(57)【要約】本発明は、復号処理及びフィルタ処理／スケール処理を受ける複数のＤＣＴ符号化ブロックにより表された圧縮ビデオストリームの局部領域が、静止領域であるか又はインターレースされた動き領域であるかを決定する方法及びシステムを提供する。更に、そのような情報が与えられたとして、本発明はフレーム型処理とフィールド型処理との間で賢い方法により動的に切り替え、これにより出力画像品質を最適化することにも関する。また、フレームＤＣＴデータのフィールド型フィルタ処理／スケール処理のためのＤＣＴドメインフィルタ処理方法も提供される。
2004519953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮ビデオストリームを処理する方法において、前記圧縮ビデオストリームは複数の離散コサイン変換（ＤＣＴ）符号化ブロックにより表され、前記方法が、
前記圧縮ビデオストリームのＤＣＴ符号化ブロックがフィールド型ＤＣＴ符号化ブロックである場合に、前記ＤＣＴ符号化ブロックを処理するためにフィールド型の復号処理及びフィルタ処理／スケール処理方法が使用されるべきであると判定するか、又は
前記圧縮ビデオストリームのＤＣＴ符号化ブロックがフレーム型ＤＣＴ符号化ブロックである場合に、前記圧縮ビデオストリームにおける前記ＤＣＴ符号化ブロックの垂直高周波数のエネルギを表す第１絶対値を求め、
前記第１絶対値を所定の第１基準値と比較し、
（ａ）前記第１絶対値が前記所定の第１基準値以下である場合に、前記ＤＣＴ符号化ブロックを処理するためにフレーム型の復号処理及びフィルタ処理／スケール処理方法が使用されるべきと判定するか、又は
（ｂ）前記第１絶対値が前記所定の第１基準値より大きい場合に、前記圧縮ビデオストリームにおける前記ＤＣＴ符号化ブロックの垂直中間周波数のエネルギを表す第２絶対値を求め、
垂直中間周波数のエネルギを表す前記第２絶対値が第２の所定基準値と比較されるような第２比較を実行し、
（ｉ）前記垂直中間周波数のエネルギを表す前記第２絶対値が前記第２の所定基準値未満である場合に、前記ＤＣＴ符号化ブロックを処理するためにフレーム型の復号処理及びフィールド型のフィルタ処理／スケール処理方法が使用されるべきと判定するか、又は
（ｉｉ）前記垂直中間周波数のエネルギを表す前記第２絶対値が前記第２の所定基準値以上である場合に、前記ＤＣＴ符号化ブロックを処理するためにフレーム型の復号処理及びフィルタ処理／スケール処理方法が使用されるべきと判定する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記ビデオストリームは複数のＤＣＴ符号化ブロックを含み、ＤＣＴ符号化ブロックの左下領域の絶対値が前記圧縮ビデオストリームにおける前記ＤＣＴ符号化ブロックの垂直高周波数のエネルギを表す前記第１絶対値として使用され、ＤＣＴ符号化ブロックの左中領域の絶対値が前記圧縮ビデオストリームにおける前記ＤＣＴ符号化ブロックの垂直中間周波数のエネルギを表す前記第２絶対値として使用されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記圧縮ビデオストリームの前記処理が、復号ループ内で実行されるフレーム型又はフィールド型スケール処理を動的に選択する組込リサイズ処理を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、前記圧縮ビデオストリームの前記処理が、前記フレーム型のＤＣＴ符号化ブロックのフィールド毎のフィルタ処理及びスケール処理を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項５】
圧縮ビデオストリームの領域がインターレースされた動き領域であるかを検出する方法において、圧縮ビデオストリームの前記領域は複数のフレームＤＣＴ符号化ブロックにより表され、前記方法が、
前記圧縮ビデオストリームのＤＣＴ符号化ブロックを求め、
前記圧縮ビデオストリームにおける前記ＤＣＴ符号化ブロックの垂直高周波数のエネルギを表す第１絶対値を求め、
前記第１絶対値を所定の第１基準値と比較し、
（ａ）前記第１絶対値が前記所定の第１基準値以下である場合に、前記ＤＣＴ符号化ブロックにより表される前記圧縮ビデオストリームの領域がインターレースされた動き領域ではないと判定するか、又は
（ｂ）前記第１絶対値が前記所定の第１基準値より大きい場合に、前記圧縮ビデオストリームにおける前記ＤＣＴ符号化ブロックの垂直中間周波数のエネルギを表す第２絶対値を求め、
前記垂直中間周波数のエネルギを表す前記第２絶対値が第２の所定基準値と比較されるような第２比較を実行し、
（ｉ）前記垂直中間周波数のエネルギを表す前記第２絶対値が前記第２の所定基準値未満である場合に、前記ＤＣＴ符号化ブロックにより表される前記圧縮ビデオストリームの領域がインターレースされた動き領域であると判定するか、又は
