JP7058946B2 - 情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法及びプログラム - Google Patents

情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、画像に対して所定の情報を付与する技術に関する。
近年、現実世界と仮想世界をリアルタイムにシームレスに融合させる技術として複合現実感、いわゆるMR(Mixed Reality)技術が知られている。MR技術の1つに、ビデオシースルーHMD(Head Mounted Display)を利用するものが知られている。この技術では、HMD使用者(ユーザ)の瞳位置から観察される被写体と略一致する被写体をビデオカメラなどで撮像し、その撮像映像にCG(Computer Graphics)を重畳表示した映像をユーザが観察できるようにする。
ここで、撮像映像からCGを描画する位置を正確に求めるためには、映像入力に対し画像処理をすることよって生じる遅延等を考慮し、撮像映像同士または撮像映像と他データ(位置姿勢に関するセンサデータ等)との相互間の時間同期を行うことが重要である。特許文献1には、各フレームを識別するための識別情報として、撮像された時点での時間をタイムスタンプ情報として発行し、発行されたタイムスタンプ情報を映像データのフレームの所定の1画素に埋め込むようにした画像処理装置が記載されている。
特開2008-167348号公報
しかし、特許文献1の技術では、映像データの各フレームの画像データの所定の1画素に付帯情報(タイムスタンプ等)を埋め込むために、映像の画質が劣化するという問題がある。そこで、本発明は、画像データに付帯させる付帯情報を埋め込む(付与する)際の画質劣化を抑制することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明によれば、情報処理装置に、画像データを取得する取得手段と、前記画像データを取得した時刻を表す時刻情報を生成する生成手段と、前記画像データを補正する補正手段と、前記時刻情報の出力を、前記画像データの補正に要した時間遅延させる遅延手段と、前記補正した画像データと他のデータとの同期を取るための情報として、前記遅延されて出力された前記時刻情報を、当該補正した画像データにおける複数の画素位置のデータと置換して埋め込む置換手段とを備える。
以上の構成によれば、本発明では、画像データに付帯させる付帯情報を埋め込む際の画質劣化を抑制することが可能となる。
第1の実施形態に係る情報処理システムの構成を示すブロック図。 第1の実施形態におけるタイムスタンプ付与のタイミングチャート。 第1の実施形態に係る画像補正部の処理の流れを示す概略ブロック図。 第1の実施形態において撮像映像およびタイムスタンプ情報の変化を示すタイミングチャート。 第1の実施形態に係るタイムスタンプ埋め込み部の機能構成を示すブロック図。 第1の実施形態におけるタイムスタンプ埋め込み動作のタイミングチャート。 第1の実施形態に係る画像同期部の機能構成を示すブロック図。 第1の実施形態に係るタイムスタンプ解析部の動作を示すフローチャート。 第2の実施形態に係る情報処理システムの構成を示すブロック図。
[第1の実施形態]
以下、本発明の第1の実施形態の詳細について図面を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態における情報処理システムの構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態の情報処理システムは大きく3つの部分により構成されている。すなわち、カメラを含み撮像映像を生成する撮像部10と、撮像映像に対して画像処理を行う画像処理部11と、撮像映像の内容に応じて重畳するCGデータの位置を演算し、合成映像(合成画像データ)を生成する画像合成部12と、である。
撮像部10および画像処理部11は、本情報処理システムにおける情報処理装置に相当するヘッドマウントディスプレイ(以下、HMD)に備えられている。一方、画像合成部12は、コンピュータ装置(PC)に備えられている。HMDとコンピュータ装置は、互いに有線方式または無線方式により接続され、それぞれCPU、ROM、RAM等のハードウェア構成を備える。そして、CPUがROM等に格納されたプログラムを実行することにより、例えば、後述する各機能構成やフローチャートの処理が実現される。RAMは、CPUがプログラムを展開して実行するワークエリアとして機能する記憶領域を有しており、ROMは、CPUが実行するプログラム等を格納する記憶領域を有する。なお、本実施形態では、画像合成部12はコンピュータ装置(PC)に備えられているものとしているが、HMDに備えられていてもよく、その場合には、本情報処理システムの全構成がHMD単体で実現されることになる。以上の構成により、撮像部10を含むHMDを頭部に装着したユーザは、現実空間の映像にCGを重畳した映像をHMD内部のディスプレイを通じて観察することができ、現実と仮想世界とがリアルタイムに融合した複合現実感を体感することができる。
