JP2006128842A - 立体映像信号生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】既存の立体映像信号生成装置は、左眼用と右眼用の視差映像２本の表示位置が撮影時あるいは編集時の状態で固定されているため、映像中の主題が左右前後に移動した場合、あるいは左右の映像に垂直方向のずれが存在した場合などは閲覧者に与える両眼視差が視力の適正範囲を超え、立体映像を正常に視認できない場合があった。本発明が解決しようとする課題は、上に述べた場合に生じる立体視効果の悪化をオリジナルの映像にそのまま手を加えずに動的に立体映像表示の実時間内で解消することにある。
【解決手段】本発明は、上記課題を解決するため、まず、左眼用と右眼用視差映像２本の表示位置をキーフレームごとに適正に設定・格納するためのフレーム視差編集機能、ならびに、左右の映像の表示位置をフレームごとに動的に制御するためのフレーム視差制御機能を立体映像信号生成装置に実装するものである。
【選択図】 図４

Description

本発明は、立体映像の撮影・編集効率と表示品質の向上を目的とした立体映像信号生成装置に関するものである。

両眼立体視画像においては、右眼用と左眼用の視差画像中の対象物の水平表示位置の差によって立体感を得る。通常、画像中の主題の奥行き感を適切な量に設定するため、２枚の視差画像全体を水平方向に互いにずらして表示する。

しかしながら、既存の立体映像信号生成装置は、左眼用と右眼用２本の視差映像の表示位置は撮影時あるいは編集時の状態で固定されているため、映像中の主題が左右前後に移動した場合などは閲覧者の両眼に及ぼす視差が視力の適正範囲を超え、立体映像を正常に視認できない場合があった。

以下、図１、図２により、既存の立体映像信号生成装置における左眼用と右眼用２本の視差映像の相対的表示位置と両眼視差の関係を説明する。

図１の左部分は、左眼用視差映像のフレームＦＬと右眼用視差映像のフレームＦＲが重なり、さらに左眼用視差映像の点ＰＬと右眼用視差映像の点ＰＲが重なっている場合を示す。この場合、閲覧者の眼には点ＰＬと点ＰＲが表示スクリーンと同一平面上に見える。

図１の右部分は、左眼用視差映像のフレームＦＬと右眼用視差映像のフレームＦＲの間隔を互いに左と右に移動し、点ＰＬと点ＰＲに一定の間隔をもたせた場合を示す。この場合、閲覧者の眼には点ＰＬと点ＰＲは脳内で融合してひとつの虚像ＰＲＬとして表示スクリーンの手前に見える。フレームの移動の方向を逆にした場合は、同様に表示スクリーンの奥に見えることになる。

以上は、左眼用視差映像のフレーム１枚と右眼用視差映像のフレーム１枚から成る立体静止画像の場合で、両者の表示位置の調整は、その１組に対して行えば十分である。

図２は、通常１秒間に２４フレーム以上からなる立体動画像（以下、立体映像）の場合で、既存の立体映像信号生成装置の場合は左眼用と右眼用２本の視差映像の表示位置が固定のため、映像中の主題（点ＰＬと点ＰＲ）が左右前後に動いた場合に虚像ＰＲＬが閲覧者の視力の限界を超え、立体映像として正常に視認できない場合を示している。

本発明の目的は、まさに、両眼立体視映像においてこうした立体映像として正常に視認できない場合を未然に解消することにある。
特願２００２?２８４４７８ 札幌テレビ放送株式会社／有限会社アーティック・トゥ・ワン／株式会社チャンネル北海道 ウエブ・カタログ、２００４

以上で述べたように、既存の立体映像信号生成装置の場合は左眼用と右眼用２本の視差映像の表示位置が固定のため、映像中の主題が左右前後に動いた場合、あるいは２本の視差映像にもともと垂直方向のずれが存在する場合にその虚像が閲覧者の視力の限界を超え、立体映像として破たんする場合が生じる。

本発明の目的は、まさに、そのような立体映像中の主題の動きや２本の視差映像にもともと垂直方向のずれが存在する場合に生じる立体映像としての破たんをオリジナル映像に手を加えずに動的に解消することにある。

本発明は、上記課題を解決するため、まず、前処理として左眼用と右眼用の２本の視差映像の左右上下の表示位置を任意に選択したキーフレームごとに適正に設定するためのフレーム視差編集機能を立体映像信号生成装置に実装する。

