JP4437530B2 - 映像配信装置、映像配信方法、映像配信プログラム、自動追尾表示装置、自動追尾表示方法、自動追尾表示プログラム及び映像配信システム - Google Patents

映像配信装置、映像配信方法、映像配信プログラム、自動追尾表示装置、自動追尾表示方法、自動追尾表示プログラム及び映像配信システム Download PDF

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本発明は映像配信システムに関し、特に任意の追尾対象の自動追尾映像を提供するシステムに適用して好適なものである。
従来、上下左右に駆動可能なマウント上にビデオカメラを設置し、当該ビデオカメラの撮影方向を適宜変更して任意の被写体を追尾撮影するようになされた追尾カメラがある(例えば、特許文献1参照)。
かかる追尾カメラにおいては、ビデオカメラの撮影方向をユーザが制御したり、あるいは画像処理によって抽出した被写体を自動追尾するようになされている。
また、撮影した画像の中に写し込まれた光ビーコンを識別し、当該光ビーコンに対応した識別情報を画像内に表示するIDカメラが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−323239号公報
ここで、上述した追尾カメラをネットワークに接続し、当該追尾カメラで撮影した映像をネットワーク上の複数ユーザに配信することが考えられる。
この場合、ユーザによって追尾しようとする被写体が異なることが考えられるが、上述した追尾カメラでは同時に複数の被写体しか追尾することができず、このため各ユーザが希望する被写体を追尾しきれないことがあるという問題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、複数ユーザに対してそれぞれが希望する追尾対象の追尾映像を配信し得る映像配信システムを提案しようとするものである。
かかる課題を解決するため本発明においては、360°全周を撮影して全周映像を生成する全周映像撮影手段と、全周映像内に存在する1又は複数の追尾対象の位置を検出し、当該追尾対象の位置それぞれを所定の識別子で表示してなる追尾対象位置画像を生成する追尾対象位置映像生成手段と、全周映像と追尾対象位置映像とを合成して配信映像を生成する映像合成手段と、追尾対象位置映像の識別子に基づいて任意の追尾対象を全周映像から抽出し自動追尾表示する自動追尾表示装置に対し、配信映像を配信する配信手段とを映像配信装置に設けた。
また本発明においては、360°全周を撮影した全周映像と当該全周映像内に存在する1又は複数の追尾対象の位置をそれぞれを所定の識別子で表示してなる追尾対象位置映像とが合成されてなる配信映像を受信する受信手段と、追尾対象位置映像の識別子に基づいて任意の追尾対象の映像を全周映像から抽出することにより、当該追尾対象の自動追尾映像を生成する自動追尾映像生成手段と、自動追尾映像を表示する表示手段とを自動追尾表示装置に設けた。
全周映像とともに、追尾対象の位置を記した追尾対象位置映像を配信し、自動追尾表示装置において、識別子に基づいて任意の追尾対象を全周映像から抽出して自動追尾表示することにより、複数ユーザに対してそれぞれが希望する追尾対象の自動追尾映像を配信することができる。
本発明によれば、複数ユーザそれぞれに対し、個別の自動追尾映像を配信することができる。
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
(1)映像配信システムの構成
図1において、1は全体として本発明による映像配信システムを示し、映像配信装置2が配信サーバ3を介してネットワーク4に接続されている。そして配信サーバ3は、全方位カメラ10を用いて撮影した全方位映像を、ネットワーク4を介して複数のクライアントPC(Personal Computer)5に対してストリーミング配信する。
