JPWO2007116784A1 - 映像表示方法及び映像システム - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、ビデオカメラで撮影した映像(動画)を合成してパノラマ映像を制作するためには、各方向に向けた複数台のビデオカメラで同時に撮影した映像を合成して制作する以外に他に方法がなかった。
介在する拘束条件とは、映像収録に複数のビデオカメラを必要とすること、及びこの収録映像を表示するための映像表示画面は、映像収録用ビデオカメラの撮影方向に一致させた各方向に配置されなければならないことである。
したがって、本発明の目的は、1台の映像収録用ビデオカメラで撮影した映像データを使用するだけで、複数の位置に任意に配置された映像表示画面に、その配置位置に対応した、視覚的に違和感のない最適な映像場面を、一体的に表示可能とする映像システムを提供することにある。
本発明にかかる映像表示方法の一形態によれば、ビデオカメラを移動させて撮影した映像データを重層的に使用して、複数の位置に任意に配置された映像表示画面に、各配置位置に対応した映像場面を、各々同期して連続的に表示する。
また、本発明にかかる映像表示方法の他の形態によれば、ビデオカメラを移動させて撮影した映像データを重層的に使用して、該ビデオカメラの移動に同調する速度で任意の位置間隔で移動する複数の映像表示画面に、各移動位置に対応した映像場面を、各々同期して連続的に表示する。
また、本発明にかかる映像表示方法の他の形態によれば、ビデオカメラを移動させて撮影した映像データを重層的に使用して、該ビデオカメラの移動に同調する速度で任意の位置間隔で移動する複数の映像表示画面に、各移動位置に対応した映像場面の静止画像を、各々同期して連続的に表示するとともに、任意の位置に配置された映像表示画面に、配置位置に対応した映像場面を同時に表示する。
また、本発明にかかる映像表示方法の一形態によれば、別々の方向に向けた複数のビデオカメラを、撮影方向に交差する軸を中心に同時に同軸で回転させて撮影した回転パノラマ映像の各々のビデオカメラ個別の映像データを並列に使用することを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる映像記録媒体の一形態によれば、前記の映像表示方法に基づいて編集された映像データが格納されていることを特徴とする。
また、本発明にかかる映像システムの一形態によれば、前記の映像表示方法に基づく映像データの編集処理手続きがコンピュータシステムの演算処理装置にプログラムされ、前記ビデオカメラを移動させて撮影した映像データを該映像データが格納された映像記録媒体を介して前記コンピュータシステムに入力することで、前記編集処理手続きが自動的にプログラム実行され、編集映像データが複数の映像表示画面に出力表示されることを特徴とする。
また、本発明にかかる映像システムの一形態によれば、前記の映像表示方法に基づく映像データの編集処理手続きがコンピュータシステムの演算処理装置にプログラムされ、前記ビデオカメラを移動させて撮影した映像データを直接に前記コンピュータシステムに入力することで、前記編集処理手続きが自動的にプログラム実行され、編集映像データが複数の映像表示画面に撮影とリアルタイムで出力表示されることを特徴とする。
また、本発明にかかる映像システムの一形態によれば、前記画面用窓枠が画面方向に向かって該画面には至らない幅で伸びる折り返し壁を有し、該折り返し壁で囲まれる空間により前記窓が形成されていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる映像システムの一形態によれば、視覚的に違和感のない連続した映像を表示すべく、接近して配置された前記映像表示画面に発生する互いの重複映像範囲を、前記画面用窓枠を用いて遮蔽したことを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる映像システムの一形態によれば、視覚的に違和感のない連続した映像を表示すべく、接近して配置された前記映像表示画面に発生する互いの重複映像範囲を、重層的に使用される前記映像データにおける互いの映像位相を調整することで解消する映像位相調整手段を備えることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる映像システムの一形態によれば、前記映像表示画面が映像表示手段の画面上に構築されたサブ画面で構成されることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる映像システムの一形態によれば、前記映像表示画面の各々が、映像表示手段の画面上にデザイン表示された複数の画面用窓枠の内側に各々対応して嵌め込まれた状態に構成されることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる映像撮影装置の一形態によれば、ビデオカメラを回転移動させて撮影した映像データを得るように、ビデオカメラの撮影機能に回転機能を備えるとともに、前記の映像システムの構成を備えることを特徴とする。
2 ビデオカメラ
3 ビデオカメラ回転駆動部
11〜18 映像表示画面
40 映像表示手段
41 映像表示画面
42 画面用窓枠
70 スペース
100 映像撮影手段
200 映像記録手段
300 映像制御手段
400 映像表示手段
500 映像撮影手段の設定部
600 映像制御手段の設定部
700 映像表示手段の調整部
100は映像撮影手段であり、映像を撮影するビデオカメラ装置、そのビデオカメラを移動させるための移動装置等で構成される。
200は映像記録手段であり、映像撮影手段100で撮影された映像データを記録・保存する装置、及びその映像データを格納する記録媒体等(ハードディスク、磁気テープ、フロッピ、CD、DVD等)で構成される。
300は映像制御手段であり、映像記録手段200で記録・保存された映像データを配置された映像表示画面の個数に応じて重層的に再生し、かかる映像表示画面の配置状況に応じた再生映像位相の制御を行い、表示映像再生データを各々の映像表示画面に配信するコンピュータ装置等のデータ制御装置で構成される。
