JP2009512283A - ビデオ・フレームの動きに基づいた自動関心領域検出 - Google Patents
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Abstract
Description
RGB=(RGB−BlackLevel)/(GrayPlane−BlackLevel) (4)
ここで、GrayPlaneは、マクベス色チェッカに対応するグレー・プレーン上の生の信号である。それに加えて、センサ校正モジュール30は、照明を3つの種類(例えば、昼光−CIE D65、タングステン光−CIE A、及び蛍光−TL84)へと分類し、そしてそれらのそれぞれに対して対応するセンサ統計値を計算する。
x2=(X−μ)TΛ−1(X−μ) (6)
そして、密度の平均ベクトルμと共分散行列Λは、CbCr色マップ中の点の座標から計算されることが可能である。
一旦、クロミナンス目マップが得られると、特徴検出及び検証モジュール66は、目の候補に対して目マップ内の最も明るい領域の位置を決めるために、クロミナンス(C)目マップにしきい値を適用することができる。特徴検出及び検証モジュール66は、次に、形態的操作を適用して、1つの目の候補へと実質的に閉じられた最も明るい領域を併合する。
L=Dilation(Y)/(Erosion(Y)+1) (8)。
DFrame=αDR(f、f〜)+(1−α)DNR(f、f〜) (9)
ここで、fとf〜は、元々のフレームと再構成されたフレームである。式(9)から、αが0と1との間の実数を割り当てられるべきであることは、明らかであり、そしてαの選択は、ビデオ通信デバイス10のエンド・ユーザにより彼らの必要性と期待値に基づいて決定される。再び、この測定は、完全な測定基準ではないが、その本質的な概念を好ましいものにするためにビット割り当てプロセスに役立つことができる。
R≦Rbudgetになるように、DFrameを最小化する (10)
ROIビデオ・コーディングでは、Nはフレーム中のマクロブロックの数を表すことでき、そして{ρi},{σi},{Ri}及び{Di}は、それぞれ、i番目のマクロブロックに関するρs、標準偏差、レート及び歪(すなわち、二乗誤差の総和)の集合を表わす。それゆえ、各マクロブロックに対する重み{wi}の集合は、次式により定義されることができる:
R≦Rbudgetになるように、Dを最小化する (13)
ROIビデオ処理モジュール42は、モデリングに基づいたビット割り当てアプローチを使用することにより式(13)を解くことができる。自然画像のAC係数の分布は、次式のラプラス分布によって最適近似されることが可能である:
Ri=Aρi+B (14)
ここで、AとBは、一定のモデリング・パラメータであり、そしてAは非ゼロ係数をエンコードするために必要な平均ビット数として考えられることができ、そしてBは非テクスチャ情報によるビットとして考えられることができる。
Claims (47)
- ビデオ系列のビデオ・フレームの肌マップを受け取ること;
該ビデオ・フレームと該ビデオ系列の異なるビデオ・フレームとに関する動き情報を受け取ること;及び
該ビデオ・フレームの該肌マップに関係する該ビデオ・フレーム中のマクロブロックの位置と該異なるビデオ・フレーム内の関心領域(ROI)とに基づいて該ビデオ・フレーム内のROIを自動的に検出すること
を具備する方法。 - 該ビデオ・フレーム内の該ROIを自動的に検出することは、
該ビデオ・フレームの第1のマクロブロックと該第1のマクロブロックに対応する該異なるビデオ・フレームの第2のマクロブロックとを比較すること;及び
該第2のマクロブロックが該異なるビデオ・フレーム内のROIと十分に重なり、そして該第1のマクロブロックが該ビデオ・フレーム内の該肌マップと十分に重なるとき、該ビデオ・フレーム内の該ROIの一部として該第1のマクロブロックを選択すること
を具備する、請求項1の方法。 - 該第2のマクロブロックのうちの少なくとも1つが該異なるビデオ・フレーム内のROIと十分に重ならないとき、又は該第1のマクロブロックが該ビデオ・フレームの該肌マップと十分に重ならないときに、該ビデオ・フレーム内の該ROIの一部として考えることから該第1のマクロブロックを落とすことをさらに具備する、請求項2の方法。
- 動き情報を受け取ることは、該ビデオ・フレームと該ビデオ系列の該異なるビデオ・フレームとの間の該ROIの動きを追跡することにより得られる動きベクトルを受け取ることを具備する、請求項1の方法。
