JP2006005904A - Dynamic image converting apparatus and method, dynamic image restoring apparatus and method, and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動画像変換装置、動画像復元装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。特に動画像データのデータ圧縮処理として実行されるデータ変換において、画質劣化を抑え高品質なデータ変換を可能とするとともに、圧縮された変換データからの高品質な画像データ復元を可能とした動画像変換装置、動画像復元装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。 The present invention relates to a moving image conversion apparatus, a moving image restoration apparatus and method, and a computer program. In particular, in data conversion executed as data compression processing of moving image data, high-quality data conversion is possible while suppressing image quality deterioration, and high-quality image data restoration from compressed converted data is possible. The present invention relates to a conversion device, a moving image restoration device and method, and a computer program.
動画像データは、ハードディスク、DVDなどの記憶媒体への保存、あるいはネットワークを介した配信などにおいて、データ量を削減するためのデータ変換、すなわち圧縮処理が行なわれる。特に、近年、動画像データの高品質化、例えばHD(High Difinition)データなど、データ品質の改善が進んでおり、このデータの高品質化に伴ってデータ量が急激に増大している。このような状況において、動画像データの圧縮、復元処理における圧縮効率の改善や、復元データの品質劣化防止に関する技術について多くの検討、研究がなされている。 The moving image data is subjected to data conversion for reducing the amount of data, that is, compression processing, when it is stored in a storage medium such as a hard disk or DVD or distributed via a network. In particular, in recent years, the quality of moving image data has been improved, for example, HD (High Definition) data has been improved, and the amount of data has increased rapidly with the improvement of the quality of this data. Under such circumstances, many studies and studies have been made on techniques for improving the compression efficiency in the compression and decompression processing of moving image data and preventing the quality degradation of the decompressed data.
動画像の圧縮処理方法としては、例えば動画像データを構成する画像フレームの構成画素の間引き処理、すなわち空間方向の間引き処理と、フレームレートを間引く処理、すなわち時間方向の間引き処理などが知られている。 As a moving image compression processing method, for example, thinning processing of pixels constituting an image frame constituting moving image data, that is, thinning processing in a spatial direction, thinning processing of a frame rate, that is, thinning processing in a time direction, and the like are known. Yes.
このようなデータ変換によるデータ量削減により記憶媒体への保存やネットワークを介したデータ転送が効率的に行なわれるという利点がある。しかしながら、圧縮されたデータを復元し再生する場合、画質の劣化が発生してしまうという問題がある。特にオリジナルデータが高精細画像である場合には、その品質劣化がより顕著になってしまう。 By reducing the amount of data by such data conversion, there is an advantage that saving to a storage medium and data transfer via a network are efficiently performed. However, when the compressed data is restored and reproduced, there is a problem that the image quality deteriorates. In particular, when the original data is a high-definition image, the quality deterioration becomes more remarkable.
このような画質劣化をいかに低減するかについては様々な検討がなされている。例えば、特許文献1には、画像の明るさの情報に基づくパラメータを設定し、画像の明るさに従って圧縮態様を変更する画像圧縮処理構成を開示している。また、特許文献2には、画面を複数の領域に分割し、領域毎に圧縮態様を変更した圧縮処理構成を開示している。
上述のように、いくつかの従来技術において、処理対象画像から求められる様々な特性に基づいて圧縮態様を変更し、データ品質を高める構成が開示されているが、これまでに開示されている圧縮方法では、圧縮画像データを復元し、再生した場合の画質劣化を十分に抑えるには至っていない。 As described above, in some conventional techniques, a configuration is disclosed in which the compression mode is changed based on various characteristics obtained from the processing target image and the data quality is improved. In the method, the compressed image data is restored and reproduced, and image quality deterioration is not sufficiently suppressed.
特に、動画像データは、被写体の動きの大きい部分、小さい部分、静止している部分など、様々な動きデータを含むデータであり、これらの異なる動きに対応させてデータ品質を損なうことなく適切な圧縮処理を行い、データ復元、再生を行なった場合の品質劣化を認識させないようにすることの困難性が高いという問題がある。 In particular, moving image data is data including various types of motion data such as a portion where the subject's motion is large, a small portion, a portion where the subject is stationary, etc., and it is appropriate to correspond to these different motions without losing data quality. There is a problem that it is difficult to prevent the deterioration of quality when compression processing is performed and data restoration and reproduction are performed.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、画像の各領域の特徴、特に被写体の動きに対応した最適な圧縮処理態様を決定し、決定した態様に従って各領域毎に最適な態様でデータ変換処理を行なう構成とすることで品質劣化の極めて少ない圧縮および復元を可能とした動画像変換装置、動画像復元装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and determines the optimum compression processing mode corresponding to the characteristics of each region of the image, particularly the movement of the subject, and optimizes each region according to the determined mode. An object of the present invention is to provide a moving image conversion apparatus, a moving image restoration apparatus and method, and a computer program that enable compression and restoration with extremely little quality deterioration by adopting a configuration for performing data conversion processing in various modes. .
本発明の第1の側面は、
動画像データのデータ変換処理を実行する動画像変換装置であり、
動画像データを構成するフレーム毎にブロック分割処理を実行するブロック分割部と、
前記ブロック分割部において分割された各ブロックにおける被写体移動量を検出する移動量検出部と、
前記ブロック分割部の分割したブロックデータと、前記移動量検出部の検出した移動量情報とを入力し、ブロックデータの間引き処理を実行するブロック処理部とを有し、
前記ブロック処理部は、
前記移動量情報に基づいて、標本点固定型の空間方向間引きを実行するか標本点移動型の空間方向間引きを実行するかの間引き態様を決定する間引き態様決定部と、
前記間引き態様決定部の決定に従って、標本点固定型の空間方向間引き処理、または標本点移動型の空間方向間引き処理のいずれかを実行する間引き処理実行部と、
を有する構成であることを特徴とする動画像変換装置にある。
The first aspect of the present invention is:
A moving image conversion apparatus that executes data conversion processing of moving image data,
A block division unit that executes block division processing for each frame constituting the moving image data;
A movement amount detection unit for detecting a subject movement amount in each block divided by the block division unit;
A block processing unit that inputs the block data divided by the block dividing unit and the movement amount information detected by the movement amount detection unit, and executes block data thinning processing;
The block processing unit
Based on the movement amount information, a decimation mode determination unit that determines a decimation mode of whether to perform sampling point fixed type spatial direction decimation or sample point movement type decimation in the spatial direction;
In accordance with the determination of the thinning mode determination unit, a thinning process execution unit that performs either a sample point fixed type spatial direction thinning process or a sample point movement type spatial direction thinning process;
The moving image converting apparatus is characterized by having a configuration including:
さらに、本発明の動画像変換装置の一実施態様において、前記間引き態様決定部は、さらに、標本点移動型の空間方向間引きにおける処理態様として、フレームの進行に従った標本点移動方向を決定する構成であり、前記間引き処理実行部は、前記間引き態様決定部の決定した方向への標本点移動処理を伴う標本点移動型の空間方向間引き処理を実行する構成であることを特徴とする。 Furthermore, in one embodiment of the moving image conversion apparatus of the present invention, the thinning mode determination unit further determines a sample point moving direction according to the progress of the frame as a processing mode in the sampling point movement type spatial direction thinning. The thinning process execution unit is configured to execute a sample point movement type spatial direction thinning process with a sample point movement process in the direction determined by the thinning mode determination unit.
さらに、本発明の動画像変換装置の一実施態様において、前記間引き態様決定部は、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データに従った間引き態様決定処理を行なう構成であり、前記移動量検出部の検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値以上である場合は標本点固定型の間引き処理の実行を決定し、前記移動量検出部の検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値未満である場合は標本点移動型の間引き処理の実行を決定する構成であることを特徴とする。 Furthermore, in one embodiment of the moving image conversion apparatus of the present invention, the thinning mode determination unit corresponds to the subject moving speed generated based on the processing data when the sampling point fixing thinning processing is executed and the image quality evaluation value. If the image quality evaluation value corresponding to the subject movement speed corresponding to the movement amount information detected by the movement amount detection unit is greater than or equal to a predetermined reference evaluation value If execution of the fixed point thinning process is determined and the image quality evaluation value corresponding to the subject movement speed corresponding to the movement amount information detected by the movement amount detection unit is less than a predetermined reference evaluation value, the sample point is moved The present invention is characterized in that the execution of the thinning process of the mold is determined.
さらに、本発明の動画像変換装置の一実施態様において、前記間引き態様決定部は、さらに、前記間引き態様決定部による過去のフレームに対する間引き態様決定結果を保持するメモリを有し、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データおよび過去のフレームに対する間引き態様決定結果に従った間引き態様決定処理を行う構成であり、前記過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点固定型の間引き処理であり、かつ前記移動量検出部の検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T1以上である場合は標本点固定型の間引き処理の実行を決定し、前記過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点固定型の間引き処理であり、かつ前記移動量検出部の検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T1未満である場合は標本点移動型の間引き処理の実行を決定し、前記過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点移動型の間引き処理であり、かつ前記移動量検出部の検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T2未満である場合は標本点移動型の間引き処理の実行を決定し、前記過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点移動型の間引き処理であり、かつ前記移動量検出部の検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T2以上である場合は標本点固定型の間引き処理の実行を決定する構成であることを特徴とする。 Furthermore, in an embodiment of the moving image conversion apparatus of the present invention, the thinning mode determination unit further includes a memory for holding a thinning mode determination result for a past frame by the thinning mode determination unit, and the sampling point is fixed. This is a configuration for performing the thinning mode determination process according to the correspondence data between the subject moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when the thinning process is executed, and the thinning mode determination result for the past frame. The thinning mode determination result for the frame is a sampling point fixed thinning process, and the image quality evaluation value corresponding to the subject moving speed corresponding to the moving amount information detected by the moving amount detecting unit is equal to or higher than a predetermined reference evaluation value T1. Is determined to execute the thinning process of the fixed sampling point type, and the thinning mode determination result for the past frame is the sampling point. If the image quality evaluation value corresponding to the subject movement speed corresponding to the movement amount information detected by the movement amount detection unit is less than the predetermined reference evaluation value T1, the sampling point movement type thinning is performed. The execution of the process is determined, and the image quality evaluation corresponding to the subject movement speed corresponding to the movement amount information detected by the movement amount detection unit, in which the thinning mode determination result for the past frame is a sampling point movement type thinning process If the value is less than a predetermined reference evaluation value T2, execution of the sampling point moving type thinning process is determined, and the thinning mode determination result for the past frame is the sampling point moving type thinning process, and the movement When the image quality evaluation value corresponding to the subject movement speed corresponding to the movement amount information detected by the amount detection unit is equal to or higher than a predetermined reference evaluation value T2, the sampling point fixed thinning process is performed. Characterized in that it is configured to determine the line.
さらに、本発明の動画像変換装置の一実施態様において、前記ブロック処理部は、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて画質評価値が予め定めた基準評価値以上となる移動速度の領域に、標本点移動型の間引き処理によって生ずる仮想的な被写体の移動速度が設定されるように標本点の移動態様を設定した空間間引き処理を実行する構成であることを特徴とする。 Furthermore, in one embodiment of the moving image conversion apparatus of the present invention, the block processing unit is a correspondence data between the subject moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when the thinning process for fixing the sample points is executed. The sample point movement mode is set so that the moving speed of the virtual subject generated by the sampling point moving type thinning process is set in the area of the moving speed where the image quality evaluation value is equal to or higher than the predetermined reference evaluation value in FIG. It is characterized by being configured to execute spatial thinning processing.
さらに、本発明の動画像変換装置の一実施態様において、前記ブロック処理部は、さらに、前記ブロック処理部による過去のフレームに対する空間間引き処理の際の標本点の移動態様を保持するメモリを有し、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて、前記過去のフレームに対する空間間引きの際の標本点の移動態様に応じた仮想的な被写体の移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T3以上である場合は、前記過去のフレームに対する空間間引きの際の標本点の移動態様を設定した空間間引き処理を実行し、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて、前記過去のフレームに対する空間間引きの際の標本点の移動態様に応じた仮想的な被写体の移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T3を下回る場合は、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて画質評価値が予め定めた基準評価値T4以上となる移動速度の領域に標本点移動型の間引き処理によって生ずる仮想的な被写体の移動速度が設定されるように標本点の移動態様を設定した空間間引き処理を実行する構成であることを特徴とする。 Furthermore, in an embodiment of the moving image conversion apparatus of the present invention, the block processing unit further includes a memory that holds a movement mode of sample points when spatial thinning processing is performed on a past frame by the block processing unit. In the correspondence data of the subject moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when the sampling point fixing thinning process is executed, the sampling point corresponding to the movement mode of the sampling point at the time of spatial thinning with respect to the past frame If the image quality evaluation value corresponding to the moving speed of the virtual subject is equal to or higher than a predetermined reference evaluation value T3, a spatial thinning process is performed in which the movement mode of the sample points at the time of spatial thinning for the past frame is set. In the correspondence data between the subject moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when the sampling point fixing thinning process is executed, When the image quality evaluation value corresponding to the moving speed of the virtual subject corresponding to the movement mode of the sample point at the time of spatial thinning with respect to the past frame is lower than the predetermined reference evaluation value T3, the thinning process for fixing the sample point Sample point moving thinning-out processing is performed in a moving speed region in which the image quality evaluation value is equal to or higher than a predetermined reference evaluation value T4 in the correspondence data of the object moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when It is characterized in that the spatial thinning process is performed in which the movement manner of the sample points is set so that the moving speed of the virtual subject generated by the above is set.
さらに、本発明の動画像変換装置の一実施態様において、前記ブロック処理部は、前記移動量情報に基づいて、(a)空間方向間引き処理のみ、または、(b)空間方向間引き処理と時間方向間引き処理、または、(c)時間方向間引き処理のみ、上記(a)乃至(c)のいずれかの態様での間引き処理を実行する構成であることを特徴とする。 Furthermore, in one embodiment of the moving image conversion apparatus of the present invention, the block processing unit may perform (a) only spatial direction thinning processing or (b) spatial direction thinning processing and time direction based on the movement amount information. Only the thinning-out process or (c) the time-direction thinning-out process is configured to execute the thinning-out process in any of the above-described aspects (a) to (c).
さらに、本発明の動画像変換装置の一実施態様において、前記移動量検出部は、異なるフレームの対応ブロックに基づく動きベクトルを検出する処理を実行し、前記ブロック処理部は、前記動きベクトルに基づいて間引き態様を決定し、決定した態様に従った間引き処理を実行する構成であることを特徴とする。 Furthermore, in an embodiment of the moving image conversion apparatus of the present invention, the movement amount detection unit performs a process of detecting a motion vector based on a corresponding block of a different frame, and the block processing unit is based on the motion vector. The thinning mode is determined, and the thinning process according to the determined mode is executed.
さらに、本発明の第2の側面は、
動画像変換データの復元処理を実行する動画像復元装置であり、
動画像変換データを構成するブロック対応変換データと、該ブロック対応変換データの変換態様情報とを入力し、前記変換態様情報に基づくブロック対応変換データの拡張処理を実行するブロック拡張部と、
前記ブロック拡張部におけるブロック拡張処理によって復元されたブロックを合成しフレームデータを生成する合成部とを有し、
前記ブロック拡張部は、
前記動画像変換データの生成において実行された標本点固定型の空間方向間引き処理、または標本点移動型の空間方向間引き処理、または時間方向間引き処理の少なくともいずれかの間引き態様に応じたブロック拡張処理によりブロックの復元を実行し、
前記合成部は、
ブロック拡張処理によって復元されたブロックを合成しフレームデータを生成する構成であることを特徴とする動画像復元装置にある。
Furthermore, the second aspect of the present invention provides
A moving image restoration apparatus that performs a restoration process of moving image conversion data,
A block extension unit that inputs block correspondence conversion data constituting the moving image conversion data and conversion mode information of the block correspondence conversion data, and executes an extension process of the block correspondence conversion data based on the conversion mode information;
A synthesis unit that synthesizes the blocks restored by the block extension process in the block extension unit and generates frame data;
The block extension is
Block expansion processing corresponding to at least one of the sampling point fixed type spatial direction thinning processing, sample point movement type spatial direction thinning processing, and time direction thinning processing executed in the generation of the moving image conversion data To restore the block,
The synthesis unit is
The moving image restoration apparatus is characterized in that the block restored by the block extension process is combined to generate frame data.
さらに、本発明の動画像復元装置の一実施態様において、前記合成部は、前記ブロック拡張部において復元されたブロックが、標本点移動型の空間方向間引き処理のなされたブロックである場合、フレームの進行に従ってブロック位置をずらせて配置する処理を実行する構成であることを特徴とする。 Furthermore, in an embodiment of the moving image restoration apparatus of the present invention, the synthesis unit may be configured such that when the block restored by the block extension unit is a block that has undergone sampling direction moving type spatial direction thinning processing, The present invention is characterized in that a process of shifting the block positions according to the progress is executed.
さらに、本発明の動画像復元装置の一実施態様において、前記合成部は、前記ブロック拡張部において復元されたブロックが、標本点移動型の空間方向間引き処理のなされたブロックである場合、フレームの進行に従ってブロック位置をずらせて配置する処理を実行するとともに、ブロック配置により発生する画素隙間または重複画素の画素値を決定する画素値補正処理を実行する構成であることを特徴とする。 Furthermore, in an embodiment of the moving image restoration apparatus of the present invention, the synthesis unit may be configured such that when the block restored by the block extension unit is a block that has undergone sampling direction moving type spatial direction thinning processing, The present invention is characterized in that a process for shifting the block positions according to the progress is executed, and a pixel value correction process for determining pixel values of pixel gaps or overlapping pixels generated by the block arrangement is executed.
さらに、本発明の第3の側面は、
動画像データのデータ変換処理を実行する動画像変換方法であり、
動画像データを構成するフレーム毎にブロック分割処理を実行するブロック分割ステップと、
前記ブロック分割ステップにおいて分割された各ブロックにおける被写体移動量を検出する移動量検出ステップと、
前記ブロック分割ステップにおいて生成したブロックデータと、前記移動量検出ステップにおいて検出した移動量情報とを入力し、ブロックデータの間引き処理を実行するブロック処理ステップとを有し、
前記ブロック処理ステップは、
前記移動量情報に基づいて、標本点固定型の空間方向間引きを実行するか標本点移動型の空間方向間引きを実行するかの間引き態様を決定する間引き態様決定ステップと、
前記間引き態様決定ステップにおける決定情報に従って、標本点固定型の空間方向間引き処理、または標本点移動型の空間方向間引き処理のいずれかを実行する間引き処理実行ステップと、
を有することを特徴とする動画像変換方法にある。
Furthermore, the third aspect of the present invention provides
A moving image conversion method for executing data conversion processing of moving image data,
A block division step for executing a block division process for each frame constituting the moving image data;
A movement amount detection step of detecting a subject movement amount in each block divided in the block division step;
A block processing step for inputting the block data generated in the block division step and the movement amount information detected in the movement amount detection step, and executing a block data thinning process;
The block processing step includes:
Based on the movement amount information, a thinning mode determination step for determining a thinning mode for performing sampling point fixed type spatial direction thinning or sampling point movement type spatial direction thinning;
In accordance with the determination information in the thinning mode determination step, a thinning process execution step for executing either a sample point fixed type spatial direction thinning process or a sample point movement type spatial direction thinning process;
A moving image conversion method characterized by comprising:
さらに、本発明の動画像変換方法の一実施態様において、前記間引き態様決定ステップは、標本点移動型の空間方向間引きにおける処理態様として、フレームの進行に従った標本点移動方向を決定するステップを有し、前記間引き処理実行ステップは、前記間引き態様決定ステップにおいて決定した方向への標本点移動処理を伴う標本点移動型の空間方向間引き処理を実行することを特徴とする。 Furthermore, in one embodiment of the moving image conversion method of the present invention, the thinning mode determining step includes a step of determining a sample point moving direction according to the progress of the frame as a processing mode in the sampling point moving type spatial direction thinning. And the thinning process execution step executes a sample point movement type spatial direction thinning process with a sample point movement process in the direction determined in the thinning mode determination step.
さらに、本発明の動画像変換方法の一実施態様において、前記間引き態様決定ステップは、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データに従った間引き態様決定処理を実行し、前記移動量検出ステップにおいて検出された移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値以上である場合は標本点固定型の間引き処理の実行を決定し、前記移動量検出ステップにおいて検出された移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値未満である場合は標本点移動型の間引き処理の実行を決定することを特徴とする。 Furthermore, in an embodiment of the moving image conversion method of the present invention, the thinning mode determination step includes a correspondence between the subject moving speed generated based on the processing data when the sampling point fixing thinning process is executed and the image quality evaluation value. A sampling point determination process according to data is executed, and when the image quality evaluation value corresponding to the subject movement speed corresponding to the movement amount information detected in the movement amount detection step is equal to or higher than a predetermined reference evaluation value, a sampling point If execution of the fixed thinning process is determined and the image quality evaluation value corresponding to the subject movement speed corresponding to the movement amount information detected in the movement amount detection step is less than a predetermined reference evaluation value, the sample point is moved It is characterized in that execution of thinning-out processing of the mold is determined.
さらに、本発明の動画像変換方法の一実施態様において、前記間引き態様決定ステップは、さらに、前記間引き態様決定ステップによる過去のフレームに対する間引き態様決定結果を保持し、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データおよび過去のフレームに対する間引き態様決定結果に従った間引き態様決定処理を実行し、前記過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点固定型の間引き処理であり、かつ前記移動量検出ステップの検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T1以上である場合は標本点固定型の間引き処理の実行を決定し、前記過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点固定型の間引き処理であり、かつ前記移動量検出ステップの検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T1未満である場合は標本点移動型の間引き処理の実行を決定し、前記過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点移動型の間引き処理であり、かつ前記移動量検出ステップの検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T2未満である場合は標本点移動型の間引き処理の実行を決定し、前記過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点移動型の間引き処理であり、かつ前記移動量検出ステップの検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T2以上である場合は標本点固定型の間引き処理の実行を決定することを特徴とする。 Furthermore, in one embodiment of the moving image conversion method of the present invention, the thinning mode determination step further holds a thinning mode determination result for a past frame by the thinning mode determination step, and executes a thinning process for fixing a sample point. If the subject movement speed and the image quality evaluation value are generated based on the processing data in this case, the thinning mode determination process is executed according to the thinning mode determination result for the past frame and the corresponding thinning mode determination result for the past frame. Is a sample point fixed thinning process, and the image quality evaluation value corresponding to the subject movement speed corresponding to the movement amount information detected by the movement amount detection step is equal to or higher than a predetermined reference evaluation value T1. Execution of fixed thinning processing is determined, and the thinning mode determination result for the past frame is fixed at the sampling point If the image quality evaluation value corresponding to the subject movement speed corresponding to the movement amount information detected by the movement amount detection step is less than a predetermined reference evaluation value T1, the sampling point movement type thinning processing is performed. The image quality evaluation value corresponding to the subject moving speed corresponding to the moving amount information detected by the moving amount detecting step is the sampling point moving type thinning process whose thinning mode determination result for the past frame is determined. Is less than a predetermined reference evaluation value T2, the execution of the sampling point moving type thinning process is determined, the thinning mode determination result for the past frame is the sampling point moving type thinning process, and the movement amount When the image quality evaluation value corresponding to the subject movement speed corresponding to the movement amount information detected by the detection step is equal to or higher than a predetermined reference evaluation value T2, the sample point fixed type And determining the execution of the thinning process.
さらに、本発明の動画像変換方法の一実施態様において、前記ブロック処理ステップは、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて画質評価値が予め定めた基準評価値以上となる移動速度の領域に、標本点移動型の間引き処理によって生ずる仮想的な被写体の移動速度が設定されるように標本点の移動態様を設定した空間間引き処理を実行することを特徴とする。 Furthermore, in one embodiment of the moving image conversion method of the present invention, the block processing step includes correspondence data between the subject moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when the sampling point fixing thinning processing is executed. The sample point movement mode is set so that the moving speed of the virtual subject generated by the sampling point moving type thinning process is set in the area of the moving speed where the image quality evaluation value is equal to or higher than the predetermined reference evaluation value in FIG. A spatial thinning process is performed.
