JP2012175370A - 映像処理装置、映像処理方法および映像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】テロップを高品位に立体表示可能な映像処理装置、映像処理方法および映像表示装置を提供する。
【解決手段】映像表示装置は、テロップ検出部と、奥行き補正部と、視差画像生成部と、表示部とを備える。テロップ検出部は、入力画像における複数の画素からなる画素ブロックがテロップである確率を算出する。奥行き補正部は、予め定めた前記画素ブロックの奥行き値を、前記確率が高いほど前記奥行き値が奥行き中心に近づくように補正する。視差画像生成部は、前記補正された奥行き値に基づいて、前記入力画像の視差画像を生成する。表示部は、前記視差画像を立体表示する。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、映像処理装置、映像処理方法および映像表示装置に関する。
近年、映像信号を立体的に表示する立体映像表示装置が普及しつつある。立体映像表示装置では、視点が異なる複数の視差画像が表示されており、左目と右目で異なる視差画像を見ることにより、映像信号が立体的に見える。
表示装置によっては、表示可能な奥行き範囲の最前面あるいは最背面付近に表示される映像が二重に見えてしまうことがあり、特にテロップが二重に見えると非常に読みづらくなるという問題がある。
テロップを高品位に立体表示可能な映像処理装置、映像処理方法および映像表示装置を提供する。
実施形態によれば、映像表示装置は、テロップ検出部と、奥行き補正部と、視差画像生成部と、表示部とを備える。テロップ検出部は、入力画像における複数の画素からなる画素ブロックがテロップである確率を算出する。奥行き補正部は、予め定めた前記画素ブロックの奥行き値を、前記確率が高いほど前記奥行き値が奥行き中心に近づくように補正する。視差画像生成部は、前記補正された奥行き値に基づいて、前記入力画像の視差画像を生成する。表示部は、前記視差画像を立体表示する。
以下、実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
図1は、一実施形態に係る映像表示装置の概略ブロック図である。映像表示装置は、テロップ検出部1と、奥行き補正部2と、視差画像生成部3と、表示部4とを備えている。テロップ検出部1、奥行き補正部2および視差画像生成部3の少なくとも一部を映像処理装置として、例えば半導体チップにより構成してもよいし、これらの少なくとも一部をソフトウェアにより構成してもよい。
図1は、一実施形態に係る映像表示装置の概略ブロック図である。映像表示装置は、テロップ検出部1と、奥行き補正部2と、視差画像生成部3と、表示部4とを備えている。テロップ検出部1、奥行き補正部2および視差画像生成部3の少なくとも一部を映像処理装置として、例えば半導体チップにより構成してもよいし、これらの少なくとも一部をソフトウェアにより構成してもよい。
テロップ検出部1は、入力画像における画素ブロックがテロップである確率pを算出する。奥行き補正部2は、予め定めた画素ブロックの奥行き値xを、確率pが高いほど奥行き値xが奥行き中心に近づくよう補正して、補正後の奥行き値x’を生成する。視差画像生成部3は、補正後の奥行き値x’に基づいて、入力画像の視差画像を生成する。表示部4は視差画像が立体的に見えるように表示する。
以下、各部の動作を詳しく説明する。
テロップ検出部1は、画素ブロックがテロップである確率pを算出する。画素ブロックは、入力画像における複数の画素からなる。画素ブロック内の画素数が少なすぎると確率pの精度が低下するが、多すぎるとテロップ検出部1の処理量が多くなる。これらを考慮し、例えば、画素ブロックは水平方向16画素×垂直方向16画素とする。ここで、テロップとは字幕やチャンネル表示等も含むものとする。