また、そこで設定・格納した表示位置データをもとに左右の視差映像の表示位置をフレームごとに補間、調整し、かつ映像表示位置の移動によって生じる左右の非重層部分の削除ならびに重層部分の拡大全画面表示を立体映像を表示しながら実時間で実現するためのフレーム視差制御機能を立体映像信号生成装置に実装する。

本発明により、立体映像はその主題の動き、またオリジナルの視差映像の間に存在する多少の上下のずれにかかわらず、常に適正な両眼視差のもとで立体表示可能となる。図３は、主題の動きに対して、その虚像が前後に移動し、その虚像の位置を左右の視差映像の表示位置を調整することによって視力の範囲内にとどめる様子を示している。

また、結果的に立体映像の両眼視差をオリジナル画像に手を加えることなしに自由に調整可能になるため、立体映像の撮影ならびに編集が従来と比較して大幅に簡単になる。

以下、本発明の実施の形態を図４?５に基づいて説明する。

図４は、本発明のフレーム視差編集機能を実装した立体映像信号生成装置のデジタル処理の流れを示す。ここでは、まず、左眼用と右眼用のムービー形式をデジタル処理に必要な形式に変換し、それぞれのバッファーに保持する。

次に左眼用と右眼用の視差映像の表示位置は外部操作によって編集者によって選択されたキーフレームごとに適正に調整され、その位置データがハードディスクに格納される。

この間、立体映像生成から立体映像信号出力までの処理は実時間で進行し、編集者は映像の立体視効果を確認しながらキーフレームの表示位置を設定できる。以上が、本発明のフレーム視差編集機能付き立体映像信号生成装置の実施形態である。

図５は、本発明による映像表示位置を動的に制御する機能を実装した立体映像信号生成装置のデジタル処理の流れを示す。ここでは、まず、上と同様に左眼用と右眼用の視差映像のムービー形式をデジタル処理に必要な形式に変換し、それぞれのバッファーに保持する。

次に左眼用と右眼用の視差映像の表示位置は前処理で設定されたキーフレームの表示位置を読み込み、それを基にキーフレーム間の表示位置を補間しながら動的にオリジナル映像の表示位置を補正する。

また、さらにそこでは、左眼用と右眼用の視差映像の表示位置の変化によって生ずる左右２フレーム間の非重層部分が削除され、全体的に小さくなった重層部分を表示スクリーンサイズに対応して拡大し、立体映像生成から立体映像信号出力までのデジタル処理を実時間で進める。以上が、本発明のフレーム視差制御機能付き立体映像信号生成装置の実施形態である。

本発明の具体的な実施例としては、ハイビジョン・プロジェクターなど既存の立体表示装置と組み合わせたステレオ・ハイビジョン・シアターなどがあげられる。

立体静止画像の場合の左右の画像の表示位置と立体融合虚像の位置の関係。 立体映像の場合の左右のフレーム表示位置と立体融合虚像の位置の関係。 本発明で立体映像の左右のフレーム表示位置を動的に制御する場合の原理図。 本発明のフレーム視差編集機能付き立体映像信号生成装置の処理の流れ。 本発明のフレーム視差制御機能付き立体映像信号生成装置の処理の流れ。

符号の説明

Ｓ 表示スクリーン面
ＦＬ 左眼用視差映像のフレーム
ＦＲ 右眼用視差映像のフレーム
ＰＬ 左眼用視差映像フレーム内の点
ＰＲ 右眼用視差映像フレーム内の点
ＰＲＬ 閲覧者の脳内で融合して生じた点の立体融合虚像
ｄ 左右の映像の表示位置のずれ量

Claims (2)

1. 両眼立体視デジタル映像を構成する左眼用視差映像と右眼用視差映像の表示位置を任意に選択したキーフレームごとに適正に設定・格納するためのフレーム視差編集機能を有する立体映像信号生成装置。
2. 両眼立体視デジタル映像に関し、上のフレーム視差編集機能で設定・格納されたキーフレームごとの位置データを基に当該左眼用視差映像と右眼用視差映像の表示位置をフレーム単位で変化させながら立体表示を行うためのフレーム視差制御機能を有する立体映像信号生成装置。
   

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