JP2013527646A - 立体映像エラー改善方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明の一実施形態によれば、2D映像データとともに受信された別途のデプスマップ情報または2D映像データから推定されたデプスマップ情報に対するエラーを全て判別し改善することができる効果がある。すなわち、立体映像の出力時のエラーを改善することで、視聴者がより改善された立体感を感じるようにする効果がある。
デプスマップ推定部114は、入力された映像データに対するデプスマップ情報が別に入力されない場合、入力された映像データの各々のフレーム別にデプスマップ情報を堆定し、推定されたデプスマップ情報をデプスマップ受信部120に伝送する。すなわち、デプスマップ推定部114は、入力された映像データの各々のフレーム内に存在する各々のピクセル(Pixel)別にデプスマップ情報を推定する。ここで、各々のピクセルは、R、G、Bサブピクセルを含む。また、入力された映像データは、2D映像データである。一方、デプスマップ推定部114がデプスマップ情報を推定するための一般的な方式では、ステレオマッチング(Stereo Matching)アルゴリズムを利用することができる。ステレオマッチングアルゴリズムは、変異値を求めるために周辺映像で水平方向にのみ探索を行い、並列カメラ構成から得た映像または修正(Rectification)過程を経た映像のみを入力する方式である。本発明に記載されたデプスマップ情報は、デプスインプレッションを示す情報を意味し、Z−バッファー(Buffer)とも称する。
レンダリング処理部160は、修正されたデプスマップ情報を利用して立体映像である左側視野用イメージ及び右側視野用イメージを生成する。すなわち、レンダリング処理部160は、2D映像データに修正されたデプスマップ情報を適用して立体映像である左側視野用イメージ及び右側視野用イメージを生成する。
立体映像エラー改善装置100は、映像コンテンツ提供社から映像データを受信する(ステップS210)。すなわち、立体映像エラー改善装置100の映像受信部112は、入力された映像データに対するデプスマップ情報が別に入力されるか否かを確認し、確認結果に基づいてデプスマップ情報が別に入力される場合、デプスマップ情報をデプスマップ受信部120に伝送する。一方、立体映像エラー改善装置100のデプスマップ推定部114は、入力された映像データに対するデプスマップ情報が別に入力されない場合、入力された映像データの各々のフレーム別にデプスマップ情報を堆定し、推定されたデプスマップ情報をデプスマップ受信部120に伝送する。ここで、デプスマップ推定部114は、各々のフレームを分析して画面の傾き、オブジェクトの影、画面焦点及びオブジェクトパターンの中で少なくとも一つ以上の情報を利用してデプスマップ情報を推定する。
一般的な映像データを分析するときにはほとんど発生しないデプスマップ情報の特性があり、統計的にこのような特性は、映像分析によるエラー発生可能性が一番高い。デプスマップ情報は、一般的に自然状態では非常に小さい形態のオブジェクトが周辺領域と別に遠距離に位置するか近距離に位置する場合がほとんどない。また、デプスマップ情報は、空間周波数特性が低くて映像解像度の1/2程度の低い空間周波数特性があり、単一チャンネル、すなわち、黒白映像で距離の程度を表示する。これによって、映像コンテンツ提供社でデプスマップ情報を別に伝送する場合は、圧縮を考慮すれば、2D映像データの10%程度の情報量程度に該当する。上述のように、一般的なデプスマップの特徴を前提条件で考慮してエラーに該当する領域を探索することができる。
本特許出願は、2010年06月08日付で大韓民国に出願した特許出願番号第10−2010−0053971号に対してアメリカ特許法第119(a)条(35 U.S.C§119(a)によって優先権を主張し、その全ての内容は参考文献として本特許出願に併合される。さらに、本特許出願は、アメリカ以外の国家に対しても上記と同一な理由で優先権を出張し、その全ての参考文献として本特許文献に併合される。
