JP3439101B2 - 可変速映像再生方法、装置、および可変速映像再生プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

可変速映像再生方法、装置、および可変速映像再生プログラムを記録した記録媒体

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JP3439101B2
JP3439101B2 JP35114597A JP35114597A JP3439101B2 JP 3439101 B2 JP3439101 B2 JP 3439101B2 JP 35114597 A JP35114597 A JP 35114597A JP 35114597 A JP35114597 A JP 35114597A JP 3439101 B2 JP3439101 B2 JP 3439101B2
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憲一 南
明人 阿久津
佳伸 外村
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、可変速映像再生方
法、装置および可変速映像再生プログラムを記録した記
録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】映像の再生速度は、一般的な再生装置の
ようにビデオの早送り等、予め決められた再生速度に変
更が可能なもの、あるいは任意の再生速度に変更が可能
なものが存在し、ボタン、ジョグシャトル、スライダ等
からの入力に応じて現在の位置から停止要求が出される
まで再生を行う。その際、画像の表示しか行わないもの
が殆どである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、再生
終了点を指定しないため、例えば高速に再生している場
合には、終了を判断するために画像を注意深く見ている
必要があり、視聴者の負担が大きい。再生終了点を指定
する方法として、映像のタイムコードやフレーム番号を
入力することが考えられるが、直感性に欠けるため、終
了点の画像を視覚的確認しながら入力できる方法が必要
である。映像を等間隔に分割し、その先頭画像を静止画
として並べる方法では、再生映像を表示する別の領域あ
るいはモニタ等が必要になってしまう。さらに、音を再
生する場合には、高速再生を行うと、音が全体的に高
く、低速再生を行うと低くなり、聴き取り難くなるとい
う問題がある。
【0004】本発明の目的は、映像を通常とは異なった
速度で再生する際に、視聴者が視覚的に再生開始点と終
了点を指定し、再生開始および終了点を指定するために
要した時間から無段階の再生速度を設定すると共に、高
速或いは低速再生時の音の周波数変化を抑制する可変速
映像再生方法、装置および可変速映像再生プログラムを
記録した記録媒体を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の可変速映像再生方法は、時間軸上において映
像の再生開始点と再生終了点を入力する再生開始/終了
入力段階と、前記再生開始点と前記再生終了点に対応す
位置と、前記再生開始点が入力されてから前記再生終
了点が入力されるまでに要した時間から再生速度を算
出する再生速度算出段階と、算出された再生速度で映像
を再生する再生段階とを有する。
【0006】本発明の可変速映像再生装置は、時間軸上
において映像の再生開始点と再生終了点を入力する再生
開始/終了入力手段と、前記再生開始点と前記再生終了
点に対応する位置と、前記再生開始点が入力されてから
前記再生終了点が入力されるまでに要した時間から再
生速度を算出する再生速度算出手段と、算出された再生
速度で映像を再生する再生手段とを有する。
【0007】本発明の可変速映像再生プログラムを記録
した記録媒体は、時間軸上において映像の再生開始点と
再生終了点を入力する再生開始/終了入力処理と、前記
再生開始点と前記再生終了点に対応する位置と前記
生開始点が入力されてから前記再生終了点が入力される
までに要した時間から再生速度を算出する再生速度算
出処理と、該再生速度で映像を再生する再生処理を記録
している。
【0008】時間軸上において映像の再生開始点と終了
点を入力し、再生速度を算出し、算出された再生速度で
映像を再生することで、視聴者の好みに応じて映像の再
生位置と速度を視覚的に設定し、映像を視聴することが
できる。
