JP4830281B2 - データ生成装置、およびマルチプロジェクションシステム - Google Patents
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Description
入力されたデジタル画像データが示す第1の画像を、それぞれの前記投写装置で投写する小画像に分割する画像分割部と、
それぞれの前記投写装置で重畳して投写する領域の画像を、前記複数台の投写装置の投写位置に関する情報に基づき抽出し、前記領域の輝度を調整すると共に、それぞれの前記小画像に前記領域の画像を合成する画像加工処理部と、
前記画像加工処理部で輝度が調整された前記領域の画像を含む前記小画像を、同一のフレーム上に並べて1つに合成した第2の画像を生成する画像生成部と、を有し、前記第2の画像を示す画像データと、前記投写位置に関する情報を、前記複数台の投写装置に略同時に送信する送信部とを備えることを備えることを特徴とする。
前記領域の画像を含む前記小画像を重畳して投写することで、前記第1の画像を復元する場合における前記領域の輝度分布を、
前記デジタル画像データが示す第1の画像の中における前記領域の輝度分布に略一致させるべく、前記領域の画像の輝度の和が略一定になるように前記複数台の投写装置の投写位置に関する情報に基づき、調整することが好ましい。
を更に備え、
前記符号化された前記第2の画像を示す画像データと、前記投写位置に関する情報とが、前記送信手段からそれぞれの前記投写装置にブロードキャスト又はマルチキャスト送信されることが好ましい。
前記データ生成装置が生成したデジタル画像データに従い、それぞれの前記プロジェクタが1つの画像を連携して投写するマルチプロジェクションシステムであって、
前記デジタル画像データは、
それぞれの前記プロジェクタで重畳して投写する領域内の画像を、前記複数台のプロジェクタの投写位置に関する情報に基づき抽出し、前記領域の輝度が調整されたデータであるとともに、前記領域の画像を含むそれぞれの前記プロジェクタが投写する画像を同一のフレーム上に並べて1つに合成し生成された画像のデータであり、
前記複数台のプロジェクタのそれぞれは、前記データ生成装置から送られる信号を受信すると共に、該信号の中から前記デジタル画像データおよび、前記複数台のプロジェクタのそれぞれの投写位置に関する情報を分離し、前記複数台のプロジェクタのそれぞれの投射位置に関する情報に基づき、前記データ生成装置が生成した前記デジタル画像データから前記複数台のプロジェクタのそれぞれが投射する領域を抽出し投射することを特徴とする。
像データには、
それぞれの前記プロジェクタで重畳して投写する領域内の画像を、複数台のプロジェクタの投写位置に関する情報に基づき抽出し、領域の輝度が調整されたデータであるり、それぞれのプロジェクタが投写すべき画像が既に含まれているため、それぞれの投写装置では、複雑な画像処理をすることなく、複数台のプロジェクタの投写位置に関する情報に基づきそれぞれのプロジェクタが投写すべき画像を選択して投写することで、1つの大きな画像をスクリーン上に形成できる。
(実施形態)
データ生成装置100は、入力したコンテンツを読み込み、複数のプロジェクタで表示する画像データを生成する。このデータ生成装置100は、外観視、直方体形状で、一方の側面には、入力端子113およびDVDドライブ116を備え、他方の側面には、出力端子184を備える。
入力端子113は、データ生成装置100の内部で通信部112(図2)と接続されている。従って、この入力端子113をインターネット114と接続することで、インターネット114を介して、コンテンツのデータを受信すると共に、データ生成装置100に入力できる。
さらに、DVDドライブ116は、DVDディスク118に記録されたコンテンツのデータを読み込んでデータ生成装置100に入力できる。
また、出力端子184は、データ生成装置100の出力部182(図2)と接続されている。従って、この出力端子184をイントラネット108に接続することで、データ生成装置100が生成した画像データ等をイントラネット108を介して送信できる。
なお、本実施形態におけるプロジェクタ200は、投写された画像をプロジェクタ200側から見るような配置を採用したが、プロジェクションテレビのように、背面投写する配置も採用できる。
