JP2011071986A - 低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の実施形態によれば、低解像度ビデオの前フレームのすべての画素に対して画素追跡および整合を実行せずに、前フレームの特徴領域画素に対してのみ画素追跡および整合を実行することにより、計算量を減らすことができてメモリ使用の効率を向上させることができ、高解像度ビデオのリアルタイム生成が可能であり、また、特徴領域に対してはより精密な高解像度映像を生成することができる。
【選択図】 図1
Description
Claims (42)
- 前フレームの追跡情報が可能である場合、画素追跡された画素を識別するために、現在のフレームの特徴領域に対応する画素またはブロックを含む前記現在のフレームの画素またはブロックに画素追跡を行うステップと、
前記画素追跡された画素またはブロックを特徴領域に分類して、前記画素追跡された画素またはブロックを除く前記現在のフレームの画素またはブロックをそれぞれの空間周波数に対応して前記特徴領域および均等領域のうちの1つに個別的に分類するステップと、
前記特徴領域の特徴領域画素またはブロックと少なくとも1つの前フレームの特徴領域画素またはブロックをマッチングして、前記マッチングされた少なくとも1つの前フレームの特徴領域画素またはブロックおよび前記対応する画素追跡された画素またはブロックを前記現在のフレームより高解像度を有する高解像度フレームに投影するステップと、
前記マッチングされた特徴領域画素またはブロックおよび前記対応する画素追跡された画素またはブロックに基づいて、前記均等特徴領域の画素またはブロックに基づいて、前記投影されてマッチングされた特徴領域画素またはブロックおよび前記対応する画素追跡された画素またはブロックを除く前記高解像度フレームの画素を補間するステップと、
を含む映像生成方法。 - 低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法であって、
前記低解像度ビデオの現在フレームの画素またはブロックを空間周波数に応じて特徴領域および均等領域に分類(前記特徴領域に分類された画素またはブロックは、特徴領域画素またはブロックとなる)する動作と、
前記特徴領域に対して前記低解像度ビデオの複数のフレームおよび前記現在のフレームに対する少なくとも1つの前フレームの画素値情報に基づいて前記特徴領域に対応する高解像度ビデオを生成し、前記均等領域に分類された前記現在のフレームの画素またはブロックの間に補間を用いて前記均等領域に対応する高解像度ビデオを生成する動作と、
を含む低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。 - 前記特徴領域に対応する高解像度ビデオを生成する動作は、
前記現在フレームの特徴領域画素および前記現在フレームの前記特徴領域画素に対応する少なくとも1つの前フレームの特徴領域画素を整合して前記特徴領域に対応する高解像度ビデオのフレームの画素の画素値を決定する、請求項2に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。 - 特徴領域に対応する高解像度ビデオのフレームの画素の画素値を決定する動作は、
少なくとも1つの前記現在フレームの前記特徴領域画素と少なくとも1つの前記前フレームの前記特徴領域画素に対応する前記画素値の間の基準値以下の差に基づいて少なくとも1つの
前記前フレームの前記特徴領域画素のみ整合し、
前記基準値は、
前記現在フレームの前記特徴領域の画素がテクスチャ領域またはエッジ領域のうちどこに属するかに応じて異なる請求項3に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。 - 前記分類する動作は、前フレームに対する特徴領域の特徴領域画素から画素追跡された前記現在フレームの画素を前記特徴領域画素として分類する、請求項2に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。
- 前記現在フレームの画素またはブロックを前記特徴領域および前記均等領域として分類する動作は、前記特徴領域画素間に最小距離を保持するように調整する、請求項2に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。
- 前記分類する動作は、
前記現在フレームの第1画素が前記特徴領域画素として分類される場合、前記第1画素から少なくとも前記最小距離だけ離れた前記現在フレームの第2画素を前記第2画素のそれぞれの空間周波数に応じて前記特徴領域および前記均等領域に選択的に分類する、請求項6に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。 - 前記第1画素から前記最小距離だけ離れていない第2画素を前記特徴領域または前記均等領域に分類しない動作をさらに含む請求項7に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。
- 前記現在フレームをN×M個のブロックに分割する動作と、
