JP5610933B2 - 再生装置及びその制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、立体動画像再生装置及びその制御方法に関する。
視差のある左眼画像と右眼画像を、それぞれ、視聴者の左眼、右眼に見せることで、奥行き感のある三次元立体動画像(以下、立体動画像)の視聴を可能にする技術がある。このような立体動画像の視聴においては、急激な視差の変動により視覚疲労が促進されることが知られている。そのため、立体動画像を制作する際には、シーンチェンジ等の場面で、急激な視差の変化を生じさせないような配慮が必要とされている。
しかしながら、そのような配慮がなされた立体動画像の場合でも、再生装置において早送り・巻き戻しといった特殊再生を行う際に、急激な視差の変動が発生してしまう虞がある。
録画した立体動画像を時間節約のために早送りしながら視聴するようなケースを考慮すると、特殊再生時においても、視覚疲労が促進されないように視聴できることが望ましい。この点に関し、早送り・巻き戻し再生時は立体表示から平面表示に切り替える技術が提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。
しかしながら、上述した従来の技術では、特殊再生時に、平面表示に切り替えられるため、立体動画像としての特長が薄れてしまう。
特開2008−103820号公報 特開2005−110121号公報
そこで、本発明は、立体動画像としての特長を保ちつつ、再生速度が速い場合でも視覚疲労を低減することのできる技術を提供することを目的とする。
本発明の再生装置は、視差のある左眼画像と右眼画像を含む立体動画像の再生速度を検出する検出手段と、前記立体動画像に含まれる被写体毎に、前記左眼画像と前記右眼画像の視差を取得する取得手段と、前記取得手段で取得された視差の代表値を決定する決定手段と、前記決定手段で決定された代表値に基づいて、前記検出手段で検出された再生速度が閾値よりも速い場合に、前記左眼画像と前記右眼画像の視差の最大値を小さくする調整手段と、前記調整手段で視差が調整された左眼画像と右眼画像から立体動画像を生成し、出力する生成手段と、を有する。
本発明の再生装置の制御方法は、視差のある左眼画像と右眼画像を含む立体動画像の再生速度を検出する検出ステップと、前記立体動画像に含まれる被写体毎に、前記左眼画像と前記右眼画像の視差を取得する取得ステップと、前記取得ステップで取得された視差の代表値を決定する決定ステップと、前記決定ステップで決定された代表値に基づいて、前記検出された再生速度が閾値よりも速い場合に、前記左眼画像と前記右眼画像の視差の最大値を小さくする調整ステップと、前記視差が調整された左眼画像と右眼画像から立体動画像を生成し、出力する生成ステップと、を有する。
本発明によれば、立体動画像としての特長を保ちつつ、再生速度が速い場合でも視覚疲労を低減することができる。
実施例1に係る立体動画像再生装置の概略構成を示す図。 1組の左眼画像と右眼画像の一例を示す図。 実施例1に係る立体動画像再生装置の処理の流れの一例を示す図。 実施例1による視差の調整の具体例を示す図。 実施例2に係る立体動画像再生装置の概略構成を示す図。 実施例2に係る立体動画像再生装置の処理の流れの一例を示す図。 再生速度毎にシフト量が対応付けられたテーブルの一例を示す図。 実施例2における視差の調整方法の一例を示す図。 実施例2による視差の調整の具体例を示す図。
<実施例1>
以下、本発明の実施例1に係る立体動画像再生装置及びその制御方法について説明する。
図1は、本実施例に係る立体動画像再生装置の概略構成を示すブロック図である。
動画像蓄積部101は、表示する立体動画像を格納するストレージデバイスである。立体動画像は、視差のある左眼画像と右眼画像を含む動画像である。動画像蓄積部101としては、例えば、HDD(Hard Disk Drive)などの磁気ディスク、SDカード(Secure Digital memory card)(商標)などのメモリ、DVD(Digital Versatile Disk)(商
標)やBlu−rayディスク(商標)などの光ディスクなどが利用できる。
動画像入力部102は、動画像蓄積部101に格納された立体動画像を読み出し、動画像デコード部103へ出力する。
