JP4373384B2 - 時間解像度の拡大方法及び装置及びプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
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別の方法として、動き補正型コマ数変換手法が知られている。これは、動きベクトル情報を用いて補完画素を作成する方法である(例えば、特許文献1参照)。しかし、この方法は、画像圧縮で用いられる動きベクトル情報は情報圧縮のための情報であり、補完に用いることは適切とは言えない。また、動きベクトルはブロック単位で導出していることから、予測が外れた場合は不連続が視覚的に目立つブロックノイズとして生じる。
但し、 aのパラメータは画像に依存して選択することが望ましいが、最適な選択をすることは困難となる。その他、図12に示すように直前の画素を予測画像に用いる方法等も提案されているが、最適な予測をすることは困難である。
レート変換手段が、入力された低時間解像度の動画像の時間軸方向のサンプル数(フレームレート)をアップサンプリングし、フィルタにより不必要な高域成分(イメージング成分)を除去する(ステップ1)レート変換ステップと、
高域成分推定手段が、入力された低時間解像度の動画像について、非線形予測法を用いて時間軸方向の高域予測を行い(ステップ2)、高域予測の結果(予測値)が正しいかを判定する(ステップ3)高域成分推定ステップと、
高域成分推定ステップにおいて予測値が正しいと判定された場合に(ステップ3、Yes)、加算手段が、レート変換手段の出力と該予測値とを加算し、高時間解像度動画像を出力する(ステップ4)加算ステップと、を有する。
レート変換手段が、入力された低時間解像度の動画像の時間軸方向のサンプル数(フレームレート)をアップサンプリングし、フィルタにより不必要な高域成分(イメージング成分)を除去し、高域成分が不足した高時間解像度動画像を出力するレート変換ステップと、
高域成分推定手段が、入力された低時間解像度の動画像について、複数の時間軸方向の高域成分を作成し、複数の高域成分の類似性に基づいてレート変換手段から出力された高時間解像度動画像に不足している高域成分を作成する高域成分推定ステップと、
加算手段が、レート変換手段から出力された高域成分が不足した高時間解像度動画像と高域成分推定手段で作成された高域成分を加算し、高時間解像度動画像を出力する加算ステップと、を有する。
高域成分推定ステップは、
複数の時間軸方向の高域成分を作成する際に、
入力された低時間解像度の動画像の高域成分を除去し、レート変換し、アップサンプルした信号と該入力された低時間解像度の信号との差分をとることにより、第1の高域成分を作成するステップと、
入力された低時間解像度の動画像の高域成分を除去し、レート変換し、ダウンサンプルした信号と該入力された低時間解像度の信号との差分をとることにより、第2の高域成分を作成するステップと、
第1の高域成分及び第2の高域成分から特徴量を求め、該特徴量と信号の変化量を調整するパラメータを用いて高域成分を推定するステップと、を含む。
ウェーブレット変換手段が、入力された符号化された動画像を逆エントロピー符号化し、空間解像度に対して逆ウェーブレット変換を行い、時間解像度に対して逆ウェーブレット変換を行い、時間方向の低周波数成分及び複数の高域成分を生成するウェーブレット変換ステップと、
多入力高域成分推定手段が、複数の高域成分の類似性に基づいて高域推定成分を求める多入力高域成分推定ステップと、
時間解像度拡張ウェーブレット変換手段が、時間方向の低周波数成分及び複数の高域成分を加算し、高域推定成分をウェーブレット変換することにより、時間周波数の高域成分を有した高時間解像度の動画像として出力する時間解像度拡張ウェーブレット変換ステップと、を有する。
入力された低時間解像度の動画像の時間軸方向のサンプル数(フレームレート)をアップサンプリングし、フィルタにより不必要な高域成分(イメージング成分)を除去するレート変換手段100と、
入力された低時間解像度の動画像について、非線形予測法を用いて時間軸方向の高域予測を行い、該高域予測の結果(予測値)が正しいかを判定する高域成分推定手段200と、
高域成分推定手段200において予測値が正しいと判定された場合に、レート変換手段100の出力と該予測値とを加算し、高時間解像度動画像を出力する加算手段250と、を有する。
入力された低時間解像度の動画像の時間軸方向のサンプル数(フレームレート)をアップサンプリングし、フィルタにより不必要な高域成分(イメージング成分)を除去し、高域成分が不足した高時間解像度動画像を出力するレート変換手段と、
入力された低時間解像度の動画像について、複数の時間軸方向の高域成分を作成し、
複数の高域成分の類似性に基づいてレート変換手段から出力された高時間解像度動画像に不足している高域成分を作成する高域成分推定手段と、
