JP2010087907A - 映像合成表示装置、映像表示システム及び映像表示方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】グラフィック及びテキストの少なくとも一つを含む情報を映像に合成して表示する映像合成表示装置であって、前記映像に含まれる人物の人物領域と、グラフィック及びテキストの少なくとも一つを含む情報の領域とを重複しないように表示する表示処理手段を有することを特徴とする。
【選択図】図3
Description
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、複数のコンテンツを合成して表示する場合において、人物を含む映像のコンテンツ等の複数のコンテンツの視認性を向上させることを目的とする。
本発明は、送信装置と受信装置とを有する映像表示システムであって、前記送信装置は、映像を前記受信装置に送信する送信手段を有し、前記受信装置は、前記送信手段により送信された映像に含まれる人物の人物領域と、グラフィック及びテキストの少なくとも一つを含む情報の領域とを重複しないように表示する表示処理手段を有することを特徴とする。
本発明は、グラフィック及びテキストの少なくとも一つを含む情報を映像に合成して表示する映像合成表示装置における映像表示方法であって、前記映像のコンテンツに含まれる人物の人物領域と、グラフィック及びテキストの少なくとも一つを含む情報とを重複しないように表示する表示処理ステップを有することを特徴とする。
本発明は、グラフィック及びテキストの少なくとも一つの情報を映像に合成して表示させるためのプログラムであって、コンピュータに前記映像のコンテンツに含まれる人物の人物領域と、グラフィック及びテキストの少なくとも一つを含む情報とを重複しないように表示する表示処理ステップを実行させるためのプログラムである。
(第1の実施形態)
本実施形態では、人物の背景領域に文書(テキスト)およびグラフィック等のコンテンツ(情報)を配置する合成表示方式において、人物とコンテンツとの双方の視認性がよい表示方式について説明する。なお、合成においては、人物の境界領域を計測し、人物領域とコンテンツ領域とが重複しないように双方を配置する。このとき、人物領域が所望の配置となるようにカメラのパン、チルト、ズームを制御することによって、広い背景領域を設ける。
映像表示システムは、送信装置100と受信装置200とを含んで構成されている。通常、ビデオ会議では、送信装置100と受信装置200とが、それぞれ一体化されて構成されている。
送信装置100は、映像取得部111、映像符号化部112、音声取得部121、音声符号化部122、撮像装置制御部130、データ会議通信制御部150、通信インターフェース160を含んで構成されている。
また、音声取得部121は、マイクロホン20により集音された音声を取得する。音声符号化部122は、音声取得部121により取得された音声情報を符号化する。ここで、音声の符号化方式としては、G.711やG.722等の方式があるが、特定の符号化方式に限定されるものではない。符号化された音声及び映像は、通信インターフェース160経由でインターネット等のネットワーク経由で相手端末に送信される。
受信装置200には、表示装置(ディスプレイ)30、スピーカ40、リモコン等の外部入力機器271、外部記憶装置261が接続されている。なお、ディスプレイ30は、受信装置200に一体に構成されていてもよい。また、受信装置200は、映像復号化部210、人物領域特定部211、データ会議通信制御部212、コンテンツ解析部213、合成部214を含んでいる。また、受信装置200は、ビデオRAM216、ディスプレイ制御部215、音声復号化部220、映像音声同期部221、音声バッファ222、通信インターフェース290、外部記憶制御部260、入力機器制御部270を含んで構成されている。
この後、合成した映像は、ビデオRAM216に記憶される。そして、ディスプレイ制御部215は、ビデオRAM216に記憶されている合成した映像をディスプレイ30に表示する。なお、ディスプレイ制御部215は、ディスプレイ30に表示する表示タイミング等を制御する。また、音声は、音声復号化部220で復号化される。また、映像音声同期部221において、映像との間で再生タイミングを図りながら、音声バッファ222を介してスピーカ40で再生する。また、外部記憶制御部260は、ハードディスク等の外部記憶装置261に記憶されたデータの読み出しや書き込みを制御する。また、入力機器制御部270は、ユーザによる入力機器271を介した入力を制御する。
