JP6980137B2 - マルチセグメントリサンプリングを使用した関心領域高速符号化 - Google Patents
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Description
リサンプリングを使用して、ROIの詳細を損失することなく、入力画像の解像度を低減させる新たなROI符号化実施方法が提供される。解像度が低減すると、圧縮されたビットストリームを生成する符号化プロセスは高速化する。圧縮されたビットストリームを復号化した後に、別のリサンプリングプロセスが実行され、画像は元の解像度に再構築される。提案される方法は、符号化を実行するのに必要な時間を短縮しながら、ROI符号化を達成する。
上記のように、現在のROI符号化技法は、ビットレートを低下させるが、処理されるピクセル数を削減しない。ダウンサンプリングとも称される画像内のピクセル数の削減は、通常、目に見える品質低下をもたらす。品質低下の量は、ダウンサンプリングの程度による。この品質低下は、ダウンサンプリングされた画像をアップサンプリングで元のサイズに戻しても、回復できない。本開示の態様は、リサンプリングのこの特性を利用して、ROIの外側の画質を低減させる。同様に、ROIの詳細を保持するために、リサンプリングの量は最小限に抑える必要がある。提案される方法は、画像の様々なセグメントで選択的にリサンプリングを利用して、ROI符号化の特性を再現する。画像の様々なセグメントで異なる程度のリサンプリングを利用するこの選択的リサンプリング方法は、マルチセグメントリサンプリングと称される。
x0=w0−l0−r0
y0=h0−t0−b0
Rw=w0/w1
Rh=h0/h1
Rx=x0/x1=1
Ry=y0/y1=1
Rx<Rw
Ry<Rh
l1+r1=w1−x1
l1/r1=l0/r0
図6に示されるような符号化プロセスは、最初に、前述のダウンサンプリング動作から始まる。システムは、予測アルゴリズム、視線追跡装置、または他のこのような方法またはデバイスを使用して、ROIパラメータ612を決定する。ROIパラメータ612は、デジタル画像613の集合と共に使用され、マルチセグメントダウンサンプリング動作614が行われる。ROIパラメータは、保存され符号化608され、あるいは符号化された画像611に含まれる。デジタル画像の集合内の各フレームまたは画像は、独自のROIパラメータを有し得、その上、ROIパラメータは、フレームごとまたは画像ごとに変化し得ることを理解されたい。同様に、いくつかの実施形態では、デジタル画像の集合は、限定ではないが、静止画像であり得る。
JH=D+λ・R
NBS=BR/(FR・NSF)
図7は、本開示の態様と共に使用され得る、ROIパラメータを有するダウンサンプリングされたストリーミングデータ701の復号化のための方法700の可能なプロセスフローの例を示す。この特定の例は、例えばAVC(H.264)規格を使用する映像復号化のプロセスフローを示す。符号化されたストリーミングデータ701は、最初にバッファに格納され得る。符号化されたストリーミングデータ701(例えば映像データビットストリーム)が、ネットワーク、例えばインターネットを介して転送される場合、データ701は最初に、702で示されるネットワーク抽出層(NAL)復号化と称されるプロセスを受け得る。ネットワーク抽出層(NAL)は、H.264/AVC及びHEVC映像符号化規格などのストリーミングデータ規格の一部である。NALの主な目的は、「会話型」(例えばビデオ電話)及び「非会話型」(ストレージ、ブロードキャスト、またはストリーミング)アプリケーションのために、「ネットワークフレンドリー」なストリーミングデータの表現を提供することである。NAL復号化は、データ701から、データ送信を支援するために追加された情報を取り除き得る。「ネットワークラッパー」と称されるこのような情報は、データ701を映像データとして識別し得る、あるいはビットストリームの開始もしくは終了、データ整列のためのビット、及び/または映像データ自体に関するメタデータを示し得る。
視線追跡としても知られている眼追跡には、多数の技法が存在する。視線追跡及び選択的レンダリング圧縮の技法は、公開出願第2017/0285736号に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれるものとする。これらの技法のうちのいくつかは、ユーザの眼の瞳孔の向きから、ユーザの視線方向を特定する。いくつかの既知の視線追跡技法は、1つ以上の光源から光を放射することにより眼を照らして、放射された光の角膜からの反射をセンサにより検出することを含む。通常、これは、赤外領域内の不可視光源を使用して、照明された眼の画像データ(例えば画像または映像)を赤外線感知カメラにより取り込むことで達成される。次に、画像処理アルゴリズムを使用して画像データを分析し、視線方向が特定される。
図9は、本開示の様々な態様をさらに説明するための例示的なシステム900を示す。システム900は、眼追跡表示システム901に接続されたコンピューティングデバイス960を含み得る。眼追跡表示デバイス901は、本開示の態様に従って視線追跡及び/または眼追跡の較正を行うために、ローカルプロセッサ903と、ローカルメモリ917と、周知のサポート回路905と、ネットワークインターフェース916と、眼追跡デバイス902と、表示デバイス904とを備える。表示デバイス904は、陰極線管(CRT)、フラットパネルスクリーン、タッチスクリーン、またはテキスト、数字、グラフィックシンボル、もしくは他の視覚的オブジェクトを表示する他のデバイスの形態であり得る。ローカルプロセッサ903は、例えばシングルコア、デュアルコア、クアッドコア、マルチコア、プロセッサ-コプロセッサ、及びセルプロセッサなどの周知のアーキテクチャに従って構成され得る。眼追跡表示システム901はまた、1つ以上のメモリユニット917(例えばランダムアクセスメモリ(RAM)、動的ランダムアクセスメモリ(DRAM)、及び読み出し専用メモリ(ROM)など)を含み得る。