さらに、本発明の動画像変換方法の一実施態様において、前記ブロック処理ステップは、さらに、前記ブロック処理ステップによる過去のフレームに対する空間間引き処理の際の標本点の移動態様を保持し、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて、前記過去のフレームに対する空間間引きの際の標本点の移動態様に応じた仮想的な被写体の移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T3以上である場合は、前記過去のフレームに対する空間間引きの際の標本点の移動態様を設定した空間間引き処理を実行し、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて、前記過去のフレームに対する空間間引きの際の標本点の移動態様に応じた仮想的な被写体の移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T3を下回る場合は、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて画質評価値が予め定めた基準評価値T4以上となる移動速度の領域に標本点移動型の間引き処理によって生ずる仮想的な被写体の移動速度が設定されるように標本点の移動態様を設定した空間間引き処理を実行することを特徴とする。 Furthermore, in one embodiment of the moving image conversion method of the present invention, the block processing step further holds a specimen point movement mode during spatial thinning processing for a past frame by the block processing step, and fixes the specimen point. In the correspondence data of the subject moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when the thinning process is executed, a virtual subject corresponding to the moving mode of the sample point at the time of spatial thinning for the past frame If the image quality evaluation value corresponding to the moving speed of the image is equal to or greater than a predetermined reference evaluation value T3, a spatial thinning process is performed in which the movement mode of the sample points during spatial thinning for the past frame is set. In the correspondence data of the subject moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when the fixed thinning processing is executed, When the image quality evaluation value corresponding to the moving speed of the virtual subject corresponding to the movement mode of the sample point at the time of spatial thinning with respect to the past frame is below the predetermined reference evaluation value T3, the sampling point fixing thinning process is performed. In the correspondence data of the subject moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data in the case of the execution, the sampling point moving type thinning process is performed in the moving speed area where the image quality evaluation value is equal to or higher than a predetermined reference evaluation value T4. It is characterized in that a spatial thinning process is performed in which the movement mode of the sample points is set so that the generated moving speed of the virtual subject is set.
さらに、本発明の動画像変換方法の一実施態様において、前記ブロック処理ステップは、前記移動量情報に基づいて、(a)空間方向間引き処理のみ、または、(b)空間方向間引き処理と時間方向間引き処理、または、(c)時間方向間引き処理のみ、上記(a)乃至(c)のいずれかの態様での間引き処理を実行することを特徴とする。 Furthermore, in one embodiment of the moving image conversion method of the present invention, the block processing step is based on the movement amount information, (a) only spatial direction thinning processing, or (b) spatial direction thinning processing and time direction. Only the thinning-out process or (c) the time-direction thinning-out process executes the thinning-out process in any one of the above-described aspects (a) to (c).
さらに、本発明の動画像変換方法の一実施態様において、前記移動量検出ステップは、異なるフレームの対応ブロックに基づく動きベクトルを検出する処理を実行し、前記ブロック処理ステップは、前記動きベクトルに基づいて間引き態様を決定し、決定した態様に従った間引き処理を実行することを特徴とする。 Furthermore, in one embodiment of the moving image conversion method of the present invention, the movement amount detection step executes a process of detecting a motion vector based on a corresponding block of a different frame, and the block processing step is based on the motion vector. And determining a thinning mode, and performing a thinning process according to the determined mode.
さらに、本発明の第4の側面は、
動画像変換データの復元処理を実行する動画像復元方法であり、
動画像変換データを構成するブロック対応変換データと、該ブロック対応変換データの変換態様情報とを入力し、前記変換態様情報に基づくブロック対応変換データの拡張処理を実行するブロック拡張ステップと、
前記ブロック拡張ステップにおけるブロック拡張処理によって復元されたブロックを合成しフレームデータを生成する合成ステップとを有し、
前記ブロック拡張ステップは、
前記動画像変換データの生成において実行された標本点固定型の空間方向間引き処理、または標本点移動型の空間方向間引き処理、または時間方向間引き処理の少なくともいずれかの間引き態様に応じたブロック拡張処理によりブロックの復元を実行し、
前記合成ステップは、
ブロック拡張処理によって復元されたブロックを合成しフレームデータを生成するステップであることを特徴とする動画像復元方法にある。
Furthermore, the fourth aspect of the present invention provides
It is a moving image restoration method for executing moving image conversion data restoration processing,
A block expansion step for inputting block correspondence conversion data constituting the moving image conversion data and conversion mode information of the block correspondence conversion data, and executing a block correspondence conversion data expansion process based on the conversion mode information;
Combining a block restored by the block expansion process in the block expansion step to generate frame data,
The block expansion step includes
Block expansion processing corresponding to at least one of the sampling point fixed type spatial direction thinning processing, sample point movement type spatial direction thinning processing, and time direction thinning processing executed in the generation of the moving image conversion data To restore the block,
The synthesis step includes
The moving image restoration method is a step of generating frame data by synthesizing blocks restored by the block extension processing.
さらに、本発明の動画像復元方法の一実施態様において、前記合成ステップは、前記ブロック拡張ステップにおいて復元されたブロックが、標本点移動型の空間方向間引き処理のなされたブロックである場合、フレームの進行に従ってブロック位置をずらせて配置する処理を実行することを特徴とする。 Furthermore, in an embodiment of the moving image restoration method of the present invention, the synthesis step includes: when the block restored in the block extension step is a block that has been subjected to sampling point movement type spatial direction thinning processing; It is characterized by executing a process of shifting the block position according to the progress.
さらに、本発明の動画像復元方法の一実施態様において、前記合成ステップは、前記ブロック拡張ステップにおいて復元されたブロックが、標本点移動型の空間方向間引き処理のなされたブロックである場合、フレームの進行に従ってブロック位置をずらせて配置する処理を実行するとともに、ブロック配置により発生する画素隙間または重複画素の画素値を決定する画素値補正処理を実行するステップを含むことを特徴とする。 Furthermore, in an embodiment of the moving image restoration method of the present invention, the synthesis step includes: when the block restored in the block extension step is a block that has been subjected to sampling point movement type spatial direction thinning processing; The present invention includes a step of executing a process of shifting the block positions according to the progress and executing a pixel value correction process for determining pixel values of pixel gaps or overlapping pixels generated by the block arrangement.
さらに、本発明の第5の側面は、
動画像データのデータ変換処理を実行するコンピュータ・プログラムであり、
動画像データを構成するフレーム毎にブロック分割処理を実行するブロック分割ステップと、
前記ブロック分割ステップにおいて分割された各ブロックにおける被写体移動量を検出する移動量検出ステップと、
前記ブロック分割ステップにおいて生成したブロックデータと、前記移動量検出ステップにおいて検出した移動量情報とを入力し、ブロックデータの間引き処理を実行するブロック処理ステップとを有し、
前記ブロック処理ステップは、
前記移動量情報に基づいて、標本点固定型の空間方向間引きを実行するか標本点移動型の空間方向間引きを実行するかの間引き態様を決定する間引き態様決定ステップと、
前記間引き態様決定ステップにおける決定情報に従って、標本点固定型の空間方向間引き処理、または標本点移動型の空間方向間引き処理のいずれかを実行する間引き処理実行ステップと、
を有することを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。
Furthermore, the fifth aspect of the present invention provides
A computer program for executing data conversion processing of moving image data;
A block division step for executing a block division process for each frame constituting the moving image data;
A movement amount detection step of detecting a subject movement amount in each block divided in the block division step;
A block processing step for inputting the block data generated in the block division step and the movement amount information detected in the movement amount detection step, and executing a block data thinning process;
The block processing step includes:
Based on the movement amount information, a thinning mode determination step for determining a thinning mode for performing sampling point fixed type spatial direction thinning or sampling point movement type spatial direction thinning;
In accordance with the determination information in the thinning mode determination step, a thinning process execution step for executing either a sample point fixed type spatial direction thinning process or a sample point movement type spatial direction thinning process;
There is a computer program characterized by comprising:
さらに、本発明の第6の側面は、
動画像データのデータ変換処理を実行するコンピュータ・プログラムであり、
動画像データを構成するフレーム毎にブロック分割処理を実行するブロック分割ステップと、
前記ブロック分割ステップにおいて分割された各ブロックにおける被写体移動量を検出する移動量検出ステップと、
前記ブロック分割ステップにおいて生成したブロックデータと、前記移動量検出ステップにおいて検出した移動量情報とを入力し、ブロックデータの間引き処理を実行するブロック処理ステップとを有し、
前記ブロック処理ステップは、
前記移動量情報および過去の間引き態様に基づいて、標本点固定型の空間方向間引きを実行するか標本点移動型の空間方向間引きを実行するかの間引き態様を決定する間引き態様決定ステップと、
前記間引き態様決定ステップにおける決定情報および過去の決定情報に従って、標本点固定型の空間方向間引き処理、または標本点移動型の空間方向間引き処理のいずれかを実行する間引き処理実行ステップと、
を有することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
Furthermore, the sixth aspect of the present invention provides
A computer program for executing data conversion processing of moving image data;
A block division step for executing a block division process for each frame constituting the moving image data;
A movement amount detection step of detecting a subject movement amount in each block divided in the block division step;
A block processing step for inputting the block data generated in the block division step and the movement amount information detected in the movement amount detection step, and executing a block data thinning process;
The block processing step includes:
Based on the movement amount information and the past thinning mode, a thinning mode determination step for determining a thinning mode to execute the sampling point fixed type spatial direction thinning or the sampling point movement type spatial direction thinning;
In accordance with the decision information and the past decision information in the thinning mode decision step, a thinning process execution step for executing either the sample point fixed type spatial direction thinning process or the sample point movement type spatial direction thinning process;
A computer program characterized by comprising:
さらに、本発明の第7の側面は、
動画像変換データの復元処理を実行するコンピュータ・プログラムであり、
動画像変換データを構成するブロック対応変換データと、該ブロック対応変換データの変換態様情報とを入力し、前記変換態様情報に基づくブロック対応変換データの拡張処理を実行するブロック拡張ステップと、
前記ブロック拡張ステップにおけるブロック拡張処理によって復元されたブロックを合成しフレームデータを生成する合成ステップとを有し、
前記ブロック拡張ステップは、
前記動画像変換データの生成において実行された標本点固定型の空間方向間引き処理、または標本点移動型の空間方向間引き処理、または時間方向間引き処理の少なくともいずれかの間引き態様に応じたブロック拡張処理によりブロックの復元を実行し、
前記合成ステップは、
ブロック拡張処理によって復元されたブロックを合成しフレームデータを生成するステップであることを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。
Furthermore, the seventh aspect of the present invention provides
A computer program for executing a restoration process of moving image conversion data,
A block expansion step for inputting block correspondence conversion data constituting the moving image conversion data and conversion mode information of the block correspondence conversion data, and executing a block correspondence conversion data expansion process based on the conversion mode information;
Combining a block restored by the block expansion process in the block expansion step to generate frame data,
The block expansion step includes
Block expansion processing corresponding to at least one of the sampling point fixed type spatial direction thinning processing, sample point movement type spatial direction thinning processing, and time direction thinning processing executed in the generation of the moving image conversion data To restore the block,
The synthesis step includes
The computer program is a step of generating frame data by synthesizing blocks restored by the block expansion process.
なお、本発明のコンピュータ・プログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な汎用コンピュータ・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体、例えば、CDやFD、MOなどの記憶媒体、あるいは、ネットワークなどの通信媒体によって提供可能なコンピュータ・プログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、コンピュータ・システム上でプログラムに応じた処理が実現される。 The computer program of the present invention is, for example, a storage medium or communication medium provided in a computer-readable format to a general-purpose computer system capable of executing various program codes, such as a CD, FD, MO, etc. Or a computer program that can be provided by a communication medium such as a network. By providing such a program in a computer-readable format, processing corresponding to the program is realized on the computer system.
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づく、より詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。 Other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from a more detailed description based on embodiments of the present invention described later and the accompanying drawings. In this specification, the system is a logical set configuration of a plurality of devices, and is not limited to one in which the devices of each configuration are in the same casing.
本発明の構成によれば、画像の各領域の特徴、特に被写体の動きに対応した最適な圧縮処理態様を決定し、決定した態様に従って各領域毎に最適な態様でデータ変換処理を行なう構成とすることで品質劣化の極めて少ない圧縮および復元が可能となる。 According to the configuration of the present invention, the optimum compression processing mode corresponding to the characteristics of each region of the image, particularly the movement of the subject is determined, and the data conversion processing is performed in the optimal mode for each region according to the determined mode. By doing so, it becomes possible to perform compression and decompression with very little quality deterioration.
本発明の構成においては、動画像データを構成するブロックにおける被写体移動量を検出し、検出した移動量に基づいて、標本点固定型の空間方向間引き処理、または、標本点移動型の空間方向間引き処理を実行する。標本点移動型の空間方向間引きにより、仮想的な被写体の速度設定に基づいて超解像効果を発生させることが可能となり、画質劣化を抑制したデータ変換が実現される。 In the configuration of the present invention, a subject movement amount in a block constituting moving image data is detected, and based on the detected movement amount, a sampling point fixed type spatial direction thinning process or a sampling point movement type thinning in the spatial direction is performed. Execute the process. The sampling point movement type thinning out in the spatial direction makes it possible to generate a super-resolution effect based on the virtual subject speed setting, thereby realizing data conversion with suppressed image quality degradation.
本発明の構成によれば、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データに従った間引き態様決定処理を実行し、処理対象ブロックの移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値以上である場合は標本点固定型の間引き処理を実行し、移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値未満である場合は標本点移動型の間引き処理を実行することにより、仮想的な被写体速度を設定することが可能となり、処理対象ブロックの様々な移動量に対して超解像効果を発生させた画質劣化を低減したデータ変換が可能となる。 According to the configuration of the present invention, the thinning mode determination process according to the correspondence data of the subject moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when the sampling point fixing thinning process is executed is executed, and the processing target If the image quality evaluation value corresponding to the subject movement speed corresponding to the block movement amount information is greater than or equal to a predetermined reference evaluation value, a fixed sampling point type thinning process is executed to obtain the subject movement speed corresponding to the movement amount information. If the corresponding image quality evaluation value is less than a predetermined reference evaluation value, it is possible to set a virtual subject speed by executing a sampling point moving type thinning process, and various movements of the processing target block Data conversion with reduced image quality deterioration that causes a super-resolution effect with respect to the amount becomes possible.
さらに、本発明の構成によれば、標本点固定型の空間方向間引き処理、または標本点移動型の空間方向間引き処理、または時間方向間引き処理の少なくともいずれかの間引き態様に応じたブロック拡張処理によりブロックの復元を実行し、ブロック拡張処理によって復元されたブロックを合成しフレームデータを生成する動画像復元装置を構成し、標本点移動型の空間方向間引き処理を行なった場合の復元ブロックを標本点移動態様に応じて変更して配置する構成としたので、オリジナル画像に近い高品質画像の復元が実現される。 Further, according to the configuration of the present invention, by the block expansion process corresponding to at least one of the sampling point fixed type spatial direction thinning process, the sample point moving type spatial direction thinning process, and the time direction thinning process. Configures a moving image restoration device that executes block restoration, combines the blocks restored by the block expansion process, and generates frame data. Since the arrangement is changed according to the movement mode, a high-quality image close to the original image can be restored.
以下、図面を参照しながら、本発明の動画像変換装置、動画像復元装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラムの構成について説明する。なお、説明は、以下の項目に従って行なう。
(1)超解像効果を利用した動画像変換装置の基本構成
(2)改良した間引き処理を実行する動画像変換装置の構成
(3)動画像復元装置および動画像復元方法について
Hereinafter, the configuration of a moving image conversion apparatus, a moving image restoration apparatus and method, and a computer program according to the present invention will be described with reference to the drawings. The description will be made according to the following items.
(1) Basic configuration of moving image conversion device using super-resolution effect (2) Configuration of moving image conversion device for executing improved thinning process (3) Moving image restoration device and moving image restoration method
[(1)超解像効果を利用した動画像変換装置の基本構成]
まず、本発明のベースとなる超解像効果を利用した動画像圧縮を実行する動画像変換装置の基本構成について説明する。なお、この基本構成は、本出願人が先に出願した特願2003−412501号に詳細を記載しているものであり、画像を小領域に分割し、各領域の移動速度に応じて画素数の間引きや、フレームレートの間引きを適応的に行うことでデータ量の圧縮を実現した構成である。
[(1) Basic configuration of moving image conversion apparatus using super-resolution effect]
First, a basic configuration of a moving image conversion apparatus that performs moving image compression using the super-resolution effect as a base of the present invention will be described. This basic configuration is described in detail in Japanese Patent Application No. 2003-412501 filed earlier by the present applicant. The image is divided into small areas, and the number of pixels is determined according to the moving speed of each area. This is a configuration in which compression of the data amount is realized by adaptively performing decimation and frame rate decimation.
図1に特願2003−412501号に記載した動画像変換装置10の構成例を示す。この動画像変換装置10は、超解像効果を利用した動画像変換処理を行うことにより、データ量の削減による画質劣化を観測者が知覚しないようにデータ量の削減を行うことができる構成としたものである。
FIG. 1 shows a configuration example of the moving
なお、超解像効果とは、観測者が、ある時間内に複数の画像が加算されたものを知覚するという視覚特性に基づいて実現される視覚的効果である。人の視覚は刺激を知覚すると、その刺激を、その刺激の呈示が終了した後もある時間記憶するという機能(感覚記憶機能と称する)を有している。この時間については10ms乃至200msであるという報告が多数されている。この機能は、アイコニックメモリー、あるいは視覚的持続などとも呼ばれ、例えば、"視覚情報ハンドブック,日本視覚学界編,pp.229−230"などに記載されている。なお、超解像効果は、人間の視覚機能における時間的積分機能および感覚記憶機能が複雑に関係して引き起こされていると考えられる。 Note that the super-resolution effect is a visual effect realized based on a visual characteristic that an observer perceives an image obtained by adding a plurality of images within a certain period of time. When human vision perceives a stimulus, it has a function of storing the stimulus for a certain period of time after the presentation of the stimulus ends (referred to as a sensory memory function). There are many reports that this time is 10 ms to 200 ms. This function is also called iconic memory or visual persistence, and is described in, for example, “Visual Information Handbook, Japanese Visual Society, pp.229-230”. The super-resolution effect is considered to be caused by a complicated relationship between the temporal integration function and the sensory memory function in the human visual function.
図1に示す動画像変換装置10は、時間的積分機能によって引き起こされる超解像効果を利用した動画像変換処理を行うことにより、画質劣化を観測者が知覚しないようにデータを削減する圧縮を行う構成としたものである。図1の動画像変換装置10の構成について説明する。
The moving
ブロック分割部11は、入力された動画像の各フレームを、所定画素の区分領域としてのブロックに分割し移動量検出部12に供給する。移動量検出部12は、ブロック分割部11から供給された各ブロックについての移動量を検出し、ブロックとその移動量を、ブロック処理部13に送信する。ブロック処理部13は、移動量検出部12から供給されたブロックに対して、その移動量に応じた動画像変換処理、すなわち圧縮処理を施し、データ量を削減する。ブロック処理部13は、その処理の結果得られた、データ量が削減されたブロックについてのデータを、出力部14に供給する。出力部14は、ブロック処理部13から供給された、データ量が削減されたブロックについてのデータを、ストリームデータとしてまとめて出力する。
The
次に、図2を参照して、各部の詳細について説明する。ブロック分割部11の画像蓄積部21には、動画像変換装置10に供給された動画像のフレームが入力される。画像蓄積部21は、入力されたフレームを蓄積する。画像蓄積部21は、蓄積したフレームの数がN枚(Nは正の整数)になる度に、そのN枚のフレームを、ブロック分割部22に供給するとともに、N枚のフレームの中のM番目に記憶したフレーム(以下、M番目のフレームと称する)を、移動量検出部12(移動量検出部31)に供給する。例えば、N=4とする。
Next, details of each unit will be described with reference to FIG. The frame of the moving image supplied to the moving
ブロック分割部22は、画像蓄積部21から供給されたN枚のフレーム(連続するN枚のフレーム)のそれぞれを、ある大きさ(例えば8×8、16×16)のブロックに分割し、移動量検出部12(ブロック分配部32)に出力する。ブロック分割部22はまた、N枚のフレームの中の、画像蓄積部21でP番目に記憶されたフレーム(以下、P番目のフレームと称する)の各ブロックを移動量検出部12(移動量検出部31)に供給する。P番目のフレームは、M番目のフレームと異なるフレームである。
The
次に、移動量検出部12について説明する。移動量検出部12の移動量検出部31は、ブロック分割部11のブロック分割部22から供給されたP番目のフレームの各ブロックの動きベクトルを、画像蓄積部21から供給されたM番目のフレームを参照して例えばフレーム間のブロックマッチング処理を実行して検出し、検出した動きベクトルをブロック分配部32に供給する。動きベクトルは、フレーム間の水平方向(X軸方向)および垂直方向(Y軸方向)の移動量を表している。なお、移動量検出部31は、移動量検出の精度を向上させるために画像を拡大し、拡大画像を適用した移動量検出を行なう構成としてもよい。
Next, the movement
移動量検出部12のブロック分配部32には、ブロック分割部22から、N個単位でブロック(N枚のフレームのそれぞれの同一位置にある合計N個のブロック)が供給され、移動量検出部31から、そのN個のブロックの中のP番目のフレームのブロックの移動量が供給される。ブロック分配部32は、供給されたN個のブロックと移動量を、ブロック処理部13の、その移動量に対応する処理を行うブロック処理部51乃至53の中のいずかに供給する。
The
具体的にはブロック分配部32は、移動量検出部31から供給された、1フレーム間の水平方向(X軸方向)または垂直方向(Y軸方向)の移動量が2ピクセル(画素)以上である場合、ブロック分割部22から供給されたN個のブロックと移動量検出部31から供給された移動量を、ブロック処理部51に出力する。また、1フレーム間の水平方向と垂直方向の移動量がともに2ピクセル未満で、かつ1ピクセル以上の場合、ブロック分配部32は、N個のブロックと移動量を、ブロック処理部53に出力する。移動量がそのほかの場合には、ブロック分配部32は、N個のブロックと移動量をブロック処理部52に供給する。
Specifically, the
すなわちブロック分配部32は、移動量検出部21から供給された移動量に基づき、最適なフレームレートおよび空間解像度を決定し、そのフレームレートおよび空間解像度にしたがって画像データを変換する処理を行うブロック処理部51〜53に、ブロック画像を分配する。
That is, the
なお、分配先決定のためのこの条件はあくまでも一例であり、他の条件で分配先を決定してもよい。 This condition for determining the distribution destination is merely an example, and the distribution destination may be determined under other conditions.
次に、ブロック処理部13の詳細を説明する。ブロック処理部13は、上述したように3個のブロック処理部51乃至53で構成されている。ブロック処理部51は、移動量検出部12のブロック分配部32から供給された、連続するN(例えばN=4)枚のフレームのそれぞれの同一位置にある合計N個のブロック(水平方向または垂直方向の移動量が2ピクセル以上である場合のN個のブロック)に対して、画素数を、同様にブロック分配部32から供給された移動量に応じて間引く処理(空間方向間引き処理)を行う。
Next, details of the
具体的には、1フレーム間の水平方向の移動量が2ピクセル(画素)以上である場合、ブロック処理部51は、ブロックが8×8ピクセルで構成されているとき、図3に示すように、ブロック内の画素を、1×4ピクセル単位の集合に分割する。さらにブロック処理部51は、図4に示すように、1×4ピクセルの各集合の画素値p1乃至p4を、その中の1つの画素値(この例の場合、p1)に設定する画素数の間引き(4画素間の画素数の間引き)(間引き量4の間引き)を行う。
Specifically, when the amount of movement in the horizontal direction between one frame is 2 pixels (pixels) or more, the
1フレーム間の垂直方向の移動量が2ピクセル以上である場合、ブロック処理部51は、図5に示すように、ブロック内の画素を、4×1ピクセル単位の集合に分割し、図6に示すように、各集合の画素値p1乃至p4を、その中の1つの画素値(この例の場合、p1)にする画素数の間引きを行う。
When the vertical movement amount between one frame is 2 pixels or more, the
また1フレーム間の垂直および水平方向の移動量がともに2ピクセル以上である場合、ブロック処理部51は、図7に示すように、ブロック内の画素を、2×2ピクセル単位の集合に分割し、図8に示すように、各集合の画素値p1乃至p4を、その中の1つの画素値(この例の場合、p1)にする画素数の間引きを行う。
When the vertical and horizontal movement amounts between one frame are both 2 pixels or more, the
ブロック処理部51は、このような空間方向間引き処理を、供給された4個のブロックに対してそれぞれ施すので、隣接した4画素毎に1画素のデータ量に削減され、各ブロックのデータ量が1/4に削減され、4個のブロック全体のデータ量が1/4に削減される。ブロック処理部51は、データ量が1/4に削減された4個のブロックについてのデータを、出力部14に供給する。
Since the
なお、各集合の画素値を、図4の例では、1×4ピクセルの中の左端の画素値p1、図6の例では、4×1ピクセルの中の上端の画素値p1、図8の例では、2×2ピクセルの中の左上隅の画素値p1に設定する構成としたが、p1乃至p4のいずれの画素値に設定する構成としてもよい。また画素値p1乃至p4を用いた計算、例えば平均値などによって算出される画素値に設定してもよい。 In the example of FIG. 4, the leftmost pixel value p1 in the 1 × 4 pixel in the example of FIG. 4, the uppermost pixel value p1 in the 4 × 1 pixel in the example of FIG. In the example, the pixel value p1 in the upper left corner of 2 × 2 pixels is set, but the pixel value may be set to any pixel value from p1 to p4. The pixel value may be set to a calculation using the pixel values p1 to p4, for example, an average value.
