JP2011505756A - 時間的画像検出 - Google Patents
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Abstract
Description
ビデオシーケンスの画像が処理される。ビデオシーケンスのフレームのセット中の基準フレームとして連続的に機能する1以上のフレームに、モーション推定のセットがアクセスする。モーション推定のセットには、基準フレームの各領域に第1のモーション推定が含まれる。第1のモーション推定により、少なくとも1つのフレームがフレームセットの他のフレームに関する時間内で移動する、フレームセットの少なくとも1つの領域に関する基準フレームの領域の各ピクセルに関連するモーションが特徴づけられる。モーション推定のセットには、少なくとも1つの付加的なモーション推定も含まれる。この少なくとも1つの付加的なモーション推定は、フレームセットの少なくとも2番目のフレームの領域に関する基準フレームの各領域のピクセルに関連付けられるモーションを特徴付け、フレームセット中で少なくとも2番目のフレームは、他のフレームから少なくとも1つのフレームからの時間内で移動する。第1のそして少なくとも1つの付加的なモーション推定に対応する時間的な画像予測が予測される。時間的な画像予測のセットは、フレームセット全体にわたる基準フレームにおける領域の配列構造に基づく。時間的な画像予測のセットは融合される。時間的な画像予測のセットの融合に基づき、時間的予測基準がフレームセット全体にわたって生成される。
ここに記載の例示的手順は、時間的な画像予測に関して行うことができる。実施の形態に組み込むことのできる手順は、ここに示した例示的なステップ及び/又は例示的な手順とは異なる順序で行うステップより多くのステップ又は少ないステップで行うことができる。この例示的手順は、1以上のコンピュータシステム、例えば、1以上のコンピュータ読み取り可能記憶媒体にエンコードされた、機械で読み取ることのできる命令の制御下で実行することができ、又は、特定用途向け集積回路(ASIC)又はプログラマブルIC装置により実行することができる。
図2は、1つの実施の形態による例示的なシステム200を示す。システム200は、時間的な画像予測機能を実行する。例えば、システム200は、図1を参照して上述したような手順100の一部を実行する働きをすることができる。
図6は、本発明の実施の形態を組み込むことのできる例示的なコンピュータシステムプラットフォーム600を示す。コンピュータシステム600には、情報通信のためのバス602又は他の通信機構、及び、情報を処理するためのバス602に接続されたプロセッサ604(1以上のプロセッサを表す場合もある)が含まれる。コンピュータシステム600には、プロセッサ604に実行させるために情報と命令を記憶しバス602に接続されたランダムアクセスメモリ(RAM)又は他のダイナミック記憶装置も含まれる。メインメモリ606は、プロセッサ604が実行する命令を実行するときの一時的な変数や中間的な情報を記憶するためにも用いることができる。コンピュータシステム600にはさらに、プロセッサ604への固定的な情報や命令を記憶させるためにバス602に接続されたリードオンリーメモリ(ROM)608又は固定的な記憶装置が含まれる。磁気ディスクや光学的ディスクのような、情報や命令を記憶するために記憶装置610が設けられバス602に接続される。
1つの実施の形態における方法は、1以上の命令のシーケンスを伝達するコンピュータ読取可能媒体であって、該命令は、1以上のプロセッサに実行させたとき、該1以上のプロセッサに、ビデオシーケンスのフレームのセット中の基準フレームとして連続的に機能する1以上のフレームに対して、前記フレームセットの少なくとも1つのフレームの領域に関連する基準フレームの各領域のピクセルに関係付けられたモーションを特徴付ける基準フレームの各領域に対する第1のモーション推定であって、前記少なくとも1つのフレームは、前記フレームセットの他のフレームに対して時間的に移動することを特徴とする、モーション推定と、前記フレームセットの少なくとも2番目のフレームの領域に関連する基準フレームの各領域のピクセルに関係付けられたモーションを特徴付ける少なくとも1つの付加的なモーション推定であって、前記少なくとも2番目のフレームは、前記フレームセットの少なくとも1つのフレームから及び前記フレームセットの他のフレームから時間的に移動することを特徴とする、モーション推定と、を具備する、モーション推定のセットにアクセスするステップと、前記第1のモーション推定と前記少なくとも1つの付加的なモーション推定に対応するフレームセットについての前記基準フレーム中の領域の整列に基づき、前記フレームセットについて時間的な画像予測を行うステップと、時間的な画像予測のセットを融合するステップと、前記融合するステップに基づき、前記フレームセット全体にわたる時間的予測基準を生成するステップと、を実行させる。
