• 방송공학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.411-421
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• 2012

3D 입체영상 콘텐츠 부족현상에 따른 3D 산업시장의 성장정체는 콘텐츠 제작비용 절감을 위한 관련기술 개발의 촉진을 야기하고 있다. 3D 입체영상 제작에서 가장 많은 시간과 노력을 요구하는 부분은 촬영 과정에서 발생된 수직시차의 제거라 할 수 있으며, 이는 시장 경쟁력과 직접적으로 관계되는 사안이라 매우 중요한 작업으로 다루어지고 있다. 비 정렬된 스테레오 영상의 수직시차 보정 즉, 편위수정(Rectification)은 사진측량분야에서 오랫동안 다루어 오던 문제로 컴퓨터 비전방식이 빠른 처리속도와 자동화에 초점이 맞추어져 있다면, 사진측량방식에서는 정확도와 정밀도 확보에 목적을 두고 있다. 허나 입체영화 제작에 있어 사진측량학적 관점으로 문제를 해결하려 한 시도는 그 사례를 찾아보기가 매우 힘들다. 이에 본 논문에서는 사진측량방식의 기술을 도입하여 촬영 당시의 기하학적 관계를 복원하고 이를 통해 수직시차를 제거할 수 있는 정밀 편위수정 알고리즘을 제안하고자한다 알고리즘의 성능평가는 기존 컴퓨터비전 알고리즘 두 가지와 성능비교를 통해 수행되었으며, 에피폴라 제약조건 만족도와 에피폴라 라인의 추정정확도, 그리고 정합점 간의 수직시차 측정을 통한 에피폴라 리샘플링의 정확도 등이 분석되었다. 실험결과, 제안 알고리즘은 정확도 및 정밀도 측면에서 비교 알고리즘들 보다 우수한 성능을 나타내었으며, 정합점 위치오차에 대해서도 강인함을 보여주었다.

• 방송공학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.79-89
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• 2023

다시점 디스플레이는 관찰자의 위치에 따라 적절한 시점의 영상을 제공할 수 있어 시청자에게 입체적인 효과를 줄 수 있는 가장 실용적인 기술로 여겨진다. 하지만 대부분의 다시점 디스플레이는 평면 형태로서 시청자가 전방의 제한된 시야각 내에서만 입체 영상을 볼 수 있는 단점이 있다. 본 논문에서는 시청 영역을 360도로 확장하여 완전 시차 시차를 제공하는 구 대칭성을 가지는 볼 렌즈를 적용한 광학계로 구성된 구형 디스플레이를 제안하였다. 제안한 시스템에서 각각의 프로젝션 렌즈는 소형 모듈화하여 어레이로 구성할 수 있으며 모듈 어레이를 볼 렌즈 주위에 구면으로 배치하여 수직, 수평 시차를 제공할 수 있다. 적용된 광학 모듈을 통해 볼 렌즈 내부 중앙에 이미지가 결상되고, 사용자는 디스플레이의 시야창을 통해 선명한 영상을 시청할 수 있다. 따라서 볼 렌즈의 구면 수차를 극복하여 넓은 시야 부피를 제공하는 360도 완전 시차 디스플레이의 실현 가능성을 실험적으로 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.256-258
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• 2019

최근 MPEG-Immersive 표준화 그룹에서는 여러 위치에 존재하는 다수의 360 영상을 취득하고 처리하여 사용자에게 제한적인 화면 전환 이동에 따른 운동 시차(motion parallex)를 제공하는 3 degrees of freedom plus (3DoF+) 기술에 관한 표준화가 진행되고 있다. 이러한 3DoF+ 표준화 기술에서의 압축은 기존의 HEVC 코덱을 사용하나, 현재 존재하는 360 영상 사용자 시점 기반 스트리밍 기법을 3DoF+ 스트리밍에 적용하기 위해서는 기존의 360 영상과 다르게 영상 서로 간의 참조과정으로 인한 의존성으로 문제가 존재한다. 본 논문에서는 해당 문제점을 서술하고, MCTS(Motion-Constrained Tile Set)를 사용하여 보다 적은 디코더와 사용자 시점에 맞게 효율적으로 영상을 전송할 수 있는 MCTS 기반 타일 그룹 분할 방법을 제안한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.206-207
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• 2019