次に、図2に示すブロック処理部52の実行する処理について説明する。図2に示すブロック処理部52は、移動量検出部12のブロック分配部32から供給された連続するN枚のフレームのそれぞれの同一位置ある合計Nブロック(水平方向と垂直方向の移動量がともに1ピクセル未満である場合のN個のブロック)に対して、フレーム数を間引く処理(時間方向間引き処理)を行う。
Next, processing executed by the
具体的にはブロック処理部52は、図9に示すように、連続する4枚のフレームF1乃至F4のそれぞれの同一位置ある4個のブロックBiを、その中の1つのブロック(この例の場合、フレームF1のブロックBi)にするフレーム数の間引き(4フレーム間のフレーム数の間引き)を行う。ブロック処理部52は、このような時間方向間引き処理により、データ量が1/4に削減された4個のブロックについてのデータ(1個のブロック)を、出力部14に供給する。
Specifically, as shown in FIG. 9, the
ブロック処理部53は、移動量検出部12のブロック分配部32から供給された、連続するN枚のフレームのそれぞれの同一位置にある合計N個のブロック(水平方向と垂直方向の移動量が1ピクセル以上で、2ピクセル未満である場合のN個のブロック)に対して、画素数の間引き処理(空間方向間引き処理)とフレーム数の間引き処理(時間方向間引き処理)をそれぞれ行う。
The
ブロック処理部53は、ブロック処理部51における間引き処理とは異なり、図10および図11に示すように、各集合の画素値p1乃至p4を、その中のいずれか2個の画素値(この例の場合、p1、p3)にする画素数の間引き(間引き量2の間引き)を行う。
Unlike the thinning-out process in the
すなわちブロック処理部51では、1×4、4×1、または2×2の3通りの画素数の間引きが行われるが、ブロック処理部53では、1×2または2×1の2通りの画素数の間引きが行われる。
That is, the
フレーム数の間引き処理においては、ブロック処理部53は、ブロック処理部52における間引き処理と異なり、図12に示すように、連続する4枚のフレームF1乃至F4のぞれぞれの同一位置にある合計4個のブロックBiを、その中のいずれか2つ(図の例では、フレームF1、F3の2個のブロック)にするフレーム数の間引きを行う(2フレーム間のフレーム数の間引き)を行う。
In the frame number thinning process, the
ブロック処理部53は、このようなデータ量を1/2とする空間方向間引き処理と、データ量を1/2とする時間方向間引き処理を、供給された4個のブロックに対して施すので、結果として4個のブロックのデータ量が(1/2)×(1/2)=1/4に削減される。ブロック処理部53は、データ量が1/4に削減された4個のブロックについてのデータを、出力部14に供給する。
Since the
このように、図1に示す動画像変換装置10は、入力された動画像を、そのデータ量が削減された動画像(圧縮データ)に変換する処理を行なうものであるが、その際、所定の視覚特性に基づいて実現される超解像効果を利用した動画像変換処理を行うことにより、データ量の削減による画質劣化を観測者に知覚させないようにした装置である。
As described above, the moving
具体的には、ブロック分配部32が、移動量検出部21から供給された移動量に基づき、最適なフレームレートおよび空間解像度を決定し、最適なフレームレートおよび空間解像度にしたがった画像データ変換を実行するブロック処理部51〜53に供給して、各ブロック処理部51〜53において異なる態様のデータ変換処理を実行する構成としたものであり、本構成により、画質劣化を観測者に知覚させることのない動画像変換処理を実現している。なお、超解像効果とは、前述したように観測者が、ある時間内に複数の画像が加算されたものを知覚するという視覚特性に基づいて実現される視覚的効果であり、人間の視覚機能における時間的積分機能および感覚記憶機能が複雑に関係して引き起こされているものと考えられており、図1に示す動画像変換装置10は、時間的積分機能によって引き起こされる超解像効果を利用した動画像変換処理を行う構成を有する。
Specifically, the
なお、人間の視覚特性および超解像効果に関する原理や説明等は、特願2003−412501において詳しく解説がなされている。特願2003−412501に説明されている超解像効果の発生条件を以下に説明する。 The principles and explanations regarding human visual characteristics and super-resolution effect are described in detail in Japanese Patent Application No. 2003-412501. The conditions for generating the super-resolution effect described in Japanese Patent Application No. 2003-412501 will be described below.
間引き量m(ピクセル)の画素数間引きを行った場合に超解像効果が発生するには、間引きによる1次乃至m−1次の折り返し成分が全て打ち消される必要がある。k(=1、2、・・・、m−1)次の折り返し成分が打ち消される条件は、下記式(式1)、(式2)を満足することである。
上記式において、φtは画素数の間引きにおけるサンプリング位置のずれ量であり、時間t(=0、1T、2T、・・・)、信号の移動速度v、時間間隔(フレームレートの逆数)T、を用いて、下記式(式3)によって定義される値である。
なお、上記式において、サンプリング位置が右にずれる場合を正としている(この条件は、特願2003−412501に開示している設定とは異なる)。 In the above equation, the case where the sampling position is shifted to the right is positive (this condition is different from the setting disclosed in Japanese Patent Application No. 2003-412501).
間引き量m、小領域の移動量vという条件下で上記式(式1)および(式2)が満たされれば超解像効果が発生し、画質の劣化は観測者に知覚されにくい。 If the above equations (Equation 1) and (Equation 2) are satisfied under the conditions of the thinning amount m and the small region movement amount v, the super-resolution effect occurs, and the deterioration of the image quality is hardly perceived by the observer.
図1乃至図12を参照して説明した動画像変換装置10は、間引き量4の画素数間引きを行う際の小領域の1フレーム間の移動速度の条件を、水平または垂直方向に2ピクセル以上と設定していた。ところが、例えば移動速度が1フレームにつき4ピクセル、すなわち小領域の移動量v=4であった場合に、間引き量m=4とすると、上記式(式3)のサンプリング位置のずれ量:φtが取り得る値は0以上の整数のみとなる。
The moving
つまり上記式(式1)は全てのkの場合において満たされることはなく、超解像効果は発生しない。同様に、
間引き量m=2、小領域の移動量v=1の場合、
間引き量m=4、小領域の移動量v=2の場合、
などの設定においても上記式(式1)は全てのkの場合において満たされることはなく、超解像効果は得られず画質は大幅に劣化する。すなわち、図1乃至図12を参照して説明した動画像変換装置10は、間引き量m、小領域の移動量vの各値が特定の条件を満足する場合には、超解像効果を奏し、データ量の削減による画質劣化を観測者に知覚させないことが可能となるが、間引き量m、小領域の移動量vの各値が特定の条件を満足しない場合には、超解像効果を発生させず、画質劣化を招いてしまう。以下、この問題点を解決した構成について説明する。
That is, the above formula (Formula 1) is not satisfied in all k cases, and the super-resolution effect does not occur. Similarly,
When the thinning amount m = 2 and the small region moving amount v = 1,
When the thinning amount m = 4 and the small region moving amount v = 2,
Even in such a setting, the above equation (Equation 1) is not satisfied in all k cases, the super-resolution effect cannot be obtained, and the image quality is greatly deteriorated. That is, the moving
[(2)改良した間引き処理を実行する動画像変換装置の構成]
以下、上述の動画像変換装置の問題点を解決し、改良した間引き処理を実行することにより、超解像効果の発生しないケースを削減し、画質劣化を抑制したデータ削減(圧縮処理)を実現する動画像変換装置について説明する。
[(2) Configuration of Moving Image Conversion Device that Performs Improved Thinning Process]
In the following, by solving the problems of the above-mentioned moving image conversion apparatus and executing the improved thinning process, the case where the super-resolution effect does not occur is reduced, and the data reduction (compression process) that suppresses the image quality deterioration is realized. A moving image conversion apparatus will be described.
動画像変換装置100の構成を、図13を参照して説明する。図13に示す動画像変換装置100は、先に図1を参照して説明した動画像変換装置10と同様、人間の視覚特性による超解像効果を利用することにより、データ量の削減による画質劣化を観測者が知覚しないようにデータ量を削減することを可能としたものであり、さらに、間引き量m、小領域の移動量vの各値が特定の条件を満足するか否かに関わらず、超解像効果を発生させて画質劣化を起こすことのないデータ削減を可能としたものである。
The configuration of the moving
図13の動画像変換装置100の構成について説明する。ブロック分割部110は、入力された動画像の各フレームをブロックに分割し、移動量検出部120に供給する。移動量検出部120は、ブロック分割部110から供給された各ブロックについての移動量を検出し、ブロックとその移動量を、ブロック処理部130に送信する。ブロック処理部130は、移動量検出部120から供給されたブロックに対して、その移動量に応じた動画像変換処理を施し、データ量を削減する。ブロック処理部130は、その処理の結果得られた、データ量が削減されたブロックについてのデータを、出力部140に供給する。出力部140は、ブロック処理部130から供給された、データ量が削減されたブロックについてのデータを、例えば、ストリームデータなどとしてまとめて出力する。
A configuration of the moving
次に、図14を参照して、各部の詳細を説明する。はじめにブロック分割部110について説明する。ブロック分割部110の画像蓄積部111には、動画像変換装置100に供給された動画像のフレームが入力される。画像蓄積部111は、入力されたフレームを蓄積する。画像蓄積部111は、蓄積したフレームの数がN枚(Nは正の整数)になる度に、そのN枚のフレームを、ブロック分割部112に供給するとともに、N枚のフレームの中のM番目に記憶したフレーム(以下、M番目のフレームと称する)を、移動量検出部120の移動量検出部121に供給する。なお例えば、N=4とする。
Next, details of each unit will be described with reference to FIG. First, the
ブロック分割部112は、画像蓄積部111から供給されたN枚のフレーム(連続するN枚のフレーム)のそれぞれを、ある大きさ(例えば8×8、16×16)のブロックに分割し、移動量検出部120のブロック分配部122に出力する。ブロック分割部112はまた、N枚のフレームの中の、画像蓄積部111でP番目に記憶されたフレーム(以下、P番目のフレームと称する)の各ブロックを移動量検出部120の移動量検出部121に供給する。P番目のフレームは、M番目のフレームと異なるフレームである。
The
次に、移動量検出部120について説明する。移動量検出部120の移動量検出部121は、ブロック分割部110のブロック分割部112から供給されたP番目のフレームの各ブロックの動きベクトルを、画像蓄積部111から供給されたM番目のフレームを参照して例えばフレーム間のブロックマッチング処理を実行して検出し、検出した動きベクトルをブロック分配部122、ブロック処理部131および132に供給する。動きベクトルは、フレーム間の水平方向(X軸方向)および垂直方向(Y軸方向)の移動量を表している。例えば、M=2で、P=3とした場合、動きベクトルは、1フレーム間の水平方向(X軸方向)および垂直方向(Y軸方向)の移動量を表すことになる。なお、動きベクトルの検出はブロックマッチングによる検出のみならず他の方法を適用してもよい。
Next, the movement
移動量検出部120のブロック分配部122には、ブロック分割部112から、N個単位でブロック(N枚のフレームのそれぞれの同一位置にある合計N個のブロック)が供給され、移動量検出部121から、そのN個のブロックの中のP番目のフレームのブロックの移動量が供給される。ブロック分配部122は、供給されたN個のブロックを、ブロック処理部130の、その移動量に対応する処理を行うブロック処理部131乃至133(以下、個々に区別する必要がない場合、単に、ブロック処理部130と称する)の中のいずかに供給する。
The
具体的にはブロック分配部122は、移動量検出部121から供給された、1フレーム間の水平方向(X軸方向)または垂直方向(Y軸方向)のどちらか大きいほうの移動量が2ピクセル以上である場合、ブロック分割部112から供給されたN個のブロックを、ブロック処理部131に出力する。また、1フレーム間の水平方向と垂直方向のどちらか大きいほうの移動量が2ピクセル未満で、かつ1ピクセル以上の場合、ブロック分配部122は、N個のブロックを、ブロック処理部132に出力する。移動量が、その他の場合には、ブロック分配部122は、N個のブロックをブロック処理部133に供給する。
Specifically, the
すなわち、
(a)移動量≧2ピクセル/フレーム:ブロック処理部131(空間方向間引き処理)
(b)2ピクセル/フレーム>移動量≧1ピクセル/フレーム:ブロック処理部132(時間・空間方向間引き処理)
(c)1ピクセル/フレーム>移動量:ブロック処理部133(時間方向間引き処理)
上記(a)〜(c)に処理ブロックを出力する。
That is,
(A) Movement amount ≧ 2 pixels / frame: block processing unit 131 (spatial direction thinning process)
(B) 2 pixels / frame> movement amount ≧ 1 pixel / frame: block processing unit 132 (time / space direction thinning process)
(C) 1 pixel / frame> movement amount: block processing unit 133 (time direction thinning process)
The processing block is output to the above (a) to (c).
移動量≧2ピクセルの場合は、ブロック処理部131において空間方向間引き処理を実行し、2ピクセル>移動量≧1ピクセルの場合は、ブロック処理部132において時間・空間方向間引き処理を実行し、1ピクセル>移動量の場合は、ブロック処理部133において時間方向間引き処理を実行することになる。
When the moving amount ≧ 2 pixels, the
このように、ブロック分配部122は、移動量検出部121から供給された移動量に基づき、変換に最適なフレームレートおよび空間解像度を決定し、そのフレームレートおよび空間解像度にしたがって画像データを変換する処理を行うブロック処理部131〜133ブロック画像を分配する処理を実行する。なお、分配先決定のためのこの条件はあくまでも一例であり、他の条件で分配先を決定してもよい。
As described above, the
例えば、移動量検出部121から供給された、1フレーム間の水平方向(X軸方向)または垂直方向(Y軸方向)のどちらか大きいほうの移動量が2ピクセル以上である場合、ブロック分割部112から供給されたN個のブロックを、ブロック処理部131に出力し、また、1フレーム間の水平方向と垂直方向のどちらか大きいほうの移動量が2ピクセル未満の場合、N個のブロックを、ブロック処理部133に出力するような条件を設定することで、ブロック処理部132の処理を一切行わないことも可能となる。
For example, when the movement amount in the horizontal direction (X-axis direction) or vertical direction (Y-axis direction), which is supplied from the movement
次にブロック処理部130について説明する。ブロック処理部130は、この例の場合、3個のブロック処理部131乃至133で構成されている。
Next, the
ブロック処理部131は、移動量検出部120のブロック分配部122から供給された、連続するN枚のフレームのそれぞれの同一位置にある合計N個のブロック(水平方向または垂直方向の移動量が2ピクセル/フレーム以上である場合のN個のブロック)に対して、画素数を、移動量検出部131から供給された水平方向または垂直方向どちらか大きいほうの移動量に応じて間引く処理(空間方向間引き処理)を行う。すなわち、移動量≧2ピクセルのN個のブロックに対して空間方向間引き処理を実行する。
The
1フレーム間の水平方向の移動量が2ピクセル以上である場合、ブロック処理部131は、例えばブロックが8×8ピクセルで構成されている場合、図15(a)に示すように、ブロック内の画素を、1×4ピクセル単位の集合に分割する。
When the amount of movement in the horizontal direction between 1 frame is 2 pixels or more, the
さらに、ブロック処理部131は、図15(b)、図16、図17のいずれかの態様で、1×4ピクセルの各集合の画素値p1乃至p4を、その中の1つの画素値にする画素数の間引き(4画素間の画素数の間引き)(間引き量4の間引き)を行う。
Further, the
図15(b)に示す間引き処理は、先に動画像変換装置の基本構成における処理例として、図4を参照して説明した間引き処理と同様の処理であり、連続するN枚のフレーム(k〜k+3)のすべてのフレームにおいて、同一の画素位置の画素値を代表画素値、すなわち標本点(図の例では標本点=p1)として、4つの画素の画素値として設定する間引き処理である。 The thinning-out process shown in FIG. 15B is the same process as the thinning-out process described with reference to FIG. 4 as a process example in the basic configuration of the moving image conversion apparatus, and includes N consecutive frames (k This is a thinning process in which the pixel value at the same pixel position is set as the representative pixel value, that is, the sampling point (sampling point = p1 in the example in the figure) as the pixel value of four pixels in all frames of .about.k + 3).
図16および図17に示す間引き処理は、連続するN枚のフレーム(k〜k+3)において、同一の画素位置を標本点とする設定ではなく、各フレーム毎に異なる画素位置の画素を標本点とし、フレーム毎に異なる位置の画素値を各フレームの4つの画素の画素値として設定する間引き処理である。 The thinning-out process shown in FIGS. 16 and 17 is not set so that the same pixel position is used as a sample point in N consecutive frames (k to k + 3), but pixels at different pixel positions are used as sample points in each frame. This is a thinning-out process in which pixel values at different positions for each frame are set as the pixel values of four pixels in each frame.
図16に示す間引き処理は、k〜k+3番目にある4フレームにおいて、それぞれ同一位置にある4つの水平方向の画素の画素値p1〜p4について、
k番目のフレーム:標本点=p1
k+1番目のフレーム:標本点=p2
k+2番目のフレーム:標本点=p3
k+3番目のフレーム:標本点=p4
のように、フレームの進行に応じて、標本点の画素位置を右方向に1画素ずつ変更して設定した間引き処理である。
The thinning-out process shown in FIG. 16 is performed for pixel values p1 to p4 of four horizontal pixels at the same position in the four frames from k to k + 3.
k-th frame: sample point = p1
k + 1 frame: sample point = p2
k + 2nd frame: sample point = p3
k + 3rd frame: sample point = p4
As described above, the thinning process is performed by changing the pixel position of the sample point in the right direction one pixel at a time according to the progress of the frame.
図17に示す間引き処理は、k〜k+3番目にある4フレームにおいて、それぞれ同一位置にある4つの水平方向の画素の画素値p1〜p4について、
k番目のフレーム:標本点=p4
k+1番目のフレーム:標本点=p3
k+2番目のフレーム:標本点=p2
k+3番目のフレーム:標本点=p1
のように、フレームの進行に応じて、標本点の画素位置を左方向に1画素ずつ変更して設定した間引き処理である。
The thinning-out process shown in FIG. 17 is performed for pixel values p1 to p4 of four horizontal pixels at the same position in the four frames k to k + 3.
k-th frame: sample point = p4
k + 1 frame: sample point = p3
k + 2nd frame: sample point = p2
k + 3rd frame: sample point = p1
In this manner, the thinning process is performed by changing the pixel position of the sample point in the left direction one pixel at a time according to the progress of the frame.
このように図16、図17に示す間引き処理は、連続するN枚のフレーム(k〜k+3)において、同一の画素位置ではなく、異なる画素位置の画素値を各フレームの4つの画素の画素値として設定する間引き処理である。 As described above, the thinning-out processing shown in FIGS. 16 and 17 is performed in such a manner that the pixel values at different pixel positions are not the same pixel position but the pixel values of the four pixels in each frame in N consecutive frames (k to k + 3). Is a thinning process set as
ブロック処理部131は、移動量検出部120の移動量検出部121から供給された移動量情報に応じて、図15〜図17に示す3つの間引き処理のいずれかを選択して実行する。
The
ブロック処理部131の詳細構成を図18に示す。ブロック処理部131は、間引き処理態様決定部151と、間引き処理実行部152を有する。間引き処理態様決定部151は、移動量検出部121から、移動量情報を入力する。なお、前述したように、ブロック処理部131へ入力されるブロックは、移動量≧2ピクセル/フレームのブロックであり、ブロック処理部131の間引き処理態様決定部151へ入力される移動量情報は、2ピクセル/フレーム以上の移動量情報となる。
A detailed configuration of the
間引き処理態様決定部151は、移動量の値に基づいて、先に説明した図15、図16、図17のいずれの態様での間引き処理を実行するかを決定する。この決定手法の詳細については後述する。間引き処理実行部152は、間引き処理態様決定部151の決定に従って図15、図16、図17のいずれかの態様での間引き処理を実行する。
The thinning process
図16あるいは図17に示されているように標本点位置を各フレームに応じて変更して間引き処理を行なう効果について説明する。なお、以下、このように標本点位置を各フレームに応じて変更して実行する間引き処理を[標本点移動型の間引き処理]あるいは[間引き位置の変更処理]と呼ぶ。なお、[標本点移動型の間引き処理]においても、図16のように標本点位置をフレームの進行に従って右方向へずらす処理を右方向へずらす間引き位置の変更処理と、図17のように、標本点位置をフレームの進行に従って左方向へずらす処理を左方向へずらす間引き位置の変更処理の2つの態様がある。 The effect of performing the thinning process by changing the sample point position according to each frame as shown in FIG. 16 or FIG. 17 will be described. Hereinafter, the thinning process executed by changing the sample point position in accordance with each frame in this manner is referred to as “sample point moving thinning process” or “decimation position changing process”. In the [sample point moving thinning process], the process of shifting the sample point position to the right as the frame progresses as shown in FIG. 16 and the process of changing the thinning position to the right direction as shown in FIG. There are two modes of changing the thinning position in which the process of shifting the sample point position to the left according to the progress of the frame is shifted to the left.
間引き位置の変更処理は、動画像変換装置の基本構成において説明した数式(式3)に示されている標本点のずれ量φtをフレーム毎に1/m加算(右にずらす場合(図16))、または1/m減算(左にずらす場合(図17))することに等しい。なお、mは間引き量(mピクセル)である。 In the thinning position changing process, the sample point shift amount φ t shown in the mathematical formula (formula 3) described in the basic configuration of the moving image conversion apparatus is added by 1 / m for each frame (when shifted to the right (FIG. 16). )), Or 1 / m subtraction (when shifting to the left (FIG. 17)). Note that m is a thinning amount (m pixels).
間引き位置の変更処理を行なった場合の新たな標本点のずれ量φ'tは、下記数式(式4)として示される。
上記数式(式4)から、被写体の進行方向に標本点の位置をずらすことは被写体の移動速度を減速することと、進行方向と逆に位置をずらすことは移動速度を加速することと信号処理の理論上の意味は等価であることがわかる。これは、もちろん実際の映像上で被写体の移動速度が変化することを意味するわけではない。以下、図19を用いて具体的な処理例について説明する。 From the above equation (Equation 4), shifting the position of the sample point in the traveling direction of the subject decelerates the moving speed of the subject, and shifting the position opposite to the traveling direction accelerates the moving speed and signal processing. It can be seen that the theoretical meaning of is equivalent. Of course, this does not mean that the moving speed of the subject changes on the actual video. Hereinafter, a specific processing example will be described with reference to FIG.
図19は被写体(k番目のフレームのp1〜p5間の5画素)201が4フレーム(フレームk〜k+3)の間に(A)移動していないという状況、(B)水平方向に速度v=1ピクセル/フレームで移動しているという状況を示している。 FIG. 19 shows a situation in which the subject (5 pixels between p1 and p5 of the kth frame) 201 has not moved (A) during 4 frames (frames k to k + 3), and (B) the velocity v = in the horizontal direction. It shows the situation of moving at 1 pixel / frame.
図13、図14に示す動画像変換装置100のブロック処理部131には、本来、1フレーム間の水平方向の移動量が2ピクセル以上のブロックが入力されることになるので、図19に示す(A)、(B)のようなフレームデータの入力は行なわれないが、1フレーム間の水平方向の移動量が2ピクセル以上のデータにおいて、移動量に応じて図15、図16、図17に示す間引き処理のいずれかの処理が実行されることになる。すなわち、移動量に応じて[間引き位置の変更処理]を行なう場合と行なわない場合が生じる。
Since the
図19を参照して、[間引き位置の変更処理]を行なう場合と行なわない場合の処理について説明する。例えば、(A)移動していないという状況において、図15に示す固定標本点の間引き処理を実行し、(B)水平方向に速度v=1ピクセル/フレームで移動しているという状況において、図16に示す標本点をフレーム毎に移動させる[間引き位置の変更処理]、すなわち標本点移動型の間引き処理を行なったとする。 With reference to FIG. 19, processing when the [decimation position changing process] is performed and when it is not performed will be described. For example, in the situation where (A) it is not moving, the thinning process of the fixed sample points shown in FIG. 15 is executed, and (B) in the situation where it is moving in the horizontal direction at a speed v = 1 pixel / frame. It is assumed that the sampling point shown in FIG. 16 is moved every frame [decimation position changing process], that is, the sampling point moving type thinning process is performed.
図19(A)に示すように被写体が移動していないという状況において、間引き量=4、すなわち4画素間の画素末間引きを行なったとすると、図15を参照して説明した固定標本点の間引き処理を実行した場合、各4ピクセル毎の出力値は全てのフレームにおいてp1とp5の画素であり、固定位置の画素値となる。一方、図19(B)に示すように、水平方向に速度v=1ピクセル/フレームで被写体が移動しているという状況において、図16を参照して説明した標本点をフレーム毎に移動させる[間引き位置の変更処理]を行なったとすると、各4ピクセルに対応する各フレームの出力値は、図19(B)に示す通り、
k番目のフレーム:p1,p5
k+1番目のフレーム:p2,p6
k+2番目のフレーム:p3,p7
k+3番目のフレーム:p4,p8
となる。
As shown in FIG. 19A, in the situation where the subject is not moving, if the thinning amount = 4, that is, if the pixel end thinning between four pixels is performed, the fixed sampling point thinning described with reference to FIG. 15 is thinned out. When the process is executed, the output values for every four pixels are the pixels of p1 and p5 in all the frames, and are the pixel values at fixed positions. On the other hand, as shown in FIG. 19B, the sample point described with reference to FIG. 16 is moved for each frame in a situation where the subject is moving in the horizontal direction at a speed v = 1 pixel / frame [ If the thinning position change process] is performed, the output value of each frame corresponding to each 4 pixel is as shown in FIG.
k-th frame: p1, p5
k + 1 frame: p2, p6
k + 2nd frame: p3, p7
k + 3rd frame: p4, p8
It becomes.