動画像デコード部103は、立体動画像の復号処理を行う。例えば、立体動画像は、MPEG(Motion Picture Expert Group)などで符号化されており、動画像デコード部1
03によって復号される。
操作受付部104は、不図示のリモコンや立体動画像再生装置本体に設けられたボタンなどの入力手段からユーザ操作に応じた信号を取得し、該信号(即ち、ユーザ操作)に対応する操作指示信号を再生制御部105に出力する。操作指示信号は、例えば、立体動画像の再生、停止、一時停止、早送り、巻き戻しなどを指示する信号である。
再生制御部105は、操作受付部104から取得した操作指示信号に応じて動画像入力部102および動画像デコード部103を制御する。また、再生制御部105は、再生速度検出部106を有する。
再生速度検出部106は、操作指示信号に基づいて立体動画像の再生速度を検出し、視差決定部108に出力する。
調整前視差検出部107は、動画像デコード部103で復号された立体動画像を解析し、立体動画像が本来有する視差(立体動画像の調整前の視差;調整前視差)を取得し、視差決定部108に出力する。
視差は、例えば、立体動画像を立体視させるための、1組の左眼画像と右眼画像における対象物の眼幅方向のずれ量である。図2を用いて具体的に説明する。図2は1組の左眼画像と右眼画像の一例を示す図である。図2において、左眼画像の対象物Aの位置LのX座標値(水平方向の座標値)をLx、右眼画像の対象物Aの位置R(位置Lに対応する位置)のX座標値をRxとすると、対象物Aの視差PAは、以下の式1で定義することができる。

PA=Lx−Rx (式1)

ここで、PAが正の値の場合は、対象物Aが表示画面に対してユーザ側に存在するように立体視されることを意味する。PAが負の値の場合は、対象物Aがユーザから見て表示画面より奥に存在するように立体視されることを意味する。
なお、上記視差の説明は領域(被写体)単位の視差についてのものであるが、調整前視差は、画素単位、領域(被写体)単位、画像単位のいずれの視差であってもよい。調整前視差としてそれら全てを取得してもよい。また、単位時間あたりの視差の変化量を調整前視差として取得してもよい。
視差決定部108及び視差制御部109は、調整前視差検出部107で検出された再生速度が閾値よりも速い場合に、左眼画像と右眼画像の視差の最大値を小さくする。大きな視差は視覚疲労を促進させると考えられる。そのため、このような構成にすることにより、再生速度が速い場合でも視覚疲労を低減することができる。
具体的には、視差決定部108は、調整前視差検出部107で取得された調整前視差と、再生速度検出部106で検出された再生速度とから、表示の際の視差(表示用視差)を決定し、視差制御部109に出力する。
視差制御部109は、視差決定部108で決定された表示用視差に従って、立体動画像の視差(調整前視差)を調整する。
本実施例では、左眼画像に含まれる対象物の表示位置を、右眼画像に含まれる該対象物の表示位置に対し、相対的に水平方向にシフトすることにより、視差を調整する。ここで、水平方向とは、左眼画像と右眼画像のずれ方向(眼幅方向)、または、立体動画像を表示する表示装置の設置面に平行な方向を意味するものとする。但し、視差の調整方法はこれに限らない。例えば、左眼画像と右眼画像の対応する位置(対応点)を検出し、それらの対応点を、それらの対応点を結ぶ直線または曲線上でずらすことにより視差を調整してもよい。左眼画像と右眼画像から、デプスマップ(Depth Map)と呼ばれる、画像内の各
被写体の奥行き方向の位置を示す情報を生成し、デプスマップに基づいて視差を調整してもよい。
動画像表示部110は、視差制御部109で視差が調整された左眼画像と右眼画像から立体動画像を生成し、不図示の表示装置に出力する。
次に、図3のフローチャートを用いて本実施例に係る立体動画像再生装置の処理の流れについて説明する。なお、動画像入力部102による立体動画像の読み出し、及び、動画像デコード部103によるデコード処理は、ユーザ操作に応じて本フローチャートと並列に行われる。立体動画像は、1フレーム単位で読み出されてもよいし、複数フレームがグループ化されている場合には、グループ単位で読み出されてもよい。
まず、S301において、操作受付部104が、ユーザ操作に応じて入力手段から出力された信号を取得し、該信号に対応する操作指示信号を再生制御部105に出力する。
