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KR102212562B1 - 영상 처리 방법 및 이를 수행하는 영상 처리 장치 - Google Patents

영상 처리 방법 및 이를 수행하는 영상 처리 장치 Download PDF

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KR102212562B1
KR102212562B1 KR1020140062068A KR20140062068A KR102212562B1 KR 102212562 B1 KR102212562 B1 KR 102212562B1 KR 1020140062068 A KR1020140062068 A KR 1020140062068A KR 20140062068 A KR20140062068 A KR 20140062068A KR 102212562 B1 KR102212562 B1 KR 102212562B1
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백종인
안이준
박원상
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

영상 처리 방법은 시각 조건을 갖는 컨텐츠 영상을 영상 표시부로 출력하고, 기 설정된 주기로 반복되는 변경 시점을 기준으로 변경 시점 이후 프레임의 컨텐츠 영상의 시각 조건을 변경 시점 이전 프레임의 컨텐츠 영상의 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경시킨다.

Description

영상 처리 방법 및 이를 수행하는 영상 처리 장치{METHOD OF PROCESSING AN IMAGE AND AN IMAGE PROCESSING DEVICE FOR PERFORMEING THE SAME}
본 발명은 영상 처리 방법 및 영상 처리 방법을 수행하는 영상 처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 표시 장치에 적용되는 영상 처리 방법 및 영상 처리 방법을 수행하는 영상 처리 장치에 관한 것이다.
최근 얇은 두께 및 낮은 소비 전력을 갖는 다양한 표시 패널이 개발됨에 따라, 표시 패널은 다양한 전자기기에 활용되고 있다. 예를 들어, 휴대폰 및 태블릿 PC는 휴대성이 뛰어나서, 시간과 장소에 상관없이 다양한 컨텐츠를 제공할 수 있다. 이에, 사람들은 외부에서도 휴대폰 및 테블릿 PC를 통해 컨텐츠 영상을 시청하게 되었고, 컨텐츠 영상을 시청하는 시간이 증가되고 있다.
그러나, 시청자가 장시간 컨텐츠 영상을 시청할 경우, 영상 표시부에서 발생되는 전자파와 빛 때문에 눈이 쉽게 피로해 질 수 있고, 시력 저하가 쉽게 발생될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 시청자의 눈을 보호하는 영상 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 시청자의 눈을 보호하는 영상 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 방법은 시각 조건을 갖는 컨텐츠 영상을 영상 표시부로 출력하고, 기 설정된 주기로 반복되는 변경 시점을 기준으로 상기 변경 시점 이후 프레임의 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건을 상기 변경 시점 이전 프레임의 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경시킬 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 변경 시점은 평균적인 사람의 눈 깜박임 주기로 반복될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건은 상기 컨텐츠 영상의 색, 색 온도, 휘도 및 감마지수 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건은 상기 변경 시점 이전 프레임까지 일정하게 유지되다가 상기 변경 시점 이후 프레임에서 상기 변경 시점 이전 프레임의 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건은 상기 변경 시점 이전 프레임까지 평균적인 사람의 눈에 미인식(unrecognized)되도록 미세하게 변경되다가 상기 변경 시점 이후 프레임에서 상기 변경 시점 이전 프레임의 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건은 기 설정된 색의 맥-아담(Mac-Adam)타원에 기초하여 변경될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건은 상기 맥-아담 타원의 면적을 초과하는 초과 면적을 갖는 외부 타원 내에서 변경될 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 방법은 컨텐츠 영상을 수신하고, 시각 조건을 갖는 동조 영상을 평균적인 사람의 눈에 미인식(unrecognized)되도록 상기 컨텐츠 영상에 동조시키며, 상기 동조 영상이 동조된 상기 컨텐츠 영상을 영상 표시부로 출력하고, 기 설정된 주기로 반복되는 변경 시점을 기준으로 상기 변경 시점 이후 프레임의 상기 동조 영상의 상기 시각 조건을 상기 변경 시점 이전 프레임의 상기 동조 영상의 상기 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경시킬 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 영상 처리 방법은 상기 동조 영상을 상기 컨텐츠 영상에 동조시키기 위해, 평균적인 사람의 눈에 미인식되도록 상기 동조 영상의 계조값을 조절하고, 상기 조절된 계조값을 갖는 상기 동조 영상을 상기 컨텐츠 영상에 합성할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 동조 영상의 상기 시각 조건은 상기 동조 영상의 색, 색 온도, 휘도 및 감마지수 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 동조 영상의 상기 시각 조건은 상기 변경 시점 이전 프레임까지 일정하게 유지되다가 상기 변경 시점 이후 프레임에서 상기 변경 시점 이전 프레임의 상기 동조 영상의 상기 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 동조 영상의 상기 시각 조건은 상기 변경 시점 이전 프레임까지 평균적인 사람의 눈에 미인식되도록 미세하게 변경되다가 상기 변경 시점 이후 프레임에서 상기 변경 시점 이전 프레임의 상기 동조 영상의 상기 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 동조 영상의 상기 시각 조건은 기 설정된 색의 맥-아담(Mac-Adam)타원에 기초하여 변경될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 시각 조건은 상기 맥-아담 타원의 면적을 초과하는 초과 면적을 갖는 외부 타원 내에서 변경될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 변경 시점은 평균적인 사람의 눈 깜박임 주기로 반복될 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 장치는 시각 조건을 포함하는 컨텐츠 영상을 외부로부터 수신하는 영상 수신부, 기 설정된 주기로 반복되는 변경 시점을 기준으로 상기 변경 시점 이후 프레임의 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건을 상기 변경 시점 이전 프레임의 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경시키는 변조부, 상기 변조부와 연결되고, 상기 변경 시점 및 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건에 대한 변경 방법을 저장하는 메모리, 및 상기 컨텐츠 영상을 상기 영상 표시부로 출력하는 영상 데이터 출력부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건은 상기 컨텐츠 영상의 색, 색 온도, 휘도 및 감마지수 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 변조부는 상기 변경 시점 및 상기 변경 방법에 기초하여 상기 영상 표시부의 상기 휘도 또는 상기 감마지수를 변경하는 제어 신호를 생성하고, 상기 영상 표시부의 상기 휘도 또는 상기 감마지수는 상기 제어 신호에 기초하여 변경될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 변조부는 상기 영상 수신부로부터 상기 컨텐츠 영상의 영상 데이터를 수신하며, 상기 변경 시점 및 상기 변경 방법에 기초하여 상기 영상 데이터를 변조하여 변조 데이터를 생성하고, 상기 영상 데이터 출력부는 상기 변조부로부터 상기 변조 데이터를 수신하며, 상기 변조 데이터를 상기 영상 표시부로 출력할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 변조부는 상기 변경 시점 및 상기 변경 방법에 기초하여 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건을 상기 변경 시점 이전 프레임까지 평균적인 사람의 눈에 미인식되도록 미세하게 변경시키다가 상기 변경 시점 이후 프레임에서 상기 변경 시점 이전 프레임의 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 방법은 컨텐츠 영상 또는 동조 영상의 시각 조건을 기 설정된 주기로 반복되는 변경 시점을 기준으로 불연속적으로 변경함으로써, 매 변경 시점마다 시청자의 눈을 자극할 수 있다. 이에, 시청자는 매 변경 시점마다 무의식적으로 눈을 깜박일 수 있다. 또한, 영상 처리 방법은 동조 영상을 사람의 눈에 미인식되도록 잔상의 형태로 컨텐츠 영상에 합성할 수 있다. 이에, 합성 영상은 컨텐츠 영상으로부터 크게 왜곡되지 않을 수 있다. 따라서, 시청자는 장시간 컨텐츠를 시청하더라도 눈이 피로하지 않으며, 영상 처리 방법은 시청자의 안구 건조증 및 시력 저하를 효과적으로 예방할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 컨텐츠 영상의 시각 조건을 기 설정된 주기로 반복되는 변경 시점을 기준으로 불연속적으로 변경시키는 변조부를 포함할 수 있다. 변조부는 매 변경 시점마다 컨텐츠 영상의 시각 조건을 불연속적으로 변경할 수 있다. 따라서, 시청자는 매 변경 시점마다 무의식적으로 눈을 깜박일 수 있고, 표시 장치는 시청자의 안구 건조증 및 시력 저하를 예방할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1는 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2a 내지 도 2c는 컨텐츠 영상의 시각 조건 레벨이 프레임에 따라 도 1의 영상 처리 방법에 의해 변화되는 예들을 나타내는 그래프들이다.
도 3a 내지 도 3d는 도 1의 영상 처리 방법에 의해 컨텐츠 영상의 시각 조건이 변경되는 예를 프레임 별로 나타내는 영상들이다.
도 4는 도 1의 영상 처리 방법에 사용되는 맥 아담(Mac-Adam) 타원의 일 예를 나타내는 색 좌표이다.
도 5은 도 4의 맥 아담 타원을 사용하여 컨텐츠 영상의 시각 조건을 변경하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 컨텐츠 영상의 색 온도가 프레임에 따라 도 1의 영상 처리 방법에 의해 변화되는 예를 나타내는 그래프이다.
도 7은 도 6의 그래프에 따라 컨텐츠 영상의 색 온도를 변화시켰을 때, 개선되는 평균 눈 깜박임 횟수를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 도 8의 영상 처리 방법에 의해 동조 영상이 컨텐츠 영상에 합성되는 일 예를 나타내는 영상이다.
도 10a 내지 도 10c는 도 8의 영상 처리 방법에 의해 동조 영상의 시각 조건이 변경되는 예를 프레임 별로 나타내는 영상들이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 처리 장치를 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1는 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 방법을 나타내는 순서도이고, 도 2a 내지 도 2c는 컨텐츠 영상의 시각 조건 레벨이 프레임에 따라 도 1의 영상 처리 방법에 의해 변화되는 예들을 나타내는 그래프들이며, 도 3a 내지 도 3d는 도 1의 영상 처리 방법에 의해 컨텐츠 영상의 시각 조건이 변경되는 예를 프레임 별로 나타내는 영상들이다.
