CN103262561A - 视频分发系统和视频分发方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的视频分发系统分发数字捕捉视频，并且包括成像设备、服务器、和重放终端。所述成像设备包括：成像器，使用广角镜头捕捉全向视频；以及控制器，向所述服务器发送帧数据的组，所述帧数据的组构成由所述成像设备捕捉的所述视频。所述服务器包括：计算单元，将来自所述成像设备的所述帧数据的组中的每个帧数据所表示的图像划分为多个区域，将每个区域的图像转换为常规图像，并获得按区域分类的部分数据的组；存储单元，累积来自所述成像设备的所述帧数据的组，并累积按区域分类的所述部分数据的组；以及控制器，从所述存储单元中选择从所述终端设备请求的视频的帧数据的组以及从所述终端设备请求的关于所述视频的区域的部分数据的组，并将它们发送至所述终端设备。所述终端设备包括：显示器，重放视频；姿态传感器，检测所述终端设备的旋转角信息；以及控制器，基于标识要重放的视频的信息和与视频有关的旋转角信息，向所述服务器发送标识用户指定的区域的信息。

Description

视频分发系统和视频分发方法
技术领域
本发明涉及视频分发系统和视频分发方法。具体地，本发明涉及分发数字捕捉视频的视频分发系统和视频分发方法。
背景技术
存在使用所谓web摄像机的系统，所述web摄像机经由互联网分发通过数字捕捉获得的图像数据。在该系统中，要分发的图像数据存储在已经捕捉到图像数据的web摄像设备中，或者存储在单独提供的服务器设备中。想要观看图像数据的用户从终端访问web摄像设备或服务器设备，并接收期望的图像数据。
在将平面镜头用于摄像设备的镜头的情况下，由于所获得的图像是平面图像，图像处理比较简单。然而，平面镜头每次捕捉的成像范围相对较窄。因此，通过以在平台上提供的步进马达选择或升高/降低摄像机，来补偿成像范围。以下描述的专利文献1公开了终端设备对在远处提供的可移动web摄像机的方向进行马达控制的方法。
作为摄像设备的镜头，有时使用广角镜头，如，鱼眼镜头。在使用鱼眼镜头的情况下，由于可以在单次捕捉中水平和纵向覆盖180度，无需像在平面镜头的情况下那样频繁地移动摄像机。在以下描述的专利文献2中，公开了采用鱼眼镜头的数字摄像机。专利文献2中公开的数字摄像机示出了被鱼眼镜头捕捉为位于摄像机背面的显示器上的平面图像的静止图像。
当在分发系统的摄像设备中使用平面镜头的情况下，如上所述，为了扩大成像范围，需要使用步进马达频繁地移动摄像机。因此，需要与用户终端同步的复杂的马达控制。因此，难以缩短捕捉的处理时间，并且存在在用户等待分发时产生压力的不便。
在使用鱼眼镜头的情况下，每次扩展捕捉范围。然而，由于在捕捉到的全向图像中失真，需要将失真图像转换为正常图像。具体地，在视频的情况下，为了平滑地重放视频，需要快速执行向正常图像的转换。在前述专利文献2中公开的方法涉及对鱼眼镜头捕捉的图像进行处理。在该处理中，所捕捉的图像是静止图像，并且不考虑视频。
为了解决这样的问题，已知增强终端设备的便利性的现有技术，所述终端设备重放使用鱼眼镜头捕捉的视频(例如，参见专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本未审专利申请，首次公开No.H11-295783
[专利文献2]日本未审专利申请，首次公开No.2006-279739
[专利文献3]日本未审专利申请，首次公开No.2009-088850
发明内容
技术问题
然而，当用户试图利用专利文献3中公开的技术在显示仪器上的期望区域上显示视频时，由于利用移动终端的按键部分的操作按键来执行选择，其使用麻烦而且困难。
技术方案
为了解决前述问题，根据本发明的第一示例方面的视频分发系统分发数字捕捉视频，并且包括成像设备、服务器设备、和重放终端。所述成像设备包括：成像器，使用广角镜头捕捉全向视频；以及控制器，向所述服务器设备发送帧数据的组，所述帧数据的组构成由所述成像器捕捉的所述视频。所述服务器设备包括：计算器，将来自所述成像设备的所述帧数据的组中的每个帧数据所表示的图像划分为多个区域，将每个区域的图像转换为常规图像，并获得按区域分类的部分数据的组；存储单元，累积来自所述成像设备的所述帧数据的组，并累积按区域分类的所述部分数据的组；以及控制器，从所述存储单元中选择从所述终端设备请求的视频的帧数据的组以及从所述终端设备请求的关于所述视频的区域的部分数据的组，并将它们发送至所述终端设备。所述终端设备包括：显示仪器，重放视频；姿态传感器，检测所述终端设备的旋转角信息；以及控制器，向所述服务器设备发送要重放的视频的标识信息以及关于所述视频的区域的标识信息，所述区域是用户基于所述旋转角信息而指定的。