結果として、図19(B)1ピクセル/フレームの移動被写体と、図19(A)移動しない被写体において、各フレームの出力値が一致することになる。すなわち移動量v=1ピクセル/フレームの被写体を含む動画像に対して図16を参照して説明した標本点をフレーム毎に移動させる[間引き位置の変更処理]を施した出力と、移動速度がv−1=0の被写体(A)に図15の処理、すなわち、固定標本点を適用した間引き処理を施した出力とが一致していることがわかる。つまり、移動している被写体に図16の処理を施すことは、その移動速度を1減速した被写体に図15の処理を施すことと等しいことが確認できる。 As a result, the output value of each frame is identical between the moving subject of 1 pixel / frame in FIG. 19B and the non-moving subject in FIG. 19A. That is, an output obtained by performing [decimation position change processing] for moving the sample point described with reference to FIG. 16 for each frame with respect to a moving image including a subject with a moving amount v = 1 pixel / frame, and a moving speed. It can be seen that the output shown in FIG. 15, that is, the output obtained by performing the thinning process using a fixed sample point is matched with the subject (A) of v−1 = 0. That is, it can be confirmed that performing the process of FIG. 16 on the moving subject is equivalent to performing the process of FIG. 15 on the subject whose moving speed is decelerated by one.
結局、間引き位置の変更処理によって、被写体の移動速度を仮想的に加速または減速することが可能となる。図1乃至図12を参照して説明した動画像変換装置10は、間引き量m、小領域の移動量vの各値が特定の条件を満足する場合にのみ超解像効果を奏し、間引き量m、小領域の移動量vの各値が特定の条件を満足せず、画質劣化を招くという問題があったが、図13以下の本実施例において説明する動画像変換装置100は、ブロック処理部130において、移動量に基づいて間引き処理態様を変更して、仮想的に被写体の移動速度を超解像効果が発生する速度へと変更して間引き処理を実行する構成としたので、図1乃至図12を参照して説明した動画像変換装置10において超解像効果の得られないデータであっても超解像効果を得ることができ、画質劣化の少ない画像変換(圧縮)が実現される。
Eventually, the moving speed of the subject can be virtually accelerated or decelerated by the thinning position changing process. The moving
次に、具体的にどのような速度で被写体が移動しているときに超解像効果が起こらないのかを確認する。図20は、様々なフレームあたりの移動量としての移動速度:vを持つ被写体を含む動画像データに対して図15の固定標本点間引き処理(4画素の間引き処理)を行い、その結果得られる変換(圧縮)画像を、再度、復元(伸張)して得られる画像データの画質の良否データを示している。横軸が被写体のフレームあたりの移動量としての移動速度:v(ピクセル/フレーム)であり、縦軸が画質評価値を示している。すなわち、横軸に示した移動量で被写体を右方向に移動させた際の画質の主観評価実験の結果の傾向を示すグラフであり、グラフ中に示す曲線が画質評価曲線205である。画質の良否判定基準として、図20中にTで示す基準評価値を設定し、基準評価値T以上の評価を得た場合を良好な画質とする。
Next, it is confirmed at what speed the super-resolution effect does not occur when the subject is moving. FIG. 20 shows a result obtained by performing the fixed sample point thinning-out process (four-pixel thinning-out process) of FIG. 15 on moving image data including a subject having a movement speed: v as a movement amount per various frames. The quality data of the image quality obtained by restoring (expanding) the converted (compressed) image again is shown. The horizontal axis represents the moving speed: v (pixel / frame) as the moving amount of the subject per frame, and the vertical axis represents the image quality evaluation value. That is, it is a graph showing the tendency of the result of the subjective evaluation experiment of the image quality when the subject is moved rightward by the movement amount shown on the horizontal axis, and the curve shown in the graph is the image
フレームあたりの移動量としての移動速度:v=P(ピクセル/フレーム)〜Q(ピクセル/フレーム)を持つ様々な被写体に対して、図15を参照して説明した固定標本点間引き処理(4画素の間引き処理)を行って、基準評価値T以上の評価を得た領域が、図20の領域Aである。領域A以外の領域Bは、基準評価値T未満の評価を得た領域である。 Fixed sample point thinning processing (4 pixels) described with reference to FIG. 15 for various subjects having a moving speed as a moving amount per frame: v = P (pixel / frame) to Q (pixel / frame). The area where the thinning process is performed and the evaluation equal to or higher than the reference evaluation value T is the area A in FIG. A region B other than the region A is a region that obtained an evaluation less than the reference evaluation value T.
基準評価値T以上の評価を得た領域、すなわち図20の領域Aは、被写体のフレームあたりの移動量としての移動速度:vが、a〜b,c〜d,e〜の範囲にある場合であり、これらの移動量を持つ場合には、図15を参照して説明した固定標本点間引き処理を適用した場合であっても良好な画質となり、超解像効果が損なわれることのない間引きが実現されたと判断される。一方、図20の領域B、すなわち、被写体のフレームあたりの移動量としての移動速度:vが、a〜b,c〜d,e〜以外の範囲にある場合は、基準評価値T未満の画質となり、超解像効果の発生しない、もしくは十分でない領域であると考えられる。 An area obtained with an evaluation equal to or higher than the reference evaluation value T, that is, an area A in FIG. 20, is a case where the moving speed: v as a moving amount of the subject per frame is in the range of ab, cd, e. In the case of having these movement amounts, even if the fixed sample point thinning process described with reference to FIG. 15 is applied, the thinning is performed so that the image quality is good and the super-resolution effect is not impaired. Is determined to be realized. On the other hand, when the moving speed: v as the moving amount per frame of the subject, that is, the region B in FIG. Therefore, it is considered that the super-resolution effect does not occur or is not sufficient.
この評価結果に基づいて、被写体の移動速度が図20の領域Bの速度に対応する場合に、間引き位置の変更処理によって被写体の移動速度を概念的に加速あるいは減速する。すなわち、例えば図16、図17に示すような間引き位置の変更処理を実行する。この結果として、図19を参照して説明したように、領域Aの速度で移動する場合と同様の出力が得られ、超解像効果を伴う良好な画質が得られることになる。 Based on the evaluation result, when the moving speed of the subject corresponds to the speed of the region B in FIG. 20, the moving speed of the subject is conceptually accelerated or decelerated by the thinning position changing process. That is, for example, the thinning position changing process as shown in FIGS. 16 and 17 is executed. As a result, as described with reference to FIG. 19, an output similar to that when moving at the speed of the region A is obtained, and a good image quality with a super-resolution effect is obtained.
図21に示す領域B−1、B−2は図20に示した領域Bの一部である。すなわち、基準評価値T未満の画質領域であり、超解像効果の発生しない、もしくは十分でない被写体移動速度:vを持つ領域であると考えられる領域である。領域B−1、B−2の速度で被写体が移動している場合には、仮想的に被写体を加速(+Δv1,+Δv2)する処理を行なうことで、つまり被写体の進行方向とは逆の方向に間引き位置を変更する処理を行う(例えば、被写体が右に移動していれば図17に示すようにフレームの進行に伴い標本点位置を左に移動させる処理を行う)ことで、図21の領域B−1を図21の領域C−1に移動させ、図21の領域B−2を図21の領域C−2に移動させたと同様の効果を得ることができ、結果として、被写体の仮想的なフレームあたりの移動量としての移動速度:vを、基準評価値T以上となる画質領域(図21のC−1,C−2)に設定することが可能となる。すなわち、図17に示すようにフレームの進行に伴い標本点位置を左に移動させる間引き処理を実行することで、画質劣化の少ない画像変換(圧縮)が実現される。 Regions B-1 and B-2 shown in FIG. 21 are part of the region B shown in FIG. That is, it is an image quality region that is less than the reference evaluation value T, and is a region that is considered to be a region that does not generate a super-resolution effect or has an insufficient subject moving speed: v. When the subject is moving at the speed of the areas B-1 and B-2, the subject is virtually accelerated (+ Δv1, + Δv2), that is, in the direction opposite to the traveling direction of the subject. By performing the process of changing the thinning position (for example, if the subject has moved to the right, the process of moving the sample point position to the left as the frame progresses as shown in FIG. 17), the region of FIG. The same effect as when B-1 is moved to the area C-1 in FIG. 21 and the area B-2 in FIG. 21 is moved to the area C-2 in FIG. 21 can be obtained. It is possible to set the moving speed: v as the moving amount per frame to an image quality region (C-1, C-2 in FIG. 21) that is equal to or higher than the reference evaluation value T. That is, as shown in FIG. 17, image conversion (compression) with little image quality degradation is realized by executing thinning processing for moving the sample point position to the left as the frame progresses.
同様に、図22の領域B−3の速度で被写体が移動している場合、仮想的に被写体を減速(−Δv3)する処理を行なうことで、つまり進行方向と同じ方向に間引き位置変更を行う(例えば右に移動していれば図16の処理をおこなう)ことで図22の領域B−3を図22の領域C−3に移動させ、結果として、被写体の仮想的なフレームあたりの移動量としての移動速度:vを、基準評価値T以上となる画質領域(図22のC−3)に設定することが可能となる。すなわち、図16に示すようにフレームの進行に伴い標本点位置を右に移動させる間引き処理を実行することで、画質劣化の少ない画像変換(圧縮)が実現される。 Similarly, when the subject is moving at the speed of the area B-3 in FIG. 22, the thinning position is changed in the same direction as the traveling direction by performing a process of virtually decelerating the subject (−Δv3). (For example, if it has moved to the right, the processing in FIG. 16 is performed), thereby moving the region B-3 in FIG. 22 to the region C-3 in FIG. 22, and as a result, the amount of movement of the subject per virtual frame Can be set to an image quality region (C-3 in FIG. 22) that is equal to or higher than the reference evaluation value T. That is, as shown in FIG. 16, image conversion (compression) with little image quality deterioration is realized by executing thinning processing for moving the sample point position to the right as the frame progresses.
なお、図13、図14に示す本構成例における動画像変換装置100では水平または垂直方向の1フレームあたりの移動量が2ピクセル以上の場合のみ、ブロック処理部131において、空間方向の4画素間引き処理が行われるので、図20〜図22において示したグラフにおいて、移動速度:vが2ピクセル/フレーム以下の部分は処理対象とはならないが、前述したように、ブロック分配部122がブロック処理部130の各ブロック処理部131〜133にブロックを送る際の条件は一例にすぎず、移動量が2ピクセルに満たなくてもブロック分配部122がブロック処理部131にブロックを送る構成として、図15〜図17を参照して説明したいずれかの間引き態様を選択して空間間引きを行なう構成とすることも可能であるので考慮に加えた。
In the moving
なお、図20〜図22において示した画質評価曲線は、あくまでも主観評価による1実験の結果に基づいて設定した評価曲線を示すものであり、画質評価の方法は様々な方法が適用可能であり、その結果に基づいて間引き処理態様の決定を行なう構成としてもよい。 Note that the image quality evaluation curves shown in FIGS. 20 to 22 show an evaluation curve set based on the result of one experiment based on subjective evaluation, and various image quality evaluation methods can be applied. A configuration may be adopted in which the thinning processing mode is determined based on the result.
移動量が2ピクセル/フレーム以上のブロックデータの処理を実行する図14に示すブロック処理部131は、図18に示す間引き処理態様決定部151において、移動量検出部からの移動量情報に基づいて、
(a)標本点固定の間引き処理(図15参照)
(b)標本点位置をフレームの進行に従って右方向へずらす間引き処理(図16参照)
(c)標本点位置をフレームの進行に従って左方向へずらす間引き処理(図17参照)
のいずれを実行するかを決定し、図18に示す間引き処理実行部152において決定した処理態様の間引き処理を実行する。
The
(A) Thinning process for fixing sample points (see FIG. 15)
(B) Thinning processing for shifting the sample point position to the right as the frame progresses (see FIG. 16)
(C) Thinning processing for shifting the sample point position to the left as the frame progresses (see FIG. 17)
Is executed, and the thinning process of the processing mode determined by the thinning
図18に示す間引き処理態様決定部151における間引き処理態様の決定に際しては、例えば図20〜図22に示した画質評価曲線に基づく決定処理を行なう。すなわち、画質評価曲線が基準評価値T以上の画質が維持される移動速度領域である場合は、(a)標本点固定の間引き処理(図15参照)を実行し、画質評価曲線が基準評価値T未満の画質になる移動速度領域においては、(b)標本点位置をフレームの進行に従って右方向へずらす間引き処理(図16参照)、または、(c)標本点位置をフレームの進行に従って左方向へずらす間引き処理(図17参照)のいずれかを行なう構成として、仮想的な移動量が、画質評価曲線が基準評価値T以上の画質が維持される移動量領域に入る設定とする。
In determining the thinning processing mode in the thinning processing
図18に示す間引き処理態様決定部151において、移動量検出部からの移動量情報に基づいて、決定する間引き処理態様の決定例を図23に示す。図23の決定例は、図20〜図22に示す画質評価曲線に基づいて処理態様を決定した例を示している。
FIG. 23 shows a determination example of the thinning processing mode to be determined based on the movement amount information from the movement amount detection unit in the thinning processing
図23(a)、(b)は、
移動速度:2ピクセル/フレーム≦移動量<cピクセル/フレーム、
移動速度:fピクセル/フレーム≦移動量<eピクセル/フレームのいずれかで、かつ、
移動方向:右
の場合であり、この場合には、
標本点位置をフレームの進行に従って左方向へずらす間引き処理(図17参照)を実行するこの処理は仮想的な加速処理であり、図21の領域B−1からC−1へ移す処理、または領域B−2からC−2へ移す処理に相当する。
23 (a) and 23 (b)
Movement speed: 2 pixels / frame ≦ movement amount <c pixels / frame,
Movement speed: f pixel / frame ≦ movement amount <e pixel / frame, and
Direction of movement: right, in this case,
This process of executing the thinning process (see FIG. 17) for shifting the sample point position to the left according to the progress of the frame is a virtual acceleration process, and the process of moving from the area B-1 to C-1 in FIG. This corresponds to the process of shifting from B-2 to C-2.
図23(c)、(d)は、
移動速度:2ピクセル/フレーム≦移動量<cピクセル/フレーム、
移動速度:fピクセル/フレーム≦移動量<eピクセル/フレームのいずれかで、かつ、
移動方向:左
の場合であり、この場合には、
標本点位置をフレームの進行に従って右方向へずらす間引き処理(図16参照)を実行するこの処理も仮想的な加速処理であり、図21の領域B−1からC−1へ移す処理、または領域B−2からC−2へ移す処理に相当する。
23 (c) and (d)
Movement speed: 2 pixels / frame ≦ movement amount <c pixels / frame,
Movement speed: f pixel / frame ≦ movement amount <e pixel / frame, and
Movement direction: Left, in this case,
This process of executing the thinning process (see FIG. 16) for shifting the sample point position to the right according to the progress of the frame is also a virtual acceleration process, or the process of moving from the area B-1 to C-1 in FIG. This corresponds to the process of shifting from B-2 to C-2.
図23(e)は、
移動速度:dピクセル/フレーム≦移動量<fピクセル/フレームで、かつ、
移動方向:右
の場合であり、この場合には、
標本点位置をフレームの進行に従って右方向へずらす間引き処理(図16参照)を実行する。この処理は仮想的な減速処理であり、図22の領域B−3からC−3へ移す処理に相当する。
FIG. 23 (e)
Movement speed: d pixel / frame ≦ movement amount <f pixel / frame, and
Direction of movement: right, in this case,
A thinning process (see FIG. 16) for shifting the sample point position to the right as the frame progresses is executed. This process is a virtual deceleration process and corresponds to the process of moving from the region B-3 to C-3 in FIG.
図23(f)は、
移動速度:dピクセル/フレーム≦移動量<fピクセル/フレームで、かつ、
移動方向:左
の場合であり、この場合には、
標本点位置をフレームの進行に従って左方向へずらす間引き処理(図17参照)を実行する。この処理は仮想的な減速処理であり、図22の領域B−3からC−3へ移す処理に相当する。
FIG. 23 (f)
Movement speed: d pixel / frame ≦ movement amount <f pixel / frame, and
Movement direction: Left, in this case,
A thinning process (see FIG. 17) for shifting the sample point position to the left as the frame progresses is executed. This process is a virtual deceleration process and corresponds to the process of moving from the region B-3 to C-3 in FIG.
図23(g)は、
上記以外の移動速度、すなわち、
移動速度:cピクセル/フレーム≦移動量<dピクセル/フレーム、
移動速度:eピクセル/フレーム≦移動量、のいずれかで、
移動方向:左または右
の場合であり、この場合には、
標本点位置をフレームの進行に従ってずらす間引き処理ではなく固定標本点とした間引き処理(図15参照)を実行する。この処理は、図20の領域Aに対応する移動量を持つ被写体を有するブロックの処理に相当する。
FIG. 23 (g)
Movement speed other than the above, i.e.
Movement speed: c pixels / frame ≦ movement amount <d pixels / frame,
Movement speed: either e pixel / frame ≦ movement amount,
Direction of movement: left or right, in this case,
A thinning process (see FIG. 15) is performed with a fixed sample point instead of a thinning process in which the sample point position is shifted according to the progress of the frame. This processing corresponds to processing of a block having a subject having a movement amount corresponding to the area A in FIG.
上述の処理例は、水平方向の移動量を持つブロックの処理例であるが、垂直方向の移動量を持つブロックの処理においても同様の処理、すなわち、図14に示すブロック処理部131は、図18に示す間引き処理態様決定部151において、移動量検出部からの移動量情報に基づいて、
(a)標本点固定の間引き処理(図24(b)参照)
(b)標本点位置をフレームの進行に従って下方向へずらす間引き処理(図25参照)
(c)標本点位置をフレームの進行に従って上方向へずらす間引き処理(図26参照)
のいずれを実行するかを決定し、図18に示す間引き処理実行部152において決定した処理態様の間引き処理を実行する。
The above processing example is a processing example of a block having a horizontal movement amount. However, the same processing is performed in the processing of a block having a vertical movement amount, that is, the
(A) Thinning process for fixing sample points (see FIG. 24B)
(B) Thinning processing for shifting the sample point position downward as the frame progresses (see FIG. 25)
(C) Thinning processing for shifting the sample point position upward in accordance with the progress of the frame (see FIG. 26)
Is executed, and the thinning process of the processing mode determined by the thinning
1フレーム間の垂直方向の移動量が2ピクセル以上である場合、ブロック処理部131は、例えばブロックが8×8ピクセルで構成されている場合、図24(a)に示すように、ブロック内の画素を、1×4ピクセル単位の集合に分割し、ブロック処理部131は、図24(b)、図25、図26のいずれかの態様で、1×4ピクセルの各集合の画素値p1乃至p4を、その中の1つの画素値にする画素数の間引き(4画素間の画素数の間引き)(間引き量4の間引き)を行う。
When the amount of movement in the vertical direction between one frame is 2 pixels or more, the
このときの、図18に示す間引き処理態様決定部151における間引き処理態様の決定に際しては、図20〜図22に示したグラフの横軸を垂直方向の移動量として想定した画質評価曲線に基づく決定処理を行なう。すなわち、画質評価曲線が基準評価値T以上の画質が維持される移動速度領域である場合は、(a)標本点固定の間引き処理(図24参照)を実行し、画質評価曲線が基準評価値T未満の画質になる移動速度領域においては、(b)標本点位置をフレームの進行に従って下方向へずらす間引き処理(図25参照)、または、(c)標本点位置をフレームの進行に従って上方向へずらす間引き処理(図26参照)のいずれかを行なう構成として、仮想的な移動量が、画質評価曲線が基準評価値T以上の画質が維持される移動量領域に入る設定とする。
In determining the thinning processing mode in the thinning processing
図20〜図22に示す画質評価曲線を適用して間引き処理態様を決定する場合の処理ブロックに含まれる被写体のフレームあたりの移動量としての移動速度:vと処理態様をまとめた表を図27(a)に示す。図27(b)は、図27(a)の処理1〜3を説明する表である。
FIG. 27 is a table summarizing the movement speed: v and the processing mode as the amount of movement of the subject included in the processing block when the thinning processing mode is determined by applying the image quality evaluation curves shown in FIGS. Shown in (a). FIG. 27B is a table for explaining the
図27(a)の内容について説明する。
2≦v<cの場合は、
処理3:被写体の進行方向と逆の方向に間引き位置変更を行なう。
c≦v<dの場合は、
処理1:間引き位置の変更を行なわない。
d≦v<fの場合は、
処理2:被写体の進行方向と同じ方向に間引き位置変更を行なう。
f≦v<eの場合は、
処理3:被写体の進行方向と逆の方向に間引き位置変更を行なう。
e≦vの場合は、
処理1:間引き位置の変更を行なわない。
The contents of FIG. 27A will be described.
If 2 ≦ v <c,
Process 3: The thinning position is changed in the direction opposite to the traveling direction of the subject.
If c ≦ v <d,
Process 1: The thinning position is not changed.
If d ≦ v <f,
Process 2: The thinning position is changed in the same direction as the moving direction of the subject.
If f ≦ v <e,
Process 3: The thinning position is changed in the direction opposite to the traveling direction of the subject.
If e ≦ v,
Process 1: The thinning position is not changed.
このように、処理ブロックに含まれる被写体のフレームあたりの移動量としての移動速度:vに応じて間引き処理態様を変更することにより、被写体の仮想的な移動速度が、すべて図20に示す領域Aに設定されることになり、基準画質評価値T以上の画質の保証された画像変換が実行されることになる。 In this way, by changing the thinning processing mode according to the moving speed: v as the moving amount of the subject included in the processing block, the virtual moving speed of the subject is all changed to the region A shown in FIG. Therefore, image conversion that guarantees an image quality equal to or higher than the reference image quality evaluation value T is executed.
ブロック処理部131は、このように、処理ブロックに含まれる被写体のフレームあたりの移動量としての移動速度:vに応じて異なる間引き処理を実行し、出力部140(図13、図14参照)に出力する。ブロック処理部131は、間引き量4の場合、空間方向間引き処理を、供給された4個のブロックに対してそれぞれ施すので(隣接した4画素毎に1画素選択されるので)、各ブロックのデータ量が1/4に削減され、4個のブロック全体のデータ量が1/4に削減される。ブロック処理部131は、データ量が1/4に削減された4個のブロックについてのデータを、出力部14に供給する。
In this way, the
なお、上述した実施例は、ブロック処理部131において実行する間引き量m=4、フレーム数N=4としたパラメータ設定例として説明したが、これらのパラメータの値は、その他の値を適用することも可能である。ただし、図20〜図22を参照して説明した被写体の移動速度と画質との関係、画質評価曲線205は、間引き量m=4とした場合の例であり、パラメータを変更した場合は、画質評価曲線は異なるものとなり、パラメータに応じた画質評価曲線を求め、求めた画質評価曲線に基づく間引き態様決定処理を行なうことが必要となる。
In the above-described embodiment, the parameter setting example in which the thinning amount m = 4 and the number of frames N = 4 executed in the
また、標本点を固定とした場合の間引き処理について、図15を参照して説明した水平方向移動の場合の例では、1×4ピクセルの中の左端の画素値p1を選択し、図24を参照して説明した垂直方向移動の場合の例では、1×4ピクセルの中の上端の画素値p1を選択したが他の位置の画素であってもかまわない。また、標本点を移動させる間引き処理例として説明した図16、図17の例では、1×4ピクセルの中の左端または右端の画素値p1から始まり右または左方向へ標本となる画素を移動したが、他の位置から始まってもかまわない。図25、図26における垂直方向の場合においても同様である。 Further, regarding the thinning process when the sample point is fixed, in the example of the horizontal movement described with reference to FIG. 15, the leftmost pixel value p1 in 1 × 4 pixels is selected, and FIG. In the example of the vertical movement described with reference to the above, the pixel value p1 at the upper end of the 1 × 4 pixels is selected, but it may be a pixel at another position. Also, in the example of FIG. 16 and FIG. 17 described as the thinning-out process example for moving the sample point, the sample pixel is moved to the right or left starting from the left or right pixel value p1 in 1 × 4 pixels. However, it does not matter if it starts from another position. The same applies to the case of the vertical direction in FIGS.