도 1 내지 도 3d를 참조하면, 도 1의 영상 처리 방법은 시각 조건을 갖는 컨텐츠 영상(110)을 표시(S110)하고, 기 설정된 주기로 반복되는 매 변경 시점(F1 내지 F6)마다, 상기 변경 시점(F1 내지 F6) 이후 프레임의 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건을 변경 시점(F1 내지 F6) 이전 프레임의 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경(S120)시킬 수 있다.
도 1의 영상 처리 방법은 시청자의 안구 건조증 및 시력 저하를 예방할 수 있다. 예를 들어, 도 1의 영상 처리 방법은 텔레비전(TV), 휴대폰, 노트북, 태블릿 PC, 컴퓨터 모니터, 전자 책 등과 같이 특정 컨텐츠를 장시간 표시하는 표시 장치에 적용되어 시청자로 하여금 무의식적으로 눈을 깜박이게 할 수 있다.
도 1의 영상 처리 방법은 컨텐츠 영상(110)을 출력 할 수 있다. 컨텐츠 영상(110)은 컨텐츠를 구성하는 영상일 수 있으며, 정지 영상 및/또는 동영상을 포함할 수 있다. 만약, 컨텐츠 영상(110)이 동영상을 포함하는 경우, 컨텐츠 영상(110)은 프레임에 따라 서로 상이한 영상들을 포함할 수 있다. 컨텐츠 영상(110)은 영상 데이터를 포함할 수 있다. 영상 데이터는 컨텐츠 영상(110)에 대한 디지털 및/또는 아날로그 신호들을 포함할 수 있다. 영상 데이터는 예를 들어, sRGB, scRGB, xvYCC, YCbCr, CIELAB, CIE-XYZ 등과 같은 디지털 신호를 포함할 수 있다. 영상 데이터는 영상 수신부를 통해 수신되어 영상 출력부를 통해 영상 표시부로 출력될 수 있다. 영상 데이터는 다양한 방법으로 수신될 수 있다. 예를 들어, 영상 데이터는 방송 네트워크를 통해 방송국으로부터 수신되거나 인터넷을 통해 외부 서버로부터 수신될 수 있다. 또한, 영상 데이터는 각종 저장 매체(예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD), 씨디(CD), 디브이디(DVD), 블루레이 디스크, 메모리 카드, USB 메모리 등)로부터 수신될 수 있다. 일 실시예에서, 영상 데이터는 영상 출력부를 통해 영상 표시부로 출력될 수 있다. 영상 표시부는 예를 들어, 표시 패널을 포함할 수 있으며, 컨텐츠 영상(110)을 표시할 수 있다. 다른 실시예에서, 영상 데이터는 영상 표시부로 출력되지 않고, 다른 영상 처리 장치로 출력될 수 있다.
도 1의 영상 처리 방법은 사람의 눈에 순간적으로 인식되도록 기 설정된 변경 시점(F1 내지 F6)마다 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건을 불연속적으로 변경할 수 있다. 안구 건조증 및 시력 저하를 예방하기 위해서 사람은 주기적으로 눈을 깜박일 필요가 있다. 일반적으로, 사람은 분당 약 15회 내지 20회 정도 눈을 깜박일 수 있다. 그러나, 사람이 장시간 컨텐츠를 시청할 경우, 눈 깜박임 횟수는 분당 약 5회 이하로 줄어들 수 있다. 눈 깜박임 횟수가 줄어들면, 안구 건조증이 심화될 수 있으며, 시력이 저하될 수 있다. 안구 건조증 및 시력 저하를 예방하기 위해, 도 1의 영상 처리 방법은 기 설정된 주기로 반복되는 매 변경 시점(F1 내지 F6)을 기준으로 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건을 변경시킬 수 있고, 이에 시청자는 주기적으로 자신도 모르게 눈을 깜박일 수 있다. 시각 조건은 사람의 눈을 자극할 수 있는 여러 시각적 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시각 조건은 컨텐츠 영상(110)의 색, 색 온도, 휘도, 감마지수 등을 포함할 수 있다. 사람의 신경은 역치 이하의 자극을 감지하지 못하므로, 사람의 시각 세포는 역치 이하의 색 변화, 색 온도 변화, 휘도 변화 및 감마지수 변화를 감지하지 못한다. 그러나, 역치 이상의 자극은 사람의 신경이 감지할 수 있으므로, 사람의 시각 세포는 역치 이상의 색 변화, 색 온도 변화, 휘도 변화 및 감마지수 변화를 감지할 수 있다. 사람의 눈에 역치 이상의 자극이 순간적으로 감지되면, 사람은 무의식적으로 눈을 깜박일 수 있다. 도 1의 영상 처리 방법은 상술한 현상을 이용하여, 시청자의 눈을 주기적으로 깜박이게 할 수 있다.
일 실시예에서, 도 1의 영상 처리 방법은 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건을 변경 시점(F1 내지 F6)마다 불연속적으로 변경시킬 수 있다. 도 2a 내지 도 2c에 도시된 그래프들에서, 그래프들의 세로축은 시각 조건 레벨(JND)을 나타내고, 그래프들의 가로축은 프레임(FRAME)을 나타낸다. 여기서, 시각 조건 레벨(JND)은 설명의 편의를 위해 시각 조건을 정량적인 값으로 변환한 것이며, 절대적인 값을 의미하지는 않는다. 예를 들어, 원본 컨텐츠 영상의 시각 조건이 기준 레벨(즉, 제로레벨)로 정의되면, 특정 프레임에서 컨텐츠 영상(110, 120, 130, 140)의 시각 조건과 원본 컨텐츠 영상의 시각 조건의 차이가 해당 프레임의 컨텐츠 영상(110, 120, 130, 140)의 시각 조건 레벨(JND)로 정의될 수 있다. 예를 들면, 원본 컨텐츠 영상의 색 온도가 6125 캘빈(K)이고, 제m 프레임(Fm)에서 컨텐츠 영상(130)의 색 온도가 6200K 라면, 6125K가 기준 레벨(즉, 제로레벨)로 정의 되고, 제m 프레임(Fm)에서 JND값은 75K (즉, 6200K 6125K = 75K)로 표시된다. 또한, 원본 컨텐츠 영상의 휘도가 300 니트(nit)이고, 제m 프레임(Fm)에서 컨텐츠 영상(130)의 휘도가 250nit라면, 300nit가 기준 레벨(즉, 제로레벨)로 정의 되고, 제m 프레임(Fm)에서 JND값은 50nit(즉, 300nit 250nit = -50nit)로 표시된다. 즉, 시각 조건 레벨(JND)는 시각 조건의 종류에 따라 다양한 수치 및 단위를 가질 수 있다. 시각 조건레벨(JND)은 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 매 변경 시점(F1 내지 F6)마다 불연속적으로 변경될 수 있다. 즉, 변경 시점(F1 내지 F6)을 기준으로 변경 시점(F1 내지 F6) 이전 프레임의 시각 조건 레벨(JND)과 변경 시점(F1 내지 F6) 이후 프레임의 시각 조건 레벨(JND)이 서로 다를 수 있다. 이 때, 변경 시점(F1 내지 F6) 이전 프레임의 시각 조건 레벨(JND)과 변경 시점(F1 내지 F6) 이후 프레임의 시각 조건 레벨(JND)차이값은 시각 조건 레벨 변화량(ΔJND)으로 표시된다. 상술한 바와 같이, 시청자가 무의식적으로 눈을 깜박이기 위해서는 시청자의 눈에 역치 이상의 자극을 주어야 한다. 도 1의 영상 처리 방법은 매 변경 시점(F1 내지 F6)마다 컨텐츠 영상(110) 시각 조건을 불연속적으로 변화시켜 시청자의 눈에 역치 이상의 자극을 줄 수 있다. 시청자의 눈에 역치 이상의 자극을 주기 위해, 시각 조건 레벨 변화량(ΔJND)은 평균적인 사람의 눈에 의해 인식되어야 한다. 따라서, 시각 조건 레벨 변화량(ΔJND)은 기 설정된 임계값 이상의 값을 가질 수 있다. 상기 임계값은 평균적인 사람 눈의 민감도를 기준으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 컨텐츠 영상(110)의 색, 색 온도, 휘도 또는 감마지수를 포함할 수 있으므로, 상기 임계값은 평균적인 사람의 눈이 구분할 수 있는 최소의 색 변화량, 최소의 색 온도 변화량, 최소의 휘도 변화량 또는 최소의 감마지수 변화량을 의미할 수 있다. 결과적으로, 도 1의 영상 처리 방법은 매 변경 시점(F1 내지 F6)마다, 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건을 이전 프레임의 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경시킬 수 있으며, 이를 통해 시청자의 눈을 주기적으로 자극할 수 있다.
