JP2019524000A - ビデオのための相互雑音推定 - Google Patents
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Abstract
Description
ビデオのフレーム内の各ブロックに関する強度値の空間的分散を計算する動作と、
フレーム内の各ブロックの強度値に関する時間的分散を計算する動作と、
空間的分散と時間的分散との間の決定された関係に基づいて、およびビデオ内の均質なブロックの間の雑音の共分散が一定の値であるという仮定に基づいて、フレームのブロックの時間的分散の各々を変換された時間的分散に変換する動作と、
フレーム内の空間的分散に第1の関数を適用する動作であって、第1の関数が、分散値の範囲に対して分散値「x」未満の空間的分散値を有するフレーム内のブロックの空間的分散の平均を与える、動作と、
フレーム内の変換された時間的分散に第2の関数を適用することであって、第2の関数が、分散値の範囲に対して分散値「x」未満の変換された時間的分散値を有するフレーム内のブロックの変換された時間的分散の平均を与える、動作と、
適用された第1の関数および適用された第2の関数の交差に基づいてフレームに関する最適なフレームの雑音の分散の値を選択する動作とを含む動作を実行させる命令を記憶する。本発明のこの態様は、代替的に、プロセッサおよび命令を記憶するメモリ(ストレージ媒体)を含むシステムとして、または命令を実行するときにプロセッサによって実行される方法として定義され得る。
メモリと、
メモリに結合された処理デバイスとを含み、処理デバイスは、
決定された種類のビデオキャプチャデバイスに対応するビデオの集合の各ビデオに関する最適なビデオの雑音の分散を特定することであって、最適なビデオの雑音の分散が、ビデオの集合のフレームの各々の中の均質なブロックの空間的分散と時間的分散との間の決定された関係に基づく、特定することと、
特定された最適なビデオの雑音の分散に基づいて、決定された種類のビデオキャプチャデバイスに対応する雑音モデルを生成することと、
決定された種類のビデオキャプチャデバイスに関する雑音モデルを記憶することと、
決定された種類のビデオキャプチャデバイスによってキャプチャされたものとして示されるアップロードされたビデオの雑音を除去するために記憶された雑音モデルを適用することとを行うためのものである。本発明のこの態様は、代替的に、処理デバイス(プロセッサ)によって実行されるステップを含む方法として、またはプロセッサによって実装されるときにプロセッサに方法を実行させる命令を記憶する(非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体もしくは通信信号などの)コンピュータプログラム製品として定義され得る。
Bt (u, v, xi, yi) = It ((u * N)/2 + xi, (v * N)/2 + yi);
ここで、xi、yiは、集合[0, ..., N - 1]の要素であり、
u、vは、フレーム「t」内のブロック「B」の相対的な位置を示すインデックスである(たとえば、フレーム「t」内にZ個のブロックがあると仮定すると、u、vは集合[0, ..., Z-1]の要素である)。
Varspatial(Bt (u, v, xi, yi)) = Var(Bt (u, v, xi, yi))
ここで、
s = Var(I(x,y,t))、ここで、(x,y)は、フレーム内のブロックを表し、
(2M+1) * t / 2M
に設定する。
(1)V(x)上の絶対最大値未満であり、
(2)Ps(x)と(Pt(x)+(x))との間の交点であり、
(3)V(v)が0に近い(たとえば、絶対最大値におけるV(x)の閾値の割合未満、たとえば、絶対最大値におけるV(x)の5%未満であるはずである)
ように実際の雑音のパワー(分散)v(本明細書においては最適なフレームの雑音の分散と呼ばれる)を特定し得る。
102 サーバデバイス
105 ネットワーク
106 データストア
110A〜110Z クライアントデバイス
111 メディアビューア
120 コンテンツ共有プラットフォーム
121 メディアアイテム
130 サーバ
140 雑音推定構成要素
210 フレーム分割器
220 空間的分散決定器
230 時間的分散決定器
240 雑音共分散構成要素
250 時間的分散変換器
260 平均分散決定器
270 最適雑音分散決定器
280 均質ブロック特定器
290 デバイスタイプ雑音モデル構成要素、メディアアイテムデータ
291 雑音推定データ
292 デバイスタイプ雑音モデルデータ
300 方法
400 方法
500 方法
600 コンピュータシステム
602 処理デバイス
604 メインメモリ
606 スタティックメモリ
608 ネットワークインターフェースデバイス
610 ビデオディスプレイユニット
612 英数字入力デバイス
614 カーソル制御デバイス
616 信号生成デバイス