前記説明において本発明の実施の形態を、実施形態毎に異なる具体的な詳細を参照しながら説明している。従って、本発明の出願が意図するものは、本発明を、唯一かつ排他的に規定し、その後の補正を含めて具体的に記載した、この出願が発行する特許請求の範囲である。このような特許請求の範囲に含まれる用語を説明するためにここに記載した定義は、特許請求の範囲で使われる用語の意味を規定する。従って、特許請求の範囲に明示していない限定、要素、特性、外観、効果、及び、属性は、いかなる意味でもこの特許請求の範囲を限定するものではない。従って、本明細書及び図面は、限定のためではなく説明のためのものである。
Claims (25)
- ビデオシーケンスの画像を処理する方法であって、
ビデオシーケンスのフレームのセット中の基準フレームとして連続的に機能する1以上のフレームに対して、
前記フレームセットの最初のフレームの領域に関連する基準フレームの各領域のピクセルに関係付けられたモーションを特徴付ける基準フレームの各領域に対する第1のモーション推定であって、前記最初のフレームは、前記フレームセットの他のフレームに対して時間的に移動させられることを特徴とする、モーション推定と、
前記フレームセットの2番目のフレームの領域に関連する基準フレームの各領域のピクセルに関係付けられたモーションを特徴付ける少なくとも2番目のモーション推定であって、前記2番目のフレームは、前記フレームセットの最初のフレームから及び前記フレームセットの他のフレームから時間的に移動させられることを特徴とする、モーション推定と、
を具備する、モーション推定のセットにアクセスするステップと、
前記第1のモーション推定と前記2番目の付加的なモーション推定に対応するフレームセット全体にわたる前記基準フレーム中の領域の整列に基づき、前記フレームセット全体にわたる時間的な画像予測を行うステップと、
時間的な画像予測のセットを融合するステップと、
前記融合するステップに基づき、前記フレームセット全体にわたる時間的予測基準を生成するステップと、
を具備することを特徴とする、ビデオシーケンスの画像を処理する方法。 - 1以上のビデオアプリケーションに対する時間的予測基準を提供するステップをさらに具備することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記基準フレームのピクセルのモーションに関連付けた少なくとも1つの値と前記2番目のフレームとを補間するステップであって、該少なくとも1つの値にはフラクショナルピクセル位相値が含まれていることを特徴とするステップと、
該補間するステップに基づき、前記1以上のフレームのピクセルに関連付けたモーション推定に、補間に基づく重み付けを割り当てるステップと、
をさらに具備し、
前記融合するステップは、少なくとも部分的には、前記割り当てた補間に基づく重み付けに基づく前記時間的な予測を計算するステップを具備することを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 各モーション推定に関連付けた精度を推定するステップと、
関連付けた該推定に基づき、各モーション推定に、精度に基づく重み付けを割り当てるステップと、
をさらに具備し、
前記融合するステップは、少なくとも部分的には、前記割り当てた、精度に基づく重み付けに基づく前記時間的な予測を計算するステップを具備することを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - ビデオ画像シーケンス中の各フレームの圧縮に関連付けた推定ノイズ成分に基づき、圧縮ノイズに基づく重み付けを前記各モーション推定に割り当てるステップをさらに具備し、
前記前記融合するステップは、少なくとも部分的には、圧縮ノイズに基づく重み付けに基づく、完成された時間的予測を計算するステップを具備することを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 推定した圧縮ノイズ成分を推定するステップ、又は、
該推定した圧縮ノイズ成分を受け取るステップ、
をさらに具備することを特徴とする、請求項5に記載の方法。 - ビデオストリーム及びモーション推定のセットを受け取るステップをさらに具備することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 1以上のフレームのデータの補間に基づいて、1以上のフレームの各々の空間的予測を計算するステップと、
