JPH11144073A - 画像とスピーチとを整合した符号化/復号化方法及び整合システム - Google Patents
画像とスピーチとを整合した符号化/復号化方法及び整合システムInfo
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- JPH11144073A JPH11144073A JP10222072A JP22207298A JPH11144073A JP H11144073 A JPH11144073 A JP H11144073A JP 10222072 A JP10222072 A JP 10222072A JP 22207298 A JP22207298 A JP 22207298A JP H11144073 A JPH11144073 A JP H11144073A
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Abstract
て、デコーダにて生成される音声との整合が可能な、装
置を提供。 【解決手段】 フェイシャルアニメーションは、テキス
ト及びフェイシャルアニメーションパラメータの、二つ
のデータ列によって作成でき、入力テキストは、顔面の
口の形状を動かすデコーダ内のテキスト/スピーチコン
バータ5へ伝送され、フェイシャルアニメーションパラ
メータは、エンコーダから顔面位置へ通信チャンネルを
通じ伝送される。テキスト/スピーチコンバータへ伝送
される一連のテキストには、ブックマークと称されるコ
ードが、テキストの言葉の間又は言葉の中に配置され、
エンコーダタイムスタンプを含む。フェイシャルアニメ
ーションパラメータ列も、同じエンコーダタイムスタン
プを含む。システムはブックマークを読み取り、フェイ
シャルアニメーションシステムに、エンコーダタイムス
タンプとリアルタイムタイムスタンプとを供給する。
Description
号化方法及び符号化/復号化システムに関し、より詳細
には、フェイシャルアニメーションを符号化/復号化す
る方法及びシステムに関する。
よれば、フェイシャルアニメーション(facial animati
on)は、テキストとフェイシャルアニメーションパラメ
ータ(FAP)の2つのデータ列を同時に入力して作成
される。このアーキテクチャにおいて、テキスト入力
は、顔画(フェイス)の口の形を作成するデコーダの音
声合成(TTS)コンバータに送られる。FAPは、通
信チャネルによりエンコーダからフェイス位置に送られ
る。現在、ヴェリフィケーションモデル(VM)では、
テキスト入力サイドとFAP入力列との間の同期は、ト
ランスミッタ側で発せられたタイミングにより得られる
とされている。
ランスミッタは、デコーダTTSのタイミングを知るこ
とができない。したがって、エンコーダは、合成された
単語とフェイシャルアニメーションとの一致を特定する
ことができない。さらに、異なるTTSシステム間で
は、タイミングも異なる。このように、現在では、表情
画(例えば、微笑や表情など)をスピーチ(言語)に合
わせる方法がない。
ダで生成されたスピーチとを整合させることのできる、
フェイシャルアニメーション画像の符号化/復号化シス
テム及び符号化/復号化方法の開発に向けられる。
び単語間に挿入できるブックマークとして知られる符号
を、音声合成(TTS)コンバータに送られるテキスト
列に含ませることにより、上記課題を解決する。本発明
によれば、ブックマークは、エンコーダタイムスタンプ
(ETS)を有する。音声合成変換の本質によれば、エ
ンコーダタイムスタンプは現実の時間と関連がなく、カ
ウンタとして解釈されるべきである。本発明では、さら
に、フェイシャルアニメーションパラメータ(FAP)
列も、テキスト中のブックマークと同一のエンコーダタ
イムスタンプを有している。本発明のシステムは、ブッ
クマークを読み取り、エンコーダタイムスタンプと、T
TSコンバータのタイミングから作成されたリアルタイ
ムタイムスタンプ(RTS)とをフェイシャルアニメー
ションシステムに供給する。最終的に、フェイシャルア
ニメーションシステムは、ブックマークのエンコーダタ
イムスタンプを参照して、的確なフェイシャルアニメー
ションパラメータをリアルタイムタイムスタンプに関連
付ける。なお、エンコーダタイムスタンプと、リアルタ
イムタイムスタンプとのコンフリクトを避けるため、広
範囲のデコーダが機能するようにエンコーダタイムスタ
ンプを選択する必要がある。
の表情画と、テキスト列で示されたスピーチとを含むフ
ェイシャルアニメーションを符号化する方法は、前記少
なくとも一つの表情画に所定の符号を割り当てるステッ
プと、特定の表情画の存在を示す前記所定の符号を前記