撮像部10は、CCDやCMOS等の半導体素子を用いたカメラ101とカメラ102を含み、10~100msの周期でフレームごとに現実空間における被写体像を撮影する。カメラ101はユーザの左眼に対応したカメラであり、カメラ102はユーザの右眼に対応したカメラである。カメラ101とカメラ102は異なるカメラデバイスを用いてもよいし、異なるフレームレートで駆動していてもよい。本実施形態では、カメラ101、102ともに60Hz(16.67ms周期)駆動しているものとして説明する。
カメラ101および102は、画像データとともに垂直同期信号、水平同期信号、ブランキング信号などの1画面分の映像の表示期間を示す信号を撮像映像として出力する。カメラ入力を受け取る装置では、垂直同期信号により映像のフレーム始まりを検知し、水平同期信号により1フレーム中の画像におけるラインの始まりを検知し、ブランキング信号により有効画像領域であるかを検知することで撮像映像として受信する。
画像処理部11は、カメラ101、102で撮像された映像間の同期をとるためのタイムスタンプを生成するタイムスタンプ生成部111と、それら撮像映像の入力タイミングに応じてタイムスタンプを付与するタイムスタンプ付与部112、113とを備える。また、撮像映像に対して画像の補正および、付与されたタイムスタンプのタイミング調整を行う画像補正部114、115と、画像補正された撮像映像に対して色変換処理を行う色変換部116、117とを備える。更に、カメラ101の撮像映像に対してタイムスタンプを埋め込むタイムスタンプ埋め込み部118と、カメラ102の撮像映像に対してタイムスタンプを埋め込むタイムスタンプ埋め込み部119とを備える。
タイムスタンプ生成部111は、常に内部で時刻を計測しており、現在の時刻に係る情報をタイムスタンプとして生成する。時刻を計測するための構成は、内部にカウンタを持ち規定サイクルをカウントする構成、CPUなどを使用したタイマー、外部からの基準信号などでカウントアップされるID情報を用いる構成などが考えられるが、その具体的な構成は特に限定されない。
タイムスタンプ付与部112、113は、カメラ101、102から撮像映像を取得する機能を有する。また、その映像データが入力されることに応じて、タイムスタンプ生成部111が生成したタイムスタンプ(その時点での時刻に係る情報)を取得し、撮像映像に付与する。図2には、タイムスタンプ付与部112、113によるタイムスタンプ付与のタイミングチャートを示す。ここでは、タイムスタンプ生成部111は、実時間5msごとにカウントアップすることで時刻の計測をしているものとして説明する。撮像映像1はカメラ101より入力される撮像映像であり、図2はその中の垂直同期信号を示している。撮像映像1の垂直同期信号は立ち上がりを基準にフレームの切り替わりを示しており、次の立ち上がりまでの期間は16.67msである。このとき、タイムスタンプ付与部112は、撮像映像1の垂直同期信号の立ち上がりを検知し、その時点においてタイムスタンプ生成部111で生成されたタイムスタンプ情報を取得する。
図2に示す例では、撮像映像1の垂直同期信号の立ち上がり時点におけるタイムスタンプ情報は“2”であり、次の垂直同期信号の立ち上がりでは“5”である。以降、このようにして、タイムスタンプ付与部112は、撮像映像1の垂直同期信号の立ち上がりのタイミングにおいて、タイムスタンプ生成部111からタイムスタンプ情報を取得する。タイムスタンプ付与部113は、カメラ102より入力される撮像映像2を基準にタイムスタンプを取得する以外はタイムスタンプ付与部112と同様の動作を行う。
このように、タイムスタンプ付与部112、113は、カメラ101、102から撮像映像が入力されるタイミングに応じて、タイムスタンプ生成部111よりタイムスタンプ情報を取得し、撮像映像に紐づけられる形でタイムスタンプ情報を発行する。本実施形態において、タイムスタンプ付与部112、113は、撮像映像の垂直同期信号の立ち上がりに応じて、タイムスタンプ情報を取得する構成について説明したが、本発明の構成はこれに限定されない。例えば、水平同期信号に応じてタイムスタンプ情報を取得したり、撮像映像1、2のどちらかの入力される垂直同期信号に応じてタイムスタンプ情報を取得するなどしてもよい。すなわち、少なくとも一方の撮像映像の入力されるタイミングを判別できる手段を備えていれば、本実施形態は実現可能である。
画像補正部114、115は、入力される撮像映像に対して画像補正を行う機能と、画像補正に伴って生じる処理遅延分だけ、タイムスタンプ情報を遅延させる機能を有する。画像補正機能とは、例えば、カメラの画素の欠損を補正する画素欠陥補正機能である。または、カメラ101、102の画素配列がベイヤー配列のカメラである場合はベイヤーデータからRGB信号を生成するベイヤー補間処理である。または、撮像の光学特性を補正するシェーディング補正機能等である。また、これらの処理の組み合わせであってもよい。
