WO2018074850A1 - 영상 처리 장치 및 그 영상 처리 방법 - Google Patents

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WO2018074850A1
WO2018074850A1 PCT/KR2017/011552 KR2017011552W WO2018074850A1 WO 2018074850 A1 WO2018074850 A1 WO 2018074850A1 KR 2017011552 W KR2017011552 W KR 2017011552W WO 2018074850 A1 WO2018074850 A1 WO 2018074850A1
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WO
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image
polyhedron
padding
metadata
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PCT/KR2017/011552
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English (en)
French (fr)
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최병포
유인수
임진호
정일회
베르나르디노 마르틴스 세나데이비드
가르니에프레데리크
김윤주
이정은
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삼성전자 주식회사
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    • G06T2207/20—Special algorithmic details
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    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20021—Dividing image into blocks, subimages or windows
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    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20068—Projection on vertical or horizontal image axis

Definitions

  • Various embodiments of the present disclosure relate to an image processing apparatus and a method, and more particularly, to an image processing apparatus and an image processing method for rendering an image.
  • An omnidirectional video camera system is a camera system capable of capturing 360 degrees in all directions from a fixed viewpoint.
  • the omnidirectional image is an image including both a view that the observer rotates in place and a view that is viewed by tilting or bowing his head.
  • the omnidirectional video camera system is equipped with a special type of mirror such as a hyperbolic mirror, a special lens such as a fisheye lens, or photographs omnidirectionally using multiple cameras.
  • a method for more efficiently compressing omnidirectional images (three-dimensional images) using video codecs such as MPEG-4 and H.264 has been studied.
  • Examples of the mapping method of the omnidirectional image include a cartographical projection method that performs two-dimensional plane mapping in consideration of camera properties such as calibration parameters, and a polygonal projection method. .
  • the 3D spatial image may be converted into a plurality of 2D images through a mapping process.
  • the output terminal of the image undergoes a process of concatenating and rendering a plurality of two-dimensional images.
  • the rendered result may not be smooth due to the discontinuities of the plurality of 2D images.
  • the present disclosure is in accordance with the above-described needs, and an object of the present disclosure is to provide an image processing apparatus and an image processing method for minimizing distortion of an image in processing an omnidirectional image.
  • QoS quality of service
  • an image processing apparatus may include an input frame including a plurality of image areas corresponding to each surface of a polyhedron and a receiver for receiving metadata, and padding information included in the metadata.
  • a processor configured to render an output frame including at least a portion of an input frame, wherein the processor determines a padding area included in at least one of the plurality of image areas based on the padding information, and determines the determined padding area. Based on, the boundary between at least one face of the polyhedron and another face of the polyhedron in contact with the at least one face may be rendered.
  • an image processing apparatus may include at least one of a storage unit storing an input frame and metadata, and a plurality of image regions to which images of respective surfaces of a polyhedron are mapped based on the input frame and the metadata.
  • a processor configured to generate an output frame including one and to control the storage unit to store the generated output frame, wherein the processor generates at least one padding area based on the padding information included in the metadata;
  • the output frame may be generated by including the generated at least one padding area in at least one of the plurality of image areas.
  • an image processing method may include: receiving an input frame and metadata including a plurality of image areas corresponding to each surface of a polyhedron and based on padding information included in the metadata; Rendering an output frame including at least a part thereof.
  • the rendering may include determining a padding area included in at least one of the plurality of image areas based on the padding information, and based on the determined padding area, at least one surface of the polyhedron and the at least one. It is possible to render the boundary of the other face of the polyhedron in contact with the face of.
  • an image processing method may include receiving at least one of an input frame and metadata, and at least one of a plurality of image regions to which images of respective surfaces of a polyhedron are mapped based on the input frame and the metadata. It may include a process of generating an output frame including a. The generating may include generating at least one padding area based on the padding information included in the metadata, and including the generated at least one padding area in at least one of the plurality of image areas. You can create an output frame.
  • distortion of the image may be minimized.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a network environment according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a program module according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an implementation example of an image processing system according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating an image processing process of an image processing system according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a block diagram of an image processing apparatus according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIGS. 7A to 7C are diagrams for describing an OHP scheme according to various embodiments of the present disclosure.
  • 8A to 8G are diagrams for describing an OHP scheme according to various embodiments of the present disclosure.
  • 9A and 9B illustrate a method of setting a padding area according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a pixel value setting method of a padding area according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a view illustrating a pixel value setting method of a padding area according to various embodiments of the present disclosure.
  • 12A and 12B illustrate a method of setting a padding area according to various embodiments of the present disclosure.
  • 13A and 13B illustrate a method of setting a padding area according to various embodiments of the present disclosure.
  • 14A and 14B illustrate a padding area setting method according to various embodiments of the present disclosure.
  • 15A and 15B illustrate a padding area setting method according to various embodiments of the present disclosure.
  • 16A through 16E are diagrams for describing a method of defining a size of a padding area according to various embodiments of the present disclosure.
  • 17 is a block diagram of an image processing apparatus according to various embodiments of the present disclosure.
  • 18A and 18B are diagrams for describing a boundary setting method, according to various embodiments of the present disclosure.
  • 19A and 19B are diagrams for describing a boundary setting method, according to various embodiments of the present disclosure.
  • 20 is a view illustrating a boundary setting method according to various embodiments of the present disclosure.
  • 21 is a block diagram of an image generation rendering module according to various embodiments of the present disclosure.
  • 22 is a block diagram of an image rendering module according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 23 is a block diagram of an image processing system according to various embodiments of the present disclosure.
  • 24 is a block diagram of an image processing system according to various embodiments of the present disclosure.
  • 25 is a flowchart illustrating an image processing method according to various embodiments of the present disclosure.
  • 26 is a flowchart illustrating an image processing method according to various embodiments of the present disclosure.
  • an expression such as “having”, “may have”, “comprises”, or “may include” may include the presence of a corresponding feature (e.g., numerical, functional, operational, or component such as a component). Does not exclude the presence of additional features.
  • the expression “A or B”, “at least one of A or / and B”, or “one or more of A or / and B” and the like may include all possible combinations of items listed together.
  • “A or B”, “at least one of A and B”, or “at least one of A or B” includes (1) at least one A, (2) at least one B, Or (3) both of cases including at least one A and at least one B.
  • first”, “second”, “first”, or “second”, as used in this disclosure may modify various components in any order and / or in importance and may modify one component to another. It is used to distinguish a component and does not limit the components.
  • the first user device and the second user device may represent different user devices regardless of the order or importance.
  • a first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the rights described in the present disclosure, and similarly, the second component may be referred to as a first component.
  • One component (such as a first component) is "(functionally or communicatively) coupled with / to" to another component (such as a second component) or " When referred to as “connected to,” it is to be understood that one component may be directly connected to the other component or through another component (e.g., a third component).
  • a component e.g., a first component
  • another component e.g., a second component
  • another component e.g., a third component does not exist between the other components.
  • the expression “configured to” used in the present disclosure may, for example, be “suitable for”, “having the capacity to” depending on the context. It may be used interchangeably with “designed to”, “adapted to”, “made to”, or “capable of”.
  • the term “configured to” may not necessarily mean only “specifically designed to” in hardware. Instead, in some situations, the expression “device configured to” may mean that the device “can” along with other devices or components.
  • the phrase “processor configured (or configured to) perform A, B, and C” may be implemented by executing a dedicated processor (eg, an embedded processor) to perform its operation, or one or more software programs stored in a memory device. It may mean a general-purpose processor (eg, a CPU or an application processor) capable of performing corresponding operations.
  • An electronic device may include, for example, a smartphone, a tablet personal computer, a mobile phone, a video phone, an e-book reader, Desktop personal computer (PC), laptop personal computer (PC), netbook computer, workstation, server, personal digital assistant (PDA), portable multimedia player (PMP), MP3 player, mobile medical It may include at least one of a device, a camera, or a wearable device.
  • a wearable device may be an accessory type (eg, a watch, ring, bracelet, anklet, necklace, glasses, contact lens, or head-mounted-device (HMD)), a fabric, or a clothing integrated type (eg, it may include at least one of an electronic garment, a body attachment type (eg, a skin pad or a tattoo), or a living implantable type (eg, an implantable circuit).
  • HMD head-mounted-device
  • the electronic device may be a home appliance.
  • Home appliances are, for example, televisions, digital video disk (DVD) players, audio, refrigerators, air conditioners, vacuum cleaners, ovens, microwaves, washing machines, air purifiers, set-top boxes, home automation controls.
  • Panel home automation control panel
  • security control panel TV box
  • TV box e.g. Samsung HomeSyncTM, Apple TVTM, or Google TVTM
  • game console e.g. XboxTM, PlayStationTM
  • electronic dictionary e.g. XboxTM, PlayStationTM
  • electronic key camcorder It may include at least one of a (camcorder), or an electronic picture frame.
  • the electronic device may include various medical devices (eg, various portable medical devices (such as blood glucose meters, heart rate monitors, blood pressure monitors, or body temperature meters), magnetic resonance angiography (MRA), magnetic resonance imaging (MRI), Such as CT (computed tomography, imaging or ultrasound), navigation devices, global positioning system receivers, event data recorders (EDRs), flight data recorders (FDRs), automotive infotainment devices, ships Electronic equipment (e.g. ship navigation systems, gyro compasses, etc.), avionics, security devices, vehicle head units, industrial or home robots, automated teller's machines (financial institutions), point of sale (POS) stores (point of sales), or the Internet of things (e.g. light bulbs, sensors, electrical or gas meters, sprinkler devices, fire alarms, thermostats, street lights, toasters) ), Exercise equipment, hot water tank, heater, boiler, and the like.
  • various portable medical devices such as blood glucose meters, heart rate monitors, blood pressure monitors, or body temperature meters
  • an electronic device may be a furniture or part of a building / structure, an electronic board, an electronic signature receiving device, a projector, or various measuring devices (eg, Water, electricity, gas, or radio wave measuring instrument).
  • the electronic device may be one or a combination of the above-mentioned devices.
  • the electronic device may be a flexible electronic device.
  • the electronic device according to an embodiment of the present disclosure is not limited to the above-described devices, and may include new electronic devices according to technology development.
  • a method of transmitting and receiving an omnidirectional image mapped to a 2D image using a multi channel will be provided.
  • the term user may refer to a person who uses an electronic device or a device (eg, an artificial intelligence electronic device) that uses an electronic device.
  • a device eg, an artificial intelligence electronic device
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a network environment 100 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 101 in the network environment 100 may include a bus 110, a processor 120, a memory 130, an image processing module 140, an input / output interface 150, and a display 160. , And communication interface 170.
  • the electronic device 101 may omit at least one of the components or additionally include other components.
  • Bus 110 includes, for example, circuitry that couples components 120-170 to each other and communicates communication signals (eg, control messages and / or data) between components 120-170. can do.
  • communication signals eg, control messages and / or data
  • the processor 120 may be a central processing unit (CPU), an application processor (AP), a communication processor (CP), or an image signal processor (ISP). It may include one or more of.
  • the processor 120 may execute, for example, operations or data processing related to control, image signal processing, and / or communication of at least one other component of the electronic device 101.
  • the processor 120 may acquire an omnidirectional image from the memory 130, an external electronic device, or an internal camera (not shown).
  • the processor 120 may map the omnidirectional image to a 2D image (or an image frame) using, for example, an octahedron projection (OHP) method.
  • the 2D image may include a plurality of image areas having a predetermined arrangement property.
  • the arrangement attribute may be an attribute representing a mapping relationship between each side (or image of each side) of the 3D polyhedron and each of the plurality of image regions.
  • the processor 120 may insert a padding area (hereinafter, the padding area defined with the same meaning as the padding image area) in the image area.
  • the padding area refers to an image area which is based on (or used for) rendering a boundary between a plurality of image areas included in the 2D image when rendering is performed based on the 2D image to which the omnidirectional image is mapped. to be.
  • the processor 120 may fill information in a padding area of the target image by using at least a portion of the target image or at least a portion of the surrounding image of the target image.
  • the processor 120 may fill information in the padding area of the target image by using a preset pixel value.
  • the processor 120 may interpolate a plurality of image regions or surrounding images of the plurality of image regions to fill information in the padding regions of the plurality of image regions.
  • the processor 120 may add a padding area to the original image of the omnidirectional image.
  • the processor 120 may generate and insert or attach a padding area to at least one of the plurality of image areas included in the 2D image to which the omnidirectional image is mapped.
  • the processor 120 may generate and insert a padding area into the image of each face of the polyhedron.
  • the processor 120 may use the padding information to generate the padding area.
  • the padding information may include the size of the padding, the resolution of the image, and the like.
  • the processor 120 may perform rendering based on the two-dimensional image to which the omnidirectional is mapped.
  • the two-dimensional image to which the omni-directional is mapped may be image data previously stored in the memory 130 or received through the communication interface 170.
  • the processor 120 may perform rendering using the padding information.
  • the padding information may be previously stored in the memory 130 or received from the communication interface 170.
  • the processor 120 determines a padding area included in at least one of the plurality of image areas included in the 2D image based on the padding information, and based on the determined padding area, the plurality of images. It is possible to render a boundary between one surface of the polyhedron to which at least one image area of the region is mapped and the other surface of the polyhedron in contact with the one surface.
  • the memory 130 may include volatile and / or nonvolatile memory.
  • the memory 130 may store, for example, commands or data related to at least one other element of the electronic device 101.
  • the memory 130 may store software and / or a program 140.
  • the program 140 may be, for example, a kernel 141, middleware 143, an application programming interface (API) 145, an application program (or an “application”) 147, or the like. It may include. At least a portion of kernel 141, middleware 143, or API 145 may be referred to as an operating system (OS).
  • OS operating system
  • the memory 130 may store metadata and / or compressed or uncompressed image data in an area designated by the processor 120.
  • the memory 130 may store metadata as at least a portion of the target image.
  • the memory 130 may store an image (eg, a two-dimensional image to which an omnidirectional image is mapped, raw data of an omnidirectional image, etc.) and / or metadata stored in a designated area. Read it and provide it to the processor 120.
  • an image eg, a two-dimensional image to which an omnidirectional image is mapped, raw data of an omnidirectional image, etc.
  • metadata stored in a designated area. Read it and provide it to the processor 120.
  • the electronic device 101 may further include an image processing module 140 when the processor 120 does not include an ISP.
  • the image processing module 140 may perform an operation instead of the operation of the processor 120.
  • the image processing module may have a configuration independent of the processor 120 and the memory 130. However, various embodiments are not limited thereto.
  • the image processing module may be, for example, integrated with the processor 120 or stored in software in the memory 130 and executed by the processor 120.
  • the image processing module may be distributed and implemented in, for example, the processor 120 and the memory 130.
  • the image processing module may generate metadata or perform an operation of mapping an omnidirectional image to a 2D image.
  • the kernel 141 may be a system resource (eg, used to execute an action or function implemented in, for example, other programs (eg, middleware 143, API 145, or application program 147).
  • the bus 110, the processor 120, or the memory 130 may be controlled or managed.
  • the kernel 141 may provide an interface for controlling or managing system resources by accessing individual components of the electronic device 101 from the middleware 143, the API 145, or the application program 147. Can be.
  • the middleware 143 may serve as an intermediary for allowing the API 145 or the application program 147 to communicate with the kernel 141 to exchange data.
  • the middleware 143 may process one or more work requests received from the application program 147 according to priority.
  • the middleware 143 may use system resources (eg, the bus 110, the processor 120, or the memory 130, etc.) of the electronic device 101 for at least one of the application programs 147. Priority can be given.
  • the middleware 143 may process one or more work requests according to a priority given to at least one application program, thereby performing scheduling or load balancing on the one or more work requests.
  • the API 145 is, for example, an interface for the application program 147 to control a function provided by the kernel 141 or the middleware 143, for example, file control, window control, image processing, or It may include at least one interface or function (eg, a command) for character control.
  • the input / output interface 150 may serve as, for example, an interface capable of transferring a command or data input from a user or another external device to other component (s) of the electronic device 101.
  • the input / output interface 150 may output a command or data received from other component (s) of the electronic device 101 to a user or another external device.
  • the input / output interface 150 may include a plurality of image sensors having different characteristics.
  • the input / output interface 150 may transfer images photographed by a plurality of image sensors to the image processing module, the memory 130, the display 160, the communication interface 170, and the like through the bus 110.
  • the captured images may have different image characteristics. This may be due to differences in characteristics of the image sensor and conditions set for photographing.
  • Display 160 may be, for example, a liquid crystal display (LCD), a light-emitting diode (LED) display, an organic light-emitting diode (OLED) display, or Microelectromechanical systems (MEMS) displays, or electronic paper displays.
  • the display 160 may display, for example, a rendered output frame or display a preview image.
  • the communication interface 170 may establish communication between, for example, the electronic device 101 and an external device (eg, the first external electronic device 102, the second external electronic device 104, or the server 106). Can be.
  • the communication interface 170 may be connected to the network 162 through wireless or wired communication to communicate with an external device (eg, the second external electronic device 104 or the server 106).
  • Wireless communication is, for example, a cellular communication protocol, and includes long-term evolution (LTE), LTE Advance (LTE-A), code division multiple access (CDMA), wideband CDMA (WCDMA), and universal mobile telecommunications system (UMTS). , At least one of wireless broadband (WiBro), global system for mobile communications (GSM), and the like.
  • wireless communication may include, for example, near field communication.
  • the short range communication may include, for example, at least one of wireless fidelity (Wi-Fi), Bluetooth, near field communication (NFC), magnetic stripe transmission (MST), or zigbee.
  • the wireless communication may use, for example, a global positioning system (GPS) or a global navigation satellite system (GNSS).
  • Wired communication may include, for example, at least one of a universal serial bus (USB), a high definition multimedia interface (HDMI), a reduced standard-232 (RS-232), a plain old telephone service (POTS), and the like.
  • USB universal serial bus
  • HDMI high definition multimedia interface
  • the network 162 may include a telecommunications network, for example, at least one of a computer network (for example, a LAN or WAN), the Internet, and a telephone network.
  • a computer network for example, a LAN or WAN
  • the Internet for example, a LAN or WAN
  • telephone network for example, a cellular telephone network
  • Each of the first and second external electronic devices 102 and 104 may be a device that is the same as or different from the electronic device 101.
  • the server 106 may include a group of one or more servers.
  • all or part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in another or a plurality of electronic devices (for example, the electronic devices 102 and 104 or the server 106).
  • the electronic device 101 when the electronic device 101 needs to perform a function or service automatically or by request, the electronic device 101 may additionally be associated with, instead of executing the function or service by itself. At least some functions may be requested to other devices (eg, the electronic devices 102 and 104 or the server 106). The other electronic device (for example, the electronic devices 102 and 104 or the server 106) may execute the requested function or the additional function and transmit the result to the electronic device 101. In this case, the electronic device 101 may process the received result as it is or additionally to provide the requested function or service.
  • cloud computing, distributed computing, or client-server computing technology may be used.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an electronic device 201 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 201 may include, for example, all or part of the electronic device 101 illustrated in FIG. 1.
  • the electronic device 201 may include one or more processors (eg, an application processor (AP) 210), a communication module 220, a subscriber identification module 224, a memory 230, a sensor module 240, and an input device 250. ), Display 260, interface 270, audio module 280, camera module 291, power management module 295, battery 296, indicator 297, and motor 298. have.
  • the processor 210 may control, for example, a plurality of hardware or software components connected to the processor 210 by running an operating system or an application program, and may perform various data processing and operations.
  • the processor 210 may be implemented with, for example, a system on chip (SoC).
  • SoC system on chip
  • the processor 210 may further include a graphic processing unit (GPU) and / or an image signal processor.
  • the processor 210 may include at least some of the components illustrated in FIG. 2 (eg, the cellular module 221).
  • the processor 210 may load and process instructions or data received from at least one of other components (eg, nonvolatile memory) into the volatile memory, and store various data in the nonvolatile memory.
  • the processor 210 may perform all operations performed by the processor 120 and / or the image processing module described with reference to FIG. 1. Detailed description thereof is the same as that made with reference to FIG. 1, and thus redundant description will be omitted.
  • the communication module 220 may have a configuration that is the same as or similar to that of the communication interface 170 of FIG. 1.
  • the communication module 220 may be, for example, a cellular module 221, a WiFi module 223, a Bluetooth module 225, a GPS module 227, an NFC module 228, and a radio frequency (RF) module 229. It may include.
  • the cellular module 221 may provide, for example, a voice call, a video call, a text service, or an internet service through a communication network. According to various embodiments of the present disclosure, the cellular module 221 may perform identification and authentication of the electronic device 201 in a communication network using a subscriber identification module (eg, a SIM card) 224. According to various embodiments of the present disclosure, the cellular module 221 may perform at least some of the functions that the processor 210 may provide. According to various embodiments, the cellular module 221 may include a CP.
  • Each of the WiFi module 223, the Bluetooth module 225, the GPS module 227, or the NFC module 228 may include, for example, a processor for processing data transmitted and received through a corresponding module.
  • at least some (eg, two or more) of the cellular module 221, the WiFi module 223, the Bluetooth module 225, the GPS module 227, or the NFC module 228 may be one integrated chip. (IC) or in an IC package.
  • the RF module 229 may transmit / receive a communication signal (for example, an RF signal), for example.
  • the RF module 229 may include, for example, a transceiver, a power amp module (PAM), a frequency filter, a low noise amplifier (LNA), an antenna, or the like.
  • PAM power amp module
  • LNA low noise amplifier
  • at least one of the cellular module 221, the WiFi module 223, the Bluetooth module 225, the GPS module 227, or the NFC module 228 may transmit and receive an RF signal through a separate RF module. Can be.
  • the communication module 220 may perform the same operation performed by the communication interface 170 of FIG. 1. That is, the communication module 220 may request compression of a target image from an external electronic device in response to control from the processor 210. To this end, the communication module 220 may provide a target image (a two-dimensional image to which an omnidirectional image is mapped) and / or metadata corresponding to the target image to the external electronic device. The communication module 220 may receive a compressed image provided from an external electronic device and transmit the received compressed image to the processor 210.
  • a target image a two-dimensional image to which an omnidirectional image is mapped
  • Subscriber identification module 224 may include, for example, a card that includes a subscriber identification module and / or an embedded SIM, and may include unique identification information (eg, an integrated circuit card identifier (ICCID)) or It may include subscriber information (eg, international mobile subscriber identity (IMSI)).
  • ICCID integrated circuit card identifier
  • IMSI international mobile subscriber identity
  • the memory 230 may include, for example, an internal memory 232 or an external memory 234.
  • the memory 230 may record a target image and / or metadata corresponding to the target image in a designated area under the control of the processor 210.
  • the memory 230 reads a specific target image and / or metadata corresponding to the specific target image in response to the control of the processor 210, and reads the read specific target image and / or the metadata corresponding to the specific target image. Data may be provided to the processor 210.
  • the internal memory 232 may be, for example, volatile memory (eg, dynamic RAM (DRAM), static RAM (SRAM), or synchronous dynamic RAM (SDRAM), etc.), non-volatile memory (eg, non-volatile memory).
  • volatile memory eg, dynamic RAM (DRAM), static RAM (SRAM), or synchronous dynamic RAM (SDRAM), etc.
  • non-volatile memory eg, non-volatile memory.
  • SSD solid state drive
  • the external memory 234 may be a flash drive, for example, compact flash (CF), secure digital (SD), micro secure digital (Micro-SD), mini secure digital (Mini-SD), or extreme (xD). It may further include a digital, a multi-media card (MMC) or a memory stick (memory stick).
  • the external memory 234 may be functionally and / or physically connected to the electronic device 201 through various interfaces.
  • the sensor module 240 may measure a physical quantity or detect an operation state of the electronic device 201, and may convert the measured or detected information into an electrical signal.
  • the sensor module 240 includes, for example, a gesture sensor 240A, a gyro sensor 240B, an air pressure sensor 240C, a magnetic sensor 240D, an acceleration sensor 240E, a grip sensor 240F, and a proximity sensor ( 240G), color sensor 240H (e.g., red (green, blue) sensor), biometric sensor 240I, temperature / humidity sensor 240J, illuminance sensor 240K, or UV (ultra violet) sensor ( 240M).
  • the sensor module 240 may include, for example, an olfactory sensor, an electromyography sensor, an electroencephalogram sensor, an electrocardiogram sensor. And infrared (IR) sensors, iris sensors, and / or fingerprint sensors.