MPEG 에서는 최대 6 자유도(6DoF)를 가지는 몰입형 미디어의 압축 표준화를 진행하고 있다. 360 비디오에 움직임 시차(parallax)를 추가한 것으로 정의되는 3DoF+의 가상 공간에서, 원하는 위치의 장면을 제공하려면 다른 위치에서 찍은 여러 비디오를 사용하여 임의의 원하는 시점의 뷰(view)를 렌더링 해야 한다. MPEG-I Visual 그룹에서는 이러한 3DoF+ 비디오의 효율적인 부호화 및 전송을 위한 표준화가 진행되고 있으며, 최근 시험모델(TMIV)을 개발하고 있다. 본 논문은 TMIV 에서 패치(patch)를 아틀라스(atlas)에 효율적으로 패킹하여 부호화 성능을 향상시킬 수 있는 패치 패킹 방법을 제안한다. 제안 방식은 패킹되는 패치들 간에 보호 대역(Guard Band)를 적용하여 패치간의 거리를 둠으로써 부호화로 인해 발생할 수 있는 아티팩트(artifact)를 줄여 최종 복원 뷰의 화질을 향상시킨다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2010년도 하계학술대회
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• pp.420-421
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• 2010

본 논문에서는 멀티뷰 환경에서 촬영된 영상을 이용하여 카메라와 가까이 위치한 전경 물체를 중심으로 뷰가 확장된 영상을 생성하는 파노라마 알고리듬을 제안하였다. 먼저 전경 물체는 사용자가 선택한 중심 물체를 기준으로 하여 평행 이동 관계로 전경 파노라마를 생성 한다. 배경은 특징점 기반의 파노라마 기법을 이용하여 초기 결과를 얻고, 멀티뷰 영상의 시차에 기인한 가려진(occluded) 영역을 제한 영역으로 설정한 후 최적화 과정을 이용하여 시각적으로 자연스러운 배경 파노라마를 얻는다. 마지막으로 배경 파노라마와 전경 파노라마와 크기를 동일하게 하고 배경 파노라마와 전경 파노라마를 합성하여 결과 파노라마를 구성한다. 모의 실험결과 제안 알고리듬은 원본 영상의 전경 물체들을 모두 포함하면서도 배경 부분은 시각적으로 자연스러운 파노라마 결과를 도출함을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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• pp.31-34
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• 2011

본 논문에서는 2D-3D 변환 후, 입체감 수정에 관련한 피드백 시스템과 그에 맞게 적용되는 적응적 관계식을 제안한다. 2D-3D 변환을 통해 우선 깊이 영상을 생성하고 이를 이용하여 깊이 영상 기반 렌더링(DIBR)을 통해 수평방향의 이동을 계산하여 좌영상과 우영상을 생성한다. 그러나 깊이 정보 기반 렌더링 후 사용자 선호에 따라 입체감을 수정할 필요가 있을 때 깊이 영상을 재생성 해야 하는 문제점이 발생하며 이를 극복하고자 피드백 시스템을 통한 두 개의 조절 파라메터를 소개 한다. 즉, 'Pull-in'혹은 'Push-away'의 입체감을 조절 할 수 있는 시차 이동식을 제안한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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• pp.303-304
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• 2011

영역기반 스테레오 매칭의 분야에서 최근 인간의 시각체계(Human Visual System)에 기반하여 영역내의 밝기값과 거리값에 따라 적응적으로 가중치를 부여하는 적응적 영역 가중치(Adaptive Support-Weight) 방법이 좋은 매칭 결과를 보이고 있다. 하지만 이 방법은 영역 윈도우의 크기가 커짐에 따라 기하급수적으로 계산량이 많아지는 단점을 보이고 있다. 이에 Bilateral filter 수식으로 근사화 후 Integral Histogram 기법을 적용하여 영역 윈도우의 크기에 상관없이 상수 시간 O(1) 내에 매칭을 수행하는 연구가 진행되었다. 하지만 이 방법은 근사화 과정에서의 원 ASW 수식을 왜곡하기 때문에 매칭 정확도의 손실을 가져오게 된다. 이에 본 논문에서는 Bilateral 접근 방식, Sub-Block 방식 및 적응적 시차 탐색 방식에 대하여 각 방식에서 필요한 메모리 자원과 소모되는 계산량의 비용과 동시에 매칭 결과 정확도 면에서 비교하고 가장 좋은 접근 방식을 도출하고자 한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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• pp.325-326
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• 2011

