JP6454238B2 - 映像編集装置、映像編集方法及び映像編集プログラム - Google Patents

映像編集装置、映像編集方法及び映像編集プログラム Download PDF

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Description

本発明は、複数の撮像装置によって撮像した映像の編集を行う映像編集装置、映像編集方法及び映像編集プログラムに関する。
従来から、被写体を取り囲むように多視点カメラを配置し、撮影した映像をカメラの並びに沿って切り替えることで、動きのある被写体をあたかもカメラが回り込んだような映像(以下、回り込み映像という)を出力する映像編集方法が知られている(例えば、非特許文献1参照)。本システムでは、被写体が、適正に画面中央にくるように補正され、回り込み映像を出力する。
図11は、従来の多視点カメラシステムの構成を示す図である。図11に示すように、被写体301とオブジェクト307を撮影する視点1カメラ302〜視点5カメラ306が設けられている。5台の視点1カメラ302〜視点5カメラ306が出力する時刻同期された映像を映像編集装置によって編集することにより、回り込み映像等の出力映像を得ることができる。
図12は、回り込み映像の一例を示す図である。図12に示すように、5台の視点1カメラ302〜視点5カメラ306が出力する視点1カメラの映像401、視点2カメラの映像402、視点3カメラの映像403、視点1カメラの映像404、視点1カメラの映像405を時刻に基づいて順に切り替えることにより、被写体301をあたかもカメラが回り込んだような映像を得ることができる。
一方、映像の中の見たいところを見るため、パノラマ映像の一部を拡大して視聴するシステムが知られている(例えば、非特許文献2参照)。このシステムは、注目位置修正と拡大縮小による一連の映像処理を可能としている。
また、複数視点の映像の中から特徴となる複数の被写体などを自動認識して位置情報や大きさ情報を取得する技術が一般的にあることが知られている(例えば、非特許文献3参照)。
本発明では、編集者が注目させたい被写体を選ぶため、注目位置情報と拡縮パラメータ入力することで、注目させたい被写体を指定する。
「多視点ロボットカメラシステムを用いた映像表現手法」、池谷健佑他、NHK、2012年映像情報メディア学会年次大会講演予稿集、Vol.2012 Page.21−1 「見たいところが自由に選べるインタラクティブ・パノラマ映像配信技術」、ビジネスコミュニケーション,Vol.48,No.4,Page.41−43,(2011.04.01) 「選手領域の抽出と追跡によるサッカーの自由視点映像生成」、三功浩嗣他、映像情報メディア学会誌、Vol.68,No.3,Page.125−134,2014
前述したように、非特許文献1に記載の技術においては、角度90°に9台のカメラ設置を行い、多視点のカメラ映像を使うことで、広い範囲をフォローして記録もれがないことを目指し、被写体に位置を合わせ回り込み映像を出力するものである。多数のカメラ設置や映像ファイル作成できる環境では、被写体に位置を合わせ回り込み映像を出力することが容易である。
しかしながら、場所によってはカメラを多く設置できない場合や、汎用の編集装置の入力インタフェースも物理的な定数量があることを鑑み、少ない数のカメラによって回り込み映像をファイル出力を行う必要があるという課題がある(課題1という)。
また、少ない数のカメラによってある被写体に対し角度90°に5台以下のカメラを配置した場合において、回り込み映像を出力した場合、各カメラと背景の距離の違いが大きいため、背景の動き変化や映像雑音が大きくなる。したがって、視聴者が被写体を見やすくなる映像処理が必要になるという課題がある(課題2という)。
また、撮影者と違う観点の表現を行いたい編集者が視聴者に見せたい箇所である対象オブジェクトを拡大して注目(視線)を持っていき回り込み連続性をもった1シーン映像生成をできない課題がある(課題3という)。すなわち、ある被写体に対し角度90°に5台以下のカメラを配置した場合において、対象オブジェクトを拡大して回り込み映像を出力した場合、各カメラと他の背景の距離の違いが大きいため、他の背景の動き変化や映像雑音が大きくなる。したがって、視聴者が対象オブジェクトを見やすくなる映像処理が必要となる課題がある(課題3という)。
次に、前述した課題1と課題2について図面を参照して詳しく説明する。図13は、従来の多視点カメラシステムの課題を示す説明図である。図13に示すように、従来の多視点カメラシステムにあっては、表示枠501に、被写体301と背景であるオブジェクト307が表示されている場合に、視聴者が背景であるオブジェクト307が気になる場合があり視聴者の注意(視線)504が背景であるオブジェクト307に行く(図13(a))。そして、回り込み映像を表示した場合、表示枠506には、動きが大きくなるオブジェクト307と動きの小さい被写体307が表示されることになる(図13(b))。このように、回り込み映像の表示が始まると動き変化や、映像雑音が大きい背景に視聴者の注意(視線)509が行きやすくなり、視聴者が見づらい再生になってしまうという課題がある。そのため視聴者が見やすくなる映像処理が必要となる。
次に、前述した課題1と課題3について詳しく説明する。少ない数のカメラの映像から回り込み映像ファイル出力した場合、図13(b)に示すように、表示枠506には、動きが大きくなるオブジェクト307と動きの小さい被写体307が表示されることになる。従来の多視点カメラシステムにおいて、所望の対象オブジェクトを拡大して回り込み連続性をもった1シーン映像生成をできない課題がある。他の背景の動き変化や映像雑音が大きいため、視聴者が見づらくなってしまうため、視聴者が見やすくなる映像処理が必要となる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、多視点カメラシステムを使用して生成した回り込み映像を見やすくすることができる映像編集装置、映像編集方法及び映像編集プログラムを提供することを目的とする。