確率pの算出手法は種々考えられるが、一例として、予め、多数のサンプル画像を用いてテロップが多く表示される座標を学習しておき、当該画素ブロックの中心座標が学習された座標と近いほどテロップである確率pを高く設定してもよい。例えば字幕は画面の下側に表示されることが多いし、チャンネル表示は画面の右上や左上に表示されることが多い。したがって、テロップ検出部1は、これらの位置にある画素ブロックほど、テロップである確率pを高くすることができる。
また、予めサンプル画像を用いてテロップである画素ブロック内の輝度勾配を学習しておき、当該画素ブロック内の輝度勾配が学習された輝度勾配と近いほどテロップである確率pを高く設定してもよい。輝度勾配とは、例えば画素ブロック内の隣接する画素値の差の絶対値を積算した値である。
さらに、外部から画素ブロックの動きベクトルを受信し、動きベクトルの大きさが小さいほどテロップである確率pを高く設定してもよい。通常、テロップはほとんど移動しないためである。
また、文字認識を行ってテロップである確率pを算出してもよい。テロップの算出手法は上記のいずれかに限定されるわけではなく、上記の手法を組み合わせてもよいし、他の手法により確率pを算出してもよい。
奥行き補正部2は、外部から入力される予め定めた画素ブロックごとの奥行き値xを、テロップである確率pに基づいて補正する。奥行き値xは、どの程度、画素ブロックが表示部4の手前または奥に見えるよう表示するか、という情報を含む。
図2は、奥行き値xの一例を示す図である。本実施形態では、表示部4に対して最も手前(最前面)に表示される画素ブロックの奥行き値xを−1000、奥行き中心(表示部4上)に表示される画素ブロックの奥行き値xを0、表示部4に対して最も奥(最背面)に表示される画素ブロックの奥行き値xを1000とし、奥行き値xは−1000〜1000の値をとるものとする。
奥行き値xは予め入力画像に付加されていてもよいし、奥行き生成部(不図示)を設けて、入力画像の特徴に基づいて奥行き値xを生成してもよい。奥行き値xを生成する場合、動きベクトルの大きさに基づいて奥行き値xを設定することができる。また、入力画像の色やエッジ等の特徴量から入力画像全体の構図を判定し、構図ごとに予め学習された映像の特徴量と比較して奥行き値xを算出してもよい。さらに、入力画像から人物の顔を検出し、検出された顔の位置や大きさに応じてテンプレートにあてはめて奥行き値xを算出してもよい。
奥行き補正部2は、テロップである確率pが高いほど、奥行き値が0、すなわち、奥行き中心に近づくよう、奥行き値xを補正し、補正後の奥行き値x’を生成する。また、奥行き値xが最前面あるいは最背面に近いほどその補正量を大きくする。より具体的には以下のようにする。
また、最前面または最背面からの距離d=1000−|x|に基づく補正量rdを下記(2)式により定める。
ここで、dthは所定の閾値である。補正量rdは1以下の値となり、距離dが小さいほど、言い換えると、奥行き値xが奥行き中心から離れているほど、補正量rdは大きくなる。
さらに、補正量rp,rdに基づき、最終的な補正量rを下記(3)式により定め、さらに補正後の奥行き値x’を下記(4)式により定める。
r=rp*rd*rs ・・・(3)
x’=x*(1−r) ・・・(4)
ここで、rsは所定の定数(0〜1)である。補正量rは0〜1の値をとり、補正量rp,rdが大きいほど補正量rは大きくなる。定数rsは奥行き値の最大補正量を表し、例えばrs=0.3に設定すると、奥行き値の絶対値は最大で30%小さくなる。
r=rp*rd*rs ・・・(3)
x’=x*(1−r) ・・・(4)
ここで、rsは所定の定数(0〜1)である。補正量rは0〜1の値をとり、補正量rp,rdが大きいほど補正量rは大きくなる。定数rsは奥行き値の最大補正量を表し、例えばrs=0.3に設定すると、奥行き値の絶対値は最大で30%小さくなる。
なお、上述した補正後の奥行き値x’の算出手法は一例であり、これに限られるものではない。例えば、(1),(2)式に代えて線形な関数を用い、より簡易に補正量rp,rdを算出してもよい。