さらに、前述の例では1つの基準評価値Tを定めて基準評価値Tを上回るかどうかにより標本点固定型の空間間引き処理を行うか標本点移動型の空間間引き処理を行うか、また標本点移動型の空間間引き処理を行う場合間引き位置をどのように移動するかを決定していたが、図18の構成を図28のように変更し、さらに許容速度変化量Δv1〜Δv9(≧0)を設定し、図29を参照して空間間引き方法を決定することで空間間引きの方法のフレーム間における変化を安定させることができる。空間間引きの方法が時間の経過と共に頻繁に変化するとは、そのブロックに施される処理が頻繁に変動することを意味し、そのような状況においては画質の劣化が発生する可能性が考えられるが、上述のような構成(図28)および許容速度変化量(Δv1〜Δv9)を用いることで上記のような画質の劣化を抑制することが可能となる。以下に図28の構成を用いた場合の空間間引きの方法の決定の流れを説明する。 Further, in the above-described example, whether one reference evaluation value T is determined and whether the sample point fixed type spatial thinning process is performed or the sample point moving type spatial thinning process is performed depending on whether or not the reference evaluation value T is exceeded. In the case of performing the moving type space thinning process, it has been determined how to move the thinning position. However, the configuration of FIG. 18 is changed as shown in FIG. 28 and the allowable speed change amounts Δv1 to Δv9 (≧ 0). And determining the spatial thinning method with reference to FIG. 29, the change in the spatial thinning method between frames can be stabilized. The fact that the space thinning method changes frequently over time means that the processing applied to the block frequently fluctuates, and in such a situation, there is a possibility that image quality degradation may occur. By using the configuration as described above (FIG. 28) and the allowable speed change amounts (Δv1 to Δv9), it is possible to suppress the deterioration of the image quality as described above. The flow of determination of the space thinning method when the configuration of FIG. 28 is used will be described below.
図28は図18の移動量検出部121と間引き処理態様決定部151との間にメモリ153を新たに接続した構成となっている。このメモリ153を用いることで間引き処理態様決定部151は現在処理中のフレームにおける移動量vに加えて過去のフレームの移動量pを入力とすることができる。ここで、間引き処理態様決定部151の処理について、図29を参照して説明する。間引き処理態様決定部151は、以下のように間引き処理態様を決定する。
28 shows a configuration in which a
まず間引き処理態様決定部151はメモリ153からの入力である直前のフレームのブロックに関する移動量pを参照する。
移動量pが、
(1)2≦p<cの場合、
間引き処理態様決定部151は移動量検出部121から入力された現在のフレームのブロックの移動量vが2−Δv1≦v<c+Δv2であれば図29に示されているように処理3(被写体の進行方向と逆の方向に間引き位置変更)を行うよう決定する。移動量pが上記条件を満たさない場合、図27に示した基準を参照して処理を決定する。
First, the thinning processing
The movement amount p is
(1) When 2 ≦ p <c,
If the movement amount v of the block of the current frame input from the movement
また、移動量pが、
(2) c≦p<dの場合、
間引き処理態様決定部151は移動量検出部121から入力された現在のフレームのブロックの移動量vがc−Δv3≦v<d+Δv4であれば図29に示されているように処理1(間引き位置の変更を行わない)を行うよう決定する。移動量pが上記条件を満たさない場合、図27に示した基準を参照して処理を決定する。
Also, the movement amount p is
(2) When c ≦ p <d,
If the movement amount v of the block of the current frame input from the movement
また、移動量pが、
(3)d≦p<fの場合、
間引き処理態様決定部151は移動量検出部121から入力された現在のフレームのブロックの移動量vがd−Δv5≦v<f+Δv6であれば図29に示されているように処理2(被写体の進行方向と同じ方向に間引き位置変更)を行うよう決定する。移動量pが上記条件を満たさない場合、図27に示した基準を参照して処理を決定する。
Also, the movement amount p is
(3) When d ≦ p <f,
If the movement amount v of the block of the current frame input from the movement
また、移動量pが、
(4)f≦p<eの場合、
間引き処理態様決定部151は移動量検出部121から入力された現在のフレームのブロックの移動量vがf−Δv7≦v<e+Δv8であれば図29に示されているように処理3(被写体の進行方向と逆の方向に間引き位置変更)を行うよう決定する。移動量pが上記条件を満たさない場合、図27に示した基準を参照して処理を決定する。
Also, the movement amount p is
(4) When f ≦ p <e,
If the movement amount v of the block of the current frame input from the movement
また、移動量pが、
(5)e≦pの場合、
間引き処理態様決定部151は移動量検出部121から入力された現在のフレームのブロックの移動量vがe−Δv9≦vであれば図29に示されているように処理1(間引き位置の変更を行わない)を行うよう決定する。移動量pが上記条件を満たさない場合、図27に示した基準を参照して処理を決定する。
Also, the movement amount p is
(5) When e ≦ p,
If the movement amount v of the block of the current frame input from the movement
上記のように間引き処理態様決定部151が間引き処理の方法を決定する際に過去の処理方法と同じ処理に関しては、その処理方法が適用される速度の範囲を広げることで、間引き方法が時間と共に頻繁に変動することを抑制することも可能である。
As described above, when the thinning processing
許容速度変化量Δv1〜Δv9に関しては任意の方法で決定することが可能であるが、例えば図30に示すように基準評価値T以外の新たな基準評価値T1を設定し、これに基づき許容速度変化量を設定する方法がある。具体的にはΔv3、Δv4を決定する場合は、評価値がT1となるc及びdの近傍の速度をそれぞれc'、d'とし、cとc'、dとd'の差分の絶対値をそれぞれΔv3、Δv4と設定する。 The allowable speed change amounts Δv1 to Δv9 can be determined by an arbitrary method. For example, a new reference evaluation value T1 other than the reference evaluation value T is set as shown in FIG. There is a method of setting the amount of change. Specifically, when determining Δv3 and Δv4, the velocities in the vicinity of c and d at which the evaluation values are T1 are c ′ and d ′, respectively, and the absolute values of the differences between c and c ′ and d and d ′ are determined. They are set as Δv3 and Δv4, respectively.
図28を参照して、上述の処理を実行するブロック処理部131の構成および処理について説明する。メモリ153は、間引き態様決定部151による過去のフレームに対する間引き態様決定結果を保持する。間引き態様決定部151は、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データおよび過去のフレームに対する間引き態様決定結果に従った間引き態様決定処理を行う。
With reference to FIG. 28, the configuration and processing of the
すなわち、間引き態様決定部151は、過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点固定型の間引き処理であり、かつ移動量検出部121の検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T1以上である場合は標本点固定型の間引き処理の実行を決定し、過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点固定型の間引き処理であり、かつ移動量検出部121の検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T1未満である場合は標本点移動型の間引き処理の実行を決定し、過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点移動型の間引き処理であり、かつ移動量検出部121の検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T2未満である場合は標本点移動型の間引き処理の実行を決定し、過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点移動型の間引き処理であり、かつ移動量検出部121の検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T2以上である場合は標本点固定型の間引き処理の実行を決定する。
In other words, the thinning
また、メモリ153は、ブロック処理部131による過去のフレームに対する空間間引き処理の際の標本点の移動態様を保持する。ブロック処理部131は、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて、過去のフレームに対する空間間引きの際の標本点の移動態様に応じた仮想的な被写体の移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T3以上である場合は、過去のフレームに対する空間間引きの際の標本点の移動態様を設定した空間間引き処理を実行し、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて、過去のフレームに対する空間間引きの際の標本点の移動態様に応じた仮想的な被写体の移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T3を下回る場合は、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて画質評価値が予め定めた基準評価値T4以上となる移動速度の領域に標本点移動型の間引き処理によって生ずる仮想的な被写体の移動速度が設定されるように標本点の移動態様を設定した空間間引き処理を実行する。
In addition, the
続いて、ブロック処理部132の説明の前に、ブロック処理部133の動作を、具体的に説明する。
Subsequently, the operation of the
ブロック処理部133は、移動量検出部120のブロック分配部122から供給された、連続するN枚のフレームのそれぞれの同一位置にある合計Nブロック(水平方向と垂直方向の移動量がともに1ピクセル未満である場合のN個のブロック)に対して、フレーム数を間引く処理(時間方向間引き処理)を行う。
The
具体的にはブロック処理部133は、図31に示すように、連続する4枚のフレームF1乃至F4のそれぞれの同一位置ある4個のブロックBiを、その中の1つのブロック(この例の場合、フレームF1のブロックBi)にするフレーム数の間引き(4フレーム間のフレーム数の間引き)を行う。
Specifically, as shown in FIG. 31, the
ブロック処理部133は、このような時間方向間引き処理により、データ量が1/4に削減された4個のブロックについてのデータ(1個のブロック)を、出力部140に供給する。なお、ここでは、N=4の場合を例として説明したが、Nが他の値であっても同様な処理が行われる。
The
この例の場合、図31に示すように、4個のフレームF1乃至F4のそれぞれのブロックBiのうち、フレームF1のブロックBiが出力される例を示したが、他のフレームのブロックが出力されるようにしてもよい。またフレームF1乃至F4を用いた演算によって新たに得られたブロックが出力されるようにしてもよい。 In the case of this example, as shown in FIG. 31, the example in which the block Bi of the frame F1 is output among the blocks Bi of the four frames F1 to F4 is shown. However, blocks of other frames are output. You may make it do. In addition, a block newly obtained by calculation using the frames F1 to F4 may be output.
次に、ブロック処理部132の動作を、具体的に説明する。ブロック処理部132は、移動量検出部120のブロック分配部122から供給された、連続するN枚のフレームのそれぞれの同一位置ある合計N個のブロック(水平方向と垂直方向の移動量が1ピクセル以上で、2ピクセル未満である場合のN個のブロック)に対して、画素数の間引き処理(空間方向間引き処理)とフレーム数の間引き処理(時間方向間引き処理)をそれぞれ行うものである。
Next, the operation of the
ブロック処理部132に供給されるブロックのフレームあたりの移動量としての移動速度:v=1〜2は、数式(式1)、(式2)満足する。すなわち、超解像効果を得るための条件を満たしている。しかしながら、先に図1〜図12を参照して説明したと同様の標本点固定とした間引き処理を実行してしまうと、画質劣化が知覚される場合があることがわかっている。
The moving speed: v = 1 to 2 as the moving amount per frame of the block supplied to the
そこで、ブロック処理部132は、間引き量m=4ではなく、間引き量m=2とした間引き処理を実行し、さらに、ブロック処理部131における間引き処理と同様の、標本点固定型の間引き処理と標本点移動型の間引き処理を、被写体移動速度に応じて適宜選択して実行する。
Therefore, the
間引き量m=2とした場合の、標本点固定型の間引き処理と標本点移動型の間引き処理の態様を図32〜図37を参照して説明する。
図32〜図34は、水平方向のフレームあたりの移動量としての移動速度:v=1〜2ピクセル/フレームである場合のブロック処理部132の間引き処理例であり、
図32は、標本点固定型の間引き処理であり、各フレーム(k〜k+3)の画素値p1乃至p4を、その中のいずれか2個の画素値(この例の場合、p1、p3)にする画素数の間引き(2画素間の画素数の間引き)、すなわち、間引き量m=2の間引き処理例である。
A mode of the sampling point fixed thinning process and the sampling point moving type thinning process when the thinning amount m = 2 is described with reference to FIGS.
FIGS. 32 to 34 are thinning-out processing examples of the
FIG. 32 shows a sampling point fixed thinning process, in which pixel values p1 to p4 of each frame (k to k + 3) are converted into any two pixel values (in this example, p1 and p3). This is an example of thinning out the number of pixels to be thinned out (thinning out the number of pixels between two pixels), that is, the thinning-out amount m = 2.
図33は、標本点移動型の間引き処理であり、各フレーム(k〜k+3)の画素値p1乃至p4を、先行フレーム(k,k+1)については、画素値p1、p3に設定し、後続フレーム(k+2,k+3)については、画素値p2、p4に設定する間引き処理である。図34も、標本点移動型の間引き処理であり、各フレーム(k〜k+3)の画素値p1乃至p4を、先行フレーム(k,k+1)については、画素値p2、p4に設定し、後続フレーム(k+2,k+3)については、画素値p1、p3に設定する間引き処理である。 FIG. 33 shows a sampling point moving thinning process in which the pixel values p1 to p4 of each frame (k to k + 3) are set to the pixel values p1 and p3 for the preceding frame (k, k + 1), and the succeeding frame (K + 2, k + 3) is a thinning process for setting the pixel values p2 and p4. FIG. 34 is also a sampling point moving thinning process, in which the pixel values p1 to p4 of each frame (k to k + 3) are set to the pixel values p2 and p4 for the preceding frame (k, k + 1), and the subsequent frame is set. (K + 2, k + 3) is a thinning process for setting the pixel values p1 and p3.
図35〜図37は、垂直方向のフレームあたりの移動量としての移動速度:v=1〜2ピクセル/フレームである場合のブロック処理部132の間引き処理例であり、
図35は、標本点固定型の間引き処理であり、各フレーム(k〜k+3)の画素値p1乃至p4を、その中のいずれか2個の画素値(この例の場合、p1、p3)にする画素数の間引き(2画素間の画素数の間引き)、すなわち、間引き量m=2の間引き処理例である。
FIG. 35 to FIG. 37 are examples of decimation processing of the
FIG. 35 is a sampling point fixed thinning process, and pixel values p1 to p4 of each frame (k to k + 3) are converted into any two pixel values (in this example, p1 and p3). This is an example of thinning out the number of pixels to be thinned out (thinning out the number of pixels between two pixels), that is, the thinning-out amount m = 2.
図36は、標本点移動型の間引き処理であり、各フレーム(k〜k+3)の画素値p1乃至p4を、先行フレーム(k,k+1)については、画素値p1、p3に設定し、後続フレーム(k+2,k+3)については、画素値p2、p4に設定する間引き処理である。図37も、標本点移動型の間引き処理であり、各フレーム(k〜k+3)の画素値p1乃至p4を、先行フレーム(k,k+1)については、画素値p2、p4に設定し、後続フレーム(k+2,k+3)については、画素値p1、p3に設定する間引き処理である。 FIG. 36 shows a sampling point moving thinning process, in which the pixel values p1 to p4 of each frame (k to k + 3) are set to the pixel values p1 and p3 for the preceding frame (k, k + 1), and the subsequent frame is set. (K + 2, k + 3) is a thinning process for setting the pixel values p2 and p4. FIG. 37 is also a sampling point moving thinning process, and the pixel values p1 to p4 of each frame (k to k + 3) are set to the pixel values p2 and p4 for the preceding frame (k, k + 1), and the subsequent frame is set. (K + 2, k + 3) is a thinning process for setting the pixel values p1 and p3.
ブロック処理部132も、ブロック処理部131と同様、先に説明した図18の構成を持つ。すなわち、ブロック処理部132は、間引き処理態様決定部151と、間引き処理実行部152を有する。間引き処理態様決定部151は、移動量検出部121から、移動量情報を入力する。なお、前述したように、ブロック処理部132へ入力されるブロックは、フレームあたりの移動量としての移動速度:v=1〜2ピクセル/フレームであるブロックであり、ブロック処理部132の間引き処理態様決定部151へ入力される移動量情報は、移動速度v=1〜2ピクセル/フレームの移動量情報となる。
Similarly to the
間引き処理態様決定部151は、移動量の値に基づいて、図32〜図37のいずれの態様での間引き処理を実行するかを決定し、間引き処理実行部152は、間引き処理態様決定部151の決定に従って図32〜図37のいずれかの態様での間引き処理を実行する。
The thinning process
ブロック処理部132の有する間引き処理態様決定部151において実行する間引き処理態様決定の詳細について、図38〜図40を参照して説明する。図38〜図40は図22〜図24と同様に被写体に対して、標本点固定型の間引き処理、すなわち、図32または図35の間引き処理(空間・時間間引き処理)を施して生成した変換画像データを復元して再生した場合の画質評価を行なって生成したグラフであり、横軸に示した移動量で被写体を右方向に移動させた際の主観評価実験の結果の傾向を画質評価曲線215として示している。縦軸が画質評価(高いほど画質が良いという評価)を示している。
Details of the thinning processing mode determination executed by the thinning processing
先に、図20を参照して説明したと同様、図38中にTで示す基準評価値を設定し、基準評価値T以上の評価を得た場合を良好な画質とし、この領域を領域Aとして示す。領域A以外の領域Bは、基準評価値T未満の画質となる領域であり、この領域に含まれる被写体速度の場合には、標本点固定型の間引き処理を行なった場合、超解像効果が発生しない、もしくは効果が不十分となると考えられる。 As described above with reference to FIG. 20, the reference evaluation value indicated by T in FIG. 38 is set, and when the evaluation equal to or higher than the reference evaluation value T is obtained, the image quality is good. As shown. The area B other than the area A is an area having an image quality less than the reference evaluation value T. In the case of the subject speed included in this area, the super-resolution effect is obtained when the sampling point fixed thinning process is performed. It does not occur or the effect is considered to be insufficient.
そこで、移動速度が領域Bの速度であったときは間引き位置の変更処理によって被写体の移動速度を概念的に加速あるいは減速する。すなわち、水平方向の移動の場合は、図33、または図34の標本点移動型の間引き処理を実行し、垂直方向の移動の場合は、図36、または図37の標本点移動型の間引き処理を実行する。この処理により、領域Aの速度で移動する場合と同様の画質が得られることになる。 Therefore, when the moving speed is the speed of the region B, the moving speed of the subject is conceptually accelerated or decelerated by the thinning position changing process. That is, in the case of horizontal movement, the sampling point movement type thinning process of FIG. 33 or 34 is executed, and in the case of vertical movement, the sampling point movement type thinning process of FIG. 36 or FIG. Execute. By this processing, the same image quality as that when moving at the speed of the region A is obtained.
なお、ブロック処理部132では、時間方向の間引き処理も併せて実行する。時間方向の間引き処理は、先に図12を参照して説明したと同様の処理であり、例えば連続する4フレームのブロックから2フレームのブロックを選択する処理として実行される。空間方向の間引き処理に先行して時間方向の間引き処理を行なった場合、空間方向の間引き処理を実行する段階で、フレームレートが1/2に低下しているため、間引き位置の変更処理に伴う被写体速度の概念的変化は±0.5ピクセル/フレームとなる。
Note that the
図39の領域B−1、B−2は図38に示した領域Bの一部である。すなわち、基準評価値T未満の画質領域であり、超解像効果の発生しない、もしくは十分でない被写体移動速度:vを持つ領域であると考えられる領域である。領域B−1、B−2の速度で被写体が移動している場合には、仮想的に被写体を加速(+Δv1,+Δv2)する処理を行なうことで、つまり被写体の進行方向とは逆の方向に間引き位置を変更する処理を行うことで、図39の領域B−1を領域C−1に移動させ、領域B−2を領域C−2に移動させたと同様の効果を得ることができ、結果として、被写体の仮想的なフレームあたりの移動量としての移動速度:vを、基準評価値T以上となる画質領域(図39のC−1,C−2)に設定することが可能となる。すなわち、図33、図34、または図36、図37のフレームの進行に伴い標本点位置を移動させる間引き処理を実行することで、画質劣化の少ない画像変換(圧縮)が実現される。 Regions B-1 and B-2 in FIG. 39 are a part of region B shown in FIG. That is, it is an image quality region that is less than the reference evaluation value T, and is a region that is considered to be a region that does not generate a super-resolution effect or has an insufficient subject moving speed: v. When the subject is moving at the speed of the areas B-1 and B-2, the subject is virtually accelerated (+ Δv1, + Δv2), that is, in the direction opposite to the traveling direction of the subject. By performing the process of changing the thinning position, it is possible to obtain the same effect as when the region B-1 in FIG. 39 is moved to the region C-1 and the region B-2 is moved to the region C-2. As described above, it is possible to set the moving speed: v as the moving amount of the subject per virtual frame to the image quality region (C-1, C-2 in FIG. 39) that is equal to or higher than the reference evaluation value T. That is, image conversion (compression) with little deterioration in image quality is realized by executing a thinning process in which the sample point position is moved as the frame of FIG. 33, FIG. 34, FIG. 36, or FIG.
同様に、図40の領域B−3の速度で被写体が移動している場合、仮想的に被写体を減速(−Δv3)する処理を行なうことで、つまり進行方向と同じ方向に間引き位置変更を行う(例えば右に移動していれば図33の標本点移動型の間引き処理をおこなう)ことで図40の領域B−3を領域C−3に移動させ、結果として、被写体の仮想的なフレームあたりの移動量としての移動速度:vを、基準評価値T以上となる画質領域(図40のC−3)に設定することが可能となり、画質劣化の少ない画像変換(圧縮)が実現される。 Similarly, when the subject is moving at the speed of the area B-3 in FIG. 40, a process of virtually decelerating the subject (−Δv3) is performed, that is, the thinning position is changed in the same direction as the traveling direction. (For example, if moving to the right, the sampling point moving type thinning process in FIG. 33 is performed), thereby moving the area B-3 in FIG. 40 to the area C-3. Can be set in an image quality region (C-3 in FIG. 40) that is equal to or greater than the reference evaluation value T, and image conversion (compression) with little image quality degradation is realized.
なお、本構成例における動画像処理装置100では水平または垂直方向の1フレームあたりの移動量が1ピクセル以上2ピクセル未満の場合のみ、ブロック処理部132において、空間方向の2画素間引き処理が行われるので、図38〜図40において示したグラフにおいて、移動速度:vが1ピクセル/フレーム以下の部分は処理対象とはならないが、前述したように、ブロック分配部122がブロック処理部130の各ブロック処理部131〜133にブロックを送る際の条件は一例にすぎず、移動量が1ピクセルに満たなくてもブロック分配部122がブロック処理部132にブロックを送る構成として、図32〜図37を参照して説明したいずれかの間引き態様を選択して空間間引きを行なう構成とすることも可能であるので考慮に加えた。
In the moving
なお、図38〜図40において示した画質評価曲線は、あくまでも主観評価による1実験の結果に基づいて設定した評価曲線を示すものであり、画質評価の方法は様々な方法が適用可能であり、その結果に基づいて間引き処理態様の決定を行なう構成としてもよい。 Note that the image quality evaluation curves shown in FIGS. 38 to 40 show an evaluation curve set based on the result of one experiment based on subjective evaluation, and various image quality evaluation methods can be applied. A configuration may be adopted in which the thinning processing mode is determined based on the result.
フレームあたり移動量が1ピクセル以上2ピクセル未満のブロックデータの処理を実行する図14に示すブロック処理部132は、図18に示す間引き処理態様決定部151において、移動量検出部からの移動量情報に基づいて、
(a)標本点固定の間引き処理(図32、図35参照)
(b)標本点位置をフレームの進行に従って被写体進行方向へずらす間引き処理(図33、図34、図36、図37参照)
(c)標本点位置をフレームの進行に従って被写体進行方向と逆方向へずらす間引き処理(図33、図34、図36、図37参照)
のいずれを実行するかを決定し、図18に示す間引き処理実行部152において決定した処理態様の間引き処理を実行する。
The
(A) Thinning process for fixing sample points (see FIGS. 32 and 35)
(B) Thinning processing for shifting the sample point position in the subject moving direction according to the frame progress (see FIGS. 33, 34, 36, and 37)
(C) Thinning processing for shifting the sample point position in the direction opposite to the subject moving direction according to the progress of the frame (see FIGS. 33, 34, 36, and 37)
Is executed, and the thinning process of the processing mode determined by the thinning
図18に示す間引き処理態様決定部151における間引き処理態様の決定に際しては、例えば図38〜図40に示した画質評価曲線に基づく決定処理を行なう。すなわち、画質評価曲線が基準評価値T以上の画質が維持される移動速度領域である場合は、(a)標本点固定の間引き処理を実行し、画質評価曲線が基準評価値T未満の画質になる移動速度領域においては、標本点移動型の間引き処理を実行して、仮想的な移動量が、画質評価曲線が基準評価値T以上の画質が維持される移動量領域に入る設定とする。
In determining the thinning processing mode in the thinning processing
ブロック処理部132は移動量検出部121から受け取った水平方向の移動量、すなわち、フレーム当たりの移動量としての移動速度:vに応じて、異なる間引き処理を行なう。移動速度:vと、間引き処理態様の対応を図41(a)に示す。図41(b)は、図41(a)に示す処理1〜3を説明する表である。図41(a)における符号i,j,m,kは、図38から図40の横軸に示す被写体速度に対応する。
The
図41(a)の内容について説明する。
1≦v<iの場合は、
処理3:被写体の進行方向と逆の方向に間引き位置変更を行なう。
i≦v<jの場合は、
処理1:間引き位置の変更を行なわない。
j≦v<mの場合は、
処理2:被写体の進行方向と同じ方向に間引き位置変更を行なう。
m≦v<kの場合は、
処理3:被写体の進行方向と逆の方向に間引き位置変更を行なう。
k≦vの場合は、
処理1:間引き位置の変更を行なわない。
The contents of FIG. 41 (a) will be described.
If 1 ≦ v <i,
Process 3: The thinning position is changed in the direction opposite to the traveling direction of the subject.
If i ≦ v <j,
Process 1: The thinning position is not changed.
If j ≦ v <m,
Process 2: The thinning position is changed in the same direction as the moving direction of the subject.
If m ≦ v <k,
Process 3: The thinning position is changed in the direction opposite to the traveling direction of the subject.
If k ≦ v,
Process 1: The thinning position is not changed.