テキスト列内に入れるステップとから成る。この所定の
符号は、TTS合成器の通常の動作を干渉しない独自の
拡張シーケンスである。
の列に対するポインタとして所定の符号を用いることに
より、テキスト列と表情画列との間の同期関係が示され
る。
ーケンスがあり、これに表情画の一つを決定する複数ビ
ットが追従する。この場合、所定の符号は、テキスト列
中の単語間、あるいはテキスト列中の文字間に挿入でき
る。
を符号化する別の方法は、テキスト列を作成するステッ
プと、表情画列を作成するステップと、テキスト列中
に、表情画列中の対応する複数の表情画を指す複数のポ
インタを挿入するステップとを含み、前記複数のポイン
タが前記テキストと表情画との間の同期関係を確立す
る。
つの表情画とを含むフェイシャルアニメーションを復号
化する方法は、表情画の組に対応する所定の符号の組を
求めてテキスト列をモニタするステップと、ビジュアル
デコーダに信号を送信し、前記所定の符号の組の存在が
検出されると特定の表情画をスタートさせるステップと
を含む。
ョンを復号化する装置は、デマルチプレクサと、このデ
マルチプレクサに結合されたテキスト/スピーチコンバ
ータと、テキスト/スピーチコンバータに結合された音
素/ビデオコンバータとを含む。デマルチプレクサは、
符号化されたアニメーションを受信し、テキスト列とフ
ェイシャルアニメーションパラメータ列とを出力する。
前記テキスト列は、フェイシャルアニメーションパラメ
ータの複数の表情画とテキスト列中のテキストとの同期
関係を示す複数の符号を含む。テキスト/スピーチコン
バータは、テキスト列をスピーチに変換し、複数の音
素、及び複数のリアルタイムタイムスタンプと前記複数
の符号を1対1の対応で出力し、これにより前記複数の
リアルタイムタイムスタンプと複数の符号によって前記
複数の表情画と複数の音素との間の同期関係を示す。さ
らに、音素/ビデオコンバータは、前記複数のリアルタ
イムタイムスタンプと複数の符号とに基づき、複数の表
情画を複数の音素と同期させる。
バータが、同期化された複数の音素と複数の表情画に基
づき、ワイヤフレーム画像を作成するフェイシャルアニ
メータと、前記デマルチプレクサとフェイシャルアニメ
ータとに結合され、前記ワイヤフレーム画像に基づいて
ビデオイメージを作成するビジュアルデコーダとを含め
ば、特に効果的である。
ムの同期は、FA/AP/MPおよび音声デコーダの入
力においてイベントバッファーによるローカル同期を用
いて達成できる。または、広域的同期制御を用いること
もできる。
(ETS)と、フェイシャルアニメーションパラメータ
(FAP)列中のETSとの間のドリフトは、最大で8
0msecまで許容される。
文法の一実施形態としては、例えば\!M{ブックマー
クの内容}のように、拡張記号に続いてブックマークの
内容を含むことが可能である。ブックマークの内容は、
16ビット整数タイムスタンプのETSおよび他の情報
を含む。同じETSが、対応するFAP列に加えられ、
同期できるようにする。フェイシャルアニメーションパ
ラメータのクラスは、オプションのETSを含むよう拡
張されている。
いる場合、ドリフト補償処理を実施することができる。
ここで、FAP列とテキストとの関係には、マスタ−ス
レーブ概念は存在しないことに留意されたい。顔面イメ
ージがその周囲で起こる視覚的事象に反応する場合など
には、デコーダが、テキストの速度を変動させることも
あるし、顔面アニメーションを変化させることも考えら
れるからである。
かって話しているところに、新たな顔面イメージが登場
するとする。第1顔面イメージは自然な反応として第2
顔面イメージを見て、微笑みながら、話されるテキスト
の速度を落とす。
ーション フェイシャルアニメーションがテキストによって作成さ
れる場合、顔面の追加的アニメーションに対しては、概
ね30フレーム/秒の割合でアニメーション化する必要
がないという限定を受ける。特に微笑などの高度な動作
ユニットは、かなり低い割合にて形成されるべきであ
る。更に、デコーダは受信機から厳重な制御を受けるこ
となく、異なる動作間の補間を実施する。
ニットと、追加の情報であるブックマークにおける動作
ユニットの表示強度とを含む。連続したブックマークの
間における、動作ユニットおよびそれの表示強度の間を
補間するために、デコーダが必要である。
どの単純なツールを用いてアニメーションを作成でき、
使用帯域幅を著しく減少することができるという利点が
ある。
アニメーションは、エンコーダ1にて作成され符号化さ
れる。符号化されたアニメーションは、通信チャンネル
(または記憶装置)を通じて遠隔目的地に伝送される。
遠隔目的地にて、アニメーションはデコーダ2によって
再形成される。この段階でデコーダ2は、元のアニメー
