1 측면 영상을 기준 위치에 옮겨 놓는 매트릭스

S_B: 목적 영상의 맵핑 면의 형상에 따라 제 1 측면 영상을 옮겨 놓는 매트릭스

R_BX: 목적 영상에 대해 소정의 각도로 제 1 측면 영상을 회전시키는 매트릭스

R_BZ: 목적 영상이 맵핑된 면이 형사에 따라 한 각도로 제 1 측면 영상을 회전시키는 매트릭스

L_B: 입체의 목적 영상이 맵핑된 면과 접하는 소정의 위치로 제 1 측면 영상을 옮겨 놓는 매트릭스:

M_C= L_CO·S_C·R_CX·R_CZ·L_C

여기서, L_CO: 제 2 측면 영상을 기준 위치에 옮겨 놓는 매트릭스

S_C: 목적 영상의 맵핑 면의 형상에 따라 제 2 측면 영상을 옮겨 놓는 매트릭스

R_CX: 목적 영상에 대해 소정의 각도로 제 2 측면 영상을 회전시키는 매트릭스

R_CZ: 목적 영상이 맵핑된 면의 형상에 따라 한 각도로 제 2 측면 영상을 회전시키는 매트릭스

L_C: 입체의 목적 영상이 맵핑된 면과 접하는 소정의 위치로 제 2 측면 영상을 옮겨 놓는 매트릭스:

여기서, r₁₁내지 r₁₃:xyz의 3차원 좌표 중 x-,y- 및 z-축에 대해 각 영상을 변형시키기 위한 매개 변수

l_x: x-축에 대해 평행하게 영상을 옮겨 놓기 위한 매개 변수

l_y: y-축에 대해 평행하게 영상을 옮겨 놓기 위한 매개 변수

l_z: x-,y- 및 z-축 방향으로 영상을 확대 또느 감소시키기 위한 매개 변수:

상기 입체상에 맵핑된 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 2 측면 영상을 소정의 화면상에 투시 변형시키는 매트릭스 P_O가 다음의 식으로 표시되고:

여기서, P_z:3차원 공간내의 입체를 화면상에 투시 변형시킬 때의 투시값인 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 변형 매트릭스 T_O가 z-축의 매개변수인 제 3행 제 3열의 매개변수를 제외한 3행 3열을 갖는 매트릭스인 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 입체의 소정의 면상에 맵핑된 상기 목적 영상이 상기 변형 매트릭스 M_A, T_O및 P_O를 이용해 다음의 식으로 표시되는 변형 매트릭스 T_A에 의해 화면상에 투시 변형되고:

T_A= M_A·T_O·P_O:

상기 입체의 소정의 면상에 맵핑된 상기 제 1 측면 영상이 상기 변형 매트릭스 M_B, T_O, P_O을 이용해 다음의 식으로 표시되는 변형 매트릭스 T_B에 의해 화면상에 투시 변형되고:

T_B= M_B·T_O·P_O: 또한

상기 입체의 소정의 면상에 맵핑된 상기 제 2 측면 영상이 상기 변형 매트릭스 M_C, T_O및 P_O를 이용해 다음의 식으로 표시되는 변형 매트릭스 T_C에 의해 화면상에 투시 변형되는:

T_C= M_C·T_O·P_O:

것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 입체의 각 면상에 맵핑된 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 2 측면 영상의 후면 또는 전면을 결정하는 단계:

상기 입체에 대응하는 면상에, 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 2 측면 영상에 대해 결정한 결과인 전면을 갖는 영상을 맵핑하는 단계:

상기 입체에 대응하는 면과 마주 보는 면상에, 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 2 측면 영상에 대해 결정한 결과인 후면을 갖는 영상을 맵핑하는 단계: 및

상기 결정 결과가 후면이나 전면이 아닐 때 상기 제 1 측면 영상의 상기 제 2 측면 영상이 디스플레이되지 않도록 제어하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 입체의 마주 보는 면상에 상기 목적 영상을 맵핑하기 위한 변형 매트릭스 M_A'가 다음의 식으로 표시되고:

M_A' = L_A' ·T_rs

여기서, L_A' : 목적 영상을 입체의 마주 보는 면상에 옮겨 놓는 매트릭스,

T_rs: 입체의 마주 보는 면의 형상에 따라 목적 영상을 변형시키는 매트릭스:

상기 입체의 마주보는 면상에 상기 제 1 측면 영상을 맵핑하기 위한 변형 매트릭스 M_B'가 다음의 식으로 표시되고:

M_B' = L_BO·S_B·R_BX·R_BZ·L_B'

여기서, L_BO: 제 1 측면 영상을 기준 위치에 옮겨 놓는 매트릭스

S_B: 목적 영상의 맵핑 면의 형상에 따라 제 1 측면 영상을 옮겨 놓는 매트릭스

R_BX: 목적 영상에 대해 소정의 각도로 제 1 측면 영상을 회전시키는 매트릭스

R_BZ: 목적 영상이 맵핑된 면의 형상에 따라 한 각도로 제 1 측면 영상을 회전시키는 매트릭스

L_B' : 입체의 목적 영상이 맵핑된 면과 접하는 소정의 위치로 제 1 측면 영상을 옮겨 놓는 매트릭스 :

상기 입체의 마주 보는 면상에 상기 제 1 측면 영상을 맵핑하기 위한 변형 매트릭스 M_C가 다음의 식으로 표시되고:

M_C' = L_CO·S_C·R_CX·R_CZ·L_C'

여기서, L_CO: 제 2 측면 영상을 기준 위치에 옮겨 놓는 매트릭스

S_C: 목적 영상의 맵핑 면의 형상에 따라 제 2 측면 영상을 옮겨 놓는 매트릭스

R_CX: 목적 영상에 대해 소정의 각도로 제 2 측면 영상을 회전시키는 매트릭스

R_CZ: 목적 영상이 맵핑된 면의 형상에 따라 한 각도로 제 2 측면 영상을 회전시키는 매트릭스

L_C' : 입체의 목적 영상이 맵핑된 면과 접하는 마주 보는 면으로 제 2 측면 영상을 옮겨 놓는 매트릭스 :

상기 입체의 이동에 따라 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상 및 상기 제 2 측면 영상을 옮겨 놓는 변형 매트릭스 T_O가 다음의 식으로 표시되고:

여기서, r₁₁내지 r₃₃: xyz의 3차원 좌표 중 x-,y- 및 z-축에 대해 각 영상을 변형시키기 위한 매개 변수

l_x: x-축에 대해 평행하게 영상을 옮겨 놓기 위한 매개 변수

l_y: y-축에 대해 평행하게 영상을 옮겨 놓기 위한 매개 변수

l_z: z-축에 대해 평행하게 영상을 옮겨 놓기 위한 매개 변수

s : x-,y- 및 z-축 방향으로 영상을 확대 또는 감소시키기 위한 매개 변수:

상기 입체상에 맵핑된 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 2 측면 영상을 소정의 화면상에 투시 변형시키는 매트릭스 P_O가 다음의 식으로 표시되고:

여기서, P_Z: 3차원 공간내의 입체를 화면상에 투시 변형시킬 때의 투시값인 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 후면 또는 전면의 결정이 입체의 각 대응하는 소정의 면상에 3 차원적으로 변형된 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 2 측면 영상을 화면상에 투시 변형시키기 위한 상술된 변형 매트릭스 T_A,T_B및 T_C의 각 매트릭스 방정식 값을 근거로 실행되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및/또는 상기 제 2 측면 영상이 상기 입체의 대응하는 면상에 각각 맵핑될 때, 각각 맵핑 면에 대응하는 크기로 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및/또는 상기 제 2 측면 영상을 절단시키는 축소 비율 우선 순위 모드: 및 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및/또는 상기 제 2 측면 영상이 상기 입체의 대응하는 면상에 각각 맵핑될 때, 맵핑 면에 대응하는 크기로 상기 목적 영상, 상기 제 1 측면 영상, 및/또는 상기 제 2 측면 영상 중 앞서 절단된 영역 부분을 축소 또는 확대 시키는 크롭 우선순위 모드를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상처리 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 영상이 상기 입체에 대응하는 상기 마주 보는 면상에 맵핑될 때, 상기 결정된 결과가 후면인 영상의 전면과 후면이 바뀌는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 메모리에 기록된 상기 목적 영상, 상기 제 2 메모리에 기록된 상기 제 1 측면 영상, 및 상기 제 3 메모리에 기록된 상기 제 2 측면 영상이 각각 상기 변형 매트릭스 TO의 역매트릭스를 근거로 판독되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.