図3は、本実施形態における画像補正部114、115の処理の流れを示す概略ブロック図である。本実施形態においては、図3のように、画像補正部114が撮像映像1に対して実行する処理は、処理A、処理B、処理Cのように処理内容について特に限定せずに説明する。また、画像補正部114と画像補正部115は異なる画像補正機能を有する構成として説明を行う。
図4は、画像補正部114、115によって撮像映像およびタイムスタンプ情報がどのように変化するかを示したタイミングチャートである。図3において、画像補正部114への撮像映像1の入力をD1、タイムスタンプ情報の入力をT1としたときのタイミングチャートを図4のD1、T1に示している。このように画像補正部114への入力時点では、撮像映像とタイムスタンプ情報は同タイミングの関係で入力がされている。
また図4では、図3の処理Aを通過した後の撮像映像をDa、処理Bを通過した後の撮像映像をDb、処理Cを通過した後の撮像映像をDcとして示している。図4に示すように、処理Aは、1.5msの処理遅延の後に後段の処理ブロックBへ撮像映像を出力している。このとき、タイムスタンプ情報T1は、処理Aブロックより処理Aにおいて発生する処理遅延分の情報を受け取り、遅延処理ブロックにて遅延処理を行った後に新たにタイムスタンプ情報Taとして出力する。
処理Bブロックにおいても同様であり、処理Bは、6.5msの処理遅延の後に後段の処理ブロックCへ撮像映像を出力する。そして、処理Bブロックからの遅延情報に基づきタイムスタンプ情報TaからTbを生成する。処理C、処理D、処理Eについても同様である。ここでは、図4に示すように、撮像映像1は画像補正部114を通過する前後で1.5+6.5+2.0=10.0ms遅延している。また、撮像映像2は画像補正部115を通過する前後で1.0+4.0=5.0ms遅延している。
本実施形態では、撮像映像に対して実行される処理ごとに発生する遅延分だけ、タイムスタンプ情報も遅延させることによって撮像映像のフレーム切り替わりと同期してタイムスタンプ情報が画像補正部114および115より出力される。すなわち、タイムスタンプ付与部112、113で、撮像映像の各フレームに紐づけられる形で付与されたタイムスタンプ情報は、各フレームとの関係を維持したまま画像補正部114および115より出力される。
色変換部116、117は、入力される撮像映像1、2のRGB成分をYUV成分へと変更する演算処理を行い、色空間の変換を行う。RGBからYUVの変換は、一般に、以下の変換式(数式1)を用いて行われる。
Y= 0.299×R+0.587×G+0.114×B
U=-0.169×R-0.331×G+0.500×B
V= 0.500×R-0.419×G-0.081×B
…(数式1)
ここで、Yは輝度信号、UとVは色差信号と一般的には表現される。また、人間の目は輝度信号の変化に対しては敏感であるが、色差信号の変化には鈍感であるため、色変換部116、117は、UVデータを圧縮したYUV422フォーマットやYUV411フォーマットなどの演算を行う構成としてもよい。
次に、本実施形態のタイムスタンプ埋め込み部118、119について説明する。図5は、本実施形態に係るタイムスタンプ埋め込み部118の機能構成を示すブロック図である。タイムスタンプ埋め込み部119は、タイムスタンプ埋め込み部118と同様の構成であるため、ここでの詳細な説明は省略する。
タイムスタンプ埋め込み部118は、ラインカウンタ501、ピクセルカウンタ502、埋め込み判定部503、埋め込み実行部504により構成される。ラインカウンタ501は、撮像映像の各フレームに対して、垂直方向の画素位置をカウントする。また、ピクセルカウンタ502は、撮像映像の各フレームに対して、水平方向の画素位置をカウントする。埋め込み判定部503は、ラインカウンタ501とピクセルカウンタ502とによりカウントした画素位置に応じて、埋め込み実行部に対して埋め込み許可信号を発行する。埋め込み実行部504は、埋め込み判定部503より入力される埋め込み許可信号に応じて、入力色差信号U/Vに対して入力タイムスタンプ情報Tへとデータ置換を行う。
図6に、本実施形態のタイムスタンプ埋め込み部118によるタイムスタンプ埋め込みの動作のタイミングチャートを示す。ラインカウント値、ピクセルカウント値はそれぞれ、ラインカウンタ501およびピクセルカウンタ502より出力されるカウント値をそれぞれ示している。また、入力色差信号は、色変換部116より入力されるYUV信号のうち、色差信号であるUV信号を示している。また、入力タイムスタンプ情報Tは、前段の画像補正部115より出力され撮像映像に同期したタイムスタンプ情報である。
このとき、埋め込み判定部503より出力される埋め込み許可信号は4bitの信号であり、入力タイムスタンプ情報Tと同じbit幅を持っている。埋め込み実行部504は、埋め込み許可信号の各bitを入力タイムスタンプ情報の各bitのイネーブル信号として認識し、入力色差信号の最下位bitを埋め込み許可信号により指定されたbitの入力タイムスタンプ情報Tで置き換える処理を行う。