前記N×M個のブロックのそれぞれに対する画素のうち勾配値が最大の画素であり、前記勾配値が基準値以上である画素を特徴領域画素として分類する動作と、
をさらに含む、請求項2に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。 - 前記低解像度ビデオの現在フレームの画素またはブロックを空間周波数に応じて特徴領域および均等領域に分類する動作は、
相対的に高い空間周波数を有する前記現在フレー文画素またはブロックを前記特徴領域として分類し、前記高い空間周波数より相対的に低い空間周波数を有する前記現在フレームの画素またはブロックを前記均等領域として分類する、請求項2に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。 - 前記低解像度ビデオの現在フレームの画素またはブロックを空間周波数に応じて特徴領域および均等領域に分類する動作は、
前記現在フレームの画素の画素値と前記現在フレームの隣接画素の前記画素値の差が基準値以上であれば前記現在フレームの画素を前記特徴領域として分類し、前記現在フレームの画素の画素値と前記現在フレームの隣接画素の前記画素値の差が前記基準値未満であれば前記現在フレームの画素を前記均等領域として分類する、請求項2に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。 - 低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法であって、
前記低解像度ビデオのi−1番目のフレームの特徴領域画素を画素追跡して前記低解像度ビデオのi番目のフレームの特徴領域画素を決定する動作と、
前記i番目のフレームの前記特徴領域画素および前記i番目のフレームの前記特徴領域画素に対応する少なくとも1つの前フレームの特徴領域画素を整合して前記i番目のフレームに対応する高解像度ビデオのフレームの画素の画素値を決定する動作と、
補間を用いて整合されない前記i番目のフレームに対応する前記高解像度のビデオの前記フレームの画素値を決定する動作と、
を含み、
前記i番目のフレームの特徴領域画素および前記少なくとも1つの前フレームの特徴領域画素を整合するステップは、
前記i番目のフレームの前記特徴領域画素と前記少なくとも1つの前フレームの特徴領域画素のみ整合する、前記特徴領域に対して追加的な画素を含む前記少なくとも1つの前フレームを整合する
低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。 - 前記i−1番目のフレームの前記特徴領域画素は、前記低解像度ビデオのi−2番目のフレームの特徴領域画素から画素追跡されたり、空間周波数が相対的に高い画素である、請求項12に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。
- 前記空間周波数が相対的に高い画素は、
前記画素の勾配値が基準値以上である画素である、請求項13に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。 - 前記i−1番目のフレームの前記特徴領域画素のそれぞれは、前記最小距離だけ離れている、請求項13に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。
- 前記i−1番目のフレームをN×M個のブロックに分割する動作と、
前記N×M個のブロックのそれぞれに対する画素のうちで空間周波数が最大の画素であり、前記空間周波数が基準値以上である画素を前記i−1番目のフレームの前記特徴領域画素として決定する動作と、
をさらに含む、請求項13に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。 - 前記ブロック内で前記空間周波数が最大の画素の空間周波数が基準値よりも小さければ、前記画素を前記特徴領域画素から除く動作、
をさらに含む、請求項16に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。 - 前記i番目のフレームをN×M個のブロックで分割するステップと、
前記N×M個の各ブロックに対する画素のうちで空間周波数が最も大きい画素であって、前記空間周波数が基準値以上である画素を前記i番目のフレームの前記特徴領域画素として決定する動作と、
をさらに含む請求項12に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。 - 前記N×M個の各ブロックに対する画素のうちで前記ブロック内で前記空間周波数が最も大きい画素の空間周波数が前記基準値より小さければ、前記画素は前記i番目のフレームの特徴領域画素から除外される動作と、
をさらに含む請求項18に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。 - 前記i−1番目のフレームの前記特徴領域画素の画素値および位置を格納する動作と、
前記i−1番目のフレームの前記特徴領域画素の隣接画素の画素値および位置を格納する動作と、
をさらに含む、請求項12に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。 - 前記低解像度ビデオのi−1番目のフレームの特徴領域画素を画素追跡して前記低解像度ビデオのi番目のフレームの特徴領域画素を決定する動作は、