  • the sensor module 240 may further include a control circuit for controlling at least one or more sensors belonging therein.
  • the electronic device 201 further includes a processor configured to control the sensor module 240, part or separately of the processor 210, so that the sensor 210 is in a sleep state while the sensor 210 is in a sleep state. Module 240 can be controlled.
  • the input device 250 may include, for example, a touch panel 252, a (digital) pen sensor 254, a key 256, or an ultrasonic input device 258. It may include.
  • the touch panel 252 may use at least one of capacitive, resistive, infrared, or ultrasonic methods, for example.
  • the touch panel 252 may further include a control circuit.
  • the touch panel 252 may further include a tactile layer to provide a tactile response to the user.
  • the (digital) pen sensor 254 may be, for example, part of a touch panel or may include a separate sheet for recognition.
  • the key 256 may include, for example, a physical button, an optical key, or a keypad.
  • the ultrasonic input device 258 may detect the ultrasonic waves generated by the input tool through the microphone 288 and check the data corresponding to the detected ultrasonic waves.
  • Display 260 may include panel 262, hologram device 264, or projector 266.
  • the panel 262 may include a configuration that is the same as or similar to that of the display 160 of FIG. 1.
  • the panel 262 may be implemented to be, for example, flexible, transparent, or wearable.
  • the panel 262 may be configured as a single module with the touch panel 252.
  • the panel 262 may include at least one sensor.
  • panel 262 may include a pressure sensor (or interchangeably used subsequently).
  • the pressure sensor may be a sensor capable of measuring the strength of pressure with respect to a user's touch.
  • the pressure sensor may be integrated with the touch panel 252 or may be implemented with one or more sensors separately from the touch panel 252.
  • the hologram 264 may show a stereoscopic image in the air by using interference of light.
  • the projector 266 may display an image by projecting light onto a screen.
  • the screen may be located inside or outside the electronic device 201.
  • the display 260 may further include a control circuit for controlling the panel 262, the hologram device 264, or the projector 266.
  • the interface 270 may be, for example, a high-definition multimedia interface (HDMI) 272, a universal serial bus (USB) 274, an optical interface 276, or a D-subminiature ) 278.
  • the interface 270 may be included in, for example, the communication interface 170 illustrated in FIG. 1.
  • interface 270 may be, for example, a mobile high-definition link (MHL) interface, a secure digital (SD) card / multi-media card (MMC) interface, or an infrared data association (IrDA) compliant interface. It may include.
  • MHL mobile high-definition link
  • SD secure digital
  • MMC multi-media card
  • IrDA infrared data association
  • the audio module 280 may bidirectionally convert, for example, a sound and an electrical signal. At least some components of the audio module 280 may be included in, for example, the input / output interface 150 illustrated in FIG. 1.
  • the audio module 280 may process sound information input or output through, for example, a speaker 282, a receiver 284, an earphone 286, a microphone 288, or the like.
  • the camera module 291 is, for example, a device capable of capturing still images and moving images.
  • the camera module 291 may include one or more image sensors (eg, a front sensor or a rear sensor), a lens, and an image signal processor (ISP). Or flash (eg, LED or xenon lamp, etc.). That is, the camera module 291 may include a plurality of image sensors having different characteristics. The different characteristics are requirements for determining the characteristics of the photographed image and may be characteristics related to the type (monochrome, color, etc.), resolution, angle of view, and the like of the image.
  • the camera module 291 may photograph a 360 degree image using at least two optical lenses, and generate a polyhedron image or a planar image based on the image data obtained by the photographing.
  • the power management module 295 may manage power of the electronic device 201, for example.
  • the power management module 295 may include a power management integrated circuit (PMIC), a charger integrated circuit (ICC), or a battery 296 or a battery or fuel gauge.
  • the PMIC may have a wired and / or wireless charging scheme.
  • the wireless charging method may include, for example, a magnetic resonance method, a magnetic induction method, an electromagnetic wave method, or the like, and may further include additional circuits for wireless charging, such as a coil loop, a resonance circuit, a rectifier, and the like. have.
  • the battery gauge may measure, for example, the remaining amount of the battery 296, the voltage, the current, or the temperature during charging.
  • the battery 296 may include, for example, a rechargeable battery and / or a solar battery.
  • the indicator 297 may display a specific state of the electronic device 201 or a part thereof (for example, the processor 210), for example, a booting state, a message state, or a charging state.
  • the motor 298 may convert an electrical signal into mechanical vibrations, and may generate a vibration or haptic effect.
  • the electronic device 201 may include a processing device (eg, a GPU) for supporting mobile TV.
  • the processing device for supporting mobile TV may process media data according to a standard such as digital multimedia broadcasting (DMB), digital video broadcasting (DVB), or mediaFlo (TM).
  • DMB digital multimedia broadcasting
  • DVD digital video broadcasting
  • TM mediaFlo
  • Each of the components described in the present disclosure may be composed of one or more components, and the name of the corresponding component may vary according to the type of electronic device.
  • the electronic device 201 may be configured to include at least one of the components described in the present disclosure, and some components may be omitted or further include additional components.
  • some of the components of the electronic device according to various embodiments of the present disclosure may be combined to form a single entity, and thus may perform the same functions of the corresponding components before being combined.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a program module according to various embodiments of the present disclosure.
  • the program module 310 may be configured to include an operating system (OS) for controlling resources related to the electronic device and / or various applications (eg, running on the operating system).
  • OS operating system
  • applications eg, running on the operating system
  • the operating system may be, for example, android, ios, windows, symbian, tizen, bada, or the like.
  • the program module 310 may include a kernel 320, middleware 330, an application programming interface (API) 360, and / or an application 370. At least a part of the program module 310 may be preloaded on the electronic device or may be downloaded from an external electronic device (eg, the electronic devices 102 and 104, the server 106, etc.).
  • API application programming interface
  • the kernel 320, the middleware 330, the API 360, and the application 370 included in the program module 310 the kernel 141 and the middleware (included in the program 180 of FIG. 1) may be used. 143, API 145, and application 147.
  • the kernel 320 may include, for example, a system resource manager 321 and / or a device driver 323.
  • the system resource manager 321 may perform control, allocation, or retrieval of system resources.
  • the system resource manager 321 may include a process manager, a memory manager, or a file system manager.
  • the device driver 323 includes, for example, a display driver, a camera driver, a Bluetooth driver, a shared memory driver, a USB driver, a keypad driver, a Wi-Fi driver, an audio driver, an IPC driver, or the like. can do.
  • the middleware 330 may provide various functions through the API 360, for example, to provide functions commonly required by the application 370, or to allow the application 370 to efficiently use limited system resources inside the electronic device. Functions may be provided to the application 370.
  • the middleware 330 may include a runtime library 335, an application manager 341, a window manager 342, a multimedia manager 343, and a resource manager ( resource manager 344, power manager 345, database manager 346, package manager 347, connectivity manager 348, notification manager ( It may include at least one of a notification manager (349), a location manager (350), a graphic manager (351), or a security manager (352).
  • the runtime library 335 may include, for example, a library module that the compiler uses to add new functionality through the programming language while the application 370 is running.
  • the runtime library 335 may perform input / output management, memory management, or a function for an arithmetic function.
  • the application manager 341 may manage a life cycle of at least one of the applications 370.
  • the window manager 342 may manage GUI resources used on the screen.
  • the multimedia manager 343 may grasp formats required for playing various media files, and may encode or decode media files using a codec suitable for the corresponding format.
  • the resource manager 344 may manage resources such as source code, memory, or storage space of at least one of the applications 370.
  • the power manager 345 may operate in conjunction with a basic input / output system (BIOS) to manage a battery or power, and provide power information necessary for the operation of the electronic device.
  • BIOS basic input / output system
  • the database manager 346 may generate, search for, or change a database to be used by at least one of the applications 370.
  • the package manager 347 may manage installation or update of an application distributed in the form of a package file.
  • the connection manager 348 may manage, for example, a wireless connection such as WiFi or Bluetooth. Notification manager 349 may display or notify events such as arrival messages, appointments, proximity notifications, and the like in a manner that does not disturb the user.
  • the location manager 350 may manage location information of the electronic device.
  • the graphic manager 351 may manage graphic effects to be provided to the user or a user interface related thereto.
  • the security manager 352 may provide various security functions required for system security or user authentication. According to various embodiments of the present disclosure, when the electronic device includes a telephone function, the middleware 330 may further include a telephone manager for managing a voice or video call function of the electronic device.
  • the middleware 330 may include a middleware module that forms a combination of various functions of the above-described components.
  • the middleware 330 may provide a module specialized for each type of OS in order to provide a differentiated function.
  • the middleware 330 may dynamically delete some of the existing components or add new components.
  • API 360 is, for example, a set of API programming functions, which may be provided in different configurations depending on the operating system. For example, in the case of Android or iOS, one API set may be provided for each platform, and in Tizen, two or more API sets may be provided for each platform.
  • the application 370 is, for example, a home 371, a dialer 372, an SMS / MMS 373, an instant message (IM) 374, a browser 375, a camera 376, an alarm 377.
  • One or more applications capable of performing functions such as contact 378, voice dial 379, email 380, calendar 381, media player 382, album 383, or clock 384. It may include.
  • the application 370 is an application that can perform functions such as health care (for example, measuring exercise amount or blood sugar) or providing environment information (for example, providing barometric pressure, humidity, or temperature information). It may also include.
  • the application 370 may refer to an application (hereinafter, referred to as an “information exchange application”) for supporting information exchange between an electronic device (eg, the electronic device 101) and an external electronic device. It may include.
  • the information exchange application may include, for example, a notification relay application for delivering specific information to an external electronic device, or a device management application for managing the external electronic device.
  • the notification delivery application may include a function of delivering notification information generated by another application of the electronic device (eg, an SMS / MMS application, an email application, a health care application, or an environmental information application) to an external electronic device.
  • another application of the electronic device eg, an SMS / MMS application, an email application, a health care application, or an environmental information application
  • the notification delivery application may receive notification information from an external electronic device and provide the notification information to a user, for example.
  • the device management application may, for example, turn on / turn-off of the at least one function of the external electronic device in communication with the electronic device (eg, the external electronic device itself (or some component part) or the brightness of the display (or , Resolution), an application running on the external electronic device or a service (eg, a call service or a message service) provided by the external electronic device may be managed (eg, installed, deleted, or updated).
  • the electronic device eg, the external electronic device itself (or some component part) or the brightness of the display (or , Resolution
  • an application running on the external electronic device or a service eg, a call service or a message service
  • the application 370 may include an application (eg, a health care application of a mobile medical device) designated according to attribute information of the external electronic device. According to various embodiments of the present disclosure, the application 370 may include an application received from an external electronic device. According to various embodiments of the present disclosure, the application 370 may include a preloaded application or a third party application downloadable from a server.
  • the names of the components of the program module 310 according to the shown embodiment may vary depending on the type of operating system.
  • At least a part of the program module 310 may be implemented in software, firmware, hardware, or a combination of two or more thereof. At least a part of the program module 310 may be implemented (for example, executed) by, for example, a processor (for example, the processor 210). At least a part of the program module 310 may include, for example, a module, a program, a routine, sets of instructions, or a process for performing one or more functions.
  • module may refer to a unit that includes one or a combination of two or more of hardware, software, or firmware.
  • Module may be used interchangeably with terms such as, for example, unit, logic, logic block, component, or circuit.
  • the module may be a minimum unit or part of an integrally constructed part.
  • the module may be a minimum unit or part of performing one or more functions.
  • the “module” can be implemented mechanically or electronically.
  • a “module” is one of application-specific integrated circuit (ASIC) chips, field-programmable gate arrays (FPGAs), or programmable-logic devices that perform certain operations, known or developed in the future. It may include at least one.
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • FPGAs field-programmable gate arrays
  • At least a portion of an apparatus (eg, modules or functions thereof) or method (eg, operations) may be, for example, computer-readable storage media in the form of a program module. It can be implemented as a command stored in.
  • a processor eg, the processor 120
  • the one or more processors may perform a function corresponding to the instruction.
  • the computer-readable storage medium may be the memory 130, for example.
  • Computer-readable recording media include hard disks, floppy disks, magnetic media (such as magnetic tape), optical media (such as compact disc read only memory) and DVD (digital versatile). discs, magneto-opticalmedia (e.g., flopticaldisk), hardware devices (e.g., read only memory, random access memory, or flash memory)
  • the program instructions may include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code executable by a computer using an interpreter, etc.
  • the above-described hardware device may perform operations of various embodiments. It can be configured to operate as one or more software modules to perform vice versa.
  • Modules or program modules according to various embodiments of the present disclosure may include at least one or more of the above components, some of them may be omitted, or may further include other additional components.
  • Operations performed by a module, program module, or other component according to various embodiments of the present disclosure may be executed in a sequential, parallel, repetitive, or heuristic manner. In addition, some operations may be executed in a different order, may be omitted, or other operations may be added.
  • the embodiments disclosed in the present disclosure are presented for the purpose of explanation and understanding of the technical contents, and do not limit the scope of the techniques described in the present disclosure. Accordingly, the scope of the present disclosure should be construed as including all changes or various other embodiments based on the technical spirit of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an implementation example of an image processing system according to various embodiments of the present disclosure.
  • the image processing system 40 is a system that transmits and receives images captured in all directions, renders them, and provides them to the user.
  • the image processing system 40 includes a first image processing apparatus 400 and a second image processing apparatus 500.
  • the first image processing apparatus 400 may be a photographing apparatus for photographing an omnidirectional image or a server that receives and processes an omnidirectional image from the outside.
  • the present invention is not limited thereto, and the first image processing apparatus 400 may be implemented with the above-described examples of the electronic device.
  • the first image processing apparatus 400 may be a photographing apparatus 400.
  • the photographing apparatus 400 photographs an image omnidirectionally. Usually, it's not easy to shoot all directions with one camera. Therefore, the photographing apparatus 400 may include a plurality of lenses or a plurality of cameras in order to photograph an image in all directions.
  • the fisheye lens may have an angle of view of 180 degrees or more.
  • the photographing apparatus 400 may include a plurality of such fisheye lenses to photograph an image in all directions.
  • the photographing apparatus 400 may include a plurality of cameras having a constant angle of view to photograph an image in all directions.
  • the plurality of cameras may be provided in the photographing apparatus 400 to cover all directions based on one point.
  • the photographing apparatus 400 including one or more cameras may automatically and / or manually move (in the direction of pitch, yaw, roll, etc.) to photograph the entire direction.
  • the photographing apparatus 400 may include a plurality of cameras having a constant angle of view corresponding to the left and right eyes of the user.
  • the photographing apparatus 400 may photograph a stereoscopic image including a plurality of omnidirectional images by photographing the image in all directions.
  • the example of the photographing apparatus 400 is not limited to the example described above.
  • the photographing apparatus 400 may photograph not only an omnidirectional image but also an image in a partial direction (for example, a rectangular region corresponding to 120 degrees up, down, left, and right with respect to the lens of the photographing apparatus 400).
  • the photographing apparatus 400 may photograph an omnidirectional image, process an image of a partial direction among the images of the omnidirectional image, and transmit the image to the second image processing apparatus 500.
  • the photographing apparatus 400 may record the photographed image and related metadata (eg, photographing direction, range, area, and position) in association with each other.
  • the photographing apparatus 400 may store at least one or more of camera position, motion information, and direction information received through metadata, that is, a sensor (eg, GPS, WiFi fingerprint, gyro, acceleration, geomagnetic sensor).
  • a sensor eg, GPS, WiFi fingerprint, gyro, acceleration, geomagnetic sensor.
  • the photographing apparatus 400 may map the photographed omnidirectional image to a 2D planar image, encode the stored 2D planar image, and store the encoded 2D planar image in a memory or transmit the image to the second image processing apparatus 500. .
  • the mapped two-dimensional planar image may include a region in which the triangular faces of the polyhedron are disposed on the two-dimensional plane when the omnidirectional image is mapped to a polyhedron composed of triangular faces.
  • the omnidirectional image may be an image independent of a polyhedron associated with a 2D plane image.
  • the image may be an image mapped to a two-dimensional plane by an ERP (equirectangular projection), cube projection, or cylindrical projection technique.
  • the omnidirectional image may be an image associated with depth information determined by a distance sensor (eg, a Kinect TM camera, a lidar, a stereo camera, or a laser ranging device).
  • a distance sensor eg, a Kinect TM camera, a lidar, a stereo camera, or a laser ranging device.
  • the photographing apparatus 400 may be a virtual camera located at an arbitrary position in a virtual reality space (eg, a 3D space implemented in a game).
  • the omnidirectional image may be image information received in association with virtual objects in the virtual reality based on characteristics of the virtual camera (eg, position, orientation, angle of view, and range).
  • characteristics of the virtual camera eg, position, orientation, angle of view, and range.
  • an avatar's field of view in a game corresponds to a field of view (FoV) of a virtual camera, and the object image region in the virtual reality displayed through this may be part of the omnidirectional image.
  • FoV field of view
  • the photographing apparatus 400 may generate a padding area.
  • the photographing apparatus 400 may generate a padding area based on the padding information.
  • the imaging apparatus 400 may generate a padding area included in at least one of the plurality of image areas based on the padding information. An embodiment of the method for generating the padding area will be described later.
  • the photographing apparatus 400 may simultaneously insert or pad the padding regions generated in the plurality of image regions, or simultaneously map the padding regions when the padding regions are mapped to the plurality of image regions.
  • the photographing apparatus 400 may encode and store image data of a 2D image including a plurality of image regions (including a padding region) or transmit the image data to the second image processing apparatus 500.
  • the first image processing apparatus 400 may be a server.
  • the server may process and transmit previously stored omnidirectional image or ERP image.
  • the server may receive and store an omnidirectional image or an ERP image from an external electronic device (for example, a camera or another server).
  • the server may map the omnidirectional image or the ERP image to the two-dimensional image.
  • the server may allocate the padding area to map the padding image together.
  • the server when the server maps the omnidirectional image or the ERP image to the 2D image, the server may generate a padding region and insert or attach the padding region to the original image of the mapped omnidirectional image or the ERP image.
  • the server may encode and store the mapped 2D image or transmit the encoded 2D image to the second image processing apparatus 500.
  • the same embodiment as the embodiment described with reference to the photographing apparatus 400 may also be applied to the server.
  • the description overlapping with the above-described imaging apparatus 400 will be omitted here.
  • the omnidirectional image may be, but is not limited to, a raw image photographed in all directions by a camera, a virtual image, or an image in which raw images are mapped and encoded in various ways.
  • the second image processing apparatus 500 receives and renders the 2D image to which the omnidirectional image is mapped.
  • the second image processing apparatus 500 receives and decodes a bitstream of the 2D image mapped from the first image processing apparatus 400.
  • the second image processing apparatus 500 performs rendering by using the decoded two-dimensional image and displays the rendered frame.
  • the second image processing apparatus 500 may receive an entire omnidirectional image (hereinafter, mapped two-dimensional image) mapped to a two-dimensional image.
  • the second image processing apparatus 500 may map the entire omnidirectional image mapped in two dimensions to a virtual three-dimensional space and perform rendering on a region corresponding to a user's field of view (FoV). have.
  • the second image processing apparatus 500 may receive only a part of the mapped 2D image by using at least one transmission channel.
  • the second image processing apparatus 500 may perform rendering based on the padding area.
  • the image processing apparatus 500 may determine the padding area based on the padding information.
  • the padding region included in one of the plurality of image regions And a boundary between one of the plurality of image regions and another plurality of image regions may be rendered by using another padding region included in the other plurality of image regions contiguous thereto.
  • the second image processing apparatus 500 may be, for example, various electronic devices that process images such as a virtual reality (VR) device such as a head mounted display (HMD), a mobile phone, a PC, a TV, a tablet PC, and the like.
  • VR virtual reality
  • HMD head mounted display
  • mobile phone such as a PC, a TV, a tablet PC, and the like.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating an image processing process of an image processing system according to various embodiments of the present disclosure.
  • the omnidirectional image is sequentially processed by the camera 41, the transcoder 42, the encoder 43, the decoder 44, the renderer 45, and the display 46.
  • the camera 41, the transcoder 42, and the encoder 43 include the transmitter, the decoder 44, the renderer 45, and the display 46 included in the receiver.
  • each of the transmitting end and the receiving end may be implemented by the photographing apparatus 400 and the image processing apparatus 500.
  • the above-described image processing system 40 ' is divided into a transmitting end and a receiving end for convenience of description, and each of the components of the image processing system 40' is included in one device or the other in various combinations. It can be included in the device.
  • the camera 41 captures an omnidirectional image.
  • the camera 41 may photograph an omnidirectional image with the pair of fisheye lenses.
  • the camera 41 may transmit the two images captured by the fisheye lens pair to the transcoder 42.
  • the plurality of cameras 41 may capture spaces in different directions. In this case, the plurality of cameras 41 may generate a plurality of images photographed in different directions as a separate or one two-dimensional image and transmit them to the transcoder 42.
  • the image processed by the image processing system 40 ′ has been described as an image captured by the camera 41, but is not limited thereto. That is, the image to be processed in the image processing system 40 ′ may be a virtual image (for example, a game image and an animation image viewed from a virtual camera viewpoint based on the virtual space).
  • the image processed by the image processing system 40 ′ is described as being an omnidirectional image, but may also be an image photographing a space in one direction or multiple directions.
  • the image processing system 40 ′ may process an image photographed using one fisheye lens of a pair of fisheye lenses.
  • Transcoder 42 maps the omnidirectional image to a two-dimensional image.
  • the transcoder 42 may map two images captured by the fisheye lens to a three-dimensional image and map the two images to a two-dimensional image.
  • the transcoder 42 may map the omnidirectional image to the outer or inner surface of the virtual 3D model in order to map the omnidirectional image to the 3D image.
  • the transcoder 42 may directly map the omnidirectional image to the 2D image. For example, after obtaining a transformation matrix A for mapping from an omnidirectional image to a 3D image and a transformation matrix B for converting from a 3D image to a 2D image, a transformation matrix C is obtained based on the transformation matrix A and the transformation matrix B. After storing it as metadata, it can be used for the operation of converting the omnidirectional image into a 2D image.
  • the conversion matrix A can be obtained based on the camera calibration parameter
  • the conversion matrix B is an arbitrary matrix for converting the 3D image into the 2D image, and can be determined according to the type of the 3D image and the type of the 2D image. have.
  • the transcoder 42 may additionally generate a padding area and include it in the 2D image.
  • the transcoder 42 may perform mapping of the 3D image to the 2D image and generate metadata about the coordinate relationship between the mapped 3D image and the mapped 2D image. 42) may transmit at least one of the mapped 2D image and metadata to the encoder.
  • the encoder 43 performs encoding on the 2D image received from the transcoder 42.
  • the encoder 43 may perform encoding based on a codec standard such as H.264, MPEG-4, HEVC, or the like.
  • the encoder 43 may store encoded image data of the 2D image in a memory in the form of a video or still image.
  • the encoder 43 may transmit the encoded image data to another electronic device in the form of a streaming or a file.
  • the stored or transmitted encoded image data may be delivered to a decoder.
  • the metadata may be stored in a memory together with the encoded image data, or may be transmitted in a streaming or file form.
  • the meta data is generated in a separate document (for example, an omnidirectional media application format (OMAF) document) and stored in association with the encoded image data, or when there is a request for the image data. Can be sent in association.
  • the metadata may be automatically called with the encoded image data in association with the encoded image data.
  • the metadata may be delivered together with or separately from the encoded image data when a request for the encoded image data is made, or may be delivered to a specific device or module separately from the request for the image data.
  • the receiver includes a decoder 44, a renderer 45, and a display 46.
  • the decoder 44 receives the image data encoded by the encoder 43 and performs decoding.
  • the decoder 44 may perform decoding using the same codec standard (for example, H.264, MPEG-4, HEVC, etc.) as the codec standard used when encoding the two-dimensional image mapped by the encoder 43. have.
  • the renderer 45 performs rendering based on the decoded two-dimensional image (hereinafter, referred to as an input frame).
  • the renderer 45 may additionally use metadata for rendering.
  • the metadata may be generated at the transmitting end and transmitted to the receiving end, or may be pre-stored in a storage unit of the receiving end.
  • the metadata may be included in the exif field of JPEG when the transmitter is encoded in JPEG and the moov field of MPEG-4 when the transmitter is compressed in MPEG-4.
  • the metadata may be included at the end of the image frame.
  • the metadata may be provided in the form of an XML document such as X3D.