- 該ビデオ系列の別の1つのビデオ・フレームの肌マップを受け取ること;及び
該ビデオ・フレームの該肌マップに関係する該ビデオ・フレーム中のマクロブロックの位置に基づきそして該別の1つのビデオ・フレームと該ビデオ系列の異なるビデオ・フレームに関する動き情報を参照することなく該別の1つのビデオ・フレーム内のROIを自動的に検出すること
をさらに具備する、請求項1の方法。 - 該別の1つのビデオ・フレーム内の該ROIを自動的に検出することは、
該肌マップを繋がっていない領域へと分割すること;
該別の1つのビデオ・フレームの最大エリアを含む該繋がっていない領域から候補領域を選択すること;
該候補領域内のROI特徴を検出すること;
ROI特徴の最大数又は該別の1つのビデオ・フレームの該最大エリアのうちの少なくとも1つを含む該候補領域から1又はそれより多くのROI領域を選択すること;
該別の1つのビデオ・フレーム内の該1又はそれより多くのROI領域と少なくとも部分的に重なる該別の1つのビデオ・フレームのマクロブロックからROIマクロブロックを選択すること;及び
該選択されたROIマクロブロックに基づいて該別の1つのビデオ・フレーム内に該ROIを生成すること
を具備する、請求項5の方法。 - 該ROIに関する正しい特徴を選択するためそして該ROI特徴候補の集合から誤った特徴を削除するために該ビデオ・フレーム内の該検出されたROI特徴を検証することをさらに具備する、請求項6の方法。
- 該検出されたROI特徴で該ビデオ・フレームの該肌マップ中の内部の穴を閉じるために該1又はそれより多くのROI領域に形態的操作を実行することをさらに具備する、請求項6の方法。
- ビデオ・センサから該ビデオ系列の該ビデオ・フレームを受け取ること;
該ビデオ・センサに関するセンサ統計値を生成すること;
該センサ統計値に基づいて該ビデオ・フレーム内の肌領域を検出すること;及び
該検出された肌領域に基づいて該ビデオ・フレームの該肌マップを生成すること
をさらに具備する、請求項1の方法。 - 肌マップを受け取ることは、ビデオ・センサに関するセンサ統計値に基づいて生成された該ビデオ・フレームの肌マップを受け取ることを具備する、請求項1の方法。
- 該自動的に検出されたROIを含んでいる該ビデオ・フレームを処理することをさらに具備する、ここにおいて、該ビデオ・フレームを処理することは、該ビデオ・フレームの非ROIエリアに比較して該ビデオ・フレーム内の該自動的に検出されたROIを選択的に処理することを具備する、請求項1の方法。
- 該自動的に検出されたROIを含んでいる該ビデオ・フレームをエンコードすることをさらに具備する、ここにおいて、該ビデオ・フレームをエンコードすることは、該ビデオ・フレームの非ROIエリアに比較して該ビデオ・フレーム内の該自動的に検出されたROIを選択的にエンコードすることを具備する、請求項1の方法。
- 少なくとも第1のROI検出モードと第2のROI検出モードとから自動ROI検出モードを選択すること;
該第1のROI検出モードが選択されたときに、該ビデオ・フレームと該ビデオ系列の異なるビデオ・フレームとに関する動き情報を参照することなく該ビデオ・フレームからROIを自動的に検出すること;及び
第2の分割モードが選択されたときに、該ビデオ・フレームと該ビデオ系列の異なるビデオ・フレームとに関する動き情報に基づいて該ビデオ・フレームからROIを自動的に検出すること
をさらに具備する、請求項1の方法。 - 自動ROI検出モードを選択することは、該ビデオ・フレームと該ビデオ系列の該異なるビデオ・フレームとの間の動きアクティビティの量を決定すること、そして該動きアクティビティの量が事前に決められたレベルよりも大きいときに該第1のROI検出モードを選択することを具備する、請求項13の方法。
- 自動ROI検出モードを選択することは、該第2のROI検出モードにおいてROIがその中で自動的に検出される該ビデオ系列の連続するビデオ・フレームの数を決定すること、そして該連続する第2のROI検出モードのビデオ・フレームの数が事前に決められたレベルより大きいときに、該第1のROI検出モードを選択することを具備する、請求項13の方法。
- プログラム可能なプロセッサに、
ビデオ系列のビデオ・フレームの肌マップを受け取るように;
