JP2001054069A

JP2001054069A - 擬似動画生成用サンプル画像記録再生方式

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Publication number: JP2001054069A
Application number: JP11253400A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Hirata; 能睦平田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-08-05
Filing date: 1999-08-05
Publication date: 2001-02-23

Abstract

(57)【要約】【目的】視覚的環境をテレビ画面の映像によって作り
出す場合に生じる映像の長時間記録と再生に伴う問題を
解消するための手段を提供すること。【構成】任意可逆性動画の一連のフレーム画像を含む
一定の数のサンプル画像から、概周期的な変化を特徴と
する制御信号を用いて、個個のフレーム画像を任意の時
間にわたって選択し画面に出力する構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】ビデオ産業、ＡＶ産業、エンター
テイメント産業

【０００２】

【従来の技術】風にそよぐ草花の映像をテレビ画面に再
生して室内に視覚的にリラックスした環境を作り出すに
は長時間収録した動画を準備することが必要であり、こ
れまでビデオテープに動画を記録してこれを再生する方
法が用いられている。こうした映像はその動きが小さな
ものであっても静止画では得られない効果がある。動物
や人の表情の映像も同じような効果を与えることができ
るが、草花に比べると動物や人（例えば子供の表情）の
映像を長時間連続して収録することは、被写体側の都合
もあって容易なことではない。そこで、このような動画
再生には場面を複数用い、これらを適当な時間で切り替
え繰り返し使用するという方法がとられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】視覚的な環境作りを目
的とするような場合に生じる、映像の長時間記録と再生
に伴う問題を解決することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、任意の時点で逆転再生しても不自然にな
らない任意可逆性動画の一連のフレーム画像を含む一定
の数のサンプル画像を記録した手段と、前記サンプル画
像の順位番号に一義的に対応し、概周期的に変化する制
御信号により前記サンプル画像から個個のフレーム画像
を選択し出力する手段により、前記制御信号の継続時間
にわたり前記一定の数のサンプル画像から動画を生成す
ることを特徴とする、擬似動画生成用サンプル画像記録
再生方式をその手段とするものであり、特に前記制御信
号は外部信号を加えられることにより一定の時間、所定
の関数で表わされる別の制御信号に切り替えられるもの
である前期擬似動画再生用サンプル画像記録再生方式を
その手段とする。

【０００５】

【作用】映像を時間的方向性という観点から分類すると
非可逆性、可逆性および任意可逆性の３つに分けること
ができる。例えば滝の映像は非可逆性、振り子の映像は
可逆性、顔表情の映像は任意可逆性である。一般に動き
が比較的小さく部分的で不規則であるような映像は任意
の時点で逆転再生しても不自然にはならない任意可逆性
の動画になる。以下、このような任意可逆性動画を含む
一連のフレーム画像で成る一定の数のサンプル画像の記
録とその再生の作用について説明する。

【０００６】任意可逆性動画の一連のフレーム画像で成
るサンプル画像をＰ_１，Ｐ_２，…，Ｐ_Ｎとする。これら
サンプル画像の各々は一定の画素数の信号で表わされる
が、信号処理は画像単位で行なう。ｔをフレーム単位の
離散的時間として制御信号をｔの関数Ｆ（ｔ）で表わ
す。制御信号に応じてサンプル画像Ｐ_ｋ（ｋ＝１，２，
…，Ｎ）のいずれかを選択し動画（擬似動画）を生成す
るために、Ｆ（ｔ）を順位番号ｋに一義的に対応付け
る。

【０００７】例えば、ｔを１からＮまでの整数として制
御信号をＦ（ｔ）＝ｔとすると、これにより生成される
擬似動画は元の一連のフレーム画像で成る動画になる。
また制御信号を三角関数で表されるものとすると、これ
によって生成される擬似動画は一連のフレーム画像を順
方向、逆方向に周期的に繰り返し再生したものになる。
これらはいずれも本発明の目的に適ったものではない。

【０００８】本発明の特徴の１つは、制御信号に応じて
生成される擬似動画が元の動画の動きに近く、連続的で
非周期的な長時間動画となるように、制御信号を概周期
的なものとすることである。そのために制御信号Ｆ
（ｔ）の特性を次のようなものとする。（１）制御信号の変化範囲

【数１】（２）制御信号の変化速度

【数２】

【０００９】ここでｆ（ｔ）を次式で表されるような概
周期的な関数とする。

【数３】周期Ｔ_ｊの中で２つ以上のものが相異なる無理数で与え
られるとすれば、ｆ（ｔ）は概周期関数となりその周期
は無限大になる。実際に無理数は与えられないが、Ｔ_ｊ
を相違なる素数で表わすものとすると、その周期Ｔ_ｏは

