フィルムグレインシミュレーションにおけるラスタ順序によるフィルムグレインパターンを読み込む方法及び装置
本発明は、フィルムグレインシミュレーションにおいてラスタ順序によりフィルムグレインパターンを読み込む方法及び装置であって、スタートリードオフセットポジションを確定するステップと、フィルムグレインブロックのグループの各表示ラインについて前記スタートリードオフセットポジションを繰り返すステップと、フィルムグレインブロックの次のグループの各表示ラインについて異なるスタートリードオフセットポジションを利用するステップとを有する方法及び装置を提供する。本発明の各実施例では、異なる擬似ランダムスタートポジションが、前記擬似ランダムスタートポジションを決定するよう実現される擬似乱数生成装置の少なくとも１つのシード値をリセットすることによって、トリガーされる。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、参照することによりそのすべてがここに含まれる、２００４年１０月１８日に出願された米国仮特許出願第６０／６１９，６３２号の優先権を主張する。
［発明の技術分野］
本発明は、一般にフィルムグレインシミュレーションに関し、より詳細には、フィルムグレインシミュレーションにおけるラスタ順序によるフィルムグレインパターンを読み込むための方法及び装置に関する。
［発明の背景］
フィルムグレインは、現像処理中の動画画像に形成される。フィルムグレインは、ＨＤ画像では明らかに目立つものであり、画像処理及び配信チェーン全体を通じて保存することがより望ましくなりつつある特殊な映画になっている。にもかかわらず、フィルムグレイン保存は、時間予測に関する圧縮グレインが利用可能でないため、現在のエンコーダにとって困難なものである、グレインのランダム性のため、視覚的に可逆的な符号化は大変高いビットレートでのみ達成される。可逆的エンコーダは、ノイズ及びファインテクスチャに典型的に関連する高い周波数をフィルタリングするとき、フィルムグレインを抑制する傾向がある。
【０００２】
最近制作されたＨ．２６４ Ｉ ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣビデオ圧縮規格、特にそれのＦｉｄｅｌｉｔｙ Ｒａｎｇｅ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ（ＦＲＥｘｔ） Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ １（ＪＶＴ−Ｋ０５１，ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｈ．２６４ Ｉ ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−１０ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｗｉｔｈ Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ １，Ｒｅｄｍｏｎｄ，ＵＳＡ，Ｊｕｎｅ ２００４）において、フィルムグレインＳＥＩ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）メッセージが規定されている。このようなメッセージは、サイズや強さなどの属性に関するフィルムグレイン特性を記述子、ビデオエンコーダがフィルムグレインを復号化された画像にシミュレートすることを可能にする。Ｈ．２６４ Ｉ ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ規格は、何れのパラメータがフィルムグレインＳＥＩメッセージに存在するか、それの解釈方法及びＳＥＩメッセージをバイナリフォーマットに符号化するのに使用されるべきシンタックスを規定する。しかしながら、当該規格は、フィルムグレインＳＥＩメッセージの受付により、フィルムグレインをシミュレートするための正確な手順を規定するものではない。
【０００３】
フィルムグレインシミュレーションは、古いフィルムストックの復元中だけでなく、コンピュータにより生成される題材にフィルムグレインをシミュレートするのに制作後に用いられる比較的新しい技術である。このタイプのアプリケーションについては、Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ Ｃｏ，Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，ＮＹからのＣｉｎｅｏｎ（登録商標）やＶｉｓｕｌａ ＩｎｆｉｎｉｔｙからのＧｒａｉｎ ＳｕｒｇｅｒｙＴＭなどの市販のソフトウェアが市場に存在する。これらのツールは、ユーザとのやりとりを必要とし、実現することが複雑であり、リアルタイム映像符号化アプリケーションについて不適当なものである。さらに、これらのツールの何れも、Ｈ．２６４／ＡＶＣ映像符号化規格などによって規定されるように、フィルムグレインＳＥＩメッセージを解釈する機能を有しない。
［発明の概要］
本発明は、効果的には、フィルムグレインシミュレーションにおいてラスタ順序によりフィルムグレインパターンを読み込む方法及び装置を提供する。
【０００４】
本発明の一実施例では、フィルムグレインシミュレーションにおいてラスタ順序によりフィルムグレインパターンを読み込む方法は、スタートリードオフセットポジションを確定するステップと、フィルムグレインブロックのグループの各表示ラインについて前記スタートリードオフセットポジションを繰り返すステップと、フィルムグレインブロックの次のグループの各表示ラインについて異なるスタートリードオフセットポジションを利用するステップとを有する。本発明の各実施例では、異なる擬似ランダムスタートポジションが、前記擬似ランダムスタートポジションを決定するよう実現される擬似乱数生成装置の少なくとも１つのシード値をリセットすることによって、トリガーされる。
【０００５】
本発明の他の実施例では、フィルムグレインシミュレーションにおけるラスタ順序によりフィルムグレインパターンの読み込みを可能にする装置は、フィルムグレインブロックのグループの各ラインについて擬似ランダムスタートポジションを確定し、フィルムグレインブロックの次のグループの各表示ラインについて異なる擬似ランダムスタートポジションを確定する擬似乱数生成装置を有する。本発明の一実施例では、擬似ランダムスタートポジションはそれぞれ、水平オフセットと垂直オフセットとを有し、これらのオフセットは、擬似乱数生成装置の最上位ビット（ＭＳＢ）と最下位ビット（ＬＳＢ）とを取得することによって決定される。
［発明の詳細な説明］