618 データストレージデバイス
620 ネットワーク
622 命令
626 処理論理
628 コンピュータ可読ストレージ媒体
630 バス
Claims (20)
- ビデオのフレームの各フレームの強度値に関する最適なフレームの雑音の分散を処理デバイスによって決定するステップであって、前記最適なフレームの雑音の分散が、前記フレーム内の均質なブロックの前記強度値の空間的分散と時間的分散との間の決定された関係に基づく、ステップと、
前記ビデオの前記フレームの最適なフレームの雑音の分散に基づいて前記ビデオに関する最適なビデオの雑音の分散を特定するステップと、
前記ビデオの各フレームに関して、前記最適なビデオの雑音の分散未満である空間的分散を有する前記ブロックのうちの1つまたは複数を選択するステップであって、前記1つまたは複数の選択されたブロックが、前記均質なブロックとしてラベル付けされる、ステップと、
前記ビデオの雑音信号を推定するために前記選択された均質なブロックを前記処理デバイスによって利用するステップとを含む、方法。 - 前記ブロックの各々が、前記フレームのN×Nピクセルを含み、Nが、正の数である、請求項1に記載の方法。
- 前記ブロックの各々が、少なくとも半分重なっている、請求項2に記載の方法。
- 前記ビデオの前記推定された雑音信号を使用して前記ビデオを処理するステップをさらに含み、前記ビデオの処理が、ビデオ圧縮、セグメンテーション、フォーマット変換、動き推定、雑音除去、またはフィルタリングのうちの1つまたは複数を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 各フレームに関する前記最適なフレームの雑音の分散を決定するステップが、
前記フレーム内の各ブロックの前記空間的分散を計算することと、
前記フレーム内の各ブロックの前記時間的分散を計算することと、
前記空間的分散と前記時間的分散との間の前記決定された関係に基づいて、および前記均質なブロックの間の雑音の共分散が一定の値であるという仮定に基づいて、前記フレームの前記ブロックの前記時間的分散の各々をそれぞれの変換された時間的分散に変換することと、
前記フレーム内の前記空間的分散に第1の関数を適用することであって、前記第1の関数が、分散値の範囲に対して分散値「x」未満の空間的分散を有する前記フレーム内の前記ブロックの前記空間的分散の平均を与える、適用することと、
前記フレーム内の前記変換された時間的分散に第2の関数を適用することであって、前記第2の関数が、分散値の前記範囲に対して前記分散値「x」未満の変換された時間的分散を有する前記フレーム内の前記ブロックの前記変換された時間的分散の平均を与える、適用することと、
前記適用された第1の関数および前記適用された第2の関数の交差に基づいて前記フレームに関する前記最適なフレームの雑音の分散の値を選択することとを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記時間的分散が、前記フレームの前のおよび後の決定された数のフレームを利用する、請求項5に記載の方法。
- 分散値の前記範囲が、ゼロから、前記フレームに関する前記空間的分散および前記時間的分散の集合の和集合の最大の分散までの分散値を含む、請求項5または6に記載の方法。
- 前記交差が、V(x)の絶対最大値未満であり、V(x)が、分散値xにおける前記適用された第1の関数と前記適用された第2の関数との間の差の分散を示す、請求項7に記載の方法。
- 各フレームの前記強度値が、前記フレーム内のピクセルの数値を含み、前記数値が、前記ピクセルのグレーレベル値に対応する、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 各フレームの前記強度値が、前記フレーム内のピクセルの数値を含み、前記数値が、前記ピクセルのカラーチャンネル値に対応する、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記最適なビデオの雑音の分散が、ビデオの集合の前記フレームの最適なフレームの雑音の分散の中央値である、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 実行されるときに処理デバイスに
ビデオのフレーム内の各ブロックに関する強度値の空間的分散を計算する動作と、
前記フレーム内の各ブロックの前記強度値に関する時間的分散を計算する動作と、
前記空間的分散と前記時間的分散との間の決定された関係に基づいて、および前記ビデオ内の均質なブロックの間の雑音の共分散が一定の値であるという仮定に基づいて、前記フレームの前記ブロックの前記時間的分散の各々を変換された時間的分散に変換する動作と、
前記フレーム内の前記空間的分散に第1の関数を適用する動作であって、前記第1の関数が、分散値の範囲に対して分散値「x」未満の空間的分散値を有する前記フレーム内の前記ブロックの前記空間的分散の平均を与える、動作と、