（ｉｉ）前記垂直中間周波数のエネルギを表す前記第２絶対値が前記第２の所定基準値以上である場合に、前記ＤＣＴ符号化ブロックにより表される前記圧縮ビデオストリームの領域がインターレースされた動き領域ではないと判定する、
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、前記ビデオストリームは複数のＤＣＴ符号化ブロックを含み、ＤＣＴ符号化ブロックの左下領域の絶対値が前記圧縮ビデオストリームにおける前記ＤＣＴ符号化ブロックの垂直高周波数のエネルギを表す前記第１絶対値として使用され、ＤＣＴ符号化ブロックの左中領域の絶対値が前記圧縮ビデオストリームにおける前記ＤＣＴ符号化ブロックの垂直中間周波数のエネルギを表す前記第２絶対値として使用されることを特徴とする方法。
【請求項７】
圧縮ビデオストリームを処理するシステムにおいて、前記圧縮ビデオストリームは複数のＤＣＴ符号化ブロックにより表され、前記システムが、
前記圧縮ビデオストリームのビデオ信号源と、
前記ビデオ信号源に動作的に結合されたプロセッサ、及びビデオ出力手段と、を有し、前記プロセッサが、
前記圧縮ビデオストリームからＤＣＴ符号化ブロックを得、
前記ＤＣＴ符号化ブロックがフィールド型ＤＣＴ符号化ブロックである場合を判定すると共に、該ＤＣＴ符号化ブロックにフィールド型の復号処理及びフィルタ処理／スケール処理を適用するか、又は
前記ＤＣＴ符号化ブロックがフレーム型ＤＣＴ符号化ブロックである場合に、該ＤＣＴ符号化ブロックにおける前記或る領域の垂直高周波数のエネルギの第１絶対値を求め、
前記垂直高周波数のエネルギの前記第１絶対値を所定の第１基準値と比較し、
（ａ）前記第１絶対値が前記所定の第１基準値以下である場合に、前記ＤＣＴ符号化ブロックにフレーム型の復号処理及びフィルタ処理／スケール処理を適用するか、又は
（ｂ）前記第１絶対値が前記所定の第１基準値より大きい場合に、前記圧縮ビデオストリームにおける前記ＤＣＴ符号化ブロックの垂直中間周波数のエネルギを表す第２絶対値を求め、
垂直中間周波数のエネルギを表す前記第２絶対値が第２の所定基準値と比較されるような第２比較を実行し、
（ｉ）前記垂直中間周波数のエネルギを表す前記第２絶対値が前記第２の所定基準値未満である場合に、前記ＤＣＴ符号化ブロックにフレーム型の復号処理及びフィールド型のフィルタ処理／スケール処理を適用するか、又は
（ｉｉ）前記垂直中間周波数のエネルギを表す前記第２絶対値が前記第２の所定基準値以上である場合に、前記ＤＣＴ符号化ブロックにフレーム型の復号処理及びフィルタ処理／スケール処理を適用し、
処理されたビデオを前記ビデオ出力手段に供給する、
ように構成されていることを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムにおいて、前記圧縮ビデオストリームは複数のＤＣＴ符号化ブロックを含み、ＤＣＴ符号化ブロックの左下領域の絶対値が垂直高周波数のエネルギを表す前記第１絶対値として使用され、ＤＣＴ符号化ブロックの左中領域の絶対値が垂直中間周波数のエネルギを表す前記第２絶対値として使用されることを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項７に記載のシステムにおいて、前記ビデオ信号源がコンピュータ読み取り可能なメモリであることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項７に記載のシステムにおいて、前記ビデオ出力手段がコンピュータ読み取り可能なメモリであることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項７に記載のシステムにおいて、前記圧縮ビデオストリームの処理が、前記フレームＤＣＴブロックのフィールド毎のフィルタ処理及びスケール処理を含んでいることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
圧縮ビデオストリームの或る領域がインターレースされた動き領域であるかを検出するシステムにおいて、前記ビデオストリームは複数のＤＣＴ符号化ブロックにより表され、前記システムが、
前記圧縮ビデオストリームのビデオ信号源と、
前記ビデオ信号源に動作的に結合されたプロセッサ、及び論理出力端と、
を有し、前記プロセッサが、
前記圧縮ビデオストリームからＤＣＴ符号化ブロックを求め、
前記ＤＣＴ符号化ブロックにおける前記或る領域の垂直高周波数のエネルギの第１絶対値を求め、
前記垂直高周波数のエネルギの第１絶対値を所定の第１基準値と比較し、
（ａ）前記第１絶対値が前記所定の第１基準値以下である場合に、前記ＤＣＴ符号化ブロックが前記圧縮ビデオのインターレースされた動き領域を表さないと判定すると共に、これを示すために前記論理出力端を偽の値に設定するか、又は