本発明は、効果的には、フィルムグレインシミュレーションにおいてラスタ順序によりフィルムグレインパターンを読み込む方法を提供する。本発明は消費者向けＨＤ ＤＶＤプレーヤーのためのＩＣ設計などにおけるアプリケーションについてビデオデコーダサブシステムの範囲内で主として説明されるが、本発明の特定の実施例は本発明の範囲を限定するものと扱われるべきでない。本発明のコンセプトが、メディアプレーヤー／レシーバ装置、デコーダ、セットトップボックス、テレビ装置などの任意のフィルムグレインシミュレーションプロセスに効果的に適用可能であるということは、当業者により理解され、本発明の教示により伝えられる。
【０００６】
図１は、本発明の一実施例によるフィルムグレインシミュレーション機能を有するビデオデコーダサブシステムのハイレベルブロック図を示す。図１のビデオデコーダサブシステム１００は、例示的には、ビデオデコーダ１０６（例示的にはＨ．２６４デコーダ）、ビデオディスプレイグラフィックスエンジン１０８、ホストインタフェース１１０、及びリモートフィルムグレインデータベース１０４にフィルムグレインパターンの小さなサブセットを格納するためのフィルムグレインキャッシュとして実現されるインタフェースコントローラ１１４（例示的にはローカルＲＡＭメモリ）を有する。図１はさらに、ホストＣＰＵ１０２と、リモートフィルムグレインデータベース１０４を構成するリモート永続的ストレージプログラムメモリを示す。図１のビデオデコーダサブシステム１００において、ホストＣＰＵ１０２とリモートフィルムグレインデータベース１０４は異なるコンポーネントとして示されているが、本発明の他の実施例では、リモートフィルムグレインデータベース１０４は、ＣＰＵ１０２の永続的メモリに配備することも可能である。さらに、図１のビデオデコーダサブシステム１００において、ビデオデコーダ１０６、ビデオディスプレイグラフィックスエンジン１０８、ホストインタフェース１００及びインタフェースコントローラ１１２は、異なるコンポーネントとして示されているが、本発明の他の実施例では、ビデオデコーダ１０６、ビデオディスプレイグラフィックスエンジン１０８、ホストインタフェース１００及びインタフェースコントローラ１１２は、１つのコンポーネントから構成可能であり、１つの一体化されたＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−Ｃｈｉｐ）設計により一体化することができる。
【０００７】
さらに、図１のビデオデコーダサブシステムでは、フィルムグレインパターンを格納する手段は、ローカルメモリ１１４（キャッシュ）及びリモートフィルムグレインデータベース１０４として示されるが、本発明の他の実施例では、実質的に任意のアクセス可能なストレージ手段が、フィルムグレインパターンのサブセット及びフィルムグレインパターンの合計数を維持するのに実現されてもよい。このような手段は、ストレージディスク、磁気ストレージ媒体、光ストレージ媒体、又は実質的に任意のストレージ手段を含むかもしれない。さらに、１以上のストレージ手段が、各ストレージ装置について実現されてもよい。さらに、図１のフィルムグレインデータベースはメモリ１１４から遠隔的に配置されているように示されているが、本発明の他の実施例では、フィルムグレインパターンストレージ手段は、互いに近接又は大きく離間して配置されてもよい。
【０００８】
図２は、図１のビデオデコーダサブシステム１００に使用するのに適したインタフェースコントローラの実施例のハイレベルブロック図を示す。図２のインタフェースコントローラ１１２は、コントロールプログラムやアルゴリズムなどを格納するメモリ２２０と共にプロセッサ２１０を有する。プロセッサ２１０は、電源、クロック回路、キャッシュメモリなどの従来のサポート回路２３０と共に、メモリ２２０に格納されているソフトウェアルーチンを実行するのに役立つ回路と協調する。また、ソフトウェアプロセスとしてここで説明されるプロセスの一部は、各ステップを実行するためプロセッサ２１０と協調する回路などのハードウェア内で実現されてもよいということが考えられる。インタフェースコントローラ１１２はまた、インタフェースコントローラ１１２と通信する各種機能要素間のインタフェースを構成する入出力回路２４０を有する。
【０００９】
図２のインタフェースコントローラ１１２は、本発明による各種制御機能を実行するようプログラムされる汎用コンピュータとして示されるが、本発明は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などのハードウェアにより実現可能である。また、ここで説明される各ステップは、ソフトウェア、ハードウェア又はその組み合わせにより等しく実行されるものとして広く解釈されるべきである。
【００１０】
図１のサブシステム１００を参照するに、リモートフィルムグレインデータベース１０４は、典型的には、相対的に大きなものである。本発明の一実施例では、Ｈ．２６４ビデオデコーダ１０６、ビデオディスプレイグラフィックスエンジン１０８、ホストインタフェース１１０、インタフェースコントローラ１１２及びローカルメモリ１１４は、ＨＤ ＤＶＤプレーヤーのコンポーネントを有する。リモートフィルムグレインデータベース１０４からのフィルムグレインパターンは、ＨＤ ＤＶＤプレーヤーなどのサンプルレートによりアクセスされる必要がある。従って、大きなフィルムグレインデータベース１０４への高速アクセスが必要となる。本発明による図１のサブシステム１００では、リモートフィルムグレインデータベース１０４の一部のみが、ＳＥＩ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）フィルムグレイン期間中に使用され、複雑さを低減するためのキャッシュ処理技術を開発するのに利用される。
【００１１】
より詳細には、図１のフィルムグレインシミュレーションプロセスは、参照することによりそのすべてがここに含まれる、Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ １（Ｆｉｄｅｌｉｔｙ Ｒａｎｇｅ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ）により指定されるようなＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃ．Ｈ．２６４ Ｉ ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−１０ビットストリームにより伝送されるフィルムグレインＳＥＩメッセージの復号化を必要とする。本発明の一実施例では、フィルムグレインＳＥＩメッセージは、Ｉ（イントラ符号化）画像に先行して送信され、１つのフィルムグレインＳＥＩメッセージのみがあるＩ画像に先行する。
【００１２】
