JP6971624B2 - 情報処理装置、制御方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、撮影画像の伝送のための通信帯域が不足することを抑制することを目的とする。
<第1の実施形態>
まず、第1の実施形態を説明する。
図1は、画像処理システム100の構成の一例を示す図である。本実施形態では、競技場(スタジアム)やコンサートホール等の施設に、複数のカメラおよび複数のマイクを設置する場合を例に挙げて説明する。画像処理システム100は、複数のカメラおよび複数のマイクを用いて、撮影および集音を行う。画像処理システム100は、センサシステム110a〜110z、画像コンピューティングサーバ200、コントローラ300、スイッチングハブ180、およびエンドユーザ端末190を有する。本実施形態では、例えば、画像処理システム100により情報処理システムの一例が実現される。
本実施形態において、特別な説明がない場合には、センサシステム110a〜110zの26セットを区別せず、センサシステム110と記載する。各センサシステム110内の装置やネットワークについても同様に、特別な説明がない場合には、これらを区別せず、マイク111、カメラ112、雲台113、カメラアダプタ120、ネットワーク170と記載する。
尚、複数のセンサシステム110の接続形態は、デイジーチェーンに限定されない。例えば、スター型のネットワークを用いて良い。スター型のネットワークを用いる場合、全てのセンサシステム110a〜110zがスイッチングハブ180に接続される。この場合、スイッチングハブ180を経由してセンサシステム110a〜110z間のデータ送受信が行われる。
尚、本実施形態では、カメラ112a〜112zとカメラアダプタ120a〜120zとが分離された構成を例に挙げて示す。しかしながら、これらは、同一筺体で一体化されていても良い。その場合、マイク111a〜111zは、カメラアダプタ120a〜120zと一体化されたカメラ112a〜112zに内蔵されていても良いし、カメラ112a〜112zの外部に接続されていても良い。
このように、画像処理システム100は、映像収集ドメイン、データ保存ドメイン、および映像生成ドメインという3つの機能ドメインを有する。映像収集ドメインは、センサシステム110a〜110zを含む。データ保存ドメインは、データベース250、フロントエンドサーバ230、およびバックエンドサーバ270を含む。映像生成ドメインは、仮想カメラ操作UI330およびエンドユーザ端末190を含む。尚、画像処理システム100の構成は、このような構成に限定されない。例えば、仮想カメラ操作UI330が直接センサシステム110a〜110zから画像データを取得する事も可能である。しかしながら、本実施形態では、センサシステム110a〜110zから直接画像データを取得する方法ではなく、映像収集ドメインと映像生成ドメインとの間にデータ保存ドメインを配置する。具体的に、フロントエンドサーバ230は、センサシステム110a〜110zで生成された画像データ、音声データ、およびそれらのデータのメタ情報を、データベース250の共通スキーマおよびデータ型に変換する。
次に、本実施形態におけるカメラアダプタ120の機能ブロックの一例について図2を利用して説明する。図2は、カメラアダプタ120の機能的な構成の一例を示す図である。尚、カメラアダプタ120の機能ブロック間でのデータの流れの詳細は図3を用いて後述する。
ネットワークアダプタ6110は、データ送受信部6111および時刻制御部6112を有する。
データ送受信部6111は、ネットワーク170、291、310aを介して、他のカメラアダプタ120、フロントエンドサーバ230、タイムサーバ290、および制御ステーション310とデータ通信を行う。例えば、データ送受信部6111は、カメラ112により撮影された画像から前景背景分離部6131により分離された前景画像と背景画像とを、別のカメラアダプタ120に対して出力する。前景画像および背景画像の出力先となるカメラアダプタ120は、画像処理システム100内のカメラアダプタ120のうち、予め定められた順序において当該カメラアダプタ120の次の順序のカメラアダプタ120である。各カメラアダプタ120が前景画像と背景画像とを出力することで、複数の視点から撮影された前景画像と背景画像に基づいて仮想視点画像が生成される。尚、撮影画像から分離された前景画像を出力して背景画像は出力しないカメラアダプタ120が存在しても良い。また、前景画像と背景画像との分離は後述する画像コンピューティングサーバ200の内部で行っても良い。