（ｂ）前記第１絶対値が前記所定の第１基準値より大きい場合に、前記圧縮ビデオストリームにおける前記ＤＣＴ符号化ブロックの垂直中間周波数のエネルギを表す第２絶対値を求め、
前記垂直中間周波数のエネルギを表す前記第２絶対値が第２の所定基準値と比較されるような第２比較を実行し、
（ｉ）前記垂直中間周波数のエネルギを表す前記第２絶対値が前記第２の所定基準値未満である場合に、前記ＤＣＴ符号化ブロックが前記圧縮ビデオのインターレースされた動き領域を表すと判定すると共に、これを示すために前記論理出力端を真の値に設定するか、又は
（ｉｉ）前記垂直中間周波数のエネルギを表す前記第２絶対値が前記第２の所定基準値以上である場合に、前記ＤＣＴ符号化ブロックが前記圧縮ビデオのインターレースされた動き領域を表さないと判定すると共に、これを示すために前記論理出力端を偽の値に設定する、
ように構成されていることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムにおいて、前記ビデオストリームは複数のＤＣＴ符号化ブロックを含み、ＤＣＴ符号化ブロックの左下領域の絶対値が前記垂直高周波数のエネルギを表す前記第１絶対値として使用され、ＤＣＴ符号化ブロックの左中領域の絶対値が前記垂直中間周波数のエネルギを表す前記第２絶対値として使用されることを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１２に記載のシステムにおいて、前記ビデオ信号源がコンピュータ読み取り可能なメモリであることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広くは離散コサイン変換（“ＤＣＴ”）ドメインにおける圧縮されたビデオの復号／伸張に係り、更に詳細にはＭＰＥＧ−２符号化ビデオにおけるインターレースされた動き領域の検出及び適切なフィルタ処理／スケール処理のための方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＰＥＧは動画エキスパートグループの略称である。ＭＰＥＧは、元々は、動画ビデオを圧縮する規格を作成するために１９８８年に形成された。デジタル伝送のための動画ビデオの圧縮に対する要求は、利用可能な帯域幅に照らした非圧縮ビットレートをざっと見ても明らかである。完全動画（フルモーション）ビデオは、大きな記憶及びデータ伝送の帯域幅を必要とする。時には“ＮＴＳＣ”と呼ばれる標準の米国放送テレビジョン信号は毎秒１６８メガビット（“Ｍｂｉｔｓ”）のビットレートを有している。比較として、例えば５チャンネルステレオ非圧縮オーディオの伝送は毎秒３．５メガビットのビットレートを必要とする。単一速度ＣＤ−ＲＯＭは、毎秒１．５Ｍｂｉｔｓのビットレートでデータを送出する。
【０００３】
ＭＰＥＧグループの最初の目標は、ビデオ及びオーディオを毎秒１．５ＭｂｉｔｓなるＣＤ−ＲＯＭサイズの帯域幅に圧縮することであった。該グループの作業の結果はＭＰＥＧ−１符号化規格となり、１９９１年に完成した。その時点では、ＭＰＥＧ−１において具現化されたビデオ圧縮技術は、放送品質のインターレースされたビデオを符号化する能力は獲得していなかった。これが、ＭＰＥＧ−２規格の主たる目標となった。
【０００４】
インターレースされたビデオは、テレビジョンの初期の時代においてビデオフレームをビデオ画面の可視フリッカを防止するほど充分に高いレートで再描画するのを可能にするように考案されたビデオ用走査システムを示すものである。これは、一つのフレームの交互のラインをフレーム期間の半分で走査することにより達成される。例えば、５２５ラインシステムにおいては、全ての５２５本のラインは１／３０秒、即ちフレーム時間で描かれる。画面は、実際には、１／６０秒毎に再描画される。最初に１つ置きの走査ラインが描かれ（“トップ（表）”フィールド）、抜かした走査ラインが次に描かれる。１／６０秒の画面の再描画は、可視フリッカを防止するほど充分に速い。
【０００５】
［フレーム及びフィールドＤＣＴ］
ＭＰＥＧ−２におけるビデオ符号化は、フレーム型ＤＣＴ又はフィールド型ＤＣＴの何れかであり得る。フレーム型ＤＣＴで符号化されたビデオブロックは、トップフィールド及びボトム（裏）フィールドの両方からの情報を含む。フィールド型ＤＣＴで符号化されたブロックは、トップフィールド又はボトムフィールドの何れかからであるが両者からではない情報を含む。
【０００６】
フレーム型ＤＣＴは、静止領域の局部的な漸進的特徴により、即ち２つのフィールドの間に高い空間的相関性があるために、通常は、静止領域において使用される。一方、フィールド型ＤＣＴは、しばしば、２つのフィールドの間に著しい差が存在する様な動きの領域で使用される。このような状況でもし使用されると、フレーム型ＤＣＴは結果として高い垂直周波数ＤＣＴ係数において大きなエネルギを有することになり、圧縮効率を低下させる。
【０００７】
