JP4974984B2 - 映像記録装置及び方法 - Google Patents
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Description
入力映像信号が三次元映像信号であるか二次元映像信号であるかを判定する三次元映像判定手段と、
入力映像信号またはこれを変換したものを記録する映像信号記録手段と、
前記三次元映像判定手段の出力に基づいて三次元映像属性情報を設定し、前記三次元映像情報とともに記録する三次元映像属性設定手段と
を備え、
前記三次元映像判定手段は、映像の左側半部及び右側半部の一方の、複数の部分領域を順に着目部分領域として選択し、前記左側半部及び右側半部の他方の、前記着目部分領域と同一の垂直方向位置にある複数の部分領域を順位参照画素として選択し、参照部分領域の前記着目部分領域に対する類似度のうちの最大のものを最大類似度として検出し、該最大類似度を、複数の着目部分領域について集計することにより得られる映像の左側半部と右側半部との相関性に基づいて、三次元映像であるか否かを判定する
ことを特徴とする。
また三次元映像であった場合、記録時に映像ストリームを管理するための再生制御情報に三次元映像に係る属性情報を含ませることができるため、再生前に三次元映像に関する情報を知ることができる。
本発明の実施の形態1の映像記録再生装置は、サイドバイサイド方式の三次元映像と二次元映像とが混在する入力映像信号、例えば放送番組の入力映像信号を記録、再生するものであり、三次元映像か否かを判定する回路の規模を小さく構成できるという効果を有する。
さらに、三次元映像の立体度合いを記録しておくことにより、三次元映像が心身へ及ぼす影響度が高い映像シーンを再生するに先立って警告画面を表示したり、映像記録再生装置もしくは表示装置で当該区間の立体度合いを緩和するなどの措置を講じることができる。
デジタルインターフェース部112は、表示装置113に接続されている。
システム制御部101はまた、三次元映像判定部151と再生制御情報生成部152とを備える。
再生制御情報は、記録再生ドライブ部102で読み書きを行なう記録媒体に記録されているストリーム情報から分離した符号化映像ストリーム、音声ストリーム、システム管理情報に関する属性情報や、ストリーム情報のアクセス単位(通常GOP:Group Of Pictures単位)で再生開始時間情報と再生開始位置情報の対応関係を示す情報などを含む。
三次元映像判定部151は、ストリーム情報の記録時に映像解析部153で得られた解析結果に基づいて、三次元映像か否か(三次元映像か二次元映像か)を判定する。
再生制御情報生成部152は、上記の判定結果を、当該ストリーム情報の再生制御情報として、記録再生ドライブ部102(の記録媒体)へ書き込む。またその際に立体度合いを示す視差量に関する情報を併せて記録しても良い。
また本実施の形態では、放送記録中に三次元映像か否かを判定しているが、一旦ストリーム情報を記録再生ドライブ部102に記録した後、オフラインで三次元映像か否かを判定する処理を行ってもよい。
システム制御部101からの指示に基づいて、チューナー部103はパラボラアンテナ等で受信した電波から、選局された放送局の変調波を取り出す(S101)。
その後、デジタル変調部104で前記チューナー部103から出力された変調波をベースバンド信号に変換する(S102)。
パケット分離部141は、当該映像ストリームを示すパケットIDでフィルタリング(分離)した後で、符号化映像情報をデコーダ部111に供給する。その間、ストリームバッファ121には、当該ストリーム情報が保持される。
映像解析部153は、後で詳細に説明する方法で、映像を解析し、映像解析結果としてヒストグラム情報を出力する。
三次元映像判定部151は、映像解析部153から出力される解析結果に基づいて、解析対象の映像フレームがサイドバイサイド方式の三次元映像であるか否かを判定する(S105)。
なお、三次元映像であると判断された場合、三次元映像判定部151はヒストグラム情報で表される左目映像と右目映像の相関関係から、視差映像の分布状態を判断し、立体度合いを示す情報を更に取得するようにしても良い。この情報は、三次元映像の視聴が及ぼす心身への影響が大きいかどうかの判断のために利用される。