図2に示すように、全周映像撮影手段としての全方位カメラ10は三脚11の上部にカメラユニット12が載置されて構成される。このカメラユニット12は、レンズを上方に向けた状態で等間隔に環状に配列された8台のビデオカメラ13(13A〜13H)と、ビデオカメラ13A〜13Hそれぞれのレンズ上方に配置された8枚のミラー14(14A〜14H)とを有している。
ミラー14A〜14Hは、対応するビデオカメラ13A〜13Hのレンズ光軸に対して45°外方に傾けて配置されている。これにより、垂直方向上方に向けて設置されているビデオカメラ13A〜13Hは、それぞれ対応するミラー14A〜14Hを介して水平方向に撮影を行う。
このビデオカメラ13A〜13Hは通常のビデオカメラとは異なり、映像を縦長の状態(垂直方向4:水平方向3)で撮影するように配置されており、その水平画角が45°に選定されている。これにより全方位カメラ10は、8台のビデオカメラ13A〜13H全体で45°×8=360°全周を撮影するようになされている。
各ビデオカメラ13A〜13Hは、カメラコントロールユニット16(図1)からの制御に応じて撮影を行ってアナログコンポジット信号でなる映像信号S1A〜S1Hをそれぞれ生成し、これを当該カメラコントロールユニット16を介してA/D(Analog/Digital)コンバータ17に入力する。A/Dコンバータ17は、映像信号S1A〜S1Hをそれぞれディジタル変換して、全周映像としてのSD−SDI規格のディジタル映像データD1A〜D1Hを生成し、これらをリアルタイムマルチプレクサ21の入力チャンネルCh1〜Ch8にそれぞれ入力する。
リアルタイムマルチプレクサ21は、8chのSD−SDI規格のディジタル映像データD1A〜D1Hが表すフレーム毎の画像Pic1〜Pic8を、図3に示すようにマッピングして合成画像PicAを合成する。
かかる構成に加えて全方位カメラ10のカメラユニット12の上方には、追尾対象位置映像生成手段としての2台のIDカメラ15(15A及び15B)が背中合わせに配置されている。
IDカメラ15は180°の水平画角を有する広角レンズを備えたビデオカメラであり、2台のIDカメラ15A及び15Bで360°全周を撮影するようになされている。これに加えて図4に示すように、IDカメラ15の垂直撮影範囲A2はビデオカメラ13A〜13Hの撮影範囲をカバーするように選定されており、これにより全方位カメラ10で撮影可能な被写体はIDカメラ15A及び15Bでも撮影できるようになされている。
実際上この全方位カメラ10は、例えば演劇が上演されている舞台の中央に配置され、演劇の出演者全てを被写体として撮影する。
ここで図1に示すように、各出演者にはそれぞれ光ビーコン8(8A〜8n)が装着されている。この光ビーコン8は、内蔵するバッテリーからの電力によって赤外線LED(Light Emitting Diode)を駆動し、それぞれ固有のIDパターンでなるID光を発光する。
追尾対象位置映像生成手段としてのIDデコーダ18は、IDカメラ15A及び15Bで撮影した映像信号S2A及びS2Bのフレーム毎の画像Pic9及びPic10に写し込まれた各ID光を、IDパターンに基づいて検出する。そしてIDデコーダ18は、当該ID光の検出結果に基づいて、各光ビーコン8の位置を表すマーカーMkrを表示してなる追尾対象位置映像としてのマーカー画像Pic9M及びPic10Mを生成する。このマーカー画像Pic9M及びPic10Mは、黒い背景上に数ピクセルの白いドットでなる識別子としてのマーカーMkrが表示されたものである。
IDデコーダ18は、生成したマーカー画像Pic9M及びPic10Mが連続してなるマーカー映像信号S3A及びS3Bを、後段の歪補正器19に入力する。
歪補正器19は、広角レンズで撮影されたことによるマーカー映像信号S3A及びS3Bのマーカー画像Pic9M及びPic10Mの歪みを補正して、A/Dコンバータ20に入力する。A/Dコンバータ20は、マーカー映像信号S3A及びS3Bをそれぞれディジタル変換して、追尾対象位置映像としてのSD−SDI規格のディジタルマーカー映像データD3A及びD3Bを生成し、これらをリアルタイムマルチプレクサ21の入力チャンネルCh9及びCh10にそれぞれ入力する。
