JP2009533009A - 電子ビデオ画像の安定化 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図4
Description
以下で更に詳細に述べるように、複数の画像処理モジュールを含んでよい。他の実施形態において、フロントエンド処理ユニット18および符号化ユニット19の各々は、この開示の技術を実行する1以上のビデオ処理モジュールを含んでよい。幾つかの場合に、フロントエンド処理ユニット18は、符号化ユニット19と共同してよい。例えば、フロントエンド処理ユニット18は、空間統計および動き統計を得、これらを符号化の目的で符号化ユニット19に提供し、それによって斯かる統計のコンピュータ処理の重複を回避してよい。その代りに、空間統計および動き統計またはそれらの一部を、符号化ユニット19内でのビデオ符号化、およびフロントエンド処理ユニット18内での画像安定化の両方のために使用してよい。
または他の情報を、例えば有線もしくは無線の通信媒体を介してもう一つの装置に送信するための送信機(図示せず)を含んでいる。また、幾つかの実施形態において、装置2は、処理されたビデオもしくは符号化されたビデオ、または他の情報を、もう一つの装置から受信するための受信機を含んでよい。ローカルメモリー8、ディスプレー21および外部メモリー14(および所望であれば他のコンポーネント)は、通信バス15を介して接続されることができる。多くの他の素子もまた装置2に含めることができるが、単純化および図示を容易にするために、図1には具体的には示されていない。ここに記載した技術は種々の他のアーキテクチャを用いて実施されてよいので、図1に示されたアーキテクチャは単に例示的なものに過ぎない。
動き予測モジュール24は、現在のフレームの個々の重ならないマクロブロックに対して動き予測を実行する。例えば、動き予測モジュール24は、現在のフレームにおける各マクロブロックについての動きベクトルを決定し、これは以前のフレームにおけるその位置、即ち、以前のフレームにおいて密接にマッチするマクロブロックの位置からの当該マクロブロックの変位を表す。動き予測モジュール24は、現在のフレームにおける各マクロブロックを、以前のフレームにおけるその周囲領域と比較することによってこの機能を実行し、ベストマッチを見出す。例えば、各マクロブロックは、以前のフレームの調査領域Sにおいて調査される。該調査領域のサイズ(SX,SY)は、当該技術が実施されるプラットホームおよびソースビデオに依存して変化してよい。
spatial_rel_idxij = (varianceij − variance_offset)/variance_scale,
spatial_rel_idxij = MIN(max_rel_idx, MAX(0, spatial_rel_idxij)).
動き一体化モジュール26は、sadijを使用して信頼性指数temporal_rel_idxijを計算し、これは以下のように固定スケール(0〜max_rel_idx)に正規化される:
temporal_rel_idxij = (sadij − sad_offset)/sad_scale,
temporal _rel_idxij = MIN(max_rel_idx, MAX(0, temporal_rel_idxij)).
動き一体化モジュール26は、隣接するブロックの動きベクトルの均一性を好悪慮似いれて、信頼性指数信spatiotemporal_rel_idxijを計算する。動き一体化モジュール26はまた、この指数を下記のように固定スケール(0〜max_rel_idx)に正規化する:
(Px, Py) = (p, q)|max histogram(p, q). (7)
動き一体化モジュール26がグローバルな動きベクトル(Px,Py)を計算したら、動き補償モジュール28が、このベクトルによって現在の画像を全体としてオフセットさせる(44)。次いで、該シフトされた画像は更なる処理のためにサンプリングされる。現在のフレームは、次のフレームのためのグローバルな動きベクトルを決定するために、参照フレームとして使用すべく保存されてよい。
Claims (35)
- ビデオフレーム内のマクロブロックについての空間統計を発生させる空間予測モジュールと;
前記ビデオフレーム内のマクロブロックについての動き統計を発生させる動き予測モジュールと;
前記フレームのためのグローバルな動きベクトルを決定するために、前記空間統計および前記動き統計を一体化させる動き一体化モジュールと;
前記グローバルな動きベクトルに基づいて、前記マクロブロックにより定義される画像に対してオフセットを適用する安定化モジュールとを具備してなる装置。 - 請求項1に記載の装置であって、前記空間統計は、前記マクロブロックの各々に関連したビデオ情報の平均および分散を含んでなる装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記動きベクトルは、前記マクロブロックと以前のビデオフレームにおける対応するマクロブロックとの間の動きを示す装置。
- 請求項3に記載の装置であって、前記動き統計は、前記マクロブロックと以前のフレームにおける対応のマクロブロックとの間の差を示す差分絶対値和(SAD)値を含む装置。