本発明の一実施例によると、フィルムグレインパターンのリモートフィルムグレインデータベース１０４は、各々が６４×６４フィルムグレイン画像を表す４，０９６フィルムグレインサンプルの１６９パターンから構成される。フィルムグレインデータベース１０４では、各フィルムグレインパターンは、規格の仕様の周波数フィルタリングモデルに従って、異なるカット周波数ペアを用いて同期化される。ＳＥＩメッセージより送信されるカット周波数は、フィルムグレインシミュレーションプロセス中にフィルムグレインパターンのリモートフィルムグレインデータベース１０４にアクセスするのに使用される。フィルムグレインデータベース１０４は、図１のビデオデコーダサブシステム１００のフィルムグレインデータベース１０４などのＲＯＭ、フラッシュ又は他の永続的なストレージ装置に格納され、典型的には変更されない。フィルムグレインデータベース１０４は、広範なフィルムグレイン形状とサイズによるランダムなフィルムグレインパターンを有する。しかしながら、特定のビデオコンテンツシーケンスについては、当該データベースの一部のみがフィルムグレインを効果的にシミュレートするのに実際に必要とされる。仕様は、フィルムグレインパターンの個数を何れかのＳＥＩメッセージ期間についてのサブセットに限定している。従って、本発明は、ＳＥＩメッセージの受信により更新されるローカルメモリ１１４などの小さなフィルムグレインキャッシュを実現する。
【００１３】
典型的には、リモートフィルムグレインデータベース１０４は、ホストＣＰＵ１０２の永続的ストレージ又はホストＣＰＵ１０２のサイトに格納される。しかしながら、フィルムグレインデータベース１０４への高速アクセスを必要とするのは、ビデオデコーダ１０６とビデオディスプレイグラフィックスエンジン１０８である。また、本発明によると、ローカルメモリ１１４が、フィルムグレインパターンの少なくとも一部への高速アクセスのため設けられる。すなわち、既存のＳＥＩメッセージ期間によって最も実現され、又は必要とされるフィルムグレインパターンの少なくとも一部が、転送され、ローカルメモリ１１４に格納される。
【００１４】
本発明の一実施例では、ローカルメモリ１１４は、フィルムグレインデータベース１０４全体を格納するだけの十分な大きさを有する。このような実施例では、ビデオデコーダ１０６とビデオディスプレイグラフィックスエンジン１０８は、リモートフィルムグレインデータベース１０４に当初から格納されている利用可能なフィルムグレインパターンのすべてへのインタフェースコントローラ１１２を介した直接的かつ高速アクセスを有する。さらに、本発明のこのような実施例は、ローカルメモリ１１４のフィルムグレインキャッシュがＳＥＩメッセージの受信により更新される必要がないという効果を有する。しかしながら、このような実施例は、より大きなメモリ（ＲＡＭなど）を必要とするという欠点を有する。しかしながら、いくつかの実現形態では、このような大きなメモリスペースはすでに利用可能である。
【００１５】
本発明の他の実施例では、ローカルメモリ１１４は、フィルムグレインデータベース１０４の一部を格納するのに十分な程度の大きさしか有しない。このような実施例では、ＳＥＩメッセージの各受信により、コントローラ１１２は、ローカルメモリ１１４にすでにあるフィルムグレインパターンのサブセットの何れかが、新たなＳＥＩメッセージにおいて選択されるリモートフィルムグレインデータベース１０４の異なるフィルムグレインパターンと置換される必要があるか判断するため、ローカルメモリ１１４のキャッシュの調査を開始する。当該技術の効果は、より小さなローカルメモリ１１４の割当である。問題点は、ローカルメモリ１１４のキャッシュがコントローラ１１２により管理される必要があり、ワーストケースでは、フルキャッシュサイズが、コントローラ１１２などを介し各Ｉフレームについてリモートフィルムグレインデータベース１０４からローカルメモリ１１４に転送される必要があるということである。さらに、本発明のこのような実施例では、装置のブートアップ（又はリセット）に応答して、ローカルメモリ１１４（すなわち、フィルムグレインキャッシュ）が、リモートフィルムグレインデータベース１０４に格納されている最も一般的なフィルムグレインパターンによりコントローラ１１２によって予め開始することが可能である。すなわち、ローカルメモリ１１４に格納すべきフィルムグレインパターンの選択は、フィルムグレインデータベース１０４の何れのフィルムグレインパターンが広範なフィルムコンテンツの選択を介し最も頻繁に使用されたかに基づく経験的データに依存する。
【００１６】
何れの場合でも、本発明の上述した実施例では、本発明によるローカルメモリ１１４は、コントローラ１１２と共に、ビデオデコーダ１０６とビデオディスプレイグラフィックスエンジン１０８によるリモートフィルムグレインデータベース１０４にのみ以前に含まれたフィルムグレインパターンへのより迅速なアクセスを可能にする。
【００１７】
図１のビデオデコーダサブシステム１００に関して上述されたように、本発明の一実施例では、フィルムグレインパターンのフィルムグレインデータベース１０４は、連続するフィルムグレインの１６９の６４×６４のサンプル画像（パターン）から構成される。１６９個の画像のそれぞれは、異なるフィルムグレインパターンを表す。フィルムグレインパターンは、参照することによりその全体がここに含まれる、２００４年１０月１８日のＣ．Ｇｏｍｉｌａ、Ｊ．Ｌｌａｃｈ及びＪ．Ｃｏｏｐｅｒによる“Ｆｉｌｍ Ｇｒａｉｎ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ ＨＤ ＤＶＤ Ｓｙｓｔｅｍｓ”に記載されるような周波数フィルタリングモデルによって生成される特定のサイズ及び形状を有する。
【００１８】
フィルムグレインシミュレーションプロセス中、フィルムグレインの各ブロックがランダムな順序によりアクセスされる。すなわち、擬似乱数生成装置が、フィルムグレインパターンのサンプルを選択するためのスタートリードポジションを決定するため、フィルムグレインパターン（又は複数のフィルムグレインパターンを有するフィルムグレインパターンデータベース）への水平及び垂直方向のオフセットを生成するのに利用される。例えば、図３は、図１のフィルムグレインデータベースの典型的な構成のハイレベルブロック図を示す。図３は、ｘ軸へのｉ＿ｏｆｆｓｅｔ（水平オフセット）とｙ軸へのｊ＿ｏｆｆｓｅｔ（垂直オフセット）を有する６４×６４サンプルフィルムグレインパターンを示す。図３はさらに、各種タイプの１６９個のフィルムグレインパターンを示す。本発明の一実施例では、図３を参照するに、フィルムグレインパターンが、フィルムグレインサンプルの８×８ブロックに分割される６４×６４サンプルから構成される。本発明のこのような実施例では、フル１６×１６ブロックがフィルムグレインパターンデータベースのエッジにおいて利用可能であることを保証するため、オフセットは任意的に範囲［０，４８］に制限されてもよい。上述したように、擬似乱数生成装置は、６４×６４のフィルムグレインパターンへの水平及び垂直方向へのオフセットを生成するのに利用される。本発明の一実施例では、水平オフセット解像度は４サンプル毎に制限され、垂直オフセット解像度は８サンプル毎に制限される。しかしながら、本発明の他の実施例では、他の水平オフセット及び垂直オフセット解像度が選択されてもよいということに留意すべきである。さらに、本発明の実施例では、これらのオフセットは、任意的には、フル１６×１６ブロックがフィルムグレインパターンデータベースのエッジにおいて利用可能であることを保証するため、範囲［０，４８］に制限されてもよい。