また、これらのプロジェクタ200A〜200Dは、それぞれ投写される投写画像10A〜10Dが、それぞれ隣接する境界近傍の所定の領域15で重畳するように配置されている。本実施形態では、この所定の領域15は、略十字の形状になり、この所定の領域15の中心部17は、全てのプロジェクタ200A〜200Dから重畳して投写される。
なお、投写された所定の領域は、後述する輝度調整部146(図3)により輝度の分布が調整され、投写画像10A〜10Dのそれぞれの境界部分は、目立たないように調整されている。
次に、データ生成装置100のハードウェアについて説明する。図2は、このデータ生成装置100のハードウェアの構成を示す図である。このデータ生成装置100のハードウェアは、CPU(Central Processing Unit)101と、ROM(Read Only Memory)103と、RAM(Random Access Memory)104と、HDD(Hard Disk Drive)105と、ビデオカード102と、入出力I/F(Inter Face)106とを備える。加えて、これらのハードウェア資源は、バス107で互いに接続されている。
ビデオカード102は、画像描画のためのLSIチップ、画面イメージを保持するメモリ、アナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器等を備え、CPU101からの指示に応じて、プロジェクタ200に供給するデジタル動画信号を生成する。
入出力I/F106には、通信部112と、DVDドライブ116と、出力部182とに加えて、図示を略すがキーボード等の入出力装置が接続されている。
通信部112は、ネットワークカードを採用できるため、電話回線やLAN(Local Area Network)等を介してインターネットに接続できる。また、出力部182も、ネットワークカードを採用できるため、このネットワークカードを介して、データ生成装置100が生成したデータを外部に出力できる。
なお、上記したハードウェア構成を備える装置としては、パーソナルコンピュータ、サーバマシン、およびワークステーション等を採用できる。
次に、データ生成装置100の機能について説明する。図3は、データ生成装置100の機能構成を示す図である。このデータ生成装置100は、データ入力部110と、復号化部120と、画像分割部130と、画像加工処理部140と、画像生成部150と、符号化部160と、投写情報生成部170と、送信部180とを備える。
また、画像加工処理部140は、画像合成部142と、画像抽出部144と、輝度調整部146とを有する。
ここで、図4は、データ生成装置100で生成されるデータ構成を示す図であり、この図も参照して説明する。
データ入力部110は、前記した通信部112やDVDドライブ116で構成され、外部からコンテンツのデジタルデータを入力して、復号化部120に送る。
復号化部120は、送られたコンテンツのデジタルデータを必要に応じて復号する。たとえば、コンテンツデータがMPEG(Moving Picture Coding Experts Group)の規格で圧縮されたデジタル動画データの場合、この規格に従ってコンテンツデータを伸長することで、時系列的に連続したフレーム画像で構成されるデジタル動画データが得られる。この復号化部120で復号されたデジタル動画データは、画像分割部130および画像抽出部144に送られる。
画像抽出部144は、デジタル動画データにより形成されるフレーム画像190において、それぞれのプロジェクタ200A〜200Dが重畳して投写する重合部の画像192を抽出する。この重合部の画像192は、それぞれのプロジェクタ200A〜200Dが配置された位置関係に基き、重畳して投写される領域を演算により算出することで抽出できる。また、抽出された重合部の画像192は、画像合成部142に送られる。
輝度調整部146は、プロジェクタ200A〜200Dが、それぞれの前記画像194A〜194Dを投写した際、重合部の画像192近傍のつなぎ目が目立たない様に、それぞれの前記画像194A〜194Dが有する重合部の画像192の輝度を適切に調整する。輝度の調整については、後述する。輝度が調整された前記画像194A〜194Dは、画像生成部150に送られる。
画像生成部150は、輝度が調整された前記画像194A〜194Dを並べて、1つに合成された合成フレーム画像196を生成する。即ち、この合成フレーム画像196は、それぞれのプロジェクタ200A〜200Dが投写する画像194A〜194Dを、重畳すること無く、フレーム画像190と同じ位相に並べて生成される。また、生成された合成フレーム画像196は、符号化部160と、投写情報生成部170に送られる。