- 請求項3に記載の装置であって、前記動き予測モジュールは、以前のフレームの調査領域中心を適合的に選択し、前記マクロブロックを、前記調査領域中心に関連した調査領域における以前のフレームのマクロブロックと比較して、以前のフレームのベストマッチするマクロブロックを見出す装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記動き一体化モジュールは、複数の可能な動きベクトルの各々に対応するビンを含んでなる二次元(2D)ヒストグラムを形成し、最大の値を有するビンに関連した動きベクトルを、前記グローバルな動きベクトルとして指定する装置。
- 請求項1に記載の装置であって:更に、
デジタル信号プロセッサと;
該デジタル信号プロセッサに対して二つの符号化コマンドを発するプロセッサコアとを具備してなり、
前記デジタル信号プロセッサは、第一の符号化コマンドを受信したときに前記空間予測モジュールに空間統計を入手させ、且つ前記動き予測モジュールには動き統計を入手させ、また前記プロセッサコアは、前記動き一体化モジュールに対して前記マクロブロックの各々の空間統計および動き統計を一体化して、前記フレームについてのグローバルな動きベクトルを決定する装置。 - 請求項7に記載の装置であって、前記プロセッサコは、前記グローバルな動きベクトルを用いて前記デジタル信号プロセッサをプログラムし、また前記第二の符号化コマンドを受信したときに、前記デジタル信号プロセッサは、前記動き補償モジュールによるオフセットとして画像の符号化を実行する装置。
- 請求項1に記載の装置であって:更に、
デジタル信号プロセッサと;
該デジタル信号プロセッサに対して画像安定化コマンドを発するプロセッサコアとを具備してなり、前記コマンドは、前記デジタル信号プロセッサに対して、前記フレームのマクロブロックのサブセットからなる領域Rに対して画像安定化を実行するように命令し、
前記動き一体化モジュールは、前記領域R内におけるマクロブロックの各々の動き統計および空間統計に基づいて、前記フレームについてのグローバルな動きベクトルを決定する装置。 - 請求項9に記載の装置であって、更にビデオコアを具備してなり、前記デジタル信号プロセッサは安定化モードを実施し、該安定化モードは、前記装置が前記ビデオコアのサブセットだけをランさせることを可能にする装置。
- 請求項1に記載の装置であって:更に、
前記動き一体化モジュールに対して、前記マクロブロックの各々の空間統計および動き統計を一体化して、前記フレームについてのグローバルな動きベクトルを決定させるデジタル信号プロセッサと;
前記フレームの画像安定化および符号化を実施するように前記デジタル信号プロセッサに命令するコマンドを、前記デジタル信号プロセッサに対して発するプロセッサコアと
を具備してなる装置。 - 請求項1に記載の装置であって、更に、画像を捕捉するための画像捕捉装置を具備してなる装置。
- 請求項1に記載の装置であって、該装置は、16画素×16画素のマクロブロックに対して空間予測および動き予測を実行する装置。
- 請求項1に記載の装置であって、該装置は、無線通信装置、パーソナルデジタルアシスタント、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、デジタルカメラ、デジタル記録装置、ビデオ能力を有する携帯無線電話、およびビデオ能力を有するサテライト無線電話の少なくとも一つを含む装置。
- 請求項1に記載の装置であって、更に、前記空間予測モジュール、前記動き予測モジュール、前記動き一体化モジュール、および前記動き補償モジュールによって処理されたビデオフレームを送信するための送信機を具備してなる装置。
- 電子画像安定化を実行する方法であって:
ビデオフレーム内のマクロブロックについての空間統計を発生させることと;
前記ビデオフレーム内のマクロブロックについての動き統計を発生させることと;
前記空間統計および前記動き統計を一体化させて、前記フレームについてのグローバルな動きベクトルを決定することと;
前記グローバルな動きベクトルに基づいて、前記マクロブロックにより定義される画像に対してオフセットを適用することを含んでなる方法。 - 請求項16に記載の方法であって、空間統計を発生させることは、前記マクロブロックの各々の平均および分散を得ることを含んでなる方法。
- 請求項16に記載の方法であって、前記動き統計は、前記マクロブロックと以前のビデオフレームにおける対応するマクロブロックとの間の動きを示す動きベクトルを含んでなる方法。
- 請求項16に記載の方法であって、動き統計を発生させることは、前記マクロブロックの動きベクトル、および前記マクロブロックと以前のフレームからのマクロブロックとの間の差分絶対値和(SAD)を決定することを含んでなる方法。
- 請求項19に記載の方法であって:前記動きベクトルを決定することが、
調査領域中心を適合的に選択することと;
前記マクロブロックを、前記以前のフレームの調査領域中心に関連した調査領域におけるマクロブロックと比較して、以前のフレームのベストマッチするマクロブロックを見出すこと
を含んでなる方法。 - 請求項16に記載の方法であって、前記空間統計および前記動き統計を一体化させることが、複数の可能な動きベクトルの各々に対応するビンを含む2次元(2D)ヒストグラムを構築することと、最大値を有するビンに関連した動き前記ベクトルを、前記グローバルな動きベクトルとして指定することを含んでなる方法。
