JPWO2012105120A1 - 立体動画再生装置、立体動画再生プログラムならびにその記録媒体、立体ディスプレイ装置、立体撮像装置及び立体動画再生方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の実施形態に係る立体動画ファイル(3D動画ファイル)について説明する。
・想定視距離(立体動画を観察する際の視認者と3Dディスプレイとの距離)(単位:mm)
・GOP最大視差量(近景):画像幅に対する視差量(%)
・GOP最大視差量(遠景):画像幅に対する視差量(%)
・各視点画像を撮影した装置の輻輳角、基線長、撮像部配置(視点番号)
このような3D動画ファイルを記録するための撮影、記録処理について、図3のフローチャートを用いて説明する。
第2の実施形態では、図7に示すように3D動画のシーンが変わる場合、そのシーンの先頭の付属情報として、下記の付属情報の全部又は一部を記録する。
・シーン最大ディスプレイサイズ(幅、高さ、単位:mm)
・想定視距離(立体動画を観察する際の視認者と3Dディスプレイとの距離)(単位:mm)
・シーン最大視差量(近景):画像幅に対する視差量(%)
・シーン最大視差量(遠景):画像幅に対する視差量(%)
・各視点画像を撮影した装置の輻輳角、基線長、撮像部配置(視点番号)
・各視点画像を撮影した装置の輻輳角、基線長、撮像部配置(視点番号)
更に、ズームイIN/OUTされたことを示すフラグ、手ブレ補正がON/OFF/Resetされたことを示すフラグを付属情報として記録するようにしてもよい。
第1の実施形態では、2視点から撮影した左右の視点画像を例に説明したが、本発明に係る3D動画の視点の数は2視点に限らず、3視点以上の多視点の視点画像であってもよい。
第3の実施形態のような多視点画像は、全てが実際に撮影された画像である必要はなく、仮想視点に対応した仮想視点画像を含んでいてもよい。
図11A、図11Bは本発明に係る立体撮像装置の外観を示す図であり、図11Aは立体撮像装置を前面側から見た斜視図であり、図11Bは背面図である。
図12は上記立体撮像装置10の内部構成を示すブロック図である。
次に、上記のように記録された3D動画ファイルを読み出して3D動画再生する処理について、図13のフローチャートを用いて説明する。
[数1]
P’={W2/W1}*P
になるようにする。したがって、次式に示す視差量(%)だけ、左右視点画像の一方又は両方を接近する方向に画素ずらしすることにより、1GOP内の3D動画の3Dディスプレイ上の視差を人間の両眼間隔内に収めることができる。
視差量(%)=P−P’
また、視差の補正は、上記視差ずらしに限らず、視差圧縮により行うようにしてもよい。視差圧縮は、図10を用いて説明したように、左右の視点画像よりも視差量の小さい仮想視点の画像を生成し、生成した仮想視点の画像を表示することにより行うことができる。どちらによって視差量を補正するのかは、予め決めておいてもよいし、ユーザが選択可能に構成してもよい。どちらの視差量調整によっても、少なくとも遠景側の視差を小さくすることができる。
図16は、3D動画再生処理の第2の実施形態を示すフローチャートである。尚、図13に示した第1の実施形態と共通する部分には同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
図17は、3D動画再生処理の第3の実施形態を示すフローチャートである。尚、図13に示した第1の実施形態と共通する部分には同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
次に、図9に示したように3視点以上の視点画像が記録された3D動画ファイルを読み出して再生表示する処理について、図19のフローチャートを用いて説明する。
図20は、GOP最大視差量に基づいて3D再生表示する視点画像のペアを選択する場合のフローチャートである。尚、図19に示すフローチャートと共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、読み出される3D動画ファイルの各視点画像の付属情報には、GOP最大ディスプレイサイズが記録されていないものとし、その他の付属情報は表1に示すファイルと同様であるものとする。また、出力先の3Dディスプレイの横幅も同様に600mmであるとする。
