JP5479264B2 - 映像表示制御方法及び装置 - Google Patents
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Description
これら従来の、左右両眼用の映像を水平方向にシフトして表示する技術では、立体感を調整できるものの、それぞれの眼用の映像に表示装置の画面からはみ出す部分が生じて、表示できないという欠点があった。
本発明の他の目的は、表示映像の欠損を避けながら遠近感を適正に調整可能とすることにある。
立体映像コンテンツ再生手段により、立体映像コンテンツを再生して、視差を有する第1の対の映像を生成するステップと、
前記立体映像コンテンツ再生手段により、前記第1の対の映像を変形させる第1の遠近感調整を行って、第2の対の映像を生じさせるステップと、
前記第2の対の映像を、表示画面を有する立体映像表示手段に入力するステップと、
前記立体映像表示手段により、前記第2の対の映像を変形させる第2の遠近感調整を行って、第3の対の映像を生じさせるステップと、
前記表示画面により、前記第3の対の映像を、左右各眼用の映像として表示させるステップとを有し、
前記第2の遠近感調整が前記第1の遠近感調整と連動して行われ、
前記第1の遠近感調整は、前記第1の対の映像の双方に対する水平変倍及び前記第1の対の映像の少なくとも一方に対する水平シフトにより、結果として得られる前記第2の対の映像の一方の左端が前記表示画面の左端に整列し、前記第2の対の映像の他方の右端が前記表示画面の右端に整列するように、前記第1の対の映像を変形し、
前記第2の遠近感調整は、前記第2の対の映像の双方に対する水平変倍及び前記第2の対の映像の少なくとも一方に対する水平シフトにより、結果として得られる前記第3の対の映像の一方の左端が前記表示画面の左端に整列し、前記第3の対の映像の他方の右端が前記表示画面の右端に整列するように、前記第2の対の映像を変形する
ことを特徴とする。
また、水平方向に変倍する倍率、又は水平方向のシフト幅を、この映像表示制御方法を適用した機器の内部に保持可能としても良い。
立体表示のための3Dコンテンツとして、ブルーレイディスクなどの記録媒体によって供給される3Dパッケージコンテンツ、PCやゲーム機における再生を想定してPC向けデータ媒体で供給される3D PCコンテンツ、そして、テレビ放送番組を通じて供給される3D放送コンテンツを想定し、これらの3Dコンテンツを1台の3D表示装置で表示する用途を考える。
図示の映像再生指示システムは、ディスク映像再生装置40と、PC映像再生装置50と、放送映像再生装置60と、3D映像表示処理器71と、3D表示器79とを有する。
ディスク映像再生装置40は、ビデオ・デコーダ42と、字幕用グラフィックス・デコーダ43と、操作用グラフィックス・デコーダ44と、グラフィックス・ビデオ・プロセッサ45と、遠近感調整器47及び48とを有する。
PC映像再生装置50は、ビデオ・デコーダ52と、操作用グラフィックス・デコーダ54と、グラフィックス・ビデオ・プロセッサ55と、遠近感調整器58とを有する。
放送映像再生装置60は、ビデオ・デコーダ62と、操作用グラフィックス・デコーダ63とを有する。
3D映像表示処理器71は、セレクタ72と、グラフィックス・ビデオ・プロセッサ75と、OSD生成器76と、遠近感調整器78とを有する。
他の製品機器の形態として、テレビ受像器70にディスク映像再生装置40を含む一体型もある。
また、放送映像再生装置60が別体になり、3D映像表示処理器71と3D表示器79からなるディスプレイ装置と分かれている場合もある。
以下では、3D映像表示処理器71及び3D表示器79の組合せを立体映像表示手段と呼び、ディスク映像再生装置40、又はPC映像再生装置50、又は両者の組合せを立体映像コンテンツ再生手段と呼ぶことがある。
