JP2012520588A - ブロックに基づいて圧縮された画像におけるぼやけの測定 - Google Patents
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Abstract
Description
b]内にある場合、ステップ14で、局所的なぼやけは、以下に記載されるように計算される。さもなければ、局所的な分散は、定義された範囲[a, b]の外にある場合、次のステップ15で、全ての位置が調べれれたかが判定される。全ての位置が調べられていない場合、ステップ11で、垂直方向のぼやけの検出のための次の位置が選択される。さもなければ、全ての位置が調べられた場合、ステップ16で、最終的な垂直方向のぼやけが計算される。最終的な垂直方向のぼやけは、局所的な垂直方向のぼやけの関数F(local
blur)である。前に計算された局所的な垂直方向のぼやけの値は、この目的のために記憶されるか、又は選択的に蓄積される。
本発明の1態様では、局所的なぼやけの検出がブロック/MBのエッジで行われ、既知のソリューションでは、局所的なぼやけのレベルは、テクスチャエッジで検出される。しかし、これは、テクスチャ分析、すなわち画像の分析を必要とする。本発明者は、ブロックに基づく符号化スキームにより圧縮されるビデオについて、MBのエッジで局所的なぼやけのレベルを検出することは、テクスチャのエッジでよりも安定且つ効果的であることを認識している。関連する実験は、H.264/AVC圧縮コンテンツについて行われている。
あるピクチャのぼやけの検出は、垂直及び水平の方向で行われる。図1は、古典的な分散の計算を使用した垂直方向のぼやけの検出のフローチャートを例示的に示す。このフローチャートは、以下のステップを含む。
20]に設定される。大部分の自然画像について、(たとえば80%を超える)局所的な分散の大部分は、この範囲にある。この範囲は、最終的な計算に含まれるのに十分な局所的なぼやけの値が存在することを保証し、最終的な計算が安定となることに役に立つ。本発明者は、大部分の画像について、(0.8未満といった)局所的な分散が余りに低いとき、又は(40を超えるといった)余りに高いとき、局所的なぼやけの計算は、テクスチャにより非常に影響される場合があることを認識している。上述された範囲[2,
20]は、余りに低いか又は余りに高いテクスチャをもつ位置を排除するのに十分に厳密である。(たとえば「空」といった)90%の平坦な空間(plain space)をもつ画像のような特別のケースについて、局所的な分散は、この範囲外にあり、提案される方法の実施の形態は、効果的ではない場合がある。(たとえば「空」といった)90%の平坦な空間を持つ画像のような特別のケースについて、平坦な空間における局所的な分散は、この範囲外にある。しかし、係る平坦な空間において生じるぼやけは、乱れが少ない。従って、ぼやけの計算は、これらの領域においてスキップされる。
Nequal ≧ α*Ntotal又はNequal ≦ β*Ntotal
幾つかの特別の画像について、この制限により、多くのブロックがこの範囲の外にあり、スキップされる一方で、ほんの数個のブロックが選択されることになる。これは、最終的なぼやけの計算を不安定にする。従って、(たとえば式(1)に従い、不安定でないブロックの50%を超えるといった)余りに多い平坦なブロックをもつ画像について、αは、0.8又は0.9といった僅かに高く設定され、余りに多く複雑にされたブロックをもつ画像について、βは、0.1又は0といった僅かに低く設定される。従って、α,βは、設定可能なパラメータである。これらのパラメータは、たとえばぼやけの計算が余りに少ない点で行うことができることが判定された後のように、アルゴリズムを調節するために使用することができる。α,βは、自動的に設定されるか、ユーザとの対話に応じて設定することができる。Nequal ≧ α*Ntotal又はNequal ≦ β*Ntotalのケースは、関連するブロックが余りに平坦なテクスチャであるか又は余りに複雑なテクスチャであることを意味する。これは、ブロックの選択のための基準である。
≦ β*Ntotalに従って簡略化された局所的な分散を使用する。
blur_h)である。