第4の実施形態で説明したように、各視点画像の付属情報に記録されているGOP最大ディスプレイサイズに基づいて表示画像を選択する場合には、基準視点画像との組み合わせでしか画像の選択ができない。これに対し、第5の実施形態で説明したように、各視点画像の付属情報に記録されているGOP最大視差量(遠景)に基づいて視点画像を選択する場合には、全視点画像の組み合わせについて判断することができるが、処理が煩雑となる。
図22は、第7の実施形態の画像再生処理を示すフローチャートである。
許容視差量[%]=50mm÷ディスプレイサイズ[mm]×100
本実施形態では、ディスプレイサイズは1300mmであるので、許容視差量は約3.85%となる。
視点画像(2)のGOP最大視差量=|4%−4%|=0%
視点画像(3)のGOP最大視差量=|7%−4%|=3%
視点画像(4)のGOP最大視差量=|10%−4%|=6%
尚、このような処理を行うのは、より中央に近く配置されている視点画像が、3D表示により好適であるためである。
上記3D動画再生の第1から第7の実施形態は、図11及び図12に示した立体撮像装置10の3D動画再生機能により実現するようにしてもよいし、撮像部を有しない立体動画再生装置により実現するようにしてもよい。
Claims (19)
- 複数の視点画像からなる立体画像が時間軸方向に連続している立体動画と、前記立体動画の各フレームを立体ディスプレイに表示させる際に両眼融合可能なフレーム毎の最大ディスプレイサイズのうち、前記立体動画の時間軸方向に連続する所定の区間内でそれぞれ最大となる区間内最大ディスプレイサイズを含む付属情報とが記録された立体動画ファイルを読み取り、該立体動画ファイルから前記立体動画及び付属情報を取得する第1の取得手段と、
出力先の立体ディスプレイのディスプレイサイズを取得する第2の取得手段と、
前記立体動画の所定の区間毎に対応して取得した区間内最大ディスプレイサイズと前記取得した立体ディスプレイのディスプレイサイズとを比較し、その比較結果に基づいて前記立体動画を立体ディスプレイに表示する際に両眼融合可能か否かを前記所定の区間毎に判別する判別手段と、
前記判別手段により両眼融合不能と判別されると、前記両眼融合不能と判別された所定の区間内の立体動画に対して両眼融合可能となるように視差を補正する視差補正手段と、
前記取得した立体動画を前記立体ディスプレイに出力する際に、前記判別手段により両眼融合不能と判別されると、前記両眼融合不能と判別された所定の区間内の立体動画に対して前記視差補正手段により視差が補正された立体動画を前記立体ディスプレイに出力し、前記判別手段により両眼融合可能と判別されると、前記取得した立体動画をそのまま前記立体ディスプレイに出力する出力手段と、
を備えた立体動画再生装置。 - 複数の視点画像からなる立体画像が時間軸方向に連続している立体動画と、前記立体動画の各フレームの遠景側の最大視差量のうち、前記立体動画の時間軸方向に連続する所定の区間内でそれぞれ最大となる区間内最大視差量を含む付属情報とが記録された立体動画ファイルを読み取り、該立体動画ファイルから前記立体動画及び付属情報を取得する第1の取得手段と、
出力先の立体ディスプレイのディスプレイサイズを取得する第2の取得手段と、
前記立体動画の所定の区間毎に対応して取得した区間内最大視差量と前記取得した立体ディスプレイのディスプレイサイズと人間の両眼間隔を示す所定値とに基づいて、前記立体動画を立体ディスプレイに表示する際に両眼融合可能か否かを前記所定の区間毎に判別する判別手段と、
前記判別手段により両眼融合不能と判別されると、前記両眼融合不能と判別された所定の区間内の立体動画に対して両眼融合可能となるように視差を補正する視差補正手段と、
前記取得した立体動画を前記立体ディスプレイに出力する際に、前記判別手段により両眼融合不能と判別されると、前記両眼融合不能と判別された所定の区間内の立体動画に対して前記視差補正手段により視差が補正された立体動画を前記立体ディスプレイに出力し、前記判別手段により両眼融合可能と判別されると、前記取得した立体動画をそのまま前記立体ディスプレイに出力する出力手段と、
を備えた立体動画再生装置。 - 前記判別手段は、前記立体ディスプレイのディスプレイサイズと人間の両眼間隔を示す所定値とに基づいて許容視差量を算出し、前記複数の区間内最大視差量が前記許容視差量以下か否かにより両眼融合可能か否かを、前記複数の区間内最大視差量毎かつ前記所定の区間毎に判別する請求項2に記載の立体動画再生装置。