［組込リサイズ処理を備えるＭＰＥＧ−２デコーダ］
組込リサイズ処理を備えるＭＰＥＧ−２デコーダは、動画ビデオ及び関連の工業における者により一般に知られた概念である。組込リサイズ処理を備えるデコーダは、１つの符号化ビデオソースが、１つの標準デコーダを用いてＮＴＳＣ（米国）、ＰＡＬ（ヨーロッパ）のような如何なるサポートされる表示フォーマット又は他の表示装置にも復号されるのを可能にする。これらは、高精細（“ＨＤ”）ビデオストリームの標準精細（“ＳＤ”）表示のようなアプリケーションにおいて比較的低コストであるが故に大きな利点があった。組込リサイズ処理を備えるデコーダは、復号ループ内にスケーラを組み込むことにより、小さな出力フォーマットを利用する。偽信号を防止するために、フィルタ処理が、スケール処理の前に又はスケール処理に組み合わせて必要となる。該フィルタ処理／スケール処理は、空間ドメイン又はＤＣＴドメインの何れかにおいて実行することができる。単純さにより好ましくはＤＣＴドメインにおいて実行されるような、上記組込スケール処理は、逆離散コサイン変換（“ＩＤＣＴ”）及び動き補償（“ＭＣ”）復号ステップにおいて処理されるべきデータの量を低減する。
【０００８】
加えて、ＤＣＴ符号化ビデオの組込フィルタ処理及びスケール処理は、他の理由により、非組込実施化よりも有効である。第１に、大きなメモリ領域及び長い集合の計算を実行しなければならないので、完全な伸張後のフィルタ処理及びスケール処理はシステム資源の浪費となる。第２に、ＤＣＴ符号化ブロックが斯かるブロックの局部的特徴により動的にフィルタ処理され及びスケール処理されるのを可能にすることにより、適切なスケール処理及びフィルタ処理のためにインターレースされたビデオの特別な特性を利用することができる。
【０００９】
［フレーム及びフィールドフィルタ処理／スケール処理］
フィルタ処理／スケール処理に関しても同様に２つのオプションがある：即ち、フレーム型及びフィールド型である。フレーム型フィルタ処理／スケール処理は、空間的解像度は維持するが時間的解像度は失う傾向がある。反対に、フィールド型フィルタ処理／スケール処理は、時間的解像度は維持するが空間的解像度は失う傾向がある。従って、最良の結果を得るには、フレーム型の方法は静止領域において使用され、フィールド型の方法が動き領域において使用されるべきである。
【００１０】
フレーム型又はフィールド型ＤＣＴはエンコーダにより選択され、フレーム型又はフィールド型のフィルタ処理／スケール処理の判定はデコーダによりなされることに注意されたい。現状技術においては、デコーダはフレーム型又はフィールド型フィルタ処理／スケール処理の何れを使用するかの判定に以下の２つの方法の１つを利用している。
１．エンコーダは適切な選択、即ち静止領域に対してはフレームＤＣＴ及び動き領域に対してはフィールドＤＣＴの選択を行うと仮定する。デコーダは、単に、エンコーダにより選択されたＤＣＴ型式に基づいてフレーム型又はフィールド型のフィルタ処理／スケール処理を選択する。
２．エンコーダを全く信用せず、ＤＣＴ型式に関係なく常に同一のフィルタ処理／スケール処理モードを適用する。この方法を用いる場合、通常はフィールド型フィルタ処理／スケール処理がフレームＤＣＴ及びフィールドＤＣＴの両者に適用される。
【００１１】
最初の方法は、エンコーダが正しい選択を行う場合は、より良好な空間的解像度を供給するので、画像は一般的に鮮鋭である。しかしながら、この方法は動き領域にフレームＤＣＴを使用するというようなエンコーダの悪い判断に対して脆弱であり、幾らかの可視的に妨害的なブロックにつながる。
【００１２】
２番目の方法は２つのフィールドを混同する危険を冒さないが、その画像は空間的解像度の喪失により余り良好でない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術の要求に応える方法及びシステムを提供する。これらの方法は、フィールド処理／スケール処理を受ける局部領域が静止領域か又はインターレースされた動き領域かを判定し、斯様な情報が与えられたとして、賢明な方法でフレーム型及びフィールド型処理の間で動的に切り換え、これにより出力画像品質を最適化する能力を提供する。
【００１４】
従来技術の問題を克服するために、フレームＤＣＴ符号化されたブロックに対してフィールド型処理を適用する要求も存在する。このように、本発明の他の目的は、ＤＣＴ符号化された圧縮インターレースビデオの適切なフィルタ処理／スケール処理である。ここでは、フレームＤＣＴデータのフィールド型フィルタ処理／スケール処理に対するＤＣＴドメインフィルタ処理方法が提供される。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
圧縮ビデオストリームのＤＣＴ符号化ビデオブロックがフィールド型ＤＣＴ符号化ブロックである場合は、本方法は、該ＤＣＴ符号化ブロックを処理するためにフィールド型復号処理及びフィールド処理／スケール処理方法が使用されるべきであると判定するステップを含む。