この処理について、図6を用いて詳細を説明する。埋め込み許可信号が“0x1”のとき、埋め込み実行部504は、埋め込み許可信号の4bit信号のうち最下位bitをイネーブル信号としてみなす。すなわち、入力タイムスタンプ情報Tの最下位bitの信号を埋め込み対象bitとし、入力色差信号の最下位bitと置き換える処理を行う。ここでは、入力タイムスタンプ情報T=0xAであるため、埋め込み許可信号が0x1のとき、埋め込み対象bitは0x0である。図6では、このときの入力色差信号は0x6Dであるため、最下位bitを埋め込み対象bitである0x0で置き換えると、0x6D→0x6Cとなりこの値を出力色差信号として出力する。以降、埋め込み許可信号のイネーブルbitに応じて入力タイムスタンプ情報を色差信号の複数画素にわたって埋め込み処理を行う。図6においては、画像の水平位置0x77Cでかつ垂直位置0x0の位置より、水平方向に異なる4か所の画素位置に分散して、4bitのタイムスタンプ情報を埋め込んでいることになる。
画像合成部12は、画像処理部11より入力される撮像映像に対し、CGを重畳し表示映像として出力する機能を有する。画像合成部12は、異なるタイミングで入力される複数の撮像映像(カメラ101、102それぞれで撮像された映像)に対して同期化を図る画像同期部121を備える。また、同期化された複数の撮像映像を解析することでCG描画位置を計算するCG描画位置演算部122と、演算されたCG描画位置に応じて該当のCGコンテンツを重畳するCG合成部123とを備える。
画像同期部121は、複数の撮像映像が画像処理部11の内部パスの構成によって異なる入力タイミングとなった場合に、それぞれの映像のフレーム(画像データ)内部に埋め込まれたタイムスタンプ情報を比較することによって画像間の同期をとる処理を行う。図7は、本実施形態の画像同期部121の機能構成を示すブロック図である。画像同期部121は、入力撮像映像に埋め込まれているタイムスタンプ情報を分離するタイムスタンプ分離部701、702を備える。また、分離された複数の撮像映像におけるタイムスタンプ情報を解析し、タイムスタンプ情報をもとに画像の転送を制御するタイムスタンプ解析部703を備える。また、撮像映像をバッファリングするフレームバッファ704、705と、要求に応じてフレームバッファへのライト、リードを制御するメモリコントローラ706、707とを備える。
タイムスタンプ分離部701、702は入力される撮像映像から画像データとタイムスタンプ情報との分離を行う。タイムスタンプ分離部701、702は、撮像映像の所定の画像位置とbit位置から抜き出した情報に基づいて、タイムスタンプ情報を復元する。本実施形態では、タイムスタンプ情報は、撮像映像の各フレーム(画像データ)において、複数画素かつ色差信号に対して埋め込んであり、より具体的には、各フレームで4か所の画素位置の色差信号の最下位bitに埋め込んである。そのため、タイムスタンプ情報を抜き出した後の画像データにおいて、画質の劣化を抑制することができる。なお、画像データの、タイムスタンプ情報が埋め込まれていた画素位置、bit位置のデータはそのままにしてもよいし、“0x0”もしくは“0x1”で置換するようにしてもよい。
タイムスタンプ分離部701、702は、タイムスタンプ情報と画像データとに分離したら、メモリコントローラ706、707に対し、画像のライト要求を発行し、画像データを転送する。同時に、タイムスタンプ情報はタイムスタンプ解析部703へと送られる。
タイムスタンプ解析部703は、入力される複数のタイムスタンプ情報からメモリコントローラ706、707に対して画像リード要求を発行する。図8は、タイムスタンプ解析部703の動作を示すフローチャートである。タイムスタンプ解析部703は、まず複数のタイムスタンプ情報の並び替えを行う(S801)。このとき、最も過去のタイムスタンプ情報(本実施形態では最小値としている)を基準として、内部のカウンタ値の初期値として設定する(S802)。
次に、S802で設定された初期値より内部カウンタの動作を開始する(S803)。このときのカウンタとしては、画像処理部11に含まれるタイムスタンプ生成部111と同周期のカウンタであるものとする。次に、ソートされたタイムスタンプ情報の最小値から内部カウンタのカウンタ値と比較し、カウンタ値とタイムスタンプ情報とが一致していたらリード要求を発行する(S804)。以降、順次タイムスタンプ情報が古いものから新しいものまでリード要求が発行されるまで処理を繰り返す(S805)。このようなステップを毎フレームごとに実行することで、タイムスタンプ解析部703は、異なるタイミングで入力される複数の撮像映像同士を正しく対応付け、時間のずれを補正することが可能となる。
