JP2005303796A - 放送システムおよび画像再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮影現場の映像を３６０度の視野で取得する放送システムおよび画像再生装置放送システムおよび画像再生装置の提供。
【解決手段】 映像と音声を伴うテレビ放送、またはインターネット映像コンテンツを提供する放送システムに関する。発信側では、視野が０度から３６０度の広い範囲で撮影された曲座標のパノラマ映像を平面画像に変換して送出する。受信側では、モニタ１１に表示される前記パノラマ映像から、例えば、マウスやジョイスティックなどの視野方向入力手段を図の矢印の位置でクリックすることにより、前記視野の任意の一部、または対象となる被写体を抽出する。前記任意の視野、または被写体を適宜拡大して追跡表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、撮影現場の映像を３６０度の視野で取得する放送システムおよび画像再生装置に関するものである。

現在は情報化時代と呼ばれている。しかしながら、不要な情報が氾濫している反面、本当に必要な情報の入手は依然として困難である。たとえば、マスコミ報道で伝えられる事件の現場映像などにおいても、撮影する対象の選択は送り出し手に委ねられおり、受け取り側には全く選択権がないのが現状である。

このため、カメラの向きによる情報操作が容易なものとなり、受け取り側は真相とは異なる誤った情報を受け取っているのではないかという疑念が常に付きまとう。これが、政治的な内容であれば世論の操作につながりかねず、現代社会の大きな問題となっている。この問題を解決するには、受け取り側がその場にいたときに得られる情報と全く同じ情報が視聴できることが理想的な方策である。

特許文献１には、従来の放送システムの一例が記載されている。特許文献１に記載の技術は、音声および映像を受信する放送受信機において、放送コンテンツを記録するＨＤＤ（Hard Disku Drive）の消費電力を削減するものである。

特開２００３―２２４７９９号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の技術では、情報の受け手である視聴者には再生される映像についての選択権はない。このため、情報の送り手である放送会社が一方的に配信する映像が真実であるのか否かを確認することができず、撮影現場の状況判断ができない、という問題があった。

本発明は、このような問題に鑑みて、撮影現場の映像を３６０度の視野で取得して、視聴者があたかも現場にいるのと同様に状況判断ができる放送システムおよび画像再生装置の提供を目的とする。

上記目的を達成する本発明の放送システムは、映像と音声を伴うテレビ放送、またはインターネット映像コンテンツを提供する放送システムであって、
発信側では、視野が０度から３６０度の広い範囲で撮影されたパノラマ映像を送出し、受信側では、前記パノラマ映像から前記視野の任意の一部、または対象となる被写体を抽出し、前記任意の視野、または被写体を適宜拡大して追跡表示することを特徴とする。

また、本発明の画像再生装置は、発信側では、視野が０度から３６０度の広い範囲で撮影されたパノラマ映像を送出し、受信側では、前記パノラマ映像から前記視野の任意の一部、または対象となる被写体を抽出し、受信した映像の一部、もしくは全部を表示する際に、その視野中心位置を視聴者が視野方向入力手段を用いて自由に選択し、変更できることを特徴とする。

この画像再生装置は、前記表示する視野方向が、視聴者が指定した被写体の動きによって自動的に移動し、常時該被写体が画面に表示されるように制御されることを特徴とする。

本発明の放送システムおよび画像再生装置は、撮影現場の映像を３６０度の視野で取得するので、視聴者があたかも現場にいるのと同様の情報に接することができる。

本発明は、現場に居て見渡せる範囲のもの全てを映像化して伝達する、パノラマテレビ放送方式、および、インターネットにおける映像コンテンツの提供方式、及び、そのような画像を受信再生する装置を提供するものである。

また、テレビ放送を通じたスポーツ観戦において、特定の選手の動きにあわせて視線を移動させようとしても、TVカメラの向きは視聴者の個々の意思を反映したものとなっていないため、希望が叶わない。もし、視聴者サイドにTVカメラの方向を決める権利があれば問題がないが、これは事実上困難である。しかし、受信者側で、必要な映像情報のすべてが提供され、この中から必要な部分だけを切り出して表示することができればこのような問題は解決される。