まず3D放送コンテンツ31を3D表示するときの処理を説明する。3D放送コンテンツ31のうちビデオ32のデータは、放送映像再生装置60に含むビデオ・デコーダ62で再生され、字幕用グラフィックス33のデータは、字幕用グラフィックス・デコーダ63で再生され、これらの再生されたデータは3D映像表示処理器71に入力される。3D映像表示処理器71の入力端にはセレクタ72が設けられ、該セレクタ72により、ディスク映像再生装置40やPC映像再生装置50などテレビ受像器70の外部から入力される映像データと、ビデオ・デコーダ62及び字幕用グラフィックス・デコーダ63から出力される放送映像再生装置60の映像データのいずれかを選択するようになっている。
グラフィックス・ビデオ・プロセッサ75の出力は、遠近感調整器78に供給され、後述の本発明による遠近感調整を実現するための処理を施された上で遠近感調整済み3D映像データとして3D表示器79に送られる。
3D放送コンテンツ31の制作にあたり、コンテンツを放送する放送局やコンテンツを提供するコンテンツ提供者など放送側は、表示する3D表示器の画面サイズや視聴距離・角度、立体映像に対する視聴者の感覚や嗜好等の視聴条件を、放送側が標準的と考えるものとして設定し、その場合に最適な遠近感を以って視聴できるように作る。しかし実際に各視聴者の持つ3D表示器の画面サイズや視聴距離、立体映像に対する感覚や嗜好はばらついているので、本発明では、その差を遠近感調整器78によって視聴者が個別に調整できるようにする。
なお、逆に、遠近感調整器48の設定が変更されたとき、遠近感調整器78がそれを検知して、以前の設定のままとするか、遠近感調整器48の変更を打ち消すように自動的に遠近感調整器78の設定を変更するか選択可能としておくこととしても良い。
PC映像再生装置50の遠近感調整器58についても同様である。
図3(a)は表示画面を示す。図3(b)は、遠近感調整器80で調整前の3D映像データを構成するL画面データとR画面データが、表示画面と完全に一致した位置に表示される様子を示す。説明のため画面を水平方向に5分割し、分割領域に符号L1〜L5、R1〜R5を付した。
これらの図は視聴者が表示画面を見ているときの平面図で、奥行き方向の位置を示す縦軸下端の符号VWで示すところに視聴者の左眼YL、右眼YRが位置し、符号SCNで示す位置に置かれた表示画面を見る。
表示画面SCNの位置を示す水平線から下向きに延びた目盛線が、L画面データ(L画像)VLの表示位置を示し、目盛線のうちの最も左に位置するものLH0が実際に又は仮想的に表示される画像の左側端部を示し、目盛線のうちの最も右に位置するものLH8が実際に又は仮想的に表示される画像の右側端部を示す。同様に、表示画面SCNの位置を示す水平線から上向きに延びた目盛線が、R画面データ(R画像)VRの表示位置を示し、目盛線のうちの最も左に位置するものRH0が実際に又は仮想的に表示される画像の左側端部を示し、目盛線のうちの最も右に位置するものRH8が実際に又は仮想的に表示される画像の右側端部を示す。ここで、「仮想的に表示される」と言うのは、表示画面SCNの外側にあるために実際には表示されないが、仮に表示画面が横方向に延長されていれば表示されることを意味する。
図5(a)に示される基準の画面サイズSWaで見たときに遠近感が程よく設定されている3Dコンテンツを、基準の半分の画面サイズSWbで見た場合の遠近感の変化が図5(c)に示され、それに対する従来例による遠近感調整の結果が図5(b)及び図5(d)に示される。図5(c)は図3(b)及び図4(b)に示す遠近感調整前の状態に相当し、図5(b)は図3(d)に示す遠近感調整後の表示画面に相当し、図5(d)は図4(d)に示す遠近感調整後の表示画面に相当する。
図5(b)〜(d)を見比べると、表示画面サイズが基準のサイズと異なることにより、「○」印と「×」印が見える奥行き位置PV1、PV2に違いが出ることと、遠近感調整によってその奥行き位置を動かせる様子がわかる。
図6(a)及び図6(c)は、それぞれ図5(a)及び図5(c)と同じである。