本発明の一態様は、被写体を取り囲むよう配置された多視点のカメラによって撮影された映像を前記カメラの並びに沿って切り替えることで、あたかも前記カメラが前記被写体を回り込んだときに得られる映像である回り込み映像を出力する映像編集装置であって、前記カメラで撮影した前記映像に映っている前記被写体を拡大することにより、前記映像に映っている背景部分を隠した映像を出力する被写体拡大映像出力手段と、前記被写体拡大映像出力手段から出力した前記映像を用いて、前記回り込み映像を生成して出力する回り込み映像生成手段とを備える映像編集装置である。
本発明の一態様は、被写体を取り囲むよう配置された多視点のカメラによって撮影された映像を前記カメラの並びに沿って切り替えることで、あたかも前記カメラが前記被写体を回り込んだときに得られる映像である回り込み映像を出力する映像編集装置であって、前記カメラで撮影した前記映像に映っている注目位置を拡大することにより、前記映像に映っている注目位置部分以外を隠した映像を出力する注目位置拡大映像出力手段と、前記注目位置拡大映像出力手段から出力した前記映像を用いて、前記回り込み映像を生成して出力する回り込み映像生成手段とを備える映像編集装置である。
本発明の一態様は、被写体を取り囲むよう配置された多視点のカメラによって撮影された映像を前記カメラの並びに沿って切り替えることで、あたかも前記カメラが前記被写体を回り込んだときに得られる映像である回り込み映像を出力する映像編集装置が行う映像編集方法であって、前記カメラで撮影した前記映像に映っている前記被写体を拡大することにより、前記映像に映っている背景部分を隠した映像を出力する被写体拡大映像出力ステップと、前記被写体拡大映像出力ステップにより出力した前記映像を用いて、前記回り込み映像を生成して出力する回り込み映像生成ステップとを有する映像編集方法である。
本発明の一態様は、被写体を取り囲むよう配置された多視点のカメラによって撮影された映像を前記カメラの並びに沿って切り替えることで、あたかも前記カメラが前記被写体を回り込んだときに得られる映像である回り込み映像を出力する映像編集装置が行う映像編集方法であって、前記カメラで撮影した前記映像に映っている注目位置を拡大することにより、前記映像に映っている注目位置部分以外を隠した映像を出力する注目位置拡大映像出力ステップと、前記注目位置拡大映像出力ステップにより出力した前記映像を用いて、前記回り込み映像を生成して出力する回り込み映像生成ステップとを有する映像編集方法である。
本発明の一態様は、コンピュータを、前記映像編集装置として機能させるための映像編集プログラムである。
本発明によれば、多視点カメラシステムを使用して生成した回り込み映像を視聴者が見やすいように編集することができるという効果が得られる。
本発明の第1実施形態の構成を示すブロック図である。 拡大映像を生成することにより、注目させたくない背景であるオブジェクトを隠す動作を示す説明図である。 図1に示す被写体拡縮映像生成部102の入出力を示す図である。 図1に示す被写体回り込み映像生成部103の入出力を示す図である。 連続映像コンテンツ生成部104が出力する全体映像を生成する動作を示す説明図である。 本発明の第2実施形態の構成を示すブロック図である。 拡大映像を生成することにより、注目させたい背景であるオブジェクトに視線を誘導する動作を示す説明図である。 図6に示す注目位置拡縮映像生成部202の入出力を示す図である。 図1に示す注目位置回り込み映像生成部203の入出力を示す図である 連続映像コンテンツ生成部204が出力する全体映像を生成する動作を示す説明図である。 従来の多視点カメラシステムの構成を示す図である。 回り込み映像の一例を示す図である。 従来の多視点カメラシステムの課題を示す説明図である。
<第1実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態による映像編集装置を説明する。図1は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、符号101は、被写体映像編集装置であり、コンピュータ装置によって構成する。符号102は、被写体を拡大または縮小した映像を生成して出力する被写体拡縮映像生成部である。符号103は、被写体の回り込み映像を生成して出力する被写体回り込み映像生成部である。符号104は、連続映像のコンテンツを生成して出力する連続映像コンテンツ生成部である。
被写体拡縮映像生成部102は、被写体を中心に時刻同期して撮影された複数の視点映像(時間0〜T秒)を入力する。入力する映像は、カメラで撮影した映像を直接入力してもよいし、カメラで撮影した映像を一度所定のフォーマットのファイル化したものでもよい。ここでは、4台の多視点カメラで撮影した映像を入力するものとする。また、被写体拡縮映像生成部102は、外部から拡縮パラメータpを入力する。ただし、拡縮パラメータpの入力は省略可能である。拡縮パラメータpが省略された場合は、予め決められた拡縮パラメータpを用いる。
被写体拡縮映像生成部102は、各視点映像(時間0〜T秒)と、拡縮パラメータpから、初視点の拡大映像(時間0〜T/2秒)と終視点の拡大画面からの縮小映像(時間T/2〜T秒)を、連続映像コンテンツ生成部104に送り、各視点拡大画像(時刻T/2)の画像を被写体回り込み映像生成部103に送る。