  • the renderer 45 determines a padding area included in the plurality of image areas included in the 2D image based on the padding information included in the metadata, and based on one of the plurality of image areas based on the determined padding area. The boundary between the other ones connected to this can be rendered in space.
  • Display 46 may display the rendered output frame.
  • the display 46 may include a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED), a flexible display, an aerial image display, a hologram, an HMD, a head up display (HUD), It can be implemented with one or more of 3D displays.
  • LCD liquid crystal display
  • OLED organic light emitting diode
  • HMD head up display
  • the image processing system 40 is divided into a camera 41, a transcoder 42, an encoder 43, a decoder 44, a renderer 45, and a display 46. It was. This is merely an example, and the image processing system 40 may be configured by only a part of the above-described configuration, or may be implemented by combining some or all of the above-described configurations with other configurations.
  • the transcoder 42, the encoder 43, the decoder 44, and the renderer 45 of the above-described configurations are described as being able to be implemented by physical hardware, they are provided by software that performs the above-described functions. While stored in the memory 230, it may be loaded by a processor such as a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU) and the function may be driven.
  • a processor such as a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU) and the function may be driven.
  • FIG. 6 is a block diagram of an image processing apparatus according to various embodiments of the present disclosure.
  • the image processing apparatus 400 ′ includes a storage 410 and a processor 420.
  • the storage unit 410 may store an input frame and metadata.
  • the input frame may be a 2D image (hereinafter, 2D image) to which an omnidirectional image is mapped.
  • the omnidirectional image for example, the storage unit 410 stores a fisheye image (at least one image photographed by a fisheye camera), and the processor 420, which will be described later, maps and maps the two-dimensional image.
  • the 2D image may be stored in the storage unit 410 again.
  • the processor 420 generally controls the image processing apparatus 400 ′.
  • the processor 420 may generate an output frame.
  • the processor 420 may map the omnidirectional image included in the input frame to the output frame. That is, the processor 420 loads the metadata from the storage unit 410 to the input frame and based on the loaded input frame and the metadata, at least one of a plurality of image regions to which images of each surface of the polyhedron are mapped. It may generate an output frame including a.
  • the metadata may include the type information of the polyhedron and It may include array attribute information of a plurality of image areas included in the two-dimensional image.
  • the type information of the polyhedron may be defined as '01' for an octahedron and '11' for an icosahedron.
  • the array attribute information may indicate a mapping relationship between each surface of the polyhedron and each of the plurality of image regions.
  • the array attribute information may be a mapping relationship between each surface of the 3D polyhedron and each of the plurality of image regions included in the 2D image frame.
  • the type of polyhedron varies from a tetrahedron to an octahedron, and the faces of the polyhedron may be mapped to two-dimensional frames in various ways.
  • the arrangement method of the plurality of image areas in FIG. 8B to be described later and the arrangement method of the areas of the plurality of images in FIG. 8C are different.
  • the arrangement method of the plurality of image regions in FIG. 8B may be defined as the arrangement attribute '001'
  • the arrangement attribute of the plurality of image regions in FIG. 8C may be defined as '011'.
  • '001' and '011' may be stored in the metadata as sub type information.
  • the array attribute information may further include coordinate information. That is, the array attribute information may include mesh information between coordinate systems. According to an embodiment of the present disclosure, the array attribute information may include information about matching spatial coordinates of each vertex of one side of the polyhedron with plane coordinates of each vertex of one image area of the two-dimensional image to which one side of the polyhedron is mapped. Can be.
  • the processor 420 has been described as using the metadata stored in the storage unit 410, but is not limited thereto. According to an embodiment of the present disclosure, the processor 420 may receive metadata from an external device. According to another embodiment, the processor 420 may generate metadata by using coordinate values when mapping the omnidirectional image to the 2D image. For example, the processor 420 may map the omnidirectional image to each side of the octahedron, and map each side of the octahedron to which the omnidirectional image is mapped to the two-dimensional image.
  • the processor 420 may match the coordinates of the vertices of each face of the octahedron and the vertex coordinates of the mapped 2D image, and generate metadata based on this information.
  • the omnidirectional image is mapped to the octahedron
  • the matching object of the omnidirectional image is not limited to the octahedron.
  • the processor 420 may map the omnidirectional image to the octahedron, and then map each side of the mapped octahedron to the two-dimensional image.
  • each face of the octahedron may be an isosceles triangle or a triangle without a pair of equilateral sides.
  • the processor 4120 may map the omnidirectional image to each side of the hexahedron, and map some of the regions included in the mapped hexahedron sides to the 2D image.
  • the processor 420 may match each vertex of the octahedron or hexahedron and each vertex of the 2D image, and may generate metadata based on this information.
  • the processor 420 may map the omnidirectional image included in the input frame to the 2D image by using the metadata.
  • an embodiment of a method of mapping an omnidirectional image to a 2D image will be described in detail with reference to FIGS. 7A to 7C.
  • ERP is an equidistant cylindrical projection that transforms spherical coordinates into Cartesian coordinates.
  • ERP is used to map a three-dimensional sphere surface to a two-dimensional plane, the image closer to the positive pole (north pole, south pole) of the sphere generates more distortion in the two-dimensional plane. Therefore, ERP has a limitation in accurately representing the original three-dimensional image.
  • the processor 420 may map an image (for example, an omnidirectional image) photographed in all directions to a polyhedron and map an image mapped to each surface of the polyhedron into a two-dimensional image. .
  • the processor 420 may map the omnidirectional image to the surface of the first three-dimensional object and convert the first three-dimensional object into a second three-dimensional object.
  • An image mapped to the surface of the dimensional object may be mapped to the surface of the second 3D object. Thereafter, the processor 420 may map the image mapped to the surface of the second 3D object to the 2D plane.
  • the processor 420 may map an image captured in all directions to a three-dimensional spherical body having a predetermined radius (for example, camera focal length or depth information), and map the three-dimensional spherical body to each face of the octahedron. Can be. Thereafter, the processor 420 may map each face of the octahedron into a two-dimensional image.
  • a predetermined radius for example, camera focal length or depth information
  • OHP octahedron projection
  • two-dimensional images can be generated by directly applying OHP methods to fisheye images, ERP images, CPP images, and images mapped to various types of polyhedrons (for example, tetrahedrons, dodecahedrons, and icosahedrons).
  • the image mapped to the spherical body or the two-dimensional image does not necessarily need to be an image captured by the camera.
  • the virtual image may be mapped to a spherical or two-dimensional image.
  • the OHP method is a method of mapping a three-dimensional sphere into a two-dimensional plane by using an octahedron platonic solid.
  • a three-dimensional sphere may be mapped to a two-dimensional plane by using a tetrahedron such as a tetrahedron, a cube, a dodecahedron, and a icosahedron.
  • FIGS. 7A to 7C are diagrams for describing an OHP scheme according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7A illustrates a process of converting spherical coordinates 71 into coordinates (hereinafter, referred to as fisheye coordinates) 72 of an image (hereinafter, referred to as fisheye image) 73 captured by a fisheye lens.
  • Point of the fisheye image 73 using Equation 1 described above Is the point of spherical coordinates (71) Corresponds to. Where point, all points included in the fisheye image 72 may correspond to the spherical coordinates 71. In this case, the above point may be a pixel, for example. Accordingly, pixel values of all pixels included in the fisheye image 73 may be matched to spherical coordinates 71.
  • the processor 420 may convert the points of the spherical coordinates 71 into coordinates included in the plane of the octahedron.
  • FIG. 7B shows an example of how the point p1 of the spherical coordinates 71 corresponds to the point p2 included in the face 74-1 of the octahedron 74.
  • Point p1 and point p2 are present on the phase. That is, point p2 is a vector And the intersection of the faces of the octahedron.
  • the point p1 ′ of the fisheye image 73 matches the point p2 on the face 74-1 of the octahedron 74.
  • the pixel value of the pixel corresponding to the point p1 ′ of the fisheye image may be set to the pixel value of the pixel corresponding to the point p2 on the face 74-1 of the octahedron 74.
  • the faces of the octahedron 74 may be mapped to the two-dimensional plane 75.
  • each face of the octahedron 74 may be mapped to the first areas 74-1 to 74-8 of the two-dimensional image 75.
  • the second regions 75-1 to 75-10 are regions where the faces of the octahedron 74 are not mapped.
  • the second regions 75-1 to 75-10 correspond to a 'no data' region where the faces of the octahedron 74 are not mapped, and do not include image data. Therefore, the 2D image 75 to which the fisheye image 73 with lens distortion correction is mapped according to the OHP method is mapped to the 3D spherical body after mapping the fisheye image 73 to the 3D spherical body. Compared with the obtained two-dimensional image, it has a much smaller real image data capacity. Accordingly, when encoding is performed to the two-dimensional image 75 to which the fisheye image 73 is mapped according to the OHP, a greater compression efficiency may be obtained than when using the ERP.
  • mapping each surface of the octahedron 74 to which the spherical coordinates 71 are mapped in a two-dimensional image there are a variety of ways to map each surface of the octahedron 74 to which the spherical coordinates 71 are mapped in a two-dimensional image. Such examples will be described with reference to FIGS. 8A to 8G.
  • the method of mapping the octahedron 74 into a two-dimensional image is of course not limited to the following methods.
  • 8A to 8G are diagrams for describing an OHP scheme according to various embodiments of the present disclosure.
  • the octahedron 80 includes eight faces numbered 1 through 8.
  • faces 1 to 4 of the octahedron 80 are defined as upper half faces, and faces 5 to 8 are lower half faces.
  • the number of top half faces and the number of bottom half faces are equal to one half of the total number of faces.
  • each side of the triangles lying on the plane consisting of the X axis and the Z axis has an orientation of 360 / (N / 2) (where N is the number of faces of the polyhedron) about the Y axis of the polyhedron.
  • each face of the octahedron 80 divides the front direction, that is, 360 degrees, by 90 degrees around the y axis in the upper half and the lower half with respect to the Y axis.
  • each face of the hexahedron is divided by 45 degrees in all directions around the Y axis, that is, 360 degrees. have.
  • FIGS. 8B to 8H a description will be given of how each face (faces 1 to 8) of the octahedron 80 of FIG. 8A is arranged in a two-dimensional image.
  • the upper half surface of the octahedron 80 is arranged from left to right on the upper side of the two-dimensional image 81 from plane 1 to plane 4 in the clockwise direction. Further, the lower half of the octahedron 80 is arranged from left to right on the lower side of the two-dimensional image 61 from plane 5 to plane 8 in the clockwise direction.
  • the upper half face of the octahedron 80 is arranged from left to right on the upper side of the two-dimensional image 82 from plane 1 to plane 4 in the clockwise direction.
  • the lower half face of the octahedron 80 rotated 45 degrees counterclockwise around the Y axis of the octahedron 80, the lower half of the octahedron 80 is located on the lower side of the two-dimensional image 82 from planes 5 to 8 on the lower half face in the clockwise direction.
  • face 8L is the left side of face 8
  • face 8R is the right side of eight.
  • each surface of the octahedron 80 may be arranged according to an arrangement method for minimizing an area ('no data' area) in which the image is not mapped in the 2D image 82.
  • the size of the 2D image can be reduced by removing the 'no data' region, thereby improving the encoding efficiency and the image transmission efficiency.
  • the 'no data' region has a predetermined pixel value (eg, one or more of black, chroma key, and transparency). Can be reduced.
  • upper and lower surfaces (surfaces 1 to 4) and lower surfaces (surfaces 5 to 8) of the octahedron 80 may be alternately arranged in the two-dimensional image 83.
  • a method of dividing plane 8 of the octahedron 80 into planes 8L (left) and plane 8R (right) and mapping the region 8 to regions 84-1 and 84-2 of the two-dimensional image 84 is performed. have.
  • 8F illustrates a method of mapping a left eye image of a 3D stereoscopic image to a 2D image.
  • FIG. 8F illustrates a stereoscopic image as metadata when the left and right eye images are arranged in a top-down form when generating the 2D image 85.
  • a method of mapping top surfaces of a three-dimensional left eye image and a right eye image having an octahedral shape 80 to an upper side of a two-dimensional image, and a lower surface to a lower side of a two-dimensional image (not shown) It is also possible. That is, the triangles of the left and right eye images corresponding to planes 1 to 4 of the octahedron 80 may be disposed on the upper side, and the triangles of the left and right eye images corresponding to the planes 5 to 8 may be disposed on the lower side.
  • mixed type business card This has the effect of adjoining triangles containing relatively similar images to each other, thereby improving compression efficiency and transmission efficiency in encoding.
  • a method for reducing the width of the 2D image (eg, horizontal resolution and the number of pixels arranged in a row) may be considered. Since the width of the two-dimensional image used to render for each electronic device is limited, the smaller the width of the two-dimensional image can be rendered in a variety of electronic devices.
  • the two-dimensional image 86 includes the same amount of image data as the two-dimensional image of FIG. 8E, but the width of the two-dimensional image 86 is that of the two-dimensional image of FIG. 8E. Only half.
  • the method of adjusting the width of the mapped 2D image may be equally applicable to a method of mapping a stereoscopic image composed of left and right eye images to a 2D image.
  • the left eye image and the right eye image may be generated in the form of the two-dimensional image 86 of FIG. 8E, respectively, and then one two-dimensional image which is continuously arranged left-right may be generated.
  • one two-dimensional image in which the left eye image and the right eye image are arranged in a top-down form may be generated.
  • mapping an omnidirectional image to a 2D image using a polyhedron eg, an octahedron
  • a polyhedron eg, an octahedron
  • the two-dimensional image to which the omnidirectional image is mapped is pre-stored in the storage unit 410, or by the processor 420, the two-dimensional image (eg, fisheye image and ERP image) to the two-dimensional image. It may be mapped to and stored in the storage unit 410.
  • the metadata may further include padding information.
  • the padding information may include at least one of size information of the padding area included in at least one of the plurality of image areas included in the 2D image and resolution information of at least one of the plurality of image areas.
  • the processor 420 may generate a padding area included in at least one of the plurality of image areas based on the padding information.
  • the padding area is used to render a boundary of a plurality of areas included in the 2D image in a rendering process to be described later.
  • the padding area provides sufficient image information on adjacent portions of the two faces, thereby preventing distortion or noise occurring at the boundary line or the boundary surface.
  • a single image is generated by stitching images of two surfaces using pixel information of respective padding regions associated with adjacent portions of two surfaces, a higher quality image may be obtained.
  • FIGS. 9A and 9B illustrate a method of setting a padding area according to various embodiments of the present disclosure.
  • the processor 420 may include a padding area 91-2 over all portions of a boundary of each area 91-1, 92-1, 93-1, 94-1 of the two-dimensional image 90. , 92-2, 93-2, 94-2).
  • FIG. 9B illustrates a padding setting method for making the width of the 2D image 95 smaller than that of FIG. 9A.
  • the padding area setting method of FIG. 9B for example, assuming that the 2D image 95 is mapped from the ERP image, the 2D image (which is mapped by applying the OHP method to the ERP image and the ERP image) 95) the width is the same.
  • the processor 420 may set a pixel value in the set padding area.
  • a method of setting a pixel value for the padding area according to various embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to FIGS. 10 and 11.
  • a pixel value of a padding area may be determined using pixel values of a neighboring image area among a plurality of image areas included in a 2D image.
  • a method of using pixel values of a neighboring image region may be performed by mapping an image of each side of a dodecahedron into a two-dimensional image (10-1).
  • a two-dimensional image is mapped (10-2)
  • a fisheye image is mapped to a two-dimensional image (10-3)
  • an image of each side of the cylinder is mapped to a two-dimensional image (10-4).
  • the processor 120 sets the pixel value of the adjacent area of each image area 10-1 ', 10-2', 10-3 ', 10-4' as the pixel value of the padding area 10-5.
  • adjacent image regions C1 and C2 in a circular shape meet at a contact point P1.
  • regions 11-1 and 11-2 where C1 and C2 are in contact with each other are generated.
  • 11-1 and 11-2) may be set as padding areas. That is, the first padding area 11-1 may be set as the padding area of the image area C1, and the second padding area 11-2 may be set as the padding area of the image C2.
  • the pixel value of the first padding area 11-1 is set to the pixel value of the first crossing area 11-4 of the image areas C1 and C2, and the pixel value of the second padding area 11-2 is The pixel values of the second crossing areas 11-3 of the image areas C1 and C2 may be set.
  • 12A and 12B illustrate a method of setting a padding area according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 12A illustrates a method of setting pixel values of the padding area 152 for one face 151 of an octahedron.
  • the padding area 152 has the same normal vector as the one surface 151.
  • a midpoint of one surface 151 of a triangle is determined.
  • the midpoint Vc is a point located at the same distance from the vertices V1, V2, and V3 of the one surface 151 of the triangle.
  • vectors directed from the midpoint Vc to the vertices V1, V2, and V3 of the one surface 151, respectively. are defined.
  • the size of the padding area 152 is set to d (the size of the padding area will be described later in detail)
  • the vector Have the same direction as, vector New vector greater than d by size Define.
  • the padding area is a new vector It is defined as the region 152 between the triangle 155 and one side 151 of the triangle, which is defined as each endpoint of.
  • FIG. 12B is a plan view of FIG. 12A with respect to the xy axis for better understanding. 12B, it can be seen that the padding area 152 is defined according to the above-described method. Further, the normal vectors for one face 151 and padding area 152 of the triangle are ( Same as)
  • a pixel value can be set in the padding area 152.
  • the pixel value of the corresponding spherical coordinate may be set as the pixel value of the padding area 152.
  • Ie angle And A spherical pixel value corresponding to may be mapped to the padding area 152.
  • the pixel value of one surface 151 of the triangle may be set as the pixel value of the padding area 152.
  • a value obtained by interpolating a pixel value of one surface 151 of a triangle may be set as a pixel value of the padding area 152.
  • 13A and 13B illustrate a method of setting a padding area according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 13A illustrates a method of setting pixel values of the padding area 162 on one surface 161 of the dodecahedron.
  • the padding area 162 has the same normal vector as the one surface 161.
  • the midpoint of the one surface 161 is determined.
  • the midpoint Vd is a point located at the same distance from the vertices V4, V5, V6, V7, and V8 of one side 161 of the triangle.
  • the size of the padding area 162 is set to d1
  • the padding area is a new vector To It is defined as the region 162 between the pentagon 163 and one side 151 of the pentagon, which are defined as the respective endpoints of.
  • FIG. 13B is a plan view of FIG. 13A with respect to the x-y axis for clarity.
  • both sides of the existing pentagonal surface 161 are provided.
  • the area 162 extended by the amount becomes the padding area.
  • a pixel value may be set in the padding area 162.
  • the pixel value of the corresponding spherical coordinates may be set as the pixel value of the padding area 162.
  • Ie angle A spherical pixel value corresponding to may be mapped to the padding area 162.
  • 14A and 14B illustrate a padding area setting method according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 14A illustrates a method of setting a padding area of the fisheye image 171.
  • the fisheye image 171 is an image photographed by the left eye camera.
  • the left eye camera angle Suppose you are shooting an area.
  • the size of the padding area The new left eye image 172 including the padding area is angled It may include an image for the area of.
  • the new right eye image 173 may also be generated in the same manner as the new left eye image 172.
  • FIG. 14B is a plan view of FIG. 14A with respect to the x-y axis for clarity.
  • the pixel value of the padding area included in the new left eye image 172 is an angle. It may be a pixel value of a sphere area corresponding to.
  • 15A and 15B illustrate a padding area setting method according to various embodiments of the present disclosure.
  • Fig. 15A shows a method of setting a padding area in the case of cylindrical projection.
  • the cylinder 181 is divided into upper and lower surfaces 185 and 186 and side surfaces 187.
  • the size of the padding area 183 is If we assume from The vector in extended position And a region between the new circle and the top surface 185 having the point Ve as the point where the extended surface of the top surface 185 meets may be the padding area 183.
  • the size of the padding area 184 If we assume from The vector in extended position The area between the circumference and the side surface 187 where the extended face of the and side surfaces 187 meet may be the padding area 184.
  • FIG. 15B is a plan view of FIG. 15A with respect to the x-y axis for clarity.
  • the pixel values of the padding areas 183 and 184 may be pixel values of corresponding areas of the spherical surface.
  • 16A through 16E are diagrams for describing a method of defining a size of a padding area according to various embodiments of the present disclosure.
  • the size of the padding area may be defined to be proportional to the size of the original image to be set as the padding area.
  • the size of the original image may be the size of an angle or a length with respect to the original image.
  • FIG. 16A it is assumed that there is a padding area 192 corresponding to a triangular original image 191.
  • the size of the padding area 192 is referred to as an angle
  • the size of the padding area 192 Angle It can be defined as being proportional to.
  • the size of the padding area of the fisheye image 195 ( ) Is the angle between the X axis and the vertical axis of the fisheye image 195. It can be defined as being proportional to.
  • the size of the padding area 197 of the upper surface 196 of the cylinder is angled. Can be defined as In this case, angle Is the angle between any point on the circumference of the upper surface 196 and the Y axis. It can be defined as proportional to the size of.
  • the size of the padding area 199 of the side surface 198 of the cylinder may be defined as the length lp.
  • the length lp may be defined as being proportional to the shortest distance l to the upper surface 196 and any point where the side 198 of the cylinder and the X-axis meet.
  • the angle Or length lp is the angle, respectively Or it can be proportional to the length l. in this case, It can be defined as. here, May be set differently according to the property of the stereoscopic or image to be mapped. For example, for octahedron For value and icosahedron The value can be set differently.
  • the size of the padding area may be defined as a pixel having a predetermined size.
  • the size of the padding area 192 ′ may be defined as the number of pixels of the pixel line 192-1 extending in the water direction in the triangular original image area 191 ′.
  • the maximum macro block size (or coding unit size) that uses the size of the pixel line 192-1 in video coding can be set to (H.264, Is a constant, (H.265, Is a constant)). In this case, continuity between blocks may be guaranteed according to the size of the set pixel line 192-1.
  • the size of the pixel line 192-1 may be defined differently according to the amount (resolution) of information contained in the octahedron.
  • the size of the pixel line 192-1 when the resolution of one side of the octahedron and the resolution of one side of the octahedron is large may be defined differently ( ).
  • the size of the padding area may be proportional to at least one of the size and resolution of the surface of the 3D polyhedron corresponding to at least one of the mapped plurality of image areas.
  • the octahedron has been described as an example, but is not limited thereto, and the above-described embodiments may be applied to various mapping methods and regular tetrahedra such as tetrahedron and dodecahedron.
  • the size of the padding area in proportion to the size (eg, angle or length) or resolution of the original image, it is possible to optimally set the size of the padding area required to render the boundary between the original image and another original image.
  • the optimal padding area size can be set.
  • the image processing apparatus 500 may perform rendering by using an input frame including a plurality of image areas in which a padding area is set.
  • An embodiment of an image processing apparatus 500 that performs rendering using such an input frame will be described in detail with reference to the block diagram of FIG. 17. However, for convenience of description, detailed description of the content overlapping with the above-described image processing apparatus 400 'will be omitted.
  • 17 is a block diagram of an image processing apparatus according to various embodiments of the present disclosure.
  • an image processing apparatus 500 ′ includes a receiver 510 and a processor 520.
  • the receiver 510 may receive an input frame and metadata including a plurality of image areas.
  • the processor 520 may render the output frame including at least a portion of the input frame by using the padding information included in the metadata.
  • the padding information may include at least one of size information of the padding area included in at least one of the plurality of image areas and resolution information of at least one of the plurality of image areas.
  • the processor 520 may determine a padding area included in at least one of the plurality of image areas based on the padding information, and based on the determined padding area, the processor 520 may be configured to be in contact with at least one surface of the polyhedron. You can render the boundaries of other faces.
  • the metadata may further include array attribute information indicating a mapping relationship between each surface of the 3D polyhedron and each of the plurality of image regions.
  • the processor 520 determines an image region corresponding to at least one side of the polyhedron and at least one side of the polyhedron in contact with at least one side of the plurality of image regions, and based on the determined image region. Render an output frame that includes at least some of the faces of the polyhedron.
  • the processor 520 includes at least one side of the polyhedron when the resolution of at least one side of the polyhedron is higher than the resolution of at least one side of the polyhedron and another side of the polyhedron.
  • the rendering of the boundary is performed by setting the size of the region used for rendering the boundary among the padding regions to be larger than the size of the region used for rendering the boundary among the padding regions included in at least one side of the polyhedron and the other side. Can be.