前記i番目のフレームのサブピクセル単位まで追跡する、請求項12に記載の低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する方法。 - 映像と前記映像の軌跡情報を受信するステップと、
前記映像の画素またはブロックを前記画素または各ブロックに対する空間周波数に対応して特徴領域および均等領域に個別的に分類(前記特徴領域に分類された画素またはブロックは、特徴領域画素またはブロックになる)するステップと、
前記軌跡情報に基づいて、前記均等領域内の画素またはブロックの間を補間し、前記特徴領域に対応する画素またはブロックの間を補間して高解像度イメージを生成するステップと、
を含む映像生成方法。 - 前記映像の前記軌跡情報は、
前記受信された映像に含まれる映像のシーケンス(sequence)内の他の映像から画素追跡(trajectory estimating)された画素に対する軌跡情報の請求項22に記載の映像生成方法。 - 第1フレームの画素およびブロックをそれぞれの空間周波数に対応して前記第1フレームの特徴領域および均等領域のうちの1つにそれぞれ分類し、前記第1フレームの前記特徴領域に分類された画素またはブロックの位置および画素値を登録メモリに前記第1フレームの特徴領域画素またはブロックに格納するステップと、
前記第1フレームの次の第2フレームの画素またはブロックに画素追跡を行って、前記登録メモリから前記第1フレームの特徴領域画素またはブロックの前記位置および前記画素値を獲得し、前記獲得された第1フレームの特徴領域画素またはブロックに基づいて、前記画素追跡された第2フレームの画素またはブロックを認識と、前記画素追跡された第2フレームの画素またはブロックの位置および画素値を前記登録メモリに格納するステップと、
前記画素追跡された第2フレームの画素またはブロックを前記特徴領域に分類して、前記画素追跡された第2フレームの画素またはブロックを除く前記第2フレームの画素またはブロックをそれぞれの空間周波数に対応して前記第2フレームの前記特徴領域および前記均等領域のうちの1つに分類するステップと、
前記第1フレームの特徴領域画素またはブロックと前記第2フレームの特徴領域画素またはブロックとをマッチングして、前記マッチングされた第1フレームの特徴領域画素またはブロックと前記対応する画素追跡された第2フレームの画素またはブロックを前記第2フレームより高解像度を有する高解像度フレームに投影するステップと、
前記マッチングされた第1フレームの特徴領域画素またはブロックおよび前記対応する画素追跡された第2フレームの画素またはブロックに基づいて、前記高解像度フレームの画素を(前記投影されてマッチングされた第1フレームの特徴領域画素またはブロックおよび前記対応する画素追跡された第2フレームの画素またはブロックを除く)補間し、前記第2フレームの均等領域の画素またはブロックに基づいて、前記高解像度フレームの画素を補間するステップと、
を含む映像生成方法。 - 請求項1の方法を実行する少なくとも1つの実行装置を制御するためのコンピュータ読み出し可能コードを含む少なくとも1つの非一時的なコンピュータ読み出し可能記録媒体。
- 請求項2の方法を実行する少なくとも1つの実行装置を制御するためのコンピュータ読み出し可能コードを含む少なくとも1つの非一時的なコンピュータ読み出し可能記録媒体。
- 請求項12の方法を実行する少なくとも1つの実行装置を制御するためのコンピュータ読み出し可能コードを含む少なくとも1つの非一時的なコンピュータ読み出し可能記録媒体。
- 請求項22の方法を実行する少なくとも1つの実行装置を制御するためのコンピュータ読み出し可能コードを含む少なくとも1つの非一時的なコンピュータ読み出し可能記録媒体。
- 請求項24の方法を実行する少なくとも1つの実行装置を制御するためのコンピュータ読み出し可能コードを含む少なくとも1つの非一時的なコンピュータ読み出し可能記録媒体。
- 現在のフレームの特徴領域に対応する画素またはブロックを含む現在のフレームの画素またはブロックに画素追跡を行って、前記画素追跡された画素またはブロックを前記特徴領域に分類する画素追跡部と、
前記現在のフレームの画素追跡された画素またはブロックを除く前記現在のフレームの画素またはブロックをそれぞれの空間周波数に対応して前記特徴領域および均等領域のうちの1つに個別的に分類する領域分類部と、
前記現在のフレームの特徴領域の特徴領域画素またはブロックを少なくとも1つの前フレームの特徴領域画素またはブロックとマッチングして、前記マッチングされた少なくとも1つの前フレームの特徴領域画素またはブロックおよび前記対応する画素追跡された画素またはブロックを前記現在のフレームより高解像度を有する高解像度フレームに投影する登録部と、
前記マッチングされた特徴領域画素またはブロックおよび前記対応する画素追跡された画素またはブロックに基づいて、前記均等領域の画素またはブロックに基づいて、前記投影されてマッチングされた特徴領域画素またはブロックおよび前記対応する画素追跡された画素またはブロックを除く、前記高解像度フレームの画素またはブロックを補間する高解像度補間部と、