被写体回り込み映像生成部103は、外部から時間パラメータTpを入力する。時間パラメータTpが省略された場合は、予め決められた時間パラメータTpを用いる。そして、被写体回り込み映像生成部103は、各視点拡大画像(時刻T/2)の画像と時間パラメータTpから、初視点から終視点の拡大画像の時間に依存した中間画像生成と、順序化して映像生成を行い、初視点から終視点までの拡大回り込み映像(時間T/2〜T/2+Tp秒)を連続映像コンテンツ生成部104に送る。
連続映像コンテンツ生成部104は、初視点の拡大映像(時間0〜T/2秒)と終視点の拡大画面からの縮小映像(時間T/2〜T秒)と初視点から終視点までの拡大回り込み映像(時間T/2〜T/2+Tp秒)から、出力映像コンテンツを生成して出力する。連続映像は、初視点の拡大映像(時間0〜T/2秒)と初視点から終視点までの拡大回り込み映像(時間T/2〜T/2+Tp秒)と終視点の拡大画面からの縮小映像(時間T/2+Tp〜T+Tp秒)を順番に接続したものである。なお、各視点のp値、T値、Tp値は同値である。
次に、図2を参照して、第1実施形態による拡大映像を生成することにより、注目させたくない背景であるオブジェクトを隠す動作を説明する。図2は、拡大映像を生成することにより、注目させたくない背景であるオブジェクトを隠す動作を示す説明図である。図2に示すように、被写体301と背景であるオブジェクト307の画像に対し拡大表示するように表示枠603から新たな表示枠605へ変更し、視聴者の注意(視線)604を被写体301に誘導し、注目させたくないオブジェクト307を隠す。このように拡大状態で回り込み映像中は中間画像生成と順序化して映像生成を行う処理を施す。動き変化や映像雑音が小さい被写体を回り込みさせた映像を表示することで、視聴者が被写体の1連続映像が見やすいように映像処理を施す。
次に、図2に示す処理の詳細を説明する。図3は、図1に示す被写体拡縮映像生成部102の入出力を示す図である。図3(1)は入力映像、図3(2)は出力映像、図3(3)はパラメータ値関数を示している。被写体拡縮映像生成部102は、図3(1)に示す各視点映像(時間0〜T秒)を入力する。入力する各視点映像の座標は、X軸左は−X/2、X軸右はX/2、X軸中心は0、Y軸上は−Y/2、Y軸下はY/2、Y軸中心は0となる。表示枠801には被写体301と背景であるオブジェクト307が表示されている。このとき、各視点映像のパラメータは、左上XY軸=−X/2,−Y/2と、右下XY軸=X/2,Y/2と、映像時間Tとなる。
そして、被写体拡縮映像生成部102は、初視点の拡大映像(時間0〜T/2秒)、終視点の拡大画面からの縮小映像(時間T/2〜T秒)を出力する。表示枠810は、左上XY軸と右下XY軸で表されている。この状態から表示枠810で被写体301が拡大され表示される。パラメータ値p(t)は、図3(3)に示すように変化する。すなわち、図3に示す表示枠810の状態(拡縮パラメータが1)から新たな表示枠811の状態となり(拡縮パラメータがp)、再び表示枠810の状態(拡縮パラメータが1)となる。
この時の出力ファイルは以下の通りである。図3(2)出力ファイル映像について、拡縮パラメータが1〜pへ変化するときの初視点の拡大映像(時間0〜T/2秒)は、切り取り映像左上XY軸=−X/(2×p(t)),−Y/(2×p(t))と、切り取り映像右下XY軸=X/(2×p(t)),Y/(2×p(t))である。これは、例えばカメラ台数4台の場合、初視点1台目のカメラのみ拡大映像とする場合である。
また、拡縮パラメータがp〜1へ変化するときの終視点の拡大画面からの縮小映像(時間T/2〜T秒)は、切り取り映像左上XY軸=−X/(2×p(t)),−Y/(2×p(t))と、切り取り映像右下XY軸=X/(2×p(t)),Y/(2×p(t))である。これは、例えばカメラ台数4台の場合、終視点4台目のカメラのみ拡大画面からの縮小映像とする場合である。
また、拡縮パラメータがpときの各視点拡大画像(時刻T/2)の画像は、切り取り画像左上XY軸=−X/(2×p),−Y/(2×p)と、切り取り画像右下XY軸=X/(2×p),Y/(2×p)である。これは、例えばカメラ台数4台の場合、各視点1と2と3と4台目のカメラから拡大画像(時刻T/2)の画像を作成する場合である。
図3(3)において、横軸は時刻、縦軸はパラメータ値pを表しており、時刻0〜時刻T/2〜時刻Tのときのパラメータ値pの変化を示している。拡縮パラメータpは、時刻0のとき1、時刻T/2のときp、時刻Tのとき1である。パラメータ値p(t)は、1拡縮パラメータpで求まる関数値の条件は以下である。
時刻t=<T/2のとき、パラメータ値p(t)=p×t/(T/2)である。T/2=<時刻t=<Tのとき、パラメータ値p(t)=2p−p×t/(T/2)である。そして、時刻t=T/2のとき、パラメータ値p(t)=pである。
図4は、図1に示す被写体回り込み映像生成部103の入出力を示す図である。図4(1)、(2)は入力画像、図4(3)は出力画像、図4(4)は関数を示している。図4(1)の入力画像は、n視点拡大画像で被写体拡縮映像生成部102の出力に相当する。図4(2)の入力画像は、n+1視点拡大画像で被写体拡縮映像生成部102の出力に相当する。図4(3)の出力画像は時間に依存して出力される図4(1)、(2)合成画像を示している。