以下、図を参照して本発明を説明する。図３は、本発明の撮影装置１０の構成を示す斜視図である。図３において、１は円錐状の反射鏡、２は撮影レンズ、３は撮影カメラ、４は受信される光線の軌跡、５は円錐状の反射鏡固定支柱である。このように、撮影装置１０の光学系の構成には、円錐状の反射鏡１と、前記円錐状の反射鏡１の円錐先端側に配置される撮影レンズ２が含まれる。

撮影カメラ３の前に４５度傾けた平面な鏡（反射鏡）をおけば、撮影カメラが向いている方向に対して９０度だけ曲げられた視野が映しだされる。ここで、カメラを上向きに置き、前記反射鏡を水平方向に１回転させれば、水平３６０度の視野が連続的に撮影されることになる。原理的にはこのような方法を用いることにより、本発明の目的である、撮影現場で見渡せる範囲のもの全てを映像化することが可能である。

しかしながら、このような方法では、反射鏡を水平方向に１回転させるための機械的な可動部分があり、さらに、高速に動く撮影対象を逃さないようにするには高速で回転させる必要がある。このため、撮影装置が故障しやすいのでないかという不安がある。そこで、本発明では、回転鏡を使わずに３６０度の視野を一度に撮影する撮影装置を用いた放送システムおよび画像再生装置を提供する。すなわち、円錐状の反射鏡１を撮影カメラ３の前方に置き可動部分を除くことにより、撮影装置に故障が発生するという問題を解決する。

この場合に、円錐の先端は、撮影レンズ２の中心に置いて垂直に立てることとすれば、水平のどの方向からくる光４も９０度曲げられて撮影レンズ２に入射し、３６０度の視野が実現される。この方法で撮影される画像は、水平方向３６０度、縦方向が一定の帯状円環の対象が円盤の周方向に圧縮された画像として取得される。

また、円錐状の反射鏡１の面を湾曲させると、視野の上下を反転させることができる。このことは、また、この原理を利用すれば、縦方向にも視野を拡大縮小が可能となる。円錐状の反射鏡１の前面に覆いをおくことにより光を遮ることができるので、この覆いの大きさを変えることにより任意の水平角度の視野を選ぶことが可能である。

撮影された映像の再生装置としては、撮影装置であるＣＣＤカメラ画像、もしくは撮影後に一度ＶＴＲに保存した画像を、デジタルデータに変換しコンピュータのメモリに取り込む。また座標変換により円盤状の画像を帯状の画像に変換する。撮影の際に、中心に上空が来るように画像を取得しておけば、最も情報量の多い地上の情報を逃さず捕らえることができる。本発明は、このようなパノラマ映像をテレビ放送、あるいは、インターネットの映像コンテンツとして提供する放送システムと画像再生装置に関するものである。

図４は、図３で説明したような撮影装置１０で撮影された映像の例を示す説明図である。撮影装置１０で撮影された映像６は、図４に示されているように、３６０度の視野を極座標表示で表示されていることが特徴である。図３に示した円錐状の反射鏡１に曲率をもたせると、上空が画像の中心に来るように焦点を合わせることが可能である。図４の実施例は、このようにして撮影された場合の映像を示している。

図１は曲座標表示（ｒ、θ）の映像を、平面画像（ｘ、ｙ）に変換した例を示す説明図である。画像再生装置のモニタ１１に表示される平面画像の変換には、次の式（１）、（２）
ｘ軸＝横軸（視野方向）＝極座標の角度(θ) （１）
ｙ軸＝縦軸＝画像の半径―ｒ(θ) （２）
を用いる。ｘ軸は平面画像上にとった軸であって、撮影対象となっている空間の座標ではない。つまり、ｘ軸＝横軸は、視野角度（θ）を表している。カメラのモニタには極座標表示とともに、この平面表示も表示する。

図４の曲座標表示の映像を、図１のような平面上の映像に変換するには、図６で後述するように映像処理部に座標変換部を設けておくことにより実現できる。ところで、図３、図４の例では、３６０度の視野を対象として映像を取得している。しかしながら、本発明においては、円錐状の反射鏡の一部をマスクすることにより、自由に視野領域に制限を加えることも可能である。