時刻同期制御部6121は、IEEE1588規格のPTP(Precision Time Protocol)に準拠し、タイムサーバ290と時刻同期に係わる処理を行う機能を有する。尚、時刻同期を行うためのプロトコルは、PTPに限定されず、他の同様のプロトコルを利用して時刻同期を行っても良い。
画像処理部6130は、カメラ制御部6141の制御によりカメラ112が撮影した画像データに対して処理を行う機能を有し、以下の機能部を有する。
カメラ制御部6141は、カメラ112と接続し、カメラ112の制御、カメラ112で撮影された画像データの取得、同期信号の提供、および時刻設定等を行う機能を有する。
同期信号の提供は、時刻同期制御部6121で得られる、タイムサーバ290と同期した時刻を利用し、撮影タイミング(制御クロック)をカメラ112に提供することで行われる。
時刻設定は、時刻同期制御部6121で得られる、タイムサーバ290と同期した時刻を、例えばSMPTE12Mのフォーマットに準拠したタイムコードで提供することで行われる。これにより、カメラ112から受け取る画像データに、カメラ制御部6141から提供されるタイムコードが付与されることになる。尚、タイムコードのフォーマットはSMPTE12Mに限定されず、他のフォーマットであっても良い。また、カメラ制御部6141は、カメラ112に対するタイムコードの提供をせず、カメラ112から受け取った画像データに自身がタイムコードを付与しても良い。
雲台制御部6143は、雲台113と接続し、雲台113の制御を行う機能を有する。雲台113の制御には、例えば、パン・チルト制御や、雲台113の状態の取得等が含まれる。
本実施形態の画像処理システム100においては、前景画像および背景画像が、デイジーチェーンで接続された複数のカメラアダプタ120間を伝送してフロントエンドサーバ230に入力される。ここで、撮影画像内で前景領域が極端に多くなる場合には、伝送される前景画像のデータ量が膨大になる。
図4は、カメラアダプタ120a、120bおよび120c間のデータの流れの一例を示す図である。カメラアダプタ120aとカメラアダプタ120bとが相互に接続され、カメラアダプタ120bとカメラアダプタ120cとが相互に接続される。また、カメラアダプタ120bにはカメラ112bが接続されており、カメラアダプタ120cは、フロントエンドサーバ230と相互に接続される。以下に、カメラアダプタ120bの画像処理部6130のデータ出力処理の一例を説明する。
データ選択処理部6132は、前景背景分離部6131から出力されるデータのデータ量を取得する(S5001)。次に、データ選択処理部6132は、カメラアダプタ120aから送信されるデータ6721のデータ量を帯域監視部6123から取得する(S5002)。次に、データ選択処理部6132は、S5001、S5002で取得したデータ量に基づいて、カメラアダプタ120cへ出力するデータのデータ量を導出する(S5003)。
本実施形態では、データ選択処理部6132は、S500において、前記伝送対象データのデータ量が閾値を超えるか否かを判定する。また、S5004でYesの場合が、前記伝送対象データのデータ量が閾値を超える場合の一例であり、S5004でNoの場合が、前記伝送対象データのデータ量が閾値を超えない場合の一例である。また、例えば、伝送帯域制約量により、閾値の一例が実現される。
選択設定が、圧縮処理を行う設定を示す場合、データ選択処理部6132は、画像データに対して圧縮処理を行って伝送部6120に出力する処理を行う(S5011)。伝送部6120は、ネットワークアダプタ6110を介して、S5011で処理されたデータの送信を行う。データ選択処理部6132は、通常は可逆圧縮を行い画像データのデータ量を削減するが、S5003で導出されたデータ量が、予め指定された伝送帯域制約量を超える場合、圧縮率を上げるために非可逆圧縮に切り替えてデータ量を削減する。非可逆圧縮が行われた場合、データ選択処理部6132は、元画像に復元するための情報(例えば非圧縮画像)をメタ情報と共に記憶部6133に記憶する(S5012)。元画像に復元するための情報はこれに限定されず、非可逆圧縮を行った結果、その劣化を補正するデータを符号化した情報でも構わない。また、データ選択処理部6132は、可逆圧縮した画像を記憶部6133に記憶しても良い。