【００１６】
他の例として、圧縮ビデオストリームのＤＣＴ符号化ブロックがフレーム型ＤＣＴ符号化ブロックである場合は、本方法は、該圧縮ビデオストリームにおけるＤＣＴ符号化ブロックの垂直高周波数のエネルギを表すような第１絶対値を得るステップを含む。その後、この第１絶対値は所定の第１基準値と比較される。第１絶対値が該所定の第１基準値以下の場合は、本方法は、該ＤＣＴ符号化ブロックを処理するためにフレーム型復号処理及びフィルタ処理／スケール処理が使用されるべきであると判定するステップを含む。
【００１７】
他の例として、上記第１絶対値が上記所定の第１基準値より大きい場合は、本方法は、前記圧縮ビデオストリームにおけるＤＣＴ符号化ブロックの垂直中間周波数のエネルギを表すような第２絶対値を得るステップを含む。有利には、第２の比較を実施することができ、該比較においては垂直中間周波数のエネルギを表す第２絶対値が第２の所定基準値と比較される。垂直中間周波数のエネルギを表す第２絶対値が第２所定基準値未満である場合は、本方法は、当該ＤＣＴ符号化ブロックを処理するためにフレーム型の復号処理及びフィールド型のフィルタ処理／スケール処理が使用されるべきであると判定するステップを含む。
【００１８】
他の例として、垂直中間周波数のエネルギを表す第２絶対値が第２の所定基準値以上である場合は、本方法は、当該ＤＣＴ符号化ブロックを処理するためにフレーム型復号処理及びフィルタ処理／スケール処理方法が使用されるべきであると判定するステップを含む。
【００１９】
好ましくは、ビデオストリームは複数のＤＣＴ符号化ブロックを含み、その場合において、ＤＣＴ符号化ブロックの左下領域の絶対値は圧縮ビデオストリームにおけるＤＣＴ符号化ビデオブロックの垂直高周波数のエネルギを表す第１絶対値として使用され、ＤＣＴ符号化ブロックの左中領域の絶対値は圧縮ビデオストリームにおけるＤＣＴ符号化ブロックの垂直中間周波数のエネルギを表す第２絶対値として使用される。
【００２０】
本発明の他の実施例においては、処理ステップは、復号ループ内で実行されるフレーム型又はフィールド型スケール処理を動的に選択するような組込リサイズ処理を含む。
【００２１】
本発明の他の実施例においては、処理ステップは、フレームＤＣＴブロックのフィールド毎のフィルタ処理及びスケール処理を含む。
【００２２】
インターレースされたビデオはＭＰＥＧ−２フレーム型ＤＣＴ符号化ビデオブロックを用いて符号化することが可能であるから、本発明の他の目的は、フレーム型ＤＣＴ符号化ブロックにおけるインターレースされた動き領域を検出することにある。この実施例においては、本発明は、圧縮ビデオストリームの領域が複数のフレームＤＣＴ符号化ブロックにより表される場合に、該圧縮ビデオストリームの領域がインターレースされた動き領域であるかを検出する方法に関するものとなる。該方法は、圧縮ビデオストリームのＤＣＴ符号化ビデオブロックを得、その、後該圧縮ビデオストリームにおける上記ＤＣＴ符号化ブロックの垂直高周波数のエネルギを表すような第１絶対値を得るステップを含む。次いで、該絶対値は所定の第１基準値と比較される。
【００２３】
第１絶対値が上記所定の第１基準値以下である場合は、本方法は、当該ＤＣＴ符号化ブロックにより表される圧縮ビデオストリームの領域はインターレースされた動き領域ではないと判定するステップを含む。
【００２４】
他の例として、第１絶対値が所定の第１基準値より大きい場合は、本方法は、圧縮ビデオストリームにおけるＤＣＴ符号化ブロックの垂直中間周波数のエネルギを表す第２絶対値を得るステップを含む。その後、第２の比較が実行され、該比較においては上記垂直中間周波数のエネルギを表す第２絶対値が第２の所定基準値と比較される。
【００２５】
垂直中間周波数のエネルギを表す第２絶対値が第２所定基準値未満である場合は、本方法は、当該ＤＣＴ符号化ブロックにより表される圧縮ビデオストリームの領域はインターレースされた動き領域であると判定するステップを含む。
【００２６】
他の例として、垂直中間周波数のエネルギを表す第２絶対値が第２所定基準値以上である場合は、本方法は、当該ＤＣＴ符号化ブロックにより表される圧縮ビデオストリームの領域がインターレースされた動き領域ではないと判定するステップを含む。
【００２７】
ここでも、好ましくは、ビデオストリームは複数のＤＣＴ符号化ブロックを含み、その場合において、ＤＣＴ符号化ブロックの左下領域の絶対値は圧縮ビデオストリームにおけるＤＣＴ符号化ビデオブロックの垂直高周波数のエネルギを表すような第１絶対値として使用され、ＤＣＴ符号化ブロックの左中領域の絶対値は圧縮ビデオストリームにおけるＤＣＴ符号化ブロックの垂直中間周波数のエネルギを表す第２絶対値として使用される。
【００２８】
