CN1984310B - 再现运动图像的方法和通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于再现运动图像的方法，该运动图像由一系列图像和单声道声音构成，该方法包括以下步骤：通过分析连续图像来确定将被再现的所述运动图像内的至少一个运动区域的空间位置；将所述运动区域识别为对应于发出声音的源(P3)；以及在显示器(20)上再现所述一系列图像并使得声音对应到至少一个左扬声器(21)和一个右扬声器(22)，同时将作为所述空间位置的函数的至少3D音效施加到所述声音。应用于视频会议、移动电视。

Description

再现运动图像的方法和通信装置
技术领域
本发明涉及一种用于再现运动图像的方法和通信装置，此运动图像一方面是由摄像头捕获的一系列图像构成的，另一方面是由与所述图像同时捕获的单声道声音构成的。 
背景技术
在配有显示器和扬声器的经典通信装置上再现运动图像时，存在的问题是，观看该运动图像的人不能正确识别显示图像上的哪些区域对应这些声音。 
然而，对于人们重要的是，能够将听到的声音和同时看到的画面在空间上关联起来，以便完全理解当时的情景。 
前面提到的问题主要归因于所捕获的声音是单声道的。 
解决这个问题的一种可能方案是，在捕获运动图像时使用具有多个麦克风的多音轨编码系统，以及在再现所述运动图像的通信装置中为声音使用多个信道。然而，这种解决方案又出现几个其他的问题： 
-首先，这是一种昂贵的解决方案，因为录音机必须配备几个麦克风； 
-另外，使用多信道意味着需要极大地增加带宽； 
-这种解决方案不能用于标准的使用单声道声音的场合(例如视频会议系统)，或者在移动电话(“移动电视”)上传输电视节目的场合。 
发明内容
本发明的目的在于，通过提出一种廉价的解决方案，其能够很好地再现运动图像，尽管此运动图像是由单声道声音构成的，来补救前述缺陷。 
出于这个目的，本发明提供了一种用于再现运动图像的方法，其中该运动图像一方面由摄像头捕获的一系列图像构成，另一方面由与所述图像同时捕获的单声道声音构成，其特征在于，包括下列步骤： 
-通过分析连续图像来确定在将被再现的所述运动图像内的至少一个运动区域(zone in motion)的空间位置； 
-将所述运动区域识别为对应于发出声音的源； 
-在显示器上再现所述一系列图像并使得声音对应到至少一个左扬声器和一个右扬声器上，同时将作为所述空间位置的函数的至少3D音效施加到所述声音。 
在一个可能的实施例中，确定所述至少一个运动区域的空间位置的步骤可以进一步包括步骤：对比连续图像并在对应于显示图像的2D参考系中确定所述区域的至少两个坐标。 
另外，确定在所述运动图像内的至少一个运动区域的空间位置的所述步骤可以包括步骤：检测在所述运动图像中捕获的人嘴的活动，以及确定对应于检测到的嘴的活动的区域的空间位置。 
将3D音效施加到声音的步骤在于：使得所述左右扬声器的相对增益作为所述空间位置的函数，和/或使得所述左右扬声器的相对相位和时间延迟作为所述空间位置的函数，和/或使得所述左和/或右扬声器的频率增益作为所述空间位置的函数。 
本发明的另一个目的涉及前述任一种方法在视频会议系统中的使用，其特征在于，所述将被再现的运动图像已经被视频会议发射机所捕获，所述视频会议发射机包括所述摄像头和用于捕获单声道声音的麦克风，以及在于，在包括所述显示器和所述左右扬声器的视频会议接收机的层次进行通过所述再现步骤确定空间位置的所述步骤。 
本发明的第三个目的在于，提供一种用于再现运动图像的通信装置，其包括：显示器、至少一个左扬声器和一个右扬声器，其中该运动图像一方面由摄像头捕获的一系列图像构成，另一方面由与所述图像同时捕获的单声道声音构成，其特征在于，进一步包括：软件单元，其用于： 
-通过分析连续图像来确定在将被再现的所述运动图像内的至少一个运动区域的空间位置； 
-将所述运动区域识别为对应于发出声音的源； 
-在所述显示器上再现所述一系列图像并使得声音对应到所述左和右扬声器，同时将作为所述空间位置的函数的至少3D音效施加到所述声音。 
附图说明
从仅借助于非限制性实例以及参照附图对本发明的以下描述中，本发明的特点和优点是很明显的，其中： 
图1示意性地示出了视频会议系统，其具有发射机和接收机，执行根据本发明的方法； 