112 映像受信部
120 デプスマップ推定部
122 空間ヒストグラム生成部
130 2D映像受信部
132 ピーク周波数生成部
140 オブジェクト分析部
150 デプスマップエラー修正部
160 レンダリング処理部
Claims (24)
- 入力された映像データに対するデプスマップ情報(Depth Map)を利用して空間ヒストグラム(Histogram)情報を生成する空間ヒストグラム生成部と、
前記入力された映像データに対する2D映像データを利用してピーク(Peak)周波数を生成するピーク周波数生成部と、
前記空間ヒストグラムと前記ピーク周波数に基づいて前記入力された映像データの各々のフレーム(Frame)に対するエラーを判別するオブジェクト(Object)分析部と、
前記フレームに対する前記エラーが判別されると、前記エラーが改善されるように前記デプスマップ情報を修正するデプスマップエラー修正部と、
前記修正されたデプスマップ情報を利用して立体映像を構成するために左側視野用イメージ及び右側視野用イメージを生成するレンダリング(Rendering)処理部と、を含むこと
を特徴とする立体映像エラー改善装置。 - 前記空間ヒストグラム生成部は、前記入力された映像データの各々のフレーム内に前記デプスマップ情報によって区分されるオブジェクト別にデプスマップ情報を水平(X)軸と垂直(Y)軸でヒストグラム化した前記空間ヒストグラム情報を生成すること
を特徴とする請求項1に記載の立体映像エラー改善装置。 - 前記空間ヒストグラム生成部は、前記各々のオブジェクト別にデプスマップ情報をヒストグラム化した空間ヒストグラムテーブルを生成すること
を特徴とする請求項2に記載の立体映像エラー改善装置。 - 前記ピーク周波数生成部は、前記入力された映像データの各々のフレームを既設定されたマクロブロック(Macro Block)単位でスキャン(Scan)して複数個の領域に区分し、前記区分された領域別に各々の領域に存在するピクセル値を利用して前記ピーク周波数を算出すること
を特徴とする請求項1に記載の立体映像エラー改善装置。 - 前記ピーク周波数生成部は、前記ピーク周波数を算出するためにFFT(Fast Fourier Transform)を利用して高周波成分と低周波成分に各フレームの周波数成分を区分し、前記高周波成分の係数に該当する割合を前記ピーク周波数で決定すること
を特徴とする請求項4に記載の立体映像エラー改善装置。 - 前記ピーク周波数生成部は、前記各々の領域別に算出した前記ピーク周波数をピーク周波数テーブルで生成すること
を特徴とする請求項5に記載の立体映像エラー改善装置。 - 前記オブジェクト分析部は、前記オブジェクトに含まれた空間ヒストグラム情報が第1の臨界値を超過する場合、前記オブジェクトの該当領域をエラー予想領域に分類すること
を特徴とする請求項2に記載の立体映像エラー改善装置。 - 前記オブジェクト分析部は、前記オブジェクトに含まれた空間ヒストグラム情報の標準偏差値を脱した一部値が前記第1の臨界値を基準として前記第1の臨界値の垂直(Y)軸の+方向または−方向に超過する場合、前記一部値に該当する領域を前記エラー予想領域に分類すること
を特徴とする請求項7に記載の立体映像エラー改善装置。 - 前記オブジェクト分析部は、前記入力された映像データの各々のフレームを既設定されたマクロブロック単位でスキャンして複数個に区分された領域の中で前記エラー予想領域に該当する領域を選別し、前記選別された領域の前記ピーク周波数が第2の臨界値を超過する場合、前記エラー予想領域のデプスプマップ情報にエラーがあることで確定して前記エラー予想領域をエラー確定領域で認識すること
を特徴とする請求項7に記載の立体映像エラー改善装置。 - 前記オブジェクト分析部は、前記エラー予想領域に該当する前記ピーク周波数が前記第2の臨界値を+方向または−方向に超過し、前記第1の臨界値を超過した+または−方向結果と前記第2の臨界値を超過した+または−方向結果が一致しない場合、前記エラー予想領域のデプスマップ情報に前記エラーがあることで確定して前記エラー予想領域を前記エラー確定領域で認識すること