また、本発明は複数のＤＣＴ符号化ブロックにより表される圧縮ビデオストリームを処理するシステムにも関係する。このシステムは、圧縮ビデオストリームのビデオ信号源と、該ビデオ信号源に動作的に結合されたプロセッサと、ビデオ出力部とを含む。
【００２９】
上記プロセッサは、ここで述べる方法を実施するように構成される。
【００３０】
本発明の他の実施例においては、本システムは上記ビデオ信号源としてコンピュータ読み取り可能なメモリを含む。
【００３１】
本発明の他の実施例においては、本システムは上記ビデオ出力部としてコンピュータ読み取り可能なメモリを含む。
【００３２】
本発明が従来技術を超えて提供する他の改善点は、本発明の好ましい実施例を述べる下記の説明の結果として認識されるであろう。該説明は、如何なる形でも本発明の範囲を限定することを意図するものではなく、むしろ、現在の好ましい実施例の具体例を示すものに過ぎない。本発明の範囲は、添付請求項において示されるであろう。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明は、複数のＤＣＴ符号化ブロックにより表される圧縮ビデオストリームを処理する方法及びシステムを提供する。ＭＰＥＧ−２規格を使用して圧縮されたビデオストリームが、斯様な圧縮ビデオストリームである。
【００３４】
従来技術による組込リサイズ処理を備えるＭＰＥＧ−２デコーダが図１に示されている。圧縮されたＭＰＥＧ−２ビデオビットストリーム１は、先ず、可変長復号処理２を受け、ここで、符号化されているビデオは成分の離散コサイン変換（“ＤＣＴ”）ブロックに分割される。これらＤＣＴブロックは逆量子化部（逆走査逆量子化）３へ進み、次いでフィルタ処理／スケール処理手続部４へ、次いで逆ＤＣＴ処理部８へ、そして加算器１０と進む。予測デコーダ５が、動きベクトル６を発生する。これら動きベクトル６はダウンスケーラ７により処理され、次いで１／２ペル（画素）動き補償部９において使用される。１／２ペル動き補償９の結果は、既に逆ＤＣＴ処理部８から加算器１０に送られている結果に加算される。
【００３５】
基準フレームは加算器１０から基準フレーム記憶部１２へ進み、該記憶部において、これら基準フレームは動き補償部９に対して利用可能となる。加算器１０において収集されたフレームは、これらフレームを適切な順序に配置するためにフレーム再順序化ロジック１１において更に処理される。伸張されたビデオフレームは出力される（１３）。
【００３６】
図２を参照すると、本発明による組込リサイズ処理を備えるＭＰＥＧ−２デコーダの一実施例のブロック図が示されている。ＭＰＥＧ−２符号化ビデオビットストリーム１４は、伸張の最初の段、可変長デコーダ１５に入り、該デコーダにおいてＤＣＴブロックは（逆走査逆量子化により）逆量子化（１６）されるような経路がとられる。次に、本発明の主題である手続が適用され、フィールド型又はフレーム型のフィルタ処理／スケール処理が使用される（１７）かが決定される。どの型式のフィルタ処理／スケール処理を使用するかを決定する本発明方法の該実施の詳細は、図３により示され、後に詳述する。
【００３７】
次に、フィルタ処理／スケール処理１７のために採用された手続のフィルタ処理された／スケール処理された結果は、逆ＤＣＴ１８により処理される。該逆ＤＣＴ１８の結果は、次いで、加算器１９に渡される。
【００３８】
予測デコーダ２０は動きベクトル２１を発生する。これらベクトルは、次いで、ダウンスケーラ２２を通過する。ダウンスケーラ２２の結果は、１／４ペル動き補償部２３へ進む。該動き補償の結果は、次いで、加算器１９に送られる。
【００３９】
基準フレームは加算器１９から基準フレーム記憶部２５へ進み、該記憶部において、これら基準フレームは動き補償部２３に対して利用可能となる。加算器１９において収集されたフレームは、これらフレームを適切な順序に配置するためにフレーム再順序化ロジック２４により更に処理される。伸張されたビデオフレームは出力される（２６）。
【００４０】
図３を参照すると、本発明による方法の一実施例を表すフローチャートが示されている。ここで使用される、“垂直高周波数のエネルギを表す第１絶対値”は、ＤＣＴ符号化ブロックの左下角のＤＣＴ係数の大きさ又はサイズの尺度である。斯様な尺度は当業者にとっては知られている。
【００４１】
同様に、ここで使用される、“垂直中間周波数のエネルギを表す第２絶対値”は、ＤＣＴ符号化ブロックの左中のＤＣＴ係数の大きさ又はサイズの尺度である。この種の尺度も、当業者にとり知られている。
【００４２】
ここで使用される、“所定の第１基準値”及び“所定の第２基準値”は“垂直高周波数のエネルギを表す第１絶対値”及び“垂直中間周波数のエネルギを表す第２絶対値”に対する判定点を表す実験的に決定された数である。
【００４３】