該ビデオ・フレームと該ビデオ系列の異なるビデオ・フレームとに関する動き情報を受け取るように;そして
該ビデオ・フレームの該肌マップに関係する該ビデオ・フレーム中のマクロブロックの位置と該異なるビデオ・フレーム内の関心領域(ROI)とに基づいて該ビデオ・フレーム内のROIを自動的に検出するように
させる命令を具備する、コンピュータ読取り可能な媒体。 - 該命令は、該プログラム可能なプロセッサに、
該ビデオ・フレームの第1のマクロブロックと該第1のマクロブロックに対応する該異なるビデオ・フレームの第2のマクロブロックとを比較するように;そして
該第2のマクロブロックが該異なるビデオ・フレーム内のROIと十分に重なり、そして該第1のマクロブロックが該ビデオ・フレームの該肌マップと十分に重なるときに、該ビデオ・フレーム内の該ROIの一部として該第1のマクロブロックを選択するように
させる、請求項16のコンピュータ読取り可能な媒体。 - 該プログラム可能なプロセッサに、
該第2のマクロブロックのうちの少なくとも1つが該異なるビデオ・フレーム内のROIと十分に重ならないとき、又は該第1のマクロブロックが該ビデオ・フレームの該肌マップと十分に重ならないときに、該ビデオ・フレーム内のROIの一部として考えることから該第1のマクロブロックを落とすように
させる命令をさらに具備する、請求項17のコンピュータ読取り可能な媒体。 - 該命令は、該プログラム可能なプロセッサに、該ビデオ・フレームと該ビデオ系列の該異なるビデオ・フレームとの間の該ROIの動きを追跡することにより得られる動きベクトルを受け取るようにさせる、請求項16のコンピュータ読取り可能な媒体。
- 該プログラム可能なプロセッサに、
該ビデオ系列の別の1つのビデオ・フレームの肌マップを受け取るように;そして
該ビデオ・フレームの該肌マップに関係する該ビデオ・フレーム中のマクロブロックの位置に基づきそして該別の1つのビデオ・フレームと該ビデオ系列の異なるビデオ・フレームに関する動き情報を参照することなく該別の1つのビデオ・フレーム内のROIを自動的に検出するように
させる命令をさらに具備する、請求項16のコンピュータ読取り可能な媒体。 - 該命令は、該プログラム可能なプロセッサに、
該肌マップを繋がっていない領域へと分割するように;
該別の1つのビデオ・フレームの最大エリアを含む該繋がっていない領域から候補領域を選択するように;
該候補領域内のROI特徴を検出するように;
ROI特徴の最大数又は該別の1つのビデオ・フレームの該最大エリアのうちの少なくとも1つを含む該候補領域から1又はそれより多くのROI領域を選択するように;
該別の1つのビデオ・フレーム内の該1又はそれより多くのROI領域と少なくとも部分的に重なる該別の1つのビデオ・フレームのマクロブロックからROIマクロブロックを選択するように;そして
該選択されたROIマクロブロックに基づいて該別の1つのビデオ・フレーム内にROIを生成するように
させる、請求項20のコンピュータ読取り可能な媒体。 - 該プログラム可能なプロセッサに、該ROIに関する正しい特徴を選択するためそして該ROI特徴候補の集合から誤った特徴を削除するために該ビデオ・フレーム内の該検出されたROI特徴を検証するようにさせる命令をさらに具備する、請求項21のコンピュータ読取り可能な媒体。
- 該プログラム可能なプロセッサに、該検出されたROI特徴で該ビデオ・フレームの該肌マップ中の内部の穴を閉じるために該1又はそれより多くのROI領域に形態的操作を実行するようにさせる命令をさらに具備する、請求項21のコンピュータ読取り可能な媒体。
- 該プログラム可能なプロセッサに、
ビデオ・センサから該ビデオ系列の該ビデオ・フレームを受け取るように;
該ビデオ・センサに関するセンサ統計値を生成するように;
該センサ統計値に基づいて該ビデオ・フレーム内の肌領域を検出するように;そして
該検出した肌領域に基づいて該ビデオ・フレームの該肌マップを生成するように
させる命令をさらに具備する、請求項16のコンピュータ読取り可能な媒体。 - 該命令は、該プログラム可能なプロセッサに、ビデオ・センサに関するセンサ統計値に基づいて生成された該ビデオ・フレームの肌マップを受け取るようにさせる、請求項16のコンピュータ読取り可能な媒体。