まず、図7を用いて、データ選択処理部6132で導出したデータが、予め指定された伝送帯域制約量Nを超えるため、フレームレートを4分の1に落としてデータを送信する場合を例に挙げて、データベース250に送信されるデータの変化の一例を説明する。尚、本説明は、図5のS5006で、S5007の処理が選定された場合の処理の説明である。図7において、A・B・C・Dはセンサシステム110を表し、t1・t2・t3・t4・t5は時刻を表す。丸は時刻t1〜t5でカメラ112により撮影されたフレームのデータを表す。
また、本実施形態では、デイジーチェーンで接続されたネットワーク170を例に挙げて説明した。しかしながら、カメラアダプタ120の接続形態は、デイジーチェーン接続に限定されない。例えば、スター型のネットワークでも各センサシステム110から出力されるデータのデータ量を制限する必要がある場合にも適用可能である。例えば、フロントエンドサーバ230のネットワークから入力するデータの帯域に上限がある場合や、データベース250で入力するデータの帯域に上限がある場合等が考えられる。この場合、上流からのデータのデータ量を帯域監視部6123で監視する必要がなくなるだけの違いで、前述したデイジーチェーン接続された場合と同様に、本実施形態の手法を適用することが可能である。
次に、第2の実施形態を説明する。第1の実施形態では、センサシステム110毎に通信帯域を監視して、送信する通信帯域に空きがあるときに送信するデータを決定する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、記憶部6133に記憶されたデータ容量に対して、通信帯域の空きが少ない場合には、送信するデータの優先順位を指示し、優先度の高いデータから送信したい場合がある。本実施形態では、このような場合について説明する。このように本実施形態と、第1の実施形態とは、データ選択処理部6132により、伝送部6120へ出力するデータのデータ量が伝送帯域制約量Nを超えない(S5004でNo)と判定される場合の処理が主として異なる。従って、本実施形態の説明において、第1の実施形態と同一の部分については、図1〜図8に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
このようにしてコントローラ300で決定されたシーン情報が、ネットワーク310a、180a、170を経由してセンサシステム110内のデータ選択処理部6132に通知される。
本実施形態では、データ選択処理部6132が、シーン情報を取得する。
本発明は、前述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (19)
- 情報処理装置であって、
撮影装置が被写体を撮影することにより得られる撮影画像に基づいて、仮想視点画像の生成に使用される画像データを生成する生成手段と、
前記情報処理装置に接続される第1の他の情報処理装置から、前記仮想視点画像の生成に使用される画像データを取得する取得手段と、
前記情報処理装置と接続される第2の他の情報処理装置に対するデータの伝送が伝送帯域により制限される場合、前記生成手段により生成される画像データと、前記取得手段により取得される画像データとを含む伝送対象データのデータ量を削減する処理を行う処理手段と、
前記処理手段によりデータ量を削減する処理が行われた前記伝送対象データを、前記第2の他の情報処理装置に伝送する伝送手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。 - 前記処理手段は、データの伝送が伝送帯域により制限される場合として、前記伝送対象データのデータ量が前記伝送帯域に基づく閾値よりも大きい場合、当該伝送対象データを削減する処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記処理手段は、データの伝送が伝送帯域により制限される場合、前記伝送対象データを削減する処理を行い、削減した前記伝送対象データを元の伝送対象データに近づけるためのデータを記憶手段に記憶し、
前記伝送手段は、前記処理手段によりデータ量を削減する処理が行われた伝送対象データを伝送した後に、データの伝送が伝送帯域により制限されない状態になった場合、前記伝送対象データと、前記記憶手段により記憶されたデータの少なくとも一部とを含むデータを、前記第2の他の情報処理装置に伝送することを特徴とする請求項1または2に記載の情報処理装置。 - 前記処理手段によりデータ量を削減する処理が行われた前記伝送対象データを元の前記伝送対象データに近づけるためのデータは、前記伝送対象データのフレームの少なくとも一部、又は、前記伝送対象データの画素の少なくとも一部を含むことを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。