- 前記判別手段は、前記取得した区間内最大視差量と前記立体ディスプレイのディスプレイサイズとに基づいて、前記区間内最大視差量に対応する立体ディスプレイ上での画像ずれ量を算出する画像ずれ量算出手段を有し、前記算出された画像ずれ量が人間の両眼間隔を示す所定値を越えるか否かより両眼融合可能か否かを判別する請求項
2に記載の立体動画再生装置。 - 前記視差補正手段は、前記両眼融合不能と判別された所定の区間内の立体動画に対し、前記立体ディスプレイ上での前記区間内最大視差量が、人間の両眼間隔を示す所定値を越えないように前記所定の区間内の立体動画に対応する視点画像間を所定の視差ずらし量だけシフトすることにより視差の補正を行う請求項1から4のいずれか1項に記載の立体動画再生装置。
- 前記立体動画ファイルの付属情報は、前記所定の区間内の立体動画における近景側の区間内最大視差量を含み、
前記近景側の区間最大視差量と前記視差補正手段による所定の視差ずらし量とを加算する加算手段と、
前記加算された近景側の区間最大視差量に対応する画像ずれ量が前記立体ディスプレイに表示される際に両眼融合限界を越えるか否かを判別する判別手段と、を備え、
前記出力手段は、前記判別手段により画像ずれ量が両眼融合限界を越えると判別されると、前記第1の取得手段により取得された立体動画のうちのいずれか1つの視点画像を前記立体ディスプレイに出力して平面画像を表示させる請求項5に記載の立体動画再生装置。 - 前記立体動画ファイルは、複数のフレームからなる1GOP毎に複数の視点画像が順次記録されたMPEGファイルであり、
前記立体動画の所定の区間は、1又は2以上の所定数のGOPに対応する区間である請求項1から6のいずれか1項に記載の立体動画再生装置。 - 前記立体動画の所定の区間は、シーン毎に区分されている区間である請求項1から6のいずれか1項に記載の立体動画再生装置。
- 前記立体動画ファイルは、複数のフレームからなる1GOP毎に複数の視点画像が順次記録されたMPEGファイルであり、
前記立体動画の所定の区間は、1又は2以上の所定数のGOPに対応する第1の区間と、シーン毎に区分されている前記第1の区間よりも長い第2の区間とを含む請求項1から6のいずれか1項に記載の立体動画再生装置。 - 前記判別手段により前記立体動画の前記第2の区間に対応して取得した区間内最大ディスプレイサイズ又は区間内最大視差量に基づいて両眼融合不能と判別されると、前記第2の区間の区間内最大ディスプレイサイズ又は区間内最大視差量に対する、該第2の区間内の前記第1の区間の区間内最大ディスプレイサイズ又は区間内最大視差量の第1の比を算出する算出手段と、
前記第1の比をパラメータとする視差補正係数であって、前記第1の比が0から1に近づくにしたがって、1から前記出力先の立体ディスプレイのディスプレイサイズに対する前記第2の区間の区間内最大ディスプレイサイズの第2の比に近づく視差補正係数を取得する視差補正係数取得手段と、を備え、
前記視差補正手段は、前記判別手段により前記立体動画の前記第2の区間に対応して取得した区間内最大ディスプレイサイズ又は区間内最大視差量に基づいて両眼融合不能と判別されると、前記算出手段により算出された第1の比に対応する視差補正係数を前記視差補正係数取得手段から取得し、該視差補正係数と前記第1の区間の区間内最大ディスプレイサイズ又は区間内最大視差量とを乗算し、その乗算結果に基づいて前記両眼融合不能と判別された前記第2の区間内の立体動画に対して両眼融合可能となるように視差を補正する請求項9に記載の立体動画再生装置。 - 前記第1の区間に対して前記第2の区間が十分に長いか否かを判別する判別手段を備え、
前記視差補正手段は、前記判別手段により前記第1の区間に対して前記第2の区間が十分に長いと判別されると、前記視差補正係数を使用した視差の補正を行い、前記第1の区間に対して前記第2の区間が十分に長くないと判別されると、前記第2の区間内の第1の区間に対応して取得した区間内最大ディスプレイサイズ又は区間内最大視差量に基づいて視差を補正する請求項10に記載の立体動画再生装置。 - 請求項1から11のいずれか1項に記載の立体動画再生装置を、コンピュータにより実現させる立体動画再生プログラム。
