テレビの多重化を可能にする汎用ソフトウェア「ExPixel」の開発に成功
テレビの多重化を可能にする汎用ソフトウェア「ExPixel」の開発に成功
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神奈川工科大学 情報学部 情報メディア学科 白井暁彦准教授らは、従来不可能な技術であった直視型ディスプレイにおける、「映像多重化」と「裸眼による隠蔽画像」を同時に実現する汎用ソフトウェア技術『ExPixel』の開発に成功しました（図1）。
【図1：市販の液晶フラットパネルディスプレイによる映像多重化】
【図1：市販の液晶フラットパネルディスプレイによる映像多重化】
■ 映像多重化のための汎用ソフトウェア技術「ExPixel」
従来、映像多重化技術「Scritter」は偏光フィルタとDLPプロジェクターを用いて構成しており、PCモニターや携帯電話用ディスプレイとして広く普及している液晶フラットパネルでの実現は原理的に不可能とされていました。白井准教授らは数年にわたる研究において、液晶プロジェクターでの実現と、民生品として広く普及している円偏光を用いた「パッシブ3D形式」の直視型ディスプレイにおいて広く利用できる映像多重化のための汎用ソフトウェア技術「ExPixel」を開発しました。
「ExPixel」の特徴は (1)汎用的なパッシブ3Dディスプレイで利用できる，(2)ライン・バイ・ラインの画像処理による映像多重化，(3) GPUを利用した100%ソフトウェアの技術であり，(4)視聴者側に電気的な機器を必要とせず応用可能性が広い，(5)コンテンツ開発が容易であるという5点です。
このたびの「ExPixel」の開発により、従来の「Scritter」で実現してきた映像多重化・隠蔽技術による幅広いアプリケーション、すなわち(1)プレゼンテーションの多言語化，(2)教育向け応用，(3)医療画像向け応用，(4)聴覚障碍者むけ応用，(5)動画共有サイトのコメント表示，(6)カラオケ応用，(7)2D+3Dハイブリッド上映「2x3D」，(8)デジタルサイネージのインタラクティブ化「Ubicode」はすべてフラットパネルディスプレイで活用可能になります。
【図2：多重化隠蔽映像の概念図】
【図3：多重化シェーダーによりライン・バイ・ラインの画像を生成する】
図3に「ExPixel」の模式図を示します。処理はGPU(Graphics Processing Unit，パソコン内部で画像を生成する処理装置)内部にて行われ、「多重化シェーダー」によりライン・バイ・ラインの画像を生成し、動画や実写カメラ、ゲームなどの映像を、「裸眼」（赤）と「裸眼で視聴できないもうひとつの映像」（緑）の２チャンネルの映像をリアルタイム処理で生成します。Unity3D等の一般的なコンテンツ生成ツールと市販のPCで幅広いアプリケーションを開発する事が可能です。
■ 未来のリビングルーム向けのデモ「FamilinkTV」を一般市民に向け実験展示
フラットパネルディスプレイによる多重化は「テレビゲームと放送視聴」、「映像視聴とパソコン利用」といった家庭用向けの付加価値が大きいため、未来のリビングルーム向けの技術デモとして「FamilinkTV」を開発し、ヨーロッパ最大のバーチャルリアリティの祭典Laval Virtual 2014 (2014/4/9〜13)および、厚木市に新たにオープンした複合施設「アミューあつぎ」のグランドオープンイベント「未来のゲームセンター」（2014/4/26-27）において一般向け実験展示を行ったところ、家族連れなどを中心に大きな反響を得ました。
・「FamilinkTV」コンセプトビデオ
・フランス「Laval Virtual 2014」での発表（5日間・15,000名の来場者）
https://www.laval-virtual.org/en/exhibitors/list-of-exhibitors/124-familink-tv-kanagawa-institute-of-technology.html
・アミューあつぎ「未来のゲームセンター」ダイジェスト映像（2日間・2572名の来場者）
「大型テレビや携帯電話によるデジタルコンテンツ視聴が、家族の団らんを分断している」という現代のリビングルームに対する問題の投げかけと、その解決方法のシンプルさ、可能性についての共感が大きく、また市販のハードウェアを改造しないで実現している点も評価が高く、「3Dディスプレイの流行のあとに付加価値を加える、完全にプラスの技術」として期待されています。
白井准教授は今後「画質の改善、多チャンネル化，デジタルサイネージ，教室・ビジネス会議室用モニターといった業務用途でのパートナーを探し、近い将来開催されるオリンピックでの市場にむけて、世界的な普及・規格化を実現させたい」と考えています。
■参考：多重化隠蔽映像技術「Scritter」について
「Scritter」は2010年より白井准教授が中心に進めている3Dディスプレイ互換のプロジェクターに付加価値を与える映像多重化技術（通称「Scritter」）の研究の通称です。ScritterはScreen+Twitterの造語で「スクリーンを見ながらツイッターが利用できるという」コンセプトを表現しています。複数のユーザが同一のスクリーンを画面分割なしに共同視聴できるシステムで、通常の裸眼視聴のユーザに加え、偏光フィルタのみで構成されたメガネを着用した利用者に全く異なる映像を表示する事ができる技術です。液晶シャッター眼鏡などの視聴者側に電気的な機構を必要とせず、偏光フィルタとコントラスト圧縮方式と呼ばれる独自のアルゴリズムのみで、複数の裸眼視聴者の対して任意の動画像を隠蔽できるため、片眼に偏光フィルタ、他方を裸眼とすることで3Dステレオ映像を実現するハイブリッド2D/3Dディスプレイ方式「2x3D」（2012/10/25）などを発表してきました。第2世代 Scritter は東京北青山の「先端技術館@tepia」にて常設展示化されています。
多重化ディスプレイ技術のロードマップ
【図３：多重化ディスプレイ技術のロードマップ・白井准教授による】
▼本件に関する問い合わせ先
神奈川工科大学 工学教育研究推進機構
〒243-0292 神奈川県厚木市下荻野1030
担当：山本 博一 Tel：046-291-3218
E-mail： ExPixel (a) shirai.la
Web:
https://blog.shirai.la/projects/expixel/
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【メディア掲載実績】
神奈川工科大、裸眼とメガネ装着で全く異なる映像を見せられる「ExPixel」技術(AV Watch)
https://av.watch.impress.co.jp/docs/news/20140502_646850.html
エンタテイメントとVRの融合を探求する。エンタテイメントシステム第一人者、神奈川工科大学准教授・白井暁彦 その4（ホリエモン・ドットコム）
https://horiemon.com/talk/7355/
テレビの多重化を可能にする汎用ソフトウェア「ExPixel」の開発に成功――神奈川工科大学(大学プレスセンター)
https://www.u-presscenter.jp/modules/bulletin/index.php?page=article&storyid=6496
【Twitter上での反応】
世間の反応：多重化隠蔽映像『ExPixel』技術は何に使えるか？（Togetterまとめ）
https://togetter.com/li/664618