一方、視聴者側での画像再生においては、この画像全体を一画面に表示するばかりではなく、見たい方向を選択し、その方向の視野だけを抽出して表示することができる。視野方向は、ジョイスティックやマウス、もしくは、視線の移動、手指の動きを感知するヒューマンインターフェースなどの視野方向入力手段からの信号を受信して決定される。視野方向が決定されると、当該視野方向に相当する画像を抽出して、モニタに選択表示する。

図２は、前記画像の視野を抽出して表示する例を示す説明図である。図２は、図１の矢印の視野方向を視聴者が見ようとする例である。視聴者１２は、マウスやジョイステックなどの入力装置１３で図１の矢印部分をクリックする。この場合には、再生装置のモニタ１１ａに、図１に示されている矢印の視野方向の画像のみが部分的に表示される。なお、視野方向の画像は適宜拡大して、モニタ１１ａに追跡表示することができる。

映像情報は、３６０度パノラマ撮影されていると、視野中心がどの方向を向いていてもつなぎ目なしの映像を再生できる。また、モニタに表示する視野方向は、視聴者が指定した被写体の動きによって自動的に移動させることができる。例えば、ある視野の中で被写体として移動中の車を入力装置１３で指定すると、当該車の移動に応じて視野方向も自動的に移動する。

図５〜図８は、本発明の放送システムおよび画像再生装置の構成例を示すブロック図である。図５は送信側の構成を示している。映像信号入力部２０には、カメラなどの撮影装置で撮影された映像、または撮影された映像を記録する記録装置からの映像が入力される。映像送信機２１には映像処理部２２と映像変調部２３が設けられている。映像処理部２２は、図６で後述する映像信号の座標変換などを行う。

録音機などで収集された音声信号は、音声信号入力部２４に入力される。音声信号入力部２４に入力された音声信号は、音声送信機で音声レベルの調整など所定の処理がなされて合成器２６に入力される。前記映像送信機２１からの映像信号も合成器２６に入力され、映像信号と音声信号は、合成されて所定周波数の信号に変調され、送信アンテナ２１から送信される。

図６は、図５の映像信号入力部２０、映像処理部２２の一例を示している。映像信号入力部２０には、図３に示されたような円錐状の反射鏡１、撮影レンズ２からなる光学素子２０ａ、ＣＣＤなどの撮像装置２０ｂを備えた撮影カメラで取得した映像信号が入力される。または、撮影カメラで取得した映像信号をＶＴＲ２０ｃなどの記録装置に記録しておき、その映像信号を映像信号入力部２０に入力しても良い。

映像処理部２２は、ＣＰＵ３０、Ａ／Ｄ変換器３１、第１メモリ３２、座標変換部３３、第２メモリ３４、Ｄ／Ａ変換器３５で構成されている。ＣＰＵ３０は、Ａ／Ｄ変換器３１、第１メモリ３２、座標変換部３３、第２メモリ３４、Ｄ／Ａ変換器３５をそれぞれ制御する。映像信号入力部２０から入力されるアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器３１でデジタル信号に変換され、第１メモリ３２に記憶される。

座標変換部３３では、第１メモリ３２に記憶されている映像信号に対して、前記式（１）、（２）を演算し、曲座標表示（ｒ、θ）の映像を、平面画像（ｘ、ｙ）に変換する。このようにして、平面画像（ｘ、ｙ）に変換された信号は第２メモリ３４に保存される。次に、第２メモリ３４に保存されたデジタル信号は、Ｄ／Ａ変換器３５でアナログ信号に変換されて、図５の映像変調部２３に出力される。

図７は、受信装置の構成例を示している。受信アンテナ４０で受信された信号は、チューナ４１で復調されて、音声信号は音声処理部４２に入力され、映像信号は映像処理部４６に入力される。メモリ４５には、システムを動作させるためのプログラムが記憶されている。制御部４４は、メモリ４５に記憶されているプログラムにより、前記音声処理部４２と映像処理部４６を制御する。所定の信号に調整された音声はスピーカ４３に出力され、映像はモニタ４７に出力される。

図８は、図７に示した映像処理部４６の例を示すブロック図である。映像処理部４６は、ＣＰＵ５０、Ａ／Ｄ変換器５１、メモリ５２、視野方向入力部５３、全画像選択部５４、部分画像選択部５５、Ｄ／Ａ変換器５６で構成されている。チューナ４１から入力される映像のアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器５１でデジタル信号に変換され、メモリ５２に記憶される。