投写情報生成部170は、画像生成部150が生成した合成フレーム画像196の中から、それぞれのプロジェクタ200A〜200Dが投写する領域を示す投写位置に関する情報を生成する。また、生成された情報は、送信部180に送信される。
送信部180は、圧縮されたデジタル動画データおよび、投写位置に関する情報を、それぞれのプロジェクタ200A〜200Dに同時送信する。ここで、同時送信の方法としては、ネットワークを利用したブロードキャストやマルチキャストといった方法を採用することで、ネットワークのトラフィックを圧迫することなく、効率的に配信できる。
なお、上記した各機能は、CPU101やRAM104等からなるハードウェア資源と、ROM103やHDD105に記憶されたソフトウェアとが有機的に協働することにより、それぞれの機能を実現している。
次に、プロジェクタ200の機能について説明する。図5は、プロジェクタ200の機能構成を示す図である。このプロジェクタ200は、受信部210と、復号化部220と、投写信号選択部230と、投写制御部240と、光源装置250と、色分離光学系260と、液晶ライトバルブ270と、色合成光学系280と、投写レンズ290とを備える。
受信部210は、ネットワークを介してデータ生成装置100の送信部180から送られる信号を受信すると共に、この信号の中から、符号化されたデジタル動画データおよび、投写位置に関する情報を分離した後、前者の符号化されたデジタル動画データを復号化部220に送り、後者の投写位置に関する情報を投写信号選択部230に送る。
復号化部220は、データ生成装置100の復号化部120と同様に、符号化されたデジタル動画データを必要に応じて復号することに加え、D/A変換によりデジタル動画データをアナログの画像信号に変換する。この復号化部220で復号および変換された画像信号は、投写信号選択部230に送られる。
投写信号選択部230は、投写位置に関する情報に基いて、復号化部220から送られる画像信号をトリミングすることで、このプロジェクタ200で投写する領域のみを抽出する。この投写信号選択部230で抽出された画像信号は、投写制御部240に送られる。
投写制御部240は、投写信号選択部230から送られる画像信号を、液晶ライトバルブ270を駆動する液晶制御信号に変換して、液晶ライトバルブ270に送る。
始めに、光源装置250は、図示を略した放射光源としての光源ランプ、リフレクタおよびレンズアレイを備え、この光源ランプから射出された放射状の光束は、リフレクタで反射されて略平行光束となり、更にレンズアレイにより光束の強度の分布を略均一にされた後、色分離光学系260に向けて射出される。
色分離光学系260は、光源装置250から射出される照明光を、図示を略したダイクロイックミラーにより、それぞれ異なる波長域の3色の光、即ち、赤、緑、青の色光に分離する。
液晶ライトバルブ270は、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として用いたものであり、色分離光学系260により分離された色光毎にそれぞれ備えられ、投写制御部240から入力される液晶制御信号に従って、それぞれの光入射面から入射した色光を変調し、変調した光を透過光として射出する。
色合成光学系280は、図示を略したクロスダイクロイックプリズムにより、各色光の液晶ライトバルブ270から出射される各色の変調光を合成してカラー画像を表す光を射出する。
最後に、投写レンズ290は、色合成光学系280が射出した画像を、スクリーン300に投写する。
また、投写画像10の下方の分布グラフは、投写画像10Cおよび投写画像10DのP−P面における正規化された輝度の分布20C,20Dであり、加えて、投写画像10の右方の分布グラフは、投写画像10Aおよび投写画像10CのQ−Q面における正規化された輝度の分布22A,22Cである。ここで、合成フレーム画像196の所定の領域15内部の輝度の分布は、前記した輝度調整部146により、それぞれの投写画像10A〜10Dの境界部分が目立たないように調整されている。即ち、前記下方の分布グラフにおいて、投写画像10C,10Dが重畳して投写する所定の領域15内部の輝度の分布は、一方の投写画像10Cの輝度と、他方の投写画像10Dの輝度との和が略一定になるように調整されている。同様に、前記右方の分布グラフにおいて、投写画像10A,10Cが重畳して投写する所定の領域15内部の輝度の分布は、一方の投写画像10Aの輝度と、他方の投写画像10Cの輝度との和が略一定になるように調整されている。