ビデオシーケンスに対応する空間的・時間的予測を生成するために前記空間的予測と複数の時間的な予測とを融合するステップと、
をさらに具備することを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 前記空間的予測に関する精度を推定するステップと、
その精度に基づき、空間的予測精度基準の重み付けを前記空間的予測に割り当てるステップと、
をさらに具備し、
前記空間的予測と時間的予測とを融合するステップは、少なくとも部分的には、前記空間的予測精度基準の重み付けに基づくことを特徴とする、請求項8に記載の方法。 - 前記モーション推定の各々は複数の値を具備し、
該複数の値は、
前記フレームセットの1以上のフレーム間の1以上の領域に関する並進運動のモーションを記述する直交関係にある1対のベクトル成分、又は、
前記フレームセットの1以上のフレーム間の1以上の領域に関する回転運動のモーションを記述する角度成分、又は、
前記フレームセットの1以上のフレーム間の1以上の領域にアフィンモーションを記述する少なくとも6個のマッピングパラメータ、
のうちの少なくとも1つを具備することを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 前記アクセスするステップは、1以上の源からモーション推定を選択するステップを具備し、該源は、
実質的に直接モーションの推定を行う源、又は、
圧縮したモーション推定の源、又は、
空間的に精密なモーション推定の源、又は、
前記動画ビデオシーケンスの複数のフレームの各々に現れる1以上の画像の外観を基準フレームに対して基本的に整列させるモーション推定の源、
を具備することを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - ビデオ信号を処理するコンピュータシステムであって、
バスと、
該バスに接続されたプロセッサと、
該バスに接続され、少なくとも1つのプロセッサにより実行させると、該少なくとも1つのプロセッサに、前記ビデオシーケンスのフレームのセット中の基準フレームとして連続的に機能する1以上のフレームに対して、モーション推定のセットにアクセスするステップであって、該モーション推定のセットには、
前記フレームセットの最初のフレームの領域に関連する基準フレームの領域の各々のピクセルと関連付けたモーションを特徴付ける基準フレームの各領域に対する第1のモーション推定であって、該最初のフレームは、前記フレームセットの他のフレームに関して時間的に移動させられることを特徴とする第1のモーション推定と、
前記フレームセットの2番目のフレームの領域に関連する基準フレームの領域の各々のピクセルと関連付けたモーションを特徴付ける少なくとも2番目のモーション推定であって、該2番目のフレームは、前記フレームセットの最初のフレームから及び前記フレームセットの他のフレームから時間的に移動させられることを特徴とする付加的なモーション推定と、
が含まれることを特徴とする、モーション推定のセットにアクセスするステップと、
前記第1のモーション推定と前記2番目のモーション推定とに対応する、フレームセット全体にわたる基準フレーム内における領域の整列に基づいて、前記フレームセット全体にわたる時間的な画像予測のセットを予測するステップと、
該画像予測のセットを融合するステップと、
該融合するステップに基づき、前記フレームセット全体にわたる時間的予測基準を生成するステップと、
からなるステップを実行させる命令の1以上のシーケンスを有するコンピュータ読取可能媒体と、
を具備することを特徴とする、ビデオ信号を処理するコンピュータシステム - 前記システムは、
前記少なくとも1つのプロセッサと関連付けたバッファを具備し、
該バッファは、時間的に意味のある順序でビデオシーケンスのフレームを連続的に貯蔵し、
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記バッファにおけるビデオシーケンスのフレームにアクセスすることを特徴とする、請求項12に記載のシステム。 - 前記命令は、少なくとも1つのプロセッサに、時間的な予測ユニットを機能的に構成させ、該予測ユニットは、
整列するステップ及び予測するステップを実行するよう構成された補間基準であって、
該補間基準には、前記基準フレームのピクセルのモーションに関連付けた少なくとも1つの値と、前記2番目のフレームとを補完するための、値の補間基準が含まれ、前記少なくとも1つの値にはフラクショナルピクセル位相値が含まれていることを特徴とする、補間基準と、
重み付け生成基準であって、