図4(4)の関数は、画像のパラメータを示しており、横軸が時刻tであり、時刻T/2+(n−1)×tp/(カメラ台数−1))から時刻T/2+n×tp/(カメラ台数−1))を示している。右側縦軸はn+1視点画像パラメータ(時刻t)であり、値の範囲は0〜1である。左側縦軸はn視点画像パラメータ(時刻t)であり、値の範囲は1〜0である。n番目とn+1番目の画像生成の条件は、時刻T/2+(n−1)×tp/(カメラ台数−1))<t<T/2+n×tp/(カメラ台数−1))であり、nの最大値はカメラ台数−1である。
時間パラメータTpは短すぎても長すぎても連続回り込みに見えなくなるため適切に設定する必要がある。ここではカメラ台数が4台であるものとして説明する。時間パラメータTpを3等分し、等分された区間を順に区間1〜区間3とすると、以下のようになる。
区間1:T/2<t<T/2+tp/3と、区間2:T/2+tp/3<t<T/2+tp×2/3と、区間3:T/2+tp×2/3<t<T/2+tpである。
次に、入力画像について説明する。図4(1)に示すn視点拡大画像(時刻T/2)の画像は、切り取り画像左上XY軸=−X/(2×p),−Y/(2×p)と、切り取り画像右下XY軸=X/(2×p),Y/(2×p)である。
また、図4(2)に示すn+1視点拡大画像(時刻T/2)の画像は、切り取り画像左上XY軸=−X/(2×p),−Y/(2×p)と、切り取り画像右下XY軸=X/(2×p),Y/(2×p)である。これは、例えばカメラ台数4台の場合、各視点1と2と3と4台目のカメラから視点拡大画像 時刻T/2の画像を使う場合である。入力画像は、1台目と2台目、2台目と3台目、3台目と4台目の組み合わせがある。
次に、出力画像について説明する。図4(3)に示す出力画像は、ブレンド画像情報RGB(時刻t)=n視点画像情報RGB×(1−n+1視点画像パラメータ(時刻t))+(n+1視点画像情報RGB×(n+1視点画像パラメータ(時刻t)))である。ここでは、カメラ4台で説明する。隣りあうカメラの組み合わせは3となり、時間パラメータTpを3等分し、等分された区間を順に区間1〜区間3とする。区間1はカメラ1とカメラ2による合成とする。区間2はカメラ2とカメラ3による合成とする。区間3:カメラ3とカメラ4による合成とする。
出力される映像は、ブレンド画像情報RGB(時刻t)(図4(3)に示す出力画像)を順序化して生成する。初視点から終視点までの拡大回り込み映像(時間T/2〜T/2+Tp秒)とする。このとき、区間1は、カメラ1とカメラ2による合成、区間2は、カメラ2とカメラ3による合成、区間3は、カメラ3とカメラ4による合成をつなげて、時間Tpの映像を1つ作る。
図5は、連続映像コンテンツ生成部104が出力する全体映像を生成する動作を示す説明図である。図5において、横軸は、時間であり、時刻0〜時刻T/2〜時刻T/2+Tp〜時刻T+Tpを示している。縦軸は、拡縮パラメータpであり、1〜pの範囲を示している。
連続した全体映像は、初視点の拡大映像(拡縮パラメータが1〜pに変化する間)、終視点の拡大画面からの縮小映像(拡縮パラメータがp〜1に変化する間)、初視点から終視点までの拡大回り込み映像(拡縮パラメータが1の間)からなる。パラメータ値p(t)は、拡縮パラメータpで求まる。
連続映像コンテンツ生成部104の入力は以下の通りである。拡縮パラメータが1〜pに変化する間に相当する初視点の拡大映像(例えばカメラ台数4台の場合、初視点1台目のカメラのみ拡大映像)と、拡縮パラメータがp〜1に変化する間に相当する終視点の拡大画面からの縮小映像(例えばカメラ台数4台の場合、終視点4台目のカメラのみ拡大画面からの縮小映像)と、拡縮パラメータが1の間に相当する初視点から終視点までの拡大回り込み映像である。
連続映像コンテンツ生成部104の出力は以下の通りである。出力される連続した映像は、拡縮パラメータが1〜pに変化する間に相当する初視点の拡大映像(時間0〜T/2秒)と、拡縮パラメータが1の間に相当する初視点から終視点までの拡大回り込み映像(時間T/2〜T/2+Tp秒)と、拡縮パラメータがp〜1に変化する間に相当する終視点の拡大画面からの縮小映像(時間T/2+Tp〜T+Tp秒)を結合した1つの映像である。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態による映像編集装置を説明する。図6は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、符号201は、注目位置映像編集装置であり、コンピュータ装置によって構成する。符号202は、注目位置を拡大または縮小した映像を生成して出力する注目位置拡縮映像生成部である。符号203は、注目位置の回り込み映像を生成して出力する注目位置回り込み映像生成部である。符号204は、連続映像のコンテンツを生成して出力する連続映像コンテンツ生成部である。図6に示す構成は、図1に示す構成と同様であり、図1に示す被写体映像編集装置101では、処理する対象が被写体であるのに対して、図6に示す注目位置映像編集装置201では、処理する対象が注目位置である点が異なる。
注目位置拡縮映像生成部202は、被写体を中心に時刻同期して撮影された複数の視点映像(時間0〜T秒)を入力する。入力する映像は、カメラで撮影した映像を直接入力してもよいし、カメラで撮影した映像を一度所定のフォーマットのファイル化したものでもよい。ここでは、4台の多視点カメラで撮影した映像を入力するものとする。また、注目位置拡縮映像生成部202は、外部から拡縮パラメータpと各画像注目位置情報XS,YSとを入力する。ただし、拡縮パラメータpの入力は省略可能である。拡縮パラメータpが省略された場合は、予め決められた拡縮パラメータpを用いる。
注目位置拡縮映像生成部202は、各視点映像(時間0〜T秒)と、拡縮パラメータpと、各画像の注目位置情報XS,YSから、初視点の注目位置の拡大映像(時間0〜T/2秒)と終視点の注目位置の拡大からの全体映像(時間T/2〜T秒)を連続映像コンテンツ生成部204に送り、各視点の注目位置の拡大画像(時刻T/2)の画像を注目位置回り込み映像生成部203に送る。