400は映像表示手段であり、映像制御手段300によって配信された表示映像再生データで映像表示される映像表示画面を構成するブラウン管テレビ、液晶テレビ、PDPテレビ、プロジェクションテレビ、プロジェクター装置等で構成される。
600は映像制御手段の設定部であり、映像制御手段300におけるコンピュータ装置等の制御装置に、映像表示画面の配置データや再生映像位相データを入力したり、表示された映像場面を調整する調整映像位相データ等の入力を行う。
700は映像表示手段の調整部であり、視覚的に違和感のない安定した映像を表示するために、映像表示手段400における各々の映像表示画面に再生表示された映像場面のバランスを調整したり、隣接した映像表示画面に発生する重複映像の解消等を行うべく、映像制御手段の設定部600に調整映像位相データの調整量をフィードバックする。
1はパノラマビュー、2はビデオカメラ、3はビデオカメラ回転駆動部である。ビデオカメラ回転駆動部3によって、撮影方向(水平方向)に直交する回転軸(鉛直回転軸)を中心にしてビデオカメラ2を所定の等速度で回転できる。このビデオカメラ2とビデオカメラ回転駆動部3によって、図1に示した映像撮影部100が構成されている。ビデオカメラ2の回転速度は自由に調整できる。
これによれば、1台のビデオカメラによって回転パノラマ映像の撮影を行い、その映像データを得ることができる。
1はパノラマビュー、2は第1のビデオカメラ、3はビデオカメラ回転駆動部、4は第2のビデオカメラである。ビデオカメラ回転駆動部3によって、2台のビデオカメラ2、4を同時に回転できる構成になっている。
これによれば、2台のビデオカメラ2、4によって回転パノラマ映像の撮影を行い、2つのビデオカメラ2、4個別の映像データを同時に得ることができる。さらにビデオカメラの台数は2個に限られず、本映像システムの運用状況によって、さらに多くの台数が使用される。
11、12、13、14、15、16、17及び18は映像表示画面である。θは回転パノラマ映像の映像位相(及び映像表示画面の配置位相)を示す。Tは回転パノラマ映像の映像データにおける各映像位相場面の再生表示スタート時刻を示す。また、Vは回転パノラマ映像の回転方向を示す。
なお、各々の映像表示画面の配置は説明を容易にするために、45度間隔でサークル状に配置し、回転パノラマ映像の各々の映像位相θ、及び映像データにおける各映像位相場面の再生表示スタート時刻Tは、ビデオカメラの回転速度を60分/回とした場合の数値を示している。
映像表示画面11に再生表示される回転パノラマ映像の映像データの映像位相場面を基準スタート場面とすれば、映像表示画面12には、同じ回転パノラマ映像の映像データを使用して、基準スタート場面から7.5分前の映像位相場面から再生表示をスタートさせ、映像表示画面13には、同じ回転パノラマ映像の映像データを使用して、基準スタート場面から15分前の映像位相場面から再生表示をスタートさせ、以下同様に、同じ回転パノラマ映像の映像データを使用して、基準スタート場面から、22.5分前、30分前、37.5分前、45分前、52.5分前の映像位相場面から再生表示をスタートさせる。
本映像システムの利用者は、全方位の回転パノラマ映像の映像場面を同時に見ることで、各々の映像表示画面に表示される映像場面は、実際には撮影時刻における時間差があるものの、あたかもその各々の映像表示画面の配置方向に向けて、複数のビデオカメラで同時に撮影された映像が表示されているように感じるのである。
さらに換言すれば、本映像システムでは、映像表示画面の数よりも少ない数の映像データを重複的に用い、複数の映像が違和感なく合成されて、一体化された映像を得ることができるという特徴がある。
その形態例を、図5に基づいて以下に詳細に説明する。
21、22、23及び24は、第1のビデオカメラ2の撮影データを使用して表示する映像表示画面であり、31、32、33及び34は、第2のビデオカメラ4の撮影データを使用して表示する映像表示画面である。
θ1は第1のビデオカメラ2の回転パノラマ映像の映像位相を示し、T1は第1のビデオカメラ2の映像データを使用して表示する映像表示画面の再生表示スタート時刻を示す。θ2は第2ビデオカメラ4の回転パノラマ映像の映像位相を示し、T2は第2のビデオカメラ4の映像データを使用して表示する映像表示画面の再生表示スタート時刻を示す。また、Vは回転パノラマ映像の回転方向を示している。
なお、各々の映像表示画面の配置は説明を容易にするために、45度間隔でサークル状に配置し、回転パノラマ映像の各々の映像位相θ1、θ2及び映像データにおける各映像位相場面の再生表示スタート時刻T1、T2は、180度異なった方向に向けた2台のビデオカメラ2、4を同時に同軸で回転速度60分/回で回転させて撮影した場合の数値を示している。
同様に、第2のビデオカメラ4で撮影された回転パノラマ映像の映像データから映像表示画面31に再生表示される回転パノラマ映像の映像位相場面を基準スタート場面とすれば、映像表示画面32には、同じ第2のビデオカメラ4で撮影された回転パノラマ映像の映像データを使用して、基準スタート場面から7.5分前の映像位相場面から再生表示をスタートさせ、映像表示画面33には、同じ第2のビデオカメラ4で撮影された回転パノラマ映像の映像データを使用して、基準スタート場面から15分前の映像位相場面から再生表示をスタートさせ、映像表示画面34には、同じ第2のビデオカメラ4で撮影された回転パノラマ映像の映像データを使用して、基準スタート場面から22.5分前の映像位相場面から再生表示をスタートさせる。
11、12、13、14、15、16、17及び18は映像表示画面である。θは回転パノラマ映像の映像位相を示す。Tは回転パノラマ映像の映像データにおける各映像位相場面の再生表示スタート時刻を示す。また、Vは回転パノラマ映像の進行方向を示す。
なお、各々の映像表示画面の配置は説明を容易にするために、等間隔でライン状に配置し、回転パノラマ映像の各々の映像位相θ、及び映像データにおける各映像位相場面の再生表示スタート時刻Tは、ビデオカメラの回転速度を60分/回とした場合の数値を示している。
21、22、23及び24は、第1のビデオカメラ2の撮影データを使用して表示する映像表示画面であり、31、32、33及び34は、第2のビデオカメラ4の撮影データを使用して表示する映像表示画面である。