このように、処理ブロックに含まれる被写体のフレームあたりの移動量としての移動速度:vに応じて間引き処理態様を変更することにより、被写体の仮想的な移動速度が、すべて図38に示す領域Aに設定されることになり、基準画質評価値T以上の画質の保証された画像変換が実行されることになる。 As described above, by changing the thinning processing mode according to the moving speed: v as the moving amount of the subject included in the processing block, the virtual moving speed of the subject can be changed to the area A shown in FIG. Therefore, image conversion that guarantees an image quality equal to or higher than the reference image quality evaluation value T is executed.
ブロック処理部132は、このように、処理ブロックに含まれる被写体のフレームあたりの移動量としての移動速度:vに応じて異なる間引き処理を実行し、出力部140(図13、図14参照)に出力する。ブロック処理部132は、間引き量2の空間方向間引き処理を実行するとともに、図12に示す時間方向間引き(4フレーム→2フレーム)も施すので、各ブロックのデータ量が1/4に削減され、4個のブロック全体のデータ量が1/4に削減される。ブロック処理部131は、データ量が1/4に削減された4個のブロックについてのデータを、出力部14に供給する。
In this way, the
なお空間方向間引きと時間方向間引きの順序は、いずれが先に行われても同一の結果が得られるので、どちらを先に行ってもよい。またこの処理はNが正の偶数である場合において、N/2フレーム、N/2個の隣接する画素に対して行うことが可能な処理であるので、必ずしも2(=4/2)フレーム、2画素単位で行われる必要はない。 Note that the same result can be obtained for either the spatial direction thinning or the time direction thinning, whichever is performed first. Further, since this processing can be performed on N / 2 frames and N / 2 adjacent pixels when N is a positive even number, it is not necessarily 2 (= 4/2) frames, It need not be performed in units of two pixels.
なお、上述した実施例は、ブロック処理部131において実行する間引き量m=4、フレーム数N=4としたパラメータ設定例として説明したが、これらのパラメータの値は、その他の値を適用することも可能である。ただし、図38〜図40を参照して説明した被写体の移動速度と画質との関係、画質評価曲線215は、パラメータを変更した場合は異なるものとなり、パラメータに応じた画質評価曲線を求め、求めた画質評価曲線に基づく間引き態様決定処理を行なうことが必要となる。
In the above-described embodiment, the parameter setting example in which the thinning amount m = 4 and the number of frames N = 4 executed in the
次に、出力部140について説明する。出力部140は、ブロック処理部130のブロック処理部131〜133のそれぞれから供給された、データ量が削減されたN個のブロックについてのデータおよび、各ブロックがどのような処理をされたかを示す情報を出力する。処理内容に関する情報は、空間方向間引き、時間方向間引き、空間・時間方向間引きのいずれの方法で間引きされたのかを示す情報、空間間引きされている場合は間引き位置の変更処理は行われたのかを示す情報、行われているのならどのような間引き位置変更処理が施されたのかを示す情報、元の動画のフレームレート、空間解像度に関する情報、などから構成されるが、他の情報が加えられても構わない。
Next, the
次に、動画像変換装置100の移動量検出部120およびブロック処理部130の動作シーケンスについて、図42のフローチャートを参照して説明する。
Next, the operation sequence of the movement
ステップS1において、移動量検出部120の移動量検出部121は、ブロック分割部110のブロック分割部112から、動画像変換装置100に連続して入力された4枚のフレームの中のP番目のフレームの各ブロック(検索対象ブロック)の供給と、画像蓄積部111から、M番目のフレーム(参照フレーム)の供給を受け、それを入力する。
In step S <b> 1, the movement
次に、ステップS2において、移動量検出部121は、P番目のフレームのブロックの中の1つを検索対象ブロックとするとともに、その検索対象ブロックの動きベクトルを、参照フレームを参照して検出する。移動量検出部121は、検出した動きベクトルをブロック分配部122に供給する。
Next, in step S2, the movement
ステップS3において、ブロック分配部122は、移動量検出部121から供給された動きベクトルの水平方向(X軸方向)または垂直方向(Y軸方向)の大きさ(1フレーム間のX軸方向またはY軸方向の移動量)の大きいほうが、2ピクセル以上であるか否かを判定し、少なくとも一方の移動量が2ピクセル以上であると判定した場合、ステップS4に進む。
In step S <b> 3, the
ステップS4は、ブロック処理部130のブロック処理部131における間引き態様決定処理として実行される判定処理であり、図18に示す間引き処理態様決定部151における処理である。すなわち、間引き処理態様決定部151は、移動量の値に基づいて、先に説明した図15、図16、図17(水平方向の移動の場合)、または図24、図25、図26(垂直方向の移動の場合)のいずれの態様での間引き処理を実行するかを決定する。間引き処理態様決定部151は、移動量検出部121からの移動量情報に基づいて、
(a)標本点固定型の間引き処理(図15、図24参照)
(b)標本点移動型の間引き処理(図16、図17、図25、図26参照)
のいずれを実行するかを決定する。
Step S4 is a determination process executed as a thinning mode determination process in the
(A) Sample point fixed thinning process (see FIGS. 15 and 24)
(B) Sample point moving thinning process (see FIGS. 16, 17, 25, and 26)
Decide which one to execute.
間引き処理態様決定部151における間引き処理態様の決定に際しては、例えば図20〜図22に示した画質評価曲線に基づく決定処理を行なう。すなわち、移動量検出部121から供給された動きベクトルの水平方向(X軸方向)または垂直方向(Y軸方向)の大きさ(1フレーム間のX軸方向またはY軸方向の移動量)が、基準評価値T以上の画質が維持される移動速度領域にある場合は、(a)標本点固定型の間引き処理(図15、図24参照)を実行し、移動量検出部121から供給された動きベクトルの大きさが、画質評価曲線が基準評価値T未満の画質になる領域にある場合は、(b)標本点移動型の間引き処理(図16、図17、図25、図26参照)を行なうように決定して、仮想的な移動量が、画質評価曲線が基準評価値T以上の画質が維持される移動量領域に入る設定とする。
In determining the thinning processing mode in the thinning processing
ステップS4において、間引き処理態様決定部151が、移動量検出部121から供給された動きベクトルの水平方向(X軸方向)または垂直方向(Y軸方向)の大きさ(1フレーム間のX軸方向またはY軸方向の移動量)が、基準評価値T以上の画質が維持される移動速度領域にあると判定した場合は、間引き位置の変更をするべき移動量でないと判定し、ステップS6に進む。ステップS6では、図18に示す間引き処理実行部152において標本点固定の間引き処理(図15、図24参照)を実行する。
In step S <b> 4, the thinning processing
一方、間引き処理態様決定部151が、移動量検出部121から供給された動きベクトルの水平方向(X軸方向)または垂直方向(Y軸方向)の大きさ(1フレーム間のX軸方向またはY軸方向の移動量)が、基準評価値T以上の画質が維持される移動速度領域にないと判定した場合は、間引き位置の変更をするべき移動量であると判定し、ステップS5に進む。ステップS5では、図18に示す間引き処理実行部152において標本点移動型の間引き処理(図16、図17、図25、図26参照)を実行する。なお、(b)標本点位置をフレームの進行に従って被写体の進行方向に移動させるかあるいは逆方向に移動させるかの決定についても、間引き処理態様決定部151が決定し、この決定に従った間引き処理を間引き処理実行部152(図18参照)が実行する。
On the other hand, the thinning-out processing
ステップS5、またはステップS6において、ブロック処理部131の実行した間引き処理の結果、例えばブロック分配部122から供給された4個のブロックに対して、図15乃至図17、または図24乃至図26に示した画素数を1/4にする間引き処理(4画素間の画素数の間引き処理)を施し、その結果得られたデータ量が1/4に削減された4個のブロックについてのデータを、出力部140に供給する。
As a result of the thinning process executed by the
なお、上述したデータ例は、間引き量m=4、処理単位フレーム数N=4としたパラメータを設定した場合のデータ量の例である。各パラメータの値は、その他の値を適用することも可能であり、適用パラメータに応じて異なる圧縮率の変換データが生成されることになる。ただし、前述したように、図20〜図22を参照して説明した被写体の移動速度と画質との関係や、画質評価曲線は、パラメータに依存することになり、異なるパラメータを適用する場合は、適用パラメータに対応する画質評価曲線を求め、求めた画質評価曲線に基づく間引き態様決定処理を行なうことが必要となる。 The above-described data example is an example of the data amount when parameters are set such that the thinning amount m = 4 and the number of processing unit frames N = 4. Other values can be applied to the values of each parameter, and conversion data with different compression rates is generated according to the applied parameters. However, as described above, the relationship between the moving speed of the subject and the image quality described with reference to FIGS. 20 to 22 and the image quality evaluation curve depend on parameters, and when different parameters are applied, It is necessary to obtain an image quality evaluation curve corresponding to the applied parameter and perform a thinning mode determination process based on the obtained image quality evaluation curve.
ステップS3において、ブロック分配部122が、移動量検出部121から供給された動きベクトルの水平方向(X軸方向)または垂直方向(Y軸方向)の大きさ(1フレーム間のX軸方向またはY軸方向の移動量)のいずれもが、2ピクセル以上でないと判定した場合、ステップS7に進む。さらに、ステップS7において、ブロック分配部122が、移動量検出部121から供給された動きベクトルの水平方向(X軸方向)または垂直方向(Y軸方向)の大きさ(1フレーム間のX軸方向またはY軸方向の移動量)のいずれもが、1ピクセル未満であると判定した場合、ステップS8に進む。
In step S <b> 3, the
ステップS8は、ブロック処理部130のブロック処理部133の処理であり、時間方向の間引き処理のみを実行する。ブロック処理部133は、ブロック処理部133は、移動量検出部120のブロック分配部122から供給された、連続するN枚のフレームのそれぞれの同一位置にある合計Nブロック(水平方向と垂直方向の移動量がともに1ピクセル未満である場合のN個のブロック)に対して、フレーム数を間引く処理(時間方向間引き処理)を行う。
Step S8 is processing of the
具体的にはブロック処理部133は、先に図31を参照して説明したように、連続する4枚のフレームF1乃至F4のそれぞれの同一位置ある4個のブロックBiを、その中の1つのブロック(この例の場合、フレームF1のブロックBi)にするフレーム数の間引き(4フレーム間のフレーム数の間引き)を行う。
Specifically, as described above with reference to FIG. 31, the
ブロック処理部133は、このような時間方向間引き処理により、データ量が1/4に削減された4個のブロックについてのデータ(1個のブロック)を、出力部140に供給する。なお、ここでは、N=4の場合を例として説明したが、Nが他の値であっても同様な処理が行われる。
The
この例の場合、図31に示すように、4個のフレームF1乃至F4のそれぞれのブロックBiのうち、フレームF1のブロックBiが出力される例を示したが、他のフレームのブロックが出力されるようにしてもよい。またフレームF1乃至F4を用いた演算によって新たに得られたブロックが出力されるようにしてもよい。 In the case of this example, as shown in FIG. 31, the example in which the block Bi of the frame F1 is output among the blocks Bi of the four frames F1 to F4 is shown. However, blocks of other frames are output. You may make it do. In addition, a block newly obtained by calculation using the frames F1 to F4 may be output.
ステップS7において、ブロック分配部122が、移動量検出部121から供給された動きベクトルの水平方向(X軸方向)または垂直方向(Y軸方向)の大きさ(1フレーム間のX軸方向またはY軸方向の移動量)のいずれかが、1ピクセル未満でないと判定した場合、ステップS9に進む。
In step S7, the
ステップS9は、ブロック処理部130のブロック処理部132における間引き態様決定処理として実行される判定処理であり、図18に示す間引き処理態様決定部151における処理である。すなわち、間引き処理態様決定部151は、移動量の値に基づいて、先に説明した図32、図33、図34(水平方向の移動の場合)、または図35、図36、図37(垂直方向の移動の場合)のいずれの態様での間引き処理を実行するかを決定する。間引き処理態様決定部151は、移動量検出部121からの移動量情報に基づいて、
(a)標本点固定型の間引き処理(図32、図35参照)
(b)標本点移動型の間引き処理(図33、図34、図36、図37参照)
のいずれを実行するかを決定する。
Step S9 is a determination process executed as a thinning mode determination process in the
(A) Sample point fixed thinning process (see FIGS. 32 and 35)
(B) Sample point moving thinning process (see FIGS. 33, 34, 36, and 37)
Decide which one to execute.
間引き処理態様決定部151における間引き処理態様の決定に際しては、例えば図38〜図40に示した画質評価曲線に基づく決定処理を行なう。すなわち、移動量検出部121から供給された動きベクトルの水平方向(X軸方向)または垂直方向(Y軸方向)の大きさ(1フレーム間のX軸方向またはY軸方向の移動量)が、基準評価値T以上の画質が維持される移動速度領域にある場合は、(a)標本点固定型の間引き処理(図32、図35参照)を実行し、移動量検出部121から供給された動きベクトルの大きさが、画質評価曲線が基準評価値T未満の画質になる領域にある場合は、(b)標本点移動型の間引き処理(図33、図34、図36、図37参照)を行なうように決定して、仮想的な移動量が、画質評価曲線が基準評価値T以上の画質が維持される移動量領域に入る設定とする。
In determining the thinning processing mode in the thinning processing
ステップS9において、間引き処理態様決定部151が、移動量検出部121から供給された動きベクトルの水平方向(X軸方向)または垂直方向(Y軸方向)の大きさ(1フレーム間のX軸方向またはY軸方向の移動量)が、基準評価値T以上の画質が維持される移動速度領域にあると判定した場合は、間引き位置の変更をするべき移動量でないと判定し、ステップS11に進む。ステップS11では、図18に示す間引き処理実行部152において標本点固定の空間方向間引き処理(図32、図35参照)を実行する。さらに、先に図12を参照して説明した時間方向の間引き処理を実行する。なお、空間方向間引き処理と、時間方向間引き処理はいずれを先に実行してもよい。
In step S <b> 9, the thinning processing
一方、間引き処理態様決定部151が、移動量検出部121から供給された動きベクトルの水平方向(X軸方向)または垂直方向(Y軸方向)の大きさ(1フレーム間のX軸方向またはY軸方向の移動量)が、基準評価値T以上の画質が維持される移動速度領域にないと判定した場合は、間引き位置の変更をするべき移動量であると判定し、ステップS10に進む。ステップS10では、図18に示す間引き処理実行部152において標本点移動型の間引き処理(図33、図34、図36、図37参照)を実行する。さらに、先に図12を参照して説明した時間方向の間引き処理を実行する。なお、空間方向間引き処理と、時間方向間引き処理はいずれを先に実行してもよい。
On the other hand, the thinning-out processing
なお、(b)標本点位置をフレームの進行に従って被写体の進行方向に移動させるかあるいは逆方向に移動させるかの決定についても、間引き処理態様決定部151が決定し、この決定に従った間引き処理を間引き処理実行部152(図18参照)が実行する。
Note that (b) the thinning processing
ステップS10、またはステップS11において、ブロック処理部132の実行した間引き処理の結果、例えばブロック分配部122から供給された4個のブロックに対して、間引き量m=2の空間方向間引き処理と、時間方向間引き処理を実行して、その結果得られたデータ量が1/4に削減された4個のブロックについてのデータを、出力部140に供給する。
In step S10 or step S11, as a result of the thinning process executed by the
なお、前述したように、間引き量mや処理単位フレーム数等の各パラメータの値は、様々な値を適用することが可能であり、適用パラメータに応じて異なる圧縮率の変換データが生成されることになる。ただし、前述したように、図38〜図40を参照して説明した被写体の移動速度と画質との関係や、画質評価曲線は、パラメータに依存することになり、異なるパラメータを適用する場合は、適用パラメータに対応する画質評価曲線を求め、求めた画質評価曲線に基づく間引き態様決定処理を行なうことが必要となる。 As described above, various values such as the thinning-out amount m and the number of processing unit frames can be applied, and conversion data having different compression rates is generated according to the applied parameters. It will be. However, as described above, the relationship between the moving speed of the subject and the image quality described with reference to FIGS. 38 to 40 and the image quality evaluation curve depend on the parameters. When different parameters are applied, It is necessary to obtain an image quality evaluation curve corresponding to the applied parameter and perform a thinning mode determination process based on the obtained image quality evaluation curve.
以上の処理が、ブロック分割部110からN(例えばN=4)枚のフレームの各ブロックが供給される毎に行われる。
The above processing is performed every time each block of N (for example, N = 4) frames is supplied from the
なお、図13に示す動画像変換装置100の出力部140の後段には、例えばハードディスク、DVDなどの記憶媒体、あるいはネットワーク出力手段が接続され、データ変換によって圧縮されたデータの格納、あるいはネットワーク出力が実行される。 13 is connected to a storage medium such as a hard disk or a DVD, or network output means, for example, for storing data compressed by data conversion or network output. Is executed.
[(3)動画像復元装置および動画像復元方法について]
次に、上述の動画像変換装置100によって生成された変換(圧縮)データの復元処理を実行する動画像復元装置および動画像復元方法について説明する。
[(3) Moving Image Restoration Apparatus and Moving Image Restoration Method]
Next, a moving image restoration apparatus and a moving image restoration method for executing restoration processing of converted (compressed) data generated by the above-described moving
動画像復元装置300の構成を図43に示す。動画像復元装置300は、図43に示すように、分配部310、ブロック拡張部321乃至323、合成部330によって構成される。
The configuration of the moving
分配部310には上述の動画像変換装置100によって生成された変換(圧縮)データ変換データと、復元に必要となる属性データが入力される。属性データには、各ブロックに関する情報と各ブロックに施された処理の具体的内容に関する情報が含まれる。各ブロックに施された処理の具体的内容とは、空間方向間引き処理、時間方向間引き処理のいずれが実行されたか、また空間間引き処理において実行された間引き処理は、標本点固定型か、標本点移動型か、さらに標本点移動型の場合の標本点移動方向情報等を含む情報である。
The
分配部310は入力された属性情報に含まれる各ブロックの処理内容に基づいて、ブロック拡張部321〜323のいずれかへ、復元処理対象となる変換データとその各ブロックに施された処理の具体的内容を示す属性情報とを送る。
Based on the processing contents of each block included in the input attribute information, the
具体的には、図13、図14に示す動画像変換装置100においてブロックがブロック処理部131で処理されたデータである場合は、分配部310は、ブロック拡張部321へ空間間引きされた各ブロックデータと、空間間引きの方向や、間引き位置の変更の有無、間引き位置変更の方向などの情報を送る。
Specifically, when the block is data processed by the
また、動画像変換装置100のブロック処理部132で処理されたデータである場合は、ブロック拡張部322へ同様の情報を送る。ブロック処理部133で処理されたならばブロック拡張部323へ同様の情報を送る。各ブロックに施された処理に関する情報、および各ブロックに関する情報は動画像を復元するために十分な情報であればどのようなものであってもよい。
In addition, when the data is processed by the
ブロック拡張部321は、動画像変換装置100のブロック処理部131において空間方向に間引き処理を施されたデータの拡張処理を実行する。分配部310から入力された空間間引きの方向や、間引き位置の変更の有無、間引き位置変更の方向などの情報に基づいて、図44(a)、(b)に示す態様でのデータ拡張処理を実行し、ブロックを再構成する。また、再構成されたブロックと処理の内容を示す情報を合成部330へと出力する。
The
図44(a)、(b)の処理について説明する。図44(a)は、動画像変換装置100のブロック処理部131において、水平方向の間引き処理を施された場合の動画像復元装置300のブロック拡張部321による処理を示している。例えば、元のブロックの大きさが8x8であった場合、ブロック拡張部321にはその1/4の16画素分のデータが送られている。この各画素のデータに関して、図44(a−1)の処理を行うことで、1画素を1x4画素に拡張する。なお、図44(a−1)に示す処理例は入力された画素の画素値をそのまま4画素分の画素値として配置することで拡張を行なう例であるが、入力された他の画素の値を含む画素値に基づく演算による結果を配置してもかまわない。
The processing of FIGS. 44A and 44B will be described. FIG. 44A shows processing by the
続いて、水平方向の間引きが施された場合には、ブロック拡張部321は、図44(a−2)に示した処理を行なう。すなわち、(a−1)の処理によって得られた1x4画素の集合を(a−2)のように配置することで、入力の16画素から8x8のブロックを復元し、結果を合成部330に出力する。また、間引き処理の内容を示す情報も出力する。
Subsequently, when the thinning is performed in the horizontal direction, the
図44(b)は、動画像変換装置100のブロック処理部131において、垂直方向の間引き処理を施された場合のブロック拡張部321による処理を示している。例えば、元のブロックの大きさが8x8であった場合、ブロック拡張部321にはその1/4の16画素分のデータが送られている。この各画素のデータに関して、図44(b−1)の処理を行うことで、1画素を4x1画素に拡張する。なお、図44(b−1)に示す処理例は入力された画素の画素値をそのまま4画素分の画素値として配置することで拡張を行なう例であるが、入力された他の画素の値を含む画素値に基づく演算による結果を配置してもかまわない。
FIG. 44B shows processing performed by the
続いて、垂直方向の間引きが施された場合には、ブロック拡張部321は、図44(b−2)に示す処理を行なう。すなわち、図44(b−1)の処理によって得られた4x1画素の集合を図44(b−2)のように配置することで、入力の16画素から8x8のブロックを復元し、結果を合成部330に出力する。また、間引き処理の内容を示す情報も出力する。
Subsequently, when the thinning is performed in the vertical direction, the
次に、ブロック拡張部323の処理について説明する、ブロック拡張部323は、動画像変換装置100のブロック処理部133において、時間方向の間引き処理を施されたデータの拡張処理を実行する。
Next, the process of the
ブロック拡張部323は、図45に示すように1つのフレームのブロックデータにもとづいて、複数フレームのブロックデータを生成する。具体的には、ブロック拡張部323は初期値0のカウンタを持ち、1フレームの復元が終了するたびに1加算され、値が4(=N(ただし間引き量m=4の場合))に達したときに0へとリセットされる。
As illustrated in FIG. 45, the
データ分配部310から拡張対象のデータが入力されたとき、そのブロックをデータ拡張部323のメモリに格納し、間引き量に応じて設定されているカウンタ上限値に至るまで、メモリに格納したブロックデータの複製として複数のフレームデータ対応のブロックデータを生成し、合成部330へ出力する。図に示す例では、間引き量m=4の場合であり、1つのブロックデータから4つのフレーム対応のブロックデータを生成して合成部330へ出力する。
When data to be expanded is input from the
次に、ブロック拡張部322の処理について説明する、ブロック拡張部322は、動画像変換装置100のブロック処理部132において、空間方向および時間方向の間引き処理を施されたデータの拡張処理を実行する。空間方向および時間方向の拡張処理はいずれを先に実行してもよい。
Next, the processing of the
ブロック拡張部322において実行する時間方向の拡張処理は、図46のような処理を行う。具体的には、ブロック拡張部322は、初期値0のカウンタを持ち、1フレームの復元が終了するたびに1加算され、値が2(=N/2(ただし時間方向間引き量m=2の場合))に達したときに0へとリセットされる。
The time direction expansion processing executed in the
データ分配部310から拡張対象のデータが入力されたとき、そのブロックをデータ拡張部322のメモリに格納し、間引き量に応じて設定されているカウンタ上限値に至るまで、メモリに格納したブロックデータの複製として複数のフレームデータ対応のブロックデータを生成し、合成部330へ出力する。図に示す例では、時間方向間引き量m=2の場合であり、1つのブロックデータから2つのフレーム対応のブロックデータを生成する。
When data to be expanded is input from the
引き続き、ブロック拡張部322において実行する空間方向の拡張処理について説明する。ブロック拡張部322は、分配部310から入力された空間間引きの方向や、間引き位置の変更の有無、間引き位置変更の方向などの情報に基づいて、図47(a)、(b)に示す態様でのデータ拡張処理を実行し、ブロックを再構成する。
Next, spatial direction expansion processing executed by the
図47(a)、(b)の処理について説明する。図47(a)は、動画像変換装置100のブロック処理部132において、水平方向の間引き処理を施された場合の動画像復元装置300のブロック拡張部322による処理を示している。例えば、元のブロックの大きさが8x8であった場合、ブロック拡張部322にはその1/2の32画素分のデータが送られている。この各2画素のデータに対応して、図47(a−1)の処理を行うことで、2画素を1x4画素に拡張する。なお、図47(a−1)に示す処理例は入力された2画素の画素値をそのまま4画素分の画素値として配置することで拡張を行なう例であるが、入力された他の画素の値を含む画素値に基づく演算による結果を配置してもかまわない。
The processing of FIGS. 47A and 47B will be described. FIG. 47A shows processing performed by the
続いて、水平方向の間引きが施された場合には、ブロック拡張部322は、図47(a−2)に示した処理を行なう。すなわち、(a−1)の処理によって得られた1x4画素の集合を(a−2)のように配置することで、入力の32画素から8x8のブロックを復元し、結果を合成部330に出力する。また、間引き処理の内容を示す情報も出力する。
Subsequently, when the thinning is performed in the horizontal direction, the
図47(b)は、動画像変換装置100のブロック処理部132において、垂直方向の間引き処理を施された場合のブロック拡張部322による処理を示している。例えば、元のブロックの大きさが8x8であった場合、ブロック拡張部322にはその1/2の32画素分のデータが送られている。この各2画素のデータに対応して、図47(b−1)の処理を行うことで、2画素を4x1画素に拡張する。なお、図47(b−1)に示す処理例は入力された2画素の画素値をそのまま4画素分の画素値として配置することで拡張を行なう例であるが、入力された他の画素の値を含む画素値に基づく演算による結果を配置してもかまわない。
FIG. 47B shows processing performed by the
続いて、垂直方向の間引きが施された場合には、ブロック拡張部322は、図47(b−2)に示す処理を行なう。すなわち、図47(b−1)の処理によって得られた4x1画素の集合を図47(b−2)のように配置することで、入力の32画素から8x8のブロックを復元し、結果を合成部330に出力する。また、間引き処理の内容を示す情報も出力する。
Subsequently, when the thinning is performed in the vertical direction, the
合成部330はブロック拡張部321〜323から入力されたブロックが1フレーム全体を表現できる量に達したときに、ブロックを、同時に入力される間引き処理の内容を表す情報に従い適切に配置して1フレームを復元し、復元された1フレーム全体を出力する。以下でブロックの配置処理について図48〜図51を参照して説明する。
When the blocks input from the
図48〜図51は、複数ブロックによって構成される1フレームのデータ例を示している。図48〜図51の例では、1フレームデータは、3×3の9個のブロックから構成されている。各図において、破線によって分割される正方形の1つ1つがブロックであり、グレーで塗られた正方形、例えば図48では、ブロック401が、合成部330が、ブロック拡張部321〜323から入力し、配置しようとするブロックである。
48 to 51 show an example of data of one frame composed of a plurality of blocks. 48 to 51, one frame data is composed of 9 blocks of 3 × 3. In each figure, each of the squares divided by the broken line is a block, and a square painted in gray, for example, in FIG. 48, the
図48は、合成部330が、ブロック拡張部321〜323から入力し、配置しようとするブロックが、間引き位置変更処理を施されていないブロックである場合のブロック配置位置を示している。この場合、合成部330は、図13、図14に示す動画像変換装置100におけるブロック分割部110において、最初に分割されたときと同じ位置に復元したブロックを配置する。
FIG. 48 shows the block arrangement position when the
図49は、ブロック拡張部321〜323から入力し、配置しようとするブロックが、水平方向の間引き位置変更処理を施されていた場合の復元ブロック配置処理例を示している。
FIG. 49 shows an example of restored block placement processing when a block input from the
図49(a)は復元ブロックが、例えば図16を参照して説明したようにフレーム進行に従って右方向へ標本点位置を移動させた標本点移動型間引き処理を実行した場合の復元データブロックであり、動画像を4(=N)フレーム単位に処理している場合の第1フレーム目のブロック、あるいは例えば図17を参照して説明したようにフレーム進行に従って左方向へ標本点位置を移動させた標本点移動型間引き処理を実行した場合の復元データブロックであり、動画像を4(=N)フレーム単位に処理している場合の第4フレームのブロックである場合のブロックの配置位置を示している。この場合、元のブロック位置よりも1ピクセル分左にずれた位置にブロックが配置される。 FIG. 49A shows a restoration data block when the restoration block executes the sampling point moving thinning process in which the sampling point position is moved in the right direction according to the progress of the frame as described with reference to FIG. The block of the first frame when moving images are processed in units of 4 (= N) frames, or the sample point position is moved to the left according to the frame progression as described with reference to FIG. This is a restored data block when the sample point moving thinning process is executed, and shows the block arrangement position when the moving image is processed in units of 4 (= N) frames in the fourth frame. Yes. In this case, the block is arranged at a position shifted to the left by one pixel from the original block position.
