JP6611256B2 - Video filtering method, video filtering device, and video filtering program - Google Patents
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Description
本発明は、映像フィルタリング方法、映像フィルタリング装置及び映像フィルタリングプログラムに関する。 The present invention relates to a video filtering method, a video filtering device, and a video filtering program.
昨今の半導体技術の進歩を受け、映像撮像機器の映像取得速度が大きく向上している。現状、高速度カメラにより取得された高フレームレート映像の用途は、映像再生時の高画質化と映像解析の高精度化に分類される。前者は、視覚系で検知可能(ディスプレイで表示可能)なフレームレートの上限に迫ることを目的としており、高フレームレート化により滑らかな動きを表現することを目的とする。このため、ディスプレイでのリアルタイム再生を前提としている。 With recent advances in semiconductor technology, the video acquisition speed of video imaging equipment has greatly improved. Currently, the use of high frame rate video acquired by a high-speed camera is classified into high image quality during video playback and high accuracy of video analysis. The former aims to approach the upper limit of the frame rate that can be detected by the visual system (can be displayed on the display), and aims to express smooth movement by increasing the frame rate. For this reason, real-time playback on the display is assumed.
後者は、視覚の検知限を越えた高フレームレート映像を用いることにより、映像解析の高精度化を行うことを目的としている。スロー再生による高速移動物体(スポーツ映像、FA・検査、自動車等)の解析は代表的な応用例である。これは、映像の入力・出力システムのフレームレートの上限は非対称であることによる。現在、撮像系としては、10000[frame/sec(fps)]を超える高フレームレート映像を取得可能な高速度カメラが利用可能である。 The latter aims to improve the accuracy of video analysis by using a high frame rate video that exceeds the visual detection limit. Analysis of high-speed moving objects (sport images, FA / inspection, automobiles, etc.) by slow reproduction is a typical application example. This is because the upper limit of the frame rate of the video input / output system is asymmetric. Currently, a high-speed camera capable of acquiring a high frame rate video exceeding 10,000 [frame / sec (fps)] is available as an imaging system.
一方、現行のディスプレイの上限は120−240[frame/sec]である。このため、こうした高速度カメラで撮影された映像は、スロー再生用途で用いられる。 On the other hand, the upper limit of the current display is 120-240 [frame / sec]. For this reason, the video image | photographed with such a high-speed camera is used for a slow reproduction use.
なお、先行技術として、毎秒30フレームまたは毎秒60フィールドで撮影された動画像を、動きに不自然さを感じさせない毎秒48フレームの動画像に変換する技術が知られている。これは、毎秒30フレームのプログレッシブ画像のフレームの一部を2回連続することにより、動きに不自然さを感じさせない毎秒48フレームの画像を生成するものである。または、毎秒60フィールドのインタレース画像を毎秒60フレームのプログレッシブ画像に変換し、フレームの1部を抜かすことにより、動きに不自然さを感じさせない毎秒48フレームの画像を生成するものである(例えば、特許文献1参照)。 As a prior art, there is known a technique for converting a moving image shot at 30 frames per second or 60 fields per second into a moving image of 48 frames per second that does not feel unnatural motion. In this method, a part of a frame of a progressive image of 30 frames per second is continuously generated twice, thereby generating an image of 48 frames per second that does not feel unnatural motion. Alternatively, an interlaced image of 60 fields per second is converted into a progressive image of 60 frames per second, and a part of the frame is extracted, thereby generating an image of 48 frames per second that does not feel unnatural motion (for example, , See Patent Document 1).
ところで、視覚の検知限を越えた高フレームレート映像を用いることにより、映像符号化に対して親和性の高いリアルタイム再生用の映像信号を生成できる可能性がある。こうした高フレームレート映像には、時間方向に高密度でサンプリングされたフレーム群を含んでおり、撮影対象の時間軸方向の情報が高い時間分解能で取得されている。そこで、高密度時間サンプリングされたフレーム群(例:1000Hz)を用いて、リアルタイム再生用途の映像(例:30Hz)を生成すれば、高い時間分解能で映像の生成を制御可能となる。 By the way, there is a possibility that a video signal for real-time reproduction having high affinity for video coding can be generated by using a high frame rate video exceeding the visual detection limit. Such a high frame rate video includes a group of frames sampled at a high density in the time direction, and information on the time axis direction of the imaging target is acquired with a high time resolution. Thus, if a video group (for example, 30 Hz) for real-time reproduction is generated using a frame group (for example, 1000 Hz) sampled at high density time, the generation of the video can be controlled with high temporal resolution.
しかし、発生符号量の低減を目的とした映像符号化の前処理に関する従来手法は、再生フレームレートで映像を取得することが前提となっていた。このため、再生フレームレートより高い時間分解能でフレームをサンプリングすることは、対象外であった。 However, the conventional method relating to the pre-processing of video encoding for the purpose of reducing the amount of generated code has been based on the premise that video is acquired at a playback frame rate. For this reason, sampling a frame with a temporal resolution higher than the playback frame rate is out of scope.
単純なフレーム間引き処理では、時間方向のエイリアシングに起因する画質劣化が問題となる。こうした問題を回避するためには、時間軸方向の帯域制限フィルタリングが必要である。一方、動き補償フレーム間予測を用いた符号化器の場合、時間方向のエイリアシングの低減は、予測誤差の低減とは直接的には結びつかない。あわせて、高密度にサンプルされたフレームを十分に活用しきれておらず、時間フィルタとしての自由度が制約されていた。 In simple frame thinning processing, image quality degradation due to temporal aliasing becomes a problem. In order to avoid such a problem, band limiting filtering in the time axis direction is necessary. On the other hand, in the case of an encoder using motion compensated interframe prediction, reduction of temporal aliasing is not directly linked to reduction of prediction error. In addition, the frame sampled with high density was not fully utilized, and the degree of freedom as a time filter was limited.