注目位置回り込み映像生成部203は、外部から時間パラメータTpを入力する。時間パラメータTpが省略された場合は、予め決められた時間パラメータTpを用いる。注目位置回り込み映像生成部203は、各視点の注目位置の拡大画像(時刻T/2)の画像と時間パラメータTpから、初視点から終視点の拡大画像の時間に依存した中間画像生成と順序化して映像生成を行い、初視点から終視点の注目位置の拡大回り込み映像(時間T/2〜T/2+Tp秒)を連続映像コンテンツ生成部204に送る。
連続映像コンテンツ生成部204は、初視点の注目位置の拡大映像(時間0〜T/2秒)と終視点の注目位置の拡大からの全体映像(時間T/2〜T秒)と初視点から終視点までの注目位置の拡大回り込み映像(時間T/2〜T/2+Tp秒 から、出力映像コンテンツを生成して出力する。連続映像は、初視点の注目位置の拡大映像(時間0〜T/2秒)と初視点から終視点までの注目位置の拡大回り込み映像(時間T/2〜T/2+Tp秒)と終視点の注目位置の拡大からの全体映像(時間T/2+Tp〜T+Tp秒)を順番に接続したものである。なお、各視点のT値、Tp値は同値である。
次に、図7を参照して、第2実施形態による拡大映像を生成することにより、注目させたい背景であるオブジェクトに視線を誘導する動作を説明する。図7は、拡大映像を生成することにより、注目させたい背景であるオブジェクトに視線を誘導する動作を示す説明図である。図7に示すように、被写体301と背景であるオブジェクト307の画像に対し、拡大表示するように表示枠706から新たな表示枠708へ変更し、視聴者の注意(視線)707をオブジェクト307へ誘導し、注目させたくない部分(ここでは、被写体301)を隠す。これにより、編集者が注目させたいオブジェクト307に視線を誘導することができる。このように拡大状態で回り込み映像中は中間画像生成と順序化して映像生成を行い処理を施す。動き変化や映像雑音が小さいオブジェクトを回り込み映像を表示することで、視聴者がオブジェクトの1連続映像が見やすいように映像処理を施す。
次に、図7に示す処理の詳細を説明する。図8は、図6に示す注目位置拡縮映像生成部202の入出力を示す図である。図8(1)は入力映像、図8(2)は出力映像、図8(3)パラメータ値関数を示している。図8(1)は、入力映像である各視点映像(時間0〜T秒)を示している。図8(1)において、表示枠1101は、映像で表示される部分であり表示部分の外は表示されない。表示枠1101の中だけ表示されるコンテンツが新たに作成できることを示している。図8(2)は、初視点の注目位置の拡大映像(時間0〜T/2秒)、終視点の注目位置の拡大からの全体映像(時間T/2〜T秒)、各視点の注目位置の拡大画像(時刻T/2)の画像を示している。
図8(1)の表示枠1101おいては、X軸左は−X/2、X軸右はX/2、X軸中心0、Y軸上は−Y/2、Y軸下はY/2、Y軸中心は0となる。この表示枠1101に被写体301と背景であるオブジェクト307が表示されている。このとき、各視点映像のパラメータは、左上XY軸=−X/2,−Y/2と右下XY軸=X/2,Y/2と映像時間T、X軸注目位置情報XSn、Y軸注目位置情報YSn、n視点番号となる。例えばカメラ台数4台の場合、初視点1台目は、X軸注目位置情報XS1、Y軸注目位置情報YS1である。また、終視点4台目は、X軸注目位置情報XS4、Y軸注目位置情報YS4である。
図8(2)において、表示枠1110は、X軸注目位置情報とY軸注目位置情報と拡縮パラメータpから算出される。表示枠1110は拡大表示を行うことにより、表示枠1111となることによってオブジェクト307が拡大され表示されることになる。パラメータ値p(t)とXSn(t)とYSn(t)は図8(3)で求めることができる。
この時の出力ファイルは以下の通りである。図8(2)出力ファイル映像について、拡縮パラメータが1〜pへ変化するときの初視点の注目位置の拡大映像(時間0〜T/2秒)は、切り取り画像左上XY軸=−X/(2×p(t))−XS1(t),−Y/(2×p(t))−YS1(t)と、切り取り画像右下XY軸=X/(2×p(t))−XS1(t),Y/(2×p(t))−YS1(t)である。これは、例えばカメラ台数4台の場合、初視点1台目のカメラのみX軸注目位置とY軸注目位置の拡大映像とする場合である。
また、拡縮パラメータがp〜1へ変化するときの終視点の注目位置の拡大からの全体映像(時間T/2〜T秒)は、切り取り画像左上XY軸=−X/(2×p(t))−XS4(t),−Y/(2×p(t))−YS4(t)と、切り取り画像右下XY軸=X/(2×p(t))−XS4(t),Y/(2×p(t))−YS4(t)である。これは、例えばカメラ台数4台の場合、終視点4台目のカメラのみX軸注目位置とY軸注目位置の拡大画面からの縮小映像とする場合である。
また、拡縮パラメータがpのときの210各視点の注目位置の拡大画像(時刻T/2)の画像は、切り取り画像左上XY軸=−X/(2×p)−XSn,−Y/(2×p)−Ysnと、切り取り画像右下XY軸=X/(2×p)−XSn,Y/(2×p)−Ysnである。これは、例えばカメラ台数4台の場合、各視点1と2と3と4台目のカメラから時刻T/2でX軸注目位置とY軸注目位置の拡大画像である。ここでnは視点番号である。
図8(3)において、横軸が時刻であり、時刻0〜時刻T/2〜時刻Tを表している。また、左側縦軸がパラメータ値p(t)であり、1〜pを表している。また、右側縦軸が注目位置情報XSn(t)及びYSn(t)であり、0〜XSn値及びYSn値を表しておる。なお、nは視点番号である。