メモリ５２に記憶された映像信号は、前記マウス、キーボード、ジョイステックなどの視野方向入力部５３からの入力信号がない場合には、全画像選択部５４が動作する。全画像選択部５４の動作により、視野方向３６０度のすべての画像を選択してＤ／Ａ変換器５６に出力する。また、視野方向入力部５３からの入力信号がある場合には、部分画像選択部５５の動作により、全画像の中で指定された視野方向の画像を抽出して、Ｄ／Ａ変換器５６に出力する。

図８に示された映像処理部４６は、取得した映像を、固定された背景と、動きのある画像要素に分解し、その画像要素の特徴を抽出する機能を有している。映像の表示に当たっては、指定された画像要素が常に映像の中心付近に来るように画像をトリミングして表示する。画像要素が移動する場合には、頻繁に抽出された映像の特徴との一致を確認し、画像要素の移動に合わせてトリミング領域を変えながら指定された画像要素を追跡するように制御する。これらの一連の機能は、ＣＰＵ５０の処理に基づいて実行される。

図９は、映像処理部４６の前記した機能を実行するソフトウエアのフローチャートである。図９において、映像の構成要素分解を行う（ステップＳ１）。次に、構成要素の特徴を抽出する（ステップＳ２）。続いて映像をトリミングする（ステップＳ３）。このようにしてトリミングされた映像をモニタに表示する（ステップＳ４）

なお、本発明の放送システムは、地上波放送、または衛星放送のテレビ放送には限定されない。近年利用が拡大している通信回線を用いた映像コンテンツの提供、例えばインターネットにおける映像コンテンツの提供に適用することができる。

本発明は、映像報道が充分現場の状況を伝えていないという問題に対処するためになされたものである。円錐状の反射鏡を用いたパノラマ撮影装置を事件現場に設置し、本発明による放送システムを利用すれば、事件現場を中心として３６０度の視野で映像情報を取得することが可能となり、視聴者はその現場に居るのと同じ情報が取得でき、事件報道として視聴者の要求に応えることができる。

また、スポーツ観戦においても、本発明のパノラマ撮影装置を、内野スタンド席、外野スタンド席、バックネット裏席などに設置し、それぞれにおいて３６０度の視野のパノラマ映像を放送すれば、視聴者はその位置において観戦するのと同じような、臨場感にあふれる映像をみることができるという効果が得られる。

以上説明したように、本発明によれば、撮影現場の映像を３６０度の視野で取得する放送システムおよび画像再生装置を提供することができる。

本発明の実施形態を示す説明図である。 図１の部分的な構成を示す回路図である。 本発明の光学系の構成を示す斜視図である。 図３で撮影された映像の説明図である。 本発明の実施形態を示す送信側のブロック図である。 図５の部分的な構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態を示す受信側のブロック図である。 図７の部分的な構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態を示すフローチャートである。

符号の説明

１・・・円錐状の反射鏡、２・・・撮影レンズ、３・・・撮影カメラ、４・・・受信される光線の軌跡、５・・・円錐反射鏡固定支柱、１１・・・モニタ、１２・・・視聴者、１３・・・ジョイステック、２２・・・映像処理部、３３・・・座標変換部、４６・・・映像処理部、５３・・・視野方向入力部

Claims (3)

1. 映像と音声を伴うテレビ放送、またはインターネット映像コンテンツを提供する放送システムであって、
   発信側では、視野が０度から３６０度の広い範囲で撮影されたパノラマ映像を送出し、受信側では、前記パノラマ映像から前記視野の任意の一部、または対象となる被写体を抽出し、前記任意の視野、または被写体を適宜拡大して追跡表示することを特徴とする放送システム。
2. 発信側では、視野が０度から３６０度の広い範囲で撮影されたパノラマ映像を送出し、受信側では、前記パノラマ映像から前記視野の任意の一部、または対象となる被写体を抽出し、受信した映像の一部、もしくは全部を表示する際に、その視野中心位置を視聴者が視野方向入力手段を用いて自由に選択し、変更できることを特徴とする画像再生装置。
3. 前記表示する視野方向が、視聴者が指定した被写体の動きによって自動的に移動し、常時該被写体が画面に表示されるように制御されることを特徴とする請求項２に記載の画像再生装置。
   
   
   

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