まず、図3は、人物を撮影したカメラ10の映像310において、人物領域の配置を変更する方法を説明するための図である。図3に示す映像310は、カメラ10によって撮影された原映像である。また、図3に示す画面350は、人物領域の配置が変更された後の映像である。
まず、映像310では、人物は中央に配置されているため、人物の背景領域に文書を配置する領域が少ない。したがって、以下に説明する二つの方法により、図4に示すような配置にする。図4は、各コンテンツの配置の一例を示す図である。画面400は、ディスプレイ30の表示領域である。画面400では、人物431,432を表示範囲における右下に配置し、その背景領域に複数の文書のコンテンツ410、420を配置している。図4では、人物領域と文書のコンテンツ領域とが重複しないように配置されている。なお、図4では、文書のコンテンツ410、420を配置しているが、例えば、画像(グラフィック)や映像等のコンテンツであってもよい。
まず、第一の方法では、図3に示す背景領域1は実映像であるが、背景領域2は実映像ではない。一方、第二の方法では、背景領域1及び背景領域2共に、実映像を利用することができる。したがって、第二の方法では、図4に示す文書のコンテンツ410、420を配置し、文書を透過表示する場合等に、自然な合成映像を生成することが可能である。
図3において、制御前の人物サイズをH0とし、制御後のサイズをH1とする。また、移動前の人物位置を(x0,y0)とし、移動後の人物位置を(x1,y1)とする。また、制御前のパン、チルト、ズーム倍率を(P0,T0,Z0)とし、制御後のパン、チルト、ズーム倍率を(P1,T1,Z1)とする。ここで、P1,T1,Z1の概算値は、以下の式により導出される。
T1=T0+tan-1(y1/Z1/F)−tan-1(y0/Z0/F)
Z1=Z0×H1/H0
(式1)
また、物理サイズとしては代表的な視点から顔を見込む角度(θh、θv)を選択する。ここで、図5に視点と表示領域のサイズとの関係を示す。図5は、ユーザがディスプレイを水平方向から見ている状態の実配置を示す図である。代表的な視点は、端末の設置されている会場における座席位置から求めることができる。視点からディスプレイ(スクリーン)までの距離をLとする。また、ディスプレイの単位長さあたりの表示画素数を(Rh,Rv)(pixel/m)とすると、顔を見込む角度(θh、θv)の概算値は、以下の式により導出される。
θv=2tan-1(Fv/Rv/2L)
(式2)
となる。従って、人物画像を配置する場合に、(θh、θv)の下限値を割り込まないように、縮小倍率又はズーム倍率を設定、制御する必要がある。すなわち、受信装置200は、論理表示サイズ及び物理表示サイズを算出するときには、下限以上になるようにして表示レイアウトを決定する。
なお、例えば、受信装置200は、所望する文書画像の物理表示サイズを確保できない場合、人物画像の物理表示サイズを優先させて、人物画像を表示するものとする。すなわち、受信装置200は、人物画像の物理表示サイズを優先させるように、表示レイアウトを決定する。そして、受信装置200は、文書画像を、表示領域にそのままで、拡大、縮小及び縦横スクロール処理の少なくとも一つを行い、文書の一部分を表示すればよい。このとき、受信装置200は、文書画像を、下限以上で設定した論理表示サイズ及び物理表示サイズで表示する。ここで、縦横スクロール処理とは、所定のコンテンツ領域に表示しきれないコンテンツの内容の一部を表示するように、コンテンツの内容をスクロールさせて表示させる処理をいう。ここで、スクロールさせる方法は、自動的にスクロールさせてもよく、ユーザによるスクロールバー等の入力の操作に応じて、スクロールさせてもよく、どのような方法であってもよい。
図6では、送信装置100と受信装置200と間のシーケンスを示したものであるが、通常の会議端末は両方の機能を同時に備えるのが通常であり、送信装置100と受信装置200とが対向で利用されるものと考えてよい。
まず、ステップS601では、受信装置200は、装置の初期化処理を行う。また、ステップS602では、送信装置100は、装置の初期化処理を行う。
ステップS604では、送信装置100は、接続を許可する旨の信号を受信装置200に返信する。この処理により、ステップS605において、送信装置100と受信装置200との接続が確立する。なお、端末間の接続制御には、H.323やSIP(Session Initiation Protocol)が用いられるが、特定の接続制御プロトコルに限定されるものではない。ここでは、説明の都合上、受信装置200から送信装置100に対して接続要求を行うものとしてが、実際は、接続が確立するまでは、送信・受信の区別はなく、受信装置200以外の制御部分が接続処理を行ってもよい。