【0009】再生開始点から終了点まで通常の速度で再
生するために必要な通常再生時間を算出し、再生開始点
が入力されてから再生終了点が入力されるまでの再生開
始/終了入力時間を算出し、通常再生時間と再生開始/
終了入力時間の少なくとも一方に任意の数値を乗じた
後、各々を比較することで、視聴者は再生開始点の入力
と再生終了点の入力の時間的な間隔に基づいて直感的に
再生速度を設定できる。
【0010】また、通常再生時間と再生開始/終了入力
時間の割合が等しくなる数値を算出し、通常再生時間ま
たは再生開始/終了入力時間に該数値を乗じ、再生開始
/終了入力時間の正規化を行うことにより、通常再生時
間が長い場合でもそれ以下の時間で再生開始点と再生終
了点を入力することができる。
【0011】また、時間軸上で任意の始点と任意の終点
を入力するために要した時間と、始点と終点間の実際の
時間から再生速度を算出することで、映像の再生位置の
入力と再生速度の入力を別々に行うことができるため、
再生終了点の指定を迷っても再生速度には影響しないよ
うにできる。
【0012】また、連続的に入力された再生開始点と終
了点の入力に要した時間と、再生開始点および終了点間
の実際の時間から再生速度を算出し、記憶し、一連の映
像を部分的に異なる再生速度で再生することにより、繰
り返し同じ再生パターンを視聴することができ、スポー
ツのフォームチェック等の応用することが可能となる。
【0013】また、記憶された再生速度に応じて映像を
逐次再生することで、過去に入力した再生速度と同じ速
度で映像を再生することが可能となる。
【0014】また、映像の再生開始点と終了点を入力す
る際に、映像を撮影したカメラの移動量を映像の背景の
移動量から算出し、移動量の分だけ映像フレームを次々
にずらしながら表示したパノラマ映像を時間軸として用
いることで、時間を視覚的に扱うことが可能となる。
【0015】また、映像を通常よりも遅い速度で再生す
る際には、周波数特性の類似性の高さが一定時間以上持
続している区間の音データと同等の周波数特性を持つ音
データを作成し、類似性の高い区間を増やすことで、音
の高さを低くすることなく再生時間を延ばすことが可能
となる。
【0016】また、映像を通常よりも速い速度で再生す
る際には、周波数特性の類似性の高さが一定時間以上持
続している区間の音データの一部を間引くことで、音の
高さを高くすることなく、再生時間を短くすることが可
能となる。
【0017】また、音データのスペクトログラムを算出
し、周波数方向に安定したスペクトルを削除し、くし形
フィルタを用いてスペクトルのハーモニック構造を検出
し、検出された区間のみに対して、音データを増やすあ
るいは間引く処理を施すことにより、再生時間を効率よ
く変化させることが可能となる。
【0018】
【実施例】次に、本発明の実施の形態について図面を参
照して説明する。
【0019】図1を参照すると、本発明の一実施形態の
可変速映像再生装置は、映像の再生開始点と終了点を入
力する再生開始/終了入力部101と、映像を蓄積する
映像蓄積部102と、音声を検出する音声検出部103
と、再生速度を算出する再生速度算出部104と、算出
された再生速度で映像を再生する再生部105から構成
されている。再生部105の処理は、音声検出部103
において検出された音声区間のみに対して行うことも可
能である。
【0020】次に、本実施形態の可変速映像再生装置の
処理の流れを図2により説明する。
【0021】まず、パノラマ表示処理201において、
映像蓄積部102より映像を読み出し、カメラが移動す
る区間に対して映像再生部105にパノラマ画像を表示
する。映像再生部105は、映像を表示する座標と再生
開始/終了入力部101の入力座標を一致させ、再生開
始/終了入力部101に重ね合わせて映像を表示するこ
とが可能である。表示されたパノラマ画像の一例を図3
に示す。これは、カメラを時間の経過と共に右方向へ振
った場合の例であり、301が表示されたパノラマ画像
である。実際にカメラに写る映像は、点線枠302内程
度のものであるが、カメラの移動量を算出し、時間の経
過と共に移動した分だけずらして前の画像と合わせるこ
とでパノラマ画像301が生成される。パノラマ画像の
生成方法としては、阿久津ら:“投影法を用いた映像の
解析方法と映像ハンドリングへの応用”,電子情報通信
学会論文誌,Vol.J79−D−II,No.5,p
p.675−686,1996、等を用いる。
【0022】次に、再生開始/終了入力処理202にお