従来の30fps,60fpsのフレームレートの映像の場合、フィルタリングのための十分なサンプル(即ち、フレーム)が確保できないため、フィルタの特性を高精度に近似することが困難であった。例えば、60fpsの映像信号をフィルタリングして30fpsの映像信号を生成する場合、フィルタリングの対象フレームに重複を許さない条件下では、フィルタリングの対象となるフレームは2フレームに限定される。一方、高フレームレート映像の場合、フィルタ設計の自由度は拡張される。例えば、1000fpsの映像信号をフィルタリングして、62.5fpsの映像信号を生成する場合、フィルタリングの対象フレームに重複を許さない条件下であっても、16フレームをフィルタリングの対象とすることができる。 In the case of a conventional video with a frame rate of 30 fps or 60 fps, it is difficult to approximate the characteristics of the filter with high accuracy because sufficient samples (that is, frames) for filtering cannot be secured. For example, when a 30 fps video signal is generated by filtering a 60 fps video signal, the number of frames to be filtered is limited to 2 frames under conditions that do not allow duplication of the filtering target frames. On the other hand, in the case of high frame rate video, the degree of freedom in filter design is expanded. For example, when a 62.5 fps video signal is generated by filtering a 1000 fps video signal, 16 frames can be the filtering target even under conditions that do not allow duplication of the filtering target frame.
すなわち、高フレームレート映像を入力してフィルタリングにより低フレームレート映像を得る場合、フィルタリング設計の自由度が高まる。従って、この自由度の高さを利用することで、符号化効率向上を実現できる可能性があることから、時間方向フィルタに関して、符号化効率の観点から最適化の余地があることになる。 That is, when a high frame rate video is input and a low frame rate video is obtained by filtering, the degree of freedom in filtering design is increased. Therefore, there is a possibility that the coding efficiency can be improved by using this high degree of freedom, and thus there is room for optimization with respect to the time direction filter from the viewpoint of coding efficiency.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、時間フィルタリングの適性を保持した上で、演算量を低減することが可能になる映像フィルタリング方法、映像フィルタリング装置及び映像フィルタリングプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a video filtering method, a video filtering device, and a video filtering program that can reduce the amount of computation while maintaining the suitability of temporal filtering. For the purpose.
本発明の一態様は、入力された映像信号に対して、動き補償予測を使用した映像符号化に基づき、時間方向のフィルタリングを行い、低フレームレート映像信号を生成する映像フィルタリング装置が行う映像フィルタリング方法であって、フィルタ係数の集合の中からフィルタ係数を選択する際に、選択した全てのフレームに対して符号化効率の評価尺度を最小化する参照フレームを生成するフレーム生成ステップと、前記評価尺度の最小値を算出する最小値算出ステップと、再度フィルタ係数を選択する際に、前記評価尺度の最小値をフレーム選択における前記評価尺度の累積値の計算に用いることで、全フレームに対して前記評価尺度の総和を最小化するフィルタ係数を選択するフィルタ係数選択ステップと、選択対象となる前記フィルタ係数を動的に更新し、更新した前記フィルタ係数を用いて、収束条件を満たすまで前記フィルタ係数を選択する処理を反復する反復ステップとを有する映像フィルタリング方法である。 According to one embodiment of the present invention, video filtering performed by a video filtering device that performs temporal filtering on an input video signal based on video coding using motion compensated prediction to generate a low frame rate video signal A method for generating a reference frame that minimizes an evaluation measure of coding efficiency for all selected frames when selecting a filter coefficient from a set of filter coefficients, and the evaluation A minimum value calculating step for calculating a minimum value of the scale, and when the filter coefficient is selected again, the minimum value of the evaluation scale is used for calculation of a cumulative value of the evaluation scale in the frame selection; A filter coefficient selecting step for selecting a filter coefficient that minimizes the sum of the evaluation scales, and the filter to be selected Coefficients dynamically updates, using the updated the filter coefficients, a video filtering method and a repeating step of repeating the process of selecting the filter coefficients to converge condition is satisfied.
本発明の一態様は、前記映像フィルタリング方法であって、前記参照フレームの累積コストの差が前記フィルタ係数の更新前後で所定の閾値以下の場合に、前記参照フレームを用いた場合の符号化対象フレームに対する累積コストを、更新前の前記フィルタ係数を用いた場合の前記累積コストを参照することにより取得する。 One aspect of the present invention is the video filtering method, wherein the reference frame is used when the difference in accumulated cost of the reference frame is equal to or less than a predetermined threshold before and after the update of the filter coefficient. The accumulated cost for the frame is obtained by referring to the accumulated cost when the filter coefficient before update is used.
本発明の一態様は、入力された映像信号に対して、動き補償予測を使用した映像符号化に基づき、時間方向のフィルタリングを行い、低フレームレート映像信号を生成する映像フィルタリング装置であって、フィルタ係数の集合の中からフィルタ係数を選択する際に、選択した全てのフレームに対して符号化効率の評価尺度を最小化する参照フレームを生成するフレーム生成部と、前記評価尺度の最小値を算出する最小値算出ステップと、再度フィルタ係数を選択する際に、前記評価尺度の最小値をフレーム選択における前記評価尺度の累積値の計算に用いることで、全フレームに対して前記評価尺度の総和を最小化するフィルタ係数を選択するフィルタ係数選択部と、選択対象となる前記フィルタ係数を動的に更新し、更新した前記フィルタ係数を用いて、収束条件を満たすまで前記フィルタ係数を選択する処理を反復する反復部とを有する映像フィルタリング装置である。 One aspect of the present invention is a video filtering device that performs filtering in a time direction on an input video signal based on video coding using motion compensated prediction to generate a low frame rate video signal, When selecting a filter coefficient from the set of filter coefficients, a frame generation unit that generates a reference frame that minimizes an evaluation measure of coding efficiency for all selected frames, and a minimum value of the evaluation measure When calculating the minimum value to be calculated and selecting the filter coefficient again, the minimum value of the evaluation scale is used for calculation of the cumulative value of the evaluation scale in frame selection, so that the sum of the evaluation scales for all frames is obtained. A filter coefficient selection unit that selects a filter coefficient that minimizes the filter coefficient, and dynamically updates the filter coefficient to be selected, and updates the filter Using the coefficients, a video filtering device having a repeating unit repeating the process of selecting the filter coefficients to converge condition is satisfied.
本発明の一態様は、コンピュータに、前記映像フィルタリング方法を実行させるための映像フィルタリングプログラムである。 One aspect of the present invention is a video filtering program for causing a computer to execute the video filtering method.