【００１９】
図４は、本発明による擬似乱数生成装置の実施例のハイレベルブロック図を示す。図４の擬似乱数生成装置は、ポリノミアル・モジュロー２オペレータ（ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ ｍｏｄｕｌｏ ２ ｏｐｅｒａｔｏｒ）であるｘ３１＋ｘ３＋１を用いて、フィルムグレインデータベースのフィルムグレインパターンからサンプルのフィルムグレインブロックをランダムに選択するのに利用される。図４の実施例では、ポリノミアル・モジュロー２オペレータは、３２ビットシフトレジスタにより実現される。各ステージにおいて、ＭＳＢ及びＬＳＢを取得することによって、２つの乱数がレジスタから抽出される。具体的には、図４の擬似乱数生成装置４００において、２つは垂直であり、２つは水平である８×８のサンプルの４つのブロックにグループ化されるフィルムグレインデータベースに６４かける６４サンプルのフィルムグレインパターンを有する実施例について、１６ＭＳＢ及び１６ＬＳＢを取得することによって、２つの乱数がレジスタから抽出される。本発明の一実施例によると、フィルムグレインＳＥＩメッセージを受信すると、第１カラーコンポーネントにフィルムグレインをシミュレートするのに用いられるシードｅ２が１に設定され、第２カラーコンポーネントにフィルムグレインをシミュレートするのに用いられるシードｅ２が５５７，７９４，９９９に設定され、第３カラーコンポーネントにフィルムグレインをシミュレートするのに用いられるシードｅ３が９７４，４４０，２２１に設定される。しかしながら、上述したシードｅ１、ｅ２及びｅ３の各値は、本発明の単なる一実施例であり、本発明の他の実施例では、他のシード値が利用可能であるということに留意すべきである。
【００２０】
図４の擬似乱数生成装置４００の特徴は、フィルムグレインサンプルのブロックが一緒になってパターンにグループ化されるということである。本発明によると、各ブロックグループに対してシード値をリセットすることによって、当該パターンが実現される。すなわち、シード値は、ブロックグループのすべてのラインについて、各表示ラインの先頭について同一である。この特徴は、より大きなフィルムグレインパターンクオリティを維持するのに実現される。
【００２１】
例えば、本発明の一実施例では、フィルムグレインサンプルは、一緒になって８×８サンプルのブロックにグループ化され、水平方向に２つと垂直方向に２つの４つのブロックのグループに構成される、このパターンは、本発明によると、１６ラインと１６カラム毎のみの各ブロックグループについてシード値をリセットすることによって実現される。すなわち、シード値は、ブロックグループのすべてのラインについて（すなわち、すべての１６ラインについて）、各表示ラインの先頭について同一となる。
【００２２】
上述した本発明の実施例では、発明者は８×８サンプルの２×２ブロックのグループを実現する本発明を説明したが（１６ライン及び１６カラム毎にシード値を更新する）、決定されたパターン全体で常に実質的に何れか所望のライン及びカラム数の後にシードが更新されるように、非整数のブロック数による他の設定も利用可能である。本発明の重要な特徴は、決定可能な繰り返し可能な擬似乱数パターンを有することである。
【００２３】
本発明によると、フィルムグレインパターンは、ディスプレイのニーズに適合するため、ラスタ順序によりメモリから読み出し可能である。これは、上述したような擬似乱数生成装置の繰り返し可能な特性によって、本発明により可能である。繰り返すため、フィルムグレインＳＥＩメッセージを受信すると、擬似乱数ｘ（ｋ，ｅｃ）は新たなシードによってスタートされる。また、上述した具体例を参照して、擬似乱数シーケンスの新たな乱数が表示ライン全体で１６水平サンプル毎に生成される。本発明によると、表示ラインのエンドにおいて、擬似乱数生成装置は前のラインの先頭からの値（ｘ（ｋ，ｅｃ））によりリセットされる。擬似ランダムプロセスが繰り返し可能であるため、第２表示ライン中に１６サンプル毎に同一のブロックが選択される。このプロセスは、各表示ラインから１６番目の表示ラインまで繰り返される。１６番目の表示の後、擬似乱数ｘ（ｋ，ｅｃ）は、擬似乱数シーケンスの次の値に更新され、次の１６表示ラインについてスタートのｘ（ｋ，ｅｃ）としての利用のため保存される（すなわち、レジスタに）。
【００２４】
例えば、図５は、１つのフィルムグレインパターンがフィルムグレインブロックの選択のため利用される８×８ブロックを有する複数の６４×６４フィルムグレインパターンのハイレベルブロック図を示す。すなわち、図５では、復号化された画像セグメントのブロック平均のすべてが、同一のフィルムグレインパターンである図５のフィルムグレインパターン１に指定される。従って、図５は、１つのフィルムグレインパターンにおける本発明の一実施例による８×８ブロックの１６×１６ブロックへのグループ化を示す。
【００２５】
図６は、２つのフィルムグレインパターンがフィルムグレインブロックの選択に利用される８×８ブロックを有する複数の６４×６４フィルムグレインパターンのハイレベルブロック図を示す。すなわち、図６の実施例では、復号化された画像セグメントのブロック平均は、フィルムグレインパターン１及び２に指示される。この場合、依然として１６×１６パターンを観察可能であるが、それらはフィルムグレインパターン１とパターン２との間で前後にクロスする。同一の擬似ランダム状態が、すべてのフィルムグレインパターンタイプについて用いられる。
【００２６】