を特徴とする請求項9に記載の立体映像エラー改善装置。 - 前記デプスマップエラー修正部は、前記エラー確定領域のデプスマップ情報に対するエラーを修正すること
を特徴とする請求項9に記載の立体映像エラー改善装置。 - 前記デプスマップエラー修正部は、前記エラー確定領域に対する前記空間ヒストグラム情報の標準偏差値を脱した一部値が前記第1の臨界値を基準として前記第1の臨界値の垂直(Y)軸の+方向に超過した場合、前記第1の臨界値を+方向に超過した一部値を前記空間ヒストグラムの標準偏差値で減少させること
を特徴とする請求項9に記載の立体映像エラー改善装置。 - 前記デプスマップエラー修正部は、前記エラー確定領域に対する前記空間ヒストグラム情報の標準偏差値を脱した一部値が前記第1の臨界値を基準として前記第1の臨界値の垂直(Y)軸の−方向に超過した場合、前記第1の臨界値を−方向に超過した一部値を前記空間ヒストグラムの標準偏差値で増加させること
を特徴とする請求項9に記載の立体映像エラー改善装置。 - 前記入力された映像データに対する前記デプスマップ情報を受信するデプスマップ受信部と、
前記入力された映像データに対する前記2D映像データを受信する2D映像受信部と、をさらに含むこと
を特徴とする請求項1に記載の立体映像エラー改善装置。 - 前記入力された映像データに対する前記デプスマップ情報が別に入力されるか否かを確認し、確認結果に基づいて前記デプスマップ情報が別に入力される場合、前記デプスマップ情報を前記デプスマップ受信部に伝送する映像受信部と、
前記確認結果に基づいて前記デプスマップ情報が別に入力されない場合、前記入力された映像データの各々のフレーム別に前記デプスマップ情報を推定し、前記推定されたデプスマップ情報を前記デプスマップ受信部に伝送するデプスマップ推定部と、をさらに含むこと
を特徴とする請求項14に記載の立体映像エラー改善装置。 - 前記デプスマップ推定部は、前記各々のフレームを分析して画面の傾き、オブジェクトの影、画面焦点及びオブジェクトパターンの中で少なくとも一つ以上の情報を利用して前記デプスマップ情報を推定すること
を特徴とする請求項15に記載の立体映像エラー改善装置。 - 入力された映像データに対するデプスマップ情報を利用して空間ヒストグラム情報を生成する空間ヒストグラム生成ステップと、
前記入力された映像データに対する2D映像データを利用してピーク周波数を生成するピーク周波数生成ステップと、
前記空間ヒストグラムと前記ピーク周波数に基づいて前記入力された映像データの各々のフレームに対するエラーを判別するオブジェクト分析ステップと、
前記フレームに対する前記エラーが判別されると、前記エラーが改善されるように前記デプスマップ情報を修正するデプスマップエラー修正ステップと、
前記修正されたデプスマップ情報を利用して立体映像を構成するために左側視野用イメージ及び右側視野用イメージを生成するレンダリング処理ステップと、を含むこと
を特徴とする立体映像エラー改善方法。 - 前記空間ヒストグラム生成ステップは、前記入力された映像データの各々のフレーム内に前記デプスマップ情報によって区分されるオブジェクト別にデプスマップ情報を水平(X)軸と垂直(Y)軸でヒストグラム化した前記空間ヒストグラム情報を生成するステップを含むこと
を特徴とする請求項17に記載の立体映像エラー改善方法。 - 前記ピーク周波数生成ステップは、前記入力された映像データの各々のフレームを既設定されたマクロブロック単位でスキャンして複数個の領域に区分するステップと、
前記区分された領域別に各々の領域に存在するピクセルの周波数成分をFFT(Fast Fourier Transform)して高周波成分と低周波成分に区分するステップと、
前記高周波成分の係数に該当する割合を前記ピーク周波数で決定するステップと、を含むこと
を特徴とする請求項17に記載の立体映像エラー改善方法。 - 前記オブジェクト分析ステップは、前記オブジェクトに含まれた空間ヒストグラム情報が第1の臨界値を超過する場合、前記オブジェクトの該当領域をエラー予想領域に分類するステップと、