【数４】と表わされ、適当な素数を使えばＴ_ｏは各Ｔ_ｊよりも十
分に大きな値となって、ｆ（ｔ）は概周期的な関数にな
る。

【００１０】制御信号Ｆ（ｔ）は上記ｆ（ｔ）の整数表
示で与えるものとし、（数１）および（数２）の条件を
（数３）のｆ（ｔ）に適用すると、

【数５】および

【数６】が得られる。

【００１１】これらの条件を満たすようにしてｆ（ｔ）
を決定し、その整数表示でＦ（ｔ）を与えれば、Ｎ個の
サンプル画像Ｐ_ｋから実質上周期のないような擬似動画
［Ｐ_ｎ：ｎ＝Ｆ（ｔ）］を任意の時間生成することがで
きる。

【００１２】

【実施例】次に、実施例によって上記の作用を実現する
具体的な諸量を示す。図１は、本発明を用いた実施例の
ブロック図を示したものである。同図において１はサン
プル画像記録媒体であり、例えば草花、昆虫、動物、人
の顔表情などがそれぞれ短時間記録されているデジタル
・ビデオ・デスクとする。２は１の記録媒体から取り出
した一連のサンプル画像Ｐ_ｋを一時的に記録するための
画像信号メモリーである。３は制御信号Ｆ（ｔ）の発生
部であり、Ｆ（ｔ）で指定された番号ｎのサンプル画像
Ｐ_ｎが２から取り出され、４のバッファー・メモリーに
移される。こうして順次取り出されたサンプル画像（信
号）Ｐ_ｎが５の画像表示部に出力されて擬似動画がディ
スプレイされる。

【００１３】例えば、１のサンプル画像記録媒体に、一
連のフレーム画像が１秒間当たり３０フレームで３秒間
（サンプル画像の数Ｎ＝９０）記録されているものとし
て、これより擬似動画を生成する場合、制御信号Ｆ
（ｔ）のパラメータは、（数５）と（数６）を用いて得
られる下記の例で示されるようなＶ_ｊとＴ_ｊを用いれば
よい。例１．Ｖ_１＝１５，Ｖ_２＝１２，Ｖ_３＝１０，Ｖ
_４＝８。Ｔ_１＝３７９，Ｔ_２＝１９１，Ｔ_３＝１４９，
Ｔ_４＝１０９。この場合Ｔ_ｏは約４５４日、擬似動画の
変化速度は最大で元の動画の１．５倍になる。例２．Ｖ
_１＝１５，Ｖ_２＝１２，Ｖ_３＝１０。Ｔ_１＝３７９，Ｔ
_２＝１９１，Ｔ_３＝１４９。この場合Ｔ_ｏは約４日、擬
似動画の変化速度は最大で元の動きの１．２倍になる。

【００１４】なお、図１の制御信号発生部３はＦ（ｔ）
で与えられる数値をあらかじめ求めて記録したものを制
御信号として出力するようにしてもよい。図２は本発明
を用いたもう１つの実施例のブロック図を示したもので
ある。この実施例は図１で示される実施例に外部信号に
よる制御機能を付加したものである。すなわち、外部信
号（例えば特定の音）が入力端子６に加わると、これに
より３の制御信号発生部から新たな制御信号が出力さ
れ、サンプル画像の中の特定の区間から画像が選択され
る。

【００１５】このようなサンプル画像は一連のフレーム
画像（動画）で成っており、そこに複数の場面が含まれ
る。これら複数の場面の１つは任意可逆性動画（ＡＲ）
でなければならないが、他の場面は可逆性動画（ＲＥ）
あるいは非可逆性動画（ＮＲ）であってもよい。以下、
このような複数の場面を持つサンプル動画による擬似動
画の生成を例を用いて説明する。

【００１６】（１）（ＡＲ＋ＡＲ）形サンプル画像。［例］正面を向いた顔表情（ＡＲ：ｋ＝１〜Ｎ）と横
を向く顔（ＡＲ：ｋ＝Ｎ＋１〜Ｍ）で成るサンプル画像
Ｐ_ｋ（ｋ＝１，２，…，Ｍ）。外部信号がない場合はｋ
＝１からＮまでのサンプル画像から画像Ｐ_ｎが制御信号
Ｆ（ｔ）により選択出力される。外部信号がｔ＝ａで加
えられると制御信号はＥ（ｔ）に切り替えられる。ただ
し

【数７】

【００１７】この時、ｔ＝ａからｔ＝ａ＋Ｄ／２の間で
擬似動画Ｐ_ｎには横を向く動きが生じ、擬似動画はＡＲ
が１つの場合よりも変化のあるものとなる。外部信号が
人の声で与えられるものとすれば、画像が声に反応して
動くことになるので、この場合の擬似動画は単なる動画
以上の効果を与えるものになる。図３は、上記の擬似動
画生成における制御信号の変化とサンプル画像の順位番
号ｋの関係を例として示したものである。

【００１８】（２）（ＡＲ＋ＮＲ＋ＡＲ）形サンプル画
像。［例］風にそよぐ花風景（ＡＲ：ｋ＝１〜Ｎ）とチョ
ウの飛来から飛び去るまでの光景（ＮＲ：ｋ＝Ｎ＋１〜
Ｌ）と風にそよぐ花風景（ＡＲ：ｋ＝Ｌ＋１〜Ｍ）で成
るサンプル動画Ｐ_ｋ（ｋ＝１，２，…，Ｍ）。外部信号
がない場合はｋ＝１からＮまでのサンプル画像から画像
Ｐ_ｎが制御信号Ｆ（ｔ）により選択出力される。外部信
号がｔ＝ａで加えられると制御信号はＧ（ｔ）に切り替
えられる。ただし