次に、S302において、再生制御部105が、入力された操作指示信号が特殊再生を示す信号か否かを判定する。特殊再生は、再生速度が通常再生時の再生速度と異なる再生のことであり、例えば、一時停止、早送り再生、巻き戻し再生などである。
操作指示信号が特殊再生を示す信号であった場合には、S303へ進み、特殊再生を示す信号でなかった場合には、処理を終了する。
S303では、再生速度検出部106が、再生速度Sを検出する。本実施例では、再生速度検出部106は、再生速度Sとして通常再生時の再生速度に対する相対速度を検出する。例えば、リモコンの早送りボタンが1度押下された場合に2倍速の早送り再生が行わ
れ、2度押下された場合に4倍速の早送り再生が行われるとすると、早送りボタンが1度押下された場合はS=2、早送りボタンが2度押下された場合はS=4が検出される。
(S303の)次に、S304において、調整前視差検出部107が、立体動画像の調整前視差を取得する。
なお、調整前視差は、通常再生時に解析することにより予め取得されていてもよいし、特殊再生が指示された際に一定時間分の動画像データをデコードすることにより取得されてもよい。また、立体動画像に付随するメタデータに視差の情報が含まれる場合には、該情報を利用してもよい。
そして、S305において、視差決定部108が、調整前視差検出部107から取得した調整前視差と、再生速度検出部106から取得した再生速度とから、表示用視差を決定する。次に、S306において、視差制御部109が、S305にて決定された表示用視差に従って、立体動画像の視差を調整する。
同じ立体動画像を視聴する際に、立体動画像の再生速度が速いほど視差による視覚疲労は促進されると考えられるため、本実施例では立体動画像の再生速度が速いほど左眼画像と右眼画像の視差の最大値は小さくなるように調整される。このような構成にすることにより、再生速度に応じて視覚疲労を低減することができる。
また、本実施例では、検出された再生速度が閾値よりも速い場合に、左眼画像と右眼画像の視差の変動を小さくすることができるため、視覚疲労をより低減することができる。
具体的には、調整後の視差(表示用視差P’)は、左眼画像と右眼画像の視差(調整前視差P)に検出された再生速度Sを用いて決定された低下率βを乗算することにより、算出(決定)される。調整前視差Pと表示用視差P’との関係は、低下率βを用いて式2のように表される。

P’=P×β (式2)
また、本実施例では、以下の式3−1,3−2を用いて低下率βを算出する。

Pr×S≦Plimitのとき β=1 (式3−1)
Pr×S>Plimitのとき β=a/S(<1) (式3−2)

ここで、Prは調整前視差の代表値(代表視差)、Plimitは立体動画像の視差量を調整するか否かの閾値、aは所定の定数である。調整前視差が画素単位や領域(被写体)単位の視差である場合には、それらの最大値や平均値を代表視差とすることができる。また、調整前視差が画像単位の視差である場合には、該調整前視差を代表視差とすることができる。但し、代表視差は、これらに限らず、調整前視差を用いて決定される値であればよい。また、代表視差は1フレーム毎に算出されてもよいし、複数フレーム毎に算出されてもよい。代表視差は、調整前視差検出部107にて検出された視差を用いて視差決定部108により決定される。
式3−1,3−2に示すように、本実施例では、調整前視差の代表値(代表視差)と再生速度Sを乗算した値がPlimitの値以上であるか否かに応じて、立体動画像の視差を調整するか否かが判断される。そのため、Plimit/Prが視差を調整するか否かの再生速度の閾値となる。即ち、本実施例では、視差を調整するか否かの再生速度の閾値(Plimit/Pr)は、代表値(代表視差Pr)が大きいほど小さくなる。このように視差を調整するか否かの判断を行うことで、代表値(代表視差Pr)が大きい映像は早
送りの速度と通常再生時の再生速度との差が小さくても視差を調整することができる。このような構成にすることにより、代表視差Prに応じて視覚疲労を低減することができる。なお、立体動画像の視差量を調整するか否かの判断は上記式3−1,3−2に示したものに限らない。例えば、単に再生速度Sの値のみで、立体動画像の視差量を調整するか否かの判断を行ってもよい。
なお、視差の調整方法は、上述した方法に限らない。