- 該プログラム可能なプロセッサに、該自動的に検出されたROIを含んでいる該ビデオ・フレームを処理するようにさせる命令をさらに具備する、ここにおいて、該命令は、該プログラム可能なプロセッサに、該ビデオ・フレームの非ROIエリアに比較して該ビデオ・フレーム内の該自動的に検出されたROIを選択的に処理するようにさせる、請求項16のコンピュータ読取り可能な媒体。
- 該プログラム可能なプロセッサに、該自動的に検出されたROIを含んでいる該ビデオ・フレームをエンコードするようにさせる命令をさらに具備する、ここにおいて、該命令は、該プログラム可能なプロセッサに、該ビデオ・フレームの非ROIエリアに比較して該ビデオ・フレーム内の自動的に検出されたROIを選択的にエンコードするようにさせる、請求項16のコンピュータ読取り可能な媒体。
- 該プログラム可能なプロセッサに、
少なくとも第1のROI検出モードと第2のROI検出モードから自動ROI検出モードを選択するように;
該第1のROI検出モードが選択されたときに、該ビデオ・フレームと該ビデオ系列の異なるビデオ・フレームとに関する動き情報を参照することなく該ビデオ・フレームからROIを自動的に検出するように;そして
該第2の分割モードが選択されたときに、該ビデオ・フレームと該ビデオ系列の異なるビデオ・フレームとに関する動き情報に基づいて該ビデオ・フレームからROIを自動的に検出するように
させる命令をさらに具備する、請求項16のコンピュータ読取り可能な媒体。 - 該命令は、該プログラム可能なプロセッサに、該ビデオ・フレームと該ビデオ系列の該異なるビデオ・フレームとの間の動きアクティビティの量を決定するように、そして該動きアクティビティの量が事前に決められたレベルよりも大きいときに該第1のROI検出モードを選択するようにさせる、請求項28のコンピュータ読取り可能な媒体。
- 該命令は、該プログラム可能なプロセッサに、ROIが該第2のROI検出モードにおいてその中で自動的に検出される該ビデオ系列の連続するビデオ・フレームの数を決定するように、そして該連続する第2のROI検出モードのビデオ・フレームの数が事前に決められたレベルより大きいときに該第1のROI検出モードを選択するようにさせる、請求項28のコンピュータ読取り可能な媒体。
- ビデオ系列のビデオ・フレームの肌マップを生成する肌領域検出器;
該ビデオ・フレームと該ビデオ系列の異なるビデオ・フレームとに関する動き情報を生成する関心領域(ROI)ビデオ処理モジュール;及び
該ビデオ・フレームに関する該肌マップと該動き情報とを受け取り、該ビデオ・フレームの該肌マップに関係する該ビデオ・フレーム中のマクロブロックの位置と該異なるビデオ・フレーム内のROIとに基づいて該ビデオ・フレーム内の該ROIを自動的に検出するROI検出器
を具備する、ビデオ処理システム。 - 該ROI検出器は、
該ビデオ・フレームの第1のマクロブロックと該第1のマクロブロックに対応する該異なるビデオ・フレームの第2のマクロブロックとを比較する;そして
該第2のマクロブロックが該異なるビデオ・フレーム内のROIと十分に重なり、そして該第1のマクロブロックが該ビデオ・フレームの該肌マップと十分に重なるときに、該ビデオ・フレーム内の該ROIの一部として該第1のマクロブロックを選択する、
請求項31のシステム。 - 該ROI検出器は、該第2のマクロブロックのうちの少なくとも1つが該異なるビデオ・フレーム内のROIと十分に重ならないとき、又は該第1のマクロブロックが該ビデオ・フレームの該肌マップと十分に重ならないときに、該ビデオ・フレーム内の該ROIの一部として考えることから該第1のマクロブロックを落とす、請求項32のシステム。
- 該第2のマクロブロックの事前に決められた割合より多くのエリアが該前のビデオ・フレームの該ROIと重なるとき、該第2のマクロブロックは、該異なるビデオ・フレーム内の該ROIと十分に重なる、請求項32のシステム。
- 該第1のマクロブロックの事前に決められた割合より多くのエリアが該ビデオ・フレームの該肌マップと重なるとき、該第1のマクロブロックは、該ビデオ・フレームの該肌マップと十分に重なる、請求項32のシステム。
- 該ROIビデオ処理モジュールは、動きベクトルを生成するために、該ビデオ・フレームと該ビデオ系列の該異なるビデオ・フレームとの間の該ROIの動きを追跡する、請求項31のシステム。
- 該肌領域検出器は、該ビデオ系列の別の1つのビデオ・フレームの肌マップを生成する;及び