  • the partial region 1803 indicated by the width r1 of the padding region 1802 of the upper surface of the cylinder 1801 and the width r2 of the padding region 1804 of the side surface of the cylinder 1801 are shown.
  • Some regions 1805 may be defined as contiguous regions for the boundary.
  • the width r1 may be set larger than the width r2.
  • the width of the contiguous region 1903 included in the padding region 1901 of the pentagonal surface 1901 is r2 and the padding region 1904 of the square surface 1902 is included.
  • the width of the junction region 1904 is r1.
  • the width r2 is It can be set to be larger than the width r1.
  • the boundary between one image region and another image region that is in contact with one image region may be rendered more naturally.
  • the contiguous area r2 of the high resolution image area a is rendered.
  • 21 is a block diagram of an image generation rendering module according to various embodiments of the present disclosure.
  • the image generation rendering module 2101 may include a metadata setting module 2102, an additional information checking module 2103, and a transformation rendering module 2104.
  • the metadata setting module 2102 may determine an attribute of the polyhedral image map mapped in two dimensions.
  • the metadata may be preset data or data generated based on information collected through the additional information verification module.
  • the additional information checking module 2103 may be configured to include a region corresponding to at least one of the region of interest and the display region and a region corresponding to the rest based on at least one of region of interest information and field of view information. You can set different metadata for this.
  • Transform rendering module 2104 can perform transcoding or rendering based on metadata.
  • each component of the image generation rendering module 2101 may be stored in a storage unit, executed by a processor, or implemented as separate hardware.
  • 22 is a block diagram of an image rendering module according to various embodiments of the present disclosure.
  • the image rendering module 2201 includes a metadata analysis module 2202, an additional information checking module 2203, a rendering module 2204, and a blending module 2205.
  • the metadata analysis module 2201 may analyze at least one of a type of a polyhedron included in metadata, an array attribute of a 2D image to which the polyhedron is mapped, and padding information.
  • the additional information checking module 2203 may analyze at least one of the ROI information and the display area information.
  • the rendering module 2204 may perform rendering based on the information analyzed by the metadata analysis module 2202. In this case, at least one of the ROI information and the display area information analyzed by the additional information checking module 2203 may be used.
  • the blending module 2205 may blend the boundary between the images using the padding information or blend the mapped texture.
  • FIG. 23 is a block diagram of an image processing system according to various embodiments of the present disclosure.
  • the image processing system 40 ′′ is implemented as one device (or image processing apparatus).
  • the camera module 41 captures an omnidirectional image.
  • the photographed image is transferred to a resizer 1 41-1, and the resizer 1 41-1 outputs an omnidirectional image to the transcoder 42.
  • the transcoder 41-1 maps the omnidirectional image to a two-dimensional image by using the OHP and transmits the omnidirectional image to the encoder 43.
  • the encoder 43 transmits the mapped two-dimensional image to the network module 44 or to the memory 45.
  • the decoder 46 decodes the 2D image stored in the memory 45 and transmits the decoded 2D image to the rendering module 47-1 of the computing unit 47.
  • the rendering module 47-1 (or the computing unit 47) transfers the rendered image to the display 48.
  • Display 48 displays the rendered image.
  • the resizer 2 41-2 may adjust the size of the omnidirectional image and transfer the size of the omnidirectional image to the rendering module 47-1 to provide a preview.
  • the rendered image and the preview image may be displayed together on the display 48 (one or more of a picture-in-picture and picture-by-picture method).
  • the rendered image and the preview image may be independently displayed on different displays.
  • an image related to the fisheye image photographed through the fisheye lens may be previewed on the first display, and the rendered image may be displayed on the second display.
  • an area of the omnidirectional image corresponding to the preview area may be determined, and an image rendered in association with the area may be displayed on the display 48.
  • the preview area may be set to FoV, and an image related to the area of the omnidirectional image related to the corresponding FoV may be rendered and displayed on the display.
  • the rendering module 47-1 (or the computing unit 47) adjusts the size of only an image received from a predetermined camera among a plurality of cameras included in the camera system for photographing the omnidirectional image. Can be provided as a preview image.
  • the resizer 2 41-2 may detect an event occurrence, adjust a size of a partial area of the omnidirectional image, adjust the size, and provide the preview image.
  • the rendering module 47-1 sets the FoV area of the omnidirectional image based on the orientation of the display 48 (for example, the display orientation or the opposite direction) and previews it.
  • the FOV area may be changed based on this.
  • the rendering module 47-1 determines the directionality of the audio when an audio input occurs and based on the direction of the audio generation (eg, mounted in the device 40).
  • One or more microphones adjacent to an audio generation direction among the plurality of microphones may be determined based on the volumes received from the respective microphones, and the foV region of the omnidirectional image may be set and provided as a preview image.
  • the rendered image and the preview image may independently display different areas.
  • 24 is a block diagram of an image processing system according to various embodiments of the present disclosure.
  • a VR 360 content provider may process an image in the following order.
  • the 360 camera may capture an omnidirectional image (S51).
  • the omnidirectional image may be a fisheye image (S52).
  • the fisheye image may be mapped to the ERP image (S53).
  • the fisheye image or the ERP image may be mapped to a polyhedron and then mapped to a 2D image (transcoding step, S54).
  • the mapped polyhedron may be encoded (eg, JPG, MPG) (S55), and the encoded image may be stored in a storage unit or transmitted to another external device (eg, VR 360 content consumer to be described later).
  • the VR 360 content consumer (eg, a mobile device, a personal computer, a display device, etc.) may process at least one image provided from the VR content provider in the following order.
  • a data stream corresponding to at least one image received from at least one channel is decoded (S56).
  • At least one decoded image is mapped to a polyhedron (S57), and the mapped polyhedron may be rendered and displayed by the GPU (S58 and S59).
  • mapping to a polyhedron may be performed using metadata received together with at least one image.
  • the metadata may include geometry information including the type of the polyhedron, the subtype indicating the placement attribute of the at least one image in the frame, and the mapping relationship between the at least one image and the polyhedron.
  • the padding information (for example, the size of the padding area, the resolution, etc.) included in the metadata may be used to render a boundary between the plurality of images.
  • 25 is a flowchart illustrating an image processing method according to various embodiments of the present disclosure.
  • an input frame including a plurality of image regions to which respective faces of a 3D polyhedron are mapped is received (S2510), and padding information included in metadata is used.
  • the method may include rendering an output frame including at least some of the input frames.
  • the rendering process may include determining a padding area included in at least one of the plurality of image areas based on the padding information, and concatenating at least one surface of the polyhedron with at least one surface based on the determined padding area. You can render the boundaries of other faces of a polyhedron.
  • the metadata further includes array attribute information indicating a mapping relationship between each face of the three-dimensional polyhedron and each of the plurality of image regions, and the rendering process is a polyhedron among the plurality of image regions based on the array attribute information.
  • An image area corresponding to at least one face of the polyhedron and at least one face of the polyhedron may be determined, and an output frame including at least some of the faces of the polyhedron may be rendered based on the determined image area.
  • the padding information may include at least one of size information of the padding area included in at least one of the plurality of image areas and resolution information of at least one of the plurality of image areas.
  • the rendering method is to render a boundary of a padding area included in at least one side of the polyhedron and another side when the resolution of at least one side of the polyhedron is higher than the resolution of at least one side of the polyhedron.
  • the boundary may be rendered by setting the size of the region used for rendering the boundary among the padding regions included in at least one face of the polyhedron rather than the size of the region to be used.
  • the size of the padding area may be proportional to at least one of a size and a resolution of a surface of the 3D polyhedron corresponding to at least one of the plurality of image areas.
  • 26 is a flowchart illustrating an image processing method according to various embodiments of the present disclosure.
  • a plurality of image areas in which an input frame and metadata are received (S2610), and images of each surface of a polyhedron are mapped based on the input frame and metadata.
  • An output frame including at least one of the above may be generated (S2620).
  • the generating may include generating at least one padding area based on the padding information included in the metadata and generating the output frame by including the generated at least one padding area in at least one of the plurality of image areas. Can be.
  • the metadata further includes array attribute information indicating a mapping relationship between each face of the polyhedron and each of the plurality of image regions
  • the generating step includes generating a plurality of images of each face of the polyhedron based on the array attribute information. Maps to the image area of the.
  • the padding information may include at least one of size information of the padding area included in at least one of the plurality of image areas and resolution information of at least one of the plurality of image areas.
  • the size of the padding area may be proportional to at least one of the size and resolution of the surface of the polyhedron corresponding to at least one of the plurality of image areas.
  • an image processing method may be implemented as computer executable program code and executed by a processor in a state of being stored in various non-transitory computer readable mediums. Or in devices.
  • an input frame including a plurality of image regions mapped to each surface of a 3D polyhedron and an output frame including at least a portion of the input frame based on padding information included in the metadata and a process of receiving metadata
  • a non-transitory computer readable medium may be provided in which a program for performing a rendering process is stored.
  • the rendering may include determining a padding area included in at least one of the plurality of image areas based on the padding information, and concatenating at least one surface of the polyhedron with at least one surface based on the determined padding area. You can render the boundaries of other faces of a polyhedron.
  • the method may further include receiving an input frame and metadata, and generating an output frame including at least one of a plurality of image regions to which an image of each side of the polyhedron is mapped based on the input frame and metadata.
  • a non-transitory computer readable medium in which a program is stored may be provided.
  • the generating may include generating at least one padding area based on the padding information included in the metadata and generating the output frame by including the generated at least one padding area in at least one of the plurality of image areas. Can be.
  • a non-transitory readable medium refers to a medium that stores data semi-permanently and is read by a device, not a medium that stores data for a short time such as a register, a cache, or a memory.
  • the various applications or programs described above may be stored and provided in a non-transitory readable medium such as a CD, a DVD, a hard disk, a Blu-ray disk, a USB, a memory card, a ROM, or the like.

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Abstract

영상 처리 장치가 개시된다. 영상 처리 장치는, 3차원 다면체의 각 면에 대응되는 복수의 이미지 영역을 포함하는 입력 프레임 및 메타데이터를 수신하는 수신부 및 상기 메타데이터에 포함된 패딩 정보에 기초하여, 상기 입력 프레임 중 적어도 일부를 포함하는 출력 프레임을 렌더링하는 프로세서를 포함한다. 여기서, 상기 프로세서는, 상기 패딩 정보에 기초하여, 상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역을 결정하고, 상기 결정된 패딩 영역에 기초하여, 다면체의 적어도 하나의 면과 상기 적어도 하나의 면에 연접하는 상기 다면체의 다른 면의 경계를 렌더링할 수 있다.

Description

영상 처리 장치 및 그 영상 처리 방법
본 개시의 다양한 실시 예들은 영상 처리 장치 및 방법에 대한 것으로, 보다 상세하게는, 영상을 렌더링하는 영상 처리 장치 및 그 영상 처리 방법에 대한 것이다.
전 방향(omnidirectional) 영상 카메라 시스템은 고정 시점을 기준으로 360도 전 방향을 촬영할 수 있는 카메라 시스템을 말한다. 여기서, 전 방향 영상은 관찰자가 제자리에서 한 바퀴 회전하면서 보이는 뷰(view)와 고개를 젖히거나 숙여서 바라보이는 뷰를 모두 포함하는 영상이다. 전 방향 영상 카메라 시스템은 카메라에 쌍곡면 거울과 같은 특수한 형태의 거울이나 어안렌즈와 같은 특수렌즈를 장착하거나 다수의 카메라를 이용하여 전 방향을 촬영한다.
이러한, 전 방향 영상 카메라 시스템으로부터 생성된 영상 정보를 다른 전자장치에 전송하거나 내부 또는 외부 기록매체에 저장하기 위한 전 방향 비디오 코딩에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
특히, MPEG-4, H.264와 같은 비디오 코덱을 이용하여 전 방향 영상 (3차원 영상)을 더 효율적으로 압축하기 위한 방안이 연구되고 있다. 대표적으로, 3차원 영상의 전 방향을 2차원 영상(평면 영상)으로 매핑함으로써, 압축 영상의 데이터량을 줄이는 방안이 있다. 이러한 전 방향 영상의 매핑 방식의 예로는, 캘리브레이션(calibration) 파라미터와 같은 카메라 속성을 고려하여 2차원 평면 매핑을 수행하는 지도학적 투영(cartographical projection) 방식, 폴리곤 기반 투영(polygonal projection) 방식 등이 있다.
상술한 바에 따르면, 3차원 공간 이미지는 매핑 과정을 거치면서 복수의 2차원 이미지로 변환될 수 있다. 이 경우, 이미지의 출력단에서는 복수의 2차원 이미지를 연접하여 렌더링하는 과정을 거치게 된다.
하지만, 복수의 2차원 이미지를 연접하는 과정에서는 복수의 2차원 이미지의 불연속성으로 인해, 렌더링한 결과가 매끄럽지 못할 수 있다.
본 개시는 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 개시의 목적은 전 방향 영상을 처리함에 있어, 영상의 왜곡을 최소화하는 영상 처리 장치 및 그 영상 처리 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 개시의 목적은 사용자 관점에서의 QoS(quality of service)를 유지하면서 전 방향 영상을 처리하기 위한 영상 처리 장치 및 그 영상 처리 방법을 제공함에 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 장치는, 다면체의 각 면에 대응되는 복수의 이미지 영역을 포함하는 입력 프레임 및 메타데이터를 수신하는 수신부 및 상기 메타데이터에 포함된 패딩 정보에 기초하여, 상기 입력 프레임 중 적어도 일부를 포함하는 출력 프레임을 렌더링하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 패딩 정보에 기초하여, 상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역을 결정하고, 상기 결정된 패딩 영역에 기초하여, 다면체의 적어도 하나의 면과 상기 적어도 하나의 면에 연접하는 상기 다면체의 다른 면의 경계를 렌더링할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 장치는, 입력 프레임 및 메타데이터를 저장하는 저장부 및 상기 입력 프레임 및 상기 메타데이터에 기초하여, 다면체의 각 면의 이미지가 매핑된 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나를 포함하는 출력 프레임을 생성하고, 생성된 출력 프레임이 저장되도록 상기 저장부를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 메타데이터에 포함된 패딩 정보에 기초하여, 적어도 하나의 패딩 영역을 생성하고, 상기 생성된 적어도 하나의 패딩 영역을 상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함하여 상기 출력 프레임을 생성할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 방법은, 다면체의 각 면에 대응되는 복수의 이미지 영역을 포함하는 입력 프레임 및 메타데이터를 수신하는 과정 및 메타데이터에 포함된 패딩 정보에 기초하여 입력 프레임 중 적어도 일부를 포함하는 출력 프레임을 렌더링하는 과정을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 렌더링하는 과정은, 상기 패딩 정보에 기초하여, 상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역을 결정하고, 상기 결정된 패딩 영역에 기초하여, 다면체의 적어도 하나의 면과 상기 적어도 하나의 면에 연접하는 상기 다면체의 다른 면의 경계를 렌더링할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 방법은, 입력 프레임 및 메타데이터를 수신하는 과정 및 상기 입력 프레임 및 상기 메타데이터에 기초하여, 다면체의 각 면의 이미지가 매핑된 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나를 포함하는 출력 프레임을 생성하는 과정을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 생성하는 과정은, 상기 메타데이터에 포함된 패딩 정보에 기초하여, 적어도 하나의 패딩 영역을 생성하고, 상기 생성된 적어도 하나의 패딩 영역을 상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함하여 상기 출력 프레임을 생성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 개시에 따르면, 전 방향 영상을 처리함에 있어, 영상의 왜곡을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경을 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 시스템의 구현 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 시스템의 이미지 처리 과정을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 장치의 불록도이다.
도 7a 내지 7c는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 OHP 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 8g는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 OHP 방식을 설명하기 위한 도면이다
도 9a 및 9b는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 패딩 영역 설정 방법을 도시한다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 패딩 영역의 픽셀 값 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시 예에 따름 패딩 영역의 픽셀 값 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12a 및 12b는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 패딩 영역 설정 방법을 도시한다.
도 13a 및 13b는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 패딩 영역 설정 방법을 도시한다.
도 14a 및 14b는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 패딩 영역 설정 방법을 도시한다.
도 15a 및 15b는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 패딩 영역 설정 방법을 도시한다.
도 16a 내지 16e는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 패딩 영역의 크기를 정의하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 장치의 블록도이다.
도 18a 및 18b는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 경계 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19a 및 19b는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 경계 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 경계 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 생성 렌더링 모듈의 블록도이다.
도 22는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 렌더링 모듈의 블록도이다.
도 23은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 시스템의 블록도이다.
도 24는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 시스템의 블록도이다.
도 25는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 26은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 본 개시의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 이는 본 개시에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 개시에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 개시에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 개시에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 개시에 기재된 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 또 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 개시에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는 (having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진 (made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는,"~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 개시에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다양한 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 전자장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC (tablet personal computer), 이동전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC (desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션 (workstation), 서버, PDA (personal digital assistant), PMP (portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearabledevice) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 전자장치는 가전제품(home appliance)일 수 있다. 가전제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기청정기, 셋톱박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자사전, 전자키, 캠코더(camcorder), 또는 전자액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전자장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA (magnetic resonance angiography), MRI (magnetic resonance imaging), CT (computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR (event data recorder), FDR (flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예:선박용항법장치, 자이로콤파스 등), 항공전자기기(avionics), 보안기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융기관의 ATM (automatic teller's machine), 상점의 POS (point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예에 따르면, 전자장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시 예에 따른 전자장치는 플렉서블 전자장치일 수 있다. 또한, 본 개시의 실시 예에 따른 전자장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자장치를 포함할 수 있다.
본 개시에서 제안된 다양한 실시 예에서는 전 방향 영상의 송수신을 효율적으로 수행하기 위하여, 2차원 영상으로 매핑된 전 방향 영상을 멀티 채널을 이용하여 송수신하는 방안을 마련할 것이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 다양한 실시 예에 따른 전자장치가 설명된다. 본 개시에서, 사용자라는 용어는 전자장치를 사용하는 사람 또는 전자장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경(100)을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100) 내의 전자장치(101)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 영상 처리 모듈(140), 입출력 인터페이스(150), 디스플레이(160), 및 통신 인터페이스(170)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.
버스(110)는, 예를 들면, 구성요소들(120-170)을 서로 연결하고, 구성요소들(120-170) 간의 통신 신호(예: 제어 메시지 및/또는 데이터)를 전달하는 회로를 포함할 수 있다.
프로세서(120)는, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), 또는 이미지 신호 프로세서 (image signal processor (ISP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들면, 전자장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어, 이미지 신호 처리(image signal processing) 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
상기 ISP가 프로세서(120)에 포함되는 경우, 상기 프로세서(120)는 메모리(130) 또는 외부 전자장치 또는 내부 카메라(도시되지 않음)로부터 전 방향 영상을 획득할 수 있다. 이 경우, 상기 프로세서(120)는 예를 들어, OHP(octahedron projection) 방식을 이용하여 상기 전 방향 영상을 2차원 이미지(또는, 이미지 프레임)로 매핑할 수 있다. 여기서, 상기 2차원 이미지는 기설정된 배열 속성을 가지는 복수의 이미지 영역을 포함할 수 있다. 상기 배열 속성은 3차원 다면체의 각 면(또는 각 면의 이미지)과 복수의 이미지 영역 각각의 매핑 관계를 나타내는 속성이 될 수 있다.
이 경우, 프로세서(120)는 이미지 영역에 패딩 영역(이하에서, 패딩 영역은 패딩 이미지 영역과 동일한 의미로 정의)을 삽입할 수 있다. 여기서, 패딩 영역이란, 전 방향 영상이 매핑된 2차원 영상에 기초하여 렌더링을 수행하는 경우, 2차원 영상에 포함된 복수의 이미지 영역 간의 경계부분을 렌더링하는데 기초가 되는(또는 이용되는) 이미지 영역이다. 일 예로, 프로세서(120)는 대상 이미지의 적어도 일부 또는 상기 대상 이미지의 주변 이미지의 적어도 일부를 이용하여 상기 대상 이미지의패딩 영역에정보를 채울 수 있다.
다른 예로, 프로세서(120)는 기설정된 픽셀 값을 이용하여 대상 이미지의 패딩 영역에 정보를 채울 수 있다. 또 다른 예로, 프로세서(120)는 복수의 이미지 영역 또는 복수의 이미지 영역의 주변 이미지를 보간(interpolation)하여 상기 복수의 이미지 영역의 패딩 영역에 정보를 채울 수 있다.
프로세서(120)는 전 방향 영상을 매핑하는 경우, 전 방향 영상의 원본 영상에 패딩 영역을 부가할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 전 방향 영상이 매핑되는 2차원 이미지에 포함되는 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 패딩 영역을 생성하여 삽입하거나 이어 붙일 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 전 방향 영상이 매핑된 다면체의 각 면을 2차원 이미지로 매핑하는 경우, 다면체의 각 면의 이미지에 패딩 영역을 생성하여 삽입하거나 이어 붙일 수 있다.
프로세서(120)는 패딩 영역을 생성하기 위하여 패딩 정보를 이용할 수 있다. 여기서, 패딩 정보는 패딩의 크기, 이미지의 해상도 등을 포함할 수 있다.
한편, 프로세서(120)는 전 방향이 매핑된 2차원 이미지에 기초하여 렌더링을 수행할 수 있다. 여기서, 전 방향이 매핑된 2차원 이미지는, 메모리(130)에 기저장되거나, 통신 인터페이스(170)로 수신되는 이미지 데이터일 수 있다.
이 경우, 프로세서(120)는 패딩 정보를 이용하여 렌더링을 수행할 수 있다. 여기서, 패딩 정보는 메모리(130)에 기저장되거나, 통신 인터페이스(170)로부터 수신될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 패딩 정보에 기초하여, 2차원 이미지에 포함되는 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역을 결정하고, 상기 결정된 패딩 영역에 기초하여, 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나의 이미지 영역이 매핑되는 다면체의 일 면과 상기 일 면에 연접하는 다면체의 다른 면의 경계를 렌더링할 수 있다.
메모리(130)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 메모리(130)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(140)을 저장할 수 있다. 프로그램(140)은, 예를 들면, 커널(141), 미들웨어(143), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface(API))(145), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(147) 등을 포함할 수 있다. 커널(141), 미들웨어(143), 또는 API(145)의 적어도 일부는, 운영 시스템(operating system(OS))으로 지칭될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 메모리(130)는 상기 프로세서(120)에 의해 지정된 영역에 메타데이터 및/또는 압축 또는 압축되지 않은 영상 데이터를 저장할 수 있다. 예컨대, 상기 메모리(130)는 대상 영상의 적어도 일부로 메타데이터를 저장할 수 있다.
상기 메모리(130)는 상기 프로세서(120)의 요청에 응답하여 지정된 영역에 저장된 영상(예를 들어, 전 방향 영상이 매핑된 2차원 이미지, 전 방향 영상의 raw 데이터 등) 및/또는 메타데이터를 읽고, 이를 상기 프로세서(120)로 제공할 수 있다.
상기 전자 장치(101)는 프로세서(120)가 ISP를 포함하지 않을 경우, 영상 처리 모듈(140)을 별도로 구비할 수도 있다. 이런 경우, 상기 영상 처리 모듈(140)은 상기 프로세서(120)에 의한 동작을 대신하여 수행할 수 있다.
영상 처리 모듈은 프로세서(120) 및 메모리(130)와 독립된 구성일 수 있다. 하지만, 다양한 실시 예들은 이에 한정되지 않는다. 영상 처리 모듈은, 예를 들면, 프로세서(120)와 통합 (integrated with)되거나 메모리(130)에 소프트웨어 형태로 저장되어 프로세서(120)에 의해 실행될 수 있다. 또한, 영상 처리 모듈은, 예를 들면, 프로세서(120) 및 메모리(130)에 분산되어 구현될 수 있다. 영상 처리 모듈은 메타데이터를 생성하거나 전 방향 영상을 2차원 이미지로 매핑하는 동작을 수행할 수 있다.
커널(141)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(141)은 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147)에서 전자장치(101)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(143)는, 예를 들면, API(145) 또는 어플리케이션 프로그램(147)이 커널(141)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다.
또한, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147) 중 적어도 하나에 전자장치(101)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여할 수 있다. 예컨대, 미들웨어(143)는 적어도 하나의 어플리케이션 프로그램에 부여된 우선 순위에 따라 하나 이상의 작업 요청을 처리함으로써, 상기 하나 이상의 작업 요청에 대한 스케줄링 또는 로드 밸런싱 등을 수행할 수 있다.