システム制御部101で指定する記録方式は、例えば、サイドバイサイド方式、両眼映像混在ストリーム方式、奥行き情報付ストリーム方式の3種類の方式のいずれかである。
このようにストリーム情報を構成したため、記録画像品質に優れたストリーム情報を記録できるという効果を奏する。
アドレス管理ディレクトリ302は、ストリーム管理ファイル311をまとめて記録されたフォルダである。ストリーム管理ディレクトリ303は、ストリーム情報ファイル231をまとめて記録されたフォルダである。
再生制御情報ファイル310には、番組プログラムの再生区間情報および再生順序情報、ストリーム情報ファイル312毎のコンテンツ情報などが記述されている。
ストリーム管理ファイル311は、ストリーム情報ファイル312と1:1で関連付けされており、ファイル名などで対応付けされている。ストリーム管理ファイル311は、対応付けられたストリーム情報ファイル312を構成しているアクセスポイント毎の開始アドレス、表示開始時刻情報などが記述されている。なおアクセスポイントは、複数のGOPで構成されていても良い。また実施の形態1では、1つの再生制御情報ファイル310が存在する場合について述べたが、当該情報を細分化し複数のファイルに分けて管理しても良い。すなわち本構成では記録再生ドライブ部102に保持している全てのプレイリスト情報を再生制御情報ファイル221内に保持している例を示しているが、番組を示すプレイリスト情報毎に管理するファイルを分割して形成しても良い。
ストリーム情報ファイル312はパケット400と呼ばれる固定長のデータ単位により構成されている。映像データ、音声データ、ストリーム管理データは、このパケット400単位に分割された後、多重化されてストリーム情報ファイル312を構成する。それぞれのパケット400の先頭にはヘッダ情報401があり、ヘッダ情報401に記述されたパケットID402(Identification)により、パケット400内のデータ識別を行う。パケット分離部141は、このパケットID402を識別して、映像ストリーム、音声ストリーム、ストリーム管理情報に分離する。
なお本実施の形態では、各画素の輝度情報の差を算出することで類似度を求めているが、輝度情報に加え色成分の情報をも考慮に入れて、画素同士の類似度を求めることとしても良い。
また放送波では、画面の左右部分に黒画が挿入されることが多く、また映画等においては上下に黒帯が挿入されることもあることを考慮し、該左右上下の領域を比較領域から外し、入力画像の中央部のみに限定して画素比較を行っても良い。このように構成することで、より高速に左右画像の比較を行うことができる。
図示の映像解析部153は、遅延部801と、差分算出部802と、絶対値算出部803と、ローパスフィルタ804と、代表点抽出部805と、比較部806と、ヒストグラムテーブル807と、計数部808と、ヒストグラムメモリ809とを有する。
なお、間引きを行なわず、ローパスフィルタ804から出力されるサンプル値を全て、ヒストグラム生成に用いることとしても良い。
また、映像の再生中に、三次元映像判定部151において、三次元映像が視差が大きいものであり、その視聴が及ぼす心身への影響が大きいと判断した場合には、表示装置113側でも視差を緩和するように表示方式を切替えることができる。
このため本映像表示装置100は、ユーザーへの心身への影響に配慮しつつ、表示品質の向上が図ることができるといった効果を奏する。
実施の形態1では、サイドバイサイド方式の三次元映像と二次元映像が混在する放送波を受信して記録する際に、入力画像の左側半部201と、入力映像の右半分を示す右側半部202の同一の位置にある画素(各半部における相対位置が同じである画素同士の類似度に基づいて、ヒストグラムを生成し、該ヒストグラムから三次元映像かどうかの判定を行なっている。
このような方法により判定を行なう結果、視差があるオブジェクトが表示された三次元映像であっても、より正確に三次元映像であるか否かを判断することができる。
ローパスフィルタ804、代表点抽出部805、比較部806、ヒストグラムテーブル807、計数部808、及びヒストグラムメモリ809は、実施の形態1に関し図10を参照して説明したのと同様のものである。