图2示意性地示出了根据本发明的一个可能实施例中的通信装置，例如图1的视频会议接收机。 
具体实施方式
以下将在视频会议的具体情况下描述本发明。然而，本发明也能用于所捕获的与运动图像关联的声音是单声道的其他领域。 
在图1的左部示出了用于捕获将被再现的运动图像的视频会议系统的视频会议发射机1。发射机1包括用于捕获情景(scene)作为一系列图像的摄像头10，以及用于捕获单声道声音的麦克风11。 
这个情景是由桌子T前面的三个人P1、P2和P3构成的。 
如此获得的运动图像然后被经由无线链路L发送到远程接收机2。然而，这种发送也可以经由有线链路进行。 
接收机2是通信装置，其包括显示器20和至少两个扬声器，在显示器上将显示由摄像头10捕获的一系列图像，所述扬声器是左扬声器21和右扬声器22，它们在该装置上的位置导致产生立体声效果。 
现在让我们假设，在图1左部的捕获的情景中，P3正在讲话。按照本 发明的方法，通信装置2能够在显示器20上再现这个情景并使声音对应于扬声器21和22，同时在所述声音上应用3D音效，这样在人们在观看在装置2上再现的摄像头图像时就能知道听到的声音来自在显示器20的右部看到的P3。这些都是可由装置2的软件单元23实现的，该软件单元按照以下步骤执行本发明的方法： 
-通过分析连续图像来确定将被再现的所述运动图像内的至少一个运动区域的空间位置；在示出的例子中，这将对应于诸如对被捕获的人P1到P3的嘴的活动的检测以及对这些检测到的活动的空间位置的确定。由于只有P3在讲话，因此将在显示器20上显示的图像的相应区域上检测到嘴的活动。这个步骤包括在与所显示的图像相对应的2D参考系上确定所述区域的至少两个坐标。可选地，这个步骤包括给出空间位置(例如该图像的右侧)的指示； 
-将所述运动区域识别为对应于发出声音的源；在示出的例子中，由于只有P3在讲话，这很自然地导致认为与P3相对应的区域就是所听到的声音的源。在前述步骤中检测到的多个区域的情况下，为了选择最可能是所听到的声音的源的区域，有必要应用一些规则； 
-在显示器20上再现所述系列图像并使得声音对应于左扬声器21和右扬声器22，同时将作为所述空间位置的函数的至少3D音效应用到所述声音。在当前情景中，观看者必须有声音来自右边的感觉，这与看到的图像是真实空间相关的。 
图2给出了通信装置的一些细节，例如图1所示的视频会议接收机2： 
经由链路L发送的运动图像被在接收器25上经由天线24接收。假设在发射机侧的音频和视频信号在空中发送之前以相关的文件格式已经首先进行了编码、压缩和复用，由接收机25接收的音视频文件必须在分用器26中被经典地解复用，然后分别被音频解码器27和视频解码器28解压缩和解码，以传送音频和视频信号。按照本发明的方法，通过活动检测器和定位器模块230，也能够处理视频信号，该定位器模块传送所分析的图像内的至少一个运动区域的空间位置信息。此信息被提供给3D音效模块31， 该模块31也接收来自音频解码器27的音频信号，并施加作为空间位置信息的函数的3D音效。具有给定3D音效的声音然后被通过功率放大器29传送到相应的扬声器21和22。与此同步，在显示器20上显示视频信号。同步的机制在此并没有被详细说明，这是因为本领域技术人员应当知道如何使得显示图像与声音同步，而无论是否对视频信号和音频信号分别作出处理。 
第一个可能的3D音效在于使得左右扬声器的相对增益作为所述空间位置的函数。 
可选地或者相结合，其在于使左右扬声器的相对相位和时间延迟作为所述空间位置的函数。 
可选地或者相结合，其在于使左和/或右扬声器的频率增益作为所述空间位置的函数。 
根据本发明的方法也能够用于其他不同的源和情景(例如自然情景中的活动的检测，或者利用任何物体的运动以及根据图像内的活动来聚焦声音)。 

Claims (10)

1.一种再现运动图像的方法，其中所述运动图像一方面由摄像头（10）捕获的一系列图像构成，另一方面由与所述图像同时捕获的单声道声音构成，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
通过分析连续图像来确定在将被再现的所述运动图像内的至少一个运动区域的空间位置；
将所述运动区域识别为对应于发出声音的源（P3）；