本発明によれば、映像符号化処理における時間フィルタを用いて、低フレームレート映像信号を生成するフィルタリングを行う際に、時間フィルタリングの適性を保持した上で、演算量を低減することが可能になるという効果が得られる。 According to the present invention, when performing filtering to generate a low frame rate video signal using a temporal filter in video encoding processing, it is possible to reduce the amount of computation while maintaining the suitability of temporal filtering. The effect of becoming is obtained.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による映像フィルタリング装置を説明する。はじめに、高い時間解像度で映像が取得できた前提のもと、同映像を用いて符号化に適した映像を生成するための時間フィルタ設定処理について説明する。なお、以下では表記の簡略化のため、各フレームを一次元信号として表す。 Hereinafter, a video filtering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a time filter setting process for generating a video suitable for encoding using the video on the premise that the video can be acquired with a high temporal resolution will be described. In the following, each frame is represented as a one-dimensional signal for the sake of simplicity.
(2Δ+1)タップの時間フィルタにより生成された第iフレームを次式で表す。
f(x,t)(x=0,・・・,X−1)は第tフレームの位置xにおける画素値である。wi[j]は参照フレームに対するフィルタ係数であり、次式の関係を満足する。
また、wiはフィルタ係数を要素とするベクトルwi=(wi[−Δ],・・・,wi[Δ])であり、係数ベクトルと呼ぶ。Mは時間フィルタにより生成される映像のフレームレートを決定するパラメータであり、式(1)の場合、時間フィルタの出力する映像のフレームレートは1/Mδtである。 Further, wi is a vector wi = (wi [−Δ],..., Wi [Δ]) having filter coefficients as elements, and is called a coefficient vector. M is a parameter for determining the frame rate of the video generated by the temporal filter. In the case of Equation (1), the frame rate of the video output by the temporal filter is 1 / Mδt.
なお、本実施形態では2Δ+1≦Mを前提とする。式(1)の特殊形として、フィルタ係数を一定値w[i]=1/(2Δ+1)とするフィルタを平均フィルタと呼ぶ。平均フィルタにより出力される第iフレームは次式となる。
係数ベクトルとして選択する候補ベクトル(以後、係数候補ベクトルと呼ぶ)として、N種類の係数候補ベクトルγn=(γn[−Δ],・・・,γn[Δ]),(n=0,・・・,N−1)とする。このN種類の係数候補ベクトルの中から、符号化フレームを生成するために最適な係数候補ベクトルを選択する。以下では、係数候補ベクトルの集合を辞書と呼び、表記を簡略する為に、N種類の係数候補ベクトルからなる辞書をΓN=(γ0,・・・,γN−1)として表すこととする。 As candidate vectors to be selected as coefficient vectors (hereinafter referred to as coefficient candidate vectors), N types of coefficient candidate vectors γn = (γn [−Δ],..., Γn [Δ]), (n = 0,. ., N-1). From the N types of coefficient candidate vectors, an optimum coefficient candidate vector for generating an encoded frame is selected. Hereinafter, a set of coefficient candidate vectors is referred to as a dictionary, and in order to simplify the notation, a dictionary composed of N types of coefficient candidate vectors is represented as ΓN = (γ0,..., ΓN−1).
[フィルタ係数の最適化規準]
時間フィルタ設計における最適化規範として、時間フィルタにより生成されたフレームに対する発生符号量を用いる。同発生符号量は、動き補償予測(MC予測)を伴う可逆符号化器による得られるものとする。X画素からなるフレームをK分割して、分割区間毎に動き補償フレーム間予測を行う場合を考える。フレーム^f(x,iMδt,wi)(^は、後に続く文字の上に付く、以下同様)をサイズX/Kの区間B[k](k= 0,1,・・・,K−1)に分割し、フレーム^f(x,(i−1)Mδt,wi−1)を参照フレームとして、各区間B[k](k=0,1,・・・,K−1)に対して動き補償(変位量di=(di[0],・・・,di[K−1])を行った場合、そのフレーム内の動き補償フレーム間予測誤差(以下、単に予測誤差と略記)は次のように表現できる。
As an optimization criterion in the temporal filter design, the generated code amount for the frame generated by the temporal filter is used. The generated code amount is assumed to be obtained by a lossless encoder with motion compensation prediction (MC prediction). Consider a case where a frame consisting of X pixels is divided into K and motion compensation interframe prediction is performed for each divided section. Frame {circumflex over (f)} (x, iMδt, wi) ({circumflex over (文字)}] is a section B [k] of size X / K (k = 0, 1,..., K−1) ) And a frame ^ f (x, (i−1) Mδt, wi−1) as a reference frame, for each section B [k] (k = 0, 1,..., K−1) Thus, when motion compensation (displacement amount di = (di [0],..., Di [K−1]) is performed, a motion compensation inter-frame prediction error within the frame (hereinafter simply abbreviated as prediction error) is It can be expressed as follows.
この動き補償フレーム間予測誤差を符号化対象とする符号化器の発生符号量を以下のように表す。
ここで、Re(ei(0,wi,wi−1),・・・,ei(X−1,wi,wi−11))は動き補償フレーム間予測誤差に対する符号量、Rd(di[0],・・・,di[K−1])は推定変位量di[0],・・・,di[K−1]に対する符号量、Rhは符号化器が生成するヘッダー情報の符号量である。 Here, Re (ei (0, wi, wi-1),..., Ei (X-1, wi, wi-11)) is a code amount for a motion compensation interframe prediction error, and Rd (di [0]). ,..., Di [K-1]) are code amounts for the estimated displacements di [0],..., Di [K-1], and Rh is a code amount of header information generated by the encoder. .
前述の通り、可逆符号化器の発生符号量を用いるため、動き補償フレーム間予測誤差は符号化対象フレームおよび参照フレームのみに依存する。従って、式(5)における発生符号量Ψ()は、変位量およびヘッダ情報が定まれば、第iフレームに対するフィルタ係数ベクトルwiおよび第i−1フレームに対するフィルタ係数ベクトルwi−1により定まる。 As described above, since the generated code amount of the lossless encoder is used, the motion compensation inter-frame prediction error depends only on the encoding target frame and the reference frame. Therefore, the generated code amount Ψ () in Expression (5) is determined by the filter coefficient vector wi for the i-th frame and the filter coefficient vector wi−1 for the i−1th frame if the displacement amount and the header information are determined.
[フィルタ係数の最適化]
発生符号量を最小化するフレームを生成するためには、式(5)の発生符号量をコスト関数として最小化問題を解き、次式を満たすJ/M本のフィルタ係数ベクトルを求める必要がある。
In order to generate a frame that minimizes the generated code amount, it is necessary to solve the minimization problem using the generated code amount of Equation (5) as a cost function and obtain J / M filter coefficient vectors satisfying the following equation: .