本発明のコンセプトを利用して、デコーダのディスプレイエンジンは、ラスタ順序によりフィルムグレインデータを読み込むことが可能であり、フルブロック（例示的には、８×８ブロック）の読み込みは不要となる。本発明の上述したコンセプトの他の効果は、８×８ブロックについてフィルムグレインシミュレーション中のフィルムグレインデブロッキングに用いられる８×８ブロックＲＡＭが、２つのサンプルに低減可能となるということである。現在の表示ライン上の前のフィルムグレインブロックの右エッジ上の２つのサンプルのみが（例えば、ｐｒｅｖｉｏｕｓ＿ｆｇ＿ｂｌｏｃｋ［ｉ＋６］［ｊ］とｐｒｅｖｉｏｕｓ＿ｆｇ＿ｂｌｏｃｋ［ｉ＋７］［ｊ］など）必要とされる。すなわち、フィルムグレインパターンを構成するための隣接ブロック間の垂直エッジのデブロッキングでは、フィルムグレインパターンのシームレスな形成を保証するため、デブロッキングフィルタは、隣接するフィルムグレインブロックの間の垂直エッジのみに適用される。フィルムグレインブロックは、本発明によると上述したようにラスタスキャン順序によりシミュレートされるため、現在の表示ライン上の前のフィルムグレインブロックの右エッジの２つのサンプルのみが、デブロッキングに必要とされる。
【００２７】
フィルムグレインシミュレーション中にラスタ順序によりフィルムグレインパターンを読み込むための方法及び装置の各実施例を説明したが（例示的であって限定することを意図していない）、上記教示に基づき改良及び変形が当業者により可能であるということに留意すべきである。従って、添付した請求項により画定される本発明の範囲及び趣旨の範囲内における変更が、開示された本発明の実施例において可能であるということが理解されるべきである。上記説明は本発明の各実施例に関するものであるが、本発明の他の及びさらなる実施例が、その基本的範囲から逸脱することなく創出されるかもしれない。また、本発明の適切な範囲は、以下の請求項に従って決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の一実施例によるフィルムグレインシミュレーション機能を有するビデオデコーダサブシステムのハイレベルブロック図を示す。
【図２】図２は、図１のビデオデコーダサブシステムに利用するのに適したインタフェースコントローラの実施例のハイレベルブロック図を示す。
【図３】図３は、図１のフィルムグレインデータベースの典型的な構成とそれのオフセットのハイレベルブロック図を示す。
【図４】図４は、ランダムにフィルムグレインブロックを選択するための一様擬似乱数生成装置の実施例のハイレベルブロック図を示す。
【図５】図５は、１つのフィルムグレインパターンしかフィルムグレインブロックの選択に使用されない場合の８×８ブロックを有する複数の６４×６４フィルムグレインパターンのハイレベルブロック図を示す。
【図６】図６は、２つのフィルムグレインパターンがフィルムグレインブロックの選択に使用される場合の８×８ブロックを有する複数の６４×６４フィルムグレインパターンのハイレベルブロック図を示す。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、参照することによりそのすべてがここに含まれる、２００４年１０月１８日に出願された米国仮特許出願第６０／６１９，６３２号の優先権を主張する。
［発明の技術分野］
本発明は、一般にフィルムグレインシミュレーションに関し、より詳細には、フィルムグレインシミュレーションにおけるラスタ順序によるフィルムグレインパターンを読み込むための方法及び装置に関する。
［発明の背景］
フィルムグレインは、現像処理中の動画画像に形成される。フィルムグレインは、ＨＤ画像では明らかに目立つものであり、画像処理及び配信チェーン全体を通じて保存することがより望ましくなりつつある特殊な映画になっている。にもかかわらず、フィルムグレイン保存は、時間予測に関する圧縮グレインが利用可能でないため、現在のエンコーダにとって困難なものである、グレインのランダム性のため、視覚的に可逆的な符号化は大変高いビットレートでのみ達成される。可逆的エンコーダは、ノイズ及びファインテクスチャに典型的に関連する高い周波数をフィルタリングするとき、フィルムグレインを抑制する傾向がある。
【０００２】
最近制作されたＨ．２６４ Ｉ ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣビデオ圧縮規格、特にそれのＦｉｄｅｌｉｔｙ Ｒａｎｇｅ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ（ＦＲＥｘｔ） Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ １（ＪＶＴ−Ｋ０５１，ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｈ．２６４ Ｉ ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−１０ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｗｉｔｈ Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ １，Ｒｅｄｍｏｎｄ，ＵＳＡ，Ｊｕｎｅ ２００４）において、フィルムグレインＳＥＩ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）メッセージが規定されている。このようなメッセージは、サイズや強さなどの属性に関するフィルムグレイン特性を記述子、ビデオエンコーダがフィルムグレインを復号化された画像にシミュレートすることを可能にする。Ｈ．２６４ Ｉ ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ規格は、何れのパラメータがフィルムグレインＳＥＩメッセージに存在するか、それの解釈方法及びＳＥＩメッセージをバイナリフォーマットに符号化するのに使用されるべきシンタックスを規定する。しかしながら、当該規格は、フィルムグレインＳＥＩメッセージの受付により、フィルムグレインをシミュレートするための正確な手順を規定するものではない。
【０００３】
フィルムグレインシミュレーションは、古いフィルムストックの復元中だけでなく、コンピュータにより生成される題材にフィルムグレインをシミュレートするのに制作後に用いられる比較的新しい技術である。このタイプのアプリケーションについては、Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ Ｃｏ，Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，ＮＹからのＣｉｎｅｏｎ（登録商標）やＶｉｓｕｌａ ＩｎｆｉｎｉｔｙからのＧｒａｉｎ ＳｕｒｇｅｒｙＴＭなどの市販のソフトウェアが市場に存在する。これらのツールは、ユーザとのやりとりを必要とし、実現することが複雑であり、リアルタイム映像符号化アプリケーションについて不適当なものである。さらに、これらのツールの何れも、Ｈ．２６４／ＡＶＣ映像符号化規格などによって規定されるように、フィルムグレインＳＥＩメッセージを解釈する機能を有しない。
［発明の概要］