前記フレーム内の前記変換された時間的分散に第2の関数を適用する動作であって、前記第2の関数が、分散値の前記範囲に対して分散値「x」未満の変換された時間的分散値を有する前記フレーム内の前記ブロックの前記変換された時間的分散の平均を与える、動作と、
前記適用された第1の関数および前記適用された第2の関数の交差に基づいて前記フレームに関する最適なフレームの雑音の分散の値を選択する動作とを含む動作を実行させる命令を記憶する、コンピュータプログラム製品。 - 前記動作が、
前記ビデオに関する最適なビデオの雑音の分散を特定する動作であって、前記最適なビデオの雑音の分散が、前記ビデオの前記フレームの前記最適なフレームの雑音の分散の中央値を含む、動作と、
前記ビデオの各フレームに関して、前記最適なビデオの雑音の分散未満である空間的分散を有する前記ブロックのうちの1つまたは複数を選択する動作であって、前記1つまたは複数の選択されたブロックが、均質なブロックとしてラベル付けされる、動作と、
前記ビデオの雑音信号を推定するために前記均質なブロックを前記処理デバイスによって利用する動作とをさらに含む、請求項12に記載のコンピュータプログラム製品。 - 前記動作が、前記ビデオの前記推定された雑音信号を使用して前記ビデオを処理する動作をさらに含み、前記ビデオの処理が、ビデオ圧縮、セグメンテーション、フォーマット変換、動き推定、雑音除去、またはフィルタリングのうちの1つまたは複数を含む、請求項13に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記時間的分散が、前記フレームの前のおよび後の決定された数のフレームを利用し、前記時間的分散が、動き補償プロセスを使用して決定される、請求項12から14のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。
- 分散値の前記範囲が、ゼロから、前記フレームに関する前記空間的分散および前記時間的分散の集合の和集合の最大の分散までの分散値を含む、請求項12から15のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。
- メモリと、
前記メモリに結合された処理デバイスとを含み、前記処理デバイスが、
決定された種類のビデオキャプチャデバイスに対応するビデオの集合の各ビデオに関する最適なビデオの雑音の分散を特定することであって、前記最適なビデオの雑音の分散が、ビデオの前記集合のフレームの各々の中の均質なブロックの空間的分散と時間的分散との間の決定された関係に基づく、特定することと、
前記特定された最適なビデオの雑音の分散に基づいて、前記決定された種類のビデオキャプチャデバイスに対応する雑音モデルを生成することと、
前記決定された種類のビデオキャプチャデバイスに関する前記雑音モデルを記憶することと、
前記決定された種類のビデオキャプチャデバイスによってキャプチャされたものとして示されるアップロードされたビデオの雑音を除去するために前記記憶された雑音モデルを適用することとを行うためのものである、システム。 - 前記分散が、ビデオの前記集合の前記フレームの各々のピクセルの強度値に関して計算され、前記強度値が、前記フレーム内の前記ピクセルの各々の数値を含み、前記数値が、前記ピクセルのグレーレベル値または前記ピクセルのカラーチャンネル値のうちの少なくとも1つに対応する、請求項17に記載のシステム。
- 前記最適なビデオの雑音の分散が、ビデオの前記集合の前記フレームの最適なフレームの雑音の分散の中央値である、請求項17または18に記載のシステム。
- 前記処理デバイスが、
前記フレーム内の各ブロックの前記空間的分散を計算することと、
前記フレーム内の各ブロックの前記時間的分散を計算することと、
前記均質なブロックの前記空間的分散と前記時間的分散との間の前記決定された関係に基づいて、および前記均質なブロックの間の雑音の共分散が一定の値であるという仮定に基づいて、前記フレームの前記ブロックの前記時間的分散の各々を変換された時間的分散に変換することと、
前記フレーム内の前記空間的分散に第1の関数を適用することであって、前記第1の関数が、分散値の範囲に対して分散値「x」未満の空間的分散を有する前記フレーム内の前記ブロックの前記空間的分散の平均を与える、適用することと、
前記フレーム内の前記変換された時間的分散に第2の関数を適用することであって、前記第2の関数が、分散値の前記範囲に対して分散値「x」未満の変換された時間的分散を有する前記フレーム内の前記ブロックの前記変換された時間的分散の平均を与える、適用することと、
前記適用された第1の関数および前記適用された第2の関数の交差に基づいて前記フレームに関する前記最適なフレームの雑音の分散の値を選択することと
によって各フレームに関する前記最適なフレームの雑音の分散を特定するように構成される、請求項19に記載のシステム。
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