일 실시예에서, 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 도 2a 도시된 그래프와 같이 변경될 수 있다. 즉, 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 변경 시점(F1, F2) 이전 프레임까지 평균적인 사람의 눈에 의해 미인식(unrecognized)되도록 미세하게 변경되다가 변경 시점(F1, F2) 이후 프레임에서 변경 시점(F1, F2) 이전 프레임의 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경 될 수 있다. 예를 들어, 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 제1 변경 시점(F1)까지 제1 시각 조건 레벨(JND1)로 미세하게 연속적으로 변경될 수 있다. 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건이 프레임에 따라 변화되는 모습이 도 3a 내지 도 3d에 도시된다. 설명의 편의를 위해 도 3a 내지 도 3d에서 컨텐츠 영상(110, 120, 130, 140)들의 시각 조건 변화는 컨텐츠 영상(110, 120, 130, 140)의 음영이 변하는 모습으로 도시되어 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 제m-2 프레임(Fm-2)에서 컨텐츠 영상(110)은 원본 컨텐츠 영상과 실질적으로 동일한 시각 조건을 가질 수 있다. 제m-2 프레임(Fm-2)은 예를 들어, 시작 프레임일 수 있다. 제m-2 프레임(Fm-2)에서 컨텐츠 영상(110)은 원본 컨텐츠 영상과 동일한 시각 조건을 가지므로, 제m-2 프레임(Fm-2) 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건 레벨(JND)은 제로레벨일 수 있다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 제m-1 프레임(Fm-1)에서 컨텐츠 영상(120)의 시각 조건은 미세하게 변할 수 있다. 예를 들어, 제m-1 프레임(Fm-1) 컨텐츠 영상(120)의 시각 조건 레벨(JND)은 제로레벨에서 약간 상승할 수 있다. 그러나, 시각 조건 레벨(JND)의 상승은 미세하여 평균적인 사람은 제m-2 프레임(Fm-2)의 시각 조건 레벨(JND)과 제m-1 프레임(Fm-1)의 시각 조건 레벨(JND)을 서로 구별하지 못할 수 있다. 비록, 설명의 편의를 위해, 도 3a의 컨텐츠 영상(110)과 도 3b의 컨텐츠 영상(120)이 각각 서로 구별되는 음영을 가지지만, 제m-2 프레임(Fm-2) 컨텐츠 영상(110)은 제m-1 프레임(Fm-1) 컨텐츠 영상(120)과 유사할 수 있으며, 사람의 눈은 양자를 서로 구별하지 못할 수 있다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 제m 프레임(Fm)에서 컨텐츠 영상(130)의 시각 조건은 제m-1 프레임(Fm-1) 컨텐츠 영상(120)으로부터 미세하게 변할 수 있다. 즉, 제m 프레임(Fm) 컨텐츠 영상(130)의 시각 조건 레벨(JND)은 제m-1 프레임(Fm-1) 컨텐츠 영상(120)의 시각 조건 레벨(JND)보다 미세하게 상승할 수 있다. 그러나, 시각 조건 레벨(JND)의 상승은 미세하여 평균적인 사람은 제m-1 프레임(Fm-1)의 시각 조건 레벨(JND)과 제m 프레임(Fm)의 시각 조건 레벨(JND)을 서로 구별하지 못할 수 있다. 비록, 설명의 편의를 위해, 도 3b의 컨텐츠 영상(120)과 도 3c의 컨텐츠 영상(130)은 각각 서로 구별되는 음영을 가지지만, 제m-1 프레임(Fm-1) 컨텐츠 영상(120)은 제m 프레임(Fm) 컨텐츠 영상(130)과 유사할 수 있으며, 사람의 눈은 양자를 서로 구별하지 못할 수 있다. 도 3d에 도시된 바와 같이, 컨텐츠 영상(140)의 시각 조건은 제m+1 프레임(Fm+1)에서 불연속적으로 변할 수 있다. 즉, 제m+1 프레임(Fm+1) 컨텐츠 영상(140)의 시각 조건 레벨(JND)과 제m 프레임(Fm) 컨텐츠 영상(130)의 시각 조건 레벨(JND)은 큰 차이를 가질 수 있다. 제m 프레임(Fm)은 예를 들어, 제1 변경 시점(F1) 이전 프레임일 수 있으며, 제m+1 프레임(Fm+1)은 예를 들어, 제1 변경 시점(F1) 이후 프레임일 수 있다. 시청자는 제1 변경 시점(F1)을 기준으로 불연속적으로 변경되는 시각 조건의 변화를 순간적으로 감지할 수 있다. 즉, 도 3c의 컨텐츠 영상(130)과 도 3d의 컨텐츠 영상(140)의 시각 조건은 명확한 차이를 보이며, 시청자는 그 차이를 감지할 수 있다. 따라서, 시청자는 제1 변경 시점(F1)을 기준으로 무의식적으로 눈을 깜박일 수 있다. 컨텐츠 영상(110) 시각 조건의 불연속적인 변화는 기 설정된 주기로 반복되는 매 변경 시점(F1 내지 F6)마다 주기적으로 발생 될 수 있다. 예를 들어, 도 2a에 도시된 바와 같이, 제1 변경 시점(F1)까지 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건 레벨(JND)은 제1 시각 조건 레벨(JND1)로 연속적으로 미세하게 상승하며, 제1 변경 시점(F1)에서 시각 조건 레벨(JND)은 불연속적으로 제로레벨로 떨어 질 수 있다. 제1 변경 시점(F1) 이후, 시각 조건 레벨(JND)은 다시 제1 시각 조건 레벨(JND1)로 연속적으로 상승하며, 제2 변경 시점(F2)에서 시각 조건 레벨(JND)은 불연속적으로 제로레벨로 떨어 질 수 있다. 시청자는 제1 변경 시점(F1) 및 제2 변경 시점(F2)에서 각각 무의식적으로 눈을 깜박일 수 있다. 제1 변경 시점(F1) 및 제2 변경 시점(F2)에서 발생되는 시각 조건의 변화는 사람의 눈에 감지되어야 하므로, 제1 변경 시점(F1)에서의 제1 시각 조건 레벨 변화량(ΔJND1) 및 제2 변경 시점(F2)에서의 제2 시각 조건 레벨 변화량(ΔJND2)은 각각 임계값보다 큰 값을 가질 수 있다. 즉, 제1 시각 조건 레벨 변화량(ΔJND1) 및 제2 시각 조건 레벨 변화량(ΔJND2)은 사람의 눈이 구분할 수 있는 최소한의 색 변화량, 최소한의 색 온도 변화량, 최소한의 휘도 변화량, 또는 최소한의 감마지수 변화량 이상의 값을 가질 수 있다. 도 2a에 의하면, 시청자는 제1 프레임에서 제1 변경 시점(F1) 이전 프레임까지, 그리고 제1 변경 시점(F1) 이후 프레임에서 제2 변경 시점(F2) 이전 프레임까지 연속적으로 변하는 컨텐츠 영상(110, 120, 130)의 시각 조건은 감지할 수 없고, 제1 변경 시점(F1) 이전 프레임과 제1 변경 시점(F1) 이후 프레임 사이에서 불연속적으로 변하는 컨텐츠 영상(130, 140)의 시각 조건, 및 제2 변경 시점(F2) 이전 프레임과 제2 변경 시점(F2) 이후 프레임 사이에서 불연속적으로 변하는 컨텐츠 영상의 시각 조건만 감지할 수 있다. 따라서, 시청자는 변경 시점(F1, F2)마다 무의식적으로 눈을 깜박일 수 있다. 한편, 도 1의 영상 처리 방법은 컨텐츠 영상(110, 120, 130, 140)과 상이한 영상을 중간에 삽입하거나, 컨텐츠 영상(110, 120, 130, 140)을 지나치게 왜곡시키지 않고, 컨텐츠 영상(110, 120, 130, 140)의 시각 조건을 순간적으로 변경시키므로, 시청자는 계속해서 컨텐츠 영상(110, 120, 130, 140)을 집중해서 시청할 수 있다.
일 실시예에서, 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 도 2b 도시된 그래프와 같이 변경될 수 있다. 즉, 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 변경 시점(F3, F4) 이전 프레임까지 일정하게 유지되다가 변경 시점(F3, F4) 이후 프레임에서 변경 시점(F3, F4) 이전 프레임의 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경될 수 있다. 예를 들어, 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 제3 변경 시점(F3) 이전 프레임까지 제3 시각 조건 레벨(JND3)로 일정하게 유지되다가 제3 변경 시점(F3) 이후 프레임에서 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 제3 시각 조건 레벨(JND3)에서 제4 시각 조건 레벨(JND4)로 불연속적으로 변경될 수 있다. 또한, 제3 변경 시점(F3) 이후 프레임에서 제4 변경 시점(F4) 이전 프레임까지 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 제4 시각 조건 레벨(JND4)로 일정하게 유지되다가 제4 변경 시점(F4) 이후 프레임에서 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 제4 시각 조건 레벨(JND4)에서 제3 시각 조건 레벨(JND3)로 불연속적으로 변경될 수 있다. 변경 시점(F3, F4)이전 프레임까지 표시되는 컨텐츠 영상(110, 120, 130)들이 원본 컨텐츠 영상으로부터 왜곡되지 않도록, 각 변경 시점(F3, F4)이전 프레임까지 표시되는 컨텐츠 영상(110, 120, 130)들의 시각 조건과 원본 컨텐츠 영상의 시각 조건은 서로 유사할 수 있다. 즉, 제3 시각 조건 레벨(JND3)과 제4 시각 조건 레벨(JND4)은 각각 제로레벨에 근접한 값을 가질 수 있다. 그러나, 제3 변경 시점(F3)에서 제3 시각 조건 레벨 변화량(ΔJND3)과 제4 변경 시점(F4)에서 제4 시각 조건 레벨 변화량(ΔJND4)은 각각 사람의 눈에 인식되어야 하므로, 제3 시각 조건 레벨 변화량(ΔJND3)과 제4 시각 조건 레벨 변화량(ΔJND4)은 임계값보다 클 수 있다. 즉, 제3 시각 조건 레벨(JND3)과 제4 시각 조건 레벨(JND4)은 임계값 이상의 차이를 가질 수 있다. 따라서, 시청자는 제3 변경 시점(F3) 및 제4 변경 시점(F4)에서 무의식적으로 눈을 깜박일 수 있다. 도 2b에 의하면, 매 변경 시점(F3, F4)마다 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건이 주기적으로 반전될 수 있다. 제3 시각 조건 레벨(JND3)과 제4 시각 조건 레벨(JND4)은 각각 제로레벨에 근접한 값을 가지므로, 표시되는 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 원본 컨텐츠 영상의 시각 조건과 매우 유사할 수 있다. 따라서, 시청자는 왜곡되지 않은 컨텐츠를 안정적으로 시청할 수 있고, 변경 시점(F3, F4)마다 안정적으로 눈을 깜박일 수 있다.