前記入力された映像データの各々のフレームを既設定されたマクロブロック単位でスキャンして複数個に区分された領域の中で前記エラー予想領域に該当する領域を選別するステップと、
前記選別された領域の前記ピーク周波数が第2の臨界値を超過する場合、前記エラー予想領域のデプスマップ情報にエラーがあることで確定して前記エラー予想領域エラーがあることで判別するステップと、を含むこと
を特徴とする請求項17に記載の立体映像エラー改善方法。 - 入力された2D映像データにデプスマップ情報を適用して立体映像を提供する過程で前記デプスマップ情報に対するエラーを判別する方法であって、
前記2D映像データの各々のフレーム内に前記デプスマップ情報によって区分されるオブジェクト別に生成された空間ヒストグラム情報の標準偏差値を脱した一部値を確認するステップと、
前記一部値が第1の臨界値を基準として前記第1の臨界値の垂直(Y)軸の+方向または−方向に超過する場合、前記一部値に該当する領域をエラー予想領域に分類するエラー予想領域分類ステップと、
前記エラー予想領域に対するピーク周波数が第2の臨界値を+方向または−方向に超過する場合、前記第1の臨界値を超過した方向結果と前記第2の臨界値を超過した方向結果とが一致するか否かを確認する方向結果一致可否確認ステップと、
前記方向結果一致可否確認ステップの確認結果、方向結果が一致しない場合、前記エラー予想領域の前記デプスマップ情報に前記エラーがあることで判別するエラー判別ステップと、を含むこと
を特徴とする立体映像エラー改善方法。 - 入力された2D映像データにデプスマップ情報を適用して立体映像を提供する過程でエラーが判別された前記デプスマップ情報を改善する方法であって、
前記デプスマップ情報に前記エラーがあることで判別されたエラー確定領域に対する空間ヒストグラム情報の標準偏差値を脱した一部値を確認するステップと、
前記一部値が第1の臨界値を基準として前記第1の臨界値の垂直(Y)軸の+方向と−方向の中でどの方向に超過したかを確認する方向確認ステップと、
前記方向確認ステップの確認結果、前記一部値が前記第1の臨界値を超過した方向に基づいて前記一部値を前記空間ヒストグラムの標準偏差値で増加または減少させるエラー改善ステップと、を含むこと
を特徴とする立体映像エラー改善方法。 - 前記エラー改善ステップは、前記方向確認ステップの確認結果に基づいて、前記一部値が前記第1の臨界値を+方向に超過した場合、前記一部値を前記空間ヒストグラムの標準偏差値で減少させて、前記一部値が前記第1の臨界値の垂直(Y)軸の−方向に超過した場合、前記一部値を前記空間ヒストグラムの標準偏差値で増加させるステップを含むこと
を特徴とする請求項22に記載の立体映像エラー改善方法。 - 入力された2D映像データにデプスマップ情報を適用して立体映像を提供する過程で前記デプスマップ情報に対するエラーを判別し改善する方法であって、
前記2D映像データの各々のフレーム内に前記デプスマップ情報によって区分されるオブジェクト別に生成された空間ヒストグラム情報の標準偏差値を脱した一部値を確認するステップと、
前記一部値が第1の臨界値を超過する場合、前記一部値に該当する領域をエラー予想領域に分類するエラー予想領域分類ステップと、
前記エラー予想領域に対するピーク周波数が第2の臨界値を超過する場合、前記第1の臨界値と前記第2の臨界値を+方向または−方向に超過した方向結果が一致するか否かを確認する方向結果確認ステップと、
前記方向結果確認ステップの確認結果、方向結果が一致しない場合、前記エラー予想領域の前記デプスマップ情報に前記エラーがあることで判別するエラー判別ステップと、
前記一部値が前記第1の臨界値を超過した方向結果に基づいて前記一部値を前記空間ヒストグラムの標準偏差値で増加または減少させるエラー改善ステップと、を含むこと
を特徴とする立体映像エラー改善方法。
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