ションと共に符号化された情報のみを用いて、フェイシ
ャルアニメーションを顔面イメージが話す音声に同期さ
せる必要がある。
成された、MPEG−4アーキテクチャのデコーダを示
す。エンコーダ1(図示せず)からの信号は、伝送チャ
ンネル(またはチャンネルとしても形成できる記憶装
置)を通じてデマルチプレクサ(DMUX)3に入力さ
れる。DMUX3は、テキストとビデオデータを分離
し、更に制御情報と補助情報をも分離する。DMUX3
は更に、エンコーダタイムスタンプ(ETS)を含むF
AP列を直接、FA/AP/MP4へ出力する。FA/
AP/MP4は、テキスト/スピーチコンバータ(TT
S)5、音素/ビデオFAPコンバータ6、合成器7、
およびビジュアルデコーダ8に連結されている。***形
状アナライザ9には、ビジュアルデコーダ8およびTT
S5が接続されている。ユーザ入力は、合成器7より入
力され、TTS5およびFA/AP/MP4へ出力され
る。この入力は、始動や停止などの指令を含む。
に加えて、ETSとリアルタイムタイムスタンプ(RT
S)とを、音素/ビデオFAPコンバータ6へ出力す
る。音素は、ワイヤーフレームイメージの各描画頂点を
正しく配置するために使われる。この時点では、イメー
ジは再現されない。
ジュアルデコーダ8へ出力される。ビジュアルデコーダ
8は、イメージをビデオ状態にして合成器7へ出力す
る。この段階で、ETS/RTSの組み合わせを有する
音素を、対応するETSを有するFAPと同期させるこ
とにより、FAPは音素と整合される。
S)コンバータ5への入力テキストは、符号化された音
声として音声デコーダ10へ出力される。このシステム
では、音声デコーダ10は音声を合成器7に出力し、合
成器7は、ビデオディスプレイ(図示せず)、スピーカ
(図示せず)、およびユーザに対するインターフェース
として作動する。
ータは、ビジュアルデコーダ8へ伝送される。ビジュア
ルデコーダは、ビデオデータとFA/AP/MP4から
の出力とに基づいて、複合ビデオ信号を生成する。
る。第一の実施形態においては、テキスト列に配置され
たETSは、フェイシャルアニメーションを含む。即
ち、ブックマーク(拡張シーケンス)の後には、その時
点で音声と同期されるべき所定のフェイシャルアニメー
ションを表す、16ビットのコードワードが続く。
置されたETSは、FAP列内の特定のフェイシャルア
ニメーションに対する時間的ポインタとして作用させる
こともできる。即ち、拡張シーケンスの後には、FAP
列内のある箇所を特定する16ビットコードが続く。
て説明されるが、アニメーションデータの代わりに自然
音声データまたはビデオデータを用いることもできる。
詳細に言えば、上述の説明は、アニメーションデータと
音声合成データとを整合させる方法およびシステムにつ
いてであるが、同じ方法およびシステムは、音声合成デ
ータを音声またはビデオに置き換えれば応用できる。少
なくともTTSデータ列に関して言えば、二つのデータ
列の整合は、基礎になるデータとは関係なく実施され
る。
のアーキテクチャを示す略図である。
A/AP/MP、5MPEG−4ハイブリッドTTSコ
ンバータ、6 音声/ビデオFAPコンバータ、7 合
成器、8 ビジュアルデコーダ、9 ***形状アナライ
ザ、10 音声デコーダ。
Claims (23)
- 【請求項1】 少なくとも一つの表情画と、テキスト列
で示されたスピーチとを含むフェイシャルアニメーショ
ンを符号化する方法であって、 前記少なくとも一つの表情画に所定の符号を割り当てる
ステップと、 特定の表情画の存在を示す前記所定の符号を前記テキス
ト列内に入れるステップと、 から成る符号化方法。 - 【請求項2】 請求項1の方法において、前記所定の符
号は、表情画データ列のポインタとして機能することに
より、テキストデータ列と表情画データ列との間の同期
関係を示すことを特徴とする方法。 - 【請求項3】 請求項1の方法において、前記所定の符
号は拡張シーケンス(escape sequence)を含み、前記
拡張シーケンスは、選択しうる表情画の一つを決定する
複数のビットに追従されることを特徴とする方法。 - 【請求項4】 請求項1の方法において、テキストデー
タ列中の単語の間に前記所定の符号を入れるステップを
さらに含むことを特徴とする方法。 - 【請求項5】 請求項1の方法において、テキストデー
タ列中の文字の間に前記所定の符号を入れるステップを
さらに含むことを特徴とする方法。 - 【請求項6】 請求項1の方法において、テキストデー
タ列中の単語中に前記所定の符号を入れるステップをさ
らに含むことを特徴とする方法。 - 【請求項7】 フェイシャルアニメーションを符号化す