CG描画位置演算部122は、入力される複数の撮像映像内を画像解析し、CGの描画位置を算出する演算を行う。この計算は複数の撮像映像より求めるため、互いの映像の時間関係が正確に判明しているほど、描画位置算出の精度が向上することとなる。また、CGを描画しない撮像映像内に関しては人が視認する領域であり、画像の劣化が目立ちにくいことが望ましい。本実施形態では、画像同期部121により複数の撮像映像間はタイムスタンプに基づいて正しいタイミングで入力されているため、CG描画位置演算部122は高い精度でCG描画位置を求めることが可能となる。また、タイムスタンプ埋め込み部118は、複数画素かつ人の目の感度が低い色差信号に対して埋め込み処理を行っているため、画像の劣化を抑えることができる。
CG合成部123は、CG描画位置演算部122で求められた描画位置情報に基づき撮像映像に対してCG描画を行う。これにより、撮像映像の任意の位置にCGコンテンツを配置した複合現実映像を作ることができる。
本実施形態では、複数画素かつ色差信号に対して埋め込み処理を行っているが、複数画素に埋め込み処理を行えば色差信号でなくてもよいし、色差信号に対して埋め込み処理を行えば複数画素でなくても(1画素であっても)よい。すなわち、本実施形態では、複数入力される撮像映像のタイムスタンプ情報を複数の画素位置に埋め込み処理を行うことで撮像映像の画質の劣化を抑制することができる。また、本実施形態では、色変換部により生成された色差信号に対してタイムスタンプ情報を埋め込むようにしているため、画質劣化をより抑制することができる。
本実施形態においては、複数の撮像映像の同期をとるために、各フレームを識別(特定)するための情報として時刻の情報(タイムスタンプ情報)を埋め込むようにしているが、各フレームが識別できる情報であれば、時刻に係る情報でなくてもよい。更には、各フレームを識別するための情報でなくても、各フレームに紐づけて付帯させる付帯データ一般をフレームの画像データに埋め込む(隠蔽するように付与する)場合に、本発明は広く適用できるものである。
また、本実施形態では、所定数のビットの付帯情報(4ビットのタイムスタンプ情報)を埋め込む場合に、前記所定数(4か所)の画素位置に分散して埋め込むようにしているが、これは、2か所や3か所などであっても構わない。ただし、所定数のビットの付帯情報を、前記所定数の画素位置に分散して埋め込むようにし、各画素位置では、最下位1ビットに付帯情報を埋め込むようにすることで、画質の劣化をより抑えることができ好適である。
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態で既に説明をした構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
図9は、本実施形態における情報処理システムの構成を示すブロック図である。第1の実施形態と同様に、本実施形態の情報処理システムは大きく3つの部分により構成されている。すなわち、カメラを含み撮像映像を生成する撮像部10と、撮像映像に対して画像処理を行う画像処理部11と、撮像映像の内容に応じて重畳するCGデータの位置を演算し、合成映像を生成する画像合成部12と、である。第1の実施形態と相違する点は、外部センサ901と、外部センサ901からの入力に応じてタイムスタンプを付与するタイムスタンプ付与部902と、撮像映像と外部センサデータとのデータ同期を図るデータ同期部903と、が追加されている点である。
外部センサ901は、カメラデバイス以外のセンサに相当し、例えば、オーディオデータを取得するためのオーディオセンサ、撮像部10と同梱されカメラデバイスの向きや姿勢などをセンシングする位置姿勢センサなどがこれに該当する。すなわち、カメラデバイスに対して同期化を行う必要のあるセンサであれば、特にその構成は限定されない。
タイムスタンプ付与部902は、入力されるセンサデータに基づきタイムスタンプ生成部111よりタイムスタンプ情報を取得する。取得するタイミングについては、例えば、センサのサンプリングレート間隔やカメラデバイスのタイムスタンプ更新のタイミングなどでよい。
データ同期部903は、画像処理部11より入力される撮像映像とセンサデータとのデータ間の同期を行う。同期化の方法に関しては、映像データがセンサデータに変わった以外は第1の実施形態と同様であり、図8で説明したフローチャートでデータ間の同期化を図る。
以上説明したように、本実施形態では、撮像映像のタイムスタンプ情報と他センサのタイムスタンプ情報からデータを同期化する構成について説明した。このように撮像映像と異なる他のセンサデータの入力に対しても本発明は適用可能であり、撮像映像の画質劣化を抑制しながらデータ間の同期を行うことができる。
[その他の実施形態]
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
10 撮像部
11 画像処理部
12 画像合成部

Claims (12)

  1. 画像データを取得する取得手段と、