N種類のフィルタ係数ベクトルを候補ベクトルとする場合、フィルタ係数ベクトルの取り得る組合せはNJ/M通りとなり、最適なフィルタ係数ベクトル選択は、指数オーダの計算量が必要になる。このため、最適な組み合わせ(w* 0,・・・,w* J/M−1)を総当りで探索するのは、計算量の観点から現実的ではない。 When N types of filter coefficient vectors are used as candidate vectors, there are N J / M possible combinations of filter coefficient vectors, and the optimal filter coefficient vector selection requires an exponential order calculation amount. For this reason, it is not realistic from the viewpoint of computational complexity to search for the optimal combination (w * 0 ,..., W * J / M-1 ) brute force.
Ψ[wi,wi−1]がwiおよびwi−1のみに依存することに着目すれば、式(6)は単純マルコフ過程における最適化問題として定式化できる。同最適化問題は動的計画法に基づき、最適解を多項式オーダの計算量で求めることが可能である。以下、動的計画法を用いた解法を示す。まず、wi(i=1,・・・,J/M−1)に対して、次式のSi(wi)を定義する。
Si(wi)は第iステージにおいてwiによりフレームを生成した状態に至る経路において最適なフィルタ係数ベクトルを用いた場合のコストの総和である。ここで、wi を固定した場合、Ψ[wi,wi−1] がwi−1のみに依存することに着目すると、Si(wi)は次式のような漸化式として表せる。
なお、Si−1(wi−1)は、同様の漸化式を用いて算出済みであり、Si(wi)の算出時には参照可能な値としてレジスタに格納済みとする。この場合、式(8)の漸化関係より、Si(wi)の算出には、Ψ[wi,wi−1]+Si−1(wi−1)を最小化する辞書ΓNの候補ベクトルを選択すれば十分である。wiに対する候補ベクトルのインデックスniとすると、各niに対して、式(8)の最小値を与える候補ベクトルのインデックスを^ni−1(ni)として格納し、後段の処理において参照可能にしておく。 Note that S i-1 (w i-1 ) has been calculated using the same recurrence formula, and is stored in the register as a referenceable value when S i (w i ) is calculated. In this case, for the calculation of S i (w i ), the dictionary Γ that minimizes Ψ [w i , w i−1 ] + S i−1 (w i−1 ) is calculated based on the recurrence relation of Equation (8). It is sufficient to select N candidate vectors. Assuming that n i is a candidate vector index for w i, for each n i , the index of the candidate vector that gives the minimum value of equation (8) is stored as ^ n i−1 (n i ). Make it referable.
式(8)の漸化式を再帰的に用いることで、式(6)の最小化問題は次式のように表せる。
このように、式(8)の漸化式を用いる方法であれば、式(6)の最適解(w* 0,・・・,w* J/M−1) は、N2J/M通りの中から最適解を探索する問題に帰着でき、多項式オーダの計算量で算出することが可能である。ΣJ/M−1 i=1Ψ[wi,wi−1]の最小値を求めた後、最適解(w* 0,・・・,w* J/M−1)は以下のバックトラック過程により得られる。式(10)を最小化するwJ/M−1 を次式の通り、w* J/M−1 とおく。
w* J/M−1を表す候補ベクトルのインデックスをnJ/M−1とする。第J/M−1フレームの候補ベクトルのインデックスをnJ/M−1とした場合の第J/M−2 フレームに対する最適な候補ベクトルのインデックスは^nJ/M−2(nJ/M−1)として格納されている。そこで、第J/M−2フレームのフィルタ係数ベクトルをw* J/M−2=γ^nJ/M−2(nJ/M−1)として同定する。以下、同様の参照処理をw* J/M−3 =γ^nJ/M−3(nJ/M−2),・・・,w* 0=γ^n0(n1).として繰り返す。 Let n J / M-1 be the index of the candidate vector representing w * J / M-1 . When the candidate vector index of the J / M-1 frame is n J / M-1 , the optimal candidate vector index for the J / M-2 frame is ^ n J / M-2 (n J / M -1 ). Therefore, the filter coefficient vector of the J / M-2th frame is identified as w * J / M-2 = γ ^ n J / M-2 (n J / M-1 ). Below, the same reference processing w * J / M-3 = γ ^ n J / M-3 (n J / M-2), ···, w * 0 = γ ^ n 0 (n 1). Repeat as.
[フィルタ係数の辞書の更新]
フィルタ係数の辞書は、以下の反復処理により、収束条件を満たすまで更新し、辞書内の候補ベクトルを構成する。
[Update filter coefficient dictionary]
The filter coefficient dictionary is updated by the following iterative process until the convergence condition is satisfied, and candidate vectors in the dictionary are configured.
[フィルタ係数の最適化]のアルゴリズムにより、与えられた辞書を用いてフィルタ係数の最適解を求める。求められた最適解W* i(i=0,・・・,J/M−1)に対して、辞書内の候補ベクトルのヒストグラムh[n](n=0,・・・,N−1)を算出する。ここで、h[n](n=0,・・・,N−1)は、辞書内の候補ベクトルγnが最適解として選択された度数を格納するものとする。 The optimum filter coefficient solution is obtained using the given dictionary by the algorithm of [Filter coefficient optimization]. A histogram h [n] (n = 0,..., N-1) of candidate vectors in the dictionary for the obtained optimal solution W * i (i = 0,..., J / M-1). ) Is calculated. Here, h [n] (n = 0,..., N−1) stores the frequency at which the candidate vector γn in the dictionary is selected as the optimal solution.
上記の辞書内の候補ベクトルの度数に基づき、以下の方針で辞書の更新を行う。最適解として選択された度数の低い候補ベクトルが辞書内に存在する場合、辞書から削除する。具体的には、h[n]≦θlを満たす候補ベクトルは、辞書から削除する。ここで、θlは、外部から与えられる閾値である。 Based on the frequency of the candidate vectors in the dictionary, the dictionary is updated according to the following policy. If a candidate vector with a low frequency selected as the optimal solution exists in the dictionary, it is deleted from the dictionary. Specifically, candidate vectors that satisfy h [n] ≦ θl are deleted from the dictionary. Here, θl is a threshold value given from the outside.