【数８】

【００１９】制御信号Ｇ（ｔ）により生成される動画
［ｋ＝Ｆ（ａ）からＧ（ｂ）まで］は元の動画の一部分
であり、非可逆性動画が含まれるが、Ｇ（ｂ）＞Ｌとす
れば、ｔ＞ｂでのサンプル画像は花風景の任意可逆性動
画になる。そこで、風にそよぐ花風景（ＡＲ：ｋ＝Ｌ＋
１〜Ｍ）をサンプル画像として、制御信号［Ｆ（ｔ）＋
Ｌ］により画像Ｐ_ｎを選択出力することができる。ただ
し、Ｍ＝Ｌ＋Ｎとする。図４は、上記の擬似動画生成に
おける制御信号の変化とサンプル画像の順位番号ｋの関
係を例として示したものである。

【００２０】図４の点Ｑで示されるサンプル画像Ｐ
_Ｑ（Ｌ＜Ｑ＜Ｍ）を点Ｒで示されるサンプル画像Ｐ
_Ｒ（１＜Ｒ＜Ｎ）に切り替えることができる場合は、サ
ンプル画像Ｐ_ｋ（ｋ＝１，２，…，Ｑ）を繰り返し用い
た擬似動画を生成することが可能になる。

【００２１】（３）（ＡＲ＋ＲＥ＋ＡＲ）形サンプル画
像。［例］山野風景（ＡＲ：ｋ＝１〜Ｎ）と列車通過光景
の加わった山野風景（ＲＥ：ｋ＝Ｎ＋１〜Ｌ）と山野風
景（ＡＲ：ｋ＝Ｌ＋１〜Ｍ）で成るサンプル画像Ｐ
_ｋ（ｋ＝＝１，２，…，Ｍ）。外部信号がない場合はｋ
＝１からＮまでのサンプル画像から画像Ｐ_ｎが制御信号
Ｆ（ｔ）により選択出力される。外部信号がｔ＝ａで加
えられると制御信号はＧ（ｔ）に切り替えられる。（数
８と同じ）

【００２２】図４の場合と同様にｔ＞ｂでサンプル画像
が任意可逆性動画（山野風景：ｋ＝Ｌ＋１〜Ｍ）になる
と、次に制御信号［Ｆ（ｔ）＋Ｌ］により画像Ｐ_ｎを選
択出力する。ただし、Ｍ＝Ｌ＋Ｎとする。ここで更に、
ｔ＝ｃで外部信号が加えられると、制御信号Ｈ（ｔ）に
よって上記の逆の過程でサンプル画像が選択され、列車
は逆方向に通過してサンプル画像Ｐ_ｋ（ｋ＝１〜Ｎ）に
よる山野風景になる。ただし、

【数９】この繰り返しによって擬似動画を任意の時間にわたり生
成することが可能になる。ただし、列車は前後対称な形
とする。一般に、上記の例の組合わせにより、複数の場
面から成る変化の多い擬似動画を生成することができる
が、サンプル画像の数Ｍは増加することになる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、制御信号を用いて短時
間の一連のフレーム画像で成るサンプル画像から長時間
動画を生成できるという効果がある。また、一連のフレ
ーム画像に複数の場面を含め、サンプル画像の選択送出
における制御信号に外部信号による制御信号変化を加え
ることによって、生成される動画が外部信号に応じるよ
うにできるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いた擬似動画生成の実施例のブロッ
ク図。

【図２】本発明を用いた擬似動画生成の実施例のブロッ
ク図（外部信号による制御機能付加）。

【図３】制御信号Ｆ（ｔ）およびＥ（ｔ）とサンプル画
像の順位番号ｋの関係を示すグラフ。

【図４】制御信号Ｆ（ｔ）、Ｇ（ｔ）およびＦ（ｔ）＋
Ｌとサンプル画像の順位番号ｋの関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１サンプル画像記録媒体２画像信号メモリー３制御信号発生部４バッファー・メモリー５画像表示部６入力端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】任意の時点で逆転再生しても不自然になら
ない任意可逆性動画の一連のフレーム画像を含む一定の
数のサンプル画像を記録した手段と、前記サンプル画像
の順位番号に一義的に対応し、概周期的に変化する制御
信号により前記サンプル画像から個個のフレーム画像を
選択し出力する手段により、前記制御信号の継続時間に
わたり前記一定の数のサンプル画像から動画を生成する
ことを特徴とする、擬似動画生成用サンプル画像記録再
生方式。
【請求項２】前記制御信号は外部信号を加えられること
により一定の時間、所定の関数で表わされる別の制御信
号に切り替えられるものである特許請求の範囲請求項１
に記載の擬似動画生成用サンプル画像記録再生方式。