例えば、再生速度毎の低下率βが対応付けられたテーブルを記憶し、該テーブルを用いて使用する低下率βを決定し、視差を調整してもよい。
また、再生速度毎の許容値を予め記憶し、調整後の視差の代表値が再生速度検出部106で検出された再生速度に応じて決定された許容値以下となるように低下率βを設定してもよい。具体的には、代表視差Prが検出された再生速度に対応する許容値を超えている場合に、許容値を代表視差Prで除算した値を低下率βとしてもよい。この場合、代表視差Pr以上の許容値の最低値に対応する再生速度が、視差を調整するか否かの閾値となる。
また、左眼画像と右眼画像の視差を位置によらず一律に同じ値だけ小さくしてもよい。例えば、左眼画像を右眼画像に対し相対的に水平方向にシフトすることにより、左眼画像と右眼画像の視差を小さくしてもよい。また、調整後の視差の代表値が検出された再生速度に応じて決定された許容値以下となるように、シフト量を設定してもよい。具体的には、許容値から代表視差Prを減算し、その結果(シフト量)を調整前視差Pに加算することにより表示用視差P’を決定してもよい。
(S306の)次に、S307において、動画像表示部110が、S306で視差が調整された左眼画像と右眼画像から立体動画像を生成し、表示装置に出力する。
そして、S308において、再生制御部105が、立体動画像が最後まで再生されたか、または、ユーザ操作等により再生が停止されたかを判断する。再生が継続される場合には、S302に戻る。
次に、図4を用いて、本実施例による視差の調整の具体例を説明する。
図4は、通常再生から2倍速再生(2倍速の早送り再生)、4倍速再生、8倍速再生と再生速度を変化させ、最後に通常再生に戻した場合の、視差およびPr×Sの変化を表す図である。図4(a)は時間経過に対する調整前視差P及び代表視差Prの変化を表すグラフである。図4(b)は時間経過に対するPr×Sの変化を表すグラフである。図4(c)は時間経過に対する表示用視差P’及び調整後の代表視差の変化を表すグラフである。単純化のため、調整前視差Pは周期的に変化しているものとする。また、図4は、所定期間内の調整前視差の最大値を代表視差とした場合の例である。
図4(a)から、再生速度が速くなるにつれ視差(調整前視差)の変動が激しくなることがわかる。本実施例では、図4(c)に示すように、再生速度が速いほど、視差およびその変動の振幅が小さく調整される。それにより、再生速度が速い場合でも視覚疲労を低減することができる。また、図4(c)に示すように、再生速度が速い場合でも、左眼画像と右眼画像の視差は0にされないため、立体動画像としての特長を保つことができる。
以上述べたように、本実施例によれば、再生速度が閾値よりも速い場合に、左眼画像と右眼画像の視差の最大値が小さくされる。そして、視差が調整された左眼画像と右眼画像から立体動画像が生成される。それにより、立体動画像としての特長を保ちつつ、再生速度が速い場合でも視覚疲労を低減することができる。
なお、本実施例では、再生速度の上昇に対して左眼画像と右眼画像の視差を単調に低下させるものとしたが、そのような構成でなくてもよい。例えば、3倍速再生と4倍速再生とでは、同じ低下率で視差を低下させてもよい。
なお、本実施例では、ユーザ操作によって再生速度が変更された場合に視差の調整を行うものとしたが、動画像再生装置が自動的に再生速度を変更する場合には、該変更に応じて視差の調整を行ってもよい。
<実施例2>
以下、本発明の実施例2に係る立体動画像再生装置及びその制御方法について説明する。本実施例では、左眼画像と右眼画像の視差を検出(取得)せずに、調整する。また、本実施例では、左眼画像と右眼画像の視差を位置によらず一律に同じ値だけ小さくすることにより視差を調整する。具体的には、左眼画像を右眼画像に対し相対的に水平方向にシフトすることにより視差を調整する。
図5は、本実施例に係る立体動画像再生装置の概略構成を示すブロック図である。なお、実施例1と同様の機能には同じ符号を付し、説明は省略する。
視差決定部508は、再生速度検出部106で検出された再生速度に応じてシフト量を決定し、視差制御部509に出力する。
視差制御部509は、視差決定部508で決定されたシフト量に従って、立体動画像の視差(調整前視差)を調整する。
次に、図6のフローチャートを用いて本実施例に係る立体動画像再生装置の処理の流れについて説明する。