次に、ステップS608では、送信装置100は、カメラ制御の許可又は不許可の信号を返信する。
次に、ステップS609では、受信装置200は、その信号を取得して、その内容を判定する。この処理は、取得判定手段の一例に対応する。
続いて、受信装置200は、判定結果に基づいて、画面合成モードを選択する。画面選択モードは、図3及び図4で説明したように、人物領域の配置を変更するときに、画像処理により配置するか、カメラ制御により配置するかを選択するモードである。ここで、受信装置200は、送信装置100からカメラ制御の許可を示す信号を受信した場合、すなわちカメラ制御権を取得した場合、カメラ制御により人物領域を配置するモードを選択する。一方、受信装置200は、送信装置100からカメラ制御の不許可を示す信号を受信した場合、人物領域を電子的に変更して配置するモードを選択する。
また、ステップS612では、送信装置100は、文書データを送信する。ステップS613では、受信装置200は、文書データを受信する。なお、図示しないが、人物の映像データの受信は連続して行われる。
次に、ステップS617では、受信装置200は、送信装置100に対してカメラ制御要求を行う。なお、受信装置200が、カメラ制御権を有していない場合、上述したように、画像処理により人物領域の配置を行う。
カメラ動作後、ステップS620では、送信装置100は、人物の映像データを送信する。
ステップS621では、受信装置200は、人物の映像データを受信する。
ステップS622では、受信装置200は、決定した表示レイアウトに基づいて、文書のデータ及び人物の映像データを合成する。
ステップS623では、受信装置200は、合成した映像をディスプレイ30に表示する。この処理は、表示処理手段の一例に対応する。
次に、ステップS702では、受信装置200は、相手端末すなわち送信装置100に対して接続要求を行う。
次に、ステップS703において、受信装置200は、接続が成功したか否かを判定する。接続が成功した場合、ステップS704に処理を進める。接続が成功しない場合、ステップS702において、受信装置200は、再び接続を要求する。
また、ステップS706では、受信装置200は、文書データの共有を開始する処理を行う。この処理は、相手端末との間で特定の文書データの共有処理を指示するものである。文書の実データが記憶されている装置は、自端末である受信装置200であっても、相手端末である送信装置100の何れかであってもよい。共有が開始されると、文書データが追加される等、更新された場合、相互に通知が行われる。
ステップS708では、受信装置200は、メインスレッドの処理を終了する。
まず、ステップS710では、受信装置200は、映像データを受信したか否かを判定する。映像データを受信した場合、ステップS711に処理を進める。映像データを受信しない場合、ステップS713に処理を進める。
ステップS711では、受信装置200は、受信した映像中の人物を検出する。ここで、受信装置200は、映像に含まれる人物の顔又は上半身に基づいて、単数又は複数の人物を検出する。この処理は、人物検出手段の一例に対応する。
ステップS720では、受信装置200は、人物情報に基づいて、人物領域を特定し、表示レイアウトを算出する。ステップS712において、人物情報に変化がない場合、ステップS713に処理を進める。
ステップS714では、受信装置200は、文書データを解析して、文書のフォントサイズや使用領域等を検出する。
解析後、ステップS720に処理を進め、人物領域や文書領域に基づいて、表示レイアウトを算出する。このように人物領域又は文書領域の少なくとも一つが変化した場合、受信装置200は、表示レイアウトの再計算を行う。
ステップS721において、制御権を取得していない場合、画像処理により人物領域を再配置して、ステップS723に処理を進める。
ステップS724では、受信装置200は、合成した映像と文書とをディスプレイ30に表示する。表示した後、ステップS710に処理を戻し、次のイベント処理を行う。なお、ステップS713において、受信装置200が、文書データを受信していないと判定した場合、ステップS715に処理を進める。ステップS715では、受信装置200は、その他のイベント処理を行う。