最適解として選択された度数の高いの候補ベクトルが辞書内に存在する場合は、同候補ベクトルに修正を加えたフィルタ係数ベクトルを辞書に追加する。具体的には、h[n]≧θuを満たす候補ベクトルにおいて、ここで、θuは、外部から与えられる閾値である。候補ベクトルの修正は以下の通りである。 When a candidate vector having a high frequency selected as the optimal solution exists in the dictionary, a filter coefficient vector obtained by correcting the candidate vector is added to the dictionary. Specifically, in a candidate vector that satisfies h [n] ≧ θu, θu is a threshold given from the outside. The correction of the candidate vector is as follows.
[候補ベクトルの修正方法]
候補ベクトルγnの要素γn[j](j=−Δ,・・・,Δ−1)における最大値を同定する。
The maximum value in the element γn [j] (j = −Δ,..., Δ−1) of the candidate vector γn is identified.
なお、候補ベクトルの修正方法として、上記方法を例として示したが、上記以外の方法であっても、本発明は利用可能である。 In addition, although the said method was shown as an example as a correction method of a candidate vector, even if it is methods other than the above, this invention can be utilized.
前述の候補ベクトルに対する削除、修正、追加を施して、辞書内の候補ベクトルを更新する。更新後の辞書を用いて、[フィルタ係数の最適化]のアルゴリズムに基づき、最適なフィルタ係数、および同フィルタ係数を用いた場合の発生符号量を求める。具体的には、後述の[辞書更新後のフィルタ係数の最適化]のアルゴリズムを用いる。 The candidate vectors in the dictionary are updated by deleting, modifying, and adding to the candidate vectors. Using the updated dictionary, the optimum filter coefficient and the generated code amount when the filter coefficient is used are obtained based on the algorithm of [Filter coefficient optimization]. Specifically, an algorithm of “optimization of filter coefficient after dictionary update” described later is used.
辞書の更新前後を比較して、最適なフィルタ係数を用いた場合の発生符号量の差が十分小さくなった(所与の閾値以下)時点で、更新を終了する。なお、辞書内の候補ベクトルの本数が、予め定めた上限を超える場合、候補ベクトルの追加は中止し、更新処理を終了する。 Comparing before and after updating the dictionary, the update is terminated when the difference in the generated code amount when the optimum filter coefficient is used becomes sufficiently small (below a given threshold). If the number of candidate vectors in the dictionary exceeds a predetermined upper limit, the addition of candidate vectors is stopped and the update process is terminated.
[辞書更新後のフィルタ係数の最適化]
前述の候補ベクトルの修正により、辞書に新たな候補ベクトルが1本追加され、辞書がN+1本の候補ベクトルから構成されるようになった場合を考える。このとき、更新前の辞書を用いた場合の累積コストSi(wi)(i=0,・・・,J/M−1) は参照可能とする。更新前後の累積コストを区別する為に、以下では、更新前の累積コストをS(k−1) i(wi)(i=0,・・・,J/M−1)、更新後の累積コストをS(k) i(wi)(i=0,・・・,J/M−1)と表記するものとする。
[Optimization of filter coefficients after dictionary update]
Consider a case where one new candidate vector is added to the dictionary as a result of the above-described modification of the candidate vector, and the dictionary is composed of N + 1 candidate vectors. At this time, it is possible to refer to the accumulated cost S i (w i ) (i = 0,..., J / M−1) when the dictionary before update is used. In order to distinguish the accumulated cost before and after the update, the accumulated cost before the update is expressed as S (k−1) i (w i ) (i = 0,..., J / M−1), The accumulated cost is expressed as S (k) i (w i ) (i = 0,..., J / M−1).
wiを特定の候補ベクトルに固定した場合のS(k) i(wi)の漸化式は、式(8)と同様、次式として表せる。
wiを辞書に追加された候補ベクトルに固定した場合は、[フィルタ係数の最適化]と同様の計算となる。一方、wiを更新前の辞書に保持していた候補ベクトルに固定した場合は、以下に示すように冗長な演算を省略するアプローチを取る。 When w i is fixed to the candidate vector added to the dictionary, the calculation is the same as [Optimization of filter coefficient]. On the other hand, when w i is fixed to the candidate vector held in the dictionary before update, an approach that omits redundant operations is taken as described below.
S(k) i−1(wi−1)がS(k−1) i−1(wi−1)に対して更新されたか否かを示すを示す更新フラグを読み込む。この更新フラグは、S(k) i−1(wi−1)を算出した際に、あわせて格納しておくものとする。まず、S(k−1) i(wi)をS(k) i(wi)の初期値として設定する。S(k) i−1(wi−1)がS(k−1) i−1(wi−1)から更新されている場合は、式(12)におけるΨ[wi,wi−1]+S(k) i−1(wi−1)を算出する。 S (k) i-1 ( w i-1) reads the update flag indicating indicating whether or not updated for S (k-1) i- 1 (w i-1). This update flag is stored together when S (k) i-1 (w i-1 ) is calculated. First, S (k−1) i (w i ) is set as an initial value of S (k) i (w i ). When S (k) i-1 (w i-1 ) has been updated from S (k-1) i-1 (w i-1 ), Ψ [w i , w i- in equation (12) 1 ] + S (k) i−1 (w i−1 ) is calculated.
さらに、算出した値S(k) i−1(wi−1)をその時点での暫定最小値と比較し、算出した値が、暫定最小値よりも小さければ、暫定最小値を算出した値で更新する。一方、S(k) i−1(wi−1)がS(k−1) i−1(wi−1)と同一である場合は、上述のΨ[wi,wi−1]+S(k) i−1(wi−1)の算出、暫定最小値との比較処理を省略する。その他の処理は、[フィルタ係数の最適化]と同様の計算となる。 Further, the calculated value S (k) i-1 (w i-1 ) is compared with the provisional minimum value at that time, and if the calculated value is smaller than the provisional minimum value, the value obtained by calculating the provisional minimum value Update with. On the other hand, when S (k) i-1 (w i-1 ) is the same as S (k-1) i-1 (w i-1 ), the above-mentioned Ψ [w i , w i-1 ]. The calculation of + S (k) i-1 (w i-1 ) and the comparison process with the provisional minimum value are omitted. The other processing is the same calculation as [Optimization of filter coefficient].