根据本发明的第二方面的视频分发方法用于分发数字捕捉视频。所述视频分发方法包括：在服务器设备累积帧数据的组，所述帧数据的组构成使用广角镜头捕捉的全向视频；在所述服务器设备中将所述帧数据的组中的每个帧数据所表示的图像划分为多个区域，将每个区域的图像转换为常规图像，并获得按区域分类的部分数据的组；在所述服务器设备中累积按区域分类的所述部分数据的组；终端设备向所述服务器设备发送要重放的视频的标识信息；从所述服务器设备向所述终端设备发送与所述标识信息相对应的所述视频的帧数据的组；所述终端设备使用从所述服务器设备发送的所述帧数据的组来重放所述视频；所述终端设备向所述服务器设备发送关于重放的所述视频的区域的标识信息，所述区域是用户基于所述终端设备的姿态传感器检测到的旋转角信息指定的；从所述服务器设备向所述终端设备发送与所指定的区域的所述标识信息相对应的部分数据的组；以及所述终端设备使用从所述服务器设备发送的所述部分数据的组来重放视频。
本发明的示例方面不限于前述内容。
技术效果
在本发明的示例实施例中，可以在显示仪器上显示坐标位置取决于旋转角的区域，并且因此用户能够使期望区域的视频得到直观地显示。
附图说明
图1是示出了根据本发明的一个示例实施例的视频分发系统的使用环境的一个示例。
图2是图1所示的web摄像设备的块配置的一个示例的图。
图3是示出了图1所示的移动终端的块配置的一个示例的图。
图4是示出了图1所示的图像计算服务器的块配置的一个示例的图。
图5是用于描述图3所示的移动终端的姿态传感器的图。
图6是用于描述图2所示的鱼眼镜头和成像目标区域的图。
图7是用于描述在本发明的一个示例实施例中对全向图像进行划分处理的图。
图8是用于描述图3所示的移动终端的图。
图9是示出了图4所示的图像计算服务器的操作流程的一个示例的图。
图10是示出了图3所示的移动终端的操作流程的一个示例的图。
图11是示出了图3所示的移动终端的操作流程的一个示例的图。
图12是用于描述图3所示的移动终端的屏幕显示的图。
图13是用于描述图3所示的移动终端的屏幕显示的图。
图14是用于描述图3所示的移动终端的屏幕显示的图。
具体实施方式
以下，将通过本发明的示例实施例来描述本发明。以下示例实施例不限制根据权利要求的本发明。此外，在示例实施例中描述的全部特征组合对于解决本发明问题的手段不是必须的。
图1示出了根据示例实施例的视频分发系统100的使用环境的示例。视频分发系统100是分发数字捕捉视频的系统。
视频分发系统100包括：多个web摄像设备110a、b、c、……(以下统称web摄像设备110)；多个移动终端120a、b、c、……(以下统称移动终端120)；图像计算服务器130；以及通信线路140。通信线路140包括：计算机网络(如互联网)、通信提供商的核心网、以及各种本地网络。在本示例实施例中，web摄像设备110可以是“成像设备”的示例。在本示例实施例中，图像计算服务器130可以是“服务器设备”的示例。在本示例实施例中，移动终端130可以是“终端设备”的示例。
在本示例实施例中，以避免描述变得复杂为目的，将描述视频分发系统100包括一个图像计算服务器130的构造。然而，视频分发系统100可以包括多个图像计算服务器130。
图2示出了web摄像设备110的框配置。web摄像设备110具有鱼眼镜头111、成像元件112、信号处理器113、存储单元114和控制器115。在本示例实施例中，鱼眼镜头111可以是“广角镜头”的示例。以下，将描述每个组成元件的功能和操作。
成像元件(成像器)112通过鱼眼镜头111捕捉视频。可以将电荷耦合器件(CCD)等用于成像元件112。信号处理器113将成像元件112已输出的视频的模拟信号转换为数字信号，并将其存储在存储单元1244中。要存储在存储单元1244中的数字信号是构成视频并与一系列帧数据相对应的一系列静止图像数据。控制器115具有控制web摄像设备110的功能和与通信线路140通信的功能。控制器115向图像计算服务器130发送存储单元114中的帧数据。此时，用于标识每帧的帧信息附加到要发送的帧数据。