- 請求項16に記載の方法であって:更に、
前記フレーム内におけるマクロブロックのサブセットを領域Rとして定義することと;
該領域R内の各マクロブロックの動き統計および空間統計に基づいて、前記フレームについてのグローバルな動きベクトルを決定すること
を含んでなる方法。 - 命令を含んでなるコンピュータ読み取り可能な媒体であって:前記命令は装置において実行されたときに、該装置に対して、
ビデオフレーム内のマクロブロックについての空間統計を発生させ;
前記ビデオフレーム内のマクロブロックについての動き統計を発生させ;
前記空間統計および前記動き統計を一体化させて、前記フレームについてのグローバルな動きベクトルを決定させ;
該グローバルな動きベクトルに基づいて、前記マクロブロックにより定義された画像に対してオフセットを適用させる装置。 - 請求項23に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、前記命令は、前記プロセッサに対して、前記マクロブロックの各々の平均および分散を入手することにより空間統計を発生させる媒体。
- 請求項23に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、前記動き統計は、前記マクロブロックと以前のビデオフレームにおける対応するマクロブロックとの間の動きを示す動きベクトルを含んでなる媒体。
- 請求項23に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、前記命令は、前記マクロブロックについての動きベクトルを決定し、また前記マクロブロックと以前のフレームからのマクロブロックの間の差分絶対値和(SAD)を決定することによって、前記プロセッサに対して動き統計を発生させる媒体。
- 請求項23に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体であって:更に、命令を含んでなり、該命令は、装置において実行されたときに該装置に対して、
複数の可能な動きベクトルの各々に対応するビンを含んでなる2次元(2D)ヒストグラムを構築させ;また
最大値を有するビンに関連した動きベクトルを、前記グローバルな動きベクトルとして指定させる媒体。 - 請求項23に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体であって:更に、命令を含んでなり、該命令は、装置において実行されたときに該装置に対して、
前記フレーム内におけるマクロブロックのサブセットを領域Rとして定義させ;また
前記領域R内の各マクロブロックの前記動き統計および空間統計に基づいて、前記フレームについてのグローバルな動きベクトルを決定させる媒体。 - 電子画像安定化を行うための装置であって:
ビデオフレーム内におけるマクロブロックについての空間統計を発生させるための手段と;
前記ビデオフレーム内におけるマクロブロックについての動き統計を発生させるための手段と;
前記空間統計および動き統計を一体化させて、前記フレームについてのグローバルな動きベクトルを決定するための手段と;
前記グローバルな動きベクトルに基づいて、前記マクロブロックにより定義される画像に対してオフセットを適用するための手段とを具備してなる装置。 - 請求項29に記載の装置であって、前記空間統計を発生させるための手段は、前記マクロブロックの各々の平均および分散を得るための手段を具備してなる装置。
- 請求項29に記載の装置であって、前記動き統計は、前記マクロブロックと以前のビデオフレームにおける対応のマクロブロックとの間の動きを示す動きベクトルを含んでなる装置。
- 請求項29に記載の装置であって、前記動き統計を発生させるための手段は、前記マクロブロックについての動きベクトル、および前記マクロブロックと以前のフレームからのマクロブロックの間の差分絶対値和(SAD)を決定するための手段を含んでなる装置。
- 請求項32に記載の装置であって:前記動きベクトルを決定するための手段は、
調査領域中心を適合的に選択するための手段と;
前記以前のフレームのベストマッチするマクロブロックを見付けるために、前記マクロブロックを、以前のフレームの調査領域中心に関連した調査領域におけるマクロブロックと比較するための手段
を具備してなる装置。 - 請求項29に記載の装置であって、前記空間統計および前記動き統計を一体化するための手段は、複数の可能な動きベクトルの各々に対応するビンを備えた2次元(2D)ヒストグラムを構築するための手段と、最大値を有するビンに関連した動きベクトルを前記グローバルな動きベクトルとして指定するための手段とを含んでなる装置。
- 請求項29に記載の装置であって:更に、
前記フレーム内におけるマクロブロックのサブセットを領域Rとして定義するための手段と;
前記領域R内における各マクロブロックの前記動き統計および空間統計に基づいて、前記フレームについてのグローバルな動きベクトルを定義するための手段と
を含んでなる装置。
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