図5(a)〜(d)の場合と同様に、図6(a)に示される基準の画面サイズSWaで見たときに遠近感が程よく設定されている3Dコンテンツを、基準の半分の画面サイズSWbで見た場合の遠近感の変化が図6(c)に示され、それに対する本発明による遠近感調整の結果が図6(b)及び図6(d)に示される。図6(c)は図3(b)及び図4(b)に示す遠近感調整前の状態に相当し、図6(b)は図3(c)に示す遠近感調整後の表示画面に相当し、図6(d)は図4(c)に示す遠近感調整後の表示画面に相当する。
図6(b)〜(d)を見比べると、表示画面サイズが基準のサイズと異なることにより、「○」印と「×」印が見える奥行き位置PV1、PV2に違いが出ることと、遠近感調整によってその奥行き位置を動かせる様子がわかる。
これらの点は、図5(b)〜(d)に示す従来技術の場合も同様であるが、本発明の場合、前述のようにL画面データもR画面データも、端が表示画面からはみ出して失われることはない。
「○」印、「×」印、及び符号PV1、PV2の意味は図5(a)〜(d)及び図6(a)〜(d)と同じである。
図8(a)〜(c)を見比べると、表示画面サイズが基準のサイズと異なることにより、「○」印と「×」印が見える奥行き位置PV1、PV2に違いが出ることと、遠近感調整によってその奥行き位置を動かせる様子がわかる。
これらの点は、図7(a)〜(c)に示す従来技術の場合も同様であるが、本発明の場合、前述のようにL画面データもR画面データも、端が表示画面からはみ出して失われることはない。
図9(a)〜(i)に、本発明における立体画像の遠近感調整方法の適用例を示す。上記の図3(c)に説明した本発明の遠近感調整方法を3D映像表示データの幾つかの代表的な表現形式に対して適用する。
これらの図において、調整前の画像の幅GWaは、表示画面の幅SWに等しく、調整前の画像の両端(例えば図6(a)のLH0、LH8、又はRH0、RH8)は、表示画面の両端(EL、ER)に一致しているものとする。
sa(=GWa−GWb=GWa×(1−β))
だけ移動(シフト)する。
調整後の画像の右端を調整前の画像の右端(表示画面の右端)に一致させる場合(例えば図6(b)のLH8がERに一致しているL画面データ或いは図6(d)のRH8がERに一致しているR画面データを得る場合)には、図11の(c)に示すようにシフト幅haは移動量(シフト幅)saに等しい。
このようなシフト幅haを予め算出し、シフト幅設定手段84に記憶させておく。
1画素当たりのシフト幅pwは、シフト幅saを水平方向の画素数で割ることで求められ、変倍の際のシフト幅(変倍前に対する変倍後の各画像部分の変位)は、変倍の際の画像の固定端では、ゼロであり、該固定端からの1画素離れるごとに、1画素当たりのシフト幅pwを加算することで、即ち、固定端からの距離に応じて1画素当たりのシフト幅pwを積算することで、各画素のシフト幅が求められる。
以上のように、図12の例では、遠近感調整パラメータの処理が簡単であるというメリットがある。
図13に、本発明の実施の形態2の映像表示制御装置を備えた立体画像の遠近感調整システムを備えた映像再生表示システムの全体構成を示す。大部分は図1と同じであり、符号の意味も共通であるが、グラフィックス・ビデオ・プロセッサ75と遠近感調整器78の配置を入れ替えた点で異なる。すなわち、セレクタで選択された3D映像データを、まず遠近感調整器78に入力して遠近感調整を実現するための処理を施した上で遠近感調整済み3D映像データとしてグラフィックス・ビデオ・プロセッサ75に入力するようにした。
次に、図14(a)〜(d)を参照して、本発明における立体画像の遠近感調整のためのパラメータの定め方の例を説明する。実施の形態1において、遠近感調整のために、調整前のL画面、R画面のデータに対して水平方向に所定幅だけシフトを与えて調整する具体例を説明した。その際の画像を構成する画素(画像部分)の調整前と調整後の水平位置の関係を図14(a)〜(d)に示す。
