JPH07287773A - 3次元映像ソフト変換方法 - Google Patents
3次元映像ソフト変換方法Info
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- JPH07287773A JPH07287773A JP6228209A JP22820994A JPH07287773A JP H07287773 A JPH07287773 A JP H07287773A JP 6228209 A JP6228209 A JP 6228209A JP 22820994 A JP22820994 A JP 22820994A JP H07287773 A JPH07287773 A JP H07287773A
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- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
トに変換する。 【構成】 入力端子1からの2次元映像信号の一方はそ
のまま出力され他方はフィールドメモリ5で所定フィー
ルド遅延されて疑似的に3次元映像信号が出力端子3及
び4に得られる。また、2次元映像信号の一部は動きベ
クトル検出回路7で動きベクトルが検出されCPU8は
この動きベクトルの大きさに応じてメモリ制御回路6が
制御され、フィールドメモリ5の遅延量が制御される。
Description
視差を有する3次元映像ソフトに変換する3次元映像ソ
フト変換方法に関する。
得るには、専用の立体撮像装置で撮像して得た2チャン
ネルの立体映像信号(3次元映像信号)を立体VTR等
で記録し、これを再生して専用の3次元ディスプレイ等
で再生する必要があった。
映像ソフトを使用することができず新たに3次元映像ソ
フトを製作する必要があったため立体画像再生システム
のコストアップの原因となっていた。
いほうが早く点灯されたように感じる知覚時間と刺激強
度の関係(プルフリッヒ効果)を利用して立体効果を得
る方法がある。即ち、通常の映像信号(2次元映像信
号)の中で水平方向に移動する物体がある場合、これを
左右で透過率が異なるメガネで観察すると立体感が生じ
る。
法でも特殊なメガネを必要とするという欠点があった。
本発明は上記欠点を解消するものであり、特殊なメガネ
を必要とせず、且つ3次元専用の映像ソフトを製作する
ことなしに既存の2次元映像ソフトを疑似的に3次元映
像ソフトに変換することができる3次元映像ソフト変換
方法を提供するものである。
フトを使用し、この2次元映像ソフトから右目映像と左
目映像を有する3次元映像ソフトを作成する3次元映像
ソフト変換方法である。
リに一旦格納し、2次元映像ソフトの動き部分の速さに
応じて前記メモリから読み出す遅延フィールド数を選択
することにより右目映像と左目映像を有する3次元映像
ソフトを作成する3次元映像ソフト変換方法である。
主映像信号と、この主映像信号に対して遅延された副映
像信号とを生成することにより3次元映像ソフトを得る
3次元映像ソフト変換方法において、前記主映像信号及
び若しくは副映像信号にフィールド内補間処理若しくは
フィールド間補間処理を施してなる3次元映像ソフト変
換方法である。
に時間差あるいは輝度差が付加されることにより視差が
発生し、疑似的に右目映像信号及び左目映像信号に変換
される。また、前記時間差あるいは輝度差は2次元映像
信号の動き量に応じて制御される。
にフィールド内補間処理を施すことにより、主映像信号
による画像と副映像信号による画像の垂直方向のずれが
なくなる。
にフィールド間補間処理を施すことにより3次元画像の
動きが円滑になる。
Aのように背景は変化せず被写体が左から右へ移動する
映像シ−ンにおいて、同図Bのように再生された右目映
像と左目映像との間に一定の時間差を設けた場合、被写
体の動きの分だけ位置が異なり、これが同図Cのように
視差となり立体視が可能となる。尚、図1B及びCの数
字はフィールド番号を表している。
明する。図2は本発明の3次元映像ソフト変換方法が使
用される3次元映像ソフト変換システムの第1の実施例
におけるブロック図であり、2D/3D互換VTR11
で再生された2次元映像ソフトは本発明方法に基づく3