時間的な予測の精度、又は、
前記ビデオ画像の圧縮と関連付けた推定ノイズ成分、又は、
前記基準フレームと前記2番目のフレームのピクセルのモーションと関連付けた補間であって、該補間はフラクショナルピクセル位相値を含むことを特徴とする補間、
のうちの少なくとも1つに基づくモーション推定の各々に1つ以上の重み付けを割り当てるよう構成されていることを特徴とする重み付け生成基準と、
を具備することを特徴とする、請求項12に記載のシステム。 - 前記複数のフレームの各々の画像領域の各々に関連付けた空間的予測のセットを予測するための空間的予測基準をさらに具備することを特徴とする、請求項12に記載のシステム。
- 前記空間的予測基準は、前記空間的予測の精度に基づいて、前記空間的予測の各々に重み付けを割り当てることを特徴とする、請求項15に記載のシステム。
- 前記命令は、1以上の予測融合基準のうちの少なくとも1つが、少なくとも1つの処理機能の融合を実行し処理関数を生成するような少なくとも1つの予測融合基準を少なくとも1つのプロセッサに構成させ、該1以上の予測融合基準は、
時間的な画像予測のセットと空間的な画像予測セットの各予測に対応する精度の質を計算するための領域スコア計算基準と、
1以上の融合基準であって、
1以上の空間的予測と、複数の時間的な予測を融合するステップであって、
該融合は、前記1以上の空間的予測と、複数の時間的な予測の各々に関連付けた精度の質に基づくことを特徴とするステップと、
前記融合に基づいて、1以上の前記ビデオシーケンスに対応する完成された時間的な予測又は空間的・時間的予測を生成するステップと、
を具備することを特徴とする1以上の融合基準と、
を具備することを特徴とする、請求項16に記載のシステム。 - ビデオ処理装置であって、
ビデオシーケンスを処理するために構成した少なくとも1つのプロセッサであって、該処理は、
前記ビデオシーケンスのフレームのセット中の基準フレームとして連続的に機能する1以上のフレームに対して、
前記フレームセットの最初のフレームの領域に関する基準フレームの各領域のピクセルに関連付けたモーションを特徴付ける基準フレームの各領域に対する第1のモーション推定であって、前記最初のフレームは前記フレームセットの他のフレームに対して時間的に移動させられることを特徴とする、第1のモーション推定と、
前記フレームセットの2番目のフレームの領域に関する基準フレームの各領域のピクセルに関連付けたモーションを特徴付ける少なくとも2番目のモーション推定であって、前記2番目のフレームは、前記フレームセットの最初のフレーム及び前記フレームセットの他のフレームから時間的に移動させられることを特徴とする、少なくとも1つの付加的なモーション推定と、
を含むモーション推定のセットにアクセスするステップと、
第1のモーション推定と2番目の付加的なモーション推定に対応する、前記フレームセット全体にわたる基準フレーム中の整列した領域に基づき、前記フレームセット全体にわたる時間的な画像予測のセットを予測するステップと、
該時間的な画像予測のセットを融合するステップと、
該融合するステップに基づき、前記フレームセット全体にわたる時間的予測基準を生成するステップと、
を含むことを特徴とする少なくとも1つのプロセッサ、
を具備することを特徴とするビデオ処理装置。 - 前記1以上のフレームからのデータの補間に基づき、前記1以上のフレーム各々の空間的予測を計算するステップと、
前記ビデオシーケンスに対応する空間的・時間的予測を生成するために前記時間的な予測に前記空間的予測を融合するステップと、
を含むステップをさらに具備することを特徴とする、請求項18に記載のビデオ処理装置。 - ビデオ デコーダ又はエンコーダのうちの少なくとも1つ、又は、
ビデオ編集装置、又は、
テレビジョン、又は、
少なくとも1つの付加的なエンコードされた媒体に対するプレーヤーアプリケーション、又は、
エンコードされた記憶媒体に対するプレーヤーアプリケーション、又は、
ストリーミングデジタル信号に対するプレーヤーアプリケーション、又は、
画像処理アプリケーションからの情報を生成するためのモニター、又は、
携帯通信装置、又は、
携帯エンターテインメント装置、又は、
オーディオ/ビデオ受信装置、又は、
メディアサーバー、又は、
医学画像処理装置、又は、
ゲームプレーイング装置、
のうちの少なくとも1つをさらに具備することを特徴とする、請求項19に記載のビデオ処理装置。 - エンコードした命令を有するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、コンピュータシステムの1以上のプロセッサに実行させると、該命令は前記ビデオシーケンスのフレームのセット中の基準フレームとして連続的に機能する1以上のフレームに対して、