최근, 다수의 3D 콘텐츠가 개발되고 있으며 이러한 3D 콘텐츠는 스테레오 카메라를 이용하여 촬영되고 있다. 그러나 대부분의 3D 콘텐츠는 제작자의 개인적인 경험에 바탕을 두고 제작되고 있어, 일괄적인 기준이 모호한 상황이다. 이에 본 논문에서는 제공된 정보로부터 정확한 3D 정보들을 계산해주는 3D 계산기를 제안한다. 제안된 3D 계산기는 제작자의 선택을 돕고자, 주어진 정보로부터 정확한 기기의 위치, 받침대의 위치, 시차, 카메라와 렌즈의 떨어진 거리등을 계산해준다. 따라서, 제안된 3D 계산기는 촬영 대상 물체가 실제 영화관이나 3D Display 상에서 어떻게 보여지는지를 미리 계산하여 보여줌으로써, 3D 콘텐츠를 제작함에 있어 제작시간을 줄이고 제작자의 의도를 정확하게 반영할 수 있도록 도와준다. 제안된 3D 계산기는 windows OS, iOS, 그리고 android OS 등 다수의 OS에서 사용 가능하도록 다수의 OS상에서 포팅이 되어 있다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.207-210
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• 2012

본 논문에서는 스테레오스코픽 3D 동영상에서 왼쪽과 오른쪽 영상 사이의 프레임 동기가 맞지 않아 시청에 어려움을 주는 문제를 해결하기 위해서, 두 영상에서 물체의 움직임에 따른 차이를 이용한 프레임 동기화 방법을 제안한다. 제안 방식은 교정화 과정을 통해 수직 시차를 보정한 왼쪽과 오른쪽 입력 영상에서 각각 전 영상과의 차분 값에 대한 수평 방향 투영 프로파일을 구하고, 이들의 절대 오차에 대한 평균 (mean of absolute difference(MAD))를 계산해 최소값이 되는 프레임 조합을 찾아 프레임 동기를 맞추는 방법이다. 실험결과, 프레임 동기가 맞는 프레임 조합에서 최소 MAD 값을 기록하여 스테레오스코픽 3D 동영상에서의 프레임 동기화가 가능하다는 것을 볼 수 있으며, 특정 잡음이나 영상 압축 조건에 대해서도 동작함을 알 수 있다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2002년도 정기총회 및 학술대회
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• pp.297-301
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• 2002

본 논문에서는 신호처리를 이용한 평행축 입체 카메라의 주시각 제어 방법을 제시한다. 평행축 입체 카메라는 양안식 입체 카메라 중 가장 간단하게 만들 수 있는 장점이 있는 반면에, 좌, 우 영상센서 사이의 거리가 일정하게 고정되어 있어, 물체의 거리 변화에 따른 입체 영상 시차 조절 기능인 주시각 제어 기능이 없다는 단점이 있다. 영상 센서 (CCD) 와 렌즈를 분리하고 영상 센서가 평행하게 수평으로 움직이며 주시각을 제어하도록 하는 수평 이동축 입체 카메라는 평행축 입체 카메라의 단점을 보완할 수 있지만, 실제 구현에 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 주시각 제어를 위한 CCD의 이동은 실제 영상에서 피사체의 이동으로 나타난다는 사실을 이용하여, 평행축 입체 카메라로 얻은 영상에서, CCD의 이동으로 인해 사라지는 부분만큼 제거하고 영상의 수평 수직 방향에서 원래 영상의 크기로 복원하기 위해 보간하는 과정을 통해 주시각 제어를 구현한다. 제안된 방법을 통해 얻어진 실험 결과는 CCD의 이동량에 따라서 화질의 열화 정도가 다르게 나타남을 보여 주지만, 실제 시스템에서 CCD의 이동량은 크지 알기 때문에 화질 열화를 거의 느끼지 않으면서 주시각이 제어된 입체 영상을 얻을 수 있음을 보여준다.