次元映像ソフト変換装置12で疑似的に3次元映像ソフ
トに変換されたのち、3Dモニタ13に供給される。そ
して、この3Dモニタを特開平3−65943号に記載
のようなレンチキュラー方式のメガネ無しディスプレイ
とすれば、メガネを使用することなく、2次元映像信号
であっても部分的に立体感のある3次元画像が疑似的に
再現できる。
装置の概略ブロック図であり、入力端子1には2次元映
像信号が入力される。この2次元映像信号の一方は映像
切換え回路2に供給される。
メモリ5に供給される。このフィールドメモリ5はメモ
リ制御回路6により遅延量0から最大60フィールド
(NTSC方式で約1秒)までの範囲でフィールド単位
で可変制御される。また、この可変単位は1フィールド
以下の小さい単位でもかまわない。
映像切換え回路2に供給される。この映像切換え回路2
出力はそれぞれ左目映像信号Lを出力する出力端子3及
び右目映像信号Rを出力する出力端子4に接続されてお
り、被写体の動きの方向に応じて出力状態が切り替わる
様に制御される。
ル検出回路7に供給され、フィールド間の動きに応じた
動きベクトルが検出された後、CPU8に供給される。
このCPU8は前記動きベクトルのうち水平成分を抽出
しこれに応じてメモリ制御回路6を制御する。即ち、被
写体の動きが大きく動きベクトルが大きい場合、フィー
ルドメモリ5の遅延量が少なくなるよう制御し、被写体
の動きが小さいか、あるいはスローモション再生時のよ
うに動きベクトルが小さい場合、遅延量が多くなるよう
に制御される。尚、フィールドメモリの遅延フィールド
数は最大60フィールドであり、これはNTSC方式の
1秒間に相当し、通常の映像シーンにほぼ対応できる時
間であるが、より低速のスローモション再生に使用する
場合は60フィールド以上の大容量のメモリを使用すれ
ばよい。また、超低速のスローモーション再生には数1
00フィールド遅延させればよい。
から右の場合は2次元映像信号を左目映像信号とし、逆
の場合は遅延させた2次元映像信号を左目映像信号とす
るように映像切換え回路2を制御する。
水平方向に移動するようなシーンについては動きの速さ
に応じた視差が発生する。そして、この出力端子3、4
からの左右映像信号は例えば、特開平3−65943号
に記載のようなレンチキュラー方式のメガネ無しディス
プレイに供給すれば、2次元映像信号であっても部分的
に立体感のある立体画像が疑似的に再現できる。
SI化した場合の実施例について図4に従って説明す
る。2次元映像信号は、まず、YC分離回路30で輝度
信号Yと色差信号R−Y、B−Yに分離され、A/D変
換回路31及び32でA/D変換される。A/D変換さ
れた信号は2D/3D変換用LSI33に入力される。
このLSI33に入力された輝度信号Yはクランプ回路
331でクランプされ、動きベクトル検出回路7、通過
セレクタS1、補間セレクタS2及び外付けのフィール
ドメモリ5に供給される。前記フィールドメモリ5は奇
数フィールドのデータが書き込まれるMO1〜MO3及
び偶数フィールドのデータが書き込まれるME1〜ME
3の6個のフィールドメモリが並列に接続されたもので
あり、メモリ制御回路332により書き込み及び読み出
しが制御される。
動きベクトルはCPU8へ供給され、CPU8はこの動
きベクトルの水平成分に基づいてメモリ制御回路332
を制御する。
回路333でクランプされると共に、R−Y、B−Yが
ドット周期で交互に現れる点順次信号に変換される。こ
の色差信号は、通過セレクタS3、補間セレクタS4及
び前記フィールドメモリ5に供給される。
信号8ビット、色差信号4ビットの計12ビットが供給
される。フィールドメモリMO1〜3の各輝度信号出力
YO及びフィールドメモリME1〜3の各輝度信号出力
YEはそれぞれ一つとなって通過セレクタS1及び補間
セレクタS2の各入力端子に入力される。また、フィー
ルドメモリME1〜3の各色差信号出力はそれぞれ一つ
となって通過セレクタS3及び補間セレクタS4の各入
力端子に入力される。
リLM1及び補間回路334に供給される。前記ライン
メモリで1H(Hは水平走査期間)遅延された輝度信号
は前記前記輝度信号YO、及びYEと共に、ライン/フ