映像合成手段としてのリアルタイムマルチプレクサ21は図3に示すように、ディジタルマーカー映像データD3A及びD3Bが表すフレーム毎のマーカー画像Pic9M及びPic10Mを、合成画像PicAの左下部及び右下部にそれぞれマッピングして合成する。
かくして合成画像PicAには、全方位カメラ10で撮影された360°全周の画像Pic1〜Pic8と、各光ビーコン8の位置を示すマーカー画像Pic9M及びPic10Mとが合成される。
そしてリアルタイムマルチプレクサ21は、当該合成画像PicAが連続してなる、配信映像としてのHD−SDI規格のディジタル合成映像データD4を配信サーバ3に供給する。配信手段としての配信サーバ3は、ディジタル合成映像データD4を順次パケット化し、ネットワーク4を介してクライアントPC5にストリーミング配信する。
自動追尾表示装置としてのクライアントPC5においては、当該クライアントPC5全体を統括的に制御するCPU(Central Processing Unit)5Aに対して、ハードディスクドライブ5B、メモリ5C、表示部5D及び受信手段としてのネットワークインターフェース5Eがバス5Fを介して接続されている。
ハードディスクドライブ5Bには、オペレーティングシステムや、配信サーバ3から配信されるディジタル合成映像データD4を受信して表示するためのプログラム等の各種アプリケーションプログラムが格納されている。CPU5Aは、クライアントPC5の起動に応じてハードディスクドライブ5Bからオペレーティングシステムを読み出し、メモリ5Cに展開して実行する。
そしてCPU5Aは、オペレーティングシステムの実行環境下において自動追尾表示処理プログラムを実行し、配信サーバ3から受信したディジタル合成映像データD4の合成画像PicAから、ユーザが追尾対象として指定する出演者を自動追尾表示する。
すなわちCPU5Aは、合成画像PicAからマーカー画像Pic9M及びPic10Mを分離する。そしてCPU5Aは図6に示すように、分離したマーカー画像Pic9Mを画像Pic1〜Pic4(0°〜180°の画像)と同サイズに拡大し、当該マーカー画像Pic9M上のマーカーMkrの位置に基づいて、画像Pic1〜Pic4上における各光ビーコン8の座標を特定する。同様にCPU5Aは、分離したマーカー画像Pic10Mを画像Pic5〜Pic84(180°〜360°の画像)と同サイズに拡大し、当該マーカー画像Pic10M上のマーカーMkrの位置に基づいて、画像Pic5〜Pic8上における各光ビーコン8の座標を特定する。
そして、自動追尾映像生成手段としてのCPU5Aは、ユーザによって別途指定される追尾対象の出演者に装着された光ビーコン8の周囲所定範囲を画像Pic1〜Pic8から切り出し、表示部5Dに自動追尾表示する。
(2)クライアントPCの自動追尾表示処理手順
次に、クライアントPC5が被写体の自動追尾映像を表示する際の自動追尾表示処理手順を、図6に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。
クライアントPC5のCPU5Aは、自動追尾表示処理手順ルーチンRT1の開始ステップから入ってステップSP1に移り、配信サーバ3からストリーミング配信されるディジタル合成映像データD4のパケットを順次メモリ5Cに格納し(バッファリングの開始)、次のステップSP2に移る。
ステップSP2においてCPU5Aは、合成画像PicAからマーカー画像Pic9m及びPic10mを分離し、次のステップSP3に移る。
ステップSP3においてCPU5Aは、マーカー画像Pic9M及びPic10Mをそれぞれ画像Pic1〜Pic4及び画像Pic5〜Pic8と同サイズに拡大し、次のステップSP4に移る。
ステップSP4においてCPU5Aは、拡大したマーカー画像Pic9M及びPic10M上のマーカーMkrの位置に基づいて、画像Pic1〜Pic8上及びにおける各光ビーコン8の座標を特定し、次のステップSP5に移る
ステップSP5においてCPU5Aは、ユーザによって指定された光ビーコン8の周囲所定範囲を画像Pic1〜Pic8から切り出すことにより、ユーザが任意に指定する追尾対象の出演者の画像を抽出し、次のステップSP6に移る。