- 前記処理手段は、データ量を削減する処理として、前記伝送対象データの中から前記第2の他の情報処理装置に伝送するデータを選択する処理を行うことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の情報処理装置。
- 前記処理手段は、フレームごと、画素ごと、またはオブジェクトに基づいて定まる領域ごとに、前記伝送対象データの中から、前記第2の他の情報処理装置に伝送するデータを選択する処理を行うことを特徴とする請求項5に記載の情報処理装置。
- 前記処理手段は、前記伝送対象データのうち選択されなかったデータを記憶手段に記憶することを特徴とする請求項5または6に記載の情報処理装置。
- 前記処理手段は、データ量を削減する処理として、前記伝送対象データを圧縮する処理を行うことを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の情報処理装置。
- 前記処理手段は、前記伝送対象データを圧縮する処理が行われる際の圧縮率よりも低い圧縮率で圧縮された前記伝送対象データ、または、前記伝送対象データを圧縮する処理が行われる前の前記伝送対象データを、記憶手段に記憶することを特徴とする請求項8に記載の情報処理装置。
- 前記記憶手段により記憶されたデータに含まれるデータを特定する特定手段と、
前記記憶手段により記憶されたデータから、前記特定手段により特定されるデータを選択する選択手段と、を有し、
前記伝送手段は、前記選択手段により選択されたデータを伝送することを特徴とする請求項3,4,7及び9の何れか1項に記載の情報処理装置。 - 前記特定手段は、データが得られた時刻情報またはデータの識別情報に基づいてデータを特定することを特徴とする請求項10に記載の情報処理装置。
- 前記特定手段は、前記記憶手段により記憶されたデータに含まれる複数のデータを特定することを特徴とする請求項10または11に記載の情報処理装置。
- 前記特定手段は、前記記憶手段により記憶されたデータに対する優先順位を示す情報に基づいてデータを特定することを特徴とする請求項10〜12の何れか1項に記載の情報処理装置。
- 前記第2の他の情報処理装置に対するデータの伝送が伝送帯域により制限されるかを判定する判定手段を有することを特徴とする請求項1〜13の何れか1項に記載の情報処理装置。
- 前記情報処理装置、前記第1の他の情報処理装置、及び、前記第2の他の情報処理装置は、デイジーチェーン接続されることを特徴とする請求項1〜14の何れか1項に記載の情報処理装置。
- 前記仮想視点画像を生成するための画像データは、前記撮影画像に基づいて生成される前景画像を含むことを特徴とする請求項1〜15の何れか1項に記載の情報処理装置。
- 請求項1〜16の何れか1項に記載の情報処理装置と、
前記仮想視点画像に係る仮想視点を設定する設定手段と、
前記情報処理装置により伝送される前記伝送対象データと、前記設定手段により設定された仮想視点とに基づいて、前記仮想視点画像を生成する生成手段と、
を有することを特徴とする情報処理システム。 - 情報処理装置が行う制御方法であって、
撮影装置が被写体を撮影することにより得られる撮影画像に基づいて、仮想視点画像の生成に使用される画像データを生成する生成工程と、
前記情報処理装置に接続される第1の他の情報処理装置から、前記仮想視点画像の生成に使用される画像データを取得する取得工程と、
前記情報処理装置と接続される第2の他の情報処理装置に対するデータの伝送が伝送帯域により制限される場合、前記生成工程において生成される画像データと、前記取得工程において取得される画像データとを含む伝送対象データのデータ量を削減する処理を行う処理工程と、
前記処理工程においてデータ量を削減する処理が行われた前記伝送対象データを、前記第2の他の情報処理装置に伝送する伝送工程と、
を有することを特徴とする制御方法。 - 請求項1〜16の何れか1項に記載の情報処理装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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