計算されたぼやけの値は、QPにつれて良好な単調さを有する。さらに、知覚的なぼやけは、QPにつれて良好な単調さを有する。従って、ぼやけ検出アルゴリズムの性能を評価するため、計算されるぼやけとQPとの間の単調さが使用される場合がある。提案される方法は、他の既知のソリューションよりもこの態様において良好な性能を示す。
ビデオ符号化の単位と、前記ビデオ符号化の単位内のある位置を選択するステップと、
水平方向において、選択されたビデオ符号化の単位のエッジでの局所的なぼやけのレベルを検出するステップと、
前記位置の周囲の領域において局所的な分散を計算するステップと、
局所的な分散が定義された範囲内にある場合、前記領域内の画素を選択された方向においてそれらの隣接する画素と比較することで、局所的なぼやけの値を計算するステップと、
前記ビデオ画像の局所的なぼやけの値を結合して、最終的な水平方向のぼやけを取得するステップと、
局所的な分散を計算するステップを繰り返し、局所的なぼやけを計算し、垂直方向について局所的なぼやけの値を結合して、最終的な垂直方向のぼやけを取得するステップと、
最終的な水平方向のぼやけの値と最終的な垂直方向のぼやけの値とを結合して、現在の画像についてぼやけの測定値である最終的なぼやけの値を取得するステップとを含む。
1以上のマクロブロックのようなビデオ符号化の単位においてある位置を選択する選択手段と、
水平方向において、選択されたビデオ符号化の単位のエッジで局所的なぼやけのレベルを検出する検出手段と、
前記位置の周囲の領域における局所的な分散を計算する第一の計算手段と、
局所的な分散が定義された範囲内にあるかを判定する判定手段と、
局所的な分散が前記定義された範囲内にある場合に、水平方向に沿った局所的な最小又は最大の輝度の強度を持つ画素を検出して、局所的なぼやけを計算する第二の計算手段と、局所的な最小の輝度値をもつ位置と局所的な最大の輝度値をもつ位置との間の距離は、水平方向の局所的なぼやけの値であり、
局所的なぼやけの値を結合して、最終的な水平方向のぼやけの値を取得する結合手段と、
垂直方向について、最終的な垂直方向のぼやけの値を取得する対応する手段と、
最終的な水平方向のぼやけの値と最終的な垂直方向のぼやけの値とを結合して、現在の画像のぼやけの測定値である最終的なぼやけの値を取得する結合手段とを備える。
Claims (14)
- ブロックに基づく符号化を使用して符号化されたビデオ画像におけるぼやけを測定する方法であって、
ビデオ符号化の単位と、前記ビデオ符号化の単位におけるある位置とを選択するステップと、
水平方向又は垂直方向である第一の方向において、選択されたビデオ符号化の単位のエッジでの局所的なぼやけのレベルを検出するステップと、
前記位置の周囲の領域における局所的な分散を計算するステップと、
前記局所的な分散が定義された範囲内にある場合、前記範囲内にある画素と該画素に隣接する画素とを比較することで、局所的なぼやけの値を計算するステップと、
異なるビデオ符号化の単位からの局所的なぼやけの値を結合して、前記第一の方向の最終的な方向のぼやけを取得するステップと、
局所的な分散を計算する前記ステップを繰返し、局所的なぼやけを計算し、前記第一の方向とは異なる方向であって、水平方向又は垂直方向である第二の方向について局所的なぼやけの値を結合して前記第二の方向の最終的な方向のぼやけを取得するステップと、
前記第一の方向の最終的な方向のぼやけの値と前記第二の方向の最終的な方向のぼやけの値を結合して、現在の画像のぼやけの測定値である最終的なぼやけの値を取得するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記ビデオ符号化の単位は、マクロブロックであるか又は2以上の隣接するマクロブロックである、
請求項1記載の方法。 - 前記ビデオ符号化の単位内の選択された位置は、マクロブロックの垂直方向のエッジの中心及び水平方向のエッジの中心である、
請求項1又は2記載の方法。 - 前記局所的な分散は、選択された位置を中心とする十字形の領域において計算される、
請求項1乃至3の何れか記載の方法。 - 前記十字形の領域は、矩形である、
請求項4記載の方法。 - 前記十字形の領域は、正方形であって、約15画素の長さを有する、