在显示器（20）上再现所述一系列图像并使得单声道声音对应到至少一个左扬声器（21）和一个右扬声器（22），同时通过将所述左扬声器（21）和右扬声器（22）的相对增益和/或相对相位和时间延迟和/或频率增益作为所确定的空间位置的函数进行控制来将作为所确定的空间位置的函数的至少3D音效施加到所述单声道声音。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述至少一个运动区域的空间位置的所述步骤进一步包括：对比连续图像并在对应于显示图像的2D参考系中确定所述区域的至少两个坐标。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定在所述运动图像内的至少一个运动区域的空间位置的所述步骤包括：检测在所述运动图像中捕获的人嘴的活动，以及确定对应于检测到的嘴的活动的区域的空间位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将所述左扬声器（21）和右扬声器（22）的相对增益和/或相对相位和时间延迟和/或频率增益作为所确定的空间位置的函数进行控制来将作为所确定的空间位置的函数的至少3D音效施加到所述单声道声音的所述步骤包括通过将所述左扬声器（21）和右扬声器（22）的相对增益作为所确定的空间位置的函数进行控制来将作为所确定的空间位置的函数的至少3D音效施加到所述单声道声音。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将所述左扬声器（21）和右扬声器（22）的相对增益和/或相对相位和时间延迟和/或频率增益作为所确定的空间位置的函数进行控制来将作为所确定的空间位置的函数的至少3D音效施加到所述单声道声音的所述步骤包括通过将所述左扬声器（21）和右扬声器（22）的相对相位和时间延迟作为所确定的空间位置的函数进行控制来将作为所确定的空间位置的函数的至少3D音效施加到所述单声道声音。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将所述左扬声器（21）和右扬声器（22）的相对增益和/或相对相位和时间延迟和/或频率增益作为所确定的空间位置的函数进行控制来将作为所确定的空间位置的函数的至少3D音效施加到所述单声道声音的所述步骤包括通过将所述左扬声器（21）和/或右扬声器（22）的频率增益作为所确定的空间位置的函数进行控制来将作为所确定的空间位置的函数的至少3D音效施加到所述单声道声音。
7.根据前述权利要求中任何一个所述的方法，该方法在视频会议系统中使用，其特征在于，所述将被再现的运动图像已经被视频会议发射机（1）所捕获，所述视频会议发射机包括：所述摄像头（10）和用于捕获单声道声音的麦克风（11）；以及在于，在包括所述显示器（20）和所述左扬声器（21）和右扬声器（22）的视频会议接收机的层次上进行通过所述再现步骤来确定空间位置的所述步骤。
8.一种用于再现运动图像的通信装置（2），包括：显示器（20）、至少一个左扬声器（21）和一个右扬声器（22），其中所述运动图像一方面由摄像头（10）捕获的一系列图像构成，另一方面由与所述图像同时捕获的单声道声音构成，其特征在于，所述通信装置进一步包括：软件单元（23），其用于：
通过分析连续图像来确定在将被再现的所述运动图像内的至少一个运动区域的空间位置；
将所述运动区域识别为对应于发出声音的源；
在所述显示器（20）上再现所述一系列图像并使得单声道声音对应到所述左扬声器（21）和右扬声器（22），同时通过将所述左扬声器（21）和右扬声器（22）的相对增益和/或相对相位和时间延迟和/或频率增益作为所确定的空间位置的函数进行控制来将作为所确定的空间位置的函数的至少3D音效施加到所述单声道声音。
9.根据权利要求8所述的通信装置，其特征在于，其进一步包括：接收单元（25），其用于从通过摄像头（10）捕获所述运动图像的远程发射机（1）接收所述将被再现的运动图像。
10.根据权利要求9所述的通信装置，其特征在于，所述通信装置构成视频会议系统的一部分，所述接收单元适合于接收由所述视频会议系统的远程视频会议发射机所捕获的运动图像。
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