(57)【要約】  ３Ｄ画像コンテンツの再生中の観察者の視点の選択肢を増やすべく、２つの立体画像を、平面のそれぞれ異なる視点で再生される対象物（１）の画像を記録する、記録カメラ（１０１、１０２、１０３）の画像信号から計算する。立体画像は、モニタスクリーン（３０４）の中央軸の、仮想の観察者（４００）の視角に対応する画像視点で計算される。中央軸に対する実際の観察位置の変更は、処理ユニット（３０１）に信号伝達され、処理ユニット（３０１）は、これに従って変更される画像視点で２つの立体画像を計算する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じシーンの立体画像を観察者（４００）の左目および右目に提示する３Ｄ画像コンテンツの再生方法であって、
２つの立体画像は、平面のそれぞれ異なる視点で再生される対象物（１）の画像を記録する、記録カメラ（１０１、１０２、１０３）の画像信号から計算され、前記立体画像は、モニタスクリーン（３０４）の中央軸の、仮想の観察者（４００）の視角に対応する画像視点で計算され、前記中央軸に対する実際の観察位置の変更は処理ユニット（３０１）に信号伝達され、前記処理ユニット（３０１）は、これに従って変更される画像視点で前記２つの立体画像を計算する再生方法。
【請求項２】
前記２つの立体画像は、中央記録カメラ（１０１）、および、隣にある少なくとも２つの左側カメラおよび右側カメラ（１０２、１０３）の２つの画像信号から計算される請求項１に記載の再生方法。
【請求項３】
さらなる横方向の記録視点からの前記対象物（１）の画像は、インターネット接続（５００）により取得され、前記立体画像のさらなる画像視点の計算に利用される請求項１または請求項２に記載の再生方法。
【請求項４】
前記中央軸に対する実際の観察位置の変更は、遠隔制御（３０５）によって処理ユニット（３０１）に信号伝達される請求項１から３のいずれか一項に記載の再生方法。
【請求項５】
前記観察者の頭部の回転および頭部の位置は、ヘッドトラッカー信号により決定され、前記処理ユニット（３０１）に信号伝達され、前記処理ユニット（３０１）は、前記ヘッドトラッカー信号によって、利用可能なカメラ位置からの実際の頭部の態勢に対応する立体画像視点を計算する請求項１から３のいずれか一項に記載の再生方法。
【請求項６】
同じシーンの立体画像を観察者（４００）の左目および右目に提示する３Ｄ画像コンテンツの再生方法であって、
２００Ｈｚという向上した全画像周波数のフラットスクリーンモニタ（３０４）上で、それぞれ異なる記録視点から少なくとも２つの立体画像を時間的に交互に表示して、前記向上した全画像周波数と同期されたシャッター眼鏡により観察させる、再生方法。
【請求項７】
同じシーンの立体画像を観察者（４００）の左目および右目に提示する３Ｄ画像コンテンツの再生システムであって、
それぞれ異なる視点から再生される対象物（１）の画像を記録する、記録用カメラ（１０１、１０２、１０３）の画像信号から２つの立体画像を計算する処理ユニット（３０１）を備え、
前記処理ユニット（３０１）によって、前記立体画像は、モニタスクリーン（３０４）の中央軸の、仮想の観察者（４００）の視角に対応する画像視点で計算され、
前記再生システムは、
前記中央軸に対する実際の観察位置の変更を処理ユニット（３０１）に信号伝達する手段（３０５、３０６）によって、
前記処理ユニット（３０１）は、これに従って変更される画像視点で前記２つの立体画像を計算する、再生システム。
【請求項８】
前記処理ユニット（３０１）は、中央記録カメラ（１０１）、および、隣にある少なくとも２つの左側カメラおよび右側カメラ（１０２、１０３）の画像信号から立体画像両方を計算する請求項７に記載の再生システム。
【請求項９】
前記立体画像のさらなる画像視点の計算をするために、前記処理ユニット（３０１）は、さらなる横方向の記録視点からの前記対象物（１）の画像を利用する請求項７または８に記載の再生システム。
【請求項１０】
前記中央軸に対する実際の観察位置の変更を、処理ユニット（３０１）に信号伝達す遠隔制御（３０５）を備える請求項７から９のいずれか一項に記載の再生システム。
【請求項１１】