左側ブロック抽出部902は、映像の左側半部のブロックを着目ブロックとして順次抽出する。
右側ブロック抽出部903は、映像の右側半部内にあり、上記着目ブロックと同じ垂直方向位置にあるブロックを順次参照ブロックとして選択して抽出する。
最大類似度検出部904は、左側ブロック抽出部902で抽出されたブロック(着目ブロック)について、右側ブロック抽出部903で順次選択された複数のブロックの各々との類似度を求め、求めた類似度のうちの最大のものを当該着目ブロックについての最大類似度として出力する。
そして、そのようにして右側半部の参照ブロックのうちで、類似度が最大となるものを特定し、当該ブロックの類似度を最大類似度として出力する(S404)。なお、類似度が最大となる参照ブロックを特定せず、右側半部の参照ブロックのそれぞれについて求めた類似度のうちで最大のものを最大類似度として求めることとしても良い。このような最大類似度を求める処理は、最大類似度検出部904で行なわれる。上記のように、類似度の最も高いブロック(或いは部分領域)を探索する処理は、ブロックマッチングと呼ばれる。
参照ブロックが、左側半部201の右端に到達したら(S306でYES)、参照ブロックを下方向に一画素分ずらし、且つ左側半部201の先頭(左端)に移動(S407)し、ステップS401に戻って同様の比較処理を継続する。このような手順で、左側半部201の全体について比較処理を終了すれば、当該三次元映像200の比較処理が全画面について終了したことになる(S305でYES)。
また、垂直方向にずらすことなく、垂直方向の一定の位置についてのみ(ブロックの垂直方向の位置をずらすことなく)、水平方向にのみずらすこととしても良い。この場合、画面の垂直方向の中央付近に位置するブロックについて比較を行うのが望ましい。
また矩形の領域であるブロック同士を比較しているが、矩形以外の形状の領域を比較に用いても良い。
実施の形態3は、入力画像が二次元映像で且つ、全画面が白映像(以降、全白画面と呼ぶ)や、全画面が黒映像(以降、全黒画面と呼ぶ)の映像が入力された場合においても、三次元映像だと誤検出しないようにしたものである。実施の形態1および実施の形態2では、全白画面や全黒画面を入力画像とした場合、入力画像の左半分と右半分の映像の相関が高いため、三次元映像であると誤検出される可能性がある。実施の形態3では、画面全体の周波数成分を解析し空間周波数の高周波数成分の有無を判定することで、全白画像や全黒画像のような低周波成分(直流成分を含む)が主体の画像を三次元映像であると誤認識しないようにしている。
但し、実施の形態1又は2の三次元映像判定部151では、「左側半部と右側半部の相関性が高い」と判定すると、直ちに「三次元映像である」と判定しているが、実施の形態3における三次元映像判定部151では、相関性判定部151aにおける、「左側半部と右側半部の相関性が高いか否か」の判定結果を直ちに「三次元映像か否か」の判定結果とはせず、相関性判定部151aによる判定結果を総合判定部151cに供給している。
高域成分検出部151bは、デコーダ部111の出力に高周波数成分が所定量以上含まれるかどうかの判定を行う。例えば、デコーダ部111の出力を受けて所定の周波数よりも高い成分のみを通過させるハイパスフィルタと、ハイパスフィルタの出力が所定の値以上かどうかを判定するレベル検出部とを備え、レベル検出部により「所定の値以上」と判定された場合には、「高周波数成分が所定量以上含まれる」との判定結果を出力する。この判定結果は、「全白画面」や「全黒画面」を含め、「全体にわたり同一色の画面」ではないことを示すものであるとも言える。
総合判定部151cは、相関判定部151aの出力が「相関性が高い」ことを示すものでないとき、あるいは、高域成分検出部151bの出力が「高周波数成分が所定量以上含まれる」ことを示すものでないときは、二次元映像であるとの判定をし、相関判定部151aの出力が「相関性が高い」ことを示すものであり、かつ高域成分検出部151bの出力が「高周波数成分が所定量以上含まれる」ことを示すものであるときは、三次元映像であるとの判定をする。