補正後の奥行き値x’に基づき、視差画像生成部3は入力画像の視差画像を生成する。本実施形態の表示部4がめがね式の立体映像表示装置に用いられる場合、視差画像生成部3は左目用および右目用の2個の視差画像を生成する。また、裸眼式立体映像表示装置に用いられる場合、視差画像生成部3は、例えば9方向から見た9個の視差画像を生成する。例えば、左の方向から見た視差画像の場合、手前にある(すなわち補正後の奥行き値x’が小さい)画素ブロックは奥にある(すなわち補正後の奥行き値x’が大きい)画素ブロックより右側にずれて見える。そのため、補正後の奥行き値x’に基づき、視差画像生成部3は入力画像における手前にある画素ブロックを右側にずらす処理を行う。補正後の奥行き値x’が大きいほどずらす量を大きくする。そして、もともと画素ブロックがあった場所を周辺の画素を用いて適宜補間する。
このようにして生成された視差画像を、表示部4は立体表示する。例えば、めがね式立体映像表示装置の場合、所定のタイミングで右目用の視差画像と左目用の視差画像を順繰りに表示する。また、裸眼式立体映像表示装置の場合、表示部上に例えばレンチキュラレンズ(不図示)が貼り付けられる。そして、表示部には複数の視差画像が同時に表示され、視聴者はレンチキュラレンズを介して、ある1つの視差画像を右目で見て、他の1つの視差画像を左目で見る。いずれの場合でも、右目と左目で異なる視差画像を見ることで、映像が立体的に見える。上記のように奥行き値xが補正されているため、最前面または最背面の近くにあり、テロップである確率pが高い画素ブロックはより奥行き中心の近くに表示される。
このように、本実施形態では、最前面または最背面の近くにあるテロップが奥行き中心に近づくよう奥行き値を補正する。結果として、テロップは最前面または最背面から離れた位置に表示されるため、二重に見えることが抑制される。したがって、テロップを高品位に立体表示できる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1 テロップ検出部
2 奥行き補正部
3 視差画像生成部
4 表示部
2 奥行き補正部
3 視差画像生成部
4 表示部
Claims (11)
- 入力画像における複数の画素からなる画素ブロックがテロップである確率を算出するテロップ検出部と、
予め定めた前記画素ブロックの奥行き値を、前記確率が高いほど前記奥行き値が奥行き中心に近づくように補正する奥行き補正部と、
前記補正された奥行き値に基づいて、前記入力画像の視差画像を生成する視差画像生成部と、
前記視差画像を立体表示する表示部と、を備える映像表示装置。 - 前記テロップ検出部は、前記画素ブロックの中心の座標と、前記画素ブロック内の輝度勾配と、のうちの少なくとも一方に基づいて、前記確率を算出する請求項1に記載の映像表示装置。
- 前記テロップ検出部は、前記入力画像における前記画素ブロックの動きベクトルの大きさに基づいて、前記確率を算出する請求項1に記載の映像表示装置。
- 前記奥行き補正部は、補正前の前記奥行き値が前記奥行き中心から離れているほど、補正量を大きくする請求項1に記載の映像表示装置。
- (請求項1に対応する映像処理装置)
入力画像における複数の画素からなる画素ブロックがテロップである確率を算出するテロップ検出部と、
予め定めた前記画素ブロックの奥行き値を、前記確率が高いほど前記奥行き値が奥行き中心に近づくように補正する奥行き補正部と、を備える映像処理装置。 - 前記テロップ検出部は、前記画素ブロックの中心の座標と、前記画素ブロック内の輝度勾配と、のうちの少なくとも一方に基づいて、前記確率を算出する請求項6に記載の映像処理装置。
- 前記テロップ検出部は、前記入力画像における前記画素ブロックの動きベクトルの大きさに基づいて、前記確率を算出する請求項6に記載の映像処理装置。
- 前記奥行き補正部は、補正前の前記奥行き値が前記奥行き中心から離れているほど、補正量を大きくする請求項6に記載の映像処理装置。
- 入力画像における複数の画素からなる画素ブロックがテロップである確率を算出するステップと、
予め定めた前記画素ブロックの奥行き値を、前記確率が高いほど前記奥行き値が奥行き中心に近づくよう、補正するステップと、を備える映像処理方法。
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