る方法であって、 データ列を作成するステップと、 表情画列を作成するステップと、 データ列中に、表情画列中の対応する複数の表情画を指
す複数のポインタを挿入するステップと、 から成り、前記複数のポインタは前記データと表情画と
の間の同期関係を確立することを特徴とする方法。 - 【請求項8】 請求項7の方法において、前記複数のポ
インタのそれぞれはタイムスタンプから成ることを特徴
とする方法。 - 【請求項9】 請求項7の方法において、前記データ列
は、復号化行程においてスピーチに変換されるテキスト
列から成ることを特徴とする方法。 - 【請求項10】 請求項9の方法において、前記複数の
ポインタの少なくとも一つを、テキスト列の単語間に入
れるステップをさらに含む方法。 - 【請求項11】 請求項9の方法において、前記複数の
ポインタの少なくとも一つを、テキスト列の音節間に入
れるステップをさらに含む方法。 - 【請求項12】 請求項7の方法において、前記複数の
ポインタの少なくとも一つを、テキスト列の単語間に入
れるステップをさらに含む方法。 - 【請求項13】 請求項7の方法において、データ列は
ビデオ列から成ることを特徴とする方法。 - 【請求項14】 請求項7の方法において、データ列は
オーディオ列から成ることを特徴とする方法。 - 【請求項15】 スピーチと少なくとも一つの表情画と
を含むフェイシャルアニメーションを復号化する方法で
あって、 a)表情画の組に対応する所定の符号の組を求めてテキ
スト列をモニタするステップと、 b)ビジュアルデコーダに信号を送信し、前記所定の符
号の組の存在が検出されると特定の表情画をスタートさ
せるステップと、 から成る方法。 - 【請求項16】 請求項15の方法において、前記所定
の符号は、表情画データ列へのポインタとして機能する
ことにより、テキストデータ列と表情画データ列との間
の同期関係を示すことを特徴とする方法。 - 【請求項17】 請求項15の方法において、前記所定
の符号は拡張シーケンスから成ることを特徴とする方
法。 - 【請求項18】 請求項15の方法において、前記所定
の符号をテキスト列中の単語間に入れるステップをさら
に含む方法。 - 【請求項19】 請求項15の方法において、前記所定
の符号をテキスト列中の音素間に入れるステップをさら
に含む方法。 - 【請求項20】 請求項15の方法において、前記所定
の符号をテキスト列中の単語内に入れるステップをさら
に含む方法。 - 【請求項21】 符号化されたアニメーションを復号化
する装置であって、 a)前記符号化されたアニメーションを受信し、テキス
ト列とフェイシャルアニメーションパラメータ列とを出
力するデマルチプレクサであって、前記テキスト列は、
フェイシャルアニメーションパラメータ中の複数の表情
画とテキスト列中のテキストとの同期関係を示す複数の
符号を含む、デマルチプレクサと、 b)前記デマルチプレクサに結合されたテキスト/スピ
ーチコンバータであって、テキスト列をスピーチに変換
し、複数の音素、及び複数のリアルタイムタイムスタン
プと複数の符号を1対1の対応で出力し、前記複数のリ
アルタイムタイムスタンプと複数の符号が前記複数の表
情画と複数の音素との間の同期関係を示す、テキスト/
スピーチコンバータと、 c)前記テキスト/スピーチコンバータに結合された音
素/ビデオコンバータであって、前記複数のリアルタイ
ムタイムスタンプと複数の符号とに基づき、複数の表情
画を複数の音素に同期させる音素/ビデオコンバータ
と、 から成る装置。 - 【請求項22】 請求項21の装置において、前記スピ
ーチとビデオを合成ビデオ信号に変換する合成器(comp
ositor)をさらに含むことを特徴とする装置。 - 【請求項23】 請求項21の装置において、前記音素
/ビデオコンバータは、 a)同期化された複数の音素と複数の表情画に基づき、
ワイヤフレーム画像を作成するフェイシャルアニメータ
と、 b)前記デマルチプレクサとフェイシャルアニメータと
に結合され、前記ワイヤフレーム画像に基づいてビデオ
イメージを作成するビジュアルデコーダと、 を含むことを特徴とする装置。
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US08/905,931 US6567779B1 (en) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | Method and system for aligning natural and synthetic video to speech synthesis |
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