일 실시예에서, 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 도 2c 도시된 그래프와 같이 변경될 수 있다. 즉, 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 변경 시점(F5, F6) 이전 프레임까지 일정하게 유지되다가 변경 시점(F5, F6) 이후 프레임에서 변경 시점(F5, F6) 이전 프레임의 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 순간적으로 크게 변경될 수 있다. 예를 들어, 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 제5 변경 시점(F5) 이전 프레임까지 제5 시각 조건 레벨(JND5)로 일정하게 유지되다가 제5 변경 시점(F5) 이후 프레임에서 순간적으로 제8 시각 조건 레벨(JND8)로 변경될 수 있다. 또한, 그 이후 프레임에서 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 제8 시각 조건 레벨(JND8)에서 제6 시각 조건 레벨(JND6)로 다시 감소하고, 감소된 시점부터 제6 변경 시점(F6) 이전 프레임까지 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 제6 시각 조건 레벨(JND6)으로 일정하게 유지될 수 있다. 또한, 제6 변경 시점(F6) 이후 프레임에서 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 순간적으로 제7 시각 조건 레벨(JND7)로 변경될 수 있으며, 그 이후 프레임에서 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 제7 시각 조건 레벨(JND7)에서 제5 시각 조건 레벨(JND5)로 다시 감소할 수 있다. 즉, 매 변경 시점(F5, F6) 이후 프레임에서 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건 레벨(JND)은 기 설정된 피크값을 가질 수 있다. 따라서, 도 1의 영상 처리 방법은 매 변경 시점(F5, F6)마다 사람의 눈에 큰 자극을 줄 수 있고, 시청자는 매 변경 시점(F5, F6)마다 확실하게 눈을 깜박일 수 있다. 원본 컨텐츠 영상의 왜곡을 방지하기 위해, 변경 시점(F5, F6) 이전 프레임까지 표시되는 컨텐츠 영상(110, 120, 130)의 시각 조건과 원본 컨텐츠 영상의 시각 조건은 서로 유사할 수 있고, 제5 시각 조건 레벨(JND5)과 제6 시각 조건 레벨(JND6)은 각각 제로레벨에 근접한 값을 가질 수 있다. 그러나, 시청자의 눈을 자극하기 위해, 제5 변경 시점(F5)에서 제5 시각 조건 레벨 변화량(ΔJND5)과 제6 변경 시점(F6)에서 제6 시각 조건 레벨 변화량(ΔJND6)은 임계값보다 클 수 있다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 제5 시각 조건 레벨 변화량(ΔJND5)은 제5 시각 조건 레벨(JND5)과 제8 시각 조건 레벨(JND8)의 차이값일 수 있고, 제6 시각 조건 레벨 변화량(ΔJND6)은 제6 시각 조건 레벨(JND6)과 제7 시각 조건 레벨(JND7)의 차이값일 수 있다. 예를 들어, 제5 시각 조건 레벨 변화량(ΔJND5) 및 제6 시각 조건 레벨 변화량(ΔJND6)은 각각 임계값보다 약, 5배 클 수 있다. 일 실시예에서, 컨텐츠 영상(110)은 변경 시점(F5, F6) 이후 하나의 프레임에서만 제7 시각 조건 레벨(JND7) 및 제8 시각 조건 레벨(JND8)을 가질 수 있다. 제7 시각 조건 레벨(JND7) 및 제8 시각 조건 레벨(JND8)은 각각 제로레벨과 큰 차이를 가지므로, 컨텐츠 영상(110)의 색, 색 온도, 휘도 또는 감마지수는 제5 변경 시점(F5) 및 제6 변경 시점(F6)에서 크게 변할 수 있다. 따라서, 제5 변경 시점(F5) 이후 프레임 및 제6 변경 시점(F6) 이후 프레임에서 컨텐츠 영상(110)은 원본 컨텐츠 영상으로부터 왜곡된 색, 색 온도, 휘도 또는 감마지수를 가질 수 있으며, 시청자는 제5 변경 시점(F5) 및 제6 변경 시점(F6)에서 무의식적으로 눈을 깜박일 수 있다. 그러나, 왜곡된 컨텐츠 영상은 한 프레임에서만 순간적으로 시인되므로, 시청자는 계속해서 컨텐츠에 집중할 수 있다.
도 4는 도 1의 영상 처리 방법에 사용되는 맥 아담(Mac-Adam) 타원의 일 예를 나타내는 색 좌표고, 도 5은 도 4의 맥 아담 타원을 사용하여 컨텐츠 영상의 시각 조건을 변경하는 방법을 나타내는 도면이다.
일 실시예에서, 도 1의 영상 처리 방법은 맥 아담 타원(200)에 기초하여 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건을 변경할 수 있다. 맥 아담 타원(200)은 평균 적인 사람의 눈을 기준으로 타원의 중심 색(210)과 서로 구별되지 않는 색들이 색 좌표 상에서 형성하는 타원을 의미한다. 따라서, 평균적인 사람의 눈은 맥 아담 타원(200)의 중심 색(210)과 맥 아담 타원 내의 색들을 서로 구별하지 못한다. 상기 색 좌표는 예를 들어, CIE 1931 색 좌표가 사용될 수 있으나, 색 좌표가 이에 한정되는 것은 아니다. 설명의 편의를 위해, 도 4에는 CIE 1931 색 좌표가 도시되어 있다. 도 1의 영상 처리 방법은 맥 아담 타원(200)에 기초하여 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건을 변경할 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 도 1의 영상 처리 방법은 변경 시점(F1 내지 F6) 이전 프레임까지 컨텐츠 영상(110)의 색을 연속 궤적(CP1 또는 CP2)을 따라 연속적으로 변경시키다가 변경 시점(F1 내지 F6) 이후 프레임에서 컨텐츠 영상(110)의 색을 불연속 궤적(DP)을 따라 불연속적으로 변경시킬 수 있다. 즉, 도 2a에 도시된 그래프와 같은 방법으로 컨텐츠 영상(110)의 색을 변화시키는 경우, 컨텐츠 영상(110)의 색은 제1 변경 시점(F1) 이전 프레임까지 연속 궤적(CP1 또는 CP2)을 따라 연속적으로 변경될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 변경 시점(F1) 이전 프레임까지 변경되는 컨텐츠 영상(110)의 색 변화는 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되지 않아야 하므로, 컨텐츠 영상(110)의 색을 미세하게 변경시키는 방법이 요구된다. 일 실시예에서, 도 1의 영상 처리 방법은 맥 아담 타원(200)을 포위하는 외부 타원(230)에 기초하여 컨텐츠 영상(110)의 색을 미세하게 변경시킬 수 있다. 외부 타원(230)은 맥 아담 타원(200)의 면적을 초과하는 초과 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 외부 타원(230)은 맥 아담 타원(200) 면적의 약 3배 면적을 가질 수 있다. 비록, 맥 아담 타원(200) 밖의 색들은 사람의 눈에 의해 서로 구별될 수 있지만, 여전히 외부 타원(230) 내의 색 들은 서로 유사한 색으로 감지될 수 있다. 따라서, 외부 타원(230) 내에서 컨텐츠 영상(110)의 색을 미세하게 변경한다면, 연속된 프레임들 사이에서 컨텐츠 영상(110)의 색 변화는 사람의 눈에 미약하게 인식되거나, 미인식(unrecognized)될 수 있다. 일 실시예에서, 컨텐츠 영상(110)의 색은 외부 타원(230)내에서 연속 궤적(CP1 또는 CP2)을 따라 연속적으로 변경될 수 있다. 즉, 연속 궤적(CP1 또는 CP2)은 외부 타원(230)내에 포함되는 기준 타원(220)의 궤적일 수 있다. 연속 궤적(CP1 또는 CP2)의 세부적인 색 좌표 값은 기준 타원(220)의 타원의 방정식으로부터 산출될 수 있다. 또한, 변경 시점(F1, F2) 이전 프레임까지 연속적으로 변경되는 컨텐츠 영상(110)의 색들 각각의 시각 조건 레벨(JND)은 연속 궤적(CP1 또는 CP2)의 색 좌표값들에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 변경 시점(F1, F2)이 240프레임을 주기로 반복된다면, 연속 궤적(CP1 또는 CP2)을 240등분하여 연속 궤적(CP1 또는 CP2)의 각 프레임 별 색 좌표가 결정될 수 있다. 또한, 상기 프레임 별 색 좌표들을 프레임 별 RGB데이터로 전환하고, 전환된 RGB데이터에 기초하여 컨텐츠 영상(110)의 영상 데이터를 변조하면, 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건을 연속적으로 변경할 수 있다. 일 실시예에서, 상술 한 방법으로 도출된 프레임 별 RGB데이터들은 룩업 테이블(look-up table)로 메모리에 미리 저장될 수 있으며, 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 상기 룩업 테이블에 기초하여 변경될 수 있다. 이 경우, 연속 궤적(CP1 또는 CP2)에 대한 정보가 기 저장되어 있으므로, 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건을 신속하게 변경할 수 있다. 연속 궤적(CP1 또는 CP2)을 따라 변경되었던 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 변경 시점(F1, F2)을 기준으로 불연속궤적(DP)을 따라 불연속적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 1프레임에서 240프레임까지 연속 궤적(CP1 또는 CP2)을 따라 서서히 변경되다가 241프레임에서 불연속궤적(DP)을 따라 순간적으로 변경될 수 있다. 불연속궤적(DP)을 따라 변경되는 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건은 색 좌표 상에서 맥 아담 타원(200)의 바깥에 위치하므로, 평균적인 사람의 눈은 그 변화를 인지할 수 있고, 변경 시점(F1, F2)에서 무의식적으로 눈을 깜박일 수 있다.