    前記画像データを取得した時刻を表す時刻情報を生成する生成手段と、
    前記画像データを補正する補正手段と、
    前記時刻情報の出力を、前記画像データの補正に要した時間遅延させる遅延手段と、
    前記補正した画像データと他のデータとの同期を取るための情報として、前記遅延されて出力された前記時刻情報を、当該補正した画像データにおける複数の画素位置のデータと置換して埋め込む置換手段と、
    を有することを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記補正した画像データを輝度信号のデータと色差信号のデータとに変換する色変換手段を更に有し、
    前記置換手段は、前記複数の画素位置における前記色差信号のデータと前記時刻情報とを置換することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
  3. 前記時刻情報は所定数のビットのデータであり、
    前記置換手段は、前記所定数の画素位置のデータと前記時刻情報とを置換することを特徴とする請求項1または2に記載の情報処理装置。
  4. 前記置換手段は、前記補正した画像データのうち、前記所定数の画素位置のデータのうち最下位1ビットのデータと前記時刻情報のうちの1ビットのデータとを置換することを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。
  5. 前記取得された画像データは、撮像手段により撮像された映像データの各フレームの画像データであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  6. 前記映像データを撮像するための撮像手段を更に有することを特徴とする請求項5に記載の情報処理装置。
  7. ユーザの頭部に装着されて使用されることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  8. 前記画像データは、それぞれ異なる撮像手段で撮像された第1の画像データと第2の画像データとを含み、
    前記時刻情報は、前記第1の画像データと前記第2の画像データの同期をとるための情報であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  9. 請求項1から8のいずれか1項に記載の情報処理装置と、
    前記情報処理装置により前記時刻情報が埋め込まれた画像データから当該時刻情報を復元する復元手段を有する画像処理装置と、
    を有することを特徴とする情報処理システム。
  10. 前記画像処理装置は、前記画像データに対してCGを重畳することにより合成画像データを生成する合成手段を更に有することを特徴とする請求項9に記載の情報処理システム。
  11. 画像データを取得するステップと、
    前記画像データを取得した時刻を表す時刻情報を生成するステップと、
    前記画像データを補正するステップと、
    前記時刻情報の出力を、前記画像データの補正に要した時間遅延させるステップと、
    前記補正した画像データと他のデータとの同期を取るための情報として、前記遅延されて出力された前記時刻情報を、当該補正した画像データにおける複数の画素位置のデータと置換して埋め込むステップと、
    を有することを特徴とする情報処理方法。
  12. コンピュータを、請求項1から8のいずれか1項に記載の情報処理装置として機能させるためのプログラム。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107360424B (zh) * 2017-07-28 2019-10-25 深圳岚锋创视网络科技有限公司 一种基于视频编码器的码率控制方法、装置及视频服务器
CN109873921B (zh) * 2019-02-14 2023-04-07 魔门塔(苏州)科技有限公司 一种图像时间戳的传输方法、解析方法和装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004040673A (ja) 2002-07-08 2004-02-05 Toko Inc 監視カメラの画像にタイムコードを付加する方法及び装置
JP2005057590A (ja) 2003-08-06 2005-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd デコード表示装置、撮像装置及びそれらを備えた画像伝送システム
JP2005341034A (ja) 2004-05-25 2005-12-08 Konica Minolta Opto Inc 撮像装置
JP2007180999A (ja) 2005-12-28 2007-07-12 Nomura Research Institute Ltd 情報同期システム、情報送信装置、情報受信装置、情報同期プログラム、情報送信プログラム、及び情報受信プログラム