図49(b)は復元ブロックが、例えば図16を参照して説明したようにフレーム進行に従って右方向へ標本点位置を移動させた標本点移動型間引き処理を実行した場合の復元データブロックであり、動画像を4(=N)フレーム単位に処理している場合の第2フレーム目のブロック、あるいは例えば図17を参照して説明したようにフレーム進行に従って左方向へ標本点位置を移動させた標本点移動型間引き処理を実行した場合の復元データブロックであり、動画像を4(=N)フレーム単位に処理している場合の第3フレームのブロックである場合のブロックの配置位置を示している。この場合、元のブロック位置と同じ位置にブロックが配置される。 FIG. 49B shows a restoration data block when the restoration block executes a sampling point moving thinning process in which the sampling point position is moved in the right direction according to the frame progression as described with reference to FIG. The block of the second frame when moving images are processed in units of 4 (= N) frames, or the sample point position is moved to the left as the frame progresses, for example, as described with reference to FIG. This is a restored data block when the sampling point moving thinning process is executed, and shows the arrangement position of the block when it is a block of the third frame when a moving image is processed in units of 4 (= N) frames. Yes. In this case, the block is arranged at the same position as the original block position.
図49(c)は復元ブロックが、例えば図16を参照して説明したようにフレーム進行に従って右方向へ標本点位置を移動させた標本点移動型間引き処理を実行した場合の復元データブロックであり、動画像を4(=N)フレーム単位に処理している場合の第3フレーム目のブロック、あるいは例えば図17を参照して説明したようにフレーム進行に従って左方向へ標本点位置を移動させた標本点移動型間引き処理を実行した場合の復元データブロックであり、動画像を4(=N)フレーム単位に処理している場合の第2フレームのブロックである場合のブロックの配置位置を示している。この場合、元のブロック位置よりも1ピクセル分右にずれた位置にブロックが配置される。 FIG. 49C shows a restored data block when the restored block is subjected to the sample point moving thinning process in which the sample point position is moved in the right direction according to the frame progression as described with reference to FIG. The block of the third frame when the moving image is processed in units of 4 (= N) frames, or the sample point position is moved to the left according to the frame progression as described with reference to FIG. This is a restored data block when the sampling point moving thinning process is executed, and shows the arrangement position of the block when it is a block of the second frame when a moving image is processed in units of 4 (= N) frames. Yes. In this case, the block is arranged at a position shifted to the right by one pixel from the original block position.
図49(d)は復元ブロックが、例えば図16を参照して説明したようにフレーム進行に従って右方向へ標本点位置を移動させた標本点移動型間引き処理を実行した場合の復元データブロックであり、動画像を4(=N)フレーム単位に処理している場合の第4フレーム目のブロック、あるいは例えば図17を参照して説明したようにフレーム進行に従って左方向へ標本点位置を移動させた標本点移動型間引き処理を実行した場合の復元データブロックであり、動画像を4(=N)フレーム単位に処理している場合の第1フレームのブロックである場合のブロックの配置位置を示している。この場合、元のブロック位置よりも2ピクセル分右にずれた位置にブロックが配置される。 FIG. 49D shows a restoration data block when the restoration block executes a sampling point moving thinning process in which the sampling point position is moved in the right direction according to the progress of the frame as described with reference to FIG. The block of the fourth frame when the moving image is processed in units of 4 (= N) frames, or the sample point position is moved to the left according to the frame progression as described with reference to FIG. This is a restored data block when the sampling point moving thinning process is executed, and shows the arrangement position of the block when it is a block of the first frame when a moving image is processed in units of 4 (= N) frames. Yes. In this case, the block is arranged at a position shifted to the right by 2 pixels from the original block position.
このように、合成部330は、水平方向に標本点を移動させた処理を実行した間引き処理データの復元を行なう場合は、復元ブロックをフレーム毎に水平方向に移動させて配置する処理を実行する。この処理の理由を図50を参照して説明する。
As described above, the
図50(a)〜(d)は、図49(a)〜(d)に対応するフレームデータのブロックを構成する一部の画素データ(4×4)のデータを示している。図50(a)→(d)に示すように、フレームに応じて、標本点位置が右方向に1ピクセルずつ、ずれて変換データが生成される。 FIGS. 50A to 50D show partial pixel data (4 × 4) data constituting the block of frame data corresponding to FIGS. 49A to 49D. As shown in FIGS. 50A to 50D, the converted data is generated with the sample point positions shifted by one pixel in the right direction according to the frame.
間引き量m=4の場合、例えば水平方向の4画素がすべて同一画素の値に設定される。しかし、本来、その画素値を持つ画素の位置は、図50(a)→(d)に示すように、各フレームにおいて1画素ずつずれた位置にある。この本来の画素値を持つ画素の位置を、表示領域のほぼ中心になるように設定すると、図50(a)→(d)に示すように、点線枠で示す元データの表示領域において、図50(a)→(d)に従って[左に1ピクセルずれた位置]→[右に2ピクセルずれた位置]のような配置を行なうことになる。この表示処理によって、元の画像データにより近い画像の再生が可能となる。 When the thinning amount m = 4, for example, all four pixels in the horizontal direction are set to the same pixel value. However, the position of the pixel having the pixel value is originally shifted by one pixel in each frame as shown in FIGS. 50 (a) → (d). When the position of the pixel having the original pixel value is set so as to be substantially at the center of the display area, as shown in FIGS. 50A to 50D, the original data display area indicated by the dotted line frame According to 50 (a) → (d), an arrangement such as [position shifted by 1 pixel to the left] → [position shifted by 2 pixels to the right] is performed. By this display processing, an image closer to the original image data can be reproduced.
図51は、ブロック拡張部321〜323から入力し、配置しようとするブロックが、垂直方向の間引き位置変更処理を施されていた場合の復元ブロック配置処理例を示している。
FIG. 51 shows an example of restored block placement processing when a block input from the
図51(a)は復元ブロックが、例えば図25を参照して説明したようにフレーム進行に従って下方向へ標本点位置を移動させた標本点移動型間引き処理を実行した場合の復元データブロックであり、動画像を4(=N)フレーム単位に処理している場合の第1フレーム目のブロック、あるいは例えば図26を参照して説明したようにフレーム進行に従って上方向へ標本点位置を移動させた標本点移動型間引き処理を実行した場合の復元データブロックであり、動画像を4(=N)フレーム単位に処理している場合の第4フレームのブロックである場合のブロックの配置位置を示している。この場合、元のブロック位置よりも1ピクセル分上にずれた位置にブロックが配置される。 FIG. 51A shows a restoration data block when the restoration block executes a sampling point moving thinning process in which the sampling point position is moved downward as the frame progresses as described with reference to FIG. 25, for example. The block of the first frame when the moving image is processed in units of 4 (= N) frames, or the sample point position is moved upward according to the progress of the frame as described with reference to FIG. This is a restored data block when the sample point moving thinning process is executed, and shows the block arrangement position when the moving image is processed in units of 4 (= N) frames in the fourth frame. Yes. In this case, the block is arranged at a position shifted by one pixel from the original block position.
図51(b)は復元ブロックが、例えば図25を参照して説明したようにフレーム進行に従って下方向へ標本点位置を移動させた標本点移動型間引き処理を実行した場合の復元データブロックであり、動画像を4(=N)フレーム単位に処理している場合の第2フレーム目のブロック、あるいは例えば図26を参照して説明したようにフレーム進行に従って上方向へ標本点位置を移動させた標本点移動型間引き処理を実行した場合の復元データブロックであり、動画像を4(=N)フレーム単位に処理している場合の第3フレームのブロックである場合のブロックの配置位置を示している。この場合、元のブロック位置と同じ位置にブロックが配置される。 FIG. 51B is a restored data block when the restoration block executes the sampling point moving thinning process in which the sampling point position is moved downward according to the frame progression as described with reference to FIG. 25, for example. The block of the second frame when the moving image is processed in units of 4 (= N) frames, or the sample point position is moved upward according to the progress of the frame as described with reference to FIG. This is a restored data block when the sampling point moving thinning process is executed, and shows the arrangement position of the block when it is a block of the third frame when a moving image is processed in units of 4 (= N) frames. Yes. In this case, the block is arranged at the same position as the original block position.
図51(c)は復元ブロックが、例えば図25を参照して説明したようにフレーム進行に従って下方向へ標本点位置を移動させた標本点移動型間引き処理を実行した場合の復元データブロックであり、動画像を4(=N)フレーム単位に処理している場合の第3フレーム目のブロック、あるいは例えば図26を参照して説明したようにフレーム進行に従って上方向へ標本点位置を移動させた標本点移動型間引き処理を実行した場合の復元データブロックであり、動画像を4(=N)フレーム単位に処理している場合の第2フレームのブロックである場合のブロックの配置位置を示している。この場合、元のブロック位置よりも1ピクセル分下にずれた位置にブロックが配置される。 FIG. 51 (c) is a restored data block when the restoration block executes the sampling point moving thinning process in which the sampling point position is moved downward as the frame progresses as described with reference to FIG. 25, for example. The block of the third frame when moving images are processed in units of 4 (= N) frames, or the sample point position is moved upward according to the progress of the frame as described with reference to FIG. This is a restored data block when the sampling point moving thinning process is executed, and shows the arrangement position of the block when it is a block of the second frame when a moving image is processed in units of 4 (= N) frames. Yes. In this case, the block is arranged at a position shifted by one pixel below the original block position.
図51(d)は復元ブロックが、例えば図25を参照して説明したようにフレーム進行に従って下方向へ標本点位置を移動させた標本点移動型間引き処理を実行した場合の復元データブロックであり、動画像を4(=N)フレーム単位に処理している場合の第4フレーム目のブロック、あるいは例えば図26を参照して説明したようにフレーム進行に従って上方向へ標本点位置を移動させた標本点移動型間引き処理を実行した場合の復元データブロックであり、動画像を4(=N)フレーム単位に処理している場合の第1フレームのブロックである場合のブロックの配置位置を示している。この場合、元のブロック位置よりも2ピクセル分下にずれた位置にブロックが配置される。 FIG. 51D shows a restoration data block when the restoration block executes a sampling point moving thinning process in which the sampling point position is moved downward according to the progress of the frame as described with reference to FIG. The block of the fourth frame when moving images are processed in units of 4 (= N) frames, or the sample point position is moved upward according to the progress of the frame as described with reference to FIG. This is a restored data block when the sampling point moving thinning process is executed, and shows the arrangement position of the block when it is a block of the first frame when a moving image is processed in units of 4 (= N) frames. Yes. In this case, the block is arranged at a position shifted by 2 pixels below the original block position.
このように、合成部330は、垂直方向に標本点を移動させた処理を実行した間引き処理データの復元を行なう場合は、復元ブロックをフレーム毎に垂直方向に移動させて配置する処理を実行する。この処理の理由は、図50を参照して説明した水平方向の移動処理と同様であり、元の画像データにより近い画像の再生を実現するためである。
As described above, when performing the restoration of the thinning process data obtained by executing the process of moving the sample point in the vertical direction, the
ところで、上記のように、元々のブロックの配置からずれた位置にブロックを配置する場合、隣接するブロックが施された処理の内容次第で、例えば図52(a)に示すように隣接するブロック同士が重なってしまったり、あるいは図52(b)に示すように、ブロックとブロックの間に隙間が開いてしまったりすることがある。このような場合は、例えば、重なった場合は両ブロックの重なった部分の平均を重なった部分の画素値としたり、隙間が開いた場合は隙間の両側の画素値を用いて線形補間を行なったりするなどの補正処理を実行する。合成部330は、このような画素値の補正処理を実行し、ブロックデータから構成されるフレームデータを完成させて出力する。
By the way, as described above, when a block is arranged at a position deviated from the original block arrangement, depending on the contents of the processing applied to the adjacent block, for example, adjacent blocks as shown in FIG. May overlap, or as shown in FIG. 52 (b), a gap may be opened between the blocks. In such a case, for example, when overlapping, the average of the overlapping portions of both blocks is used as the pixel value of the overlapping portion, or when the gap is opened, linear interpolation is performed using the pixel values on both sides of the gap. Execute correction processing such as The synthesizing
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。 The present invention has been described in detail above with reference to specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can make modifications and substitutions of the embodiments without departing from the gist of the present invention. In other words, the present invention has been disclosed in the form of exemplification, and should not be interpreted in a limited manner. In order to determine the gist of the present invention, the claims should be taken into consideration.
また、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。 The series of processes described in the specification can be executed by hardware, software, or a combined configuration of both. When executing processing by software, the program recording the processing sequence is installed in a memory in a computer incorporated in dedicated hardware and executed, or the program is executed on a general-purpose computer capable of executing various processing. It can be installed and executed.
例えば、プログラムは記録媒体としてのハードディスクやROM(Read Only Memory)に予め記録しておくことができる。あるいは、プログラムはフレキシブルディスク、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto optical)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納(記録)しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。 For example, the program can be recorded in advance on a hard disk or ROM (Read Only Memory) as a recording medium. Alternatively, the program is temporarily or permanently stored on a removable recording medium such as a flexible disk, a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), an MO (Magneto optical) disk, a DVD (Digital Versatile Disc), a magnetic disk, or a semiconductor memory. It can be stored (recorded). Such a removable recording medium can be provided as so-called package software.
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。 The program is installed on the computer from the removable recording medium as described above, or is wirelessly transferred from the download site to the computer, or is wired to the computer via a network such as a LAN (Local Area Network) or the Internet. The computer can receive the program transferred in this manner and install it on a recording medium such as a built-in hard disk.
なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。また、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。 The various processes described in the specification are not only executed in time series according to the description, but may be executed in parallel or individually as required by the processing capability of the apparatus that executes the processes. Further, in this specification, the system is a logical set configuration of a plurality of devices, and the devices of each configuration are not limited to being in the same casing.
以上、説明したように、本発明の構成によれば、画像の各領域の特徴、特に被写体の動きに対応した最適な圧縮処理態様を決定し、決定した態様に従って各領域毎に最適な態様でデータ変換処理を行なう構成とすることで品質劣化の極めて少ない圧縮および復元が可能となる。 As described above, according to the configuration of the present invention, the optimal compression processing mode corresponding to the characteristics of each region of the image, particularly the movement of the subject is determined, and the optimal mode is determined for each region according to the determined mode. By adopting a configuration for performing data conversion processing, compression and decompression with very little quality degradation can be performed.
本発明の構成においては、動画像データを構成するブロックにおける被写体移動量を検出し、検出した移動量に基づいて、標本点固定型の空間方向間引き処理、または、標本点移動型の空間方向間引き処理を実行する。標本点移動型の空間方向間引きにより、仮想的な被写体の速度設定に基づいて超解像効果を発生させることが可能となり、画質劣化を抑制したデータ変換が実現される。 In the configuration of the present invention, a subject movement amount in a block constituting moving image data is detected, and based on the detected movement amount, a sampling point fixed type spatial direction thinning process or a sampling point movement type thinning in the spatial direction is performed. Execute the process. The sampling point movement type thinning out in the spatial direction makes it possible to generate a super-resolution effect based on the virtual subject speed setting, thereby realizing data conversion with suppressed image quality degradation.
本発明の構成によれば、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データに従った間引き態様決定処理を実行し、処理対象ブロックの移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値以上である場合は標本点固定型の間引き処理を実行し、移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値未満である場合は標本点移動型の間引き処理を実行することにより、仮想的な被写体速度を設定することが可能となり、処理対象ブロックの様々な移動量に対して超解像効果を発生させた画質劣化を低減したデータ変換が可能となる。 According to the configuration of the present invention, the thinning mode determination process according to the correspondence data of the subject moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when the sampling point fixing thinning process is executed is executed, and the processing target If the image quality evaluation value corresponding to the subject movement speed corresponding to the block movement amount information is greater than or equal to a predetermined reference evaluation value, a fixed sampling point type thinning process is executed to obtain the subject movement speed corresponding to the movement amount information. If the corresponding image quality evaluation value is less than a predetermined reference evaluation value, it is possible to set a virtual subject speed by executing a sampling point moving type thinning process, and various movements of the processing target block Data conversion with reduced image quality deterioration that causes a super-resolution effect with respect to the amount becomes possible.
さらに、本発明の構成によれば、標本点固定型の空間方向間引き処理、または標本点移動型の空間方向間引き処理、または時間方向間引き処理の少なくともいずれかの間引き態様に応じたブロック拡張処理によりブロックの復元を実行し、ブロック拡張処理によって復元されたブロックを合成しフレームデータを生成する動画像復元装置を構成し、標本点移動型の空間方向間引き処理を行なった場合の復元ブロックを標本点移動態様に応じて変更して配置する構成としたので、オリジナル画像に近い高品質画像の復元が実現される。 Further, according to the configuration of the present invention, by the block expansion process corresponding to at least one of the sampling point fixed type spatial direction thinning process, the sample point moving type spatial direction thinning process, and the time direction thinning process. Configures a moving image restoration device that executes block restoration, combines the blocks restored by the block expansion process, and generates frame data. Since the arrangement is changed according to the movement mode, a high-quality image close to the original image can be restored.
10 画像変換装置
11 ブロック分割部
12 移動量検出部
13 ブロック処理部
14 出力部
21 画像蓄積部
22 ブロック分割部
31 移動量検出部
32 ブロック分配部
51〜53 ブロック処理部
100 画像変換装置
110 ブロック分割部
120 移動量検出部
130 ブロック処理部
140 出力部
111 画像蓄積部
112 ブロック分割部
121 移動量検出部
122 ブロック分配部
131〜133 ブロック処理部
151 間引き処理態様決定部
152 間引き処理実行部
153 メモリ
201 被写体領域
205 画質評価曲線
215 画質評価曲線
300 画像復元装置
310 分配部
321〜323 ブロック拡張部
330 合成部
401 ブロック
DESCRIPTION OF
Claims (25)
動画像データを構成するフレーム毎にブロック分割処理を実行するブロック分割部と、
前記ブロック分割部において分割された各ブロックにおける被写体移動量を検出する移動量検出部と、
前記ブロック分割部の分割したブロックデータと、前記移動量検出部の検出した移動量情報とを入力し、ブロックデータの間引き処理を実行するブロック処理部とを有し、
前記ブロック処理部は、
前記移動量情報に基づいて、標本点固定型の空間方向間引きを実行するか標本点移動型の空間方向間引きを実行するかの間引き態様を決定する間引き態様決定部と、
前記間引き態様決定部の決定に従って、標本点固定型の空間方向間引き処理、または標本点移動型の空間方向間引き処理のいずれかを実行する間引き処理実行部と、
を有する構成であることを特徴とする動画像変換装置。 A moving image conversion apparatus that executes data conversion processing of moving image data,
A block division unit that executes block division processing for each frame constituting the moving image data;
A movement amount detection unit for detecting a subject movement amount in each block divided by the block division unit;
A block processing unit that inputs the block data divided by the block dividing unit and the movement amount information detected by the movement amount detection unit, and executes block data thinning processing;
The block processing unit
Based on the movement amount information, a decimation mode determination unit that determines a decimation mode of whether to perform sampling point fixed type spatial direction decimation or sample point movement type decimation in the spatial direction;
In accordance with the determination of the thinning mode determination unit, a thinning process execution unit that performs either a sample point fixed type spatial direction thinning process or a sample point movement type spatial direction thinning process;
A moving image conversion apparatus characterized by comprising:
標本点移動型の空間方向間引きにおける処理態様として、フレームの進行に従った標本点移動方向を決定する構成であり、
前記間引き処理実行部は、
前記間引き態様決定部の決定した方向への標本点移動処理を伴う標本点移動型の空間方向間引き処理を実行する構成であることを特徴とする請求項1に記載の動画像変換装置。 The thinning mode determination unit further includes:
As a processing mode in sampling direction moving type spatial direction decimation, it is a configuration for determining the sampling point moving direction according to the progress of the frame,
The thinning process execution unit
The moving image conversion apparatus according to claim 1, wherein the moving image conversion apparatus is configured to execute a sample point movement type spatial direction thinning process with a sample point movement process in a direction determined by the thinning mode determination unit.
標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データに従った間引き態様決定処理を行なう構成であり、
前記移動量検出部の検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値以上である場合は標本点固定型の間引き処理の実行を決定し、
前記移動量検出部の検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値未満である場合は標本点移動型の間引き処理の実行を決定する構成であることを特徴とする請求項1に記載の動画像変換装置。 The thinning mode determination unit
It is a configuration for performing a thinning mode determination process according to the correspondence data of the subject moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when the thinning process for fixing the sample points is executed,
If the image quality evaluation value corresponding to the subject movement speed corresponding to the movement amount information detected by the movement amount detection unit is greater than or equal to a predetermined reference evaluation value, the execution of the sampling point fixed thinning process is determined,
When the image quality evaluation value corresponding to the subject movement speed corresponding to the movement amount information detected by the movement amount detection unit is less than a predetermined reference evaluation value, execution of the sampling point movement type thinning process is determined. The moving image conversion apparatus according to claim 1.