θ1は第1のビデオカメラ2の回転パノラマ映像の映像位相を示し、T1は第1のビデオカメラ2の映像データを使用して表示する映像表示画面の再生表示スタート時刻を示す。θ2は第2ビデオカメラ4の回転パノラマ映像の映像位相を示し、T2は第2のビデオカメラ4の映像データを使用して表示する映像表示画面の再生表示スタート時刻を示す。また、Vは回転パノラマ映像の進行方向を示している。
なお、各々の映像表示画面の配置は説明を容易にするために、等間隔でライン状に配置し、回転パノラマ映像の各々の映像位相θ1、θ2及び映像データにおける各映像位相場面の再生表示スタート時刻T1、T2は、180度異なった方向に向けた2台のビデオカメラ2、4を同時に同軸で回転速度60分/回で回転させて撮影した場合の数値を示している。
同様に、第2のビデオカメラ4で撮影された回転パノラマ映像の映像データから映像表示画面31に再生表示される回転パノラマ映像の映像位相場面を基準スタート場面とすれば、映像表示画面32には、同じ第2のビデオカメラ4で撮影された回転パノラマ映像の映像データを使用して、基準スタート場面から7.5分前の映像位相場面から再生表示をスタートさせ、映像表示画面33には、同じ第2のビデオカメラ4で撮影された回転パノラマ映像の映像データを使用して、基準スタート場面から15分前の映像位相場面から再生表示をスタートさせ、映像表示画面34には、同じ第2のビデオカメラ4で撮影された回転パノラマ映像の映像データを使用して、基準スタート場面から22.5分前の映像位相場面から再生表示をスタートさせる。
画面用窓枠とは、映像表示画面の前方に配置され、画面から所定の距離だけ離れた位置に画面を望む窓を形成すべく枠状に設けられ、画面の前方において画面を見る者の眼の位置が移動する所定の範囲内では、窓の縁によって各々の表示画面の周縁部が隠されて窓内には表示画面以外が見えないように、窓の大きさが表示画面よりも小さく設けられている構成をいう。
40は薄型テレビ、41は映像表示画面、42は画面用窓枠である。Aは映像表示画面のサイズ、aは画面用窓枠のサイズ、Lは窓枠と表示画面との間隔、tは窓枠の折り返し壁の幅を示す。また、SRは右移動視点、SLは左移動視点、θRは右移動視点の視角、θLは左移動視点の視角、VRは右移動視点の視角映像、VLは左移動視点の視角映像を示す。
本映像システムの映像表示画面に、画面用窓枠を取り付ければ、以上の視覚効果により、現実の窓から眺めるような、奥行きのある映像を感受することができ、回転パノラマ映像の空間的な臨場感は向上する。
40Aは映写スクリーン、41は映像表示画面、42は画面用窓枠、43はプロジェクターである。A1は映写スクリーン表示画面のサイズ、aは画面用窓枠のサイズ、Lは窓枠と表示画面との間隔、tは窓枠の折り返し壁の幅、θAはプロジェクターの映像投影角を示す。
映像を投影するプロジェクターの投影角θAを調整することで画面用窓枠によって投影映像が遮られることなく映像表示画面である映写スクリーンに表示することができる。さらに、映写スクリーンによる映像表示画面は大画面化が容易であり、この大画面に画面用窓枠を取り付けることで、映像の空間的な臨場感はさらに向上し、迫力ある回転パノラマ映像が表示可能である。
θ:中央の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相
−θα:右の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相差
θ−θα:右の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相
+θα:左の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相差
θ+θα:左の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相
P1:右の映像表示画面に表示される映像位相(θ−θα)の場面映像
P2:中央の映像表示画面に表示される映像位相(θ)の場面映像
P3:左の映像表示画面に表示される映像位相(θ+θα)の場面映像
θV:ビデオカメラの映像撮影視角
θd:互いの映像表示画面に発生するビデオカメラの映像撮影視角の重複範囲
θ:中央の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相
−θα:右の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相差
θ−θα:右の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相
+θα:左の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相差
θ+θα:左の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相
PS1:右の映像表示画面に表示される重複しない映像位相(θ−θα)の場面映像
PS2:中央の映像表示画面に表示される重複しない映像位相(θ)の場面映像
PS3:左の映像表示画面に表示される重複しない映像位相(θ+θα)の場面映像
θS1:映像位相(θ−θα)の重複しないビデオカメラの映像撮影視角
θS2:映像位相(θ)の重複しないビデオカメラの映像撮影視角
θS3:映像位相(θ+θα)の重複しないビデオカメラの映像撮影視角
θd:互いの映像表示画面に発生するビデオカメラの映像撮影視角の重複範囲
Pd:互いの映像表示画面に発生する表示映像の重複範囲
その形態例を図12及び図13に示す。
θ:中央の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相
−θα:右の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相差
θ−θα:右の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相
+θα:左の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相差
θ+θα:左の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相