関数の条件として、拡縮パラメータp(t)が1〜pまで変化する場合において、時刻t=<T/2のとき、p(t)=p×t/(T/2)と、Xsn(t)=XSn×t/(T/2)と、Ysn(t)=YSn×t/(T/2)である。
また、拡縮パラメータP(t)がp〜1まで変化する場合において、T/2<時刻t=<Tのとき、p(t)=2p−p×t/(T/2)と、Xsn(t)=2XSn−XSn×t/(T/2)と、ysn(t)=2YSn−YSn×t/(T/2)である。
また、拡縮パラメータがpの場合において、時刻t=T/2のとき、パラメータ値p(t)=pと、Xsn(t)= XSnと、ysn(t)=YSnである。
図9は、図6に示す注目位置回り込み映像生成部203の入出力を示す図である。図9(1)、(2)は入力画像、図9(3)は出力画像、図9(4)は関数を示している。図9(1)の入力画像は、n視点の注目位置の拡大画像に該当し、図9(2)の入力画像は、n+1視点の注目位置の拡大画像に該当する。図9(3)の出力画像は時間に依存して出力される画像であり、図9(1)と図9(2)の画像を合成した画像である。
図9(4)の関数は、画像のパラメータを示しており、横軸が時刻tで、時刻T/2+(n−1)×tp/(カメラ台数−1))から時刻T/2+n×tp/(カメラ台数−1))を範囲を示している。右側縦軸は、n+1視点画像パラメータ(時刻t)であり、0から1の範囲を示している。また、左側縦軸は、n視点画像パラメータ(時刻t)であり、1から0の範囲を示している。n番目とn+1番目の画像生成の条件は、時刻T/2+(n−1)×tp/(カメラ台数−1))<t<T/2+n×tp/(カメラ台数−1))であり、図9(4)のnの最大値はカメラ台数−1である。時間パラメータTpは短すぎても長すぎても連続回り込みに見えなくなるため適切に設定する必要がある。
ここで、カメラ4台で説明する。時間パラメータTpを3等分し、等分された区間を順に区間1〜区間3とすると以下のようになる。区間1:T/2<t<T/2+tp/3と、区間2:T/2+tp/3<t<T/2+tp×2/3と、区間3:T/2+tp×2/3<t<T/2+tpである。
次に、入力画像について説明する。図9(1)に示すn視点の注目位置の拡大画像(時刻T/2)の画像は、切り取り画像左上XY軸=−X/(2×p)−XSn,−Y/(2×p)−Ysnと、切り取り画像右下XY軸=X/(2×p)−XSn,Y/(2×p)−Ysnである。
また、図9(2)n+1視点の注目位置の拡大画像(時刻T/2)の画像は、切り取り画像左上XY軸=−X/(2×p)−XSn+1,−Y/(2×p)−Ysn+1と、切り取り画像右下XY軸=X/(2×p)−XSn+1,Y/(2×p)−Ysn+1である。これは、例えばカメラ台数4台の場合、各視点1と2と3と4台目のカメラから視点拡大画像 時刻T/2の画像を使う場合である。入力画像は、1台目と2台目、2台目と3台目、3台目と4台目の組み合わせがある。
次に、出力画像について説明する。図9(3)に示す出力画像は、ブレンド画像情報RGB(時刻t)=n視点の注目位置の拡大画像情報RGB×(1−n+1視点画像パラメータ(時刻t))+(n+1視点の注目位置の拡大画像情報RGB×(n+1視点画像パラメータ(時刻t)))である。ここでは、カメラ4台で説明する。隣りあうカメラの組み合わせは3となり、時間パラメータTpを3等分し、等分された区間を順に区間1〜区間3とする。区間1はカメラ1とカメラ2による合成とする。区間2はカメラ2とカメラ3による合成とする。区間3はカメラ3とカメラ4による合成とする。
出力される映像は、ブレンド画像情報RGB(時刻t)(図9(3)に示す出力画像)を順序化して映像生成する。初視点から終視点までの注目位置の拡大回り込み映像(時間T/2〜T/2+Tp秒)とする。このとき、区間1は、カメラ1とカメラ2による合成、区間2はカメラ2とカメラ3による合成、区間3はカメラ3とカメラ4による合成をつなげて、時間Tpの映像を1つ作る。
図10は、連続映像コンテンツ生成部204が出力する全体映像を生成する動作を示す説明図である。図10において、横軸は、時間であり、時刻0〜時刻T/2〜時刻T/2+Tp〜時刻T+Tpを示している。縦軸は、拡縮パラメータpであり、1〜pの範囲を示している。
連続映像コンテンツ生成部204の入力は以下の通りである。拡縮パラメータが1〜pに変化する間に相当する初視点の注目位置の拡大映像(例えばカメラ台数4台の場合、初視点1台目のカメラのみ拡大映像)と、拡縮パラメータがp〜1に変化する間に相当する終視点の注目位置の拡大からの全体映像(例えばカメラ台数4台の場合、終視点4台目のカメラのみ拡大画面からの縮小映像)と、拡縮パラメータが1の間に相当する初視点から終視点までの注目位置の拡大回り込み映像である。
連続映像コンテンツ生成部204の出力は以下の通りである。出力される連続映像は、以下である。拡縮パラメータが1〜pに変化する間に相当する初視点の注目位置の拡大映像(時間0〜T/2秒)と、拡縮パラメータが1の間に相当する初視点から終視点までの注目位置の拡大回り込み映像(時間T/2〜T/2+Tp秒)と、拡縮パラメータがp〜1に変化する間に相当する終視点の注目位置の拡大からの全体映像(時間T/2+Tp〜T+Tp秒)を結合した1つの映像である。
前述した説明においては、場所や会場においてカメラを多く設置できない場合や、汎用の編集装置の入力インタフェースも物理的な定数量に限られることを鑑み、被写体に対し90°に5台以下の少ないカメラ配置やファイル入力例を説明した。ただし、被写体に対し360°全体に覆うカメラ配置数やファイル入力数が増やすことが可能である設置条件や大型機器使用の場合においても同様の方法を適用することが可能である。