請求項4記載の方法。 - ある方向の局所的なぼやけの値を計算する前記ステップは、前記方向に沿って局所的な最小の輝度値をもつ画素又は最大の輝度値をもつ画素を検出するステップを含み、
前記局所的に最小の輝度値をもつ位置と前記局所的に最大の輝度値をもつ位置との間の距離は、前記方向の前記局所的なぼやけの値である、
請求項1乃至6の何れか記載の方法。 - 前記局所的に最小の輝度値又は前記局所的に最大の輝度値をもつ画素を検出する前記ステップにおいて、局所的な最小又は局所的な最大として、同じ輝度値をもつ2以上の隣接する画素が使用され、前記選択された位置から最も離れた画素は、検出エッジとして使用される、
請求項7記載の方法。 - 前記局所的な分散の定義された範囲は[2,20]である、
請求項7又は8記載の方法。 - 前記局所的な水平方向のぼやけを計算するステップは、
前記領域の画素をそれらの左側の隣接する画素と比較するステップと、
前記それらの左側の隣接する画素の輝度値に等しい輝度値をもつ画素、前記それらの左側の隣接する画素の輝度値よりも高い輝度値をもつ画素、又は前記それらの左側の隣接する画素の輝度値よりも低い輝度値をもつ画素のそれぞれの合計を決定するステップと、
以下の式
Nhigherは前記それらの左側の隣接する画素の輝度値よりも高い輝度値をもつ画素の合計であり、Nlowerは前記それらの左側の隣接する画素の輝度値よりも低い輝度値をもつ画素の合計であり、Nequalは前記それらの左側の隣接する画素の輝度値に等しい輝度値をもつ画素の合計であり、NtotalはNhigher,Nlower及びNequalの合計である、
請求項1乃至6の何れか記載の方法。 - ブロックに基づく符号化を使用して符号化されたビデオ画像におけるぼやけを測定する装置であって、
水平方向又は垂直方向を選択する第一の選択モジュールと、
ビデオ符号化の単位と、前記ビデオ符号化の単位内のある位置を選択する第二の選択モジュールと、
選択された方向において、選択されたビデオ符号化の単位のエッジでの局所的なぼやけのレベルを検出する検出モジュールと、
選択された方向に従って前記位置の周囲の領域における局所的な分散を計算する第一の計算モジュールと、
前記局所的な分散が定義された範囲内にある場合に、前記領域内の画素と前記選択された方向において該画素に隣接する画素とを比較することで、前記局所的なぼやけを計算する第二の計算モジュールと、
選択された方向の局所的なぼやけの値を結合して、前記選択された方向の最終的な方向のぼやけの値を取得する第一の結合モジュールと、
最終的な水平方向のぼやけの値と最終的な垂直方向のぼやけの値とを結合して、現在の画像のぼやけの測定値である最終的なぼやけの値を取得する第二の結合手段と、
を備えることを特徴とする装置。 - 前記局所的なぼやけを計算する第二の計算モジュールは、現在選択されている方向に沿って局所的な最小の輝度値又は局所的な最大の輝度値をもつ画素を検出する手段を有し、
前記局所的な最小の輝度値をもつ位置と前記局所的な最大の輝度値をもつ位置との間の距離は、方向の局所的なぼやけの値である、
請求項11記載の方法。 - 局所的な最小の輝度値又は局所的な最大の輝度値をもつ画素を検出する前記ステップにおいて、同じ輝度値をもつ2以上の隣接する画素が局所的な最小又は局所的な最大として使用され、
前記選択された位置から最も離れた画素は、検出エッジとして使用される、
請求項12記載の方法。 - 前記局所的なぼやけを計算する第二の計算モジュールは、
前記領域の画素をそれらの左側の隣接する画素と比較する比較手段と、
前記それらの左側の隣接する画素の輝度値に等しい輝度値をもつ画素、前記それらの左側の隣接する画素の輝度値よりも高い輝度値をもつ画素、又は前記それらの左側の隣接する画素の輝度値よりも低い輝度値をもつ画素のそれぞれの合計を決定する決定手段と、
以下の式
Nhigherは前記それらの左側の隣接する画素の輝度値よりも高い輝度値をもつ画素の合計であり、Nlowerは前記それらの左側の隣接する画素の輝度値よりも低い輝度値をもつ画素の合計であり、Nequalは前記それらの左側の隣接する画素の輝度値に等しい輝度値をもつ画素の合計であり、NtotalはNhigher,Nlower及びNequalの合計である、
請求項11記載の装置。
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