도 6은 컨텐츠 영상의 색 온도가 프레임에 따라 도 1의 영상 처리 방법에 의해 변화되는 예를 나타내는 그래프이고, 도 7은 도 6의 그래프에 따라 컨텐츠 영상의 색 온도를 변화시켰을 때, 개선되는 평균 눈 깜박임 횟수를 나타내는 그래프이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에서, 도 1의 영상 처리 방법은 컨텐츠 영상의 색 온도를 240프레임(240f) 주기로 불연속적으로 변경함을 알 수 있다. 예를 들어, 60헤르쯔(Hz)의 주파수로 구동되는 표시 장치는 초당 60프레임을 표시 할 수 있다. 사람은 평균적으로 분당 약 15회 정도 눈을 깜박이므로, 평균 눈 깜박임 주기는 약 4초일 수 있다. 4초는 60Hz의 주파수로 구동되는 표시 장치에서 240프레임으로 구성되므로, 도 1의 영상 처리 방법은 매 240프레임마다 컨텐츠 영상의 색 온도를 불연속적으로 변경한다. 원본 컨텐츠 영상은 6125K의 색 온도를 갖는다. 도 1의 영상 처리 방법은 1 프레임(1f)에서 원본 컨텐츠 영상을 표시하고, 240프레임(240f)에 도달할 때까지 컨텐츠 영상의 색 온도를 6125K에서 6500K으로 미세하게 변경시킨다. 6125K의 색 온도를 갖는 컨텐츠 영상과 6500K의 색 온도를 갖는 컨텐츠 영상은 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되지만, 1프레임(1f)에서 240프레임까지 컨텐츠 영상의 색 온도를 6125K에서 6500K로 미세하게 변화시키는 경우, 평균적인 사람의 눈은 색 온도의 미세한 변화를 서로 구별하지 못한다. 예를 들어, 1 프레임(1f)에서 컨텐츠 영상의 색 온도가 6125K이고, 2 프레임에서 컨텐츠 영상의 색 온도가 6126.5K일 때, 평균적인 사람의 눈은 6125K의 색 온도와 6126.5K의 색 온도를 서로 구별할 수 없다. 따라서, 평균적인 사람의 눈은 1프레임(1f)에서 240프레임(240f)구간에서 미세하게 변화되는 컨텐츠 영상의 색 온도 변화를 인식할 수 없다. 240프레임(240f)을 기준으로 도 1의 영상 처리 방법은 컨텐츠 영상의 색 온도를 6500K에서 6125K로 불연속적으로 변경한다. 즉, 240프레임에서 컨텐츠 영상은 6500K의 색 온도를 가지며, 241프레임에서 컨텐츠 영상은 6125K의 색 온도를 가진다. 상술한 바와 같이, 6500K의 색 온도와 6125K의 색 온도는 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별될 수 있고, 시청자는 240프레임(240f)을 기준으로 무의식적으로 눈을 깜박일 수 있다. 도 1의 영상 처리 방법은 1프레임(1f)에서 240프레임(240f)구간에서와 마찬가지 방법으로 컨텐츠 영상의 시각 조건을 241프레임에서 480프레임(480f)구간에서 변경한다. 또한, 도 1의 영상 처리 방법은 동일한 방법으로 컨텐츠 영상의 시각 조건을 481프레임에서 720프레임 구간에서 변경시킨다. 따라서, 시청자는 매 4초마다 무의식 적으로 눈을 깜박일 수 있다.
도 7을 참조하면, 도 6의 그래프에 따라 컨텐츠 영상의 시각 조건을 변경했을 때, 시청자의 평균 눈 깜박임 횟수가 약 5.5% 상승되었음을 알 수 있다. 즉, 도 1의 영상 처리 방법이 적용되지 않은 일반적인 게임 영상(즉, 게임 화면)을 시청한 시청자 그룹은 평균 분당 7.2회 눈을 깜박이지만, 도 1의 영상 처리 방법이 적용된 게임 영상(즉, 알고리즘이 적용된 게임 화면)을 시청한 시청자 그룹은 평균 분당 7.6회 눈을 깜박거린다. 따라서, 도 1의 영상 처리 방법에 의하면 시청자가 무의식적으로 눈을 깜박이게 되므로, 시청자의 안구 건조증 및 시력 저하가 예방될 수 있다.
일 실시예에서, 도 1의 영상 처리 방법은 영상 처리 장치에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 영상 처리 방법은 영상 처리 장치에 별도로 구비된 변조부를 통해 수행될 수 있다. 즉, 도 1의 영상 처리 방법이 알고리즘 형태로 영상 처리 장치의 메모리에 저장되고, 변조부는 메모리에 저장된 알고리즘에 기초하여 컨텐츠 영상(110)의 시각 조건을 변경할 수 있다. 상기 변조부 및 메모리는 예를 들어, 표시 장치의 그래픽 카드, 휴대폰의 어플리케이션 프로세서(application processor; AP), 또는 표시 패널의 드라이브 IC내에 배치될 수 있다. 또한, 변조부 및 메모리는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field programmable gate array; FPGA)기판에 배치되고, FPGA가 별도로 영상 처리 장치에 장착될 수 있다. 그러나, 도 1의 영상 처리 방법을 구현하는 방법이 상기 열거된 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 도 1의 영상 처리 방법은 영상 처리 장치로 판독 가능한 저장 매체에 저장될 수 있다. 이 경우, 영상 처리 장치의 제어부는 저장 매체에서 도 1의 영상 처리 방법을 독출하여 도 1의 영상 처리 방법을 구현할 수 있다. 저장 매체는 SSD, HDD, CD, DVD, 블루레이 디스크, 메모리 카드, USB 메모리 등을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 1의 영상 처리 방법은 기 설정된 매 변경 시점마다 컨텐츠 영상의 시각 조건을 불연속적으로 변경할 수 있다. 컨텐츠 영상의 시각 조건은 변경 시점 이전 프레임까지 일정하게 유지되거나 평균적인 사람의 눈에 의해 구별되지 않도록 미세하게 변경될 수 있다. 이에, 컨텐츠 영상은 크게 왜곡되지 않을 수 있다. 또한, 컨텐츠 영상의 시각 조건은 매 변경 시점마다 불연속적으로 변경될 수 있다. 이에, 시청자는 매 변경 시점마다 무의식적으로 눈을 깜박거릴 수 있다. 따라서, 시청자가 장시간 컨텐츠를 시청하더라도 눈이 피로하지 않으며, 도 1의 영상 처리 방법은 시청자의 안구 건조증 및 시력 저하를 효과적으로 예방할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 방법을 나타내는 순서도이고, 도 9는 도 8의 영상 처리 방법에 의해 동조 영상이 컨텐츠 영상에 합성되는 일 예를 나타내는 영상이며, 도 10a 내지 도 10c는 도 8의 영상 처리 방법에 의해 동조 영상의 시각 조건이 변경되는 예를 프레임 별로 나타내는 영상들이다.
도 8 내지 도 10c를 참조하면, 도 8의 영상 처리 방법은 컨텐츠 영상(310)을 수신(S210)하고, 평균적인 사람의 눈에 미인식되도록 동조 영상(320)의 계조값을 조절(S220)하며, 조절된 계조값을 갖는 동조 영상(320)을 컨텐츠 영상(310)에 합성(S230)하고, 동조 영상(320)이 합성된 컨텐츠 영상(330)을 영상 표시부로 출력(S240)하며, 기 설정된 주기로 반복되는 매 변경 시점마다, 변경 시점 이후 프레임(Fm+1) 동조 영상(320)의 시각 조건을 변경 시점 이전 프레임(Fm) 동조 영상(320)의 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경(S250)시킬 수 있다.
도 8의 영상 처리 방법은 컨텐츠 영상(310)을 수신할 수 있다. 컨텐츠 영상(310)은 컨텐츠를 구성하는 영상일 수 있으며, 정지 영상 및/또는 동영상을 포함할 수 있다. 컨텐츠 영상(310)은 영상 데이터를 포함할 수 있다. 영상 데이터는 컨텐츠 영상(310)에 대한 디지털 및/또는 아날로그 신호들을 포함할 수 있다. 영상 데이터는 예를 들어, sRGB, scRGB, xvYCC, YCbCr, CIELAB, CIE-XYZ 등과 같은 디지털 신호를 포함할 수 있다. 영상 데이터는 다양한 방법으로 수신될 수 있다. 예를 들어, 영상 데이터는 방송 네트워크를 통해 방송국으로부터 수신되거나 인터넷을 통해 외부 서버로부터 수신될 수 있다. 또한, 영상 데이터는 각종 저장 매체(예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브, 하드 디스크 드라이브, 씨디, 디브이디, 블루레이 디스크, 메모리 카드, USB 메모리 등)로부터 수신될 수 있다.
도 8의 영상 처리 방법은 동조 영상(320)을 컨텐츠 영상(310)에 동조(또는 합성)시킬 수 있다. 동조 영상(320)은 사람의 눈을 자극하여 시청자로 하여금 무의식적으로 눈을 깜박이게 할 수 있다. 동조 영상(320)은 시청자가 무의식적으로 눈을 깜박일 수 있도록 심리적 안정감을 주는 영상이 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 동조 영상(320)은 사람의 감은 눈 영상일 수 있다. 시청자는 사람의 감은 눈 영상을 보고 무의식적으로 본인의 눈을 깜박거릴 수 있다. 또한, 동조 영상(320)은 사람에게 심리적 안정감을 주는 색체, 그림, 풍경 등 다양한 영상으로 구성될 수 있으며, 정지 영상을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 동조 영상(320)은 사람의 눈에 미인식되도록 컨텐츠 영상(310)에 합성될 수 있다. 예를 들어, 도 8의 영상 처리 방법은 사람의 눈에 미인식되도록 동조 영상(320)의 계조값을 조절(S220)하고, 조절된 계조값을 갖는 동조 영상(320)을 컨텐츠 영상(310)에 합성(S230)할 수 있다. 즉, 동조 영상(320)은 사람의 눈에 미인식되도록 컨텐츠 영상(310)에 합성되어 같이 표시될 수 있다. 만약, 동조 영상(320)이 사람의 눈에 인식되도록 컨텐츠 영상(310)에 합성된다면, 컨텐츠 영상(310)과 동조 영상(320)은 하나의 화면에서 서로 겹쳐 보일 수 있으며, 시청자는 컨텐츠를 집중해서 시청할 수 없다. 따라서, 동조 영상(320)은 사람의 눈에 미인식되도록 컨텐츠 영상(310)에 합성될 필요가 있다. 일 실시예에서, 도 8의 영상 처리 방법은 동조 영상(320)이 사람의 눈에 미인식되도록 동조 영상(320)의 계조값을 조절할 수 있다. 예를 들어, 특정 프레임에서 컨텐츠 영상(310)의 R계조값이 150, G계조값이 130 및 B계조값이 170이고, 동조 영상(320)의 초기 R계조값이 50, G계조값이 40 및 B계조값이 30인 경우, 도 8의 영상 처리 방법은 동조 영상(320)의 계조값을 낮게 조절하여 컨텐츠 영상(310)에 합성할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 영상 처리 방법은 동조 영상(320)의 R계조값을 5로, G계조값을 4로 및 B계조값을 3으로 각각 조절하고, 조절된 계조값을 갖는 동조 영상(320)을 컨텐츠 영상(310)과 합성할 수 있다. 이 경우, 동조 영상(320)과 합성된 컨텐츠 영상(330)(즉, 합성 영상)의 R계조값은 155, G계조값은 134 및 B계조값은 173일 수 있다. 합성 영상(330)과 컨텐츠 영상(310)의 계조값 차이는 평균적인 사람의 눈에 의해 쉽게 구별되지 못할 수 있으며, 시청자는 합성 영상(330)과 컨텐츠 영상(310)을 동일한 영상으로 인식할 수 있으며, 합성 영상(330)을 잔상 형태의 동조 영상(320)을 포함하는 컨텐츠 영상(310)으로 인식할 수 있다. 즉, 사람은 150의 R계조값과 155의 R계조값의 차이를 인지하지 못할 수 있으며, 130의 G계조값과 134의 G계조값의 차이를 인지하지 못할 수 있고, 170의 B계조값과 173의 B계조값의 차이를 인지하지 못할 수 있다. 다만, 이는 하나의 실시예에 불과하고, 동조 영상(320)이 사람의 눈에 미인식되도록 컨텐츠 영상(310)에 합성되는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 동조 영상(320)은 매 프레임 별로 컨텐츠 영상(310)에 합성될 수 있다. 예를 들어, 영상 표시부에서 표시되는 컨텐츠 영상(310)이 동영상을 포함하는 경우 컨텐츠 영상(310)은 매 프레임 별로 상이한 영상들을 포함할 수 있다. 동조 영상(320)은 매 프레임 별로 상이한 컨텐츠 영상(310)에 각각 합성될 수 있고, 사람의 눈에 미인식되도록 합성될 수 있다. 따라서, 시청자는 동조 영상(320)의 합성에도 불구하고 컨텐츠에 집중할 수 있다.