いて、映像再生部105に表示されたパノラマ画像30
1を基に映像の再生開始点および終了点を再生開始/終
了入力部101から入力する。303は再生開始点を示
し、304は再生終了点を示している。これらの点は、
マウス等のポインティングデバイス等を用いて入力する
ことが可能である。パノラマ画像301を作成する際に
は、座標と映像フレームの対応付けを行うため、指定さ
れた点の座標から、映像の再生開始および終了点を特定
することが可能である。
【0023】次に、音声検出部103において、再生開
始点と終了点の間の音データに対して、音声検出処理2
03を施す。まず、音データのスペクトログラムを算出
し、一定時間周波数方向に安定しているスペクトルのピ
ークを検出する。ピークの検出には、周波数方向に隣接
するパワースペクトルの値の差分が大きいという特性を
利用することができる。音声のスペクトルは通常周波数
方向の変動が激しいので、周波数方向に安定したピーク
は音声ではない可能性が高い。よって、このようなピー
クは削除する。周波数方向に安定したピークが削除され
たスペクトログラムに対して、調波構造の検出を行う。
音声に含まれる母音等の有声音は、基本周波数の整数倍
の高調波成分を持つため、調波構造を検出することで、
音声が検出可能である。調波構造の検出には、くし形フ
ィルタを用いることが可能である。
【0024】次に、再生速度算出部104において、再
生終了点が指定された時間と開始点が指定された時間の
差を指定再生所要時間SP算出処理204で行い、通常
再生所要時間NP算出処理205において、再生開始点
と終了点に対応する映像フレーム(再生開始点と終了点
が何枚目の画像かという情報)と映像のフレームレート
(その映像が何枚の割合で撮られたかという情報)か
ら、通常の速度で再生する場合に要する時間を算出す
る。次に、任意の係数をNPまたはSPまたはNPとS
Pに乗じ、各々の値の比較を処理206で行う。係数を
乗じた後の各々の値をSP’とNP’で示す。SP’が
NP’よりも小さい場合には、音間引き処理207で音
データを短く加工し、丁度SP’の長さで再生できるよ
うにする。逆に、SP’がNP’よりも大きい場合に
は、音補間処理208で音データを長く加工する。
【0025】任意の係数には、SPとNPが等しくなる
ような係数を算出して、用いることも可能である。この
ように係数を乗ずることにより、実際の入力時間が短く
ても、指定再生所要時間を長いものとすることが可能で
ある。
【0026】上記の実施形態では、再生開始点と終了点
を指定することにより、映像の再生位置と再生時間の両
者を決定しているが、再生開始点と終了点の指定によ
り、映像の再生位置を決定し、さらに画面上の任意の場
所において再生速度を算出するための始点と終点を指定
することも可能である。
【0027】図4に音間引き処理207および音補間処
理208の概念図を示す。402はオリジナルの音の波
形を示している。波形から周波数特性が類似している区
間を算出する。類似性の算出には、自己相関等を用い
る。周波数特性が類似している区間を405とすれば、
音間引き処理では、405の部分を404のように必要
な長さだけ削除し、401に示すような波形を作成す
る。音補間処理の場合には、405の一部の複製を40
6のようにつなげ、403に示すような波形を作成す
る。音間引き処理207および音補間処理208は、音
声検出処理203で検出された音声区間のみに対して施
すことも可能である。なお、これらの処理は、波形のミ
クロなレベルで行う。
【0028】最後に、再生処理209において映像再生
部105で映像を再生する。再生映像は、パノラマ画像
上にカメラの動きに合わせて再生したり、モニタに表示
させることも可能である。
【0029】また、再生開始点と終了点が限りなく近い
ものと考え、一連の処理を連続して行うことにより、再
生開始点/終了点の入力をパノラマ画像上でスライドさ
せるような感覚で行い、それに同期して映像を再生する
ことも可能である。
【0030】図5を参照すると、本発明の他の実施形態
の可変速映像再生装置は入力装置501と映像蓄積装置
502と映像再生機構503と記録媒体504とデータ
処理装置505で構成される。
【0031】入力装置501は、時間上軸において映像
の再生開始点と終了点を入力するためのものである。映
像蓄積部502は図1中の映像蓄積部102に相当す
る。映像再生機構503はVTR、LD等の、映像を再
生する機構である。記録媒体504はFD、CD−RO