图3示出了移动终端120的块配置的示例。移动终端120具有显示仪器121、按键部分122、姿态传感器123、存储单元124和控制器125。以下，将描述每个组成元件的功能和操作。
存储单元124存储视频数据。显示仪器121显示与存储单元124的数据相对应的视频。按键操作部分122充当操作按钮。如图5所示，移动终端120的显示仪器121的表面的纵向方向充当X轴方向。显示仪器121的表面的水平方向充当Y轴方向。显示仪器121的表面的垂直方向充当Z轴方向。X轴、Y轴和Z轴相互正交。姿态传感器123能够检测以每个方向轴为中心的旋转角，并向控制器125通知检测到的旋转角。控制器125控制每个部分。控制器125具有与通信线路140通信的功能。控制器125从图像计算服务器130获取用户通过按键部分122和姿态传感器123的输入操作所指定的视频的数据。
图4示出了图像计算服务器130的框配置的示例。图像计算服务器130具有计算器131、存储单元132和控制器133。以下，将描述每个组成元件的功能和操作。
计算器131对来自web摄像设备110的帧数据执行划分处理和常规图像处理。存储单元132存储视频数据。控制器133具有与通信线路140通信的功能。
计算器131可由软件构成，并且可以用专用数字处理器(DSP)构成。控制器133在存储单元132中存储从web摄像设备110接收到的视频的帧数据以及前述帧信息。计算器131参照帧信息顺序地从存储单元132中提取一帧的帧数据。接着，计算器131执行划分处理，所述划分处理将已提取的每个帧数据表示的图像划分为预定区域。
由于图像计算服务器130已接收的帧数据是鱼眼镜头111捕捉的全向图像数据，如图6所示，图像中出现失真。图6所示的全向图像是通过用鱼眼镜头111对成像目标的区域a的部分b的集合进行等角成像而获得的图像。在全向图像中，部分(b)距鱼眼镜头111的镜头表面c的距离越大，图像越为压缩，并且因此失真越强。
在对帧数据示出的全向图像执行前述划分处理后，计算器131执行常规图像处理，所述常规图像处理校正已划分的每个区域的图像失真。接着，计算器131在添加了用于标识该区域的信息后，将已经过常规图像处理的部分数据存储在存储单元132中。在存储单元132中，累积构成视频的帧数据的组以及从每个帧数据获得的每区域部分数据的组。帧数据是包括因鱼眼镜头111导致的失真在内的完整图像数据。部分数据是通过常规图像处理对失真进行了校正的部分图像的数据。
参照图7，将描述计算器131对帧数据的划分处理。图7示出了被划分为网状的全向图像的示例。该示意的全向图像可以被视为以鱼眼镜头111对沿水平方向和纵向方向等间隔划分的捕捉目标区域(图6：a)进行投影的图像。在图7的全向图像中，任意划分区域被标识为“Sm，n”，捕捉目标区域总共被划分为(M+N)部分。计算器131对每个区域Sm，n执行常规图像处理。
图8示出了移动终端120上的视频的显示示例。在所示示例中，示出了与在移动终端120的显示仪器121上显示的图7的图像类似的图像的状态，并且光标位于图像中的区域S6，7。图8的图像是通过在帧数据上叠加用于显示网状划分区域的数据而获得的图像。从图像计算服务器130提供用于在显示仪器121上显示划分区域的数据以及帧数据。
移动终端120的用户如果想要在显示仪器121的屏幕上以特写方式观看特定区域的视频，可以通过使用按键部分122的“←”、“→”、“↑”和“↓”方向键并按下“输入”键来指定要观看的区域。
图9是示出了图像计算服务器的操作流程的示例。当接收到使用来自web摄像设备110的鱼眼镜头111捕捉的一系列视频的帧数据的组时(S101)，图像计算服务器130将它们存储在存储单元132中(S102)。图像计算服务器130从在存储单元132中存储的帧数据的组中依次读出一个帧部分的数据(S103)。每次图像计算服务器130读取帧数据时，其将该帧数据表示的全向图像划分为多个区域(S104)。具体地，以图7所示的方式划分全向图像。
图像计算服务器130执行常规图像处理，所述常规图像处理校正所划分的每个区域的图像的失真(S105)。图像计算服务器130依次将所处理的区域的部分数据存储在存储单元132中(S106)。
此时，图像计算服务器130向要在存储单元132中存储的部分数据的组附加ID，例如前述用于标识区域的“Sm，n”(图7)。