S601〜S603の処理は、実施例1(図3)のS301〜303の処理と同様のため、説明は省略する。
S603の次に、S604において、視差決定部508が、再生速度検出部106より取得した再生速度Sから、シフト量を決定する。
具体的には、図7に示すように再生速度S毎にシフト量αが対応付けられたテーブルを用いて、シフト量を決定する。図7は、通常再生時の再生速度を視差を調整するか否かの閾値とした場合の例である。なお、シフト量の決定方法は、これに限らない。例えば、再生速度Sを変数とする関数を用いてシフト量を決定してもよい。
そして、S605において、視差制御部509は、左眼画像を右眼画像に対して相対的に水平方向にS604で決定されたシフト量だけシフトする。具体的には、図8に示すように、左眼画像と右眼画像を、それぞれ、視差を減らす方向にα/2だけシフトする(図8には、“立体動画像”として、左眼画像と右眼画像を重ねた画像も示している)。それにより、視差が調整され、調整前視差Pからシフト量αを減算した値が表示用視差P’となる。
次に、S606において、動画像表示部110が、S605で視差が調整された左眼画像と右眼画像から立体動画像を生成し、表示装置に出力する。
そして、S607において、再生制御部105が、立体動画像が最後まで再生されたか、または、ユーザ操作等により再生が停止されたかを判断する。再生が継続される場合には、S602に戻る。
なお、本実施例では、左眼画像が右眼画像に対し水平方向にシフト量だけシフトされる。そのため、左眼画像や右眼画像の端が切れてしまう(表示装置で表示される領域(表示領域)外に画像がはみ出してしまう)。そこで、視差を調整することにより、左眼画像と右眼画像の少なくともいずれかが表示領域から外れる場合には、左眼画像と右眼画像を拡大し、立体視可能な領域を切り出して表示する。または、左眼画像と右眼画像を、表示領域内に収まるように縮小したり、左眼画像または右眼画像の切れてしまった部分を補間して表示したりしてもよい。
次に、図9を用いて、本実施例による視差の調整の具体例を説明する。
図9は、通常再生から2倍速再生、4倍速再生、8倍速再生と再生速度を変化させ、最後に通常再生に戻した場合の、視差の変化を表す図である。図9(a)は時間経過に対する調整前視差Pの変化を表すグラフである。図9(b)は時間経過に対する表示用視差P’の変化を示すグラフである。単純化のため、調整前視差Pは周期的に変化しているものとする。
図9(a)から、再生速度が速くなるにつれ視差(調整前視差)の単位時間の変動が激しくなることがわかる。本実施例では、図9(b)に示すように、再生速度が速いほど、立体動画像の視差が小さくなるよう調整される。それにより、再生速度が速い場合でも視覚疲労を低減することができる。また、図9(b)に示すように、再生速度が速い場合でも、立体動画像としての特長を保つことができる。
以上述べたように、本実施例によれば、視差を検出することなく、立体動画像としての特長を保ちつつ、再生速度が速い場合でも視覚疲労を低減することができる。
106 再生速度検出部
108,508 視差決定部
109,509 視差制御部
110 動画像表示部

Claims (18)

  1. 視差のある左眼画像と右眼画像を含む立体動画像の再生速度を検出する検出手段と、
    前記立体動画像に含まれる被写体毎に、前記左眼画像と前記右眼画像の視差を取得する取得手段と、
    前記取得手段で取得された視差の代表値を決定する決定手段と、
    前記決定手段で決定された代表値に基づいて、前記検出手段で検出された再生速度が閾値よりも速い場合に、前記左眼画像と前記右眼画像の視差の最大値を小さくする調整手段と、
    前記調整手段で視差が調整された左眼画像と右眼画像から立体動画像を生成し、出力する生成手段と、
    を有することを特徴とする再生装置。
  2. 前記調整手段は、前記検出手段で検出された速度が速いほど、前記左眼画像と前記右眼画像の視差の最大値を小さくする
    ことを特徴とする請求項1に記載の再生装置。
  3. 前記調整手段は、前記左眼画像と前記右眼画像の視差を位置によらず一律に同じ値だけ小さくする
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の再生装置。
  4. 前記調整手段は、前記左眼画像と前記右眼画像の視差に前記検出手段で検出された再生速度を用いて決定された低下率を乗算することにより、調整後の視差を算出する