水平方向の位置は、調整前の画素ピッチを単位とする座標で表される。L画面で調整前に左端である座標hが0の位置に表示されていた画素は調整で右側に192画素(調整前の画素ピッチの192倍)シフトされて座標hが192の位置に表示され、調整前に座標hが1920の位置に表示されていた画素は調整後もそのまま座標hが1920の位置に表示される。また、R画面で調整前に左端である座標hが0の位置に表示されていた画素は調整後もそのまま座標hが0の位置に表示され、調整前に座標hが1920の位置に表示されていた画素は調整で左側に192画素シフトされて座標hが1728の位置に表示される。なお、シフト幅は図面上でわかりやすくするため実際より誇張されている。他の図でも同様である。
図15、図16及び図17の例でも、調整前の画像の幅GWaは、表示画面の幅SWに等しく、調整前の画像の両端(例えば図6(a)のLH0、LH8、又はRH0、RH8)は、表示画面の両端(EL、ER)に一致しているものとする。
h0=0=[00H]
h1=320=[14H]
h2=960=[3CH]
h3=1600=[64H]
h4=1920=[78H]
とする。
上記の式で[xxH]は、xxが16進数であることを示す。
ここで言うシフト幅sa(i)は、水平スケーラ81において変倍を行う際に、各区間の一端、例えば左端を固定したときに、該区間の他方の端部、例えば右端をどの程度移動させるかを示すものであり、従って、変倍前の(従って調整前の)各区間の幅に対する変倍後の(従って調整後の)各区間の幅の変化分の絶対値を意味する。
従って、各区間SCi(i=1〜4)の変倍率βは、調整前の区間の幅に、当該区間のシフト幅sa(i)を加算又は減算した値(シフト方向ds(i)が右方向を示す場合には加算し、左方向を表す場合には減算する)を、当該区間の調整前の幅で割ることで求められる。調整前の各区間の幅は、各区間の右端hiから、当該区間の左端、或いは当該区間の左側に位置する区間の右端h(i−1)を差し引くことで求められる。
図15の各区分のシフト幅sa(i)は、各区分SCiの右端の移動量(シフト幅)を示すものであるので、該区分SCi内の1画素当たりのシフト幅pw(i)は、シフト幅sa(i)を該区分内の水平方向の画素数で割ることで求められ、変倍の際のシフト幅(変倍前に対する変倍後の画像部分の変位)は、変倍の際の画像の各区間の左端ではゼロであり、該左端から1画素離れるごとに、1画素当たりのシフト幅pw(i)を加算又は減算することで、即ち、左端からの距離に応じて、シフト方向を考慮した1画素当たりのシフト幅pw(i)(即ち、ds(i)×pw(i))を積算することで、各画素のシフト幅が求められる。
sp(k,i)=pw(i)×(k−1)
で表される。
調整後の画像の左端を調整前の画像の左端(表示画面の左端)に一致させる場合(例えば図6(b)のR画面データ、或いは図6(d)のL画面データを得る場合)には、図16の(c)に示すように、互いに隣接する区間相互間に隙間を空けないように(変倍により生じた隙間を埋めるため、当該隙間の右側の区間を左側に寄せて)並べて行く。従って、
左端の区間SC1のシフト幅ha(1)はゼロ、
左端以外の各区間SCi(i=2〜4)のシフト幅ha(i)は、
しかし、逆に水平シフタ83における処理で用いられるシフト幅ha(i)又はhb(i)をレジスタに記憶しておき、これを元に水平スケーラ81における処理で用いられるシフト幅sa(i)を算出することとしても良い。
sa(i)=ha(i+1)−ha(i)
で表され、図17の場合には、
sa(i)=ha(i)−ha(i+1)
で表される。
シフト幅hb(i)からシフト幅sa(i)を求めるための演算は、図16の場合には、
sa(i)=hb(i)−hb(i−1)
で表され、図17の場合には、
sa(i)=hb(i−1)−hb(i)
で表される。
区間の数Nは、16進数で表され、該区間の数のために1バイトが割り当てられ、各区間SCi(i=1〜8)のシフト方向ds(i)及びシフト幅sa(i)(変倍前の(従って調整前の)各区間の幅に対する変倍後の(従って調整後の)各区間の幅の変化分の絶対値)から成る調整パラメータを表すために1バイトが割り当てられている。
h0=0
h1=240
h2=480
h3=720
…
h7=1680
h8=1920
となる。
一般化して表せば、
hi=1920×i/8