実施の形態4は、「画像の左右相関性が高い二次元映像」のように、三次元映像と誤認識されやすい映像が入力された場合にも、精度良く三次元映像か否かの判断を行なうことができるようにするものである。特に動画像の記録時には、上記のように二次元映像であっても、三次元映像と誤認識されやすいフレームが含まれる場合がある。また放送の受信感度が悪いために、異常画像が入力されることもある。実施の形態4では、相関性が高いとの判断が所定時間以上(所定のフレーム数以上)続くかどうかに基づいて、三次元映像かどうかの判定を行なうことで上記のような場合にも誤判定を回避するようにしたものである。
但し、実施の形態1〜3の三次元映像判定部151では、各フレームのデータに基づいて、「左側半部と右側半部の相関性」に基づいて(実施の形態1及び2)、或いは該相関性と高域成分の有無とに基づいて(実施の形態3)、「三次元映像である」か否かの判定しているが、実施の形態4におけるフレーム別判定部151dは、各フレームのデータに基づくフレーム別判定部151dによる判定結果を、直ちに「三次元映像か否か」の判定結果とはせず、
連続性判定部151eに供給している点で異なる。
図示の例においては、期間T1、T3、T5においては、相関性が高いとの判断がなされ、一方期間T2、T4においては、相関性が低いとの判断がなされ、期間T2の長さは所定のフレーム数の期間以下であり(T2≦Tα)、期間T4の長さは所定のフレーム数の期間Tαよりも長い(T4>Tα)。そのため、期間T2においては、三次元映像であるとの判定はされず、期間T4においては、三次元映像であるとの判定がなされる。なお、閾値Tαは予め連続性判定部151eに設定されている。ユーザによる変更が可能としても良い。
また、一旦二次元映像であるとの判定がなされたら、映像信号の入力が続いている限り、その後相関性が高いとの判断が所定のフレーム数以上続いた場合に、三次元映像に切り替わったとの判断をし、このようにして、一旦三次元映像であるとの判定がなされたら、映像信号の入力が続いている限り、その後相関性が低いとの判断が所定のフレーム数以上続いた場合に、二次元映像に切り替わったとの判断をすることとし、その後も同様に判断の切替を行なうようにしても良い。
Claims (16)
- 入力映像信号が三次元映像信号であるか二次元映像信号であるかを判定する三次元映像判定手段と、
入力映像信号またはこれを変換したものを記録する映像信号記録手段と、
前記三次元映像判定手段の出力に基づいて三次元映像属性情報を設定し、前記三次元映像情報とともに記録する三次元映像属性設定手段と
を備え、
前記三次元映像判定手段は、映像の左側半部及び右側半部の一方の、複数の部分領域を順に着目部分領域として選択し、前記左側半部及び右側半部の他方の、前記着目部分領域と同一の垂直方向位置にある複数の部分領域を順位参照画素として選択し、参照部分領域の前記着目部分領域に対する類似度のうちの最大のものを最大類似度として検出し、該最大類似度を、複数の着目部分領域について集計することにより得られる映像の左側半部と右側半部との相関性に基づいて、三次元映像であるか否かを判定する
ことを特徴とする映像記録装置。 - 前記三次元映像判定手段は、前記相関性が所定値以上であるとの判断が所定のフレーム数以上続いたときに、三次元映像であると判定することを特徴とする請求項1に記載の映像記録装置。
- 入力映像信号が三次元映像信号であるか二次元映像信号であるかを判定する三次元映像判定手段と、
入力映像信号またはこれを変換したものを記録する映像信号記録手段と、
前記三次元映像判定手段の出力に基づいて三次元映像属性情報を設定し、前記三次元映像情報とともに記録する三次元映像属性設定手段と
を備え、
前記三次元映像判定手段は、入力映像に高周波数成分が所定量以上含まれていない場合に二次元映像であると判定する
ことを特徴とする映像記録装置。 - 前記三次元映像判定手段は、さらに映像の左側半部と右側半部の、互いに同一の位置にある画素同士の類似度を、複数の画素について集計することにより得られる映像の左側半部と右側半部との相関性に基づいて、三次元映像であるか否かを判定することを特徴とする請求項3に記載の映像記録装置。
- 前記三次元映像判定手段は、前記相関性が所定値以上であるとの判断が所定のフレーム数以上続いたときに、三次元映像であると判定する