API(145)는, 예를 들면, 어플리케이션 프로그램(147)이 커널(141) 또는 미들웨어(143)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.
입출력 인터페이스(150)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자장치(101)의 다른 구성요소(들)에 전달할 수 있는 인터페이스의 역할을 할 수 있다. 또한, 입출력인터페이스(150)는 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다. 예컨대, 입출력 인터페이스(150)는 서로 다른 특성을 가지는 다수의 이미지 센서를 포함할 수 있다. 상기 입출력 인터페이스(150)는 다수의 이미지 센서에 의해 촬영된 이미지들을 버스(110)를 통해 영상 처리 모듈, 메모리(130), 디스플레이(160), 통신 인터페이스(170) 등으로 전달할 수 있다. 상기 촬영된 이미지들은 서로 다른 이미지 특성을 가질 수 있다. 이는 이미지 센서의 특성, 촬영을 위해 설정된 조건 등의 차이에 따른 것일 수 있다.
디스플레이(160)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(liquid crystal display(LCD)), 발광 다이오드(light-emitting diode(LED)) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode(OLED)) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems(MEMS)) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는, 예를 들면, 렌더링된 출력 프레임을 디스플레이하거나, 프리뷰 영상을 디스플레이할 수 있다.
통신 인터페이스(170)는, 예를 들면, 전자 장치(101)와 외부 장치(예: 제1 외부 전자장치(102), 제2 외부 전자장치(104), 또는 서버(106)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(170)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(162)에 연결되어 외부 장치(예: 제2 외부 전자장치(104) 또는 서버(106))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, 셀룰러 통신 프로토콜로서, LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(wireless broadband), 또는 GSM(global system for mobile communications) 등 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 또한, 무선 통신은, 예를 들면, 근거리 통신을 포함할 수 있다. 근거리 통신은, 예를 들면, Wi-Fi(wireless fidelity), 블루투스(bluetooth), NFC(near field communication), MST (magnetic stripe transmission), 또는 지그비(zigbee) 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무선 통신은 예들 들면, GPS(global positioning system), 또는 GNSS (global navigation satellite system)를 이용할 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard-232), 또는 POTS(plain old telephone service) 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
네트워크(162)는 통신 네트워크(telecommunications network), 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(computer network)(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 전화 망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일하거나 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 서버(106)는 하나 또는 그 이상의 서버들의 그룹을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(102,104), 또는 서버(106))에서 실행될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(201)의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(201)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(101)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 하나 이상의 프로세서(예: AP(application processor))(210), 통신 모듈(220), 가입자 식별 모듈(224), 메모리(230), 센서 모듈(240), 입력 장치(250), 디스플레이(260), 인터페이스(270), 오디오 모듈(280), 카메라 모듈(291), 전력 관리 모듈(295), 배터리(296), 인디케이터(297), 및 모터(298) 를 포함할 수 있다.
프로세서(210)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(210)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(221))를 포함할 수도 있다. 프로세서(210)는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
본 개시에서 제안된 다양 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 도 1을 참조하여 설명된 프로세서(120) 및/또는 영상 처리 모듈에 의해 수행되는 동작들을 모두 수행할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 1을 참조하여 이루어진 바와 동일하므로, 중복 설명은 생략하도록 한다.
통신모듈(220)은, 도 1의 통신 인터페이스(170)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신모듈(220)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GPS 모듈(227), NFC 모듈(228) 및 RF(radio frequency) 모듈(229)을 포함할 수 있다.
셀룰러 모듈(221)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(224)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(201)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 프로세서(210)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 CP를 포함할 수 있다.
WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GPS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신 되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GPS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.
RF 모듈(229)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter), LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GPS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 통신 모듈(220)은 도 1에서의 통신 인터페이스(170)에 의해 수행되는 동작을 동일하게 수행할 수 있다. 즉, 상기 통신 모듈(220)은 프로세서(210)로부터의 제어에 응답하여 외부 전자장치로 대상 영상의 압축을 요청할 수 있다. 이를 위해, 상기 통신 모듈(220)은 대상 영상(전 방향 영상이 매핑된 2차원 이미지) 및/또는 상기 대상 영상에 대응하는 메타데이터를 상기 외부 전자 장치로 제공할 수 있다. 상기 통신 모듈(220)은 외부 전자 장치로부터 제공되는 압축 영상을 수신하고, 상기 수신한 압축 영상을 상기 프로세서(210)로 전달할 수 있다.
가입자 식별 모듈(224)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 및/또는 내장 SIM(embedded SIM)을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(230)(예: 메모리(130))는, 예를 들면, 내장 메모리(232) 또는 외장 메모리(234)를 포함할 수 있다. 상기 메모리(230)는 상기 프로세서(210)의 제어에 응답하여 대상 영상 및/또는 상기 대상 영상에 대응한 메타데이터를 지정된 영역에 기록할 수 있다. 상기 메모리(230)는 상기 프로세서(210)의 제어에 응답하여 특정 대상 영상 및/또는 상기 특정 대상 영상에 대응한 메타데이터를 읽고, 상기 읽은 특정 대상 영상 및/또는 상기 특정 대상 영상에 대응한 메타데이터를 상기 프로세서(210)로 제공할 수 있다.
내장 메모리(232)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(non-volatile Memory)(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드스테이트 드라이브(solid state drive(SSD)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
외장 메모리(234)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(201)와 기능적 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서모듈(240)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(201)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 제스처 센서(240A), 자이로 센서(240B), 기압 센서(240C), 마그네틱 센서(240D), 가속도 센서(240E), 그립 센서(240F), 근접 센서(240G), 컬러 센서(240H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(240I), 온/습도 센서(240J), 조도 센서(240K), 또는 UV(ultra violet) 센서(240M) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively), 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(240)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 전자장치(201)는 프로세서(210)의 일부 또는 별도로, 센서 모듈(240)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(210)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(240)을 제어할 수 있다.
입력 장치(250)는, 예를 들면, 터치 패널(touch panel)(252), (디지털) 펜 센서(pen sensor)(254), 키(256), 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치(258)를 포함할 수 있다. 터치 패널(252)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(252)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(252)은 택타일레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.
(디지털) 펜 센서(254)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트(sheet)를 포함할 수 있다. 키(256)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(258)는 마이크(288)를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(260)는 패널(262), 홀로그램 장치(264), 또는 프로젝터(266)를 포함할 수 있다.
패널(262)은, 도 1의 디스플레이(160)와 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다. 패널(262)은, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 패널(262)은 터치 패널(252)과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 패널(262)은 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 패널(262)은 압력 센서 (또는, 포스 센서 (interchangeably used hereinafter))를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 사용자의 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 센서일 수 있다. 상기 압력 센서는 상기 터치 패널(252)과 일체형으로 구현되거나, 또는 상기 터치 패널(252)과 별도로 하나 이상의 센서로 구현될 수도 있다.
홀로그램 장치(264)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(266)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이(260)는 패널(262), 홀로그램 장치(264), 또는 프로젝터(266)를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
인터페이스(270)는, 예를 들면, HDMI(high-definition multimedia interface)(272), USB(universal serial bus)(274), 광 인터페이스(optical interface)(276), 또는 D-sub(D-subminiature)(278)를 포함할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스(170)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(270)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD(secure digital) 카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(280)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1에 도시된 입출력 인터페이스(150)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 스피커(282), 리시버(284), 이어폰(286), 또는 마이크(288) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.
카메라 모듈(291)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 다양한 실시 예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래시(flash)(예: LED 또는 xenon lamp 등) 등을 포함할 수 있다. 즉, 카메라 모듈(291)은 서로 다른 특성을 가지는 다수의 이미지 센서들을 포함할 수 있다. 상기 서로 다른 특성은 촬영된 이미지의 특성을 결정하는 요건으로써, 이미지의 종류 (흑백, 컬러 등), 해상도, 화각 등에 관한 특성이 될 수 있다. 카메라 모듈(291)은 적어도 두 개의 광학 렌즈를 사용하여 360도 이미지를 촬영하고, 상기 촬영에 의해 획득한 이미지 데이터를 기반으로 다면체 이미지 또는 평면 이미지를 생성할 수도 있다.
전력 관리 모듈(295)은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 전력을 관리할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(295)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리(296) 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge) 등을 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(296)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(296)는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.
인디케이터(297)는 전자 장치(201) 또는 그 일부(예: 프로세서(210))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(298)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동(vibration), 또는 햅틱(haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다. 도시되지는 않았으나, 전자장치(201)는 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.
본 개시에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치(201)는 본 개시에서 기술된 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따른 전자장치의 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 구성을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 프로그램 모듈(310)(예: 프로그램(180))은 전자 장치에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제(operating system(OS)) 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램(187))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, 안드로이드(android), iOS, 윈도우 (windows), 심비안(symbian), 타이젠(tizen), 또는 바다(bada) 등이 될 수 있다.
프로그램 모듈(310)은 커널(320), 미들웨어(330), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface (API))(360), 및/또는 어플리케이션(370)을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 전자장치 상에 프리로드(preload) 되거나, 외부 전자장치(예: 전자장치(102, 104), 서버(106) 등)로부터 다운로드 가능하다.
상기 프로그램 모듈(310)에 포함된 커널(320), 미들웨어(330), API(360) 및 어플리케이션 (370) 각각의 예로써, 도 1의 프로그램(180)에 포함된 커널(141), 미들웨어(143), API(145) 및 어플리케이션(147)이 될 수 있다.
커널(320)은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(321) 및/또는 디바이스 드라이버(323)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(321)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수 등을 수행할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(321)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부 등을 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(323)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, Wi-Fi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버 등을 포함할 수 있다.
미들웨어(330)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(370)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 API(360)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(370)으로 제공할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 미들웨어(330)는 런타임 라이브러리(335), 어플리케이션 매니저(application manager)(341), 윈도우 매니저(window manager)(342), 멀티미디어 매니저(multimedia manager)(343), 리소스 매니저(resource manager)(344), 파워 매니저(power manager)(345), 데이터베이스 매니저(database manager)(346), 패키지 매니저(package manager)(347), 연결 매니저(connectivity manager)(348), 통지 매니저(notification manager)(349), 위치 매니저(location manager)(350), 그래픽 매니저(graphic manager)(351), 또는 보안 매니저(security manager)(352) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
런타임 라이브러리(335)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(335)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수에 대한 기능 등을 수행할 수 있다.
어플리케이션 매니저(341)는, 예를 들면, 어플리케이션(370) 중 적어도 하나의 어플리케이션의 생명 주기를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(342)는 화면에서 사용하는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(343)는 다양한 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱을 이용하여 미디어 파일의인코딩 또는 디코딩을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(344)는 어플리케이션(370) 중 적어도 어느 하나의 어플리케이션의 소스 코드, 메모리 또는 저장 공간 등의 자원을 관리할 수 있다.
파워 매니저(345)는, 예를 들면, 바이오스(BIOS: basic input/output system) 등과 함께 동작하여 배터리 또는 전원을 관리하고, 전자장치의 동작에 필요한 전력 정보 등을 제공할 수 있다. 데이터베이스 매니저(346)는 어플리케이션(370) 중 적어도 하나의 어플리케이션에서 사용할 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(347)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 업데이트를 관리할 수 있다.
연결매니저(348)는, 예를 들면, WiFi 또는 블루투스 등의 무선 연결을 관리할 수 있다. 통지 매니저(349)는 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 사건(event)을 사용자에게 방해되지 않는 방식으로 표시 또는 통지할 수 있다. 위치 매니저(350)는 전자장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(351)는 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(352)는 시스템 보안 또는 사용자 인증 등에 필요한 제반 보안 기능을 제공할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자장치가 전화 기능을 포함한 경우, 미들웨어(330)는 전자장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화 매니저(telephony manager)를 더 포함할 수 있다.
미들웨어(330)는 전술한 구성요소들의 다양한 기능의 조합을 형성하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 미들웨어(330)는 차별화된 기능을 제공하기 위해 운영 체제의 종류별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 미들웨어(330)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다.
API(360)는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠의 경우, 플랫폼별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.
어플리케이션(370)은, 예를 들면, 홈(371), 다이얼러(372), SMS/MMS(373), IM(instant message)(374), 브라우저(375), 카메라(376), 알람(377), 컨택트(378), 음성 다이얼(379), 이메일(380), 달력(381), 미디어 플레이어(382), 앨범(383), 또는 시계(384) 등의 기능을 수행할 수 있는 하나 이상의 어플리케이션을 포함할 수 있다. 상기 어플리케이션(370)은 건강 관리(health care)(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보 제공(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보 등을 제공) 등의 기능을 수행할 수 있는 어플리케이션을 포함할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(370)은 전자장치(예: 전자장치(101))와 외부 전자장치 사이의 정보 교환을 지원하는 어플리케이션(이하, 설명의 편의상, "정보 교환 어플리케이션"이라 칭함)을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 어플리케이션을 포함할 수 있다.
예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션(예: SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 건강관리 어플리케이션, 또는 환경 정보 어플리케이션 등)에서 발생된 알림 정보를 외부 전자장치로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 알림 전달 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다.
장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자장치의 적어도 하나의 기능(예: 외부 전자장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션 또는 외부 전자 장치에서 제공되는 서비스(예: 통화 서비스 또는 메시지 서비스 등)를 관리(예: 설치, 삭제, 또는 업데이트)할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치의 속성 정보에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강관리 어플리케이션 등)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(370)은 프리로드 어플리케이션(preloaded application) 또는 서버로부터 다운로드 가능한 제3자 어플리케이션(third party application)을 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에 따른 프로그램 모듈(310)의 구성요소들의 명칭은 운영 체제의 종류에 따라서 달라질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현될 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는, 예를 들면, 프로세서(예: 프로세서(210))에 의해 구현(implement)(예: 실행)될 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트(sets of instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.
본 개시에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware)중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 유닛, 로직, 논리블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, "모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체는, 예를 들면, 메모리(130)가 될 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱매체(magneticmedia)(예: 자기테이프), 광기록 매체(opticalmedia)(예: CD-ROM(compact disc read only memory), DVD(digital versatile disc), 자기 - 광매체(magneto-opticalmedia)(예: 플롭티컬디스크(flopticaldisk)), 하드웨어 장치(예: ROM(read only memory), RAM(random access memory), 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시 예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다. 그리고 본 개시에 개시된 실시 예는 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 개시에서 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 개시의 범위는, 본 개시의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
이하에서, 첨부된 도면을 이용하여 본 개시에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 시스템의 구현 예를 설명하기 위한 도면이다.
영상 처리 시스템(40)은 전 방향으로 촬영된 영상을 송수신하고, 렌더링을 수행하여 사용자에게 제공하는 시스템이다.
도 4에 따르면, 영상 처리 시스템(40)은 제1 영상 처리 장치(400) 및 제2 영상 처리 장치(500)를 포함한다.
제1 영상 처리 장치(400)는 전 방향 영상을 촬영하는 촬영 장치 또는, 외부로부터 전 방향 영상을 전달받아 처리하는 서버일 수도 있다. 물론 이에 제한되지 않으며, 제1 영상 처리 장치(400)는 상술한 전자 장치의 예들로 구현될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 영상 처리 장치(400)는 촬영 장치(400)일 수 있다.
촬영 장치(400)는 전 방향(omnidirectional)으로 영상을 촬영한다. 보통 하나의 카메라로 전 방향으로 영상을 촬영하는 것은 쉽지 않다. 따라서, 촬영 장치(400)는 전 방향의 영상을 촬영하기 위해 복수의 렌즈 또는 복수의 카메라를 포함할 수 있다.
예를 들면, 어안 렌즈는 180도 이상의 화각을 가질 수 있다. 즉, 어안 렌즈를 하늘을 바라보게 하는 경우, 하늘의 별자리에서부터 지평선까지의 영역을 한 장의 이미지에 포착하는 것이 가능하다. 촬영 장치(400)는 이러한 어안 렌즈 복수 개를 구비하여 전 방향으로 영상을 촬영할 수 있다.
다른 예로, 촬영 장치(400)는 일정한 화각을 가지는 복수 개의 카메라를 구비하여 전 방향으로 영상을 촬영할 수 있다. 이 경우, 복수 개의 카메라는 하나의 점을 기준으로 전 방향을 커버 하도록 촬영 장치(400)에 구비될 수 있다.
또 다른 예로, 하나 이상의 카메라를 포함하는 촬영 장치(400)가 자동 및/또는 수동으로 움직여(pitch, yaw, roll 등의 방향으로) 전 방향을 촬영할 수도 있다.
또 다른 예로, 촬영 장치(400)는 사용자의 좌안 및 우안에 대응하여 일정한 화각을 가지는 복수 개의 카메라를 포함할 수 있다. 이 경우, 촬영 장치(400)는 전 방향으로 영상을 촬영함으로써 복수 개의 전 방향 영상을 포함하는 스테레오 스코픽 영상을 촬영할 수도 있다. 여기서, 촬영 장치(400)의 예는 상술한 예로 제한되지 않음은 물론이다.
한편, 촬영 장치(400)는 전 방향 영상뿐만 아니라, 일부 방향의 영상(예를 들어, 촬영 장치(400)의 렌즈를 기준으로 상하좌우 120도에 해당하는 사각형 영역)을 촬영할 수도 있다. 또한, 촬영 장치(400)는 전 방향 영상을 촬영하고, 전 방향의 영상 중 일부 방향에 대한 영상을 처리하여 제2 영상 처리 장치(500)에 송신할 수도 있음은 물론이다.
한편, 촬영 장치(400)는 촬영된 영상 및 관련되는 메타 데이터(예: 촬영 방향, 범위, 영역, 위치)를 연관지어 기록할 수도 있다. 이 경우, 촬영 장치(400)는 메타데이터 즉, 센서(예: GPS, WiFi fingerprint, 자이로, 가속도, 지자기센서)를 통해 수신한 카메라 위치, 모션 정보, 방향 정보 중 적어도 하나 이상을 카메라 특성 정보(예: 카메라 calibration parameter, 촬영상태 정보) 및 촬영된 영상 중 적어도 하나와 연관시킬 수 있다.
또한, 촬영 장치(400)는 촬영된 전 방향 영상을 2차원의 평면 영상으로 매핑하고, 상기 매핑된 2차원 평면 영상을 인코딩하여 메모리에 저장하거나, 제2 영상 처리 장치(500)로 전송할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 매핑된 2차원 평면 영상은, 전 방향 영상을 삼각형 면으로 구성된 다면체에 매핑하였을 때, 상기 다면체의 삼각형 면들을 2차원 평면상에 배치한 영역을 포함할 수도 있다.
한 실시 예에 따르면, 전 방향 영상은 2차원 평면 영상과 관련한 다면체와는 독립적인 영상일 수도 있다. 예를 들어, ERP(equirectangular projection), cube projection, cylindrical projection 기법에 의해 2차원 평면에 매핑된 영상일 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 전 방향 영상은 거리 센서(예:KinectTM 카메라, lidar, 스테레오 카메라, 레이저 거리측정 장치)를 통해 판별한 depth 정보와 연관된 영상일 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 촬영 장치(400)는 가상현실 공간(예: 게임에 구현된 3D 공간)에서 임의의 위치에 있는 가상의 카메라일 수 있다. 이 경우, 전 방향 영상은 가상 카메라의 특성(예: 위치, 지향 방향, 화각, 범위)에 기반하여 가상현실 내의 가상 물체들과 연관되어 수신된 영상정보일 수도 있다. 예를 들어, 게임에서 아바타의 시야가 가상 카메라의 FoV(field of view)에 해당하며, 이를 통해 표시되는 가상현실 내의 물체 영상 영역이 전 방향 영상의 일부일 수 있다.
촬영 장치(400)는 패딩 영역을 생성할 수 있다. 촬영 장치(400)는 패딩 정보에 기초하여 패딩 영역을 생성할 수 있다.
구체적으로, 촬영 장치(400)는 패딩 정보에 기초하여 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역을 생성할 수 있다. 패딩 영역을 생성하는 방법의 실시 예에 대하여는 후술될 것이다.
촬영 장치(400)는 복수의 이미지 영역에 생성된 패딩 영역을 삽입 또는 이어 붙이거나, 복수의 이미지 영역에 매핑하는 경우에 패딩 영역을 동시에 매핑할 수 있다.
촬영 장치(400)는 복수의 이미지 영역(패딩 영역을 포함)을 포함하는 2차원 이미지의 이미지 데이터를 인코딩하여 저장하거나, 제2 영상 처리 장치(500)로 송신할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 제1 영상 처리 장치(400)는 서버일 수도 있다.
서버는 기저장된 전 방향 영상 또는 ERP 영상 등을 처리하여 전송할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 서버는 외부 전자 장치(예를 들어, 카메라, 다른 서버 등)로부터 전 방향 이미지 또는 ERP 이미지를 수신하여 저장할 수 있다. 이 경우, 서버는 전 방향 이미지 또는 ERP 이미지를 2차원 이미지로 매핑할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 서버는 전 방향 이미지 또는 ERP 이미지를 2차원 이미지로 매핑할 경우, 패딩 영역을 할당하여 패딩 이미지를 함께 매핑할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 서버는 전 방향 이미지 또는 ERP 이미지를 2차원 이미지로 매핑할 경우, 패딩 영역을 생성하고 매핑되는 전 방향 이미지 또는 ERP 이미지의 원본 이미지에 패딩 영역을 삽입하거나 이어 붙일 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 서버는 매핑된 2차원 이미지를 인코딩하여 저장하거나 제2 영상 처리 장치(500)로 송신할 수 있다. 여기서, 상술한 촬영 장치(400)에서 설명한 실시 예와 동일한 실시 예가 서버에도 적용될 수 있음은 물론이다. 상술한 촬영 장치(400)와 중복되는 설명은 여기서 생략한다. 또한, 여기서, 전 방향 이미지는 카메라에서 전 방향을 촬영한 raw 이미지, 가상의 이미지 또는, raw 이미지가 다양한 방식으로 매핑되어 인코딩된 이미지일 수 있으며 이에 제한되지 않는다.
제2 영상 처리 장치(500)는 전 방향 이미지가 매핑된 2차원 이미지를 수신하여 렌더링을 수행한다.
구체적으로, 제2 영상 처리 장치(500)는 제1 영상 처리 장치(400)로부터 매핑된 2차원 이미지의 비트스트림을 수신하여 디코딩을 수행한다. 제2 영상 처리 장치(500)는 디코딩된 2차원 이미지를 이용하여 렌더링을 수행하며, 렌더링된 프레임을 디스플레이한다.
한 실시 예에 따르면, 제2 영상 처리 장치(500)는 2차원 이미지로 매핑된 전 방향 영상(이하, 매핑된 2차원 이미지) 전체를 수신할 수 있다. 이 경우, 제2 영상 처리 장치(500)는 2차원으로 매핑된 전 방향 영상 전체를 가상의 3차원 공간에 매핑하고, 사용자의 FoV(field of view)에 대응되는 영역에 대하여 렌더링을 수행할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 제2 영상 처리 장치(500)는 적어도 하나의 전송 채널을 이용하여, 매핑된 2차원 이미지의 일부만을 수신할 수도 있다.
제2 영상 처리 장치(500)는 패딩 영역에 기초하여 렌더링을 수행할 수 있다. 이 경우, 영상 처리 장치(500)는 패딩 정보에 기초하여 패딩 영역을 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 영상 처리 장치(500)는 2차원 이미지에 포함된 복수의 이미지 영역 중 하나와 이에 연접하는 다른 복수의 이미지 영역을 렌더링하는 경우, 복수의 이미지 영역 중 하나에 포함되는 패딩 영역과, 이에 연접하는 다른 복수의 이미지 영역에 포함되는 다른 패딩 영역을 이용하여, 복수의 이미지 영역 중 하나와 다른 복수의 이미지 영역의 경계를 렌더링 할 수 있다.
여기서, 제2 영상 처리 장치(500)는 예를 들어 HMD(head mounted display)와 같은 VR(virtual reality) 기기, 휴대폰, PC, TV, 태블릿 PC 등 영상을 처리하는 다양한 전자 장치일 수 있다.
이하에서는, 영상 처리 시스템(40)에서 이미지가 처리되는 과정의 일 실시 예를 상세히 설명한다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 시스템의 이미지 처리 과정을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 전 방향 영상은 카메라(41), 트랜스코더(transcoder)(42), 인코더(43), 디코더(44), 렌더링부(45) 및 디스플레이(46)에서 순차적으로 처리된다.