图像计算服务器130在从移动终端120接收到分发视频的请求时，接收该视频的ID信息以及分发请求消息(S107)。图像计算服务器130读出与接收到的ID信息相对应的视频的帧数据的组，并依次将其发送至移动终端120(S108)。此外，图像计算服务器130在发送帧数据的组时，结合发送用于在移动终端120的显示仪器121上显示如图7所示的划分区域的数据。
随后，在关于所分发的视频从移动终端120接收到区域指定消息和该区域的ID信息的情况下(S109：是)，图像计算服务器130读出与接收到的ID信息相对应的区域的部分数据的组，并将其发送至移动终端120(S110)。
接着，在关于前述视频的整个图像的分发请求和单独视频的分发请求从移动终端120发送至图像计算服务器130的情况下(S111：是)，图像计算服务器130发送所请求的视频的帧数据的组(S108)。
图10和11示出了移动终端120的操作流程的示例。当移动终端120意识到用户输入了视频重放指令时(S201)，其向图像计算服务器130发送请求分发指定视频的消息以及该视频的ID信息(S202)。
移动终端120接收图像计算服务器130根据前述请求而发送的视频的帧数据的组和用于显示划分区域的数据，并将它们存储在存储单元124中(S203)。接着，移动终端120在显示仪器121上显示从存储单元124依次读出的帧数据作为视频(S204)。图12示出了此时在显示仪器121上显示的屏幕的示例。如图12所示，在移动终端120的显示仪器121上显示在视频上叠加了网状划分区域的屏幕(S205)。取代在重放视频期间自动显示划分区域，可以根据用户的按键输入来打开/关闭划分区域。
移动终端120根据与显示仪器121的屏幕相对应的用户的按键操作移动屏幕上的光标位置(S206)。如果在显示仪器121上显示用户关于视频指定的观看区域(S207：是)，移动终端120向图像计算服务器130发送该区域的ID信息(S208)。
将参照图13和图14给出在移动终端120中移动光标位置和指定观看区域的示例。在图13中，此时，假设屏幕上的光标位于区域S8，8(参见部分(a))。在该状态下，当用户按下一次“→”键时，光标右移至区域S8，9(参见部分(b))。此外，当用户按下依次“↓”键时，光标下移至区域S9，9(参见部分(c))。
在图14中，当想要观察例如区域S2，9特写时，用户在将光标与该区域S2，9对齐的状态下按下“输入”键(参见部分(d))。
移动终端120的控制器125在识别出已按下“输入”键时，向图像计算服务器130通知与当前时间的光标位置相对应的区域(S2，9)作为观看区域的ID信息。
移动终端120从图像计算服务器130接收与所通知的ID信息相对应的区域的部分数据的组，并将其存储在存储单元124中(S209)。移动终端120在将数据调整至适合显示仪器121的显示尺寸后显示其已从存储单元124依次读出的部分数据(S210，S211)。从而，如图14所示，在显示仪器121上显示已指定观看的区域S2，9的视频，其失真得到校正并处于放大状态(参见部分(e))。
在显示指定区域(S2，9)的状态下，在从用户输入返回整个图像的指令或重放另一视频的指令的情况下(S212：是)，移动终端120向图像计算服务器130通知指定视频的ID信息(S202)。
以下，将描述通过移动终端120的姿态使期望视频显示在显示仪器121上的操作。事先设置给定时间T和给定常数α和β(未示出)。时间T指定了姿态传感器123执行角度检测的时间间隔。常数α和β是旋转角的加权常数和显示区域Sm，n位置坐标。首先，时间t被设置为0(S213)。姿态传感器123检测绕X方向的旋转角θ和绕Y方向的旋转角
Figure BDA00003331789900091
并且向控制器125通知检测结果(S214)。
控制器125执行以下计算(S215)。
m＝m+αθ
Figure BDA00003331789900092
控制器125执行以下计算以舍弃“m”和“n”小数点后的部分，以使它们对应于区域S的坐标。
m＝int(m)
n＝int(n)
通过该计算，计算“m”和“n”的新值(S216)。
接着，当时间t达到时间T时(S217：否)，在显示仪器121上显示区域Sm，n(S218)。
在显示指定区域区域(Sm，n)的情况下，在未从用户输入返回整个图像的指令或另一视频的重放指令的情况下(S219：否)，移动终端120返回至步骤S207，并且执行向服务器发送指示区域的ID的操作。