ことを特徴とする請求項4に記載の映像記録装置。 - 前記入力映像信号が三次元映像であると判断された場合に、当該入力映像信号を左目用映像と右目用映像に分離し、分離した後の左目用映像と右目用映像を水平方向に画素を補間して、元の映像フレームの解像度に変換するデータ変換手段をさらに備え、
前記映像信号記録手段は、前記データ変換手段における変換で得られる符号化映像信号を記録する
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の映像記録装置。 - 前記データ変換手段は、分離した後の左目用映像と右目用映像に対して、各々別の映像識別用IDを付した後、1つの映像ストリームに多重化することを特徴とする請求項6に記載の映像記録装置。
- 前記データ変換手段は、分離した後の左目用映像と右目用映像から、正面から見た二次元映像を合成するとともに
当該入力映像に表示される対象物すべての奥行き情報を生成することを特徴とする請求項6に記載の映像記録装置。 - 入力映像信号が三次元映像信号であるか二次元映像信号であるかを判定する三次元映像判定ステップと、
入力映像信号またはこれを変換したものを記録する映像信号記録ステップと、
前記三次元映像判定ステップの出力に基づいて三次元映像属性情報を設定し、前記三次元映像情報とともに記録する三次元映像属性設定ステップと
を備え、
前記三次元映像判定ステップは、映像の左側半部及び右側半部の一方の、複数の部分領域を順に着目部分領域として選択し、前記左側半部及び右側半部の他方の、前記着目部分領域と同一の垂直方向位置にある複数の部分領域を順位参照画素として選択し、参照部分領域の前記着目部分領域に対する類似度のうちの最大のものを最大類似度として検出し、該最大類似度を、複数の着目部分領域について集計することにより得られる映像の左側半部と右側半部との相関性に基づいて、三次元映像であるか否かを判定する
ことを特徴とする映像記録方法。 - 前記三次元映像判定ステップは、前記相関性が所定値以上であるとの判断が所定のフレーム数以上続いたときに、三次元映像であると判定することを特徴とする請求項9に記載の映像記録方法。
- 入力映像信号が三次元映像信号であるか二次元映像信号であるかを判定する三次元映像判定ステップと、
入力映像信号またはこれを変換したものを記録する映像信号記録ステップと、
前記三次元映像判定ステップの出力に基づいて三次元映像属性情報を設定し、前記三次元映像情報とともに記録する三次元映像属性設定ステップと
を備え、
前記三次元映像判定ステップは、入力映像に高周波数成分が所定量以上含まれていない場合に二次元映像であると判定する
ことを特徴とする映像記録方法。 - 前記三次元映像判定ステップは、さらに映像の左側半部と右側半部の、互いに同一の位置にある画素同士の類似度を、複数の画素について集計することにより得られる映像の左側半部と右側半部との相関性に基づいて、三次元映像であるか否かを判定することを特徴とする請求項11に記載の映像記録方法。
- 前記三次元映像判定ステップは、前記相関性が所定値以上であるとの判断が所定のフレーム数以上続いたときに、三次元映像であると判定する
ことを特徴とする請求項12に記載の映像記録方法。 - 前記入力映像信号が三次元映像であると判断された場合に、当該入力映像信号を左目用映像と右目用映像に分離し、分離した後の左目用映像と右目用映像を水平方向に画素を補間して、元の映像フレームの解像度に変換するデータ変換ステップをさらに備え、
前記映像信号記録ステップは、前記データ変換ステップにおける変換で得られる符号化映像信号を記録する
ことを特徴とする請求項9乃至13のいずれかに記載の映像記録方法。 - 前記データ変換ステップは、分離した後の左目用映像と右目用映像に対して、各々別の映像識別用IDを付した後、1つの映像ストリームに多重化することを特徴とする請求項14に記載の映像記録方法。
- 前記データ変換ステップは、分離した後の左目用映像と右目用映像から、正面から見た二次元映像を合成するとともに
当該入力映像に表示される対象物すべての奥行き情報を生成することを特徴とする請求項14に記載の映像記録方法。
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