図1は同実施形態の映像フィルタリング装置の構成を示すブロック図である。この図において、符号1は、原画像を記憶する原画像記憶部である。符号2は、辞書を記憶する辞書記憶部である。符号3は、符号化画像を生成する符号化画像生成部である。符号4は、生成された画像を記憶する生成画像記憶部である。符号5は、参照画像を選択する参照画像選択部である。符号6は、画像の符号化を行う符号化処理部である。符号7は、主観歪量を算出する主観歪量算出部である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the video filtering apparatus of the embodiment. In this figure,
符号8は、最適累積コストを算出する最適累積コスト算出部である。符号9は、算出した累積コストを記憶する累積コスト記憶部である。符号10は、フィルタ係数インデックスを記憶するフィルタ係数インデックス記憶部である。符号11は、最終レベルの判定を行う最終レベル判定部である。符号12は、フィルタ係数を更新するフィルタ係数更新部である。符号13は、フィルタ係数の更新を行うか否かを判定するフィルタ係数更新判定部である。符号14は、収束の判定を行う収束判定部である。符号15は、フィルタ処理を行うフィルタ処理部である。
Reference numeral 8 denotes an optimal cumulative cost calculation unit that calculates the optimal cumulative cost.
次に、図1に示す映像フィルタリング装置の動作を説明する。図2は、図1に示す映像フィルタリング装置の動作を示すフローチャートである。まず、映像フィルタリング装置は外部からフィルタリング対象となる映像データと、フィルタリング後のフレームレートを決定するパラメータMを読み込む(ステップS1)。 Next, the operation of the video filtering apparatus shown in FIG. 1 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the video filtering apparatus shown in FIG. First, the video filtering apparatus reads video data to be filtered from the outside and a parameter M for determining the frame rate after filtering (step S1).
次に、フィルタ係数更新部12は、フィルタリングに用いるフィルタ係数の辞書を読み込む(ステップS2)。続いて、映像フィルタリング装置は、フィルタリング対象となる映像データ、フィルタリング後のフレームレートを決定するパラメータM、フィルタ係数の辞書を入力として読み込み、符号化フレーム毎に最適なフィルタ係数を算出する(ステップS3)。ステップS3の具体的な処理は、後述する。
Next, the filter
次に、フィルタ係数更新部12は、フィルタリング対象となる映像データ、フィルタリング後のフレームレートを決定するパラメータM、フィルタ係数の辞書を入力として読み込み、辞書内の候補ベクトルを更新する(ステップS4)。具体的な更新の処理として、例えば、前述した[フィルタ係数の辞書の更新]のアルゴリズムを用いる。
Next, the filter
次に、映像フィルタリング装置は、更新されたフィルタ係数が無いか否かを判定する(ステップS5)。ステップS4の処理の結果、辞書内に更新された候補ベクトルが無い場合、ステップS7の処理に移り、それ以外の場合、ステップS6の処理に移る。 Next, the video filtering device determines whether or not there is an updated filter coefficient (step S5). As a result of the process of step S4, when there is no updated candidate vector in the dictionary, the process proceeds to step S7, and otherwise, the process proceeds to step S6.
次に、フィルタ係数更新判定部13は、更新前後の辞書を用いた発生符号量の低減率が閾値未満か否かを判定し(ステップS6)、
次に、フィルタ処理部15は、フィルタリング対象となる映像データ、フィルタリング後のフレームレートを決定するパラメータM、フィルタ係数の辞書を入力として読み込み、辞書内のフィルタ係数を用いて、パラメータMで指定されたフレームレートとなるよう映像データを時間方向にフィルタリングし、フィルタリング後の映像データを出力する(ステップS7)。
Next, the
一方、発生符号量の低減率が閾値未満でない場合、辞書記憶部2は、更新されたフィルタ係数を含む候補ベクトルを読み込み、辞書に追加し、更新した辞書を出力し(ステップS8)、ステップS2へ戻って処理を繰り返す。
On the other hand, when the reduction rate of the generated code amount is not less than the threshold, the
次に、図3を参照して、図2に示すステップS3の詳細な動作を説明する。図3は、図2に示すステップS3の詳細な動作を示すフローチャートである。図3に示す処理は、辞書の更新が行われる前の段階で行われる処理である。 Next, the detailed operation of step S3 shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the detailed operation of step S3 shown in FIG. The process shown in FIG. 3 is a process that is performed before the dictionary is updated.
まず、映像フィルタリング装置は、フィルタリング対象となる映像データ、フィルタリング後のフレームレートを決定するパラメータM、フィルタ係数の辞書を読み込む(ステップS11)。続いて、映像フィルタリング装置は、ステップS12からステップS28までの処理を符号化対象フレームを示すインデックスi=0,・・・,J/M−1に対して繰り返す(ステップS12)。
First, the video filtering device reads video data to be filtered, a parameter M for determining a frame rate after filtering, and a dictionary of filter coefficients (step S11). Subsequently, the video filtering apparatus repeats the processing from step S12 to step S28 for the index i = 0,..., J /
次に、映像フィルタリング装置は、ステップS14からステップS27までの処理を符号化対象フレームのフィルタ係数wi∈ΓNに対して繰り返す(ステップS13)。映像フィルタリング装置は、入力映像データを読み込み、フィルタ係数wiを用いて、時間フィルタリング処理を行い、符号化対象フレームを生成する(ステップS14)。映像フィルタリング装置は、ステップS18〜ステップS26までの処理を参照フレームのフィルタ係数wi−1∈ΓNに対して繰り返す(ステップS15)。 Next, the video filtering apparatus repeats the processing from step S14 to step S27 for the filter coefficient w i εΓ N of the encoding target frame (step S13). The video filtering device reads input video data, performs a temporal filtering process using the filter coefficient w i , and generates an encoding target frame (step S14). The video filtering apparatus repeats the processing from step S18 to step S26 for the filter coefficient w i-1 εΓ N of the reference frame (step S15).
次に、フィルタ係数wi−1を用いた場合の第i−1ステージにおける累積コストSi(bswi−1)を読み込む(ステップS18)。続いて、参照画像選択部5は、フィルタ係数wi−1を用いて生成した第i−1ステージでの符号化対象フレームを第iステージでの参照フレームとして読み込む(ステップS19)。 Next, the accumulated cost S i (bsw i−1 ) in the i− 1th stage when the filter coefficient w i−1 is used is read (step S18). Subsequently, the reference image selection unit 5 reads the frame to be encoded at the i−1 stage generated using the filter coefficient w i−1 as the reference frame at the i stage (step S <b> 19).