となる。画像の幅をGWa、区間の数をNとして、さらに一般化すれば、
hi=GWa×i/N
となる。
従って、各区間SCi(i=1〜8)の変倍率βは、予め知られている調整前の区間の幅を当該区間のシフト幅sa(i)により加算又は減算した値(シフト方向ds(i)が右方向を示す場合には加算し、左方向を表す場合には減算する)を、当該区間の調整前の幅で割ることで求められる。調整前の各区間の幅は、調整前の画像の幅を区間の数Nで割ることで求められる。
また、図18の例でも、図15の例について述べたのと同様に、水平スケーラ81における処理で用いられるシフト幅sa(i)をレジスタに格納しておき、これを元に、水平シフタ83における処理で用いられるシフト幅ha(i)を算出する代りに、水平シフタ83における処理で用いられるシフト幅ha(i)又はhb(i)をレジスタに記憶しておき、これを元に水平スケーラ81における処理で用いられるシフト幅sa(i)を算出することとしても良い。
Claims (13)
- 立体映像コンテンツ再生手段により、立体映像コンテンツを再生して、視差を有する第1の対の映像を生成するステップと、
前記立体映像コンテンツ再生手段により、前記第1の対の映像を変形させる第1の遠近感調整を行って、第2の対の映像を生じさせるステップと、
前記第2の対の映像を、表示画面を有する立体映像表示手段に入力するステップと、
前記立体映像表示手段により、前記第2の対の映像を変形させる第2の遠近感調整を行って、第3の対の映像を生じさせるステップと、
前記表示画面により、前記第3の対の映像を、左右各眼用の映像として表示させるステップとを有し、
前記第2の遠近感調整が前記第1の遠近感調整と連動して行われ、
前記第1の遠近感調整は、前記第1の対の映像の双方に対する水平変倍及び前記第1の対の映像の少なくとも一方に対する水平シフトにより、結果として得られる前記第2の対の映像の一方の左端が前記表示画面の左端に整列し、前記第2の対の映像の他方の右端が前記表示画面の右端に整列するように、前記第1の対の映像を変形し、
前記第2の遠近感調整は、前記第2の対の映像の双方に対する水平変倍及び前記第2の対の映像の少なくとも一方に対する水平シフトにより、結果として得られる前記第3の対の映像の一方の左端が前記表示画面の左端に整列し、前記第3の対の映像の他方の右端が前記表示画面の右端に整列するように、前記第2の対の映像を変形する
ことを特徴とする映像表示制御方法。 - 前記第1の遠近感調整を制御するための第1の設定情報を、前記立体映像コンテンツ再生手段に記憶させるステップと、
前記第2の遠近感調整を制御するための第2の設定情報を、前記立体映像表示手段に記憶させるステップと、
前記第1の設定情報及び前記第2の設定情報の少なくとも一方を、前記立体映像コンテンツ再生手段と前記立体映像表示手段の間で通信するステップと
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の映像表示制御方法。 - 前記第1の遠近感調整及び前記第2の遠近感調整の少なくとも一方は、前記第1の設定情報及び前記第2の設定情報を用いて行なわれることを特徴とする請求項2に記載の映像表示制御方法。
- 前記第1の設定情報及び前記第2の設定情報の各々として、前記水平変倍の変倍率、又は前記水平シフトのシフト幅に関する情報を用いるようにした請求項2又は3記載の映像表示制御方法。
- 立体映像コンテンツを再生することで得られた左右各眼用の視差のある一対の映像を入力し、
左右各眼にそれぞれ異なる前記視差のある映像を見せるよう表示画面に表示する映像再生表示方法に適用する映像表示制御方法であって、
前記一対の映像の双方を水平方向に変倍し、
前記一対の映像の少なくとも一方を水平方向にシフトして、
結果として得られる映像の一方の左端を前記表示画面の左端に整列させ、前記結果として得られる映像の他方の右端を前記表示画面の右端に整列させ、
前記結果として得られる映像を表示する
ことを特徴とする映像表示制御方法。 - 第1の遠近感調整手段を有する立体映像コンテンツ再生手段と、