여기서, 카메라(41), 트랜스코더(42) 및 인코더(43)는 송신단, 디코더(44), 렌더링부(45) 및 디스플레이(46)는 수신단에 포함되는 구성으로 가정한다. 예를 들어, 도 4에서와 같이, 송신단 및 수신단 각각은 촬영 장치(400) 및 영상 처리 장치(500)로 구현될 수 있다. 다만, 상술한 영상 처리 시스템(40')을 송신단 및 수신단으로 구분한 것은 설명의 편의를 위한 것으로, 영상 처리 시스템(40')의 각 구성 모두가 하나의 장치에 포함되거나 다양한 조합으로 다른 하나의 장치에 포함될 수 있다.
카메라(41)는 전 방향 영상을 촬영한다. 예를 들어, 카메라(41)에 화각이 180도 이상인 어안 렌즈 한 쌍이 구비된 경우를 가정하면, 카메라(41)는 어안 렌즈 한 쌍으로 전 방향의 영상을 촬영할 수 있다. 이때, 카메라(41)는 어안 렌즈 한 쌍을 이용하여 촬영한 2장의 영상을 트랜스코더(42)에 전달할 수 있다. 다른 예로, 카메라(41)는 복수 개로 구성되어 있는 경우를 가정하면, 복수 개의 카메라(41)는 서로 다른 방향의 공간을 촬영할 수 있다. 이 경우, 복수 개의 카메라(41)는 서로 다른 방향으로 촬영된 복수 개의 이미지를 별개 또는 하나의 2차원 영상으로 생성하여 트랜스코더(42)에 전달할 수 있다.
상술한 예들에서, 영상 처리 시스템(40')에서 처리되는 영상을 카메라(41)에 의해 촬영된 영상으로 설명하였으나 이에 제한되지 않는다. 즉, 영상 처리 시스템(40')에서 처리 대상이 되는 영상은 가상의 영상(일 예로, 가상 공간을 기반으로 가상의 카메라 시점에서 바라보는 게임 영상, 애니메이션 영상)일 수도 있음은 물론이다. 또한, 상술한 예에서 영상 처리 시스템(40')에서 처리되는 영상은 전 방향 영상인 것으로 설명하였으나 일 방향 또는 다수 방향의 공간을 촬영한 영상일 수도 있다. 예를 들어, 영상 처리 시스템(40')은 한 쌍의 어안 렌즈 중 하나의 어안 렌즈를 이용하여 촬영한 영상을 처리할 수도 있다.
트랜스코더(42)는 전 방향 영상을 2차원 영상으로 매핑한다. 예를 들어, 트랜스코더(42)는 어안 렌즈로 촬영된 2장의 영상을 3차원 영상으로 매핑하고, 이를 2차원 영상으로 매핑할 수 있다. 이 경우, 트랜스코더(42)는 전 방향 영상을 3차원 영상으로 매핑하기 위해, 전 방향 영상을 가상의 3차원 모델의 외측 또는 내측 표면에 매핑할 수 있다.
트랜스코더(42)는 전방향 영상을 2차원 영상으로 직접 매핑할 수도 있다. 예를 들어, 전 방향 영상에서 3차원 영상으로 매핑하는 변환행렬 A와 3차원 영상에서 2차원 영상으로 변환하는 변환행렬 B를 구한 후 변환행렬 A와 변환행렬 B를 기반으로 변환행렬 C를 얻고, 이를 메타데이터로 저장한 후 전 방향 영상을 2차원 영상으로 변환하는 연산에 사용할 수 있다. 여기서, 변환행렬 A는 카메라 calibration parameter를 기반으로 얻을 수 있고, 변환행렬 B는 3차원 영상을 2차원 영상으로 변환하는 임의의 행렬로서, 3차원 영상의 종류와 2차원 영상의 종류에 따라 결정될 수 있다.
트랜스코더(42)는 패딩 영역을 추가적으로 생성하여 2차원 영상에 포함시킬 수 있다.
한편, 트랜스코더(42)는 3차원 영상을 2차원 영상으로 매핑을 수행함과 동시에 매핑된 3차원 영상 및 매핑된 2차원 영상 간의 좌표 관계에 대한 메타데이터를 생성할 수 있다, 한편, 트랜스코더(42)는 매핑된 2차원 영상 및 메타데이터 중 적어도 하나를 인코더로 전달할 수 있다.
인코더(43)는 트랜스코더(42)로부터 전달받은 2차원 영상에 대한 인코딩을 수행한다. 예를 들어, 인코더(43)는 H.264, MPEG-4, HEVC 등의 코덱 표준에 기초하여 인코딩을 수행할 수 있다.
여기서, 인코더(43)는 2차원 영상의 인코딩된 영상 데이터를 비디오 또는 정지 영상 형태로 메모리에 저장할 수 있다. 또한, 인코더(43)는 인코딩된 영상 데이터를 다른 전자 장치에 스트리밍 혹은 파일 형태로 전달될 수도 있다. 상기 저장되거나 전달된 인코딩된 영상 데이터는 디코더에 전달될 수 있다.
한편, 메타 데이터는 인코딩된 영상 데이터와 함께 메모리에 저장되거나 스트리밍 혹은 파일형태로 전송될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 메타 데이터는 별도의 문서(예: omnidirectional media application format(OMAF) 문서)로 생성되어 인코딩된 영상 데이터와 연관(associated with)되어 저장되거나, 상기 영상 데이터에 대한 요구가 있을 경우 연관되어 전송될 수 있다. 일 예로, 메타데이터는 인코딩된 영상 데이터와 연관되어, 인코딩된 영상 데이터와 함께 자동으로 호출될 수 있다. 메타데이터는 인코딩된 영상 데이터에 대한 요청이 있을 경우 인코딩된 영상 데이터와 함께 또는 별도로 전달되거나, 영상 데이터에 대한 요청과는 별도로 특정 장치나 모듈로 전달될 수 있다.
한편, 수신단은 디코더(44), 렌더링부(45), 디스플레이(46)를 포함한다. 이하, 송신단에서 기설명한 부분과 중복되는 부분에 대하여는 상세한 설명을 생략한다.
디코더(44)는 인코더(43)에서 인코딩된 영상 데이터를 전달받아 디코딩을 수행한다. 디코더(44)는 인코더(43)에서 매핑된 2차원 영상을 인코딩할 때 이용한 코덱 표준과 동일한 코덱 표준(예를 들어, H.264, MPEG-4, HEVC 등)을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다.
렌더링부(45)는 디코딩된 2차원 영상(이하, 입력 프레임)에 기초하여 렌더링을 수행한다. 이 경우, 렌더링부(45)는 렌더링을 위해 메타데이터를 추가적으로 이용할 수 있다. 여기서, 메타데이터는 송신단에서 생성되어 수신단으로 전달되거나, 수신단의 저장부에 기저장되어 있을 수 있다. 예를 들어, 메타데이터는 송신단에서 JPEG로 인코딩된 경우 JPEG의 exif 필드, 송신단에서 MPEG-4로 압축된 경우 MPEG-4의 moov 필드에 포함될 수 있다. 또한, 메타데이터는 영상 프레임의 끝 부분에 포함될 수도 있다. 한편, 메타데이터는 X3D와 같은 XML 문서 형태로 제공될 수도 있다.
렌더링부(45)는 메타데이터에 포함된 패딩 정보에 기초하여, 2차원 영상에 포함된 복수의 이미지 영역에 포함된 패딩 영역을 결정하고, 결정된 패딩 영역에 기초하여, 복수의 이미지 영역 중 하나와 이에 연접하는 다른 하나 간의 경계를 공간 상에서 렌더링할 수 있다.
디스플레이(46)는 렌더링된 출력 프레임을 디스플레이할 수 있다. 이를 위해, 디스플레이(46)는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 전기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Display, OLED), 플렉서블 디스플레이, 공중결상 디스플레이, 홀로그램, HMD, HUD(Head UP Display), 3D 디스플레이중 하나 이상으로 구현될 수 있다.
상술한 내용에서는 설명의 편의를 위해, 영상 처리 시스템(40)을 카메라(41), 트랜스코더(42), 인코더(43), 디코더(44), 렌더링부(45) 및 디스플레이(46)로 구분하였다. 이는 일 예에 불과한 것으로, 영상 처리 시스템(40)은 상술한 구성의 일부만으로 구성되거나, 상술한 구성의 일부나 전부와 다른 구성이 조합되어 구현될 수도 있다. 또한, 상술한 구성들 중 트랜스코더(42), 인코더(43), 디코더(44), 렌더링부(45)는 물리적인 하드웨어로 구현될 수 있는 것으로 설명되었지만, 상술한 기능을 수행하는 소프트웨어로 제공되어 메모리(230)에 저장되는 한편, CPU(central processing unit), GPU(graphic processing unit)와 같은 프로세서에 의해 로드되어 그 기능이 구동될 수도 있음은 물론이다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 장치의 불록도이다.
도 6을 참조하면, 영상 처리 장치(400')는 저장부(410) 및 프로세서(420)를 포함한다.
저장부(410)는 입력 프레임 및 메타데이터를 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 입력 프레임은 전 방향 이미지가 매핑된 2차원 이미지(이하, 2차원 이미지)일 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 전 방향 이미지 예를 들어, 저장부(410)는 어안 이미지(어안 카메라로 촬영된 적어도 하나의 이미지)를 저장하고, 후술할 프로세서(420)가 2차원 이미지로 매핑하여 매핑된 2차원 이미지를 다시 저장부(410)에 저장할 수 있다.
프로세서(420)는 영상 처리 장치(400')를 전반적으로 제어한다. 특히, 프로세서(420)는 출력 프레임을 생성할 수 있다. 프로세서(420)는 입력 프레임에 포함된 전 방향 이미지를 출력 프레임으로 매핑할 수 있다. 즉, 프로세서(420)는 저장부(410)로부터 입력 프레임에 및 메타데이터를 로딩하고, 로딩된 입력 프레임 및 메타데이터에 기초하여, 다면체의 각 면의 이미지가 매핑된 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나를 포함하는 출력 프레임을 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전 방향 이미지가 다면체에 매핑된 후, 다면체의 각 면의 이미지가 2차원 이미지에 포함되는 복수의 이미지 영역으로 매핑되는 경우를 가정하면, 메타데이터는 다면체의 타입 정보와, 2차원 이미지에 포함되는 복수의 이미지 영역의 배열 속성 정보를 포함할 수 있다.
예를 들면, 다면체의 타입 정보는, 정팔면체인 경우는 '01', 정이십면체인 경우는'11'로 정의될 수 있다.
배열 속성 정보는, 다면체의 각 면과 복수의 이미지 영역 각각의 매핑 관계를 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 3차원 다면체가 정팔면체인 경우, 양의 정수로 넘버링된 정팔면체의 면 1 내지 8이, 2차원 이미지 프레임에 포함된 복수의 이미지 영역 a 내지 h에 매핑된다고 가정한다. 이 경우, 배열 속성 정보는, 3차원 다면체의 각 면과 2차원 이미지 프레임에 포함된 복수의 이미지 영역 각각의 매핑 관계일 수 있다.
이러한 배열 속성은 다양할 수 있다. 다면체의 타입은 정사면체, 정팔면체 등으로 다양하고, 다면체의 각 면들은 2차원 프레임에 다양한 방식으로 매핑될 수 있기 때문이다.
예를 들면, 후술할 도 8b에서의 복수의 이미지 영역의 배열 방식과 도 8c에서의 복수의 이미지의 영역의 배열 방식은 상이하다. 이 경우, 도 8b에서의 복수의 이미지 영역의 배열 방식은 배열 속성 '001'로 정의되고, 도 8c에서의 복수의 이미지 영역의 배열 속성은 '011'로 정의될 수 있다. 여기서, '001' 및 '011'은 서브 타입 정보로 메타데이터에 저장될 수 있다.
배열 속성 정보는, 좌표 정보를 더 포함할 수 있다. 즉, 배열 속성 정보는 좌표계 간의 매쉬(mesh) 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배열 속성 정보는, 다면체의 일 면의 각 꼭지점의 공간 좌표와 상기 다면체의 일 면이 매핑된 2차원 이미지의 일 이미지 영역의 꼭지점의 평면 좌표 각각을 매칭한 정보를 포함할 수 있다.
상술한 예에서, 프로세서(420)는 저장부(410)에 저장된 메타데이터를 이용하는 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않는다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(420)는 외부 장치로부터 메타데이터를 제공받을 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 프로세서(420)는 전 방향 영상을 2차원 영상으로 매핑할 때의 좌표 값을 이용하여 메타데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 프로세서(420)는 전 방향 영상을 정팔면체의 각 면에 매핑하고, 전 방향 영상이 매핑된 정팔면체의 각 면을 2차원 영상으로 매핑할 수 있다. 이때, 프로세서(420)는 정팔면체의 각 면의 꼭지점의 좌표 및 매핑된 2차원 영상의 꼭지점 좌표를 매칭하고, 이러한 정보에 기초하여 메타데이터를 생성할 수 있다. 여기서, 전 방향 영상을 정팔면체에 매핑시키는 것으로 가정하였으나 전 방향 영상의 매칭 대상이 정팔면체로 제한되는 것은 물론 아니다.
예를 들어, 프로세서(420)는 전 방향 영상을 팔면체에 매핑시킨 후, 매핑된 팔면체의 각 면을 2차원 영상으로 매핑시킬 수 있다. 이 경우, 팔면체의 각 면은 이등변 삼각형 또는 한 쌍의 등변을 가지지 않는 삼각형일 수 있음은 물론이다.
다른 예로, 프로세서(4120)는 전 방향 영상을 16면체의 각 면에 매핑하고, 매핑된 16면체의 면들에 포함된 영역 중 일부를 2차원 영상으로 매핑할 수도 있다.
상술한 예들에서, 프로세서(420)는 팔면체 또는 16면체의 각 꼭지점 및 2차원 영상의 각 꼭지점을 매칭하고, 이러한 정보에 기초하여 메타데이터를 생성할 수도 있음은 물론이다.
프로세서(420)는 메타데이터를 이용하여 입력 프레임에 포함된 전 방향 이미지를 2차원 이미지로 매핑할 수 있다. 이하, 도 7a 내지 7c를 참조하여, 전 방향 영상을 2차원 이미지로 매핑하는 방법에 대한 실시 예를 상세히 설명한다
3차원 공간을 촬영한 영상을 2차원 이미지로 매핑하는 방법은 다양하게 알려져 있다. 이 중 대표적인 것이 ERP이다. ERP는 구면 좌표계(spherical coordinates)를 직교 좌표계(cartesian coordinates)로 변환하는 정거원통도법(正距圓筒圖法, equidistant cylindrical projection)이다. 하지만, ERP를 이용하여 3차원의 구체 표면을 2차원 평면으로 매핑하는 경우, 구의 양 극(북극, 남극)에 가까운 영상일수록 2차원 평면에서 더 큰 왜곡이 발생한다. 따라서, ERP는 원래의 3차원 영상을 정확하게 표현하는 데에는 한계가 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(420)는 전 방향으로 촬영된 영상(이하, 전 방향 영상)을 다면체에 매핑하고, 다면체의 각 면에 매핑된 영상을 2차원 이미지로 매핑할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(420)는 전 방향 영상을 제1의 3차원 오브젝트의 표면에 매핑하고, 제1의 3차원 오브젝트를 제2의 3차원 오브젝트로 변환하는 연산을 통해 제1의 3차원 오브젝트 표면에 매핑된 영상을 제2의 3차원 오브젝트의 표면에 매핑시킬 수 있다. 그 후, 프로세서(420)는 제2의 3차원 물체의 표면에 매핑된 영상을 2차원 평면으로 매핑할 수도 있다.
예를 들어, 프로세서(420)는 전 방향으로 촬영된 영상을 소정의 반지름(예: 카메라 focal length, 혹은 depth 정보)을 가지는 3차원 구면체에 매핑하고, 3차원 구면체를 정팔면체의 각 면에 매핑할 수 있다. 그 후, 프로세서(420)는 정팔면체의 각 면을 2차원 이미지로 매핑할 수 있다. 이러한 방법의 예로, OHP(octahedron projection) 방식이 있다.
상술한 예에서, 전 방향으로 촬영된 영상을 구면체로 매핑시킨 후 2차원 이미지로 매핑하는 과정에 대해 설명하였으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 어안 영상, ERP 영상, CPP 영상, 여러 종류의 다면체(예를 들어, 4면체, 12면체, 20면체 등)에 매핑된 영상 등에 OHP 방식을 바로 적용하여 2차원 이미지를 생성할 수도 있음은 물론이다. 또한, 여기서 구면체 또는 2차원 이미지로 매핑되는 영상은 반드시 카메라로 촬영된 영상일 필요는 없다. 예를 들어, 가상 영상을 구면체 또는 2차원 이미지로 매핑할 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따른 OHP 방식은 정팔면체(octahedron platonic solid)를 이용하여 3차원 구면을 2차원 평면으로 매핑하는 방법이다. 이하에서, 정팔면체를 이용한 매핑의 다양한 실시 예를 설명할 것이나, 이에 제한되지 않는다. 한 실시 예에 따르면, 정사면체, 정육면체, 정십이면체, 정이십면체와 같은 정다면체를 이용하여 3차원 구면을 2차원 평면으로 매핑할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 형상이 상이한 복수의 면으로 이루어진 다면체를 이용하여 3차원 구면을 2차원 평면으로 매핑하는 경우도 당연히 가능하다.
도 7a 내지 7c는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 OHP 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a는 구면 좌표(71)를 어안 렌즈로 촬영된 영상(이하, 어안 영상)(73)의 좌표(이하, 어안 좌표)(72)로 변환하는 과정을 도시한다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
구면 좌표의 점
Figure WO-DOC-FIGURE-209-1
과 대응되는 어안 영상(73)의 어안 좌표(72)의 점을
Figure WO-DOC-FIGURE-209-2
이라고 가정하여 예를 들어 설명한다. 여기서, 구면 좌표(71)의
Figure WO-DOC-FIGURE-209-add1
,
Figure WO-DOC-FIGURE-209-add2
와 어안 좌표(72)의
Figure WO-DOC-FIGURE-209-3
의 관계는 아래의 수학식 1과 같다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
Figure WO-DOC-FIGURE-210
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
상술한 수식 1을 이용하여, 어안 영상(73)의 점
Figure WO-DOC-FIGURE-211-1
은 구면 좌표(71)의 점
Figure WO-DOC-FIGURE-211-2
에 대응된다. 여기서, 점
Figure WO-DOC-FIGURE-211-3
뿐만 아니라, 어안 영상(72)에 포함되는 모든 점은 구면 좌표(71)에 대응될 수 있음은 물론이다. 이 경우, 상술한 점은 예를 들어 픽셀일 수 있다. 이에 따르면, 어안 영상(73)에 포함되는 모든 픽셀의 픽셀 값들은 구면 좌표(71)에 매칭될 수 있다.
다음으로, 프로세서(420)는 구면 좌표(71)의 점들을 정팔면체의 면에 포함되는 좌표로 변환할 수 있다.
도 7b는 구면 좌표(71)의 점 p1을 정팔면체(74)의 면(74-1)에 포함되는 점 p2에 대응시키는 방법의 예를 보여준다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
예를 들어, 구면 좌표(71)의 중점에서부터 점 p1까지의 벡터를 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-214
라고 가정한다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
여기서, 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-215-1
상에 점 p1과 점 p2가 존재한다. 즉, 점 p2는 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-215-2
및 정팔면체의 면의 교점이다.
결론적으로, 어안 영상(73)의 점 p1'는 정팔면체(74)의 면(74-1) 상의 점 p2에 매칭된다. 예를 들어, 어안 영상의 점 p1'에 대응되는 픽셀의 픽셀 값은 정팔면체(74)의 면(74-1) 상의 점 p2에 대응되는 픽셀의 픽셀 값으로 설정될 수 있다.
다음으로, 정팔면체(74)의 면들을 2차원 평면(75)에 매핑시킬 수 있다.
예를 들어, 도 7c와 같이, 정팔면체(74)의 각 면들은 2차원 이미지(75)의 제1 영역(74-1 내지 74-8)에 매핑될 수 있다. 여기서, 제2 영역(75-1 내지 75-10)은 정팔면체(74)의 각 면들이 매핑되지 않은 영역이다.
제2 영역(75-1 내지 75-10)은 정 팔면체(74)의 면들이 매핑되지 않는 'no data'영역에 해당하는 것으로 영상 데이터를 포함하고 있지 않다. 따라서, OHP 방식에 따라 렌즈 왜곡 등이 보정된 어안 영상(73)이 매핑된 2차원 이미지(75)는 어안 영상(73)을 3차원 구면체에 매핑한 후 구면체의 영상을 ERP 방식에 따라 매핑하여 얻어진 2차원 이미지와 비교하여, 훨씬 작은 실 영상 데이터 용량을 가진다. 이에 따라, OHP에 따라 어안 영상(73)이 매핑된 2차원 이미지(75)로 인코딩을 수행하면, ERP를 이용하는 경우보다 큰 압축효율을 얻을 수 있다.
한편, 구면 좌표(71)가 매핑된 정팔면체(74)의 각 면들을 2차원 이미지로 매핑하는 방법은 다양하다. 이러한 예들을 도 8a 내지 도 8g를 참조하여 설명한다. 정팔면체(74)를 2차원 이미지로 매핑하는 방법은 아래의 방법들로 제한되지 않음은 물론이다.
도 8a 내지 도 8g는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 OHP 방식을 설명하기 위한 도면이다
도 8a를 참조하면, 정팔면체(80)는 1부터 8까지 넘버링된 8개의 면을 포함한다. 여기서, 정팔면체(80)의 면 1 내지 면 4는 상반 면, 면 5 내지 면 8은 하반 면이라 정의한다. 이 경우, 상반 면의 수와 하반 면의 수는 전체 면수의 1/2로 같다. 또한, X축과 Z축으로 이뤄진 평면상에 놓인 삼각형들의 각 변은 다면체의 Y축을 중심으로 360/(N/2)(여기서, N은 다면체의 면의 수)의 방위를 가진다. 예를 들면, 정팔면체(80)의 각 면은 Y축을 기준으로 상반과 하반에서 y축을 둘러싸는 전 방향 즉, 360도를 90도씩 분할하고 있다. 다른 예로, 만약 상반 면과 하반 면 수가 8개이고 각각의 면이 이등변 삼각형으로 이뤄진 16면체인 경우, 16면체 각각의 면은 Y축을 기준으로 Y축을 둘러싸는 전 방향 즉, 360도를 45도씩 분할하고 있다. 이하에서, 도 8b 내지 8h를 참조하여, 도 8a의 정팔면체(80)의 각 면(면 1 내지 면 8)이 2차원 이미지에서 배열되는 방법을 설명한다.
도 8b을 참조하면, 정팔면체(80)의 상반 면은 시계 방향으로 면 1부터 면 4까지 2차원 이미지(81)의 상측에 좌에서 우로 배열된다. 또한, 정팔면체(80)의 하반 면도 시계 방향으로 면 5부터 면 8까지 2차원 이미지(61)의 하측에 좌에서 우로 배열된다.
도 8c를 참조하면, 정팔면체(80)의 상반 면은 시계 방향으로 면 1부터 면 4까지 2차원 이미지(82)의 상측의 좌에서 우로 배열된다. 정팔면체(80)의 하반 면이 정팔면체(80)의 Y축을 중심으로 시계 반대방향으로 45도 회전한 상태에서, 시계 방향으로 하반 면의 면 5부터 면 8까지 2차원 이미지(82)의 하측에 좌에서 우로 배열된다. 도 8c 에서, 면 8L은 면 8의 좌측 면이고, 면 8R은 8의 우측 면이다.
한편, 2차원 이미지(82)에서 영상이 매핑되지 않는 영역('no data' 영역)이 최소화되도록 하는 배열 방법에 따라 정팔면체(80)의 각 면을 배열할 수도 있다. 이 경우, 'no data' 영역을 제거함으로써 2차원 이미지의 크기를 줄일 수 있어, 인코딩 효율 및 영상 전송 효율을 높일 수 있다. 다시 말해, 'no data' 영역은 비록 영상이 매핑되지 않았으나 소정의 픽셀 값(예: 흑색, 크로마키색, 투명도 중 하나 이상)을 가지는데, 'no data' 영역을 최소화할수록 인코딩하거나 전송할 데이터 용량을 줄일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 도 8d와 같이, 정팔면체(80)의 상반 면(면 1 내지 면 4) 및 하반 면(면 5 내지 면 8)이 2차원 이미지(83)에 교차로 배열될 수 있다.