次に、符号化処理部6は、ステップS14で生成した符号化対象フレーム、ステップS19で読み込んだ参照フレームを入力として読込み、符号化処理を行い、発生符号量Ψ[wi,wi−1]を算出する(ステップS20)。
Next, the
次に、最適累積コスト算出部8は、ステップS20で読み込んだ参照フレームのフィルタ係数を数wi−1とし、符号化対象フレームのフィルタ係数を数wiとした場合の第iステージにおける累積コストをΨ[wi,wi−1]+Si−1(wi−1)として算出する(ステップS21)。 Next, the optimum accumulated cost calculation unit 8 sets the filter coefficient of the reference frame read in step S20 as the number w i−1 and the accumulated cost at the i-th stage when the filter coefficient of the encoding target frame is set as the number w i. Is calculated as ψ [w i , w i-1 ] + S i-1 (w i-1 ) (step S21).
次に、映像フィルタリング装置は、算出した累積コストとSi(wi)の暫定値を比較して、前者が後者よりも小さい場合、ステップS23の処理に移り、そうでない場合、ステップS26の処理に移る(ステップS22)。 Next, the video filtering device compares the calculated accumulated cost with the provisional value of S i (w i ). If the former is smaller than the latter, the video filtering device moves to the process of step S23. (Step S22).
次に、最適累積コスト算出部8は、Si(wi)の暫定値を算出した累積コストにて更新する。ステップS22、ステップS23の処理は、式(8)を実現するための処理である(ステップS23)。 Next, the optimal accumulated cost calculation unit 8 updates the provisional value of S i (w i ) with the calculated accumulated cost. The processes of Step S22 and Step S23 are processes for realizing Expression (8) (Step S23).
次に、フィルタ係数インデックス記憶部10は、フィルタ係数をwiとした場合に、第iステージの累積コストの暫定最小値を与える参照フレームのフィルタ係数の候補ベクトルのインデックスを記憶する(ステップS24)。
Next, the filter coefficient
次に、最適累積コスト算出部8は、第J/M−1ステージにおける累積コストを最小化するフィルタ係数として、式(10)に示すw* J/M−1を算出する(ステップS29)。 Next, the optimal accumulated cost calculation unit 8 calculates w * J / M-1 shown in Expression (10) as a filter coefficient that minimizes the accumulated cost in the J / M-1 stage (step S29).
次に、映像フィルタリング装置は、ステップS31の処理を符号化対象フレームを示すインデックスi=J/M−2,・・・,1に対して繰り返す(ステップS30)。 Next, the video filtering apparatus repeats the process of step S31 for the index i = J / M−2,..., 1 indicating the encoding target frame (step S30).
次に、w* iを表す候補ベクトルのインデックスをniとすると、第iフレームの候補ベクトルのインデックスをniとした場合の第i−1フレームに対する最適な候補ベクトルのインデックスは^ni−1(ni)として格納されている。そこで、最適累積コスト算出部8は、フィルタ係数ををwiを表す候補ベクトルとした場合に、第iステージの最小累積コストを与える参照フレームのフィルタ係数(第i−1フレームのフィルタ係数)をw* i−1=γ^ni−1(ni)として同定する(ステップS31)。 Next, when the index of the candidate vector representing the w * i and n i, the index of the optimal candidate vector for the i-1 frame when the index of the candidate vectors of the i-th frame and the n i is ^ n i- 1 (n i ). Therefore, when the filter coefficient is a candidate vector representing w i , the optimal accumulated cost calculation unit 8 calculates the filter coefficient of the reference frame (filter coefficient of the i−1th frame) that gives the minimum accumulated cost of the i-th stage. w * i-1 = γ ^ n i-1 (n i) is identified as (step S31).
次に、図4を参照して、図2に示すステップS3の詳細な動作の変形例を説明する。図4は、図2に示すステップS3の詳細な動作を示すフローチャートである。図4に示す処理は、更新された辞書を用いる場合に行われる処理である。図4において、図3に示す動作と同じ動作には同じ符号を付与し、その説明を省略する。図4に示す動作が、図3に示す動作と異なる点は、新たにステップS16、S17、S25を追加した点である。ここで、追加した処理についてのみ説明する。その他の処理については、前述した通りである。 Next, a modified example of the detailed operation of step S3 shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the detailed operation of step S3 shown in FIG. The process shown in FIG. 4 is a process performed when an updated dictionary is used. 4, the same operations as those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The operation shown in FIG. 4 is different from the operation shown in FIG. 3 in that steps S16, S17, and S25 are newly added. Here, only the added processing will be described. Other processes are as described above.
最適累積コスト算出部8は、S(k) i−1(wi−1)がS(k−1) i−1(wi−1)に対して更新されたか否かを示すを示す更新フラグを読み込む(ステップS16)。なお、S(k−1) i(wi)をS(k) i(wi)の初期値として設定するものとする。 Optimal cumulative cost calculation unit 8 updates showing the indicating whether S (k) i-1 ( w i-1) is updated for S (k-1) i- 1 (w i-1) A flag is read (step S16). Note that S (k−1) i (w i ) is set as the initial value of S (k) i (w i ).
映像フィルタリング装置は、累積コストの更新フラグがONである場合、ステップS18の処理に移り、それ以外の場合、ステップS26の処理に移る(ステップS17)。 When the cumulative cost update flag is ON, the video filtering apparatus proceeds to the process of step S18, and otherwise, proceeds to the process of step S26 (step S17).
最適累積コスト算出部8は、S(k) i−1(wi−1)がS(k−1) i−1(wi−1)に対して更新された場合、更新フラグをONに設定する(ステップS25)。 The optimum accumulated cost calculation unit 8 sets the update flag to ON when S (k) i-1 (wi -1 ) is updated with respect to S (k-1) i-1 (wi -1 ). Set (step S25).
以上説明したように、高密度にサンプルされた高フレームレート映像信号に対して、時間フィルタにより得られる低フレームレート映像信号を入力とする映像符号化処理において、同低フレームレート映像信号の全フレームの符号化効率を考慮した形で、低フレームレート映像信号を決定する時間フィルタを用いてフィルタリングを行うこことができる。 As described above, in a video encoding process in which a low frame rate video signal obtained by a temporal filter is input to a high frame rate video signal sampled at a high density, all frames of the low frame rate video signal are input. In consideration of the encoding efficiency, filtering can be performed using a time filter that determines a low frame rate video signal.