また、カメラ配置を横に並べて配置している例を説明したが、縦に並べて配置する場合や、被写体の真下や真上に配置するような下側や上側からの配置であっても同様の方法を適用することが可能となる。
また、全天周をとれる360°カメラ入力から縦横表示する映像に変換できる場合にも、同様の方法が適用可能である。
以上説明したように、被写体を中心に時刻同期して撮影する複数のカメラの映像を入力し、被写体の回り込み映像を出力する映像編集装置において、撮影された映像コンテンツの被写体をより拡大して回り込み連続性をもった映像作成や他のオブジェクトを拡大して回り込み連続性をもった映像の自動生成を行うことができる。
特に、広い範囲をフォローして記録もれがないことを目指し、被写体に位置を合わせ、少ない数のカメラや少ない数の映像ファイル(課題1)から回り込み映像を出力する際に、各カメラと背景の距離の違いが大きいため動き変化や、映像雑音が大きく、視聴者が見づらくなってしまうこと(課題2)を解決することができる。また、撮影者と違う観点の表現を行いたい編集者が対象オブジェクトを拡大して回り込み連続性をもった映像作成を行う際にも、各カメラと他の背景の距離の違いが大きいため動き変化や、映像雑音が大きく、視聴者が見づらくなってしまうこと(課題3)を解決することができる。
この構成によれば、被写体をより拡大するために、拡縮パラメータ、時間パラメータを入力し、拡縮パラメータから初視点の拡大映像生成と終視点の拡大からの縮小映像生成と各視点の拡大画像を生成し、初視点から終視点の拡大画像の時間に依存した中間画像生成と順序化して映像生成を行い、中心の被写体を拡大し、各視点の拡大の連続性のある1シーン映像を生成し、さらに被写体を縮小し、被写体の連続性のある1シーン映像を自動生成して出力することを実現することで、動き変化や映像雑音が大きい背景を隠し、動き変化や映像雑音が小さい被写体の回り込み映像を表示することで、連続性のある1シーン映像を見やすくすることができる。
また、撮影者が被写体を中心に時刻同期して撮影された少ない数の映像ファイルを入力するとともに、他のオブジェクトを拡大するため、拡縮パラメータ、時間パラメータ、新たに各画像注目位置情報を入力し、各画像注目位置情報と拡縮パラメータから初視点の拡大映像生成と、各画像注目位置情報と拡縮パラメータから終視点の拡大からの縮小映像生成と、各画像注目位置情報と拡縮パラメータから各視点の拡大画像を生成し、初視点から終視点の拡大画像の時間に依存した中間画像生成と順序化して映像生成を行い、他のオブジェクト中心に拡大し、各視点の拡大の連続性のある1シーン映像を生成し、さらにオブジェクトを縮小し、オブジェクトの連続性のある1シーン映像を生成して出力するを実現することで、対象オブジェクトへの注目位置修正し拡大回り込み映像表示を行い、動き変化や、映像雑音が大きい他の背景を隠し、動き変化や映像雑音が小さい対象オブジェクトを拡大回り込み表示することで連続性のある1シーン映像を見やすくすることができる。
また、被写体に対し角度90°に5台以下設置で、広い範囲をフォローして記録もれがないことを目指した映像に対して、一連の映像処理を施し、各カメラと背景の距離の違いが大きいため動き変化や、映像雑音が大きい背景を隠し、動き変化や、映像雑音が小さい被写体の回り込み映像を表示することで、視聴者が見やすくすることができる。
また、編集者の意図により、対象オブジェクトに注意(視線)を持っていくことを狙い注目位置修正と拡縮による一連の映像処理を施し、少ない映像ファイル数である実施例として被写体に対し角度90°に5台以下で、広い範囲をフォローして記録もれがないことを目指した映像に対して、各カメラと他の背景の距離の違いが大きいため動き変化や、映像雑音が大きい他の背景を隠し、動き変化や映像雑音が小さいオブジェクトを回り込みさせた映像を表示することで、視聴者が見やすくすることができる。
前述した実施形態における被写体映像編集装置101、注目位置映像編集装置201の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、PLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。
多視点カメラシステムを使用して生成した回り込み映像を視聴者が見やすいように編集することが不可欠な用途に適用できる。
101・・・被写体映像編集装置、102・・・被写体拡縮映像生成部、103・・・被写体回り込み映像生成部、104・・・連続映像コンテンツ生成部、201・・・注目位置映像編集装置、202・・・注目位置拡縮映像生成部、103・・・注目位置回り込み映像生成部、104・・・連続映像コンテンツ生成部

Claims (5)

  1. 被写体を取り囲むよう配置された多視点のカメラによって撮影された映像を前記カメラの並びに沿って切り替えることで、あたかも前記カメラが前記被写体を回り込んだときに得られる映像である回り込み映像を出力する映像編集装置であって、
    拡縮パラメータを1から所定値まで変化させて、多視点の前記カメラのうちの初視点の前記カメラで撮影した前記映像に映っている前記被写体を拡大した前記初視点の拡大映像を出力する第一の被写体拡大映像出力手段と、
    前記拡縮パラメータを前記所定値から1まで変化させて、多視点の前記カメラのうちの終視点の前記カメラで撮影した前記映像に映っている前記被写体の前記終視点の拡大画面からの縮小映像を出力する第二の被写体拡大映像出力手段と、
    前記拡縮パラメータが前記所定値のとき、前記カメラで撮影した前記映像に映っている前記被写体を拡大した各視点拡大画像を出力する第三の被写体拡大映像出力手段と、