도 8e를 참조하면, 정팔면체(80)의 면 8을 면 8L(left) 및 면 8R(right)로 분할하여 2차원 이미지(84)의 참조번호 84-1 및 84-2 영역에 매핑하는 방법이 있다.
도 8f는 3차원 입체 영상의 좌안 영상을 2차원 이미지로 매핑하는 방법을 도시한다.
도 8f를 참조하면, 좌안 영상이 2차원 이미지(85)의 상측(85-1)에 매핑되고, 우안 영상이 2차원 이미지(85)의 하측(85-2)에 매핑된다. 도 8f에 따르면, 면 1과 관련하여 면 1L은 좌안, 면 1R은 우안에 대응하는 영상이며, 8LL은 좌안에 대응하는 삼각형의 좌측 절반이고, 8RL은 우안에 대응하는 삼각형의 좌측 절반을 나타낸다. 도 8f는 좌안과 우안 이미지가 top-down 형태로 배열된 것으로서 2차원 이미지(85)를 생성할 때 메타 데이터로서 스테레오스코픽 영상이다. 이 경우, 도 8f와 같은 영상은 좌안과 우안 영상의 배치가 top-down 형태임을 표시하는 하나 이상의 식별자로 구별될 수 있다(예: stereoscopic = true, stereoscopic_type=top-down).
다양한 실시 예에 따르면, 정팔면체(80) 형상을 가지는 입체 형상의 좌안 영상 및 우안 영상의 상단 면들을 2차원 이미지의 상측에 매핑하고, 하단 면들을 2차원 이미지(미도시)의 하측에 매핑하는 방법도 가능하다. 즉, 정팔면체(80)의 면 1 내지 면 4에 대응하는 좌안 및 우안 영상 각각의 삼각형들을 상측에 배치하고, 면 5 내지 면 8에 해당하는 좌안 및 우안 영상 각각의 삼각형들을 하측에 배치할 수 있다(이하, mixed type이라고 명함). 이는, 상대적으로 유사한 영상이 포함된 삼각형들을 서로 인접시키는 효과가 있으므로, 인코딩시 압축효율 및 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 3차원 영상을 2차원 이미지에 매핑시키는 경우 2차원 이미지의 폭(예: 가로 해상도, 행에 배치된 픽셀의 개수)을 줄이기 위한 방안도 고려해볼 수 있다. 전자 기기마다 렌더링하는데 이용되는 2차원 이미지의 폭에 제한이 있기 때문에, 2차원 이미지가 작은 폭을 가질수록 2차원 이미지는 다양한 전자 기기에서 렌더링이 가능하다.
예를 들어, 도 8g를 참조하면, 2차원 이미지(86)는 도 8e의 2차원 이미지와 동일한 양의 영상 데이터를 포함하지만, 그 2차원 이미지(86)의 폭은 도 8e의 2차원 이미지의 절반에 불과하다. 여기서, 매핑된 2차원 이미지의 폭을 조정하는 방법은, 좌안 및 우안 영상으로 구성되는 입체 영상을 2차원 이미지로 매핑하는 방법에도 동일하게 적용 가능함은 물론이다.
다양한 실시 예에 따르면, 좌안 영상 및 우안 영상을 각각 도 8e의 2차원 이미지(86) 형태로 생성한 후, 이를 좌우(left-right)로 연속적으로 배치한 하나의 2차원 이미지를 생성할 수도 있다. 이런 구조를 나타내는 메타 데이터는 스테레오 스코픽 여부, 좌안 및 우안의 배치 형태를 나타내는 식별자를 포함할 수 있다. (예: stereoscopic = true, stereoscopic_type = side-by-side or left-right). 다양한 실시 예에 따르면, 상기 좌안 영상 및 우안 영상을 상하(top-down) 형태로 배치한 하나의 2차원 이미지를 생성할 수도 있다.
위에서는, 다면체(예를 들어, 정팔면체)를 이용하여 전 방향 영상을 2차원 이미지로 매핑하는 다양한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였다. 상술한 바와 같이, 전 방향 영상이 매핑된 2차원 이미지는 저장부(410)에 기저장되어 있거나, 프로세서(420)에 의해, 전 방향 영상(예를 들어, 어안 영상, ERP 이미지) 2차원 이미지로 매핑되어저장부(410)에 저장될 수 있다.
한편, 메타데이터는 패딩 정보를 더 포함할 수 있다. 여기서, 패딩 정보는 2차원 이미지에 포함되는 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역의 크기 정보 및 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나의 해상도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
프로세서(420)는 패딩 정보에 기초하여 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역을 생성할 수 있다.
패딩 영역은 후술할 렌더링 과정에서, 2차원 영상에 포함되는 복수의 영역의 경계를 렌더링하는데 이용된다. 패딩 영역을 이용하여 렌더링함으로써 2차원 이미지에 포함되는 복수의 영역의 경계 부분의 질(quality)를 보장할 수 있다. 예를 들어, 다면체의 인접한 두 개 면을 렌더링할 경우, 패딩 영역은 두 면의 인접 부분에 대한 충분한 영상 정보를 제공하므로 경계선이나 경계면에서 발생하는 왜곡이나 노이즈를 방지할 수 있다. 또한, 두 면의 인접부에 연관된 각각의 패딩 영역의 픽셀 정보들을 이용하여 두 면의 영상을 이어 붙여서(stitching)하여 하나의 영상을 생성할 때, 보다 고품질의 영상을 얻을 수 있다.
패딩 영역은 다양한 방식으로 설정될 수 있는데, 이하, 도 9a 및 9b는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 패딩 영역 설정 방법을 도시한다.
도 9a를 참조하면, 프로세서(420)는 2차원 이미지(90)의 각 영역(91-1, 92-1, 93-1, 94-1)의 경계의 모든 부분에 걸쳐 패딩 영역(91-2, 92-2, 93-2, 94-2)을 설정할 수 있다.
도 9b는 도 9a보다 2차원 영상(95)의 폭을 작게 하는 패딩 설정방법이다. 도 9b의 패딩 영역 설정 방법을 따르는 경우, 예를 들어, ERP 영상으로부터 2차원 이미지(95)가 매핑된 경우를 가정하면, ERP 영상과, ERP 영상에 OHP 방식이 적용되어 매핑된 2차원 이미지(95)의 폭은 동일하다.
패딩 영역이 설정되면, 프로세서(420)는 설정된 패딩 영역에 픽셀 값을 설정할 수 있다. 패딩 영역에 픽셀 값을 설정하는 방법에는 다양한 방식이 있는데, 이하, 도 10 및 11을 참조하여, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 패딩 영역에 대한 픽셀 값 설정 방법을 상세히 설명한다.
먼저, 패딩 영역의 픽셀 값은 2차원 이미지에 포함되는 복수의 이미지 영역 중 이웃하는 이미지 영역의 픽셀 값을 이용하여 정해질 수 있다.
도 10을 참조하여 예를 들면, 이웃하는 이미지 영역의 픽셀 값을 이용하는 방법은, 정십이면체의 각 면의 이미지를 2차원 이미지로 매핑한 경우(10-1), 정팔면체의 각 면의 이미지를 2차원 이미지로 매핑한 경우(10-2), 어안 영상을 2차원 이미지로 매핑한 경우(10-3), 원기둥의 각 면의 이미지를 2차원 이미지로 매핑한 경우(10-4)가 있다. 여기서, 프로세서(120)는 각 이미지 영역(10-1', 10-2', 10-3', 10-4')의 인접한 영역의 픽셀 값을 패딩 영역(10-5)의 픽셀 값으로 설정할 수 있다.
도 11을 참조하여 예를 들면, 원 형상의 인접한 이미지 영역 C1 및 C2는 접점(P1)에서 만난다. 이 경우, C2를 고정한 상태에서, C1을 C2에 맞댄 상태에서 한 바퀴 회전시키는 경우, C1 및 C2가 접하게 되는 영역(11-1, 11-2)이 생성되는데, 프로세서(420)는 해당 영역(11-1, 11-2)을 패딩 영역으로 설정할 수 있다. 즉, 제1 패딩 영역(11-1)은 이미지 영역 C1의 패딩 영역으로 설정되고, 제2 패딩 영역(11-2)은 이미지 C2의 패딩 영역으로 설정될 수 있다. 여기서, 제1 패딩 영역(11-1)의 픽셀 값은 이미지 영역 C1 및 C2의 제1 교차 영역(11-4)의 픽셀 값으로 설정되고, 제2 패딩 영역(11-2)의 픽셀 값은 이미지 영역 C1 및 C2의 제2 교차 영역(11-3)의 픽셀 값으로 설정될 수 있다.
상술한 예에서, 패딩 영역의 픽셀 값을 정하기 위해서, 패딩 영역에 대응되는 이미지 영역의 인접한 이미지 영역의 픽셀 값을 이용하는 방법을 상세히 설명하였다. 이하에서는, 패딩 영역의 픽셀 값을 정하는 방법에 대한 다른 실시 예로, 공간 상의 이미지 영역에 대응되는 패딩 영역의 픽셀 값을 정하기 위하여, 공간 상의 이미지 영역과 동일한 법선 벡터를 갖는 평면(plane)의 픽셀 값을 이용하는 방법에 대한 실시 예를 도 12a 내지 15b를 참조하여 상세히 설명한다.
도 12a 및 12b는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 패딩 영역 설정 방법을 도시한다.
도 12a는 정팔면체의 일 면(151)에 대한 패딩 영역(152)의 픽셀 값을 설정하는 방법을 도시한다. 여기서, 패딩 영역(152)은 일 면(151)과 동일한 법선 벡터를 가진다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
패딩 영역을 설정하는 방법은 먼저, 삼각형의 일 면(151)의 중점을 결정한다. 구체적으로, 중점 Vc는 삼각형의 일 면(151)의 꼭지점 V1, V2 및 V3으로부터 동일한 거리에 위치하는 점이다. 이 경우, 중점 Vc로부터 일 면(151)의 꼭지점 V1, V2 및 V3으로 각각 향하는 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-247
을 정의한다. 여기서, 패딩 영역(152)의 크기를 d로 설정하는 경우를 가정하면(패딩 영역의 크기에 대하여는 상세히 후술한다), 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-247-2
와 동일한 방향을 가지고, 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-247-3
의 크기보다 d만큼 큰 새로운 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-247-4
를 정의한다. 결론적으로, 패딩 영역은 새로운 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-247-5
의 각 종점으로 정의되는 삼각형(155)과 삼각형의 일 면(151) 사이의 영역(152)으로 정의된다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
도 12b는 이해를 돕기 위하여, 도 12a를 x-y축에 대하여 평면적으로 도시한 도면이다. 도 12b를 참조하면, 상술한 방법에 따라 패딩 영역(152)이 정의되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 삼각형의 일 면(151) 및 패딩 영역(152)에 대한 법선 벡터는 (
Figure WO-DOC-FIGURE-248
)으로 동일하다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
패딩 영역(152)이 설정되면, 패딩 영역(152)에 픽셀 값을 설정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 삼각형의 일면(151)이 확장된 패딩 영역(152)을 원점에서 바라볼 때 대응하는 구면 좌표의 픽셀 값을 패딩 영역(152)의 픽셀 값으로 설정할 수 있다. 즉, 각도
Figure WO-DOC-FIGURE-249-1
및
Figure WO-DOC-FIGURE-249-2
에 대응하는 구면의 픽셀 값이 패딩 영역(152)에 매핑될 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 삼각형의 일 면(151)의 픽셀 값을 패딩 영역(152)의 픽셀 값으로 설정할 수 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, 삼각형의 일 면(151)의 픽셀 값을 보간한 값을 패딩 영역(152)의 픽셀 값으로 설정할 수도 있다.
도 13a 및 13b는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 패딩 영역 설정 방법을 도시한다.
도 13a는 정십이면체의 일 면(161)에 대한 패딩 영역(162)의 픽셀 값을 설정하는 방법을 도시한다. 여기서, 패딩 영역(162)은 일 면(161)과 동일한 법선 벡터를 가진다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
패딩 영역을 설정하는 방법은 먼저, 일 면(161)의 중점을 결정한다. 중점 Vd는 삼각형의 일 면(161)의 꼭지점 V4, V5, V6, V7 및 V8로부터 동일한 거리에 위치하는 점이다. 이 경우, 중점 Vd로부터 일 면(161)의 꼭지점 V4, V5, V6, V7 및 V8로 각각 향하는 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-253-1
내지
Figure WO-DOC-FIGURE-253-2
를 정의한다. 여기서, 패딩 영역(162)의 크기를 d1으로 설정하는 경우를 가정하면, 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-253-3
내지
Figure WO-DOC-FIGURE-253-4
와 동일한 방향을 가지고, 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-253-5
내지
Figure WO-DOC-FIGURE-253-6
의 크기보다 d1만큼 큰 새로운 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-253-7
내지
Figure WO-DOC-FIGURE-253-8
를 정의한다. 결론적으로, 패딩 영역은 새로운 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-253-9
내지
Figure WO-DOC-FIGURE-253-10
의 각 종점으로 정의되는 오각형(163)과 오각형의 일 면(151) 사이의 영역(162)으로 정의된다.
도 13b는 이해를 돕기 위하여, 도 13a를 x-y축에 대하여 평면적으로 도시한 도면이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
도 13b를 참조하면, 기존의 오각형 일 면(161)에서 양쪽으로
Figure WO-DOC-FIGURE-255
만큼 확장된 영역(162)이 패딩 영역이 된다.
패딩 영역(162)이 설정되면, 패딩 영역(162)에 픽셀 값을 설정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오각형의 일면(161)이 확장된 패딩 영역(162)을 원점에서 바라볼 때 대응하는 구면 좌표의 픽셀 값을 패딩 영역(162)의 픽셀 값으로 설정할 수 있다. 즉, 각도
Figure PCTKR2017011552-appb-I000030
에 대응하는 구면의 픽셀 값이 패딩 영역(162)에 매핑될 수 있다.
도 14a 및 14b는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 패딩 영역 설정 방법을 도시한다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
도 14a는 어안 이미지(171)의 패딩 영역 설정방법이다. 일 실시 예에 따르면, 어안 이미지(171)는 좌안 카메라에서 촬영된 이미지라고 가정한다. 또한, 좌안 카메라는 각도
Figure WO-DOC-FIGURE-258-1
의 영역을 촬영한다고 가정한다. 이 경우, 패딩 영역의 크기를 각도
Figure WO-DOC-FIGURE-258-2
라고 가정하면, 패딩 영역을 포함하는 새로운 좌안 이미지(172)는 각도
Figure WO-DOC-FIGURE-258-3
의 영역에 대한 영상을 포함할 수 있다. 새로운 우안 이미지(173)도 새로운 좌안 이미지(172)와 동일한 방식으로 생성될 수 있다.
도 14b는 이해를 돕기 위하여, 도 14a를 x-y축에 대하여 평면적으로 도시한 도면이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
도 14b를 참조하면, 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-260-1
및
Figure WO-DOC-FIGURE-260-2
간의 각도
Figure WO-DOC-FIGURE-260-3
가 패딩 영역의 크기이다. 일 실시 예에 따르면, 새로운 좌안 이미지(172)에 포함되는 패딩 영역의 픽셀 값은 각도
Figure WO-DOC-FIGURE-260-4
에 대응되는 구 영역의 픽셀 값일 수 있다.
도 15a 및 15b는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 패딩 영역 설정 방법을 도시한다.
도 15a는 원통형 프로젝션(projection) 경우에 있어서의 패딩 영역 설정 방법을 도시한다. 여기서, 원통(181)은 상 하면(185, 186)과 측면(187)으로 구분된다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
일 실시 예에 따르면, 원통(181)의 상면(185)의 경우, 패딩 영역(183)의 크기를
Figure WO-DOC-FIGURE-263-1
라고 가정하면, 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-263-2
로부터
Figure WO-DOC-FIGURE-263-3
만큼 확장된 위치에 있는 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-263-4
와 상면(185)의 연장된 면이 만나는 점(Ve)을 원주의 한 점으로 하는 새로운 원과 상면(185) 사이의 영역을 패딩 영역(183)으로 할 수 있다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
다른 실시 예에 따르면, 원통(181)의 측면(187)의 경우, 패딩 영역(184)의 크기를
Figure WO-DOC-FIGURE-264-1
라고 가정하면, 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-264-2
로부터
Figure WO-DOC-FIGURE-264-3
만큼 확장된 위치에 있는 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-264-4
과 측면(187)의 연장된 면이 만나는 원주와 측면(187) 사이의 영역을 패딩 영역(184)으로 할 수 있다.
도 15b는 이해를 돕기 위하여, 도 15a를 x-y축에 대하여 평면적으로 도시한 도면이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
도 15b를 참조하면,벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-266-1
및
Figure WO-DOC-FIGURE-266-2
간의 각도
Figure PCTKR2017011552-appb-I000048
가 패딩 영역(184)의 크기이고, 벡터
Figure WO-DOC-FIGURE-266-4
및
Figure WO-DOC-FIGURE-266-5
간의 각도
Figure WO-DOC-FIGURE-266-6
가 패딩 영역(183)의 크기이다. 일 실시 예에 따르면, 패딩 영역(183, 184)의 픽셀 값은 구면의 대응하는 영역의 픽셀 값일 수 있다.
상술한 예에서, 공간 이미지가 매핑된 다양한 입체 혹은 평면 이미지의 패딩 영역 설정 방법을 상세히 설명하였다. 상술한 입체 혹은 평면 이미지 외에도, 다양한 입체 혹은 평면 이미지들에게도 상술한 실시 예가 적용될 수 있음은 물론이고, 상술한 입체 혹은 평면 이미지에 다양한 패딩 영역 설정 방식이 적용될 수 있음도 물론이다.
이하에서는, 도 16a 내지 16e를 참조하여 상술한 패딩 영역의 크기를 정의하는 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 16a 내지 16e는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 패딩 영역의 크기를 정의하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
패딩 영역의 크기는, 패딩 영역을 설정하는 대상이 되는 원 이미지의 크기에 비례하도록 정의될 수 있다. 여기서, 원 이미지의 크기는 원 이미지에 대한 각도 또는 길이의 크기일 수 있다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
도 16a를 참조하면, 삼각형의 원(original) 이미지(191)에 대응하는 패딩 영역(192)이 있다고 가정한다. 이 경우, 원 이미지(191)의 원점을 시점으로 하고 중점(Vf)을 종점으로 하는 법선 벡터에서 Y축까지의 각도를
Figure PCTKR2017011552-appb-I000052
라 하고, 패딩 영역(192)의 크기를 각도
Figure WO-DOC-FIGURE-271-2
라고 가정하면, 패딩 영역(192)의 크기
Figure WO-DOC-FIGURE-271-3
는 각도
Figure WO-DOC-FIGURE-271-4
에 비례하는 것으로 정의될 수 있다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
도 16b를 참조하면, 오각형의 원 이미지(193)에 대응하는 패딩 영역(194)이 있다고 가정한다. 여기서, 패딩 영역의 크기(
Figure WO-DOC-FIGURE-272-1
)는 원 이미지(193)의 중점으로부터 원 이미지(193)의 한 꼭지점까지의 각도
Figure WO-DOC-FIGURE-272-2
에 비례하는 것으로 정의될 수 있다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
도 16c를 참조하면, 어안 이미지(195)의 패딩 영역의 크기(
Figure WO-DOC-FIGURE-273
)는 X축과 어안 이미지(195)의 세로 축 간의 각도
Figure WO-DOC-FIGURE-273-2
에 비례하는 것으로 정의될 수 있다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
도 16d를 참조하면, 원통의 상면(196)의 패딩 영역(197)의 크기를 각도
Figure WO-DOC-FIGURE-274-1
로 정의할 수 있다. 이 경우, 각도
Figure WO-DOC-FIGURE-274-2
는 상면(196)의 원주의 어느 한 점과 Y축 간의 각도
Figure PCTKR2017011552-appb-I000062
의 크기에 비례하는 것으로 정의될 수 있다.
원통의 측면(198)의 패딩 영역(199)의 크기를 길이 lp로 정의할 수 있다. 이 경우, 길이 lp는 원통의 측면(198)과 X축이 만나는 어느 한 점과 상면(196)까지의 최단 거리 l에 비례하는 것으로 정의될 수 있다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
상술한 예에서, 각도
Figure WO-DOC-FIGURE-276-1
또는 길이 lp는 각각 각도
Figure WO-DOC-FIGURE-276-2
또는 길이 l에 비례할 수 있다고 설명하였다. 이 경우,
Figure WO-DOC-FIGURE-276-3
로 정의될 수 있다. 여기서,
Figure WO-DOC-FIGURE-276-4
는 매핑이 되는 입체 또는 이미지의 속성에 따라 달리 설정될 수 있다. 일 예로, 정팔면체를 위한
Figure WO-DOC-FIGURE-276-5
값과 정이십면체를 위한
Figure WO-DOC-FIGURE-276-6
값은 달리 설정될 수 있다.
한편, 패딩 영역을 설정하기 위한 다른 방법으로, 패딩 영역의 크기를 일정 크기의 픽셀로 정의할 수 있다.
도 16e를 참조하면, 패딩 영역(192')의 크기는 삼각형의 원(original) 이미지 영역(191')에서 수선 방향으로 확장되는 픽셀 라인(192-1)의 픽셀 수로 정의될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 정팔면체 프로젝션에 더 이상의 코딩(예를 들어, encoding, decoding)을 적용하지 않고, 해당 패딩 영역(192')을 GPU로 렌더링하기 위해서, 픽셀 라인(192-1)의 크기를 4로 설정할 수 있다. 이 경우, Padding Pixel Size = Pixel Size for GPU interpolation로 결정할 수 있다. GPU interpolation Pixel Size는 GPU의 프레그먼트 셰이더(fragment shader)에서 texture를 맵핑할 때 이중선형보간법(bilinear interpolation)을 위해 사용하는 인접한 픽셀의 개수를 말한다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
다른 실시 예에 따르면, 정팔면체 프로젝션에 대하여 코딩 단계를 거치는 경우, 픽셀 라인(192-1)의 크기를 비디오 코딩에서 사용하는 최대 매크로 블록 사이즈(macro block size)(또는, 코딩 유닛 크기(coding unit size))로 설정해줄 수 있다(
Figure WO-DOC-FIGURE-280-1
(H.264,
Figure WO-DOC-FIGURE-280-2
는 상수,
Figure WO-DOC-FIGURE-280-3
(H.265,
Figure WO-DOC-FIGURE-280-4
는 상수)). 이 경우, 설정된 픽셀 라인(192-1)의 크기에 따라 블록 간의 연속성이 보장될 수 있다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
또 다른 실시 예에 따르면, 픽셀 라인(192-1)의 크기는 정팔면체가 담고 있는 정보의 양(해상도)에 따라 다르게 정의될 수도 있다. 일 예로, 정팔면체의 일 면의 해상도가 작은 경우와 정팔면체의 일 면의 해상도가 큰 경우의 픽셀 라인(192-1)의 크기는 다르게 정의될 수 있다(
Figure WO-DOC-FIGURE-281-1
Figure WO-DOC-FIGURE-281-2
).
결론적으로, 패딩 영역의 크기는 매핑된 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 대응하는 3차원 다면체의 면의 크기 및 해상도 중 적어도 하나에 비례할 수 있다.
상술한 예에서, 설명의 편의를 위하여 정팔면체를 예로 들어 설명하였으나, 이에 제한되지 않고, 정사면체, 정십이면체 등의 정다면체와 다양한 매핑 방법에 상술한 실시 예들이 적용될 수 있음은 물론이다.
상술한 패딩 방식의 실시 예들에서, 원 이미지에 원 이미지와 연속되는 이미지를 패딩 영역으로 설정하는 방법을 상세히 설명하였다. 이처럼, 원 이미지에 원 이미지와 연속되는 이미지를 패딩 이미지 영역으로 설정함에 따라, 원 이미지와 다른 원 이미지 간의 경계를 렌더링하는 경우, 원 이미지 및 다른 원 이미지 간의 연속성을 더욱 자연스럽고 매끄럽게 표현할 수 있다.