PS1:右の映像表示画面に表示される重複しない映像位相(θ−θα)の場面映像
PS2:中央の映像表示画面に表示される重複しない映像位相(θ)の場面映像
PS3:左の映像表示画面に表示される重複しない映像位相(θ+θα)の場面映像
θS1:映像位相(θ−θα)の重複しないビデオカメラの映像撮影視角
θS2:映像位相(θ)の重複しないビデオカメラの映像撮影視角
θS3:映像位相(θ+θα)の重複しないビデオカメラの映像撮影視角
θd:互いの映像表示画面に発生するビデオカメラの映像撮影視角の重複範囲
Pd:互いの映像表示画面に発生する表示映像の重複範囲
40:映像表示手段
41:映像表示画面
42:画面用窓枠
θ:中央の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相
−θα:右の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相差
θ−θα:右の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相
+θα:左の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相差
θ+θα:左の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相
PS1:右の映像表示画面に表示される重複しない映像位相(θ−θα)の場面映像
PS2:中央の映像表示画面に表示される重複しない映像位相(θ)の場面映像
PS3:左の映像表示画面に表示される重複しない映像位相(θ+θα)の場面映像
θS1:映像位相(θ−θα)の重複しないビデオカメラの映像撮影視角
θS2:映像位相(θ)の重複しないビデオカメラの映像撮影視角
θS3:映像位相(θ+θα)の重複しないビデオカメラの映像撮影視角
θd:互いの映像表示画面に発生するビデオカメラの映像撮影視角の重複範囲
Pd:互いの映像表示画面に発生する表示映像の重複範囲
40:映像表示手段
41:映像表示画面
42:画面用窓枠
その形態例を図14〜16に基づいて説明する。
θ:中央の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相
−θα:右の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相差
θ−θα:右の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相
+θα:左の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相差
θ+θα:左の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相
−θd:右の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の調整映像位相差
+θd:左の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の調整映像位相差
PS1:右の映像表示画面に表示される
映像重複範囲を解消した映像位相(θ−θα−θd)の場面映像
P2:中央の映像表示画面に表示される映像位相(θ)の場面映像
PS3:左の映像表示画面に表示される
映像重複範囲を解消した映像位相(θ+θα+θd)の場面映像
θV:ビデオカメラの映像撮影視角
θ:中央の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相
−θα:右の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相差
−θd:右の映像表示画面に発生する映像重複範囲を解消するための調整映像位相
+θα:左の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相差
+θd:左の映像表示画面に発生する映像重複範囲を解消するための調整映像位相
PS1:右の映像表示画面に表示される
映像重複範囲を解消した映像位相(θ−θα−θd)の場面映像
P2:中央の映像表示画面に表示される映像位相(θ)の場面映像
PS3:左の映像表示画面に表示される
映像重複範囲を解消した映像位相(θ+θα+θd)の場面映像
θV:ビデオカメラの映像撮影視角
40:映像表示手段
41:映像表示画面
θ:中央の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相
−θα:右の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相差
−θd:右の映像表示画面に発生する映像重複範囲を解消するための調整映像位相
+θα:左の映像表示画面に表示される回転パノラマ映像の映像位相差
+θd:左の映像表示画面に発生する映像重複範囲を解消するための調整映像位相
PS1:右の映像表示画面に表示される
映像重複範囲を解消した映像位相(θ−θα−θd)の場面映像
P2:中央の映像表示画面に表示される映像位相(θ)の場面映像
PS3:左の映像表示画面に表示される
映像重複範囲を解消した映像位相(θ+θα+θd)の場面映像
θV:ビデオカメラの映像撮影視角
40:映像表示手段
41:映像表示画面
この構成により、1台の映像表示手段であっても、回転パノラマ映像の映像表示が可能になるとともに、コンピュータ画面をモニターしながら、本映像システムの制御及び編集等の処理が一体的に実施可能となる。
これにより、本映像システムの機能はさらに高度化され、応用性が向上する。
その形態例を図17及び図18に示す。
40:映像表示手段
41:映像表示手段の画面上に配置された映像表示画面(ウィンドウ画面)
43:映像表示手段の全画面
A:映像表示画面(ウィンドウ画面)のサイズ
θ1:右の映像表示画面(ウィンドウ画面)の表示映像位相
θ2:中央の映像表示画面(ウィンドウ画面)の表示映像位相
θ3:左の映像表示画面(ウィンドウ画面)の表示映像位相
θV:ビデオカメラの映像撮影視角
40:映像表示手段
41:映像表示手段の画面上に配置された映像表示画面(ウィンドウ画面)
