JP5303399B2 - 動画像ビット深度削減装置及びプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本発明による一実施例の動画像ビット深度削減装置の概略図である。本実施例の動画像ビット深度削減装置1は、所定のビット深度(例えば、10ビットの量子化深度)の動画像フレーム列F(x,y,t−1),F(x,y,t),F(x,y,t+1)のコンポーネント信号を順次入力して、該コンポーネント信号における輝度信号及び/又は色差信号の各ビット深度を削減するための装置である。
まず、所定のビット深度(例えば、10ビット深度)の動画像フレーム列F(x,y,t−1),F(x,y,t),F(x,y,t+1)がフレームメモリ(図示せず)に格納されており、動画像ビット深度削減装置1によって順次読み出されるものとする(ステップS1)。また、動画像ビット深度削減装置1に入力される動画像フレーム列F(x,y,t−1),F(x,y,t),F(x,y,t+1)の輝度信号がモニタガンマ補正用のガンマ補正処理が施されている場合を想定する。例えば、輝度逆ガンマ補正処理2−1,2−2,2−3は、テレビ系におけるカメラ撮像にかかる表示装置(CRT)の特性によるガンマ補正(例えば、ガンマ値=2.2)を前処理としての逆ガンマ補正(例えば、ガンマ値=0.45)により取り除く処理を行う。
人間が画像を見るときに高視力である領域は、中心視野であるわずか数度の範囲のみである。周辺視野の部分は、動きの視覚力は高いが、視力は低い。眼球は画面を見る際、細かくサッカード(saccade)して画面全体をくまなく探索する。例えば、表示装置11内の画面内で飛行機11aが移動する様子を視覚者12が追随する場合など(図6(a)参照)、視覚者12は、動物体の飛行機11aが存在する場合に、その動き速度に応じてスムーズパシュート(smooth pursuit)やサッカード(saccade)運動によりこの動物体を追随視する(図6(b)参照)。また、図7に、視覚者12の中心視野における視力と視覚者12の周辺視力について例示する。このように、人間が画像を見るときに高視力である領域は、中心視野であるわずか数度の範囲のみであることが知られている(例えば、大山 正・今井省吾・和氣典二・菊地 正編、“新編 感覚・知覚心理学ハンドブック Part 2”、誠信書房、2007年9月15日発行、pp.918−921参照)。
1a 注視領域抽出部
1b 注視外領域決定部
2−1,2−2,2−3 輝度逆ガンマ補正処理部
3 動きベクトル検出処理部
4 動きベクトルクラスタリング処理部
5 輝度注視領域検出処理部
6 動領域検出処理部
7 選択スイッチ
8 注視外領域決定部
9 信号ビット削減部
10 輝度ガンマ補正処理部
11 表示装置
11b 画像フレーム内の太陽
11c 画像フレーム内の人物
11d 画像フレーム内の背景
Claims (6)
- 所定のビット深度の動画像フレーム列のコンポーネント信号を順次入力して、該コンポーネント信号における輝度信号及び/又は色差信号の各ビット深度を削減する動画像ビット深度削減装置であって、
予め規定した視覚特性に基づいて注視される領域を、或る画像フレームにおける注視領域として抽出する注視領域抽出手段と、
前記画像フレームにて抽出した注視領域から注視外領域を決定する注視外領域決定手段と、
前記画像フレームにおける注視外領域における輝度信号及び/又は色差信号の各ビット深度を、前記所定のビット深度よりも低くなるようにそれぞれ規定されたビット数分だけ削減し、前記画像フレームの画像のダイナミックレンジが所定値未満である場合には、更に前記画像フレームの注視領域における輝度信号及び/又は色差信号の各ビット深度を、前記所定のビット深度よりも低くなるようにそれぞれ規定されたビット数分だけ削減する信号ビット削減手段と、を備え、
前記注視領域抽出手段は、
前記画像フレームにおける動きベクトルを所定数のクラスタ数となるようにクラスタリングを施して、クラスタ中心の大きさが最も大きいクラスタであって、且つ各クラスタに属する動きベクトル数が最も大きいクラスタに属する動きベクトルの画素ブロックからなる領域を注視領域として抽出する第1注視領域抽出手段、