また、人物の物理表示サイズの下限を定め、下限以下に画像処理をしたり、カメラ制御をしたりしないようにすることで、人物をディスプレイに表示したときの視認性を向上させることができる。
次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、一定時間の人物領域の観測値に基づいて、文書のコンテンツ等のその他のコンテンツを配置するコンテンツ領域を算出する。具体的には、人物領域と他のコンテンツ領域とのマージンを算出する処理が追加されたものである。
図3において、受信装置200は、映像中に二つの顔領域311、312を検出している。また、図3では、人物は着座しているものの、完全に静止しているわけではないため、画面上において人物の顔の位置は、常に微少変動する。したがって、文書領域等を配置するときに、文書領域と人物領域とを接近させすぎると、人物が人物領域外に出たり、人物が文書領域を隠したりする問題が生じる。本実施形態では、この問題を解決するために、人物領域と他のコンテンツ領域との間に適切なマージンを配置する。
まず、受信装置200が、顔検出の結果として顔領域を矩形の領域で取得した場合、当該矩形の周囲DO画素の領域を計測領域(候補領域)として設定する。なお、複数の顔を対象にすることも可能である。この場合、例えば、検出した複数の顔を含む任意の領域を設定し、この領域の周囲DO画素の領域を計測領域として設定する。この処理は、候補領域設定手段の一例に対応する。
受信装置200は、一旦、人物領域を決定したら、第1の実施形態で説明したような、画像処理又はカメラ制御により、人物領域の配置処理を行い、文書領域等の他のコンテンツ領域を含む表示レイアウトを決定することができる。
図8に示すフローチャートは、図7に示す表示スレッドのフローチャートにおいて、ステップS712の後に挿入されるものである。
図8に示す動作処理は、数秒程度の時間を要するものであるため、人物に大きな動きがあった場合のみ、実行することが合理的である。
ステップS802では、受信装置200は、顔検出処理を行う。
次に、ステップS803では、受信装置200は、顔を検出したか否かを判定する。顔を検出しない場合、ステップS801に処理を戻し、次の映像データを受信する。顔を検出した場合、ステップS804に処理を進める。
ステップS806では、受信装置200は、検出した顔及びその周辺領域に対応した画素に対して投票用配列を確保する。
次に、ステップS807では、受信装置200は、所定時間、計測を開始する。
なお、ステップS804において、計測中の場合、ステップS805に処理を進める。ステップS805では、受信装置200は、画素に対する投票を行う。すなわち、上述したように、画素ごとに、顔を検出した検出回数を加算する。
一方、所定時間経過して、十分な計測データを取得した場合、ステップS809に処理を進める。
ステップS809では、受信装置200は、一定の投票数以上の画素を選択する。すなわち、所定値Th以上の検出回数の画素を特定する。
次に、ステップS810では、受信装置200は、選択した画素の集合に対し、モルフォロジカルオペレータによる膨張・縮退処理を施す。
次に、ステップS811では、受信装置200は、ステップS810の処理結果に対して、一定のマージンを加えたものを、人物領域として決定する。
なお、本実施形態では、人物の検出の方法として顔検出についてのみ説明したが、人物検出の方法は顔検出に限定されるものではない。例えば、上体検出等の方法を用いて人物を検出してもよい。
次に、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、人物検出を送信側で行う場合について説明する。この場合、送信装置100は、カメラ10から映像を取得した後に、人物領域を特定する。そして、映像データと共に、特定した人物領域のデータを受信装置200に送信する。
なお、送信装置100は、受信装置200の要求に応じて、人物領域の特定結果を受信装置200に送信してもよい。特定結果は、人物領域のデータであって、例えば顔の数、各顔の位置やサイズである。送信方法は、例えば受信装置200からのHTTPのリクエストに対して、送信装置100がレスポンスを返信する。あるいは、送信する映像に人物領域のデータを添付して受信装置200に送信してもよい。このように、本実施形態によれば、送信装置100により人物領域を特定するので、受信装置200側の負荷を軽減させることができる。
次に、第4の実施形態について説明する。第4の実施形態では、人物検出により特定した人物を識別し、識別情報をディスプレイに表示する場合について図9を参照して、説明する。