42:画面用窓枠
A:映像表示画面(ウィンドウ画面)のサイズ
a:画面用窓枠のサイズ
L:窓枠と表示画面との間隔
t:窓枠の折り返し壁の幅
θ1:右の映像表示画面(ウィンドウ画面)の表示映像位相
θ2:中央の映像表示画面(ウィンドウ画面)の表示映像位相
θ3:左の映像表示画面(ウィンドウ画面)の表示映像位相
θS:窓からの視野(視角)
さらに、使用される映像データを、用途に応じて適宜選択的に変えることで、室内外の環境条件や雰囲気等を自在に創造したり、変換することができる。
その形態例を図19及び図20に示す。
図19は映像表示手段がサークル状の壁に組み込まれ、さらに画面用窓枠が取り付けられた状況を示す説明図(断面図)である。40は映像表示手段、42は画面用窓枠、50はサークル状に形成された壁である。
図20は映像表示手段がライン状の壁に組み込まれ、さらに画面用窓枠が取り付けられた状況を示す説明図(断面図)である。40は映像表示手段、42は画面用窓枠、50はライン状に形成された壁である。
標準的な人の目の横方向の視野角は、約200度(片目だと約160度)である。本映像表示方法及び映像システムを使用して、この人間の目の視野角と同じで、しかも違和感のない広視野角映像を、連続してライン状に配置した複数の映像表示画面で表示する映像表示方法及び映像システムについて以下に説明する。
説明は3つの映像表示画面を用いた場合で記述する。
各符号は以下を示す。
1a:建物、1b:街路樹、1c:街路、2:ビデオカメラ
θA:撮影視野角場面の位相差
θS:使用ビデオカメラの撮影視野角(θS=θA)
C1:第1の撮影視野角場面、C2:第2の撮影視野角場面、C3:第3の撮影視野角場面
θTL:第2の撮影視野角場面に対する第1の撮影視野角場面の傾き
θTR:第2の撮影視野角場面に対する第3の撮影視野角場面の傾き
(θTL=θA、θTR=θA)
R:ビデオカメラの回転
画面6には、図21に示す被写体の正面に位置するC2(第2の撮影視野角場面)場面が、画面5には、被写体の左方向正面に位置するC1(第1の撮影視野角場面)場面が、画面7には、被写体の右方向正面に位置するC3(第3の撮影視野角場面)場面が表示されている。
画面6のC2場面には、人間の目でとらえられるのと同じ風景場面が表示されるが、画面5、画面7には、撮影視野角場面の位相差θA角度に伴った左右方向の遠近風景場面が表示される。
これらの画面風景は撮影視野角場面の位相差θA角度に応じた方向に各映像表示画面をサークル状(放射状)に配置した場合には違和感が発生しないが、図23(a)に示すようにライン状(一列状)に各映像表示画面を配置した場合は違和感を発生する。
各符号は以下を示す。
C1:第1の撮影視野角場面、C2:第2の撮影視野角場面、C3:第3の撮影視野角場面
5:C1(第1の撮影視野角場面)を表示する映像表示画面
6:C2(第2の撮影視野角場面)を表示する映像表示画面
7:C3(第3の撮影視野角場面)を表示する映像表示画面
図23(b)は、ライン状に配置された表示画面における表示映像補正の説明図である。
画面5のC1(第1の撮影視野角場面)場面の表示映像に左回転方向(C1場面映像の遠近方向と逆方向)の遠近補正(パース補正)θLを加え、画面7のC3(第3の撮影視野角場面)場面の表示映像に右回転方向(C3場面映像の遠近方向と逆方向)の遠近補正(パース補正)θRを加える。
画面5AのCLは左回転方向の遠近補正を加えた第1の撮影視野角場面の表示映像を、画面7AのCRは右回転方向の遠近補正を加えた第3の撮影視野角場面の表示映像を示す。
また各遠近補正量(補正角)θL、θRには以下の関係がある。
θL=θR=k×θA
各遠近補正量(補正角)θL、θRは、各撮影視野角場面の位相差θAの大きさに比例する。またθA=θS=θTL=θTRの関係があるから、撮影視野角の大きなビデオカメラを使用すればするほど各撮影視野角場面の位相差θAが大きくなるとともに、中央の撮影視野角場面に対する左右の撮影視野角場面の傾きθTL、θTRも大きくなり、従って左右の各撮影視野角場面映像に加える遠近補正量は大きくなる。
各符号は以下を示す。
θL:画面5のC1場面映像に加える左回転の遠近補正
θR:画面7のC3場面映像に加える右回転の遠近補正
5A:遠近補正された映像表示画面5
7A:遠近補正された映像表示画面7
CL:遠近補正されたC1場面映像
CR:遠近補正されたC3場面映像
k:比例定数
θA:撮影視野角場面の位相差
θS:使用ビデオカメラの撮影視野角
θTL:第2の撮影視野角場面に対する第1の撮影視野角場面の傾き
θTR:第2の撮影視野角場面に対する第3の撮影視野角場面の傾き
図23(a)の各表示画面の映像場面C1、C2、C3の構成は、図23(c)の各表示画面の映像場面C1S、C2、C3Sの構成となる。これによりライン状に配置された映像表示画面の構成であっても、人間の目によってとらえられるのと同じ違和感のない広視野角映像が表示される。すなわち、これによれば、連続的に配された複数の映像表示画面において表示される各映像場面について、基準となる映像場面(C2)を除き、好適に遠近補正がなされている。
各符号は以下を示す。
C1S:5の画面サイズで切り取った遠近補正されたCL場面映像
C3S:7の画面サイズで切り取った遠近補正されたCR場面映像
これによれば、広い視野角に合成された映像データを、CDやDVD等の映像記録媒体に複製し、頒布することができる。
第1のステップは、ビデオカメラを移動させて撮影した映像データをコンピュータシステムの映像記録媒体へ格納する。例えば、発注者が自ら撮影した映像データを、インターネットを利用してオンラインで、又はCD等の記録媒体を利用し、受注者へ送り、その受注者のコンピュータシステムの映像記録媒体へ格納する。
第2のステップは、前記映像データを重層的に使用して、複数の位置に任意に配置された映像表示画面に、各配置位置に対応した映像場面を、各々同期して連続的に表示させるように、コンピュータシステムの演算処理装置によって調整し、編集映像データを得る。例えば、前記受注者のコンピュータシステムによって、映像データが編集・制作される。
第3のステップは、前記編集映像データをコンピュータシステムのサーバに格納してウェブサイトで運用する。例えば、前記受注者のコンピュータシステムのサーバで編集映像データが管理され、そのサーバとリンクされた発注者のホームページで、編集映像データが表示される。