M、半導体メモリ等の記録媒体で、図1および図2に関
して説明した再生開始/終了入力処理、音声検出処理、
再生速度算出処理、映像再生処理からなる可変速映像再
生プログラムを記録している。データ処理装置505は
記録媒体504から可変速映像再生プログラムを読み込
み、実行する。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、下記の
ような効果がある。
【0033】(1)請求項1と11と21の発明は、時
間軸上において映像の再生開始点と終了点を入力し、再
生速度を算出し、算出された再生速度で映像を再生する
ことで、視聴者の好みに応じて映像の再生位置と速度を
視覚的に設定し、映像を視聴することができる。
【0034】(2)請求項2と12と21の発明は、再
生開始点から終了点まで通常の速度で再生するために必
要な通常再生時間を算出し、再生開始点が入力されてか
ら再生終了点が入力されるまでの再生開始/終了入力時
間を算出し、通常再生時間と再生開始/終了入力時間の
少なくとも一方に任意の数値を乗じた後、各々を比較
し、これらの大小と差に応じた映像の再生速度を算出す
ることで、視聴者は、再生開始点の入力と再生終了点の
入力の時間的な間隔に基づいて直感的に再生速度を設定
することができる。
【0035】(3)請求項3と13と21の発明は、通
常再生時間と再生開始/終了入力時間の割合が等しくな
る数値を算出し、通常再生時間あるいは再生開始/終了
入力時間に該数値を乗じ、再生開始/終了入力時間の正
規化を行うことにより、通常再生時間が長い場合でもそ
れ以下の時間で再生開始点と再生終了点を入力すること
ができる。
【0036】(4)請求項4と14と21の発明は、時
間軸上で任意の始点と任意の終点を入力するために要し
た時間と、始点と終点間の実際の時間から再生速度を算
出することで、映像の再生位置の入力と再生速度の入力
を別々に行うことができるため、再生終了点の指定を迷
っても影響しないようにできる。
【0037】(5)請求項5と15と21の発明は、連
続的に入力された再生開始点と終了点の入力に要した時
間と、再生開始点と終了点間の実際の時間から再生速度
を算出し、記憶し、一連の映像を部分的に異なる再生速
度で再生することにより、繰り返し同じ再生パターンを
視聴することができ、スポーツのフォームチェック等に
応用することができる。
【0038】(6)請求項6と16と21の発明は、記
憶された再生速度に応じて映像を逐次再生することで、
過去に入力した再生速度と同じ速度で映像を再生するこ
とができる。
【0039】(7)請求項7と17と21の発明は、映
像の再生開始点と終了点を入力する際に、映像を撮影し
たカメラの移動量を映像の背景の移動量から算出し、移
動量の分だけ映像フレームを次々にずらしながら表示し
たパノラマ映像を時間軸として用いることで、時間を視
覚的に扱うことができる。
【0040】(8)請求項8と18と28の発明は、映
像を通常よりも遅い速度で再生する際には、周波数特性
の類似性の高さが一定時間持続している区間の音データ
と同等の周波数特性を持つ音データを作成し、類似性の
高い区間を増やすことで音の高さを低くすることなく再
生時間を延ばすことができる。
【0041】(9)請求項9と19と21の発明は、映
像を通常よりも速い速度で再生する際には、周波数特性
の類似性の高さが一定時間以上持続している区間の音デ
ータの一部を間引くことで音の高さを高くすることな
く、再生時間を短くすることができる。
【0042】(10)請求項10と20と21の発明
は、音データのスペクトログラムを算出し、周波数方向
に安定したスペクトルを削除し、くし形フィルタを用い
てスペクトルのハーモニック構造を検出し、検出された
区間のみに対して、音データを増やすあるいは間引く処
理を施すことにより、効率よく再生時間を変化させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の可変速映像再生装置の概
略構成を示すブロック図である。
【図2】図1の実施形態の可変速映像再生装置の処理の
流れを示すフローチャートである。
【図3】図1の実施形態の可変速映像再生装置の再生開
始/終了入力部と表示されたパノラマ画像の様子を示す
図である。
【図4】図1の実施形態の可変速映像再生装置の音間引
き処理と音補間処理を示す概念図である。
【図5】本発明の他の実施形態の可変速映像再生装置の
概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