前記画像フレームにおける時間軸方向の1次元1階ウェーブレット分解によって、動領域となる画素からなる領域を注視領域として抽出する第2注視領域抽出手段、及び
前記画像フレームにおける画面内の輝度分布又は前記所定のビット深度の輝度値についての所定数のクラスタ数となるようにクラスタリングを施して、最も輝度値が小さいクラスタに属する画素からなる領域以外の領域を注視領域として抽出する第3注視領域抽出手段を備えることを特徴とする動画像ビット深度削減装置。 - 前記注視外領域決定手段は、
前記第1注視領域抽出手段、前記第2注視領域抽出手段、及び前記第3注視領域抽出手段のうちの2つ以上から得られた注視領域の重複領域を処理対象の注視領域として決定するとともに、決定した注視領域以外の領域を前記注視外領域として決定することを特徴とする、請求項1に記載の動画像ビット深度削減装置。 - 前記信号ビット削減手段は、
前記画像フレームにおける注視外領域における輝度信号及び/又は色差信号の各ビット深度を、前記所定のビット深度よりも低くなるようにそれぞれ規定されたビット数分だけ削減するとともに、前記画像フレームにおけるビット深度の削減した画素位置を示す1ビットプレーンを生成することを特徴とする、請求項1又は2に記載の動画像ビット深度削減装置。 - 前記信号ビット削減手段は、輝度信号のビット深度の削減量を決定する際に、抽出された注視領域内の平均輝度と、決定された注視外領域内の平均輝度とをそれぞれ算出し、算出した注視領域の平均輝度が注視外領域の平均輝度よりも低い場合は、注視領域の平均輝度が注視外領域の平均輝度よりも高い場合よりもビット深度の削減量を大きくするように、削減するビット数を決定することを特徴とする、請求項3に記載の動画像ビット深度削減装置。
- 前記信号ビット削減手段は、色差信号のビット深度の削減量を決定する際に、U信号のビット深度の削減量をV信号のビット深度の削減量よりも大きくするように、削減するビット数を決定することを特徴とする、請求項3又は4に記載の動画像ビット深度削減装置。
- 所定のビット深度の動画像フレーム列のコンポーネント信号を順次入力して、該コンポーネント信号における輝度信号及び/又は色差信号の各ビット深度を削減する動画像ビット深度削減装置として構成するコンピュータに、
予め規定した視覚特性に基づいて注視される領域を、或る画像フレームにおける注視領域として抽出するステップと、
前記画像フレームにて抽出した注視領域から注視外領域を決定するステップと、
前記画像フレームにおける注視外領域における輝度信号及び/又は色差信号の各ビット深度を、前記所定のビット深度よりも低くなるようにそれぞれ規定されたビット数分だけ削減し、前記画像フレームの画像のダイナミックレンジが所定値未満である場合には、更に前記画像フレームの注視領域における輝度信号及び/又は色差信号の各ビット深度を、前記所定のビット深度よりも低くなるようにそれぞれ規定されたビット数分だけ削減するステップと、
を実行させるためのプログラムであって、
前記抽出するステップは、
前記画像フレームにおける動きベクトルを所定数のクラスタ数となるようにクラスタリングを施して、クラスタ中心の大きさが最も大きいクラスタであって、且つ各クラスタに属する動きベクトル数が最も大きいクラスタに属する動きベクトルの画素ブロックからなる領域を注視領域として抽出するステップ、
前記画像フレームにおける時間軸方向の1次元1階ウェーブレット分解によって、動領域となる画素からなる領域を注視領域として抽出するステップ、及び
前記画像フレームにおける画面内の輝度分布又は前記所定のビット深度の輝度値についての所定数のクラスタ数となるようにクラスタリングを施して、最も輝度値が小さいクラスタに属する画素からなる領域以外の領域を注視領域として抽出するステップを有するプログラム。
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