これによれば、一平面による映像表示手段の画面上で、遠近感の違和感のない広角な映像を簡単に得ることができる。つまり、魚眼レンズによって得られる広角な映像は、その映像に歪みが生じるため違和感を生じる。
また、複数のビデオカメラを同時に用いて撮影した映像データによれば、違和感のない広角な映像を得ることができる。しかし、装置が複雑となって、簡単に撮影することができない。これに対して本発明によれば、一つのビデオカメラの撮影視野角による回転等の移動映像データから、複数の撮影視野角を合成した広角の映像を簡単に得ることができる。つまり、本発明によれば、連続的に配された複数の映像表示画面において、各映像表示画面の位置に対応させ、一つの移動映像データを、映像位相的時差をつけて再生表示する。見る者は、時差のある複数の映像場面の結合であるにもかかわらず、あたかも一体の広角な映像場面のように錯覚する。これにより、一つの移動映像データから違和感のない広角な映像を得ることができる。
これによれば、映像表示画面の各々が、映像表示手段の画面上にデザイン表示された複数の画面用窓枠の内側に各々対応して嵌め込まれた状態に構成され、その複数の映像表示画面には本発明の映像表示方法に基づいて、各々の映像場面が連続するとともに、映像表示画面の配列方向に一体的に移動する広視野角映像が表示される。
この一体的に移動する広視野角映像を一定の距離を離間して眺めると表示映像から立体感が発生する。この立体感は、物体が3次元立体像として飛び出すように感じる立体感ではなく、画面用窓枠の向こう側に現実の空間が広がっているように感じる立体感(空間的臨場感)である。
1)一定の離間距離をもって表示画面を眺める観察者の両眼の配列方向と同方向に複数の画面用窓枠(映像表示画面)が配列され、2)その配列された複数の画面用窓枠(映像表示画面)に表示された連続して一体的な映像場面が、3)両眼の配列方向と平行に一体的に移動する。
発生する立体感は、配置される画面用窓枠(映像表示画面)の個数が増加するほど、また、表示される一体的な映像場面の移動速度が大きくなるほど、眺める観察者が得る両眼視差が大きくなり、より増大する。
画面用窓枠(映像表示画面)の形状(縦横比)やサイズ、配置間隔等は、映像場面の移動速度や、眺める観察者の視点と表示画面との離間距離等に応じて、両眼視差の視覚効果が最大になるように設定される。
また、隣り合う画面用窓枠間のスペース70によって、各々の映像表示画面に表示される映像場面の継ぎ目が隠されることで、違和感のない広視野角の連続風景が表示される。
さらに、画面用窓枠(映像表示画面)の配列方向に動く被写体が、各々の映像表示画面の継ぎ目部分で映像位相的時差によって連続しないことによる違和感も、この隣り合う画面用窓枠の間のスペース70によって解消される。
以上の立体感は、各々の映像表示画面が映像表示手段の画面上に構築されたサブ画面で構成された映像表示装置に限定されるものではなく、各々の映像表示画面が映像表示手段の画面で構成される映像表示装置であっても好適に発生する。例えば、複数の薄型テレビを適宜な間隔をもって配置し、前記した立体感発生のための構成要件を整えれば、同様に空間的な立体感が発生する。
また、使用される映像も、本発明の映像表示方法に基づいて編集された重層的な映像に限定されるものではなく、要は映像場面が移動する映像(動画、あるいは静止画)であればよく、ひとつの表示映像を、複数の画面用窓枠(表示装置にデザイン表示された画面用窓枠、あるいは表示装置に取り付けられた物理的な画面用窓枠)で覆うようにマスクし、前記した立体感発生の構成要件を満たせば、同様に空間的な立体感が発生する。
さらに、映像場面の移動は、映像場面と画面用窓枠の相対的な移動であり、一般的には画面用窓枠が固定して、映像場面が移動する方法が採用されるが、逆に映像場面が固定して、画面用窓枠が移動する方法も採用される。
この場合、文字は、一般的に、左から右へ読むように表記されるため、画面上においては右から左へ移動するように表示される。これに対して、移動する映像場面も、右から左へ流れるように表示されると、見る者は文字情報と映像情報を共に無理なく得ることができる。
先ず、以下に説明する形態例について、その着眼点を解説する。
本映像表示方法及び映像システムにおける表示映像には次の「2つの動き」が内蔵されている。
1つは、ビデオカメラを移動させて撮影することで発生する映像表示画面に表示される「場面(シーン)移動」の動きであり、他の1つは、その移動する場面内で動く「被写体そのものの動き」である。
前者のビデオカメラ移動に起因する映像表示画面の場面の動きは、ビデオカメラを右移動させた場合、場面の左移動となって現れ、逆に、ビデオカメラを左移動させた場合、場面の右移動となって現れる。
他方、後者の被写体そのものの動きは、かかるビデオカメラ移動によって現れる場面移動の動きの上に乗った状態で繰り広げられる動きとして現れる。
列車内の乗客の動きは、列車外の静止した地面で眺める観察者からは、通過する列車の動きと乗客そのものの動きが合成(加算)された運動としてとらえられる。
請求項1に記載された発明(「ビデオカメラを移動させて撮影した映像データを重層的に使用して、複数の位置に任意に配置された映像表示画面に、各配置位置に対応した映像場面を、各々同期して連続的に表示することを特徴とする映像表示方法。」)は、以上の構図における観察者の視点で構築されたものである。
この構図を本映像表示方法及び映像システムに等価的に適用すると、列車の進行方向の動きに同調して、列車と同速度で移動する観察者の動きは、「映像表示画面の動き」に置換される。
従って、映像表示画面を、撮影時におけるビデオカメラ移動の動きに同調して、同速度で移動させれば、発生していた場面移動の動きは相殺(ネグレクト)され、場面の位置は固定され、被写体そのものの動きだけが映像表示画面に表示されることになる。
図26は、映像表示画面が映像表示手段の画面上に構築されるサブ画面によって構成され、その構成に請求項2記載の発明を適用した場合の具体的な映像表示例を示す説明図である。ここで、縦軸は時間の経過を示し、横軸はかかる時間経過に応じた映像表示画面としての各サブ画面の位置を示している。