101 再生開始/終了入力部 102 映像蓄積部 103 音声検出部 104 再生速度算出部 105 再生部 201 パノラマ表示処理 202 再生開始/終了入力処理 203 音声検出処理 204 指定再生所要時間SP算出処理 205 通常再生所要時間NP算出処理 206 NP’−SP’比較処理 207 音間引き処理 208 音補間処理 209 再生 301 パノラマ画像 302 撮影領域 303 再生開始点 304 再生終了点 401 音間引き処理後の波形 402 オリジナル波形 403 音補間後の波形 404 音間引き区間 405 周波数特性類似区間 406 音補間区間 501 入力装置 502 映像蓄積装置 503 映像再生機構 504 記録媒体 505 データ処理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−210422(JP,A) 特開 平4−237284(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/76 - 5/956 H04N 5/262 - 5/278

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 時間軸上において映像の再生開始点と再
    生終了点を入力する再生開始/終了入力段階と、 前記再生開始点と前記再生終了点に対応する位置と、前
    記再生開始点が入力されてから前記再生終了点が入力さ
    れるまでに要した時間から再生速度を算出する再生速
    度算出段階と、 該再生速度で映像を再生する再生段階と、を有する可変
    速映像再生方法。
  2. 【請求項2】 前記再生速度算出段階は、再生開始点か
    ら終了点まで通常の速度で再生するために必要な通常再
    生時間を算出する段階と、再生開始点が入力されてから
    再生終了点が入力されるまでの再生開始/終了入力時間
    を算出する段階と、該通常再生時間と該再生開始/終了
    入力時間の少なくとも一方に任意の数値を乗じた後、各
    々を比較し、これらの大小および差に応じて映像の再生
    速度を算出する段階を有する請求項1記載の可変速映像
    再生方法。
  3. 【請求項3】 前記映像の再生速度算出する段階は、
    前記通常再生時間と該再生開始/終了入力時間の割合が
    等しくなる数値を算出し、該通常再生時間または該再生
    開始/終了入力時間に該数値を乗ずる請求項記載の可
    変速映像再生方法。
  4. 【請求項4】 前記再生速度算出段階は、時間軸上にお
    いて任意の始点と任意の終点を入力し、該始点と該終点
    を入力するために要した時間と、該始点および該終点間
    の実際の時間から再生速度を算出する請求項1記載の可
    変速映像再生方法。
  5. 【請求項5】 前記再生速度算出段階は、前記再生開始
    /終了入力段階において、連続的に入力された再生開始
    点と終了点の入力に要した時間と、該再生開始点と該終
    了点間の実際の時間から再生速度を算出し、記憶する請
    求項1記載の可変速映像再生方法。
  6. 【請求項6】 前記再生段階は、前記再生速度算出段階
    において記憶された再生速度に応じて映像を逐次再生す
    る請求項1からのいずれか1項記載の可変速映像再生
    方法。
  7. 【請求項7】 前記再生開始/終了入力段階は、映像の
    再生開始点と終了点を入力する際に、映像を撮影したカ
    メラの移動量を映像の背景の移動量から算出し、移動量
    の分だけ映像フレームを次々にずらしながら表示したパ
    ノラマ映像を時間軸として用いる請求項1から6のいず
    れか1項記載の可変速映像再生方法。
  8. 【請求項8】 前記再生段階は、映像を通常よりも遅い
    速度で再生する際には、映像に含まれる音データにおい
    て、周波数特性の類似性の高さが一定時間以上持続して
    いる区間のデータと同等の周波数特性を持つデータを作
    成し、類似性の高い区間を増やす請求項1から7のいず
    れか1項記載の可変速映像再生方法。
  9. 【請求項9】 前記再生段階は、映像を通常よりも速い
    速度で再生する際には、映像に含まれる音データにおい
    て、周波数特性の類似性の高さが一定時間以上持続して
    いる区間のデータの一部を間引く請求項1から7のいず