- 請求項1から11のいずれか1項に記載の立体動画再生装置と、
前記出力先の立体ディスプレイと、
を備えた立体ディスプレイ装置。 - 複数の視点画像からなる立体画像が時間軸方向に連続している立体動画を取得する撮像手段と、
前記取得した立体動画のフレーム毎に複数の視点画像から特徴が一致する特徴点間のずれ量を示す視差量を算出する視差量算出手段と、
前記算出したフレーム毎の各特徴点の視差量のうちの遠景側の最大視差量を取得する最大視差量取得手段と、
前記取得した遠景側の最大視差量のうちの前記立体動画の所定の区間毎に該区間内で最大となる区間内最大視差量を取得する区間内最大視差量取得手段と、
前記立体動画の所定の区間毎に取得した区間内最大視差量に基づいて、前記所定の区間毎に前記立体画像を立体ディスプレイに表示させる際に両眼融合可能な区間内最大ディスプレイサイズを取得する区間内最大ディスプレイサイズ取得手段と、
前記立体動画が記録される立体動画ファイルを生成し、該立体動画ファイルを記録媒体に記録する記録手段であって、前記立体動画を前記立体動画ファイルに記録するとともに、前記所定の区間毎の区間内最大ディスプレイサイズを付属情報として前記立体動画ファイルに記録する記録手段と、
請求項1に記載の立体動画再生装置と、を備え、
前記第1の取得手段は、前記記録媒体から立体動画ファイルを読み取る立体撮像装置。 - 複数の視点画像からなる立体画像が時間軸方向に連続している立体動画を取得する撮像手段と、
前記取得した立体動画のフレーム毎に複数の視点画像から特徴が一致する特徴点間のずれ量を示す視差量を算出する視差量算出手段と、
前記算出したフレーム毎の各特徴点の視差量のうちの遠景側の最大視差量を取得する最大視差量取得手段と、
前記取得した遠景側の最大視差量のうちの前記立体動画の所定の区間毎に該区間内で最大となる区間内最大視差量を取得する区間内最大視差量取得手段と、
前記立体動画が記録される立体動画ファイルを生成し、該立体動画ファイルを記録媒体に記録する記録手段であって、前記立体動画を前記立体動画ファイルに記録するとともに、前記所定の区間毎の区間内最大視差量を付属情報として前記立体動画ファイルに記録する記録手段と、
請求項2に記載の立体動画再生装置と、を備え、
前記第1の取得手段は、前記記録媒体から立体動画ファイルを読み取る立体撮像装置。 - 立体動画再生装置が、
複数の視点画像からなる立体画像が時間軸方向に連続している立体動画と、該立体動画に対する付属情報であって、前記立体動画の各フレームを立体ディスプレイに表示させる際に両眼融合可能なフレーム毎の最大ディスプレイサイズのうち、前記立体動画の時間軸方向に連続する所定の区間内でそれぞれ最大となる区間内最大ディスプレイサイズを含む付属情報とが記録された立体動画ファイルを読み取り、該立体動画ファイルから前記立体動画及び付属情報を取得するステップと、
出力先の立体ディスプレイのディスプレイサイズを取得するステップと、
前記立体動画の所定の区間毎に対応して取得した区間内最大ディスプレイサイズと前記取得した立体ディスプレイのディスプレイサイズとを比較し、その比較結果に基づいて前記立体動画を立体ディスプレイに表示する際に両眼融合可能か否かを前記所定の区間毎に判別する判別ステップと、
前記判別ステップにより両眼融合不能と判別されると、前記両眼融合不能と判別された所定の区間内の立体動画に対して両眼融合可能となるように視差を補正する視差補正ステップと、
前記取得した立体動画を前記立体ディスプレイに出力する際に、前記判別ステップにより両眼融合不能と判別されると、前記両眼融合不能と判別された所定の区間内の立体動画に対して前記視差補正ステップにより視差が補正された立体動画を前記立体ディスプレイに出力し、前記判別ステップにより両眼融合可能と判別されると、前記取得した立体動画をそのまま前記立体ディスプレイに出力するステップと、
を実行する立体動画再生方法。 - 立体動画再生装置が、
複数の視点画像からなる立体画像が時間軸方向に連続している立体動画と、該立体動画に対する付属情報であって、前記立体動画の各フレームの遠景側の最大視差量のうち、前記立体動画の時間軸方向に連続する所定の区間内でそれぞれ最大となる区間内最大視差量を含む付属情報とが記録された立体動画ファイルを読み取り、該立体動画ファイルから前記立体動画及び付属情報を取得するステップと、
出力先の立体ディスプレイのディスプレイサイズを取得するステップと、