도 8의 영상 처리 방법은 합성 영상(330)을 영상 표시부로 출력할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 영상 처리 방법은 동조 영상(320)을 컨텐츠 영상(310)에 동조하여 합성 영상 데이터를 생성하고, 합성 영상 데이터를 영상 표시부로 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 컨텐츠 영상(310)이 동영상을 포함할 경우, 동조 영상(320)은 매 프레임 별로 컨텐츠 영상(310)에 각각 합성될 수 있으며, 매 프레임 별로 동조 영상(320)을 컨텐츠 영상(310)에 합성하여 합성 영상 데이터를 생성하고, 합성 영상 데이터를 영상 표시부로 출력할 수 있다. 이로써, 동영상 형태의 합성 영상(330)이 영상 표시부에 표시될 수 있다. 상술한 바와 같이 시청자는 합성 영상(330)과 컨텐츠 영상(310)의 차이를 쉽게 인지하지 못하므로, 시청자는 안정적으로 컨텐츠에 집중할 수 있다.
도 8의 영상 처리 방법은 기 설정된 주기로 반복되는 매 변경 시점을 기준으로, 변경 시점 이후 프레임(Fm+1) 동조 영상(320)의 시각 조건을 변경 시점 이전 프레임(Fm-1) 동조 영상(320)의 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경(S250)시킬 수 있다. 동조 영상(320)의 시각 조건은 동조 영상(320)의 색, 색 온도, 휘도 또는 감마지수를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 도 8의 영상 처리 방법은 동조 영상(320)의 시각 조건을 변경 시점 이전 프레임(Fm)까지 제1 시각 조건 레벨로 미세하게 연속적으로 변경시키다가 변경 시점 이후 프레임(Fm+1)에서 동조 영상(320)의 시각 조건을 불연속적으로 변경시킬 수 있다. 이 경우, 동조 영상(320)의 시각 조건은 도 2a에 도시된 그래프와 실질적으로 동일하게 변경될 수 있으므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 도 8의 영상 처리 방법은 컨텐츠 영상(310)의 시각 조건은 변경하지 않으며, 동조 영상(320)의 시각 조건을 변경하므로, 컨텐츠 영상(310)의 왜곡을 최소화 할 수 있다. 도 8의 영상 처리 방법에 의하면, 변경 시점 이전 프레임(Fm)까지 동조 영상(320)은 합성 영상(330)에서 서서히 선명해질 수 있으며, 변경 시점 이후 프레임(Fm+1)에서 동조 영상(320)은 합성 영상(330)에서 순간적으로 사라질 수 있다. 변경 시점 이전 프레임(Fm) 동조 영상(320)과 변경 시점 이후 프레임(Fm+1)의 동조 영상(320)의 시각 조건의 변화는 시청자의 눈에서 순간적으로 감지되므로, 시청자는 매 변경 시점마다 무의식적으로 눈을 깜박일 수 있다.
일 실시예에서, 도 8의 영상 처리 방법은 동조 영상(320)의 시각 조건을 변경 시점 이전 프레임(Fm)까지 제1 시각 조건 레벨로 일정하게 유지시키다가 변경 시점 이후 프레임(Fm+1)에서 동조 영상(320)의 시각 조건을 불연속적으로 변경시킬 수 있다. 이 경우, 동조 영상(320)의 시각 조건은 도 2b에 도시된 그래프와 실질적으로 동일하게 변경될 수 있으므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 도 8의 영상 처리 방법은 컨텐츠 영상(310)의 시각 조건은 변경하지 않으며, 동조 영상(320)의 시각 조건을 변경하므로, 컨텐츠 영상(310)의 왜곡을 최소화 할 수 있다. 도 8의 영상 처리 방법에 의하면, 변경 시점(Fm)을 기준으로 동조 영상(320)의 시각 조건은 반전될 수 있다. 예를 들어, 동조 영상(320)은 제1 변경 시점 이전 프레임까지 제1 시각 조건 레벨을 가질 수 있으며, 제1 변경 시점을 기준으로 제1 변경 시점 이후 프레임에서 제1 시각 조건 레벨로부터 제2 시각 조건 레벨로 변경될 수 있다. 시청자는 제1 변경 시점에서 동조 영상(320)의 존재를 순간적으로 인식할 수 있다. 즉, 사람의 눈감은 모습이 순간적으로 시인될 수 있다. 따라서, 시청자는 변경 시점(Fm)마다 무의식적으로 눈을 깜박일 수 있다.
일 실시예에서, 도 8의 영상 처리 방법은 동조 영상(320)의 시각 조건을 변경 시점 이전 프레임(Fm)까지 제1 시각 조건 레벨로 일정하게 유지시키다가 변경 시점 이후 프레임(Fm+1)에서 동조 영상(320)의 시각 조건을 순간적으로 크게 변경시키고, 그 이후 프레임(Fm+2)에서, 동조 영상(320)이 사람의 눈에 미인식되도록 시각 조건을 복귀시킬 수 있다. 이 경우, 동조 영상(320)의 시각 조건은 도 2c에 도시된 그래프와 실질적으로 동일하게 변경될 수 있으므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 도 8의 영상 처리 방법은 컨텐츠 영상(310)의 시각 조건은 변경하지 않으며, 동조 영상(320)의 시각 조건을 변경하므로, 컨텐츠 영상(310)의 왜곡을 최소화 할 수 있다. 도 8의 영상 처리 방법에 의하면, 동조 영상(320)의 시각 조건은 변경 시점 이후 프레임(Fm+1)에서 크게 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 10a에 도시된 바와 같이, 변경 시점 이전 프레임(Fm)(즉, 제m 프레임)까지 동조 영상(320)은 사람의 눈에 미인식되도록 컨텐츠 영상(310)에 합성되어 표시 될 수 있다. 따라서, 영상 표시부에서 표시되는 합성 영상(330)은 동조 영상(320)을 미세한 잔상 형태로 포함할 수 있다. 도 10b에 도시된 바와 같이, 변경 시점 이후 프레임(Fm+1)(즉, 제m+1 프레임)에서 동조 영상(320)의 시각 조건이 크게 변경될 수 있다. 즉, 동조 영상(320)의 색, 색 온도, 휘도 또는 감마지수가 크게 변경되므로, 제m+1 프레임(Fm+1)에서 동조 영상(320)은 합성 영상(340)에서 순간적으로 선명하게 시인될 수 있다. 제m+1 프레임(Fm+1)에서 동조 영상(320)의 시각 조건 변화는 시청자의 눈을 자극하므로, 시청자는 변경 시점을 기준으로 무의식적으로 눈을 깜박일 수 있다. 제m+2 프레임(Fm+2)에서, 도 10c에 도시된 바와 같이, 동조 영상(320)의 시각 조건은 다시 평균적인 사람의 눈에 미인식되도록 변경될 수 있고, 동조 영상(320)은 합성 영상(350)에서 미인식되거나 잔상 형태로 희미하게 시인될 수 있다. 선명한 동조 영상(320)을 포함하는 합성 영상(340)은 제m+1 프레임(Fm+1)에서만 순간적으로 표시되므로, 제m+2 프레임(Fm+2)부터 시청자는 다시 컨텐츠 영상(310)을 안정적으로 시청할 수 있다. 따라서, 도 8의 영상 처리 방법에 의하면, 순간적으로 표시되는 합성 영상(340)에 의해 시청자의 눈이 크게 자극되므로, 시청자는 매 변경 시점마다 쉽게 눈을 깜박일 수 있다.