ィールドセレクタS5に入力される。このセレクタS5
出力は前記補間回路334に供給される。この補間回路
334は2個の係数器及びこれらの出力を加算する1個
の加算器で構成されており、セレクタS2側の係数器に
は補間係数Kが、セレクタS5が環の係数器には補間係
数(1−K)が乗ぜられる。この補間回路334出力及
び前記通過セレクタS1出力はそれぞれ右出力セレクタ
S6及び左出力セレクタS7に供給される。このセレク
タS6及びS7出力は第1及び第2視差調節メモリSM
1、SM2に供給される。この視差調節メモリは出力画
像の水平読み出し位置を左右独立に±48画素分調節可
能とするもので視差量を任意に調整することにより奥行
き感を調整する。
クタS4以降の色差信号の処理回路は輝度信号と同様で
あり、ラインメモリLM2、ライン/フィールドセレク
タS8、補間回路334、右出力セレクタS9、左出力
セレクタS10、第3及び第4視差調節メモリSM3、
SM4が配置されている。
力は同期信号付加回路336で同期信号が付加され、右
目輝度信号YR、左目輝度信号YLとなり、更に色差信
号はエンコード回路337で色信号にエンコードされて
右目色信号CR及び左目色信号CLとなって、LSIの
出力となる。この出力のうち、YR及びCRはD/A変
換回路34出A/D変換され、YC合成回路35で合成
されて輝度信号Yとなる。また、YL及びCLはD/A
変換回路36でD/A変換され、YC合成回路37で合
成されて色信号Cとなる。
作を図5及び図6に従い説明する。まず、フィールドメ
モリ5の動作について説明する。図5のように各フィー
ルドメモリにはメモリ制御回路332からの書き込みパ
ルスによりMO1〜ME3まで1フィールド毎に順次書
き込まれ、6フィールド後に全てのフィールドメモリに
書き込みが完了する。この状態で各フィールドメモリに
は第1フィールドから第6フィールドまでのデータが重
複すること無くそれぞれ書き込まれている。各フィール
ドメモリは、次に、書き込みパルスが入力されるまでデ
ータ内容を記憶している。そして、7フィールド目に書
き込みパルスがMO1に供給されると、データ内容が第
7フィードのものに書き替えられる。このようにMO1
〜ME3はそれぞれ6フィールド毎に異なるタイミング
でサイクリックにデータが書き替えられる。
われる。メモリ制御回路332はCPU8が画像の動き
に応じて決定した遅延フィールド数に基づき、必要なフ
ィールドのデータを記憶しているフィールドメモリを選
択して読み出しパルスを出力する。例えば、遅延フィー
ルド数が2フィールドであり、現フィールドがO3であ
る場合、2フィールド前のデータO2が記憶されている
MO2に読み出しパルスが供給され、データO2がMO
2より読み出される。
並列に接続して書き込みは6個のうち同時には1個に対
してしか行わないので、フィールドメモリを直列に接続
して毎フィールド全フィールドメモリの書き込みを行う
方法に比べて、消費電力が大幅に削減できる。
説明する。尚、以下の説明は輝度信号の処理回路のもの
であるが、色差信号の処理回路も全く同様の動作であ
る。また、全てのセレクタはCPU8からの制御信号に
より選択動作を行う。
的にフィールド内補間モードとフィールド間補間モード
があり、これらは動きベクトルの大きさに応じて選択す
ることができる。即ち、動きベクトルが所定の閾値より
小さいときはフィールド内補間モード、大きい時はフィ
ールド間補間モードを選択するように各セレクタが制御
される。更に編集を行うときには編集モードが選択され
る。
われないフィールドとフィールド内補間が行われるフィ
ールドとが存在する。即ち、左右の画面のうち、一方が
奇数、他方が偶数フィールドの場合、そのまま再生する
と左右の画面間に垂直方向のずれが生じることになるた
め、片方の画像には現フィールドの画像と遅延画像に基
づき垂直方向にフィールド内補間した画像を使用する。
左右の画面が両方とも奇数あるいは偶数フィールドの場
合は補間は必要ない。
時、クランプ回路331からの輝度信号Yを選択してお
り、左出力セレクタS6及び右出力セレクタS7に遅延
されていないデータを供給する。一方、補間セレクタS
2は、図5に示すように、遅延フィールド数に応じて
Y、YO、YEのいずれかを選択する。更に、フィール