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の再生装置。
  5. 前記調整手段は、前記左眼画像を前記右眼画像に対し相対的に水平方向にシフトすることにより、前記左眼画像と前記右眼画像の視差を小さくする
    ことを特徴とする請求項3に記載の再生装置。
  6. 前記調整手段は、前記代表値が大きいほど前記閾値を小さくする
    ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の再生装置。
  7. 前記調整手段は、調整後の視差の代表値が前記検出手段で検出された再生速度に応じて決定された許容値以下となるように低下率を設定する
    ことを特徴とする請求項4に記載の再生装置。
  8. 前記調整手段は、調整後の視差の代表値が前記検出手段で検出された再生速度に応じて決定された許容値以下となるようにシフト量を設定する
    ことを特徴とする請求項5に記載の再生装置。
  9. 前記調整手段で視差を調整することにより、前記左眼画像と前記右眼画像の少なくともいずれかが、前記立体動画像を表示する表示装置の表示領域から外れる場合に、前記左眼画像と前記右眼画像を、前記表示領域内に収まるように縮小する縮小手段を更に有する
    ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の再生装置。
  10. 視差のある左眼画像と右眼画像を含む立体動画像の再生速度を検出する検出ステップと、
    前記立体動画像に含まれる被写体毎に、前記左眼画像と前記右眼画像の視差を取得する取得ステップと、
    前記取得ステップで取得された視差の代表値を決定する決定ステップと、
    前記決定ステップで決定された代表値に基づいて、前記検出された再生速度が閾値よりも速い場合に、前記左眼画像と前記右眼画像の視差の最大値を小さくする調整ステップと、
    前記視差が調整された左眼画像と右眼画像から立体動画像を生成し、出力する生成ステップと、
    を有することを特徴とする再生装置の制御方法。
  11. 前記調整ステップでは、前記検出ステップで検出された速度が速いほど、前記左眼画像と前記右眼画像の視差の最大値を小さくする
    ことを特徴とする請求項10に記載の再生装置の制御方法。
  12. 前記調整ステップでは、前記左眼画像と前記右眼画像の視差を位置によらず一律に同じ値だけ小さくする
    ことを特徴とする請求項10または11に記載の再生装置の制御方法。
  13. 前記調整ステップでは、前記左眼画像と前記右眼画像の視差に前記検出ステップで検出された再生速度を用いて決定された低下率を乗算することにより、調整後の視差を算出する
    ことを特徴とする請求項10または11に記載の再生装置の制御方法。
  14. 前記調整ステップでは、前記左眼画像を前記右眼画像に対し相対的に水平方向にシフトすることにより、前記左眼画像と前記右眼画像の視差を小さくする
    ことを特徴とする請求項12に記載の再生装置の制御方法。
  15. 前記調整ステップでは、前記代表値が大きいほど前記閾値を小さくする
    ことを特徴とする請求項10〜14のいずれか1項に記載の再生装置の制御方法。
  16. 前記調整ステップでは、調整後の視差の代表値が前記検出ステップで検出された再生速度に応じて決定された許容値以下となるように低下率を設定する
    ことを特徴とする請求項13に記載の再生装置の制御方法。
  17. 前記調整ステップでは、調整後の視差の代表値が前記検出ステップで検出された再生速度に応じて決定された許容値以下となるようにシフト量を設定する
    ことを特徴とする請求項14に記載の再生装置の制御方法。
  18. 前記調整ステップで視差を調整することにより、前記左眼画像と前記右眼画像の少なくともいずれかが、前記立体動画像を表示する表示装置の表示領域から外れる場合に、前記左眼画像と前記右眼画像を、前記表示領域内に収まるように縮小する縮小ステップを更に有する
    ことを特徴とする請求項10〜17のいずれか1項に記載の再生装置の制御方法。
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