受信装置200は、例えば、図8に示すフローチャートのステップS802の処理の後に、検出した顔を識別する処理を行う。具体的には、受信装置200は、検出した顔から特徴データを抽出し、抽出した特徴データから、外部記憶装置261等に記憶されている複数の特徴データのうち一致する特徴データを検出する。この処理は、検索手段の一例に対応する。そして、一致する特徴データに関連付けられている人物の識別情報を取得する。この処理は、識別情報取得手段の一例に対応する。なお、識別情報には、例えば検出した顔の人物の氏名情報、アドレス情報等の人物の付属情報が含まれる。
このように、本実施形態によれば、映像に含まれる人物の識別情報を表示するので、ディスプレイ30を視聴するユーザは、表示されている人物をすぐに識別することができ、送信装置100と受信装置200との間におけるビデオ会議を円滑に進めることができる。
また、第3の実施形態のように、送信装置100によって送信された映像データ及び特定した人物領域のデータから、受信装置200が人物領域を切り出して、人物の顔を識別して、識別情報を取得するように構成してもよい。
次に、第5の実施形態について説明する。第5の実施形態では、ビデオ会議のような双方向にデータを送信できるような映像音声通信システム以外に用いる場合について説明する。本実施形態として、例えば、個人放送やモニタリングシステム等の片方向の映像音声通信システムに用いる場合について説明する。
次に、第6の実施形態について説明する。第6の実施形態では、人物領域と重複しないようにコンテンツ領域を配置する表示レイアウトの決定方法について図10を参照して、説明する。
まず、図10に示すように、受信装置200は、原映像から人物を検出し、顔表情が認識できるような下限の物理表示サイズになるように人物領域のサイズを決定し、表示範囲における右下隅に人物領域910を配置する。ここでは、人物領域は上体検知によって人物の境界を判別した場合の例を示している。
なお、本実施形態では、配置領域は矩形にする場合について説明したが、任意の形状であっても同様な方法により、人物領域と重複しないようにコンテンツ領域を設定することが可能である。
20 マイクロホン
30 表示装置(ディスプレイ)
40 スピーカ
100 送信装置
111 映像取得部
112 映像符号化部
121 音声取得部
122 音声符号化部
130 撮像装置制御部
150 データ会議通信制御部
160 通信インターフェース
200 受信装置
210 映像復号化部
211 人物領域特定部
212 データ会議通信制御部
213 コンテンツ解析部
214 合成部
215 ディスプレイ制御部
220 音声符号化部
221 映像音声同期部
222 音声バッファ
290 通信インターフェース
Claims (15)
- グラフィック及びテキストの少なくとも一つを含む情報を映像に合成して表示する映像合成表示装置であって、
前記映像に含まれる人物の人物領域と、グラフィック及びテキストの少なくとも一つを含む情報の領域とを重複しないように表示する表示処理手段を有することを特徴とする映像合成表示装置。 - 前記映像に含まれる人物の人物領域を特定する人物領域特定手段と、
前記人物領域特定手段により特定された人物領域と重複しないように、前記人物領域と前記グラフィック及びテキストの少なくとも一つを含む情報の領域との表示レイアウトを決定する表示レイアウト決定手段とを更に有し、
前記表示処理手段は、前記表示レイアウト決定手段により決定された表示レイアウトに基づいて、前記グラフィック及びテキストの少なくとも一つを含む情報を表示することを特徴とする請求項1に記載の映像合成表示装置。 - 前記人物領域特定手段により特定された人物領域の位置及びサイズの少なくとも何れか一方を表示領域に対して電子的に変更する領域変更手段を更に有し、
前記表示処理手段は、前記領域変更手段により変更された人物領域と、前記グラフィック及びテキストの少なくとも一つを含む情報の領域とを重複しないように表示することを特徴とする請求項2に記載の映像合成表示装置。 - 前記人物領域特定手段により特定された人物領域の位置及びサイズの少なくとも何れか一方を表示領域に対して変更するために、前記映像を撮影する撮像装置のパン、チルト及びズームの少なくとも何れか1つの動作を制御する撮像装置制御手段を更に有し、