또한, 원 이미지의 크기(예를 들어, 각도 또는 길이) 또는 해상도에 비례하여 패딩 영역의 크기를 설정함으로써, 원 이미지와 다른 원 이미지의 경계를 렌더링 하는데 필요한 패딩 영역의 크기를 최적으로 설정할 수 있다. 최적의 패딩 영역의 크기를 설정할 수 있다.
한편, 영상 처리 장치(500)는 패딩 영역이 설정된 복수의 이미지 영역을 포함하는 입력 프레임을 이용하여 렌더링을 수행할 수 있다. 이러한 입력 프레임을 이용하여 렌더링을 수행하는 영상 처리 장치(500)의 일 실시 예에 대하여, 도 17의 블록도를 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 설명의 편의를 위해, 상술한 영상 처리 장치(400')와 중복되는 내용에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 17은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 장치의 블록도이다.
도 17을 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 영상 처리 장치(500')는 수신부(510) 및 프로세서(520)를 포함한다.
수신부(510)는 복수의 이미지 영역을 포함하는 입력 프레임 및 메타데이터를 수신할 수 있다.
프로세서(520)는 메타데이터에 포함되는 패딩 정보를 이용하여 입력 프레임 중 적어도 일부를 포함하는 출력 프레임으로 렌더링할 수 있다. 여기서, 패딩 정보는, 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역의 크기 정보 및 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나의 해상도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
프로세서(520)는 패딩 정보에 기초하여, 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역을 결정하고, 결정된 패딩 영역에 기초하여, 다면체의 적어도 하나의 면과 적어도 하나의 면에 연접하는 다면체의 다른 면의 경계를 렌더링할 수 있다. 이를 위해, 메타데이터는 3차원 다면체의 각 면과 복수의 이미지 영역 각각의 매핑 관계를 나타내는 배열 속성 정보를 더 포함할 수 있다.
프로세서(520)는 이러한 배열 속성에 기초하여, 복수의 이미지 영역 중 다면체의 적어도 하나의 면과 적어도 하나의 면에 연접하는 다면체의 다른 면에 대응하는 이미지 영역을 결정하고, 결정된 이미지 영역에 기초하여 다면체의 면 중 적어도 일부를 포함하는 출력 프레임을 렌더링할 수 있다.
이미지 영역 간의 경계를 렌더링하는 일 실시 예에 따르면, 프로세서(520)는 다면체의 적어도 하나의 면의 해상도가 다면체의 적어도 하나의 면과 다른 면의 해상도보다 높은 경우, 다면체의 적어도 하나의 면에 포함되는 패딩 영역 중 경계를 렌더링하는데 이용되는 영역의 크기를, 다면체의 적어도 하나의 면과 다른 면에 포함되는 패딩 영역 중 경계를 렌더링하는데 이용되는 영역의 크기보다 더 크게 설정하여 경계를 렌더링을 수행할 수 있다.
도 18a 및 18b를 참조하면, 원통(1801)의 상면의 패딩 영역(1802) 중 폭 r1으로 나타내지는 일부 영역(1803)과, 원통(1801)의 측면의 패딩 영역(1804) 중 폭 r2로 나타내지는 일부 영역(1805)은 경계를 위한 연접 영역으로 정의될 수 있다. 이 경우, 상면의 해상도가 측면의 해상도보다 높은 것으로 가정되는 경우, 폭 r1이 폭 r2보다 더 크게 설정될 수 있다. 이를 통하여, 해상도가 높은 영역의 패딩 정보를 더 많이 이용함으로써, 더 자연스러운 렌더링이 가능하다.
도 19a 및 도 19b를 참조하면, 정오각형의 면(1901)의 패딩 영역(1903)에 포함되는 연접 영역(1903)의 폭은 r2, 정사각형의 면(1902)의 패딩 영역(1904)에 포함되는 연접 영역(1904)의 폭은 r1이다. 이 경우, 정오각형의 면(1901)(또는 패딩 영역(1903))의 해상도가 정사각형의 면(1902)(또는 패딩 영역(1904))의 해상도보다 높은 값을 가지는 경우를 가정하면, 폭 r2는 폭 r1보다 크도록 설정될 수 있다.
결론적으로, 일 이미지 영역과 일 이미지 영역과 연접하는 다른 이미지 영역의 경계를 렌더링함에 있어 해상도를 고려함으로써, 일 이미지 영역과 일 이미지 영역과 연접하는 다른 이미지 영역의 경계를 더 자연스럽게 렌더링할 수 있다.
도 20을 참조하면, 해상도가 높은 이미지 영역(a)과 해상도가 낮은 이미지 영역(b)를 렌더링하는 경우, 총 연접영역(c)과 같이, 해상도가 높은 이미지 영역(a)의 연접 영역(r2)을 해상도가 낮은 이미지 영역(b)의 연접 영역(r1)보다 크도록 설정할 수 있다. 이 경우, 도 20과 같이 자연스러운 렌더링이 가능하다.
도 21은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 생성 렌더링 모듈의 블록도이다.
도 21을 참조하면, 영상 생성 렌더링 모듈(2101)은 메타데이터 설정 모듈(2102), 부가 정보 확인 모듈(2103), 변환 렌더링 모듈(2104)을 포함할 수 있다. 메타데이터 설정 모듈(2102)은 2차원으로 매핑된 다면체 이미지 맵의 속성을 결정할 수 있다. 여기서, 메타데이터는 기설정된 데이터이거나, 부가 정보 확인 모듈을 통하여 수집된 정보에 기초하여 생성된 데이터일 수 있다.
부가 정보 확인 모듈(2103)은 관심 영역(region of interest) 정보 및 표시 영역(field of view) 정보 중 적어도 하나에 기초하여 관심 영역 및 표시 영역 중 적어도 하나에 해당하는 영역과 나머지에 해당하는 영역에 대한 메타데이터를 다르게 설정할 수 있다.
변환 렌더링 모듈(2104)은 메타데이터에 기초하여 트랜스코딩을 수행하거나 렌더링을 수행할 수 있다.
상술한 예에서, 영상 생성 렌더링 모듈(2101)의 각 구성은 저장부에 저장되어 프로세서에 의해 실행되거나, 별도의 하드웨어로 구현될 수 있다.
도 22는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 렌더링 모듈의 블록도이다.
도 22를 참조하면, 영상 렌더링 모듈(2201)은 메타데이터 분석 모듈(2202), 부가 정보 확인 모듈(2203), 렌더링 모듈(2204) 및 블렌딩 모듈(2205)을 포함한다.
메타데이터 분석 모듈(2201)은 일 예로 메타데이터에 포함된 다면체의 타입, 다면체가 매핑된 2차원 이미지의 배열 속성, 패딩 정보 중 적어도 하나를 분석할 수 있다.
부가 정보 확인 모듈(2203)은 관심 영역 정보 및 표시 영역 정보 중 적어도 하나를 분석할 수 있다.
렌더링 모듈(2204)은 메타데이터 분석 모듈(2202)에서 분석된 정보에 기초하여 렌더링을 수행할 수 있다. 이 경우, 부가 정보 확인 모듈(2203)에서 분석된 관심 영역 정보 및 표시 영역 정보 중 적어도 하나를 이용할 수도 있다.
블렌딩 모듈(2205)은 패딩 정보를 이용하여 이미지 간의 경계를 블렌딩하거나, 매핑된 텍스쳐를 블렌딩할 수 있다.
도 23은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 시스템의 블록도이다.
도 23에 따르면, 영상 처리 시스템(40'')은 하나의 디바이스(또는, 영상 처리 장치)로 구현된다.
예를 들어, 카메라 모듈(41)은 전 방향 영상을 촬영한다. 촬영된 영상은 리사이저 1(resizer 1)(41-1)로 전달되고, 리사이저 1(41-1)은 전 방향 영상을 트랜스코더(42)로 출력한다. 트랜스코더(41-1)는 OHP를 이용하여 전 방향 영상을 2차원 영상으로 매핑하여 인코더(43)로 전달한다. 인코더(43)은 매핑된 2차원 영상을 네트워크 모듈(44)로 전달하거나, 메모리(45)에 전달한다. 디코더(46)는 메모리(45)에 저장된 2차원 영상을 디코딩하여 컴퓨팅부(47)의 렌더링 모듈(47-1)로 전달한다. 렌더링 모듈(47-1)(또는 컴퓨팅부(47))은 렌더링된 영상을 디스플레이(48)로 전달한다. 디스플레이(48)는 렌더링된 영상을 디스플레이한다. 한편, 리사이저 2(41-2)는 전 방향 영상의 크기를 조정하여 렌더링 모듈(47-1)로 전달하여 프리뷰(preview)를 제공할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 렌더링한 영상과 프리뷰 영상은 상기 디스플레이(48)에 함께 표시(picture-in-picture, picture-by-picture 방식 중 하나 이상)될 수도 있다.
한 실시 예에 따르면, 렌더링한 영상과 프리뷰 영상은 서로 다른 디스플레이에 독립적으로 표시될 수도 있다. 예를 들어, 어안 렌즈를 통해 촬영한 어안 이미지와 관련한 영상을 제1 디스플레이에 프리뷰로 보여주고, 렌더링한 영상을 제2 디스플레이에 표시할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프리뷰 영역에 해당하는 전 방향 영상의 영역을 결정하고, 이 영역에 연관하여 렌더링한 영상을 디스플레이(48)에 표시할 수도 있다.
예를 들어, 프리뷰 영역을 FoV로 설정하고, 해당 FoV에 관련한 전 방향 영상의 영역과 관련한 영상을 렌더링하여 디스플레이에 표시할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 렌더링 모듈(47-1)(또는 컴퓨팅부(47))은 전 방향 영상을 촬영하는 카메라 시스템에 포함된 복수 개 카메라 중 소정의 카메라에서 수신한 영상만 크기를 조정한 후 프리뷰 영상으로 제공할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 리사이저 2(41-2)는 이벤트 발생을 감지하고, 이에 기반하여 전 방향 영상 중 일부 영역을 지정하여 크기를 조정한 후 프리뷰 영상으로 제공할 수 있다.
예를 들어, 렌더링 모듈(47-1)(또는 컴퓨팅부(47))은 디스플레이(48)의 orientation을 기반(예: 디스플레이 지향 방향 혹은 반대 방향)으로 전 방향 이미지 중 FoV 영역을 설정하여 이를 프리뷰 영상으로 제공할 수 있다. 즉, 디스플레이와 동일한 방향으로 사용자 입력(예: 터치, 제스처, 음성입력 등)에 의해 프리뷰 방향이 설정되면, 이를 통해 전 방향 영상에 포함될 셀피(selfie) 촬영 조작과 결과 확인이 용이해진다.
따라서 장치의 모션이 감지되면, 이에 기반하여 FOV 영역이 변경될 수도 있다. 예를 들어, 렌더링 모듈(47-1)(또는 컴퓨팅부(47))은 오디오 입력이 발생했을 때, 오디오의 방향성을 판단하고, 해당 오디오 발생 방향을 기반(예: 장치(40)에 장착된 복수 마이크 중 오디오 발생 방향에 인접한 하나 이상의 마이크를 각각의 마이크에서 수신한 음량들을 기반으로 판별)으로 전 방향 이미지 중 FoV 영역을 설정하여 이를 프리뷰 영상으로 제공할 수 있다. 이러한 실시 예에 따르면, 렌더링한 영상과 프리뷰 영상은 서로 다른 영역을 독립적으로 표시할 수도 있다.
도 24는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 시스템의 블록도이다.
도 24를 참조하면, VR 360 컨텐트 제공자(예를 들어, VR 360 컨텐트 서버, VR 360 카메라 등)는 다음과 같은 순서로 영상을 처리할 수 있다. 먼저, 360 카메라는 전 방향 영상을 촬영할 수 있다(S51). 이 경우 전 방향 영상은 어안 영상일 수 있다(S52). 여기서, 어안 영상은 ERP 영상으로 매핑될 수도 있다(S53). 어안 영상 또는 ERP 영상은 다면체(polyhedron)로 매핑된 후, 2차원 이미지로 매핑될 수 있다(트랜스코딩 단계, S54). 매핑된 다면체는 인코딩되고(일 예로, JPG, MPG)(S55), 인코딩된 이미지는 저장부에 저장되고나 다른 외부 장치(예를 들어, 후술할 VR 360 컨텐트 소비자)로 송신될 수 있다.
VR 360 컨텐트 소비자(예를 들어, 모바일 기기, PC(personal computer), 디스플레이 장치 등)는 VR 컨텐트 제공자로부터 제공받은 적어도 하나의 이미지들을 다음과 같은 순서로 처리할 수 있다.
먼저, 적어도 하나의 채널로부터 수신된 적어도 하나의 이미지에 대응되는 데이터 스트림이 디코딩된다(S56). 디코딩된 적어도 하나의 이미지는 다면체에 매핑되고(S57), 매핑된 다면체는 GPU에 의해 렌더링되어 디스플레이될 수 있다(S58, S59). 이 경우, 적어도 하나의 이미지와 함께 수신된 메타데이터를 이용하여 다면체에 대한 매핑이 수행될 수도 있다. 메타데이터는, 다면체의 타입, 프레임에서 적어도 하나의 이미지의 배치 속성을 나타내는 서브 타입, 적어도 하나의 이미지와 다면체 간의 매핑 관계를 포함하는 지오메트리(geometry) 정보를 포함할 수 있다.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.12.2017]　
한 실시 예에 따르면, 메타데이터들은 DASH에서 정의하는
Figure WO-DOC-FIGURE-324-1
를 사용하여 전달되거나
Figure WO-DOC-FIGURE-324-2
parameter 에 정의되어 전송될 수 있으며 Meta Data의 Representaion은 일 예로 <EssentialPropertyschemeIdUri="urn:mpeg:dash:vrd:2016" value="0,8,1,0,3"/>으로 표현될 수 있다. 또한, 메타데이터에 포함된 패딩 정보(예를 들어, 패딩 영역의 크기, 해상도 등)를 이용하여, 복수의 이미지 간의 경계를 렌더링할 수 있다.
도 25는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 방법에 따르면, 3차원 다면체의 각 면이 매핑된 복수의 이미지 영역을 포함하는 입력 프레임을 수신하고(S2510), 메타데이터에 포함된 패딩 정보를 이용하여 입력 프레임 중 적어도 일부를 포함하는 출력 프레임을 렌더링하는 과정을 포함할 수 있다(S2520). 이 경우,렌더링하는 과정은, 패딩 정보에 기초하여 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역을 결정하고, 결정된 패딩 영역에 기초하여, 다면체의 적어도 하나의 면과 적어도 하나의 면에 연접하는 다면체의 다른 면의 경계를 렌더링할 수 있다.
이 경우, 메타데이터는, 3차원 다면체의 각 면과 복수의 이미지 영역 각각의 매핑 관계를 나타내는 배열 속성 정보를 더 포함하고, 렌더링하는 과정은, 배열 속성 정보에 기초하여, 복수의 이미지 영역 중 다면체의 적어도 하나의 면과 적어도 하나의 면에 연접하는 다면체의 다른 면에 대응하는 이미지 영역을 결정하고, 결정된 이미지 영역에 기초하여 다면체의 면 중 적어도 일부를 포함하는 출력 프레임을 렌더링할 수 있다.
또한, 패딩 정보는, 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역의 크기 정보 및 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나의 해상도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 렌더링하는 방법은, 다면체의 적어도 하나의 면의 해상도가 다면체의 적어도 하나의 면과 다른 면의 해상도보다 높은 경우, 다면체의 적어도 하나의 면과 다른 면에 포함되는 패딩 영역 중 경계를 렌더링하는데 이용되는 영역의 크기보다, 다면체의 적어도 하나의 면에 포함되는 패딩 영역 중 경계를 렌더링하는데 이용되는 영역의 크기를 더 크게 설정하여 경계를 렌더링할 수 있다.
한편, 패딩 영역의 크기는, 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 대응하는 3차원 다면체의 면의 크기 및 해상도 중 적어도 하나에 비례할 수 있다.
도 26은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 영상 처리 방법에 따르면, 입력 프레임 및 메타데이터를 수신하고(S2610), 입력 프레임 및 메타데이터에 기초하여, 다면체의 각 면의 이미지가 매핑된 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나를 포함하는 출력 프레임을 생성할 수 있다(S2620). 여기서, 생성하는 과정은, 메타데이터에 포함된 패딩 정보에 기초하여, 적어도 하나의 패딩 영역을 생성하고, 생성된 적어도 하나의 패딩 영역을 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함하여 출력 프레임을 생성할 수 있다.
이 경우, 메타데이터는, 다면체의 각 면과 복수의 이미지 영역 각각의 매핑 관계를 나타내는 배열 속성 정보를 더 포함하고, 생성하는 과정은, 배열 속성 정보에 기초하여, 다면체의 각 면의 이미지를 복수의 이미지 영역으로 매핑할 수 있다.
또한, 패딩 정보는, 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역의 크기 정보 및 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나의 해상도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 패딩 영역의 크기는, 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 대응되는 다면체의 면의 크기 및 해상도 중 적어도 하나에 비례할 수 있다.
한편, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 다른 영상 처리 방법은 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램 코드로 구현되어 다양한 비 일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장된 상태로 프로세서에 의해 실행되도록 각 서버 또는 기기들에 제공될 수 있다.
일 예로, 3차원 다면체의 각 면이 매핑된 복수의 이미지 영역을 포함하는 입력 프레임 및 메타데이터를 수신하는 과정 및 메타데이터에 포함된 패딩 정보에 기초하여 입력 프레임 중 적어도 일부를 포함하는 출력 프레임을 렌더링하는 과정을 수행하는 프로그램이 저장된 비 일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다. 여기서, 렌더링하는 과정은, 패딩 정보에 기초하여, 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역을 결정하고, 결정된 패딩 영역에 기초하여, 다면체의 적어도 하나의 면과 적어도 하나의 면에 연접하는 다면체의 다른 면의 경계를 렌더링할 수 있다.
다른 예로, 입력 프레임 및 메타데이터를 수신하는 과정 및 입력 프레임 및 메타데이터에 기초하여, 다면체의 각 면의 이미지가 매핑된 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나를 포함하는 출력 프레임을 생성하는 과정을 수행하는 프로그램이 저장된 비 일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다. 여기서, 생성하는 과정은, 메타데이터에 포함된 패딩 정보에 기초하여, 적어도 하나의 패딩 영역을 생성하고, 생성된 적어도 하나의 패딩 영역을 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함하여 출력 프레임을 생성할 수 있다.
비 일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (15)

  1. 영상 처리 장치에 있어서,
    다면체의 각 면에 대응되는 복수의 이미지 영역을 포함하는 입력 프레임 및 메타데이터를 수신하는 수신부; 및
    상기 메타데이터에 포함된 패딩 정보에 기초하여, 상기 입력 프레임 중 적어도 일부를 포함하는 출력 프레임을 렌더링하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 패딩 정보에 기초하여, 상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역을 결정하고, 상기 결정된 패딩 영역에 기초하여, 상기 다면체의 적어도 하나의 면과 상기 적어도 하나의 면에 연접하는 상기 다면체의 다른 면의 경계를 렌더링하는, 영상 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메타데이터는,
    상기 다면체의 각 면과 상기 복수의 이미지 영역 각각의 매핑 관계를 나타내는 배열 속성 정보를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 배열 속성 정보에 기초하여, 상기 복수의 이미지 영역 중 상기 다면체의 적어도 하나의 면과 상기 적어도 하나의 면에 연접하는 상기 다면체의 다른 면에 대응하는 이미지 영역을 결정하고, 상기 결정된 이미지 영역에 기초하여 상기 다면체의 적어도 하나의 면과 상기 적어도 하나의 면에 연접하는 상기 다면체의 다른 면을 렌더링하는, 영상 처리 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 패딩 정보는,
    상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역의 크기 정보 및 상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나의 해상도 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 영상 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 다면체의 적어도 하나의 면의 해상도가 상기 다면체의 상기 적어도 하나의 면과 다른 면의 해상도보다 높은 경우, 상기 다면체의 적어도 하나의 면과 다른 면에 포함되는 패딩 영역 중 상기 경계를 렌더링하는데 이용되는 영역의 크기보다, 상기 다면체의 적어도 하나의 면에 포함되는 패딩 영역 중 상기 경계를 렌더링하는데 이용되는 영역의 크기를 더 크게 설정하여 상기 경계를 렌더링하는, 영상 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 패딩 영역의 크기는,
    상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 대응하는 상기 다면체의 면의 크기 및 해상도 중 적어도 하나에 비례하는, 영상 처리 장치.
  6. 영상 처리 장치에 있어서,
    입력 프레임 및 메타데이터를 저장하는 저장부; 및
    상기 입력 프레임 및 상기 메타데이터에 기초하여, 다면체의 각 면의 이미지가 매핑된 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나를 포함하는 출력 프레임을 생성하고, 생성된 출력 프레임이 저장되도록 상기 저장부를 제어하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 메타데이터에 포함된 패딩 정보에 기초하여, 적어도 하나의 패딩 영역을 생성하고, 상기 생성된 적어도 하나의 패딩 영역을 상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함하여 상기 출력 프레임을 생성, 영상 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 메타데이터는,
    상기 다면체의 각 면과 상기 복수의 이미지 영역 각각의 매핑 관계를 나타내는 배열 속성 정보를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 배열 속성 정보에 기초하여, 상기 다면체의 각 면의 이미지를 상기 복수의 이미지 영역으로 매핑하는, 영상 처리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 패딩 정보는,
    상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역의 크기 정보 및 상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나의 해상도 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 영상 처리 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 패딩 영역의 크기는,
    상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 대응되는 상기 다면체의 면의 크기 및 해상도 중 적어도 하나에 비례하는, 영상 처리 장치.
  10. 영상 처리 방법에 있어서,
    다면체의 각 면에 대응되는 복수의 이미지 영역을 포함하는 입력 프레임 및 메타데이터를 수신하는 과정; 및
    메타데이터에 포함된 패딩 정보에 기초하여 입력 프레임 중 적어도 일부를 포함하는 출력 프레임을 렌더링하는 과정;을 포함하고
    상기 렌더링하는 과정은,
    상기 패딩 정보에 기초하여, 상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역을 결정하고, 상기 결정된 패딩 영역에 기초하여, 상기 다면체의 적어도 하나의 면과 상기 적어도 하나의 면에 연접하는 상기 다면체의 다른 면의 경계를 렌더링하는, 영상 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 메타데이터는,
    상기 다면체의 각 면과 상기 복수의 이미지 영역 각각의 매핑 관계를 나타내는 배열 속성 정보를 더 포함하고,
    상기 렌더링하는 과정은,
    상기 배열 속성 정보에 기초하여, 상기 복수의 이미지 영역 중 상기 다면체의 적어도 하나의 면과 상기 적어도 하나의 면에 연접하는 상기 다면체의 다른 면에 대응하는 이미지 영역을 결정하고, 상기 결정된 이미지 영역에 기초하여 상기 다면체의 적어도 하나의 면과 상기 적어도 하나의 면에 연접하는 상기 다면체의 다른 면을 렌더링하는, 영상 처리 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 패딩 정보는,
    상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함되는 패딩 영역의 크기 정보 및 상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나의 해상도 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 영상 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 렌더링하는 방법은,
    상기 다면체의 적어도 하나의 면의 해상도가 상기 다면체의 상기 적어도 하나의 면과 다른 면의 해상도보다 높은 경우, 상기 다면체의 적어도 하나의 면과 다른 면에 포함되는 패딩 영역 중 상기 경계를 렌더링하는데 이용되는 영역의 크기보다, 상기 다면체의 적어도 하나의 면에 포함되는 패딩 영역 중 상기 경계를 렌더링하는데 이용되는 영역의 크기를 더 크게 설정하여 상기 경계를 렌더링하는, 영상 처리 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 패딩 영역의 크기는,
    상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 대응하는 상기 다면체의 면의 크기 및 해상도 중 적어도 하나에 비례하는, 영상 처리 방법.
  15. 영상 처리 방법에 있어서,
    입력 프레임 및 메타데이터를 수신하는 과정; 및
    상기 입력 프레임 및 상기 메타데이터에 기초하여, 다면체의 각 면의 이미지가 매핑된 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나를 포함하는 출력 프레임을 생성하는 과정;을 포함하고,
    상기 생성하는 과정은,
    상기 메타데이터에 포함된 패딩 정보에 기초하여, 적어도 하나의 패딩 영역을 생성하고, 상기 생성된 적어도 하나의 패딩 영역을 상기 복수의 이미지 영역 중 적어도 하나에 포함하여 상기 출력 프레임을 생성하는, 영상 처리 방법.
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