JP2009033694A (ja) 2007-06-27 2009-02-12 Toshiba Corp 画像処理装置、画像処理方法および記録物
JP2010278596A (ja) 2009-05-27 2010-12-09 Sony Corp 情報処理装置および方法
JP2011082675A (ja) 2009-10-05 2011-04-21 Sony Corp 画像信号処理装置、画像信号処理方法、画像表示装置、画像表示方法、プログラム、および画像表示システム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002281283A (ja) 2001-03-21 2002-09-27 Sharp Corp 情報埋め込み方法、情報検出方法及びプログラムを記録した記録媒体
JP3854502B2 (ja) 2001-12-12 2006-12-06 興和株式会社 電子透かしの埋め込み方法および抽出方法
KR100624751B1 (ko) * 2003-04-25 2006-09-19 (주)마크텍 영상에 워터마크를 삽입하는 방법 및 상기 방법을 이용한디지털 비디오 저장장치
JP2008167348A (ja) 2007-01-04 2008-07-17 Toyota Motor Corp 画像処理装置
JP5162928B2 (ja) * 2007-03-12 2013-03-13 ソニー株式会社 画像処理装置、画像処理方法、画像処理システム
JP5020025B2 (ja) 2007-10-17 2012-09-05 三菱電機株式会社 電子透かし検出装置、その方法およびそのプログラム
US9521292B2 (en) * 2008-03-12 2016-12-13 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor apparatus and method for embedding recoverable data on image sensor pixel arrays
US8508621B2 (en) * 2010-09-30 2013-08-13 Apple Inc. Image sensor data formats and memory addressing techniques for image signal processing
US9300880B2 (en) * 2013-12-31 2016-03-29 Google Technology Holdings LLC Methods and systems for providing sensor data and image data to an application processor in a digital image format
JP2016082462A (ja) * 2014-10-20 2016-05-16 セイコーエプソン株式会社 頭部装着型表示装置およびその制御方法、並びにコンピュータープログラム
US9986202B2 (en) * 2016-03-28 2018-05-29 Microsoft Technology Licensing, Llc Spectrum pre-shaping in video

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004040673A (ja) 2002-07-08 2004-02-05 Toko Inc 監視カメラの画像にタイムコードを付加する方法及び装置
JP2005057590A (ja) 2003-08-06 2005-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd デコード表示装置、撮像装置及びそれらを備えた画像伝送システム
JP2005341034A (ja) 2004-05-25 2005-12-08 Konica Minolta Opto Inc 撮像装置
JP2007180999A (ja) 2005-12-28 2007-07-12 Nomura Research Institute Ltd 情報同期システム、情報送信装置、情報受信装置、情報同期プログラム、情報送信プログラム、及び情報受信プログラム
JP2009033694A (ja) 2007-06-27 2009-02-12 Toshiba Corp 画像処理装置、画像処理方法および記録物
JP2010278596A (ja) 2009-05-27 2010-12-09 Sony Corp 情報処理装置および方法
JP2011082675A (ja) 2009-10-05 2011-04-21 Sony Corp 画像信号処理装置、画像信号処理方法、画像表示装置、画像表示方法、プログラム、および画像表示システム

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