を含む映像生成システム。 - 前記登録部は、
基準値以下になるように決定された、前記現在のフレームの特徴領域画素、および前記少なくとも1つの前フレームの対応する特徴領域画素の画素値の差に基づいて、前記少なくとも1つの前フレームの特徴領域画素を選択的にマッチングする請求項30に記載の映像生成システム。 - 前記登録部は、
前記現在のフレームの画素またはブロックはテクスチャを代表し、前記基準値は第1基準値の決定に基づいてマッチングを選択的に制御するテクスチャ登録部と、
前記現在のフレームの画素またはブロックはエッジを代表し、前記基準値は第1基準値より小さい第2基準値の決定に基づいてマッチングを制御するエッジ登録部と、
前記エッジ登録部のローパスフィルタの結果のためのローパスフィルタと、
をさらに含む請求項31に記載の映像生成システム。 - 低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する映像生成システムであって、
それぞれの空間周波数に対応して前記低解像度ビデオの現在のフレームの画素またはブロックを特徴領域および均等領域に個別的に分類(前記特徴領域に分類された画素またはブロックは、特徴領域画素またはブロックとなる)する領域分類部と、
少なくとも1つの前フレームからの画素値情報に基づいて、前記特徴領域に対する前記低解像度ビデオの複数のフレームに基づいて前記特徴領域に対応する高解像度ビデオを生成し、前記均等領域に分類された前記現在のフレームの画素またはブロックの間に補間を用いて前記均等領域に対応する高解像度ビデオを生成する高解像度補間部と、
を含む映像生成システム。 - 低解像度ビデオから高解像度ビデオを生成する映像生成システムにおいて、
前記低解像度ビデオのi−1番目のフレームの特徴領域画素に個別的に画素追跡を行うことによって、前記低解像度ビデオのi番目のフレームの特徴領域画素を決定する画素追跡部と、
前記i番目のフレームの画素を、前記i番目のフレームの特徴領域画素に対応する少なくとも1つの前フレームの特徴領域画素とマッチングして、前記マッチングされた特徴領域画素を登録メモリに格納することによって、前記i番目のフレームに対応する高解像度ビデオのフレームの画素の画素値を決定する登録部と、
補間を用いて、前記マッチングによって決定されなかった前記i番目のフレームに対応する前記高解像度ビデオの前記フレームの画素値を決定する補間部と、
を含み、
前記i番目のフレームの特徴領域画素と前記少なくとも1つの前フレームの特徴領域画素とマッチングする動作は、
前記i番目のフレームの前記特徴領域画素と前記少なくとも1つの前フレームそれぞれの特徴領域画素だけをマッチングし、
前記少なくとも1つの前フレームは、
前記特徴領域画素に追加的に画素を含む映像生成システム。 - 前記i−1番目のフレームの前記特徴領域画素は、
相対的に高い空間周波数を有する前記i−1番目のフレームの画素または、前記登録メモリに表示された前記低解像度ビデオのi−2番目のフレームの特徴領域画素から画素追跡された画素の請求項34に記載の映像生成システム。 - 前記画素追跡されたi番目のフレームの画素は、
前記i−1番目のフレームの特徴領域画素から画素追跡された画素の請求項35に記載の映像生成システム。 - 前記相対的に高い空間周波数を有する画素は、
勾配値が基準値以上である画素の請求項35に記載の映像生成システム。 - 前記i番目のフレームの前記特徴領域画素のそれぞれは、
最小距離だけ離れている請求項34に記載の映像生成システム。 - 前記i番目のフレームをN×M個のブロックに分類して、前記N×M個の各ブロックに対して、前記N×M個の各ブロックの複数の画素のうち基準値以上である最も大きい空間周波数を有する画素を前記i番目のフレームの前記特徴領域画素の1つとして決定する領域分類部をさらに含む請求項34に記載の映像生成システム。
- 前記N×M個の各ブロックの複数の画素のうち最も大きい空間周波数を有する画素の空間周波数が前記基準値より小さい場合、前記画素は前記i番目のフレームの特徴領域から除外される請求項39に記載の映像生成システム。
- i−1番目とi−2番目のフレームの特徴領域画素の位置、および前記i−1番目とi−2番目のフレームの前記特徴領域画素の画素値を格納して、前記i−1番目とi−2番目のフレームの前記特徴領域画素に隣接した画素の画素値と前記隣接した画素の位置を格納する前記登録メモリ
をさらに含み、
前記登録メモリは、
前記i番目のフレームの前記特徴領域画素と、前記i番目のフレームの前記特徴領域画素に対応する前記i−1番目とi−2番目のフレームの前記特徴領域画素のマッチングに基づいてマッチングを行い、
前記マッチング部は、
前記登録メモリから前記i−1番目とi−2番目のフレームの前記特徴領域画素の位置情報および画素値を獲得する請求項34に記載の映像生成システム。 - 前記画素追跡部は、
前記i番目のフレームの副画素単位まで前記i−1番目のフレームの前記特徴領域画素に画素追跡を行うことによって、前記i番目のフレームの前記特徴領域画素を決定する請求項34に記載の映像生成システム。
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