前記観察者の頭部の回転および頭部の位置を、ヘッドトラッカー信号により前記処理ユニット（３０１）に信号伝達するヘッドトラッカー（３０６）をさらに備え、前記処理ユニット（３０１）は、前記ヘッドトラッカー信号によって、利用可能なカメラ位置からの実際の頭部の態勢に対応する立体画像視点を計算する請求項７から９のいずれか一項に記載の再生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３Ｄ画像コンテンツの再生方法およびシステムに係る。本技術に係る方法およびシステムは一般的に知られている。
【背景技術】
【０００２】
大量生産市場における３Ｄ画像コンテンツ表現を支えているのは、今や殆ど全てのテレビ受像機製造業者が提供している現代のフラットモニタスクリーン技術である。これと平行して、３Ｄ映画も大型映画館用の製造業者が製造に力を入れてきている。ゲーム産業も、ゲームの臨場感を高めるために３Ｄ技術に注力し始めている。
【０００３】
現代のフラットモニタスクリーンは、空間画像解像度が高く（例えば、ラインあたりの画素が１９２０であり、完全画像１枚のライン数が１０８０といったレベルである）、なおかつ、時間解像度も画像周波数が２００Ｈｚといった高レベルを達成している。特に空間画像解像度について言うと、近い将来にはこれよりも高い解像度が見込まれている。Ｓａｍｓｕｎｇ社のＩＦＡ２００９では４ｋのディスプレイの雛形が提示されている。画像周波数も向上が期待されている。４００Ｈｚレベルが話題にあがっている。３Ｄ画像コンテンツを表示するために、現在では立体ディスプレイが一般利用されている。立体体験は、同じシーンを右目と左目それぞれ用の異なる画像を提示することで達成される。パッシブ型システムでは、２つの画像を同時に表示するためにモニタスクリーンの高い空間解像度を活用している。同時に表示される立体画像の分離は、モニタスクリーンの前面に配置されるパッシブ型の偏光フィルタを利用して行われる。一方で、モニタスクリーン上に左側、右側の画像を時間的に交互させて表示するアクティブシステムも導入されている。画像周波数と同期させたシャッター眼鏡によって、左目用画像と右目用画像とを分離させる。
【０００４】
これら公知の左目画像および右目画像の提示とは別に、観察者は、基本的にシーンの１つの写像（perspective）しか見ない（つまり、観察者がモニタスクリーンを見るときの視角に関わらず）。つまり一人の観察者にとって写像の変更は、同時に見ている複数の観察者に対してそれぞれ異なる写像を同時に提示するのと同様に不可能なのである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決を試みる技術的な課題は、観察者にとって写像の選択肢が増えるような、３Ｄ画像コンテンツの再生方法およびシステムの提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
方法についての技術的な解決法は、特許請求項１または特許請求項６の特徴に示されている。
【０００７】
本発明の方法の有利な実施形態および発展形は、従属請求項２から５に示されている。
【０００８】
再生システムについての技術的な解決法は、特許請求項７の特徴に示されている。
【０００９】
本発明の再生システムの有利な実施形態および発展形は、従属請求項８から１１に示されている。
【００１０】
以下に本発明を、図面を参照しながら詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の３Ｄ画像コンテンツの記録システム、および、本発明における３Ｄ画像コンテンツの再生システムの概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１の左半分に示されているシステム１００は、それぞれが平面である（monoscopic position）３つの視角からみた対象物１の画像の記録に利用される。システム１００は、カメラ１０１、１０２、および１０３という３つのカメラを含み、この中で主要カメラ１０１は、対象物１の中心に向けられており、左側カメラおよび右側カメラ１０２および１０２は、対象物１に対して横方向に向けられている。中央の主要カメラ１０１のビデオ信号は、後方互換性のある平面ディスプレイへの利用もでき、主要信号（モノ：mono）として符号化されて、適切な送信ネットワーク２００（例えば放送網またはマルチキャストネットワーク）を介して再生ユニット３００に送信される。隣にある左側カメラ１０２および右側カメラ１０３のビデオ信号からは、送信前に中央の主要カメラ１０１の主要信号に対する左右の差動信号がそれぞれ生成される。生成された差動信号は符号化されて、送信網２００を介して再生ユニット３００へと送信される。
