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Canvasで簡易背景ぼかしをやってみた

mganeko
September 22, 2023

 Canvasで簡易背景ぼかしをやってみた

WebRTC Meetup #25 の発表資料です

mganeko

September 22, 2023
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Transcript

  1. 背景ぼかし • Web会議ツールで必須の機能 ◦ AIを使って人の輪郭を抽出 ◦ 背景をぼかしたり、仮想背景に差し替えたりする ◦ 良いところ ▪

    人が動いても、(ほぼ)追従する ◦ 辛いところ ▪ 結構マシンパワーが必要、ファンが唸ったりする • 原始的な背景ぼかしをやってみた ◦ 良いところ ▪ 軽い ▪ 作るのが手軽 ◦ 辛いところ … 人が頑張る
  2. カメラ映像取得から、通信まで • navigator.mediaDevices.getUserMedia() で、映像/音声を取得 ◦ MediaStreamを取得、MediaStreamTrack (Video, Audio) をもつ •

    RTCPeerConnectionのインスタンスを生成 • そのインスタンスに、 addTrack()でMediaStreamTrackを追加 • その後、シグナリングを行い通信を開始 navigator.mediaDevices.getUserMedia() MediaStream MediaStreamTrack MediaStreamTrack video audio RTCPeerConnection addTrack() addTrack()
  3. 映像の加工はCanvasで • 取得したカメラ映像(MediaStream)を<video>要素で表示 • drawImage()をつかって<canvas>要素に描画 ◦ ※requestAnimationFrame()を使って繰り返す • <canvas>要素から、captureStream()を使って映像(MediaStream)を取得 MediaStream

    MediaStreamTrack MediaStreamTrack video audio RTCPeerConnection addTrack() <video> VideoElement <canvas> Canvas drawImage() captureStream() MediaStream MediaStreamTrack video addTrack() requestAnimationFrame()で繰り返す
  4. 縮小、拡大で簡易ぼかし function drawMosaicBackground () { // モザイクのブロックのサイズ blockWidth, blockHeight をあらかじめ指定

    // 縮小後の画像サイズ const smallWidth = video.videoWidth / blockWidth; const smallHeight = video.videoHeight / blockHeight; // 画像を縮小して描画 ctxWork.drawImage(video, 0, 0, video.videoWidth, video.videoHeight, // src 0, 0, smallWidth, smallHeight //dest ); // 画像を再拡大 // zoomLeft, zoomTop, zoomWidth, zoomHeight は計算しておく ctx.drawImage(canvasWork, 0, 0, smallWidth, smallHeight, // src zoomLeft, zoomTop, zoomWidth, zoomHeight //dest ); }
  5. 円形にくりぬいて描画 function drawClipedVideo() { ctx.save(); // コンテキストの情報を保存 /* -- 円を指定

    --*/ // r:半径、円の中心(centerX, centerY) を指定しておく ctx.beginPath(); ctx.arc(centerX, centerY, r, 0, Math.PI * 2, false); ctx.clip(); // 画像を描画 // srcR, srcLeft, srcTop, srcWidth, srcHeight を計算しておく ctx.drawImage(video, srcLeft, srcTop, srcWidth, srcHeight, // src (left, top, width, height) centerX - r, 0, r * 2, r * 2, // dest (left, top, width, height) ); ctx.restore(); // コンテキストの情報を復元 }
  6. requestAnimationFrame()で連続描画 let requestId = null; // 描画開始 function startDraw() {

    requestId = requestAnimationFrame(draw); } // 描画停止 function stopDraw() { if (requestId) { cancelAnimationFrame(requestId); requestId = null; } } // 描画 function draw() { drawMosaicBackground(); drawClipedVideo(); requestId = requestAnimationFrame(draw); }
  7. Demo • video は display:none • workCanvasは OffScreenCanvasに • canvasもdisplay:none

    https://mganeko.github.io/webrtc_begins/ https://mganeko.github.io/webrtc_begins/crop_mosaic.html https://mganeko.github.io/webrtc_begins/crop_mosaic_slim.html
  8. まとめ、注意点 • Canvasを使うと、映像を加工して、さらに映像として取り出すことができる ◦ Chrome/Edge, Firefox, Safariで利用可能 • AIモデルを使えば、人の輪郭も抽出できる ◦

    例) body-segmentation ▪ https://github.com/tensorflow/tfjs-models/tree/master/body-segmentation • requestAnimationFrame() 利用時の注意 ◦ ブラウザのタブ/ウィンドウが完全に非表示になると ◦ → アニメーションイベントが発生しない ◦ → canvasへの描画が止まる ◦ → 映像が止まる • この欠点を回避するには、MediaStreamTrackProcessorが利用できる ◦ ※Chrome/Edgeのみ
  9. 参考 • GitHub でソースを見る ◦ https://github.com/mganeko/webrtc_begins ◦ camera_crop.html … カメラを丸く切り取る

    ◦ background_mosaic.html … 背景を簡易ぼかし ◦ crop_mosaic.html … カメラ切り抜きと背景ぼかしの合成 ◦ crop_mosaic_slim.html … 余計な要素を隠してすっきりさせたもの • GitHub Pages で試す ◦ https://mganeko.github.io/webrtc_begins/