ステップSP6においてCPU5Aは、切り出した画像を表示部5Dに合わせてサイズ調整して当該表示部5Dに表示した後、ステップSP2に戻り、ステップSP2〜SP6をフレーム毎に繰り返す。
(3)動作及び効果
以上の構成において、映像配信装置2のリアルタイムマルチプレクサ21は、全方位カメラ10で撮影した全方位画像(画像Pic1〜Pic8)と、IDカメラ15A及び15Bで撮影した各マーカー8の位置を記録したマーカー画像Pic9M及びPic10Mとを、合成画像PicAにフレーム毎に合成し、配信サーバ3を介してストリーミング配信する。
映像配信システム1のクライアントPC5は、受信した合成画像PicAからマーカー画像Pic9M及びPic10Mを分離し、当該マーカー画像Pic9M及びPic10M上のマーカーMkrの位置に基づいて、全方位画像(画像Pic1〜Pic8)からユーザが指定した光ビーコン8の周囲所定範囲を切り出すことにより、当該光ビーコン8を装着した追尾対象を自動追尾表示する。
ここで、追尾対象として指定する光ビーコン8は、各クライアントPC5それぞれで個別に指定することができる。これにより本発明の映像配信システム1では、各クライアントPC5のユーザそれぞれが希望する個別の追尾対象の自動追尾映像を提供することができる。
以上の構成によれば、複数ユーザそれぞれに対して個別の自動追尾映像を提供することができる。
(4)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、全方位カメラ10を演劇が上演されている舞台の中央に配置するとともに、光ビーコン8を演劇の出演者に装着することにより、任意の出演者を追尾対象として自動追尾映像を表示するようにしたが、本発明はこれに限らず、光ビーコン8を他の様々な追尾対象に装着するようにしても良い。
例えば、全方位カメラ10を牧場に設置するとともに、光ビーコン8を当該牧場に放牧されている家畜に装着すれば、任意の家畜を選択して自動追尾映像を表示することができる。
また上述の実施の形態においては、映像配信装置2を個別の機器の組み合わせで構成した場合に付いて述べたが、本発明はこれに限らず、映像配信処理プログラムをパーソナルコンピュータ等の情報処理装置に実行させることにより、上述した映像配信処理を行うようにしてもよい。
また上述の実施の形態においては、パーソナルコンピュータでなるクライアントPC5に合成画像PicAを配信し、当該クライアントPC5上で自動追尾映像を表示するようにしたが、本発明はこれに限らず、例えば携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistant)等の各種情報処理に合成画像PicAを配信して追尾対象を自動追尾表示するようにしてもよい。
また上述の実施の形態においては、追尾対象に装着された光ビーコン8から発せられるID光に基づいて、追尾対象の位置を検出するようにしたが、本発明はこれに限らず、例えば2次元バーコードのような識別標識を追尾対象に装着したり、あるいは画像処理によって追尾対象そのものを抽出して位置検出するようにしてもよい。
さらに上述の実施の形態においては、全方位カメラ10の上部に設置したIDカメラ15によってマーカー画像Pic9M及びPic10Mを撮影するようにしたが、本発明はこれに限らず、全方位カメラ10から出力される画像Pic1〜Pic8からマーカー画像Pic9M及びPic10Mを生成するようにしてもよい。
すなわち、図1との対応部分に同一符号を付して示す図8において、30は映像配信装置を示し、マーカー画像生成系31を備えるとともにIDカメラ15A及び15Bを持たない点で、図1の映像配信装置1と相違する。
全方位カメラ10の各ビデオカメラ13A〜13H(図示せず)は、カメラコントロールユニット16からの制御に応じて撮影を行ってアナログコンポジット信号でなる映像信号S1A〜S1Hをそれぞれ生成し、当該カメラコントロールユニット16を介してA/Dコンバータ17及びマーカー画像生成系31に入力する。