    れか1項記載の可変速映像再生方法。
  10. 【請求項10】 前記再生段階は、音データのスペクト
    ログラムを算出し、周波数方向に安定したスペクトルを
    削除し、くし形フィルタを用いてスペクトルのハーモニ
    ック構造を検出し、検出された区間のみに対して、音デ
    ータを増やすあるいは間引く処理を施す請求項1から9
    のいずれか1項記載の可変速映像再生方法。
  11. 【請求項11】 時間軸上において映像の再生開始点と
    再生終了点を入力する再生開始/終了入力手段と、 映像を蓄積する映像蓄積手段と、 前記再生開始点と前記再生終了点に対応する位置と、前
    記再生開始点が入力されてから前記再生終了点が入力さ
    れるまでに要した時間から再生速度を算出する再生速
    度算出段階と、 該再生速度で映像を再生する再生手段と、を有する可変
    速映像再生装置。
  12. 【請求項12】 前記再生速度算出手段は、再生開始点
    から終了点まで通常の速度で再生するために必要な通常
    再生時間を算出し、再生開始点が入力されてから再生終
    了点が入力されるまでの再生開始/終了入力時間を算出
    し、該通常再生時間と該再生開始/終了入力時間の少な
    くとも一方に任意の数値を乗じた後、各々を比較し、こ
    れらの大小および差に応じて映像の再生速度を算出する
    請求項11記載の可変速映像再生装置。
  13. 【請求項13】 前記再生速度算出手段は、前記通常再
    生時間と該再生開始/終了入力時間の割合が等しくなる
    数値を算出し、該通常再生時間または該再生開始/終了
    入力時間に該数値を乗ずる請求項1記載の可変速映像
    再生装置。
  14. 【請求項14】 前記再生速度算出手段は、時間軸上に
    おいて任意の始点と任意の終点を入力し、該始点と該終
    点を入力するために要した時間と、該始点と該終点間の
    実際の時間から再生速度を算出する請求項11記載の可
    変速映像再生装置。
  15. 【請求項15】 前記再生速度算出手段は、前記再生開
    始/終了入力手段において、連続的に入力された再生開
    始点と終了点の入力に要した時間と、該再生開始点およ
    び該終了点間の実際の時間から再生速度を算出し、記憶
    する請求項11記載の可変速映像再生装置。
  16. 【請求項16】 前記再生手段は、前記再生速度算出手
    段において記憶された再生速度に応じて映像を逐次再生
    する請求項11から15のいずれか1項記載の可変速映
    像再生装置。
  17. 【請求項17】 前記再生開始/終了入力手段は、映像
    の再生開始点と終了点を入力する際に、映像を撮影した
    カメラの移動量を映像の背景の移動量から算出し、移動
    量の分だけ映像フレームを次々にずらしながら表示した
    パノラマ映像を時間軸として用いる請求項11から16
    のいずれか1項記載の可変速映像再生装置。
  18. 【請求項18】 前記再生手段は、映像を通常よりも遅
    い速度で再生する際には、映像に含まれる音データにお
    いて、周波数特性の類似性の高さが一定時間以上持続し
    ている区間のデータと同等の周波数特性を持つデータを
    作成し、類似性の高い区間を増やす請求項11から17
    のいずれか1項記載の可変速映像再生装置。
  19. 【請求項19】 前記再生手段は、映像を通常よりも速
    い速度で再生する際には、映像に含まれる音データにお
    いて、周波数特性の類似性の高さが一定時間以上持続し
    ている区間のデータの一部を間引く請求項11から17
    のいずれか1項記載の可変速映像再生装置。
  20. 【請求項20】 前記再生手段は、音データのスペクト
    ログラムを算出し、周波数方向に安定したスペクトルを
    削除し、くし形フィルタを用いてスペクトルのハーモニ
    ック構造を検出し、検出された区間のみに対して、音デ
    ータを増やすまたは間引く処理を施す請求項11から1
    9のいずれか1項記載の可変速映像再生装置。
  21. 【請求項21】 請求項1から10のいずれか1項に記
    載の可変速映像再生方法をコンピュータに実行させるた
    めの可変速映像再生プログラムを記録した記録媒体。
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