前述した実施形態における映像フィルタリング装置の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、PLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。 You may make it implement | achieve all or one part of the video filtering apparatus in embodiment mentioned above with a computer. In that case, a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on this recording medium may be read into a computer system and executed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time, like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client in that case may be included and a program held for a certain period of time. Further, the program may be a program for realizing a part of the above-described functions, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system. It may be realized using hardware such as PLD (Programmable Logic Device) or FPGA (Field Programmable Gate Array).
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been described with reference to drawings, the said embodiment is only the illustration of this invention, and it is clear that this invention is not limited to the said embodiment. is there. Therefore, additions, omissions, substitutions, and other modifications of the components may be made without departing from the technical idea and scope of the present invention.
映像符号化処理において、低フレームレート映像信号を決定する時間フィルタを用いてフィルタリングを行うことが不可欠な用途にも適用できる。 In video encoding processing, the present invention can be applied to applications in which it is indispensable to perform filtering using a time filter that determines a low frame rate video signal.
1・・・原画像記憶部、2・・・辞書記憶部、3・・・符号化画像生成部、4・・・生成画像記憶部、5・・・参照画像選択部、6・・・符号化処理部、7・・・主観歪量算出部、8・・・最適累積コスト算出部、9・・・累積コスト記憶部、10・・・フィルタ係数インデックス記憶部、11・・・最終レベル判定部、12・・・フィルタ係数更新部、13・・・フィルタ係数更新判定部、14・・・収束判定部、15・・・フィルタ処理部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
フィルタ係数の集合の中からフィルタ係数を選択する際に、評価尺度である前記低フレームレート映像信号を構成する参照フレームの発生符号量を最小化するよう、選択した全てのフレームごとに前記フィルタ係数の集合の中から選択されたフィルタ係数を用いて前記参照フレームを生成するフレーム生成ステップと、
前記評価尺度の最小値を算出する最小値算出ステップと、
再度フィルタ係数を選択する際に、1つ前に求められた前記評価尺度の最小値を、前記参照フレームにおける再度フィルタ係数を選択する際の評価尺度の累積値の計算に用いることで、前記全ての参照フレームの前記評価尺度の総和を最小化するフィルタ係数を前記選択したフレームごとに選択するフィルタ係数選択ステップと、
選択対象となる前記フィルタ係数を動的に更新し、更新した前記フィルタ係数を用いて、更新前のフィルタ係数の集合を用いた前記参照フレームの発生符号量を基準とした更新後のフィルタ係数の集合を用いた前記参照フレームの発生符号量の低減率が閾値未満となるまで前記フィルタ係数を選択する処理を反復する反復ステップと
を有する映像フィルタリング方法。 A video filtering method performed by a video filtering device that performs time direction filtering on an input video signal based on video coding using motion compensated prediction and generates a low frame rate video signal,
When selecting a filter coefficient from the set of filter coefficients, the filter coefficient is selected for every selected frame so as to minimize the generated code amount of the reference frame constituting the low frame rate video signal, which is an evaluation measure. Generating a frame of reference using a filter coefficient selected from the set of :
A minimum value calculating step for calculating a minimum value of the evaluation scale;
When selecting again the filter coefficients, the minimum value of the evaluation scale found in the previous, by using the calculation of the cumulative value of the evaluation scale in selecting again filter coefficients in the reference frame, the all A filter coefficient selection step of selecting, for each of the selected frames , a filter coefficient that minimizes the sum of the evaluation measures of the reference frames of
The filter coefficient to be selected is dynamically updated, the updated filter coefficient is used, and the updated filter coefficient based on the generated code amount of the reference frame using the set of filter coefficients before the update is used. And a repetition step of repeating the process of selecting the filter coefficient until a reduction rate of the generated code amount of the reference frame using a set becomes less than a threshold .
フィルタ係数の集合の中からフィルタ係数を選択する際に、評価尺度である前記低フレームレート映像信号を構成する参照フレームの発生符号量を最小化するよう、選択した全てのフレームごとに前記フィルタ係数の集合の中から選択されたフィルタ係数を用いて前記参照フレームを生成するフレーム生成部と、
前記評価尺度の最小値を算出する最小値算出ステップと、
再度フィルタ係数を選択する際に、1つ前に求められた前記評価尺度の最小値を、前記参照フレームにおける再度フィルタ係数を選択する際の評価尺度の累積値の計算に用いることで、前記全ての参照フレームの前記評価尺度の総和を最小化するフィルタ係数を前記選択したフレームごとに選択するフィルタ係数選択部と、
選択対象となる前記フィルタ係数を動的に更新し、更新した前記フィルタ係数を用いて、更新前のフィルタ係数の集合を用いた前記参照フレームの発生符号量を基準とした更新後のフィルタ係数の集合を用いた前記参照フレームの発生符号量の低減率が閾値未満となるまで前記フィルタ係数を選択する処理を反復する反復部と
を有する映像フィルタリング装置。 A video filtering device that performs temporal filtering on an input video signal based on video coding using motion compensated prediction to generate a low frame rate video signal,
When selecting a filter coefficient from the set of filter coefficients, the filter coefficient is selected for every selected frame so as to minimize the generated code amount of the reference frame constituting the low frame rate video signal, which is an evaluation measure. A frame generation unit that generates the reference frame using a filter coefficient selected from the set of :
A minimum value calculating step for calculating a minimum value of the evaluation scale;
When selecting again the filter coefficients, the minimum value of the evaluation scale found in the previous, by using the calculation of the cumulative value of the evaluation scale in selecting again filter coefficients in the reference frame, the all A filter coefficient selection unit that selects, for each of the selected frames , a filter coefficient that minimizes the sum of the evaluation scales of the reference frames of
The filter coefficient to be selected is dynamically updated, the updated filter coefficient is used, and the updated filter coefficient based on the generated code amount of the reference frame using the set of filter coefficients before the update is used. A video filtering apparatus comprising: a repetition unit that repeats the process of selecting the filter coefficient until a reduction rate of the generated code amount of the reference frame using a set is less than a threshold value .
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