これにより、映像場面の位置は固定され、被写体そのものの動きのみが表示された連続映像(広視野角映像)が構築される。
構築される連続映像表示(広視野角映像表示)は、ちょうど絵巻物の巻物が順次繰り広げられていくがごとき映像であり、従来にない新たな映像表示方法としての展開が期待される。
例えば、映像表示画面の移動速度がビデオカメラの移動速度より速い場合は、映像場面はビデオカメラ移動の進行方向に進んだ位置にシフトしていき、逆に遅い場合は、映像場面は遅れた位置にシフトしていく。
従って、この両者の速度の差異を積極的に適宜制御することで、バリエーションに富んだ連続映像(広視野角映像)が表示可能である。
つまり、以上に説明した本発明にかかる全ての映像表示方法及び映像システムでは、「ビデオカメラを移動させて撮影した映像データを重層的に使用して表示する」という基本的な構成が共通しており、相互に補完し合う構成を備えている。
図27は、背景のパノラマ映像場面が静止画となっており、その中の一つの移動する映像表示画面が、その画面の移動位置に対応する場面の動画を表示する映像表示方法を示している。
この映像表示方法によれば、ビデオカメラを移動させて撮影した映像データを重層的に使用して、複数の位置に任意に配置された映像表示画面に、各配置位置に対応した映像場面の静止画像を、各々同期して連続的に表示する。図27の例では、背景のパノラマ静止画像が、連続するとともに固定された映像表示画面の中に表示される。
そして、そのビデオカメラの移動に同調する速度で移動する映像表示画面に、移動位置に対応した映像場面(動画)を同時に表示する。図27の例では、動画が表示されている映像表示画面は、背景の連続する映像表示画面の中にあって、ビデオカメラの移動方向と同一方向へ走査するように移動する。
この映像表示方法によれば、ビデオカメラを移動させて撮影した映像データを重層的に使用して、該ビデオカメラの移動に同調する速度で任意の位置間隔で移動する複数の映像表示画面に、各移動位置に対応した映像場面の静止画像を、各々同期して連続的に表示している。図28の例では、背景の回転パノラマ静止画像が、連続する映像表示画面の移動に伴ってビデオカメラの移動方向とは反対方向へ流れて行くように表示される。
そして、任意の位置に配置された映像表示画面に、配置位置に対応した映像場面を同時に表示している。図28の例では、動画が表示されている映像表示画面は、背景の連続する映像表示画面の中にあって固定され、その動画の映像場面は、背景の静止場面とともにビデオカメラの移動方向とは反対方向へ流れて行くように表示される。
写真(静止画)は無限の経過時間で表示の持続が可能であるが、映像(動画)は撮影時間に応じた有限の経過時間でしか表示を持続することができない。一方、映像(動画)は時間が継続する運動をともなったリアルとしての現在そのものの表示が可能であるが、写真(静止画)は時間が停止した運動をともなわない断片としての過去しか表示することができない。
上記の発明は、写真(静止画)の優位性と映像(動画)の優位性を効果的に合成して表示することで、両者の欠点を解消したものである。つまり、運動をともなったリアルとしての現在風景を表示するとともに、その運動が経過終了した過去風景を同時に表示することができる。
現在、各監視現場に設置されている監視カメラは固定設置されているものが大半であり、その監視映像の表示は、単に監視領域の固定場面風景をテレビモニタ等の映像表示手段に表示しているだけである。また一部には監視カメラを回転させて監視領域を広げた移動場面風景を表示するものもあるが、場面風景が移動する違いはあるが、固定設置の場合と同様に監視映像を、そのまま映像表示手段に表示しているだけである。
従って、広範囲の監視領域を映像表示したい場合は、監視カメラを各監視領域に個別に複数台設置し、各設置カメラからの映像を、並べて置かれた複数の映像表示手段に表示する方法が採用されている。
これによれば、動画表示される映像表示画面が移動経過するごとに、その映像場面が静止画の記録として残されるため、監視の確認がより確実になるとともに、現在、とらえている監視カメラの動画映像が、監視現場の広範囲監視領域の中のいかなる領域を表示しているのかを一目瞭然に把握される。
さらには監視映像を静止画像にすることで画像処理が容易になり、制作された監視現場の広視野角パノラマ写真から、画像処理技術を使って、異常を自動的に検出することも、より簡単に行われるようになる。
本実施例は前記したように、表示データ量が軽いため、コンピュータシステムにおける演算処理が簡単になるとともに、インターネット回線を使っての表示データの転送が高速化され、転送先でのスピーディな映像表示が可能となる。
監視システムに利用する際の映像システムでは、以上に説明した映像表示方法に基づく映像データの編集処理手続きがコンピュータシステムの演算処理装置にプログラムされ、前記ビデオカメラを移動させて撮影した映像データを直接に前記コンピュータシステムに入力することで、前記編集処理手続きが自動的にプログラム実行され、編集映像データが映像表示手段に撮影とリアルタイムで出力表示されるように構成される。
特に監視システムや遠隔監視システムの映像表示方法に本発明を運用する場合は、表示映像の同時性が要求されるため、コンピュータシステムによる自動編集処理は必要不可欠となる。
ビデオカメラの撮影機能と回転機能は、動画撮影機能を有する撮影部と、その撮影部を旋回させる旋回装置部とからなる構成によって得られる。撮影部は少なくともレンズ部とCCDによってコンパクトなものが構成でき、その部分を旋回装置部で旋回させるように構成することも可能である。
また、その映像撮影装置を適用すれば、パノラマ映像やパノラマ写真及びそのデジタル電子データを簡単に得ることができる。
Claims (21)
- ビデオカメラを移動させて撮影した映像データを重層的に使用して、複数の位置に任意に配置された映像表示画面に、各配置位置に対応した映像場面を、各々同期して連続的に表示することを特徴とする映像表示方法。
- ビデオカメラを移動させて撮影した映像データを重層的に使用して、該ビデオカメラの移動に同調する速度で任意の位置間隔で移動する複数の映像表示画面に、各移動位置に対応した映像場面を、各々同期して連続的に表示することを特徴とする映像表示方法。