Claims (18)
- 映像符号化の方法であって、
a)デジタル画像内の関心領域(ROI)の1つ以上のパラメータを特定することであって、前記1つ以上のパラメータは、前記ROIのサイズ、位置、及び形状に関連する、前記特定することと、
b)前記デジタル画像よりもピクセル数の少ないダウンサンプリングされた画像を生成するために、入力画像に対しマルチセグメントダウンサンプリングを実行することであって、前記デジタル画像に対して実行される前記マルチセグメントダウンサンプリングは、前記関心領域の外側の前記デジタル画像の一部とは異なるサンプル密度を前記ROIに使用し、前記マルチセグメントダウンサンプリングは、前記ROIからの距離が増加するにつれ前記サンプル密度が次第にまばらとなる二次関数を使用して実行される、前記実行することと、
c)符号化画像データを生成するために、前記ダウンサンプリングされた画像を符号化することと、
d)組み合わされたデータを生成するために、前記符号化画像データと前記1つ以上のパラメータとを組み合わせることと、
e)前記組み合わされたデータを送信または格納することと、
を含む、方法。 - 前記デジタル画像に対して実行される前記マルチセグメントダウンサンプリングは、前記関心領域の外側の前記デジタル画像の一部よりも高いサンプル密度を前記ROIに使用する、請求項1に記載の方法。
- 前記ROIの前記サンプル密度は、前記デジタル画像の前記サンプル密度である、請求項2に記載の方法。
- 前記1つ以上のパラメータは、矩形画像の各端からROI境界までのオフセットを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ROIは矩形である、請求項1に記載の方法。
- 前記ROIは略円形である、請求項1に記載の方法。
- 前記ROIの前記1つ以上のパラメータは、前記デジタル画像の端からの前記ROIのオフセットを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ROIの前記1つ以上のパラメータは、前記デジタル画像の左端、右端、上端、及び下端からの前記ROIのオフセットを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記デジタル画像に対して実行される前記マルチセグメントダウンサンプリングは、前記関心領域の外側の前記デジタル画像の一部よりも低いサンプル密度を前記ROIに使用する、請求項1に記載の方法。
- 前記マルチセグメントダウンサンプリングは、前記ROIの外側で非直線的に実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記ROIの前記1つ以上のパラメータは、視線追跡データから特定される、請求項1に記載の方法。
- 前記ROIの前記1つ以上のパラメータは、関心領域予測アルゴリズムから特定される、請求項1に記載の方法。
- 複数のROIが存在する、請求項1に記載の方法。
- 前記ROIの前記1つ以上のパラメータは、前記パラメータが指すROIを指定するために識別子を前記パラメータに含む、請求項13に記載の方法。
- a)はさらに、前記ROIの前記1つ以上のパラメータを閾値と比較することを含み、前記ROIの前記1つ以上のパラメータが前記閾値を満たさないとき、b)は、前記マルチセグメントダウンサンプリング動作を現行の出力解像度で終了することを含み、c)は、前記マルチセグメントダウンサンプリングされたデジタル画像のより高いまたはより低い解像度版を符号化することを含む、請求項1に記載の方法。
- 映像復号化の方法であって、
a)デジタル画像の復号化画像データを生成するために、符号化画像データを復号化することと、
b)前記デジタル画像を1つ以上のパラメータを使用して前記デジタル画像より多くのピクセルを有するアップサンプリングされた画像に変換するために、前記復号化画像データに対してマルチセグメントアップサンプリングを実行することであって、前記1つ以上のパラメータは、前記アップサンプリングされた画像に対する関心領域(ROI)の位置、サイズ、及び形状に関連し、前記デジタル画像に対して実行される前記マルチセグメントアップサンプリングは、前記関心領域の外側の前記デジタル画像の一部とは異なるサンプル密度を前記ROIに使用し、前記マルチセグメントアップサンプリングは、前記ROIへの距離が増加するにつれ前記サンプル密度が次第に高くなる平方根関数を使用して実行される、前記実行することと、
c)前記アップサンプリングされた画像を表示または格納することと、
を含む、方法。 - 前記デジタル画像に対して実行される前記マルチセグメントアップサンプリングは、前記関心領域の外側の前記デジタル画像の一部よりも低いサンプル密度を前記ROIに使用する、請求項16に記載の方法。
- 前記マルチセグメントアップサンプリングは、前記ROIの外側で非直線的に実行される、請求項16に記載の方法。
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