(1)複数のプロジェクタ200で重畳して投写される所定の領域15の輝度の分布は、データ生成装置100の輝度調整部146により略一定になるように調整されるため、プロジェクタ200側には、特別な機能を追加する必要が無く、既存のプロジェクタを採用できる。
(1)データ生成装置100からプロジェクタ200に送る画像のデータは、符号化されたデジタルデータに限らず、アナログ形式のビデオ信号であっても良い。
(2)複数のプロジェクタ200が配置された位置関係の情報は、使用者が予め入力する方式に限らず、それぞれのプロジェクタ200が備える書画カメラ等の画像入力手段により、自身の位置関係を画像処理とソフトウェアにより自動認識しても良い。
Claims (5)
- 複数台の投写装置を用いて、1つの画像を連携して投写するための画像データを生成するデータ生成装置であって、
入力されたデジタル画像データが示す第1の画像を、それぞれの前記投写装置で投写する小画像に分割する画像分割部と、
それぞれの前記投写装置で重畳して投写する領域の画像を、前記複数台の投写装置の投写位置に関する情報に基づき抽出し、前記領域の輝度を調整すると共に、それぞれの前記小画像に前記領域の画像を合成する画像加工処理部と、
前記画像加工処理部で輝度が調整された前記領域の画像を含む前記小画像を、同一のフレーム上に並べて1つに合成した第2の画像を生成する画像生成部と、を有し、前記第2の画像を示す画像データと、前記投写位置に関する情報を、前記複数台の投写装置に略同時に送信する送信部とを備えることを特徴とするデータ生成装置。
- 請求項1に記載のデータ生成装置において、
前記画像加工処理部は、
前記第1の画像から前記領域の画像を抽出する画像抽出部と、
互いに隣接する前記小画像が、前記領域の画像を重複して含むべく、ぞれぞれの前記小画像に、前記領域の画像の少なくとも一部を付加して合成する画像合成部と、
前記領域の画像の輝度を調整する輝度調整部とを含むことを特徴とするデータ生成装置。
- 請求項2に記載のデータ生成装置において、
前記輝度調整部は、
前記領域の画像を含む前記小画像を重畳して投写することで、前記第1の画像を復元する場合における前記領域の輝度分布を、
前記デジタル画像データが示す第1の画像の中における前記領域の輝度分布に略一致させるべく、前記領域の画像の輝度の和が略一定になるように前記複数台の投写装置の投写位置に関する情報に基づき、調整することを特徴とするデータ生成装置。 - 前記第2の画像を示す画像データを所定の方式により符号化する符号化部と、前記画像生成部で生成された前記第2の画像の中から、前記複数台の投写装置の前記投写位置に関する情報を生成する投写情報生成部と、
を更に備え、
前記符号化された前記第2の画像を示す画像データと、前記投写位置に関する情報とが、前記送信手段からそれぞれの前記投写装置にブロードキャスト又はマルチキャスト送信されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のデータ生成装置。 - データ生成装置と、複数台のプロジェクタとを含み、
前記データ生成装置が生成したデジタル画像データに従い、それぞれの前記プロジェクタが1つの画像を連携して投写するマルチプロジェクションシステムであって、
前記デジタル画像データは、
それぞれの前記プロジェクタで重畳して投写する領域内の画像を、前記複数台のプロジェクタの投写位置に関する情報に基づき抽出し、前記領域の輝度が調整されたデータであるとともに、前記領域の画像を含むそれぞれの前記プロジェクタが投写する画像を同一のフレーム上に並べて1つに合成し生成された画像のデータであり、
前記複数台のプロジェクタのそれぞれは、前記データ生成装置から送られる信号を受信すると共に、該信号の中から前記デジタル画像データおよび、前記複数台のプロジェクタのそれぞれの投写位置に関する情報を分離し、前記複数台のプロジェクタのそれぞれの投射位置に関する情報に基づき、前記データ生成装置が生成した前記デジタル画像データから前記複数台のプロジェクタのそれぞれが投射する領域を抽出し投射することを特徴とするマルチプロジェクションシステム。
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