“所定の第１値”は、インターレースされた非動き領域を表す圧縮ビデオブロックの左下角のフレームＤＣＴ係数を、インターレースされた動き領域を表す圧縮ビデオブロックの左下角のフレームＤＣＴ係数と比較することにより決定される。これらは、ＤＣＴ係数のどの絶対値で上記インターレースされた動き領域がインターレースされた非動き領域とは別と言うことができるかを判定するために調査される。この絶対値が、インターレースされた動き領域のフレームハイパス特徴を捉える“所定の第１値”となる。
【００４４】
同様の方法で、“所定の第２値”は、インターレースされた動き領域を表す圧縮ビデオブロックの垂直中間周波数ＤＣＴ係数を、例えばノイズ等のインターレースにより生じるものでない垂直高周波数を伴う領域を表す圧縮ビデオブロックの垂直中間周波数ＤＣＴ係数と比較することにより決定される。これらは、どの垂直中間周波数ＤＣＴ係数の絶対値で上記インターレースされた動き領域が、ノイズ領域のような同様の垂直高周波数を伴うがインターレースの結果ではないような領域とは別である言うことができるかを判断するために調査される。この絶対値が、インターレースされた動き領域のローパス特徴を捉える“所定の第２値”となる。
【００４５】
所与のＤＣＴ符号化ブロックに関して、先ず、垂直高周波数のエネルギの値が求められる（２７）。この得られた垂直高周波数のエネルギの絶対値は、第１基準値と比較されるが（２８）、該第１基準値は実験によるものを含め幾つかの方法の何れかにより得ることができる。この得られた垂直高周波数のエネルギの絶対値が第１基準値以下である場合は、到達する結論は、上記所与のＤＣＴ符号化ブロックはビデオのインターレースされた動き領域を表さないということである（２９）。
【００４６】
それ以外として、この得られた垂直高周波数のエネルギの絶対値が第１基準値より大きい場合は、上記所与のＤＣＴ符号化ビデオブロックに関して垂直中間周波数のエネルギの値を求める（３０）。この得られた垂直中間周波数のエネルギの絶対値は、次いで、第２基準値と比較されるが（３１）、該基準値も実験によるものを含み幾つかの方法の何れかにより得ることができる。この得られた垂直中間周波数のエネルギの絶対値が第２基準値以上である場合は、到達する結論は、上記所与のＤＣＴ符号化ビデオブロックはビデオのインターレースされた動き領域を表すものではないということである（２９）。
【００４７】
最後に、この得られた垂直中間周波数のエネルギの絶対値が第２基準値未満である場合は、到達する結論は、上記所与のＤＣＴ符号化ビデオブロックがビデオのインターレースされた動き領域を表すということである（３２）。
【００４８】
図４を参照すると、本発明による方法の他の実施例を表すフローチャートが示されている。ここでは、所与のＤＣＴ符号化ビデオブロックに対してフィールド型又はフレーム型フィルタ処理／スケール処理のどちらを使用するかを決定するために図３のものと同様の手続が使用される。
【００４９】
先ず、当該ＤＣＴ符号化ビデオブロックは、該ビデオブロックがフィールド又フレームＤＣＴであるかを決定するために調査される（３３）。フィールドＤＣＴブロックである場合は、該ＤＣＴ符号化ビデオブロックに対してフィールド型復号処理及びフィールド型フィルタ処理／スケール処理が使用されなければならない。
【００５０】
それ以外で、当該ＤＣＴ符号化ビデオブロックがフレームＤＣＴブロックである場合は、該ＤＣＴ符号化ビデオブロックの垂直高周波数のエネルギの値を求める（３５）。この垂直高周波数のエネルギの絶対値は、次いで、第１基準値と比較される（３６）。この第１基準値は、実験を含む幾つかの方法の何れかにより得ることができる。該垂直高周波数のエネルギの絶対値が第１基準値以下である場合は、該ＤＣＴ符号化ビデオブロックに対してはフレーム型復号処理及びフレーム型フィルタ処理／スケール処理が使用されるべきである（３７）。
【００５１】
それ以外で、上記垂直高周波数のエネルギの絶対値が第１基準値より大きい場合は、当該ＤＣＴ符号化ビデオブロックの垂直中間周波数のエネルギの値が求められる（３８）。この垂直中間周波数のエネルギの絶対値は、次いで、第２基準値と比較される（３９）。この第２基準値は、実験を含み幾つかの方法の何れかにより得ることができる。この垂直中間周波数のエネルギの絶対値が第２基準値以上である場合は、該ＤＣＴ符号化ビデオブロックに対してフレーム型復号処理及びフレーム型フィルタ処理／スケール処理が使用されるべきである。
【００５２】
それ以外で、この垂直中間周波数のエネルギの絶対値が第２基準値未満である場合は、当該ＤＣＴ符号化ビデオブロックに対してフレーム型復号処理及びフィールド型フィルタ処理／スケール処理が使用されるべきである。
【００５３】
図５を参照すると、該図はプログレッシブな及びインターレースされたビデオ系列の両方における水平に移動する垂直線の歪を図示している。プログレッシブ系列においては、全走査ラインが描かれるので垂直線は、先ず、上部から下部への真っ直ぐな線として現れる（４１）。３０分の１秒後に、上記線は移動後に再描写される（４２）。両フレームとも、上記線を真っ直ぐに表示する（４１、４２）。