本発明は、効果的には、フィルムグレインシミュレーションにおいてラスタ順序によりフィルムグレインパターンを読み込む方法及び装置を提供する。
【０００４】
本発明の一実施例では、フィルムグレインシミュレーションにおいてラスタ順序によりフィルムグレインパターンを読み込む方法は、スタートリードオフセットポジションを確定するステップと、フィルムグレインブロックのグループの各表示ラインについて前記スタートリードオフセットポジションを繰り返すステップと、フィルムグレインブロックの次のグループの各表示ラインについて異なるスタートリードオフセットポジションを利用するステップとを有する。本発明の各実施例では、異なる擬似ランダムスタートポジションが、前記擬似ランダムスタートポジションを決定するよう実現される擬似乱数生成装置の少なくとも１つのシード値をリセットすることによって、トリガーされる。
【０００５】
本発明の他の実施例では、フィルムグレインシミュレーションにおけるラスタ順序によりフィルムグレインパターンの読み込みを可能にする装置は、フィルムグレインブロックのグループの各ラインについて擬似ランダムスタートポジションを確定し、フィルムグレインブロックの次のグループの各表示ラインについて異なる擬似ランダムスタートポジションを確定する擬似乱数生成装置を有する。本発明の一実施例では、擬似ランダムスタートポジションはそれぞれ、水平オフセットと垂直オフセットとを有し、これらのオフセットは、擬似乱数生成装置の最上位ビット（ＭＳＢ）と最下位ビット（ＬＳＢ）とを取得することによって決定される。
［発明の詳細な説明］
本発明は、効果的には、フィルムグレインシミュレーションにおいてラスタ順序によりフィルムグレインパターンを読み込む方法を提供する。本発明は消費者向けＨＤ ＤＶＤプレーヤーのためのＩＣ設計などにおけるアプリケーションについてビデオデコーダサブシステムの範囲内で主として説明されるが、本発明の特定の実施例は本発明の範囲を限定するものと扱われるべきでない。本発明のコンセプトが、メディアプレーヤー／レシーバ装置、デコーダ、セットトップボックス、テレビ装置などの任意のフィルムグレインシミュレーションプロセスに効果的に適用可能であるということは、当業者により理解され、本発明の教示により伝えられる。
【０００６】
図１は、本発明の一実施例によるフィルムグレインシミュレーション機能を有するビデオデコーダサブシステムのハイレベルブロック図を示す。図１のビデオデコーダサブシステム１００は、例示的には、ビデオデコーダ１０６（例示的にはＨ．２６４デコーダ）、ビデオディスプレイグラフィックスエンジン１０８、ホストインタフェース１１０、及びリモートフィルムグレインデータベース１０４にフィルムグレインパターンの小さなサブセットを格納するためのフィルムグレインキャッシュとして実現されるインタフェースコントローラ１１４（例示的にはローカルＲＡＭメモリ）を有する。図１はさらに、ホストＣＰＵ１０２と、リモートフィルムグレインデータベース１０４を構成するリモート永続的ストレージプログラムメモリを示す。図１のビデオデコーダサブシステム１００において、ホストＣＰＵ１０２とリモートフィルムグレインデータベース１０４は異なるコンポーネントとして示されているが、本発明の他の実施例では、リモートフィルムグレインデータベース１０４は、ＣＰＵ１０２の永続的メモリに配備することも可能である。さらに、図１のビデオデコーダサブシステム１００において、ビデオデコーダ１０６、ビデオディスプレイグラフィックスエンジン１０８、ホストインタフェース１００及びインタフェースコントローラ１１２は、異なるコンポーネントとして示されているが、本発明の他の実施例では、ビデオデコーダ１０６、ビデオディスプレイグラフィックスエンジン１０８、ホストインタフェース１００及びインタフェースコントローラ１１２は、１つのコンポーネントから構成可能であり、１つの一体化されたＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−Ｃｈｉｐ）設計により一体化することができる。
【０００７】
さらに、図１のビデオデコーダサブシステムでは、フィルムグレインパターンを格納する手段は、ローカルメモリ１１４（キャッシュ）及びリモートフィルムグレインデータベース１０４として示されるが、本発明の他の実施例では、実質的に任意のアクセス可能なストレージ手段が、フィルムグレインパターンのサブセット及びフィルムグレインパターンの合計数を維持するのに実現されてもよい。このような手段は、ストレージディスク、磁気ストレージ媒体、光ストレージ媒体、又は実質的に任意のストレージ手段を含むかもしれない。さらに、１以上のストレージ手段が、各ストレージ装置について実現されてもよい。さらに、図１のフィルムグレインデータベースはメモリ１１４から遠隔的に配置されているように示されているが、本発明の他の実施例では、フィルムグレインパターンストレージ手段は、互いに近接又は大きく離間して配置されてもよい。
【０００８】
図２は、図１のビデオデコーダサブシステム１００に使用するのに適したインタフェースコントローラの実施例のハイレベルブロック図を示す。図２のインタフェースコントローラ１１２は、コントロールプログラムやアルゴリズムなどを格納するメモリ２２０と共にプロセッサ２１０を有する。プロセッサ２１０は、電源、クロック回路、キャッシュメモリなどの従来のサポート回路２３０と共に、メモリ２２０に格納されているソフトウェアルーチンを実行するのに役立つ回路と協調する。また、ソフトウェアプロセスとしてここで説明されるプロセスの一部は、各ステップを実行するためプロセッサ２１０と協調する回路などのハードウェア内で実現されてもよいということが考えられる。インタフェースコントローラ１１２はまた、インタフェースコントローラ１１２と通信する各種機能要素間のインタフェースを構成する入出力回路２４０を有する。
【０００９】
図２のインタフェースコントローラ１１２は、本発明による各種制御機能を実行するようプログラムされる汎用コンピュータとして示されるが、本発明は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などのハードウェアにより実現可能である。また、ここで説明される各ステップは、ソフトウェア、ハードウェア又はその組み合わせにより等しく実行されるものとして広く解釈されるべきである。
【００１０】