レート変換手段から出力された高域成分が不足した高時間解像度動画像と高域成分推定手段で作成された高域成分を加算し、高時間解像度動画像を出力する加算手段と、を有する。
高域成分推定手段は、
複数の時間軸方向の高域成分を作成する際に、
入力された低時間解像度の動画像の高域成分を除去し、レート変換し、アップサンプルした信号と該入力された低時間解像度の信号との差分をとることにより、第1の高域成分を作成する手段と、
入力された低時間解像度の動画像の高域成分を除去し、レート変換し、ダウンサンプルした信号と該入力された低時間解像度の信号との差分をとることにより、第2の高域成分を作成する手段と、
第1の高域成分及び第2の高域成分から特徴量を求め、該特徴量と信号の変化量を調整するパラメータを用いて高域成分を推定する手段と、を含む。
入力された符号化された動画像を逆エントロピー符号化し、空間解像度に対して逆ウェーブレット変換を行い、時間解像度に対して逆ウェーブレット変換を行い、時間方向の低周波数成分及び複数の高域成分を生成するウェーブレット変換手段と、
複数の高域成分の類似性に基づいて高域推定成分を求める多入力高域成分推定手段と、
時間方向の低周波数成分及び複数の高域成分を加算した信号と、高域推定成分をウェーブレット変換することにより、時間周波数の高域成分を有した高時間解像度の動画像として出力する時間解像度拡張ウェーブレット変換手段と、を有する。
コンピュータを請求項5乃至8のいずれか1項に記載の各手段として機能させるプログラムである。
図4は、本発明の第1の実施の形態における時間解像度拡大装置の構成を示す。
図6は、本発明の第2の実施の形態における時間解像度拡大装置の構成を示す。同図において、前述の図4と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
Hsuitein (t)=α*Hzeron if −T< Hzeron(t)<T 式(4)
Hsuitein(t)=α*(−T) if Hzeron (t)≦T 式(5)
そして、Hzero0をH1〜Hzero1を作成したのと同様の方法でH0から作成し、導出された特徴量T及びαを式(5)に代入することにより、高域成分を推定する。
本実施の形態では、符号化されたデータの伸張時に低時間解像度の動画像から高域成分を含んだ高時間解像度の動画像に変換することを可能とした時間解像度拡大装置について説明する。
11 フィルタ処理部
12 高域成分推定部
13 予測精度判定部
16 複数高域成分作成部
17 多入力高域成分推定部
18,21,22,25 フィルタ処理部
19、23 ダウンサンプル部
20、24 アップサンプル部
26 ウェーブレット変換部
27 多入力高域成分推定部
28 時間解像度拡張ウェーブレット変換部
100 レート変換手段、レート変換部
200 高域成分推定手段、高域成分推定部
250 加算手段
Claims (10)
- レート変換手段と高域成分推定手段と加算手段とからなる装置が動画像の時間解像度を拡大するための時間解像度の拡大方法であって、
前記レート変換手段が、入力された低時間解像度の動画像の時間軸方向のサンプル数(フレームレート)をアップサンプリングし、フィルタにより不必要な高域成分(イメージング成分)を除去するレート変換ステップと、
前記高域成分推定手段が、前記入力された低時間解像度の動画像について、非線形予測法を用いて時間軸方向の高域予測を行い、前記高域予測の結果(予測値)が正しいかを判定する高域成分推定ステップと、
前記高域成分推定ステップにおいて前記予測値が正しいと判定された場合に、前記加算手段が、前記レート変換手段の出力と該予測値とを加算し、高時間解像度動画像を出力する加算ステップと、
を有することを特徴とする時間解像度の拡大方法。 - レート変換手段と高域成分推定手段と加算手段とからなる装置が動画像の時間解像度を拡大するための時間解像度の拡大方法であって、
前記レート変換手段が、入力された低時間解像度の動画像の時間軸方向のサンプル数(フレームレート)をアップサンプリングし、フィルタにより不必要な高域成分(イメージング成分)を除去し、高域成分が不足した高時間解像度動画像を出力するレート変換ステップと、
前記高域成分推定手段が、前記入力された低時間解像度の動画像について、複数の時間軸方向の高域成分を作成し、前記複数の高域成分の類似性に基づいて前記レート変換手段から出力された前記高時間解像度動画像に不足している高域成分を作成する高域成分推定ステップと、
前記加算手段が、前記レート変換手段から出力された前記高域成分が不足した高時間解像度動画像と前記高域成分推定手段で作成された前記高域成分を加算し、高時間解像度動画像を出力する加算ステップと、
を有することを特徴とする時間解像度の拡大方法。 - 前記高域成分推定ステップは、
複数の時間軸方向の高域成分を作成する際に、
前記入力された低時間解像度の動画像の高域成分を除去し、レート変換し、アップサンプルした信号と該入力された低時間解像度の信号との差分をとることにより、第1の高域成分を作成するステップと、