일 실시예에서, 도 8의 영상 처리 방법은 영상 처리 장치에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 8의 영상 처리 방법은 영상 처리 장치에 별도로 구비된 변조부를 통해 수행될 수 있다. 즉, 도 8의 영상 처리 방법이 알고리즘 형태로 영상 처리 장치의 메모리에 저장되고, 변조부는 메모리에 저장된 알고리즘에 기초하여 동조 영상(320)의 시각 조건을 변경할 수 있다. 상기 변조부 및 메모리는 예를 들어, 표시 장치의 그래픽 카드, 휴대폰의 어플리케이션 프로세서(application processor; AP), 또는 표시 패널의 드라이브 IC내에 배치될 수 있다. 또한, 변조부 및 메모리는 FPGA기판에 배치되고, FPGA가 별도로 영상 처리 장치에 장착될 수 있다. 그러나, 도 8의 영상 처리 방법을 구현하는 방법이 상기 열거된 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 도 8의 영상 처리 방법은 영상 처리 장치로 판독 가능한 저장 매체에 저장될 수 있다. 이 경우, 영상 처리 장치의 제어부는 저장 매체에서 도 8의 영상 처리 방법을 독출하여 도 8의 영상 처리 방법을 구현할 수 있다. 저장 매체는 SSD, HDD, CD, DVD, 블루레이 디스크, 메모리 카드, USB 메모리 등을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 8의 영상 처리 방법은 동조 영상(320)을 컨텐츠 영상(310)에 합성할 수 있다. 동조 영상(320)은 사람의 눈에 미인식되도록 잔상의 형태로 컨텐츠 영상(310)에 합성될 수 있고, 동조 영상(320)의 시각 조건은 기 설정된 주기(예를 들어, 평균적인 사람의 눈 깜박임 주기)로 반복되는 매 변경 시점 이전 프레임까지 일정하게 유지되거나 사람의 눈에 미인식되도록 미세하게 변경될 수 있다. 이에, 표시되는 합성 영상(330)은 컨텐츠 영상(310)으로부터 크게 왜곡되지 않을 수 있다. 또한, 동조 영상(320)의 시각 조건은 매 변경 시점마다 불연속적으로 변경될 수 있다. 이에, 시청자는 매 변경 시점마다 무의식적으로 눈을 깜박거릴 수 있다. 따라서, 시청자가 장시간 컨텐츠를 시청하더라도 눈이 피로하지 않으며, 도 8의 영상 처리 방법은 시청자의 안구 건조증 및 시력 저하를 효과적으로 예방할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 11을 참조하면, 영상 처리 장치(400)는 컨텐츠 영상을 외부로부터 수신하는 영상 수신부(410), 컨텐츠 영상의 시각 조건을 변경하는 변조부(435), 변경 시점 및 시각 조건의 변경 방법을 저장하는 메모리(433), 및 컨텐츠 영상을 영상 표시부(470)로 출력하는 영상 출력부(450)를 포함할 수 있다.
영상 처리 장치(400)는 외부로부터 수신한 컨텐츠 영상을 처리하여 영상 표시부(470)로 출력하는 전자 기기일 수 있다. 예를 들어, 영상 처리 장치(400)는 TV, 셋탑박스, 휴대폰, 노트북, 태블릿 PC, 데스크탑, 전자 책, 게임기 등과 같은 전자 기기일 수 있다.
영상 수신부(410)는 외부로부터 컨텐츠 영상의 영상 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 영상 수신부(410)는 방송 네트워크를 통해 방송국으로부터 영상 데이터를 수신하거나 인터넷을 통해 외부 서버로부터 영상 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 각종 저장 매체(예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브, 하드 디스크 드라이브, 씨디, 디브이디, 블루레이 디스크, 메모리 카드, USB 메모리 등)로부터 영상 데이터를 수신할 수 있다. 만약 영상 수신부(410)가 방송 네트워크를 통해 영상 데이터를 수신하는 경우, 영상 수신부(410)는 예를 들어, 방송 네트워크 어뎁터를 포함할 수 있다. 만약 영상 수신부(410)가 인터넷을 통해 외부 서버로부터 영상 데이터를 수신한다면, 영상 수신부(410)는 예를 들어, 인터넷 네트워크 어뎁터를 포함할 수 있다. 만약 영상 수신부(410)가 각종 저장 매체로부터 영상 데이터를 수신한다면 영상 수신부(410)는 예를 들어, 저장 매체와 접속되는 인터페이스를 포함할 수 있다.
변조부(435)는 영상 수신부(410)에서 수신된 컨텐츠 영상의 시각 조건을 기 설정된 주기로 반복되는 변경 시점을 기준으로 변경할 수 있다. 컨텐츠 영상의 시각 조건은 컨텐츠 영상의 색, 색 온도, 휘도, 감마지수 등을 포함할 수 있다. 변경 시점은 평균적인 사람의 눈 깜박임 주기로 반복될 수 있으며, 예를 들어, 평균적인 사람의 눈 깜박임 주기는 약, 4초일 수 있다. 일 실시예에서, 변조부(435)는 변경 시점 이전 프레임까지 컨텐츠 영상의 시각 조건을 연속적으로 미세하게 변경하다가 변경 시점 이후 프레임에서 컨텐츠 영상의 시각 조건을 불연속적으로 변경 할 수 있다. 변경 시점 이전 프레임 컨텐츠 영상의 시각 조건과 변경 시점 이후 프레임 컨텐츠 영상의 시각 조건은 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별될 수 있다. 변경 시점 이전 프레임까지 컨텐츠 영상의 시각 조건은 미세하게 변경되므로 시청자는 그 변화를 감지할 수 없다. 그러나, 변경 시점을 기준으로 컨텐츠 영상의 시각 조건은 불연속적으로 변경되므로, 변경 시점에서 시청자는 그 변화를 감지할 수 있다. 따라서, 시청자는 변경 시점마다 무의식적으로 눈을 깜박거릴 수 있다. 다른 실시예에서, 변조부(435)는 변경 시점 이전 프레임까지 컨텐츠 영상의 시각 조건을 일정하게 유지시키다가 변경 시점 이후 프레임에서 컨텐츠 영상의 시각 조건을 불연속적으로 변경할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 변조부(435)는 변경 시점 이전 프레임까지 컨텐츠 영상의 시각 조건을 일정하게 유지시키다가 변경 시점 이후 프레임에서 컨텐츠 영상의 시각 조건을 크게 변경시키고, 그 이후 프레임에서 다시 컨텐츠 영상의 시각 조건을 일정하게 유지시킬 수 있다. 즉, 컨텐츠 영상의 시각 조건이 변경 시점을 기준으로 불연속적으로 변경되므로, 시청자는 변경 시점마다 시각 조건의 불연속적인 변화를 감지할 수 있고, 시청자는 변경 시점마다 눈을 깜박거릴 수 있다. 컨텐츠 영상의 시각 조건의 변경 방법은 도 2a 내지 도 2c에 도시된 그래프와 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
일 실시예에서, 변조부(435)는 컨텐츠 영상의 시각 조건을 변경하기 위해 컨텐츠 영상의 영상 데이터를 변조할 수 있다. 예를 들어, 변조부(435)는 변경 시점 이후 프레임의 영상 데이터를 변조하여 변조 영상 데이터를 생성할 수 있다. 변조 영상 데이터는 변경된 시각 조건을 갖는 컨텐츠 영상에 대한 영상 데이터일 수 있다. 변조부(435)는 영상 수신부(410)로부터 컨텐츠 영상에 대한 영상 데이터를 수신할 수 있으며, 컨텐츠 영상에 대한 영상 데이터를 변조하여 영상 출력부(450)로 송신할 수 있다. 따라서, 변조부(435)는 영상 수신부(410) 및 영상 출력부(450)와 각각 연결될 수 있다.
메모리(433)는 컨텐츠 영상의 시각 조건 변경 방법 및 변경 시점에 관한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 컨텐츠 영상의 시각 조건 변경 방법은 알고리즘 형태로 저장될 수 있으며, 변조부(435)는 상기 알고리즘을 독출하여 컨텐츠 영상의 시각 조건을 기 설정된 변경 시점을 기준으로 변경시킬 수 있다. 메모리(433)는 예를 들어, EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리(Flash Memory), PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), NFGM(Nano Floating Gate Memory), PoRAM(Polymer Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등과 같은 비휘발성 메모리 및/또는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 모바일 DRAM 등과 같은 휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 영상 처리 장치(400)는 변조부(435) 및 메모리(433)를 제어하고, 영상 데이터 수신부(410)로부터 수신된 영상 데이터를 처리하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 제어부는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행함으로써 변조부(435) 및 메모리(433)의 전반적인 동작을 제어할 수 있고, 영상 수신부(410)로부터 수신된 영상 데이터 또는 변조부(435)로부터 수신된 변조 영상 데이터를 정해진 시간에 맞추어 영상 출력부(450)로 송신할 수 있다. 제어부는 예를 들어, 마이크로프로세서(micro processor), 중앙 처리 장치(central processing unit; CPU) 등을 포함할 수 있으나 그에 한정되지는 않는다.
일 실시예에서, 변조부(435), 메모리(433) 및 제어부는 하나의 프로세스 모듈(430)을 구성할 수 있다. 예를 들어, 프로세스 모듈(430)은 FPGA로 구현되어 영상 처리 장치(400)에 장착될 수 있다.
영상 출력부(450)는 변조부(435)로부터 수신한 영상 데이터를 영상 표시부(470)로 출력할 수 있다. 영상 데이터 출력부(450)는 영상 표시부(470)와 연결되는 인터페이스를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 영상 출력부(450)는 영상 데이터를 영상 표시부(470)로 직접 출력 할 수 있다. 이 경우, 영상 출력부(450)는 영상 표시부(470)와 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, 영상 출력부(450)는 영상 데이터를 다른 전자 기기로 출력 할 수 있다. 이 경우, 영상 데이터는 다른 전자 기기를 거처 최종적으로 영상 표시부(470)로 출력 될 수 있다.