A/Dコンバータ17は、映像信号S1A〜S1Hをそれぞれディジタル変換してSD−SDI規格のディジタル映像データD1A〜D1Hを生成し、これらをリアルタイムマルチプレクサ21の入力チャンネルCh1〜Ch8にそれぞれ入力する。
一方、マーカー画像生成系31のIDデコーダ32は、映像信号S1A〜S1Hのフレーム毎の画像Pic1〜8(図3)に写し込まれた各ID光を、IDパターンに基づいて検出する。そしてIDデコーダ18は、当該ID光の検出結果に基づいて、各光ビーコン8の位置を表すマーカーMkrを表示してなるマーカー画像Pic1m〜Pic8m(図示せず)を生成し、当該マーカー画像Pic1m〜Pic8mが連続してなるマーカー映像信号S3a〜S3hを後段のA/Dコンバータ33に入力する。
A/Dコンバータ33は、マーカー映像信号S3a〜S3hをそれぞれディジタル変換してSD−SDI規格のディジタルマーカー映像データD3a〜D3hを生成し、後段のマーカー画像マルチプレクサ34に入力する。
マーカー画像リアルタイムマルチプレクサ34は、ディジタルマーカー映像データD3a〜D3dのマーカー画像Pic1m〜Pic4mをフレーム毎に合成して0°〜180°のマーカー画像Pic9Mを生成するとともに、ディジタルマーカー映像データD3e〜D3hのマーカー画像Pic5m〜Pic8mをフレーム毎に合成して180°〜360°のマーカー画像Pic10Mを生成する。
そしてマーカー画像リアルタイムマルチプレクサ34は、マーカー画像Pic9M及びマーカー画像Pic10Mが連続してなるディジタルマーカー映像データD3A及びD3Bを、後段のダウンコンバータ35に入力する。
ダウンコンバータ35は、ディジタルマーカー映像データD3A及びD3Bをダウンコンバートしてマーカー画像Pic9M及びマーカー画像Pic10Mの画像サイズを縮小し、リアルタイムマルチプレクサ21の入力チャンネルCh9及びCh10にそれぞれ入力する。
そしてリアルタイムマルチプレクサ21は、ディジタル映像データD1A〜D1Hの画像Pic1〜Pic8、並びにディジタルマーカー映像データD3A及びD3Bのマーカー画像Pic9M及びマーカー画像Pic10Mを、図3に示すようにマッピングして合成画像PicAを合成する。
以上の構成によれば、IDカメラ15を省略して映像配信装置30の構成を簡素化することができる。
本発明は、複数ユーザに対してそれぞれ個別の自動追尾映像を提供する映像配信システムに適応できる。
本発明の映像配信システムの全体構成を示すブロック図である。 全方位カメラとIDカメラの構成を示す略線図である。 全方位映像の合成状態を示す略線図である。 全方位カメラとIDカメラの撮影範囲を示す略線図である。 マーカー画像生成の説明に供する略線図である。 光ビーコンの位置特定の説明に供する略線図である。 自動追尾表示処理手順のフローチャートである。 他の実施の形態の映像配信装置のブロック図である。
符号の説明
1……映像配信システム、2、30……映像配信装置、10……全方位カメラ、15A、15B……IDカメラ、16……カメラコントロールユニット、17、20、33……A/Dコンバータ、18、32……IDデコーダ、19……歪補正器、21……リアルタイムマルチプレクサ。

Claims (8)

  1. 360°全周を撮影して全周映像を生成する全周映像撮影と、
    上記全周映像内に存在する1又は複数の追尾対象の位置を検出し、当該追尾対象の位置それぞれを所定の識別子で表示してなる追尾対象位置映像を生成する追尾対象位置映像生成と、
    上記全周映像と上記追尾対象位置映像とを合成して配信映像を生成する映像合成と、
    上記追尾対象位置映像の上記識別子に基づいて任意の上記追尾対象を上記全周映像から抽出し自動追尾表示する自動追尾表示装置に対し、上記配信映像を配信する配信
    を具える映像配信装置。
  2. 上記追尾対象位置映像生成部は、
    上記追尾対象の位置を検出する為の全周映像を撮影するカメラを有し、当該カメラで撮影した全周映像から上記追尾対象の位置を検出し、
    上記映像合成部は、