前記入力された低時間解像度の動画像の高域成分を除去し、レート変換し、ダウンサンプルした信号と該入力された低時間解像度の信号との差分をとることにより、第2の高域成分を作成するステップと、
前記第1の高域成分及び前記第2の高域成分から特徴量を求め、該特徴量と信号の変化量を調整するパラメータを用いて前記高域成分を推定するステップと、
を含むことを特徴とする請求項2記載の時間解像度の拡大方法。 - ウェーブレット変換手段と多入力高域成分推定手段と時間解像度拡張ウェーブレット変換手段とからなる装置が符号化された動画像の時間解像度を拡大するための時間解像度の拡大方法であって、
前記ウェーブレット変換手段が、入力された符号化された動画像を逆エントロピー符号化し、空間解像度に対して逆ウェーブレット変換を行い、時間解像度に対して逆ウェーブレット変換を行い、時間方向の低周波数成分及び複数の高域成分を生成するウェーブレット変換ステップと、
前記多入力高域成分推定手段が、前記複数の高域成分の類似性に基づいて高域推定成分を求める多入力高域成分推定ステップと、
前記時間解像度拡張ウェーブレット変換手段が、前記時間方向の低周波数成分及び前記複数の高域成分を加算し、前記高域推定成分をウェーブレット変換することにより、時間周波数の高域成分を有した高時間解像度の動画像として出力する時間解像度拡張ウェーブレット変換ステップと、
を有することを特徴とする時間解像度の拡大方法。 - 動画像の時間解像度を拡大するための時間解像度の拡大装置であって、
入力された低時間解像度の動画像の時間軸方向のサンプル数(フレームレート)をアップサンプリングし、フィルタにより不必要な高域成分(イメージング成分)を除去するレート変換手段と、
前記入力された低時間解像度の動画像について、非線形予測法を用いて時間軸方向の高域予測を行い、該高域予測の結果(予測値)が正しいかを判定する高域成分推定手段と、
前記高域成分推定手段において前記予測値が正しいと判定された場合に、前記レート変換手段の出力と該予測値とを加算し、高時間解像度動画像を出力する加算手段と、
を有することを特徴とする時間解像度の拡大装置。 - 動画像の時間解像度を拡大するための時間解像度の拡大装置であって、
入力された低時間解像度の動画像の時間軸方向のサンプル数(フレームレート)をアップサンプリングし、フィルタにより不必要な高域成分(イメージング成分)を除去し、高域成分が不足した高時間解像度動画像を出力するレート変換手段と、
前記入力された低時間解像度の動画像について、複数の時間軸方向の高域成分を作成し、
前記複数の高域成分の類似性に基づいて前記レート変換手段から出力された前記高時間解像度動画像に不足している高域成分を作成する高域成分推定手段と、
前記レート変換手段から出力された前記高域成分が不足した高時間解像度動画像と前記高域成分推定手段で作成された前記高域成分を加算し、高時間解像度動画像を出力する加算手段と、
を有することを特徴とする時間解像度の拡大装置。 - 前記高域成分推定手段は、
複数の時間軸方向の高域成分を作成する際に、
前記入力された低時間解像度の動画像の高域成分を除去し、レート変換し、アップサンプルした信号と該入力された低時間解像度の信号との差分をとることにより、第1の高域成分を作成する手段と、
前記入力された低時間解像度の動画像の高域成分を除去し、レート変換し、ダウンサンプルした信号と該入力された低時間解像度の信号との差分をとることにより、第2の高域成分を作成する手段と、
前記第1の高域成分及び前記第2の高域成分から特徴量を求め、該特徴量と信号の変化量を調整するパラメータを用いて前記高域成分を推定する手段と、
を含むことを特徴とする請求項6記載の時間解像度の拡大装置。 - 符号化された動画像の時間解像度を拡大するための時間解像度の拡大装置であって、
入力された符号化された動画像を逆エントロピー符号化し、空間解像度に対して逆ウェーブレット変換を行い、時間解像度に対して逆ウェーブレット変換を行い、時間方向の低周波数成分及び複数の高域成分を生成するウェーブレット変換手段と、
前記複数の高域成分の類似性に基づいて高域推定成分を求める多入力高域成分推定手段と、
前記時間方向の低周波数成分及び前記複数の高域成分を加算し、前記高域推定成分をウェーブレット変換することにより、時間周波数の高域成分を有した高時間解像度の動画像として出力する時間解像度拡張ウェーブレット変換手段と、
を有することを特徴とする時間解像度の拡大装置。 - コンピュータを、符号化された動画像の時間解像度を拡大するための時間解像度の拡大装置として機能させる時間解像度の拡大プログラムであって、
コンピュータを請求項5乃至8のいずれか1項に記載の各手段として機能させることを特徴とする時間解像度の拡大プログラム。 - 請求項9記載の時間解像度の拡大プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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