换言之，可以在所决定的每个给定时间T检测旋转角θ和并依次在显示仪器121上显示在那些角度以常数α和β加权的值的区域Sm， n。相应地，用户能够顺序获得以与移动终端120的倾斜相对应的量隔开的位置的视频。换言之，可以直观地表示显示仪器121中期望位置的视频。在从用户输入了返回整个图像的指令或另一视频的重放指令的情况下(S219：是)，向图像计算服务器130通知所指示的视频的ID信息(S202)。
根据本发明的示例实施例，在姿态传感器123中提供移动终端120。沿移动终端120的显示仪器121表面的纵向方向延伸的轴充当X轴，而沿显示仪器121表面的横向方向延伸的轴充当Y轴。姿态传感器123检测绕X轴的旋转角θ和绕Y轴的旋转角并指定与被加权至旋转角θ、
Figure BDA00003331789900102
的值相对应的区域Sm，n的坐标。
因此，可以在显示仪器121上显示与旋转角相对应的坐标位置的区域Sm，n，并且因此用户可以直观地显示期望区域的视频。
在前述示例实施例中，从显示仪器120上示出的视频指定单个区域，但可以指定的区域不限于一个划分区域。可以指定的区域可由多个相邻的划分区域构成。划分的格式可以是网状以外的格式，如，以水平方向或纵向方向之一划分、或以部分重叠的多个圆形区域划分。web摄像设备110的镜头不限于鱼眼镜头111，并且只要能够捕捉全向图像，可以是另一规范的广角镜头。
以上，参照示例实施例描述了本发明，但本发明限于上述示例实施例。在本发明的范围内，所属领域技术人员能够理解的对本发明配置和细节的各种修改是可能的。
本申请基于并要求2010年10月13日递交的日本专利申请No.2010-230474的优先权，其公开内容以引用方式全部并入于此。
工业实用性
本发明可以适用于视频分发系统和视频分发方法。根据该系统和方法，可以在显示仪器上显示与显示终端的旋转角对应的坐标位置的区域。
附图标记
100 视频分发系统
110 Web摄像设备
111 鱼眼镜头
112 成像元件
113 信号处理器
114 存储单元
115 控制器
120 移动终端
121 显示仪器
122 按键部分
123 姿态传感器
124 存储单元
125 控制器
130 图像计算服务器
131 计算器
132 存储单元
133 控制器
140 通信线路

Claims (2)

1.一种分发数字捕捉视频的视频分发系统，所述视频分发系统包括成像设备、服务器设备、和重放终端，
所述成像设备包括：
成像器，所述成像器使用广角镜头捕捉全向视频；以及
控制器，所述控制器向所述服务器设备发送帧数据的组，所述帧数据的组构成由所述成像器捕捉的所述视频，
所述服务器设备包括：
计算器，所述计算器把来自所述成像设备的所述帧数据的组中的每个帧数据所表示的图像划分为多个区域，将每个区域的图像转换为常规图像，并获得按区域分类的部分数据的组；
存储单元，所述存储单元累积来自所述成像设备的所述帧数据的组，并累积按区域分类的所述部分数据的组；以及
控制器，所述控制器从所述存储单元中选择从所述终端设备请求的视频的帧数据的组以及从所述终端设备请求的关于所述视频的区域的部分数据的组，并将它们发送至所述终端设备，以及
所述终端设备包括：
显示仪器，所述显示仪器重放视频；
姿态传感器，所述姿态传感器检测所述终端设备的旋转角信息；以及
控制器，所述控制器向所述服务器设备发送要重放的视频的标识信息以及关于所述视频的区域的标识信息，所述区域是用户基于所述旋转角信息而指定的。
2.一种用于分发数字捕捉视频的视频分发方法，所述方法包括：
在服务器设备中累积帧数据的组，所述帧数据的组构成使用广角镜头捕捉的全向视频；
在所述服务器设备中，将所述帧数据的组中的每个帧数据所表示的图像划分为多个区域，将每个区域的图像转换为常规图像，并获得按区域分类的部分数据的组；
在所述服务器设备中累积按区域分类的所述部分数据的组；
终端设备向所述服务器设备发送要重放的视频的标识信息；
从所述服务器设备向所述终端设备发送与所述标识信息相对应的所述视频的帧数据的组；
所述终端设备使用从所述服务器设备发送的所述帧数据的组来重放所述视频；
所述终端设备向所述服务器设备发送关于重放的所述视频的区域的标识信息，所述区域是用户基于所述终端设备的姿态传感器检测到的旋转角信息而指定的；
从所述服务器设备向所述终端设备发送与所指定的区域的所述标识信息相对应的部分数据的组；以及
所述终端设备使用从所述服务器设备发送的所述部分数据的组来重放视频。
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