図１のサブシステム１００を参照するに、リモートフィルムグレインデータベース１０４は、典型的には、相対的に大きなものである。本発明の一実施例では、Ｈ．２６４ビデオデコーダ１０６、ビデオディスプレイグラフィックスエンジン１０８、ホストインタフェース１１０、インタフェースコントローラ１１２及びローカルメモリ１１４は、ＨＤ ＤＶＤプレーヤーのコンポーネントを有する。リモートフィルムグレインデータベース１０４からのフィルムグレインパターンは、ＨＤ ＤＶＤプレーヤーなどのサンプルレートによりアクセスされる必要がある。従って、大きなフィルムグレインデータベース１０４への高速アクセスが必要となる。本発明による図１のサブシステム１００では、リモートフィルムグレインデータベース１０４の一部のみが、ＳＥＩ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）フィルムグレイン期間中に使用され、複雑さを低減するためのキャッシュ処理技術を開発するのに利用される。
【００１１】
より詳細には、図１のフィルムグレインシミュレーションプロセスは、参照することによりそのすべてがここに含まれる、Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ １（Ｆｉｄｅｌｉｔｙ Ｒａｎｇｅ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ）により指定されるようなＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃ．Ｈ．２６４ Ｉ ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−１０ビットストリームにより伝送されるフィルムグレインＳＥＩメッセージの復号化を必要とする。本発明の一実施例では、フィルムグレインＳＥＩメッセージは、Ｉ（イントラ符号化）画像に先行して送信され、１つのフィルムグレインＳＥＩメッセージのみがあるＩ画像に先行する。
【００１２】
本発明の一実施例によると、フィルムグレインパターンのリモートフィルムグレインデータベース１０４は、各々が６４×６４フィルムグレイン画像を表す４，０９６フィルムグレインサンプルの１６９パターンから構成される。フィルムグレインデータベース１０４では、各フィルムグレインパターンは、規格の仕様の周波数フィルタリングモデルに従って、異なるカット周波数ペアを用いて同期化される。ＳＥＩメッセージより送信されるカット周波数は、フィルムグレインシミュレーションプロセス中にフィルムグレインパターンのリモートフィルムグレインデータベース１０４にアクセスするのに使用される。フィルムグレインデータベース１０４は、図１のビデオデコーダサブシステム１００のフィルムグレインデータベース１０４などのＲＯＭ、フラッシュ又は他の永続的なストレージ装置に格納され、典型的には変更されない。フィルムグレインデータベース１０４は、広範なフィルムグレイン形状とサイズによるランダムなフィルムグレインパターンを有する。しかしながら、特定のビデオコンテンツシーケンスについては、当該データベースの一部のみがフィルムグレインを効果的にシミュレートするのに実際に必要とされる。仕様は、フィルムグレインパターンの個数を何れかのＳＥＩメッセージ期間についてのサブセットに限定している。従って、本発明は、ＳＥＩメッセージの受信により更新されるローカルメモリ１１４などの小さなフィルムグレインキャッシュを実現する。
【００１３】
典型的には、リモートフィルムグレインデータベース１０４は、ホストＣＰＵ１０２の永続的ストレージ又はホストＣＰＵ１０２のサイトに格納される。しかしながら、フィルムグレインデータベース１０４への高速アクセスを必要とするのは、ビデオデコーダ１０６とビデオディスプレイグラフィックスエンジン１０８である。また、本発明によると、ローカルメモリ１１４が、フィルムグレインパターンの少なくとも一部への高速アクセスのため設けられる。すなわち、既存のＳＥＩメッセージ期間によって最も実現され、又は必要とされるフィルムグレインパターンの少なくとも一部が、転送され、ローカルメモリ１１４に格納される。
【００１４】
本発明の一実施例では、ローカルメモリ１１４は、フィルムグレインデータベース１０４全体を格納するだけの十分な大きさを有する。このような実施例では、ビデオデコーダ１０６とビデオディスプレイグラフィックスエンジン１０８は、リモートフィルムグレインデータベース１０４に当初から格納されている利用可能なフィルムグレインパターンのすべてへのインタフェースコントローラ１１２を介した直接的かつ高速アクセスを有する。さらに、本発明のこのような実施例は、ローカルメモリ１１４のフィルムグレインキャッシュがＳＥＩメッセージの受信により更新される必要がないという効果を有する。しかしながら、このような実施例は、より大きなメモリ（ＲＡＭなど）を必要とするという欠点を有する。しかしながら、いくつかの実現形態では、このような大きなメモリスペースはすでに利用可能である。
【００１５】
本発明の他の実施例では、ローカルメモリ１１４は、フィルムグレインデータベース１０４の一部を格納するのに十分な程度の大きさしか有しない。このような実施例では、ＳＥＩメッセージの各受信により、コントローラ１１２は、ローカルメモリ１１４にすでにあるフィルムグレインパターンのサブセットの何れかが、新たなＳＥＩメッセージにおいて選択されるリモートフィルムグレインデータベース１０４の異なるフィルムグレインパターンと置換される必要があるか判断するため、ローカルメモリ１１４のキャッシュの調査を開始する。当該技術の効果は、より小さなローカルメモリ１１４の割当である。問題点は、ローカルメモリ１１４のキャッシュがコントローラ１１２により管理される必要があり、ワーストケースでは、フルキャッシュサイズが、コントローラ１１２などを介し各Ｉフレームについてリモートフィルムグレインデータベース１０４からローカルメモリ１１４に転送される必要があるということである。さらに、本発明のこのような実施例では、装置のブートアップ（又はリセット）に応答して、ローカルメモリ１１４（すなわち、フィルムグレインキャッシュ）が、リモートフィルムグレインデータベース１０４に格納されている最も一般的なフィルムグレインパターンによりコントローラ１１２によって予め開始することが可能である。すなわち、ローカルメモリ１１４に格納すべきフィルムグレインパターンの選択は、フィルムグレインデータベース１０４の何れのフィルムグレインパターンが広範なフィルムコンテンツの選択を介し最も頻繁に使用されたかに基づく経験的データに依存する。
【００１６】
何れの場合でも、本発明の上述した実施例では、本発明によるローカルメモリ１１４は、コントローラ１１２と共に、ビデオデコーダ１０６とビデオディスプレイグラフィックスエンジン１０８によるリモートフィルムグレインデータベース１０４にのみ以前に含まれたフィルムグレインパターンへのより迅速なアクセスを可能にする。
【００１７】