第2の遠近感調整手段を有する立体映像表示手段とを有し、
前記立体映像コンテンツ再生手段は、
立体映像コンテンツを再生して、視差を有する第1の対の映像を生成するものであり、
前記第1の遠近感調整手段は、前記第1の対の映像を変形する第1の遠近感調整を行って第2の対の映像を生成し、
前記立体映像表示手段は、前記第2の対の映像を入力とし、
前記第2の遠近感調整手段は、前記第2の対の映像を変形する第2の遠近感調整を行って第3の対の映像を生成し、
前記第2の遠近感調整手段は、前記第1の遠近感調整手段と連動し、
前記立体映像表示手段は、前記第3の対の映像を表示画面により左右各眼に表示し、
前記第1の遠近感調整は、前記第1の対の映像の双方に対する水平変倍及び前記第1の対の映像の少なくとも一方に対する水平シフトにより、前記第2の対の映像の一方の左端が表示画面の左端に整列し、前記第2の対の映像の他方の右端が前記表示画面の右端に整列するように、前記第1の対の映像を変形させ、
前記第2の遠近感調整は、前記第2の対の映像の双方に対する水平変倍及び前記第2の対の映像の少なくとも一方に対する水平シフトにより、前記第3の対の映像の一方の左端が表示画面の左端に整列し、前記第3の対の映像の他方の右端が前記表示画面の右端に整列するように、前記第2の対の映像を変形させる
ことを特徴とする映像表示制御装置。 - 前記第1の遠近感調整手段及び前記第2の遠近感調整手段の各々は、
前記遠近感調整を制御するための設定情報を保持する保持手段と、
前記設定情報を送信し、又は受信するための通信手段と
を有することを特徴とする請求項6に記載の映像表示制御装置。 - 前記第1及び第2の遠近感調整手段が、両者の前記通信手段によって前記設定情報を相互間で伝達することを特徴とする請求項7に記載の映像表示制御装置。
- 前記設定情報が、前記水平方向に変倍するときの変倍率、又は前記水平方向にシフトして表示するときのシフト幅に関する情報を含むことを特徴とする請求項7又は8に記載の映像表示制御装置。
- 放送映像再生装置をさらに有し、
前記立体映像表示手段は、前記放送映像再生装置で再生された第1のコンテンツと、前記立体映像コンテンツ再生手段で再生された第2のコンテンツを入力とし、前記第1及び第2のコンテンツの一方を選択し、選択されたコンテンツに対して前記第2の遠近感調整手段により前記第2の遠近感調整を行って、表示し、
前記第2の遠近感調整手段は、前記第1のコンテンツの立体映像を表示するときに視聴者にとって最適となるよう調整され、
前記第1の遠近感調整手段は、前記第1のコンテンツに対する最適の遠近感調整と、前記第2のコンテンツに対する最適の遠近感調整の差を補償するように調整される
ことを特徴とする請求項6に記載の映像表示制御装置。 - 前記第1及び第2の遠近感調整手段の一方における前記遠近感調整のための設定の変更が、前記第1及び第2の遠近感調整手段の他方における前記遠近感調整のための設定の変更を打ち消すように行われる
ことを特徴とする請求項10に記載の映像表示制御装置。 - 前記第1及び第2の遠近感調整手段の少なくとも一方が、前記第1及び第2の遠近感調整の制御のための設定値を表す情報を前記第1及び第2の遠近感調整手段の他方に送信する
ことを特徴とする請求項10に記載の映像表示制御装置。 - 立体映像コンテンツを再生する立体映像コンテンツ再生手段から、左右各眼用の視差のある一対の映像が、表示画面を有する立体映像表示手段に入力し、前記立体映像表示手段の前記表示画面に、左右各眼にそれぞれ異なる前記視差のある映像を見せるように表示するシステムで用いられる映像表示制御装置において、
前記一対の映像の双方を水平方向に変倍するスケーラと、
前記一対の映像の少なくとも一方を水平方向にシフトするシフタとを有し、
前記変倍及びシフトにより、
前記一対の映像の一方の左端を前記表示画面の左端に整列させ、
前記一対の映像の他方の右端を前記表示画面の右端に整列させる
ことを特徴とする映像表示制御装置。
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