モーション推定のセットにアクセスするステップであって、該モーション推定のセットには、
前記フレームセットの最初のフレームの領域に関連する基準フレームの領域の各々のピクセルと関連付けたモーションを特徴付ける基準フレームの各領域に対する第1のモーション推定であって、前記最初のフレームは、前記フレームセットの他のフレームに関して時間的に移動させられることを特徴とする第1のモーション推定と、
前記フレームセットの2番目のフレームの領域に関連する基準フレームの領域の各々のピクセルと関連付けたモーションを特徴付ける少なくとも2番目のモーション推定であって、前記2番目のフレームは、前記フレームセットの最初のフレームから及び前記フレームセットの他のフレームから時間的に移動させられることを特徴とする付加的なモーション推定と、
が含まれることを特徴とする、モーション推定のセットにアクセスするステップと、
前記第1のモーション推定と前記2番目のモーション推定とに対応する、フレームセット全体にわたる基準フレーム内における領域の整列に基づいて、前記フレームセット全体にわたる時間的な画像予測のセットを予測するステップと、
時間的な画像予測のセットを融合するステップと、
該融合するステップに基づき、前記フレームセット全体にわたる時間的予測基準を生成するステップと、
を上記プロセッサに実行させることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - 前記エンコードした命令は、コンピュータシステムの前記少なくとも1つのプロセッサに実行させると、
前記1以上のフレームからのデータの補間に基づいて、前記1以上のフレームの各々に対して空間的予測を計算するステップと、
前記ビデオシーケンスに対応する空間的・時間的予測を生成するために前記複数の時間的な予測に前記空間的予測を融合するステップと、
を、上記少なくとも1つのプロセッサに実行させることを特徴とする請求項21に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - モーション推定のセットにアクセスする手段であって、該モーション推定のセットには、
前記フレームセットの最初のフレームの領域に関連する基準フレームの領域の各々のピクセルと関連付けたモーションを特徴付ける基準フレームの各領域に対する第1のモーション推定であって、前記最初のフレームは、前記フレームセットの他のフレームに関して時間的に移動させられることを特徴とする第1のモーション推定と、
前記フレームセットの2番目のフレームの領域に関連する基準フレームの領域の各々のピクセルと関連付けたモーションを特徴付ける少なくとも2番目のモーション推定であって、前記2番目のフレームは、前記フレームセットの最初のフレームから及び前記フレームセットの他のフレームから時間的に移動させられることを特徴とする付加的なモーション推定と、
を具備する、モーション推定のセットにアクセスする手段と、
前記第1のモーション推定と前記2番目のモーション推定に対応する、フレームセット全体にわたる基準フレーム内における領域の整列に基づいて、前記フレームセット全体にわたる時間的な画像予測を行う手段と、
該画像予測のセットを融合する手段と、
該融合するステップに基づき、前記フレームセット全体にわたる時間的予測基準を生成する手段と、
を具備するシステム。 - 前記1以上のフレームからのデータの補間に基づいて、前記1以上のフレームの各々に対して空間的予測を計算する手段と、
前記ビデオシーケンスに対応する空間的・時間的予測を生成するために前記時間的な予測に前記空間的予測を融合する手段と、
をさらに具備することを特徴とする請求項23に記載のシステム。 - フィルター機能に基づき前記基準フレームと前記2番目のフレームのピクセルのモーションと関連付けた値を補間するための手段であって、該値は、フラクショナルピクセル位相値を含むことを特徴とする手段と、
重み付け値を生成するための少なくとも1つの手段であって、該重み付け値は、
前記時間的な予測の精度、又は、
前記ビデオ画像の圧縮に関連付けた推定されるノイズ成分、又は、
前記基準フレームと前記2番目のフレームのピクセルのモーションと関連付けた値を補間であって、該補間にはフラクショナルピクセル位相値が含まれることを特徴とする補間、又は、
前記空間的予測に関連付けた精度、
のうちの少なくとも1つが含まれることを特徴とする、重み付け値を生成するための少なくとも1つの手段と、
を具備することを特徴とする請求項24に記載の方法。
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