    上記全周映像撮影部により撮影された全周映像と、上記追尾対象位置映像生成部により生成された上記追尾対象位置映像とを合成して配信映像を生成する
    請求項1に記載の映像配信装置。
  3. 360°全周を撮影して全周映像を生成する全周映像撮影ステップと、
    上記全周映像内に存在する1又は複数の追尾対象の位置を検出し、当該追尾対象の位置それぞれを所定の識別子で表示してなる追尾対象位置映像を生成する追尾対象位置映像生成ステップと、
    上記全周映像と上記追尾対象位置映像とを合成して配信映像を生成する映像合成ステップと、
    上記追尾対象位置映像の上記識別子に基づいて任意の上記追尾対象を上記全周映像から抽出し自動追尾表示する自動追尾表示装置に対し、上記配信映像を配信する配信ステップと
    を具える映像配信方法。
  4. 360°全周を撮影して全周映像を生成する全周映像撮影ステップと、
    上記全周映像内に存在する1又は複数の追尾対象の位置を検出し、当該追尾対象の位置それぞれを所定の識別子で表示してなる追尾対象位置映像を生成する追尾対象位置映像生成ステップと、
    上記全周映像と上記追尾対象位置映像とを合成して配信映像を生成する映像合成ステップと、
    上記追尾対象位置映像の上記識別子に基づいて任意の上記追尾対象を上記全周映像から抽出し自動追尾表示する自動追尾表示装置に対し、上記配信映像を配信する配信ステップと
    を具える映像配信プログラム。
  5. 360°全周を撮影した全周映像と、当該全周映像内に存在する1又は複数の追尾対象の位置をそれぞれを所定の識別子で表示してなる追尾対象位置映像とが合成されてなる配信映像を受信する受信と、
    上記追尾対象位置映像の上記識別子に基づいて任意の上記追尾対象の映像を上記全周映像から抽出することにより、当該追尾対象の自動追尾映像を生成する自動追尾映像生成と、
    上記自動追尾映像を表示する表示
    を具える自動追尾表示装置。
  6. 360°全周を撮影した全周映像と、当該全周映像内に存在する1又は複数の追尾対象の位置をそれぞれを所定の識別子で表示してなる追尾対象位置映像とが合成されてなる配信映像を受信する受信ステップと、
    上記追尾対象位置映像の上記識別子に基づいて任意の上記追尾対象の映像を上記全周映像から抽出することにより、当該追尾対象の自動追尾映像を生成する自動追尾映像生成ステップと、
    上記自動追尾映像を表示する表示ステップと
    を具える自動追尾表示方法。
  7. 360°全周を撮影した全周映像と、当該全周映像内に存在する1又は複数の追尾対象の位置をそれぞれを所定の識別子で表示してなる追尾対象位置映像とが合成されてなる配信映像を受信する受信ステップと、
    上記追尾対象位置映像の上記識別子に基づいて任意の上記追尾対象の映像を上記全周映像から抽出することにより、当該追尾対象の自動追尾映像を生成する自動追尾映像生成ステップと、
    上記自動追尾映像を表示する表示ステップと
    を具える自動追尾表示プログラム。
  8. 配信映像を配信する映像配信装置と、当該配信映像から自動追尾映像を生成して表示する自動追尾表示装置とを有する映像配信システムにおいて、
    上記映像配信装置は、
    360°全周を撮影して全周映像を生成する全周映像撮影と、
    上記全周映像内に存在する1又は複数の追尾対象の位置を検出し、当該追尾対象の位置それぞれを所定の識別子で表示してなる追尾対象位置画像を生成する追尾対象位置映像生成と、
    上記全周映像と上記追尾対象位置映像とを合成して上記配信映像を生成する映像合成と、
    上記配信映像を配信する配信とを具え、
    上記自動追尾表示装置は、
    上記配信映像を受信する受信と、
    上記追尾対象位置映像の上記識別子に基づいて任意の上記追尾対象の映像を上記全周映像から抽出することにより、当該追尾対象の自動追尾映像を生成する自動追尾映像生成と、
    上記自動追尾映像を表示する表示とを具える
    像配信システム。
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