ド/ラインセレクタS5は常時、ラインメモリLM1出
力を選択している。
タS2出力およびこれを1H遅延した出力が入力され
る。この補間回路334の補間係数はCPU8により設
定されるが、セレクタS1の出力に対して補間セレクタ
S2の出力が共に奇数あるいは偶数フィールドであれ
ば、K=1となり、補間は行われず、一方が奇数フィー
ルドで他方が偶数フィールドであれば、K=0.5とな
りフィールド内補間が行われる。
ド内補間された遅延出力が得られ、これがセレクタS6
及びS7に供給される。この両セレクタは図3における
映像切替え回路2を構成し、動きベクトルの方向により
相補的に左右のどちらに現フィールドの信号及び遅延信
号を出力するかを選択する。
メモリSM1及びSM2に供給され、視差量が調整され
る。 (フィールド間補間モード)このモードでは、補間が行
われないフィールドと、フィールド内補間が行われるフ
ィールドとフィールド間補間が行われるフィールドとが
存在する。
化した直後のフィールドに適用される。即ち、遅延フィ
ールド数が変化したときは、現フィールドの画像に比べ
て遅延画像の動きが円滑でなくなるためフィールド間補
間により動きを滑らかにする。それ以外のフィールドに
おいては、フィールド内補間モードの時と同じ動作を行
う。
は、常時、クランプ回路331出力を選択している。一
方、補間セレクタS2は図6のようにY、YO、YEの
いずれかを選択している。また、ライン/フィールドセ
レクタS5はYE、YO、ラインメモリLM1出力LM
のいずれかを選択する。補間回路334の補間係数K
は、セレクタS1の出力に対して補間セレクタS2の出
力が共に奇数あるいは偶数フィールドであれば、K=1
となり補間は行われない。それ以外のフィールドではK
=0.5となるが、一方が奇数フィールドで他方が偶数
フィールドの場合(E2、E4、E7、E9)はフィー
ルド内補間が行われ、遅延フィールド数が変化した直後
のフィールド(O2、O3、O4、O5、O7、O8、
O9)においてはフィールド間補間が行われる。
クタS2はY0を選択し、セレクタS5はLMを選択す
る。また、フィールド間補間が行われるときは、セレク
タS2及びS5は、遅延フィールド数が0から1に変換
するときを除いて、それぞれにYOとYEのいずれかが
選択される。即ち、隣接するフィールド同志が選択され
て補間回路334に供給される。よって、補間回路出力
は両出力が平均されたものとなり、画像の動きが平滑化
される。
ルド内補間モードと同一である。 (編集モード)上記2つのモードではセレクタS6及び
S7出力はそれぞれ動きベクトルの方向によって、相補
的に元信号と遅延信号が不規則に入れ替わる。ここで、
元信号と非遅延信号を比較してみると(例えば図5の現
フィールドと補間回路出力)、遅延信号は時間軸方向に
おいて、フィールド順序の規則性が損なわれている。特
に遅延フィールド数が減少していく過程においては、あ
るフィールドが間引かれてしまう。このため、遅延信号
は元画像の再現性が損なわれていることになる。従っ
て、左右のどちらの出力を選んでもこの遅延信号が混在
するため、この出力を使用して編集を行うことは好まし
くない。
は、元画像とフィールド順序が一致する信号が得られな
ければならない。本実施例のLSIをこの編集モードで
動作させる場合は、フィールドメモリの出力端子とLS
Iのメモリ入力端子との間に外部セレクタを設ける必要
があるとともに、フィールドメモリの数を13フィール
ド個程度に増やすことが望ましい。
びS7は固定とし、通過セレクタS1出力が常にR出力
となるように選ばれている。また、セレクタS1は常時
入力YOに固定され、セレクタS2は常時入力YEに固
定される。前記外部セレクタはセレクタS1に対して
は、一定遅延フィールド数の信号が得られるメモリ出力
を選択してセレクタS1に供給するとともに、動きに応
じた可変遅延フィールド数の信号が得られるメモリ出力
を選択してセレクタS2に供給する。
常に一方の出力端子には元画像とフィールド順序が同一
の信号を得ることができる。尚、上述の実施例における
3次元映像ソフト変換装置は、左右の視差を付ける方法
として2次元映像信号に時間差を発生させる様にした