【００５４】
インターレースされた系列では、１つ置きの走査ラインのみが描かれるので、垂直線は先ず垂直な点線として現れる（４３）。６０分の１秒後に、交互の走査ラインが描かれるが、上記線は既に幾らかの水平距離だけ変位されている（４４）。これが、フレーム２の２つのフィールドに対して繰り返される（即ち、４５、４６）。結末は、水平方向に沿って上記垂直線のぼやけが存在するということである（４７）。
【００５５】
この移動する垂直エッジのぼやけが、動き領域に関してはＤＣＴ符号化ブロック内に“垂直高周波数”の大きな値を生じさせる。垂直高周波数は、ＤＣＴブロックの左下角をサンプリングすることにより測定することができる。この測定に関して所定のレベルと比較された大きな絶対値は、移動するインターレースされた領域を示す。真の移動するインターレースされた領域と、ノイズの存在等の垂直高周波数を生じる他の場合との間を区別するために、当該ＤＣＴブロックは“垂直中間周波数”において、大凡ＤＣＴブロックの左中において、サンプリングされる。所定のレベルより下の絶対値は、移動するインターレースされた領域を示す。このＤＣＴブロックの第２サンプリングは、それ自体では何の指示値も有さない。即ち、該第２サンプリングは垂直高周波数におけるＤＣＴブロックの第１サンプリングと組み合わされる場合に有効となる。しかしながら、第１サンプリングは独立したものである。該第１サンプリングは、インターレースされた動き領域を検出するために使用することができる。第２サンプリングは、第１サンプリングからのインターレースされた動き領域の間違った肯定、又は検出の確率を低減するために使用することができる。本発明の簡略化版は第２サンプリングを省略して使用することができる。これは依然として動作するが、多分、より高いエラー率を伴なう。
【００５６】
次に図６を参照すると、８ｘ８ＤＣＴブロックが表示されている（４８）。該ＤＣＴブロックの個々の係数は参照目的で０’ないし６３’なる番号が付されている。ここで述べる使用に関して、及び従来知られているように、“左中”ＤＣＴ係数、即ち要素４９は、係数位置３２’に又はその近傍にある。同様に、“左下”ＤＣＴ係数、即ち要素５０は、係数位置５６’に又はその近傍にある。
【００５７】
一旦インターレースが検出されたら、フィルタ処理はフィールド毎に実行されるべきである。例えば２なるスケール係数の場合、空間ドメインにおける［０．５，０，０．５］なるフィルタが動作する。中央の零は第２フィールドからの寄与をマスク除去するので、これは、１つのフィールドに［０．５，０．５］なるフィルタを適用するのと等価である。適切な位相ずれが考慮される場合は、トップフィールドに対して［０．７５，０，０．２５］なるフィルタが使用され、ボトムフィールドに対して［０．２５，０，０．７５］なるフィルタが使用されるようにすることもできる。従って、これらのフィルタを使用して、２なるダウンスケール係数の空間ドメインスケール処理マトリクスを得ることができる。以下の空間ドメインスケール処理マトリクスは、インターレースされた動き領域フレームＤＣＴ符号化ブロックに適用可能なものを示している。
2004519953.tif 000003
【００５８】
この空間ドメインスケール処理マトリクスは、複雑さを単純にするために更にＤＣＴドメインに変換することができる。
【００５９】
以上、本発明のシステム及び方法を上記実施例に関連して説明したが、ここに述べた特定の形態に限定されることを意図するものではなく、反対に、添付請求項に記載される方法の趣旨及び範囲内に合理的に含まれ得る代替例、変形例及び均等物を含むことを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、従来技術による組込リサイズ処理を備えるＭＰＥＧ−２デコーダを示すブロック図である。
【図２】
図２は、本発明による組込リサイズ処理を備えるＭＰＥＧ−２デコーダの一実施例を示すブロック図である。
【図３】
図３は、本発明の一実施例の動作を示すフローチャートである。
【図４】
図４は、本発明の他の実施例の動作を示すフローチャートである。
【図５】
図５は、インターレースされたビデオ系列における水平に移動する垂直線の歪を示す図である。
【図６】
図６は、サンプルの左中及び左下の係数が示された８ｘ８ＤＣＴブロックを示す図である。
【図１】
2004519953.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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2004519953.tif 000035
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