前記間引き態様決定部による過去のフレームに対する間引き態様決定結果を保持するメモリを有し、
標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データおよび過去のフレームに対する間引き態様決定結果に従った間引き態様決定処理を行う構成であり、
前記過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点固定型の間引き処理であり、かつ前記移動量検出部の検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T1以上である場合は標本点固定型の間引き処理の実行を決定し、
前記過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点固定型の間引き処理であり、かつ前記移動量検出部の検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T1未満である場合は標本点移動型の間引き処理の実行を決定し、
前記過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点移動型の間引き処理であり、かつ前記移動量検出部の検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T2未満である場合は標本点移動型の間引き処理の実行を決定し、
前記過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点移動型の間引き処理であり、かつ前記移動量検出部の検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T2以上である場合は標本点固定型の間引き処理の実行を決定する構成であることを特徴とする請求項1に記載の動画像変換装置。 The thinning mode determination unit further includes:
A memory for holding a thinning mode determination result for a past frame by the thinning mode determination unit;
This is a configuration for performing a thinning mode determination process according to data corresponding to a subject moving speed and an image quality evaluation value generated based on processing data when performing thinning processing with fixed sample points, and a thinning mode determination result for a past frame. ,
A reference evaluation in which an image quality evaluation value corresponding to a subject moving speed corresponding to the moving amount information detected by the moving amount detection unit is determined in advance as a result of determining the thinning mode for the past frame is a sampling point fixed thinning process. When the value is equal to or greater than T1, the execution of the thinning process of the fixed sampling point type is determined,
A reference evaluation in which an image quality evaluation value corresponding to a subject moving speed corresponding to the moving amount information detected by the moving amount detection unit is determined in advance as a result of determining the thinning mode for the past frame is a sampling point fixed thinning process. If the value is less than T1, the execution of the sampling point movement type thinning process is determined,
A reference evaluation in which an image quality evaluation value corresponding to a subject moving speed corresponding to the moving amount information detected by the moving amount detection unit is determined in advance is a sampling point moving type thinning process for the past frame. If the value is less than T2, the execution of the sampling point moving type thinning process is determined,
A reference evaluation in which an image quality evaluation value corresponding to a subject moving speed corresponding to the moving amount information detected by the moving amount detection unit is determined in advance is a sampling point moving type thinning process for the past frame. 2. The moving image conversion apparatus according to claim 1, wherein when the value is equal to or greater than T2, the execution of the sampling point fixed thinning process is determined.
標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて画質評価値が予め定めた基準評価値以上となる移動速度の領域に、
標本点移動型の間引き処理によって生ずる仮想的な被写体の移動速度が設定されるように標本点の移動態様を設定した空間間引き処理を実行する構成であることを特徴とする請求項1に記載の動画像変換装置。 The block processing unit
In the region of the moving speed at which the image quality evaluation value is equal to or higher than a predetermined reference evaluation value in the correspondence data of the object moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when the sampling point fixing thinning process is executed,
2. The configuration according to claim 1, wherein a space thinning process is performed in which a movement mode of the sample points is set so that a virtual subject moving speed generated by the thinning process of the sample points is set. Video conversion device.
前記ブロック処理部による過去のフレームに対する空間間引き処理の際の標本点の移動態様を保持するメモリを有し、
標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて、前記過去のフレームに対する空間間引きの際の標本点の移動態様に応じた仮想的な被写体の移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T3以上である場合は、前記過去のフレームに対する空間間引きの際の標本点の移動態様を設定した空間間引き処理を実行し、
標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて、前記過去のフレームに対する空間間引きの際の標本点の移動態様に応じた仮想的な被写体の移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T3を下回る場合は、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて画質評価値が予め定めた基準評価値T4以上となる移動速度の領域に標本点移動型の間引き処理によって生ずる仮想的な被写体の移動速度が設定されるように標本点の移動態様を設定した空間間引き処理を実行する構成であることを特徴とする請求項1に記載の動画像変換装置。 The block processing unit further includes:
A memory for holding a movement mode of a sample point at the time of spatial thinning processing for a past frame by the block processing unit;
In the correspondence data of the subject moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when the sampling point fixing thinning process is executed, the virtual corresponding to the movement mode of the sampling point at the time of spatial thinning for the past frame When the image quality evaluation value corresponding to a specific moving speed of the subject is equal to or greater than a predetermined reference evaluation value T3, a spatial thinning process is performed in which the movement mode of the sample points at the time of spatial thinning for the past frame is set. ,
In the correspondence data of the subject moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when the sampling point fixing thinning process is executed, the virtual corresponding to the movement mode of the sampling point at the time of spatial thinning for the past frame If the image quality evaluation value corresponding to the specific object moving speed is lower than the predetermined reference evaluation value T3, the object moving speed and image quality evaluation generated based on the processing data when the sampling point fixing thinning process is executed The movement of the sample point is set such that the moving speed of the virtual subject generated by the sampling point moving type thinning process is set in a moving speed region in which the image quality evaluation value is equal to or greater than a predetermined reference evaluation value T4 in the corresponding data of the values. The moving image conversion apparatus according to claim 1, wherein the moving image conversion apparatus is configured to execute a spatial thinning process in which a mode is set.
前記移動量情報に基づいて、
(a)空間方向間引き処理のみ、または、
(b)空間方向間引き処理と時間方向間引き処理、または、
(c)時間方向間引き処理のみ、
上記(a)乃至(c)のいずれかの態様での間引き処理を実行する構成であることを特徴とする請求項1に記載の動画像変換装置。 The block processing unit
Based on the movement amount information,
(A) Only spatial direction thinning processing, or
(B) Spatial direction decimation process and time direction decimation process, or
(C) Only time direction decimation processing,
The moving image conversion apparatus according to claim 1, wherein the moving image conversion apparatus is configured to perform a thinning process in any of the above aspects (a) to (c).
異なるフレームの対応ブロックに基づく動きベクトルを検出する処理を実行し、
前記ブロック処理部は、
前記動きベクトルに基づいて間引き態様を決定し、決定した態様に従った間引き処理を実行する構成であることを特徴とする請求項1に記載の動画像変換装置。 The movement amount detector
Executes a process for detecting a motion vector based on a corresponding block of a different frame,
The block processing unit
The moving image conversion apparatus according to claim 1, wherein a thinning mode is determined based on the motion vector, and a thinning process is performed according to the determined mode.
動画像変換データを構成するブロック対応変換データと、該ブロック対応変換データの変換態様情報とを入力し、前記変換態様情報に基づくブロック対応変換データの拡張処理を実行するブロック拡張部と、
前記ブロック拡張部におけるブロック拡張処理によって復元されたブロックを合成しフレームデータを生成する合成部とを有し、
前記ブロック拡張部は、
前記動画像変換データの生成において実行された標本点固定型の空間方向間引き処理、または標本点移動型の空間方向間引き処理、または時間方向間引き処理の少なくともいずれかの間引き態様に応じたブロック拡張処理によりブロックの復元を実行し、
前記合成部は、
ブロック拡張処理によって復元されたブロックを合成しフレームデータを生成する構成であることを特徴とする動画像復元装置。 A moving image restoration apparatus that performs a restoration process of moving image conversion data,
A block extension unit that inputs block correspondence conversion data constituting the moving image conversion data and conversion mode information of the block correspondence conversion data, and executes an extension process of the block correspondence conversion data based on the conversion mode information;
A synthesis unit that synthesizes the blocks restored by the block extension process in the block extension unit and generates frame data;
The block extension is
Block expansion processing corresponding to at least one of the sampling point fixed type spatial direction thinning processing, sample point movement type spatial direction thinning processing, and time direction thinning processing executed in the generation of the moving image conversion data To restore the block,
The synthesis unit is
A moving image restoration apparatus characterized in that it is configured to generate a frame data by synthesizing blocks restored by a block expansion process.
前記ブロック拡張部において復元されたブロックが、標本点移動型の空間方向間引き処理のなされたブロックである場合、フレームの進行に従ってブロック位置をずらせて配置する処理を実行する構成であることを特徴とする請求項9に記載の動画像復元装置。 The synthesis unit is
When the block restored by the block extension unit is a block that has been subjected to a sampling point movement type thinning process in the spatial direction, it is configured to execute a process of shifting the block position according to the progress of the frame. The moving image restoration apparatus according to claim 9.
前記ブロック拡張部において復元されたブロックが、標本点移動型の空間方向間引き処理のなされたブロックである場合、フレームの進行に従ってブロック位置をずらせて配置する処理を実行するとともに、ブロック配置により発生する画素隙間または重複画素の画素値を決定する画素値補正処理を実行する構成であることを特徴とする請求項9に記載の動画像復元装置。 The synthesis unit is
When the block restored in the block extension unit is a block that has been subjected to the sampling point movement type thinning process in the spatial direction, a process of shifting the block position according to the progress of the frame is executed and generated by the block arrangement The moving image restoration apparatus according to claim 9, wherein a pixel value correction process for determining a pixel value of a pixel gap or an overlapping pixel is executed.
動画像データを構成するフレーム毎にブロック分割処理を実行するブロック分割ステップと、
前記ブロック分割ステップにおいて分割された各ブロックにおける被写体移動量を検出する移動量検出ステップと、
前記ブロック分割ステップにおいて生成したブロックデータと、前記移動量検出ステップにおいて検出した移動量情報とを入力し、ブロックデータの間引き処理を実行するブロック処理ステップとを有し、
前記ブロック処理ステップは、
前記移動量情報に基づいて、標本点固定型の空間方向間引きを実行するか標本点移動型の空間方向間引きを実行するかの間引き態様を決定する間引き態様決定ステップと、
前記間引き態様決定ステップにおける決定情報に従って、標本点固定型の空間方向間引き処理、または標本点移動型の空間方向間引き処理のいずれかを実行する間引き処理実行ステップと、
を有することを特徴とする動画像変換方法。 A moving image conversion method for executing data conversion processing of moving image data,
A block division step for executing a block division process for each frame constituting the moving image data;
A movement amount detection step of detecting a subject movement amount in each block divided in the block division step;
A block processing step for inputting the block data generated in the block division step and the movement amount information detected in the movement amount detection step, and executing a block data thinning process;
The block processing step includes:
Based on the movement amount information, a thinning mode determination step for determining a thinning mode for performing sampling point fixed type spatial direction thinning or sampling point movement type spatial direction thinning;
In accordance with the determination information in the thinning mode determination step, a thinning process execution step for executing either a sample point fixed type spatial direction thinning process or a sample point movement type spatial direction thinning process;
A moving image conversion method characterized by comprising:
標本点移動型の空間方向間引きにおける処理態様として、フレームの進行に従った標本点移動方向を決定するステップを有し、
前記間引き処理実行ステップは、
前記間引き態様決定ステップにおいて決定した方向への標本点移動処理を伴う標本点移動型の空間方向間引き処理を実行することを特徴とする請求項12に記載の動画像変換方法。 The thinning mode determination step includes:
As a processing mode in the sampling direction moving-type spatial direction thinning, the step of determining the sampling point movement direction according to the progress of the frame,
The thinning process execution step includes:
13. The moving image conversion method according to claim 12, wherein a sampling point movement type spatial direction thinning process accompanied by a sampling point movement process in the direction determined in the thinning mode determination step is executed.
標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データに従った間引き態様決定処理を実行し、
前記移動量検出ステップにおいて検出された移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値以上である場合は標本点固定型の間引き処理の実行を決定し、
前記移動量検出ステップにおいて検出された移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値未満である場合は標本点移動型の間引き処理の実行を決定することを特徴とする請求項12に記載の動画像変換方法。 The thinning mode determination step includes:
Execute the thinning mode determination process according to the correspondence data of the subject moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when the sampling point fixing thinning process is executed,
If the image quality evaluation value corresponding to the subject movement speed corresponding to the movement amount information detected in the movement amount detection step is equal to or higher than a predetermined reference evaluation value, the execution of the sampling point fixed thinning process is determined,
If the image quality evaluation value corresponding to the subject movement speed corresponding to the movement amount information detected in the movement amount detection step is less than a predetermined reference evaluation value, execution of the sampling point movement type thinning process is determined. The moving image conversion method according to claim 12, wherein
前記間引き態様決定ステップによる過去のフレームに対する間引き態様決定結果を保持し、
標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データおよび過去のフレームに対する間引き態様決定結果に従った間引き態様決定処理を実行し、
前記過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点固定型の間引き処理であり、かつ前記移動量検出ステップの検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T1以上である場合は標本点固定型の間引き処理の実行を決定し、
前記過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点固定型の間引き処理であり、かつ前記移動量検出ステップの検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T1未満である場合は標本点移動型の間引き処理の実行を決定し、
前記過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点移動型の間引き処理であり、かつ前記移動量検出ステップの検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T2未満である場合は標本点移動型の間引き処理の実行を決定し、
前記過去のフレームに対する間引き態様決定結果が標本点移動型の間引き処理であり、かつ前記移動量検出ステップの検出した移動量情報に相当する被写体移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T2以上である場合は標本点固定型の間引き処理の実行を決定することを特徴とする請求項12に記載の動画像変換方法。 The thinning mode determination step further includes:
Holding a decimation mode determination result for a past frame in the decimation mode determination step;
Execute the thinning mode determination processing according to the subject movement speed and the image quality evaluation value correspondence data generated based on the processing data when the sampling point fixed thinning processing is executed, and the thinning mode determination result for the past frame,
A reference evaluation in which an image quality evaluation value corresponding to a subject moving speed corresponding to the moving amount information detected by the moving amount detecting step is a reference evaluation in which the thinning mode determination result for the past frame is a sampling point fixed thinning process. When the value is equal to or greater than T1, the execution of the thinning process of the fixed sampling point type is determined,
A reference evaluation in which an image quality evaluation value corresponding to a subject moving speed corresponding to the moving amount information detected by the moving amount detecting step is a reference evaluation in which the thinning mode determination result for the past frame is a sampling point fixed thinning process. If the value is less than T1, the execution of the sampling point movement type thinning process is determined,
A reference evaluation in which an image quality evaluation value corresponding to the subject moving speed corresponding to the moving amount information detected by the moving amount detecting step is a reference evaluation in which the thinning mode determination result for the past frame is a sampling point moving thinning process. If the value is less than T2, the execution of the sampling point moving type thinning process is determined,
A reference evaluation in which an image quality evaluation value corresponding to the subject moving speed corresponding to the moving amount information detected by the moving amount detecting step is a reference evaluation in which the thinning mode determination result for the past frame is a sampling point moving thinning process. 13. The moving image conversion method according to claim 12, wherein if the value is equal to or greater than T2, execution of thinning processing of a fixed sample point type is determined.
標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて画質評価値が予め定めた基準評価値以上となる移動速度の領域に、
標本点移動型の間引き処理によって生ずる仮想的な被写体の移動速度が設定されるように標本点の移動態様を設定した空間間引き処理を実行することを特徴とする請求項12に記載の動画像変換方法。 The block processing step includes:
In the region of the moving speed at which the image quality evaluation value is equal to or higher than a predetermined reference evaluation value in the correspondence data of the object moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when the sampling point fixing thinning process is executed,
13. The moving image conversion according to claim 12, wherein spatial thinning processing is performed in which a movement mode of the sample points is set so that a virtual subject moving speed generated by the thinning processing of the sample points is set. Method.
前記ブロック処理ステップによる過去のフレームに対する空間間引き処理の際の標本点の移動態様を保持し、
標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて、前記過去のフレームに対する空間間引きの際の標本点の移動態様に応じた仮想的な被写体の移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T3以上である場合は、前記過去のフレームに対する空間間引きの際の標本点の移動態様を設定した空間間引き処理を実行し、
標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて、前記過去のフレームに対する空間間引きの際の標本点の移動態様に応じた仮想的な被写体の移動速度に対応する画質評価値が予め定めた基準評価値T3を下回る場合は、標本点固定の間引き処理を実行した場合の処理データに基づいて生成される被写体移動速度と画質評価値の対応データにおいて画質評価値が予め定めた基準評価値T4以上となる移動速度の領域に標本点移動型の間引き処理によって生ずる仮想的な被写体の移動速度が設定されるように標本点の移動態様を設定した空間間引き処理を実行することを特徴とする請求項12に記載の動画像変換方法。 The block processing step further includes:
The movement mode of the sample point during the spatial thinning process for the past frame by the block processing step is retained,
In the correspondence data of the subject moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when the sampling point fixing thinning process is executed, the virtual corresponding to the movement mode of the sampling point at the time of spatial thinning for the past frame When the image quality evaluation value corresponding to a specific moving speed of the subject is equal to or greater than a predetermined reference evaluation value T3, a spatial thinning process is performed in which the movement mode of the sample points at the time of spatial thinning for the past frame is set. ,
In the correspondence data of the subject moving speed and the image quality evaluation value generated based on the processing data when the sampling point fixing thinning process is executed, the virtual corresponding to the movement mode of the sampling point at the time of spatial thinning for the past frame If the image quality evaluation value corresponding to the specific object moving speed is lower than the predetermined reference evaluation value T3, the object moving speed and image quality evaluation generated based on the processing data when the sampling point fixing thinning process is executed The movement of the sample point is set such that the moving speed of the virtual subject generated by the sampling point moving type thinning process is set in a moving speed region in which the image quality evaluation value is equal to or greater than a predetermined reference evaluation value T4 in the corresponding data of the values. The moving image conversion method according to claim 12, wherein spatial thinning processing in which a mode is set is executed.
前記移動量情報に基づいて、
(a)空間方向間引き処理のみ、または、
(b)空間方向間引き処理と時間方向間引き処理、または、
(c)時間方向間引き処理のみ、
上記(a)乃至(c)のいずれかの態様での間引き処理を実行することを特徴とする請求項12に記載の動画像変換方法。 The block processing step includes:
Based on the movement amount information,
(A) Only spatial direction thinning processing, or
(B) Spatial direction decimation process and time direction decimation process, or
(C) Only time direction decimation processing,
The moving image conversion method according to claim 12, wherein the thinning-out process is performed in any one of the modes (a) to (c).
異なるフレームの対応ブロックに基づく動きベクトルを検出する処理を実行し、
前記ブロック処理ステップは、
前記動きベクトルに基づいて間引き態様を決定し、決定した態様に従った間引き処理を実行することを特徴とする請求項12に記載の動画像変換方法。 The movement amount detection step includes:
Executes a process for detecting a motion vector based on a corresponding block of a different frame,
The block processing step includes:
13. The moving image conversion method according to claim 12, wherein a thinning mode is determined based on the motion vector, and a thinning process according to the determined mode is executed.
動画像変換データを構成するブロック対応変換データと、該ブロック対応変換データの変換態様情報とを入力し、前記変換態様情報に基づくブロック対応変換データの拡張処理を実行するブロック拡張ステップと、
前記ブロック拡張ステップにおけるブロック拡張処理によって復元されたブロックを合成しフレームデータを生成する合成ステップとを有し、
前記ブロック拡張ステップは、
前記動画像変換データの生成において実行された標本点固定型の空間方向間引き処理、または標本点移動型の空間方向間引き処理、または時間方向間引き処理の少なくともいずれかの間引き態様に応じたブロック拡張処理によりブロックの復元を実行し、
前記合成ステップは、
ブロック拡張処理によって復元されたブロックを合成しフレームデータを生成するステップであることを特徴とする動画像復元方法。 It is a moving image restoration method for executing moving image conversion data restoration processing,
A block expansion step for inputting block correspondence conversion data constituting the moving image conversion data and conversion mode information of the block correspondence conversion data, and executing a block correspondence conversion data expansion process based on the conversion mode information;
Combining a block restored by the block expansion process in the block expansion step to generate frame data,
The block expansion step includes
Block expansion processing corresponding to at least one of the sampling point fixed type spatial direction thinning processing, sample point movement type spatial direction thinning processing, and time direction thinning processing executed in the generation of the moving image conversion data To restore the block,
The synthesis step includes
A moving image restoration method, comprising the step of synthesizing blocks restored by block expansion processing to generate frame data.
前記ブロック拡張ステップにおいて復元されたブロックが、標本点移動型の空間方向間引き処理のなされたブロックである場合、フレームの進行に従ってブロック位置をずらせて配置する処理を実行することを特徴とする請求項20に記載の動画像復元方法。 The synthesis step includes
When the block restored in the block expansion step is a block that has undergone a sampling point movement type thinning process in the spatial direction, a process of shifting the block positions according to the progress of the frame is executed. 20. The moving image restoration method according to 20.
前記ブロック拡張ステップにおいて復元されたブロックが、標本点移動型の空間方向間引き処理のなされたブロックである場合、フレームの進行に従ってブロック位置をずらせて配置する処理を実行するとともに、ブロック配置により発生する画素隙間または重複画素の画素値を決定する画素値補正処理を実行するステップを含むことを特徴とする請求項20に記載の動画像復元方法。 The synthesis step includes
When the block restored in the block expansion step is a block that has been subjected to the sampling point movement type thinning process in the spatial direction, the block position is shifted according to the progress of the frame, and the block arrangement is performed. 21. The moving image restoration method according to claim 20, further comprising a step of executing a pixel value correction process for determining a pixel value of a pixel gap or an overlapping pixel.
動画像データを構成するフレーム毎にブロック分割処理を実行するブロック分割ステップと、
前記ブロック分割ステップにおいて分割された各ブロックにおける被写体移動量を検出する移動量検出ステップと、
前記ブロック分割ステップにおいて生成したブロックデータと、前記移動量検出ステップにおいて検出した移動量情報とを入力し、ブロックデータの間引き処理を実行するブロック処理ステップとを有し、
前記ブロック処理ステップは、
前記移動量情報に基づいて、標本点固定型の空間方向間引きを実行するか標本点移動型の空間方向間引きを実行するかの間引き態様を決定する間引き態様決定ステップと、
前記間引き態様決定ステップにおける決定情報に従って、標本点固定型の空間方向間引き処理、または標本点移動型の空間方向間引き処理のいずれかを実行する間引き処理実行ステップと、
を有することを特徴とするコンピュータ・プログラム。 A computer program for executing data conversion processing of moving image data;
A block division step for executing a block division process for each frame constituting the moving image data;
A movement amount detection step of detecting a subject movement amount in each block divided in the block division step;
A block processing step for inputting the block data generated in the block division step and the movement amount information detected in the movement amount detection step, and executing a block data thinning process;
The block processing step includes:
Based on the movement amount information, a thinning mode determination step for determining a thinning mode for performing sampling point fixed type spatial direction thinning or sampling point movement type spatial direction thinning;
In accordance with the determination information in the thinning mode determination step, a thinning process execution step for executing either a sample point fixed type spatial direction thinning process or a sample point movement type spatial direction thinning process;
A computer program characterized by comprising:
動画像データを構成するフレーム毎にブロック分割処理を実行するブロック分割ステップと、
前記ブロック分割ステップにおいて分割された各ブロックにおける被写体移動量を検出する移動量検出ステップと、
前記ブロック分割ステップにおいて生成したブロックデータと、前記移動量検出ステップにおいて検出した移動量情報とを入力し、ブロックデータの間引き処理を実行するブロック処理ステップとを有し、
前記ブロック処理ステップは、
前記移動量情報および過去の間引き態様に基づいて、標本点固定型の空間方向間引きを実行するか標本点移動型の空間方向間引きを実行するかの間引き態様を決定する間引き態様決定ステップと、
前記間引き態様決定ステップにおける決定情報および過去の決定情報に従って、標本点固定型の空間方向間引き処理、または標本点移動型の空間方向間引き処理のいずれかを実行する間引き処理実行ステップと、
を有することを特徴とするコンピュータ・プログラム。 A computer program for executing data conversion processing of moving image data;
A block division step for executing a block division process for each frame constituting the moving image data;
A movement amount detection step of detecting a subject movement amount in each block divided in the block division step;
A block processing step for inputting the block data generated in the block division step and the movement amount information detected in the movement amount detection step, and executing a block data thinning process;
The block processing step includes:
Based on the movement amount information and the past thinning mode, a thinning mode determination step for determining a thinning mode to execute the sampling point fixed type spatial direction thinning or the sampling point movement type spatial direction thinning;
In accordance with the decision information and the past decision information in the thinning mode decision step, a thinning process execution step for executing either the sample point fixed type spatial direction thinning process or the sample point movement type spatial direction thinning process;
A computer program characterized by comprising:
動画像変換データを構成するブロック対応変換データと、該ブロック対応変換データの変換態様情報とを入力し、前記変換態様情報に基づくブロック対応変換データの拡張処理を実行するブロック拡張ステップと、
前記ブロック拡張ステップにおけるブロック拡張処理によって復元されたブロックを合成しフレームデータを生成する合成ステップとを有し、
前記ブロック拡張ステップは、
前記動画像変換データの生成において実行された標本点固定型の空間方向間引き処理、または標本点移動型の空間方向間引き処理、または時間方向間引き処理の少なくともいずれかの間引き態様に応じたブロック拡張処理によりブロックの復元を実行し、
前記合成ステップは、
ブロック拡張処理によって復元されたブロックを合成しフレームデータを生成するステップであることを特徴とするコンピュータ・プログラム。 A computer program for executing a restoration process of moving image conversion data,
A block expansion step for inputting block correspondence conversion data constituting the moving image conversion data and conversion mode information of the block correspondence conversion data, and executing a block correspondence conversion data expansion process based on the conversion mode information;
Combining a block restored by the block expansion process in the block expansion step to generate frame data,
The block expansion step includes
Block expansion processing corresponding to at least one of the sampling point fixed type spatial direction thinning processing, sample point movement type spatial direction thinning processing, and time direction thinning processing executed in the generation of the moving image conversion data To restore the block,
The synthesis step includes
A computer program characterized in that it is a step of generating frame data by synthesizing blocks restored by block expansion processing.
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