が、時間差に替えて輝度差を発生する様に構成すれば、
プルフリッヒ効果により立体視が可能である。
においてはフィールドメモリ5及びメモリ制御回路6の
代わりに輝度レベルを0db〜−10dbの間で減衰す
るアッテネ−タ9及びゲイン制御回路10を使用してい
る。このアッテネータ及びゲイン制御回路は図3の実施
例と同様に動きベクトルの大きさに基づき制御される。
即ち、被写体の動きが大きく動きベクトルが大きい場
合、アッテネータ9の輝度減衰量が少なくなるよう制御
され、被写体の動きが小さいか、あるいはスローモーシ
ョン再生時のように動きベクトルが小さい場合、輝度減
衰量が多くなるように制御される。
bに限らず、より低速のスローモーション再生に使用す
る場合は−数10dbの減衰量を与える様にすればよ
い。また、アッテネータの代わりに利得可変アンプを使
用してもよい。
3次元映像ソフトに変換する場合でなくとも、例えばビ
デオカメラまたはCG製作装置からのリアルタイムに出
力される2次元映像信号をリアルタイムで3次元映像信
号に変換する場合にも適用できる。
ソフト変換システムの第2の実施例を示す。この実施例
は3Dモニタ13の入力端に3次元映像ソフト変換装置
12を接続した例であり、入力信号が2次元映像信号ま
たは3次元映像信号のいずれにも対応できる構成となっ
ている。即ち、3次元映像信号が入力される3D入力端
子14、15及び2次元映像信号が入力される2D入力
端子16が備えられており、2次元映像信号または3次
元映像信号のいずれか一方が入力される。そして、入力
端子14、15からの3次元映像信号は切り換えスイッ
チSを経由して3Dモニタ13に供給される。
は3次元映像ソフト変換装置12で3次元映像信号に変
換され2チャンネルの信号となって前記切り換えスイッ
チSに供給される。この切り換えスイッチSは、入力信
号の種類に応じて自動的に切り換えられる。即ち、入力
端子14、15からの入力3次元映像信号はそれぞれ第
1映像検出回路17に入力され映像信号の有無が検出さ
れた後、その検出出力の論理積出力が制御回路19に供
給される。また、入力端子16からの入力2次元映像信
号は第2映像検出回路18に入力されて映像信号の有無
が検出される。
像検出回路出力が”有”で第2映像検出回路出力が”
無”のとき、切り換えスイッチSをa側に切り換え、前
記第1映像検出回路出力が”無”で前記第2映像検出回
路出力が”有”のとき、b側に切り換える。
2次元映像信号であるか3次元映像信号であるかが自動
的に判別され、3次元映像信号入力時はそのまま、2次
元映像信号入力時は3次元映像信号に変換してから3D
モニタ13に供給される。
ソフト変換システムの第3の実施例を示す。この実施例
は2D/3D互換VTR11の出力端に3次元映像ソフ
ト変換装置12を接続した例であり、2D/3D互換V
TR11には出力端子20、21及び判別出力端子22
が設けられている。出力端子20には3Dモード時にL
chが出力されると共に、2Dモード時に2次元映像信
号が出力される。また、出力端子21には3Dモード時
にRchが出力され、2Dモード時には何も出力されな
い。判別出力端子22には3Dモード時に”H”、2D
モード時には”L”の判別出力が出力される。この判別
出力は2D/3D互換VTR11内のシステムコントロ
ーラ(図示省略)でモードに応じて作成され、前記3次
元映像ソフト変換装置12及び切り換えスイッチSを制
御する。
より切り換えスイッチSがa側に切り換わり、2Dモー
ド時は”L”の判別信号により3次元映像ソフト変換装
置12の電源が投入されると共に、切り換えスイッチS
がb側に切り換わることによりこの3次元映像ソフト変
換装置12で変換された3次元映像信号が出力される。
像ソフト変換システムの第4の実施例を示す。この実施
例は2Dビデオカメラ23の出力端に3次元映像ソフト
変換装置12を接続した例であり、2Dモード時は2D
ビデオカメラ23出力がそのまま2D/3D互換VTR
11の2D入力端子24に供給される。また、3Dモー
ド時は2Dビデオカメラ23出力は3次元映像ソフト変
換装置12で3次元映像信号に変換されて入力端子25
及び26に供給される。前記2D/3D互換VTR11
は2Dモードで記録する場合は、入力端子24からの入