    前記各視点拡大画像を用いて、前記初視点から前記終視点までの拡大された前記回り込み映像を生成して出力する回り込み映像生成手段と、
    前記初視点の拡大映像、拡大された前記回り込み映像、および前記終視点の拡大画面からの縮小映像から、連続映像コンテンツを生成するコンテンツ生成手段と
    を備え
    前記回り込み映像生成手段は、与えられた時間パラメータによって時間区間を等分し、等分されたそれぞれの前記時間区間において、隣り合う前記カメラによって撮影された前記映像を合成することにより前記回り込み映像を生成する、
    映像編集装置。
  2. 被写体を取り囲むよう配置された多視点のカメラによって撮影された映像を前記カメラの並びに沿って切り替えることで、あたかも前記カメラが前記被写体を回り込んだときに得られる映像である回り込み映像を出力する映像編集装置であって、
    拡縮パラメータを1から所定値まで変化させて、多視点の前記カメラのうちの初視点の前記カメラで撮影した前記映像に映っている注目位置を拡大した前記初視点の拡大映像を出力する第一の注目位置拡大映像出力手段と、
    前記拡縮パラメータを前記所定値から1まで変化させて、多視点の前記カメラのうちの終視点の前記カメラで撮影した前記映像に映っている前記注目位置の前記終視点の拡大画面からの縮小映像を出力する第二の注目位置拡大映像出力手段と、
    前記拡縮パラメータが前記所定値のとき、前記カメラで撮影した前記映像に映っている前記注目位置を拡大した各視点拡大画像を出力する第三の注目位置拡大映像出力手段と、
    前記各視点拡大画像を用いて、前記初視点から前記終視点までの拡大された前記回り込み映像を生成して出力する回り込み映像生成手段と
    前記初視点の拡大映像、拡大された前記回り込み映像、および前記終視点の拡大画面からの縮小映像から、連続映像コンテンツを生成するコンテンツ生成手段と
    を備え
    前記回り込み映像生成手段は、与えられた時間パラメータによって時間区間を等分し、等分されたそれぞれの前記時間区間において、隣り合う前記カメラによって撮影された前記映像を合成することにより前記回り込み映像を生成する、
    映像編集装置。
  3. 被写体を取り囲むよう配置された多視点のカメラによって撮影された映像を前記カメラの並びに沿って切り替えることで、あたかも前記カメラが前記被写体を回り込んだときに得られる映像である回り込み映像を出力する映像編集装置が行う映像編集方法であって、
    拡縮パラメータを1から所定値まで変化させて、多視点の前記カメラのうちの初視点の前記カメラで撮影した前記映像に映っている前記被写体を拡大した前記初視点の拡大映像を出力する第一の被写体拡大映像出力ステップと、
    前記拡縮パラメータを前記所定値から1まで変化させて、多視点の前記カメラのうちの終視点の前記カメラで撮影した前記映像に映っている前記被写体の前記終視点の拡大画面からの縮小映像を出力する第二の被写体拡大映像出力ステップと、
    前記拡縮パラメータが前記所定値のとき、前記カメラで撮影した前記映像に映っている前記被写体を拡大した各視点拡大画像を出力する第三の被写体拡大映像出力ステップと、
    前記各視点拡大画像を用いて、前記初視点から前記終視点までの拡大された前記回り込み映像を生成して出力する回り込み映像生成ステップと、
    前記初視点の拡大映像、拡大された前記回り込み映像、および前記終視点の拡大画面からの縮小映像から、連続映像コンテンツを生成するコンテンツ生成ステップと
    を有し、
    前記回り込み映像生成ステップでは、与えられた時間パラメータによって時間区間を等分し、等分されたそれぞれの前記時間区間において、隣り合う前記カメラによって撮影された前記映像を合成することにより前記回り込み映像を生成する、
    映像編集方法。
  4. 被写体を取り囲むよう配置された多視点のカメラによって撮影された映像を前記カメラの並びに沿って切り替えることで、あたかも前記カメラが前記被写体を回り込んだときに得られる映像である回り込み映像を出力する映像編集装置が行う映像編集方法であって、
    拡縮パラメータを1から所定値まで変化させて、多視点の前記カメラのうちの初視点の前記カメラで撮影した前記映像に映っている注目位置を拡大した前記初視点の拡大映像を出力する第一の注目位置拡大映像出力ステップと、
    前記拡縮パラメータを前記所定値から1まで変化させて、多視点の前記カメラのうちの終視点の前記カメラで撮影した前記映像に映っている前記注目位置の前記終視点の拡大画面からの縮小映像を出力する第二の注目位置拡大映像出力ステップと、
    前記拡縮パラメータが前記所定値のとき、前記カメラで撮影した前記映像に映っている前記注目位置を拡大した各視点拡大画像を出力する第三の注目位置拡大映像出力ステップと、
    前記各視点拡大画像を用いて、前記初視点から前記終視点までの拡大された前記回り込み映像を生成して出力する回り込み映像生成ステップと
    前記初視点の拡大映像、拡大された前記回り込み映像、および前記終視点の拡大画面からの縮小映像から、連続映像コンテンツを生成するコンテンツ生成ステップと
    を有し、
    前記回り込み映像生成ステップでは、与えられた時間パラメータによって時間区間を等分し、等分されたそれぞれの前記時間区間において、隣り合う前記カメラによって撮影された前記映像を合成することにより前記回り込み映像を生成する、
    映像編集方法。
  5. コンピュータを、請求項1または2に記載の映像編集装置として機能させるための映像編集プログラム。
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