- ビデオカメラを移動させて撮影した映像データを重層的に使用して、複数の位置に任意に配置された映像表示画面に、各配置位置に対応した映像場面の静止画像を、各々同期して連続的に表示するとともに、該ビデオカメラの移動に同調する速度で移動する映像表示画面に、移動位置に対応した映像場面を同時に表示することを特徴とする映像表示方法。
- ビデオカメラを移動させて撮影した映像データを重層的に使用して、該ビデオカメラの移動に同調する速度で任意の位置間隔で移動する複数の映像表示画面に、各移動位置に対応した映像場面の静止画像を、各々同期して連続的に表示するとともに、任意の位置に配置された映像表示画面に、配置位置に対応した映像場面を同時に表示することを特徴とする映像表示方法。
- ビデオカメラを撮影方向に交差する軸を中心に回転させて撮影した回転パノラマ映像の映像データを使用することを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の映像表示方法。
- 別々の方向に向けた複数のビデオカメラを、撮影方向に交差する軸を中心に同時に同軸で回転させて撮影した回転パノラマ映像の各々のビデオカメラ個別の映像データを並列に使用することを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の映像表示方法。
- 連続的に配された前記複数の映像表示画面において表示される前記各映像場面について、基準となる映像場面を除き、遠近補正がなされていることを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6記載の映像表示方法。
- 前記請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の映像表示方法に基づいて編集された映像データが格納されていることを特徴とする映像記録媒体。
- ビデオカメラを移動させて撮影した映像データをコンピュータシステムの映像記録媒体へ格納するステップと、
前記映像データを重層的に使用して、前記請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の映像表示方法に基づいて、コンピュータシステムの演算処理装置によって編集し、編集映像データを得るステップと、
前記編集映像データをコンピュータシステムのサーバに格納してウェブサイトで運用するステップとを有することを特徴とする映像表示方法。 - ビデオカメラを移動させて撮影した映像データが格納された映像記録媒体と、
複数の映像表示画面と、
前記映像記録媒体に格納された前記映像データを重層的に使用し、前記請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の映像表示方法に基づいて、前記映像表示画面に映像場面を表示させる映像再生手段とを具備することを特徴とする映像システム。 - 前記請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の映像表示方法に基づく映像データの編集処理手続きがコンピュータシステムの演算処理装置にプログラムされ、前記ビデオカメラを移動させて撮影した映像データを該映像データが格納された映像記録媒体を介して前記コンピュータシステムに入力することで、前記編集処理手続きが自動的にプログラム実行され、編集映像データが複数の映像表示画面に出力表示されることを特徴とする映像システム。
- 前記請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の映像表示方法に基づく映像データの編集処理手続きがコンピュータシステムの演算処理装置にプログラムされ、前記ビデオカメラを移動させて撮影した映像データを直接に前記コンピュータシステムに入力することで、前記編集処理手続きが自動的にプログラム実行され、編集映像データが複数の映像表示画面に撮影とリアルタイムで出力表示されることを特徴とする映像システム。
- 前記映像表示画面の前方に配置され、該画面から所定の距離だけ離れた位置に該画面を望む窓を形成すべく枠状に設けられ、前記画面の前方において画面を見る者の眼の位置が移動する所定の範囲内では、前記窓の縁によって各々の表示画面の周縁部が隠されて前記窓内には前記画面以外が見えないように、前記窓の大きさが前記画面よりも小さく設けられた画面用窓枠を具備することを特徴とする請求項10、11又は12記載の映像システム。
- 前記画面用窓枠が画面方向に向かって該画面には至らない幅で伸びる折り返し壁を有し、該折り返し壁で囲まれる空間により前記窓が形成されていることを特徴とする請求項13記載の映像システム。
- 視覚的に違和感のない連続した映像を表示すべく、接近して配置された前記映像表示画面に発生する互いの重複映像範囲を、前記画面用窓枠を用いて遮蔽したことを特徴とする請求項13又は14記載の映像システム。
- 視覚的に違和感のない連続した映像を表示すべく、接近して配置された前記映像表示画面に発生する互いの重複映像範囲を、重層的に使用される前記映像データにおける互いの映像位相を調整することで解消する映像位相調整手段を備えることを特徴とする請求項10、11、12、13、14又は15記載の映像システム。
- 前記映像表示画面が映像表示手段の画面で構成されることを特徴とする請求項10、11、12、13、14、15又は16記載の映像システム。
- 前記映像表示画面が映像表示手段の画面上に構築されたサブ画面で構成されることを特徴とする請求項10、11、12、13、14、15又は16記載の映像システム。
- 前記映像表示画面の各々が、映像表示手段の画面上にデザイン表示された複数の画面用窓枠の内側に各々対応して嵌め込まれた状態に構成されることを特徴とする請求項18記載の映像システム。
- 前記映像表示手段が壁に組み込まれていることを特徴とする請求項17、18又は19記載の映像システム。
- ビデオカメラを回転移動させて撮影した映像データを得るように、ビデオカメラの撮影機能に回転機能を備えるとともに、前記請求項11又は12記載の映像システムの構成を備えることを特徴とする映像撮影装置。
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