力を選択し、3Dモードで記録する場合は入力端子2
5、26からの入力を選択して記録する。
元映像ソフト変換装置12及び切り換えスイッチSはそ
れぞれ3Dモニタ13、2D/3D互換VTR11ある
いは2Dビデオカメラ23に内蔵されていても良い。
元映像ソフトを疑似的に3次元映像ソフトに変換できる
ので、新たに3次元映像ソフトを製作することなく、既
存の2次元映像ソフトを使用することができるため大幅
なコストダウンを図ることができる。
元かを判別することにより、2次元映像ソフト信号を自
動的に3次元映像ソフト信号に変換することができる。
また、主映像信号及び若しくは副映像信号にフィールド
内補間処理を施すことにより、左右の画像の垂直ずれが
なくなり見易い3次元画像を得ることができる。
にフィールド間補間処理を施すことにより、動きが円滑
な3次元画像を得ることができる。
す図である。
換システムのブロック図である。
概略ブロック図である。
詳細ブロック図である。
明図である。
明図である。
概略ブロック図である。
ト変換システムのブロック図である。
ト変換システムのブロック図である。
フト変換システムのブロック図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 2次元映像ソフトを使用し、この2次元
映像ソフトから右目映像と左目映像を有する3次元映像
ソフトを作成する3次元映像ソフト変換方法。 - 【請求項2】 前記2次元映像ソフトは、映像再生手段
によって再生される既存の映像ソフトであることを特徴
とする請求項1記載の3次元映像ソフト変換方法。 - 【請求項3】 前記2次元映像ソフトは、撮像手段又は
CG製作手段からリアルタイムで出力される映像ソフト
であることを特徴とする請求項1記載の3次元映像ソフ
ト変換方法。 - 【請求項4】 前記右目映像と左目映像は、2次元映像
間に相対的な時間差を発生させて作成することを特徴と
する請求項1記載の3次元映像ソフト変換方法。 - 【請求項5】 前記2次元映像ソフトは動きを有する部
分を含んでおり、この動き部分の速さに応じて前記時間
差を制御することを特徴する請求項4記載の3次元映像
ソフト変換方法。 - 【請求項6】 前記時間差を発生させる方法は、前記2
次元映像ソフトをメモリに一旦格納し、このメモリから
前記2次元映像ソフトを所定フィールド遅延させて読み
出すことにより実現することを特徴とする請求項4記載
の3次元映像ソフト変換方法。 - 【請求項7】 前記遅延させるフィールド数は前記動き
部分の速さに応じて選択されることを特徴とする請求項
6記載の3次元映像ソフト変換方法。 - 【請求項8】 前記右目映像と左目映像は、2次元映像
間に相対的な輝度差を発生させて作成することを特徴と
する請求項1記載の3次元映像ソフト変換方法。 - 【請求項9】 前記2次元映像ソフトは動きを有する部
分を含んでおり、この動き部分の速さに応じて前記輝度
差を制御することを特徴とする請求項8記載の3次元映
像ソフト変換方法。 - 【請求項10】 前記輝度差を発生させる方法は、2次
元映像ソフトを可変輝度調整手段を経由させることによ
り実現することを特徴とする請求項8記載の3次元映像
ソフト変換方法。 - 【請求項11】 入力映像ソフト信号が2次元映像信号
であるか3次元映像信号であるかを判別し、自動的に2
次元映像信号を3次元映像信号に変換することを特徴と
する請求項1記載の3次元映像ソフト変換方法。 - 【請求項12】 2次元映像ソフトから、主映像信号
と、この主映像信号に対して遅延された副映像信号とを
生成することにより3次元映像ソフトを得る3次元映像
ソフト変換方法において、 前記主映像信号及び若しくは副映像信号にフィールド内
補間処理をを施してなる3次元映像ソフト変換方法。 - 【請求項13】 2次元映像ソフトから、主映像信号
と、この主映像信号に対して遅延された副映像信号とを
生成することにより3次元映像ソフトを得る3次元映像
ソフト変換方法において、 前記主映像信号及び若しくは副映像信号にフィールド間
補間処理をを施してなる3次元映像ソフト変換方法。
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