【００１３】
再生ユニット３００は、モニタスクリーン３０４上のディスプレイとして、受信された主要信号および２つの差動信号から、対象物１の２つの立体画像の画像信号３０２、３０３を算出する。ディスプレイは、任意のアクティブ型に代えて、パッシブ型の３Ｄモニタスクリーンシステムにより構成可能である。立体画像は、モニタスクリーン３０４の中央軸における仮想の観察者４００の視角に対応する画像視点で計算される。
【００１４】
例えば、モニタスクリーン３０４の観察者４００が、遠隔制御３０５の右左矢印ボタンを押すと、処理ユニット３０１に対して、観察位置の変更を信号伝達することができる。カメラ１０１、１０２、１０３の３つの利用可能な画像から、処理ユニット３０１は、信号伝達で知らされた新たな観察位置に適しており、画像視点が変更された立体画像を計算する。こうすることで、モニタスクリーン３０４上に、観察者４００が選択した観察位置に対応する視点で立体画像が提示されるので、観察者にとっての視点の選択肢が増える。
【００１５】
本発明の発展形により観察者４００の視角に、カメラ１０１、１０２、および１０３が利用可能な３つの画像を利用して処理ユニット３０１により計算可能な範囲が残されている場合には、このために必要となる、さらなるカメラの位置を、「オンデマンド」で、処理ユニットにより個々に取得することができるようになる（例えばインターネット接続５０によって）。こうするためには、さらなるカメラ１０４、１０５をシステム１００に設けることで、対象物のさらなる横方向の記録視点を記録することができる。カメラ１０４、１０５のさらなる「オンデマンド」のビデオ信号には、主要な信号および差動信号と同様の符号化を行い、送信ネットワーク２００で送信する。さらなる「オンデマンド」のビデオ信号のインターネット５００経由による送信については、他の形態も可能である。
【００１６】
観察位置の変更を信号伝達するときの別の方法に、ヘッドトラッカー３０６を利用するものがあり、この方法によると、モニタスクリーン３０４の前面の観察者４００の頭部の回転（head turn）または頭部の位置を決定することができる。一般的には、観察者は、テレビまたはゲームコンソールのモニタスクリーン３０４の前面に多かれ少なかれ不動の状態で座り、視ることのできる視角範囲が比較的小さい。逆に、観察者がより大きな範囲で構えることができるような場合には（例えば、モニタスクリーン３０４の正面を移動するような場合には）、完全に異なる視認が可能となる。ヘッドトラッカー３０６が取る現在の視角は、処理ユニット３０１にヘッドトラッカー信号として伝えられる。ヘッドトラッカー信号により、処理ユニット３０１は、利用可能なカメラの位置からのモニタスクリーン３０４で再生される２つの立体画像の適切な視点を計算する。このようにすることで、観察者４００は、モニタスクリーン３０４上に表示されるシーンを仮想的に動き回ることができるようになる。ヘッドトラッカー３０６は、観察者４００の頭部に配置されてもよいし、観察者４００が利用する（シャッター）眼鏡に設けられてもよい。または、観察者４００の頭部を、モニタ３０４に設けられ、観察者４００に向けられるカメラを利用して撮像することもできる。
【００１７】
複数の観察者の様々な異なる観察位置を同時に示すことで、向上した全画像周波数で同期される眼鏡を有するアクティブシャッターシステムが必要となる。同時に、アクティブシャッターシステムは、全ＨＤＴＶ空間解像度の利点を実現することができる。現代のフラットスクリーンモニタは、最初にも述べたように、毎秒２００画像までの表示が可能である。
【００１８】
５０Ｈｚの全画像周波数で既に流暢なフリッカーのない視認が可能なので、２００Ｈｚのモニタスクリーンを利用すると、少なくとも２つの独立した観察位置を表示することができる。ある画像がある観察者の目および別の観察者の目両方に適している場合、同時に表示可能な観察位置の数が増える。また、画像をパッシブ型（空間型）およびアクティブ型（時間型）の分離と、空間解像度の低減とを組み合わせることで、独立した観察位置の数をさらに向上させることも可能となる。
【図１】
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【国際調査報告】
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