前記表示処理手段は、前記撮像装置制御手段により制御された撮像装置の動作によって、前記表示領域に対して変更された人物領域と、前記グラフィック及びテキストの少なくとも一つを含む情報の領域とを重複しないように表示することを特徴とする請求項2に記載の映像合成表示装置。 - 前記映像を撮影する撮像装置の制御権を取得したか否かを判定する取得判定手段を更に有し、
前記取得判定手段による判定結果に応じて、前記人物領域特定手段により特定された人物領域の位置及びサイズの少なくとも何れか一方を表示領域に対して変更する手段を選択することを特徴とする請求項3又は4に記載の映像合成表示装置。 - 前記映像に含まれる人物の顔又は上半身を検出する人物検出手段を更に有し、
前記人物領域特定手段は、前記人物検出手段により検出された単数又は複数の人物の顔又は上半身に基づいて、人物領域を特定することを特徴とする請求項2乃至5の何れか1項に記載の映像合成表示装置。 - 前記人物検出手段により検出された人物の顔の特徴データに基づいて、一致する特徴データを検索する検索手段と、
前記検索手段により検索された特徴データに関連付けて記憶された人物の識別情報を取得する識別情報取得手段とを更に有し、
前記表示処理手段は、前記映像に含まれる人物と共に、前記識別情報取得手段により取得された識別情報を表示することを特徴とする請求項6に記載の映像合成表示装置。 - 前記映像に含まれる人物領域を含む候補領域を設定する候補領域設定手段と、
前記候補領域設定手段により設定される候補領域を構成する画像要素ごとに、一定時間に人物として検出された検出回数を計測する計測手段と、
前記計測手段による計測結果に基づいて、一定確率以上の画像要素の領域を判定する領域判定手段とを更に有し、
前記人物領域特定手段は、前記領域判定手段により判定された領域を人物領域として特定することを特徴とする請求項2乃至7の何れか1項に記載の映像合成表示装置。 - 前記映像に含まれる人物を表示装置に表示するときの論理表示サイズを算出する論理表示サイズ算出手段と、
前記映像を表示する表示装置とユーザとの実配置に基づいて、前記人物を表示装置に表示するときの物理表示サイズを算出する物理表示サイズ算出手段と、
前記論理表示サイズと前記物理表示サイズとの下限を設定する下限設定手段とを更に有し、
前記表示処理手段は、前記下限設定手段により設定された下限以上で、前記映像に含まれる人物を表示することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の映像合成表示装置。 - 前記論理表示サイズ算出手段は、前記テキストを表示装置に表示するときの論理表示サイズを算出し、
前記物理表示サイズ算出手段は、前記テキストを表示する表示装置とユーザとの実配置に基づいて、前記テキストを表示装置に表示するときの物理表示サイズを算出し、
前記下限設定手段は、前記テキストの論理表示サイズと物理表示サイズとの下限を設定し、
前記表示処理手段は、前記テキストを前記表示装置に表示するときの物理表示サイズを得られない場合、前記人物の物理表示サイズを優先させて、表示することを特徴とする請求項9に記載の映像合成表示装置。 - 前記表示処理手段は、前記下限設定手段により設定されたテキストの下限以上で、前記テキストを拡大、縮小及び縦横スクロール処理の少なくとも一つを行うことにより、一部分を表示することを特徴とする請求項10に記載の映像合成表示装置。
- 送信装置と受信装置とを有する映像表示システムであって、
前記送信装置は、映像を前記受信装置に送信する送信手段を有し、
前記受信装置は、前記送信手段により送信された映像に含まれる人物の人物領域と、グラフィック及びテキストの少なくとも一つを含む情報の領域とを重複しないように表示する表示処理手段を有することを特徴とする映像表示システム。 - グラフィック及びテキストの少なくとも一つを含む情報を映像に合成して表示する映像合成表示装置における映像表示方法であって、
前記映像のコンテンツに含まれる人物の人物領域と、グラフィック及びテキストの少なくとも一つを含む情報とを重複しないように表示する表示処理ステップを有することを特徴とする映像表示方法。 - グラフィック及びテキストの少なくとも一つの情報を映像に合成して表示させるためのプログラムであって、
コンピュータに
前記映像のコンテンツに含まれる人物の人物領域と、グラフィック及びテキストの少なくとも一つを含む情報とを重複しないように表示する表示処理ステップを実行させるためのプログラム。 - 請求項14に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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