영상 표시부(470)는 영상 데이터에 기초하여 컨텐츠 영상을 표시할 수 있다. 영상 표시부(470)는 표시 패널을 포함할 수 있다. 영상 표시부(470)와 영상 처리 장치(400)는 하나의 전자 기기로 구성될 수 있으며, 영상 표시부(470)는 영상 처리 장치(400)와 분리되어 별개의 전자 기기로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 영상 처리 장치(400)는 컨텐츠 영상의 시각 조건을 기 설정된 주기로 반복되는 매 변경 시점마다 변경시키는 변조부(435)를 포함할 수 있다. 변조부(435)는 메모리(433)에 저장된 영상 처리 방법에 기초하여 컨텐츠 영상의 시각 조건을 변경할 수 있다. 변조부(435)는 컨텐츠 영상의 시각 조건을 변경 시점 이전 프레임까지 일정하게 유지시키거나 사람의 눈에 미인식되도록 미세하게 변경할 수 있다. 이에, 원본 컨텐츠 영상과 유사한 컨텐츠 영상이 표시 될 수 있다. 또한, 변조부(435)는 컨텐츠 영상의 시각 조건을 변경 시점 이후 프레임에서 불연속적으로 변경시킬 수 있다. 이에, 시청자는 변경 시점마다 무의식적으로 눈을 깜박거릴 수 있다. 따라서, 시청자가 장시간 컨텐츠를 시청하더라도 눈이 피로하지 않으며, 영상 처리 장치(400)는 시청자의 안구 건조증 및 시력 저하를 효과적으로 예방할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 처리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 12를 참조하면, 영상 처리 장치(500)는 컨텐츠 영상을 외부로부터 수신하는 영상 수신부(510), 컨텐츠 영상의 시각 조건을 변경하는 변조부(535), 시각 조건의 변경 시점 및 시각 조건의 변경 방법을 저장하는 메모리(533), 및 컨텐츠 영상을 영상 표시부(570)로 출력하는 영상 출력부(550)를 포함할 수 있다. 영상 처리 장치(500)의 변조부(535)를 제외한 나머지 구성요소들은 도 11의 영상 처리 장치(400)와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
변조부(535)는 컨텐츠 영상의 시각 조건을 기 설정된 주기로 반복되는 변경 시점을 기준으로 변경할 수 있다. 컨텐츠 영상의 시각 조건은 컨텐츠 영상의 색, 색 온도, 휘도, 감마지수 등을 포함할 수 있다. 변경 시점은 평균적인 사람의 눈 깜박임 주기로 반복될 수 있으며, 예를 들어, 평균적인 사람의 눈 깜박임 주기는 약, 4초일 수 있다. 일 실시예에서, 변조부(535)는 변경 시점 이전 프레임까지 컨텐츠 영상의 시각 조건을 연속적으로 미세하게 변경하다가 변경 시점 이후 프레임에서 컨텐츠 영상의 시각 조건을 불연속적으로 변경 할 수 있다. 다른 실시예에서, 변조부(535)는 변경 시점 이전 프레임까지 컨텐츠 영상의 시각 조건을 일정하게 유지시키다가 변경 시점 이후 프레임에서 컨텐츠 영상의 시각 조건을 불연속적으로 변경할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 변조부(535)는 변경 시점 이전 프레임까지 컨텐츠 영상의 시각 조건을 일정하게 유지시키다가 변경 시점 이후 프레임에서 컨텐츠 영상의 시각 조건을 크게 변경시키고, 그 이후 프레임에서 다시 컨텐츠 영상의 시각 조건을 일정하게 유지시킬 수 있다. 컨텐츠 영상의 시각 조건의 변경 방법은 도 2a 내지 도 2c에 도시된 그래프와 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
일 실시예에서, 변조부(535)는 컨텐츠 영상의 시각 조건을 변경하기 위해 영상 표시부(570) 제어 신호를 생성할 수 있다. 즉, 변조부(535)는 컨텐츠 영상의 영상 데이터를 변조하지 않고, 영상 표시부(570)를 직접 제어할 수 있다. 예를 들어, 변조부(535)는 컨텐츠 영상의 시각 조건으로서, 컨텐츠 영상의 휘도 또는 감마지수를 변경할 수 있다. 이 경우, 변조부(535)는 메모리(533)에 저장된 시각 조건의 변경 방법 및 변경 시점에 기초하여, 영상 표시부(570) 제어 신호를 주기적으로 생성할 수 있다. 컨텐츠 영상의 휘도 또는 감마지수는 컨텐츠 영상의 영상 데이터를 변조하지 않고, 영상 표시부(570)의 전체 휘도 또는 감마지수를 직접 제어하여 변경될 수 있다. 예를 들어, 변조부(535)는 변경 시점 이전 프레임까지 영상 표시부(570)의 전체 휘도 또는 감마지수를 미세하게 변경시키다가 변경 시점 이후 프레임에서 영상 표시부(570)의 전체 휘도 또는 감마지수를 불연속적으로 변경시킬 수 있다. 이 경우, 변조부(535)는 영상 수신부(510) 또는 영상 출력부(550)와 연결되지 않을 수 있다. 변조부(535)는 영상 표시부(570)와 연결될 수 있으며, 변조부(535)에서 생성된 제어 신호는 영상 표시부(570)로 직접 전달되거나 별도의 제어부를 거쳐 영상 표시부(570)로 전달될 수 있다.
일 실시예에서, 변조부(535) 및 메모리(533)는 하나의 프로세스 모듈(530)을 구성할 수 있다. 예를 들어, 프로세스 모듈(530)은 영상 표시부(570)의 구동 회로에 구비될 수 있다.
상술한 바와 같이, 영상 처리 장치(500)는 컨텐츠 영상의 시각 조건을 기 설정된 주기로 반복되는 매 변경 시점마다 변경시키는 변조부(535)를 포함할 수 있다. 변조부(535)는 컨텐츠 영상의 영상 데이터를 변경하지 않고 영상 표시부(570)를 직접 제어하여 컨텐츠 영상의 시각 조건을 변경할 수 있다. 이에, 시청자의 안구 건조증 및 시력 저하를 효과적으로 예방하는 영상 처리 방법이 쉽게 구현될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 방법 및 이를 수행하는 영상 처리 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 상기 설명은 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다.
본 발명은 영상을 처리 및/또는 표시하는 전자기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 휴대폰, 태블릿 PC, 피디에이(PDA), 피엠피(PMP), MP3 플레이어, TV, 데스크탑, 노트북, 디지털 카메라, 캠코더, 게임기, 셋탑박스, 전자 책 등에 적용될 수 있다.
110: 컨텐츠 영상 200: 맥 아담 타원
210: 맥 아담 타원의 중심 230: 외부 타원
310: 컨텐츠 영상 320: 동조 영상
330: 합성 영상 400: 영상 처리 장치
410: 영상 수신부 433: 메모리
435: 변조부 450: 영상 출력부
470: 영상 표시부 JND: 시각 조건 레벨
ΔJND: 시각 조건 레벨 변화량 CP1, CP2: 연속 궤적
DP: 불연속 궤적

Claims (20)

  1. 시각 조건을 갖는 컨텐츠 영상을 영상 표시부로 출력하는 단계; 및
    기 설정된 주기로 반복되는 변경 시점을 기준으로 상기 변경 시점 이후 프레임의 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건을 상기 변경 시점 이전 프레임의 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경시키는 단계를 포함하고,
    상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건은 상기 변경 시점 이전 프레임까지 평균적인 사람의 눈에 의해 미인식(unrecognized)되도록 미세하게 연속적으로 변경되다가 상기 변경 시점을 기준으로 불연속적으로 변경되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 변경 시점은 평균적인 사람의 눈 깜박임 주기로 반복되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건은 상기 컨텐츠 영상의 색, 색 온도, 휘도 및 감마지수 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서, 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건은 기 설정된 색의 맥-아담(Mac-Adam)타원에 기초하여 변경되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건은 상기 맥-아담 타원의 면적을 초과하는 초과 면적을 갖는 외부 타원 내에서 변경되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  8. 컨텐츠 영상을 수신하는 단계;
    시각 조건을 갖는 동조 영상을 평균적인 사람의 눈에 미인식(unrecognized)되도록 상기 컨텐츠 영상에 동조시키는 단계;
    상기 동조 영상이 동조된 상기 컨텐츠 영상을 영상 표시부로 출력하는 단계; 및
    기 설정된 주기로 반복되는 변경 시점을 기준으로 상기 변경 시점 이후 프레임의 상기 동조 영상의 상기 시각 조건을 상기 변경 시점 이전 프레임의 상기 동조 영상의 상기 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경시키는 단계를 포함하고,
    상기 동조 영상의 상기 시각 조건은 상기 변경 시점 이전 프레임까지 평균적인 사람의 눈에 미인식되도록 미세하게 연속적으로 변경되다가 상기 변경 시점을 기준으로 불연속적으로 변경되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 동조 영상을 상기 컨텐츠 영상에 동조시키는 단계는
    평균적인 사람의 눈에 미인식되도록 상기 동조 영상의 계조값을 조절하는 단계; 및
    상기 조절된 계조값을 갖는 상기 동조 영상을 상기 컨텐츠 영상에 합성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  10. 제8 항에 있어서, 상기 동조 영상의 상기 시각 조건은 상기 동조 영상의 색, 색 온도, 휘도 및 감마지수 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제8 항에 있어서, 상기 동조 영상의 상기 시각 조건은 기 설정된 색의 맥-아담(Mac-Adam)타원에 기초하여 변경되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 동조 영상의 상기 시각 조건은 상기 맥-아담 타원의 면적을 초과하는 초과 면적을 갖는 외부 타원 내에서 변경되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  15. 제8 항에 있어서, 상기 변경 시점은 평균적인 사람의 눈 깜박임 주기로 반복되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
  16. 시각 조건을 포함하는 컨텐츠 영상을 외부로부터 수신하는 영상 수신부;
    기 설정된 주기로 반복되는 변경 시점을 기준으로 상기 변경 시점 이후 프레임의 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건을 상기 변경 시점 이전 프레임의 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건으로부터 평균적인 사람의 눈에 의해 서로 구별되도록 변경시키는 변조부;
    상기 변조부와 연결되고, 상기 변경 시점 및 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건에 대한 변경 방법을 저장하는 메모리; 및
    상기 컨텐츠 영상을 영상 표시부로 출력하는 영상 데이터 출력부를 포함하고,
    상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건은 상기 변경 시점 이전 프레임까지 평균적인 사람의 눈에 미인식되도록 미세하게 연속적으로 변경되다가 상기 변경 시점을 기준으로 불연속적으로 변경되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 컨텐츠 영상의 상기 시각 조건은 상기 컨텐츠 영상의 색, 색 온도, 휘도 및 감마지수 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 변조부는 상기 변경 시점 및 상기 변경 방법에 기초하여 상기 영상 표시부의 상기 휘도 또는 상기 감마지수를 변경하는 제어 신호를 생성하고,
    상기 영상 표시부의 상기 휘도 또는 상기 감마지수는 상기 제어 신호에 기초하여 변경되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  19. 제17 항에 있어서, 상기 변조부는 상기 영상 수신부로부터 상기 컨텐츠 영상의 영상 데이터를 수신하며, 상기 변경 시점 및 상기 변경 방법에 기초하여 상기 영상 데이터를 변조하여 변조 데이터를 생성하고,
    상기 영상 데이터 출력부는 상기 변조부로부터 상기 변조 데이터를 수신하며, 상기 변조 데이터를 상기 영상 표시부로 출력하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  20. 삭제
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