前記立体動画の所定の区間毎に対応して取得した区間内最大視差量と前記取得した立体ディスプレイのディスプレイサイズと人間の両眼間隔を示す所定値とに基づいて、前記立体動画を立体ディスプレイに表示する際に両眼融合可能か否かを前記所定の区間毎に判別する判別ステップと、
前記判別ステップにより両眼融合不能と判別されると、前記両眼融合不能と判別された所定の区間内の立体動画に対して両眼融合可能となるように視差を補正する視差補正ステップと、
前記取得した立体動画を前記立体ディスプレイに出力する際に、前記判別ステップにより両眼融合不能と判別されると、前記両眼融合不能と判別された所定の区間内の立体動画に対して前記視差補正ステップにより視差が補正された立体動画を前記立体ディスプレイに出力し、前記判別ステップにより両眼融合可能と判別されると、前記取得した立体動画をそのまま前記立体ディスプレイに出力するステップと、
を実行する立体動画再生方法。 - 立体動画再生装置が、
複数の視点画像からなる立体画像が時間軸方向に連続している立体動画と、該立体動画に対する付属情報であって、前記立体動画の各フレームを立体ディスプレイに表示させる際に両眼融合可能なフレーム毎の最大ディスプレイサイズのうち、前記立体動画の時間軸方向に連続する所定の区間内でそれぞれ最大となる区間内最大ディスプレイサイズを含む付属情報とが記録された立体動画ファイルを読み取り、該立体動画ファイルから前記立体動画及び付属情報を取得するステップと、
出力先の立体ディスプレイのディスプレイサイズを取得するステップと、
前記立体動画の所定の区間毎に対応して取得した区間内最大ディスプレイサイズと前記取得した立体ディスプレイのディスプレイサイズとを比較し、その比較結果に基づいて前記立体動画を立体ディスプレイに表示する際に両眼融合可能か否かを前記所定の区間毎に判別する判別ステップと、
前記判別ステップにより両眼融合不能と判別されると、前記両眼融合不能と判別された所定の区間内の立体動画に対して両眼融合可能となるように視差を補正する視差補正ステップと、
前記取得した立体動画を前記立体ディスプレイに出力する際に、前記判別ステップにより両眼融合不能と判別されると、前記両眼融合不能と判別された所定の区間内の立体動画に対して前記視差補正ステップにより視差が補正された立体動画を前記立体ディスプレイに出力し、前記判別ステップにより両眼融合可能と判別されると、前記取得した立体動画をそのまま前記立体ディスプレイに出力するステップと、
を実行するための立体動画再生プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 立体動画再生装置が、
複数の視点画像からなる立体画像が時間軸方向に連続している立体動画と、該立体動画に対する付属情報であって、前記立体動画の各フレームの遠景側の最大視差量のうち、前記立体動画の時間軸方向に連続する所定の区間内でそれぞれ最大となる区間内最大視差量を含む付属情報とが記録された立体動画ファイルを読み取り、該立体動画ファイルから前記立体動画及び付属情報を取得するステップと、
出力先の立体ディスプレイのディスプレイサイズを取得するステップと、
前記立体動画の所定の区間毎に対応して取得した区間内最大視差量と前記取得した立体ディスプレイのディスプレイサイズと人間の両眼間隔を示す所定値とに基づいて、前記立体動画を立体ディスプレイに表示する際に両眼融合可能か否かを前記所定の区間毎に判別する判別ステップと、
前記判別ステップにより両眼融合不能と判別されると、前記両眼融合不能と判別された所定の区間内の立体動画に対して両眼融合可能となるように視差を補正する視差補正ステップと、
前記取得した立体動画を前記立体ディスプレイに出力する際に、前記判別ステップにより両眼融合不能と判別されると、前記両眼融合不能と判別された所定の区間内の立体動画に対して前記視差補正ステップにより視差が補正された立体動画を前記立体ディスプレイに出力し、前記判別ステップにより両眼融合可能と判別されると、前記取得した立体動画をそのまま前記立体ディスプレイに出力するステップと、
を実行する立体動画再生プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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