該ROI検出器は、該別の1つのビデオ・フレームの該肌マップを受け取り、そして該ビデオ・フレームの該肌マップに関係する該ビデオ・フレーム中のマクロブロックの位置に基づきそして該別の1つのビデオ・フレームと該ビデオ系列の異なるビデオ・フレームとに関する動き情報を参照することなく該別の1つのビデオ・フレーム内のROIを自動的に検出する、
請求項31のシステム。 - 該ROI検出器は、
該肌マップを繋がっていない領域へと分割する領域ラベリング・モジュール;
該別の1つのビデオ・フレームの最大エリアを含む該繋がっていない領域から候補領域を選択する領域選択モジュール;
該候補領域内のROI特徴を検出する特徴検出及び検証モジュール;
ROI特徴の最大数又は該別の1つのビデオ・フレームの該最大エリアのうちの少なくとも1つを含む該候補領域から1又はそれより多くのROI領域を選択するROI領域選択モジュール;及び
該別の1つのビデオ・フレーム内の該1又はそれより多くのROI領域と少なくとも部分的に重なる該別の1つのビデオ・フレームのマクロブロックからROIマクロブロックを選択するROIマクロブロック選択モジュール
を含み、
ここにおいて、該ROI検出器は、該選択されたROIマクロブロックに基づいて該別の1つのビデオ・フレーム内に該ROIを生成する、
請求項37のシステム。 - 該特徴検出及び検証モジュールは、該ROIに関する正しい特徴を選択するためにそして該ROI特徴候補の集合から誤った特徴を削除するために該ビデオ・フレーム内の検出された該ROI特徴を検証する、請求項38のシステム。
- 該検出されたROI特徴で該ビデオ・フレームの該肌マップ中の内部の穴を閉じるために該1又はそれより多くのROI領域に形態的操作を実行する形態的操作モジュールをさらに具備する、請求項38のシステム。
- ビデオ・センサから該ビデオ系列の該ビデオ・フレームを受け取るカメラ処理モジュール;及び
該ビデオ・センサに関するセンサ統計値を生成するセンサ校正モジュール、
をさらに具備し、
ここにおいて、該肌領域検出器は、該センサ統計値に基づいて該ビデオ・フレーム内の肌領域を検出し、そして該検出した肌領域に基づいて該ビデオ・フレームの該肌マップを生成する、請求項31のシステム。 - 該ROI検出器は、ビデオ・センサに関するセンサ統計値に基づいて生成された肌マップを受け取る、請求項31のシステム。
- 該ROIビデオ処理モジュールは、該自動的に検出されたROIを含んでいる該ビデオ・フレームを処理する、ここにおいて、該ROIビデオ処理モジュールは、該ビデオ・フレームの非ROIエリアに比較して該ビデオ・フレーム内の該自動的に検出されたROIを選択的に処理する、請求項31のシステム。
- 該ROIビデオ処理モジュールは、該自動的に検出されたROIを含んでいる該ビデオ・フレームをエンコードするROIビデオ・コーディング・モジュールを具備する、ここにおいて、該ROIビデオ・コーディング・モジュールは、該ビデオ・フレームの非ROIエリアに比較して該ビデオ・フレーム内の該自動的に検出されたROIを選択的にエンコードする、請求項31のシステム。
- ROI検出コントローラをさらに具備し、該コントローラは:
少なくとも第1のROI検出モードと第2のROI検出モードとから自動ROI検出モードを選択する;
該第1のROI検出モードが選択されたときに、該ビデオ・フレームと該ビデオ系列の異なるビデオ・フレームとに関する動き情報を参照することなく該ビデオ・フレームからROIを自動的に検出することを決定する;及び
第2の分割モードが選択されたときに、該ビデオ・フレームと該ビデオ系列の異なるビデオ・フレームとに関する動き情報に基づいて該ビデオ・フレームからROIを自動的に検出することを決定する、
請求項31のシステム。 - 該ROI検出コントローラは、該ビデオ・フレームと該ビデオ系列の該異なるビデオ・フレームとの間の動きアクティビティの量を決定し、そして該動きアクティビティの量が事前に決められたレベルよりも大きいときに該第1のROI検出モードを選択する、請求項45のシステム。
- 該ROI検出コントローラは、ROIが該第2のROI検出モードにおいてその中で自動的に検出される該ビデオ系列の連続するビデオ・フレームの数を決定し、そして該連続する第2のROI検出モードのビデオ・フレームの数が事前に決められたレベルより大きいときに該第1のROI検出モードを選択する、請求項45のシステム。
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