図１のビデオデコーダサブシステム１００に関して上述されたように、本発明の一実施例では、フィルムグレインパターンのフィルムグレインデータベース１０４は、連続するフィルムグレインの１６９の６４×６４のサンプル画像（パターン）から構成される。１６９個の画像のそれぞれは、異なるフィルムグレインパターンを表す。フィルムグレインパターンは、参照することによりその全体がここに含まれる、２００４年１０月１８日のＣ．Ｇｏｍｉｌａ、Ｊ．Ｌｌａｃｈ及びＪ．Ｃｏｏｐｅｒによる“Ｆｉｌｍ Ｇｒａｉｎ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ ＨＤ ＤＶＤ Ｓｙｓｔｅｍｓ”に記載されるような周波数フィルタリングモデルによって生成される特定のサイズ及び形状を有する。
【００１８】
フィルムグレインシミュレーションプロセス中、フィルムグレインの各ブロックがランダムな順序によりアクセスされる。すなわち、擬似乱数生成装置が、フィルムグレインパターンのサンプルを選択するためのスタートリードポジションを決定するため、フィルムグレインパターン（又は複数のフィルムグレインパターンを有するフィルムグレインパターンデータベース）への水平及び垂直方向のオフセットを生成するのに利用される。例えば、図３は、図１のフィルムグレインデータベースの典型的な構成のハイレベルブロック図を示す。図３は、ｘ軸へのｉ＿ｏｆｆｓｅｔ（水平オフセット）とｙ軸へのｊ＿ｏｆｆｓｅｔ（垂直オフセット）を有する６４×６４サンプルフィルムグレインパターンを示す。図３はさらに、各種タイプの１６９個のフィルムグレインパターンを示す。本発明の一実施例では、図３を参照するに、フィルムグレインパターンが、フィルムグレインサンプルの８×８ブロックに分割される６４×６４サンプルから構成される。本発明のこのような実施例では、フル１６×１６ブロックがフィルムグレインパターンデータベースのエッジにおいて利用可能であることを保証するため、オフセットは任意的に範囲［０，４８］に制限されてもよい。上述したように、擬似乱数生成装置は、６４×６４のフィルムグレインパターンへの水平及び垂直方向へのオフセットを生成するのに利用される。本発明の一実施例では、水平オフセット解像度は４サンプル毎に制限され、垂直オフセット解像度は８サンプル毎に制限される。しかしながら、本発明の他の実施例では、他の水平オフセット及び垂直オフセット解像度が選択されてもよいということに留意すべきである。さらに、本発明の実施例では、これらのオフセットは、任意的には、フル１６×１６ブロックがフィルムグレインパターンデータベースのエッジにおいて利用可能であることを保証するため、範囲［０，４８］に制限されてもよい。
【００１９】
図４は、本発明による擬似乱数生成装置の実施例のハイレベルブロック図を示す。図４の擬似乱数生成装置は、ポリノミアル・モジュロー２オペレータ（ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ ｍｏｄｕｌｏ ２ ｏｐｅｒａｔｏｒ）であるｘ３１＋ｘ３＋１を用いて、フィルムグレインデータベースのフィルムグレインパターンからサンプルのフィルムグレインブロックをランダムに選択するのに利用される。図４の実施例では、ポリノミアル・モジュロー２オペレータは、３２ビットシフトレジスタにより実現される。各ステージにおいて、ＭＳＢ及びＬＳＢを取得することによって、２つの乱数がレジスタから抽出される。具体的には、図４の擬似乱数生成装置４００において、２つは垂直であり、２つは水平である８×８のサンプルの４つのブロックにグループ化されるフィルムグレインデータベースに６４かける６４サンプルのフィルムグレインパターンを有する実施例について、１６ＭＳＢ及び１６ＬＳＢを取得することによって、２つの乱数がレジスタから抽出される。本発明の一実施例によると、フィルムグレインＳＥＩメッセージを受信すると、第１カラーコンポーネントにフィルムグレインをシミュレートするのに用いられるシードｅ２が１に設定され、第２カラーコンポーネントにフィルムグレインをシミュレートするのに用いられるシードｅ２が５５７，７９４，９９９に設定され、第３カラーコンポーネントにフィルムグレインをシミュレートするのに用いられるシードｅ３が９７４，４４０，２２１に設定される。しかしながら、上述したシードｅ１、ｅ２及びｅ３の各値は、本発明の単なる一実施例であり、本発明の他の実施例では、他のシード値が利用可能であるということに留意すべきである。
【００２０】
図４の擬似乱数生成装置４００の特徴は、フィルムグレインサンプルのブロックが一緒になってパターンにグループ化されるということである。本発明によると、各ブロックグループに対してシード値をリセットすることによって、当該パターンが実現される。すなわち、シード値は、ブロックグループのすべてのラインについて、各表示ラインの先頭について同一である。この特徴は、より大きなフィルムグレインパターンクオリティを維持するのに実現される。
【００２１】
例えば、本発明の一実施例では、フィルムグレインサンプルは、一緒になって８×８サンプルのブロックにグループ化され、水平方向に２つと垂直方向に２つの４つのブロックのグループに構成される、このパターンは、本発明によると、１６ラインと１６カラム毎のみの各ブロックグループについてシード値をリセットすることによって実現される。すなわち、シード値は、ブロックグループのすべてのラインについて（すなわち、すべての１６ラインについて）、各表示ラインの先頭について同一となる。
【００２２】
上述した本発明の実施例では、発明者は８×８サンプルの２×２ブロックのグループを実現する本発明を説明したが（１６ライン及び１６カラム毎にシード値を更新する）、決定されたパターン全体で常に実質的に何れか所望のライン及びカラム数の後にシードが更新されるように、非整数のブロック数による他の設定も利用可能である。本発明の重要な特徴は、決定可能な繰り返し可能な擬似乱数パターンを有することである。
【００２３】
本発明によると、フィルムグレインパターンは、ディスプレイのニーズに適合するため、ラスタ順序によりメモリから読み出し可能である。これは、上述したような擬似乱数生成装置の繰り返し可能な特性によって、本発明により可能である。繰り返すため、フィルムグレインＳＥＩメッセージを受信すると、擬似乱数ｘ（ｋ，ｅｃ）は新たなシードによってスタートされる。また、上述した具体例を参照して、擬似乱数シーケンスの新たな乱数が表示ライン全体で１６水平サンプル毎に生成される。本発明によると、表示ラインのエンドにおいて、擬似乱数生成装置は前のラインの先頭からの値（ｘ（ｋ，ｅｃ））によりリセットされる。擬似ランダムプロセスが繰り返し可能であるため、第２表示ライン中に１６サンプル毎に同一のブロックが選択される。このプロセスは、各表示ラインから１６番目の表示ラインまで繰り返される。１６番目の表示の後、擬似乱数ｘ（ｋ，ｅｃ）は、擬似乱数シーケンスの次の値に更新され、次の１６表示ラインについてスタートのｘ（ｋ，ｅｃ）としての利用のため保存される（すなわち、レジスタに）。
【００２４】
例えば、図５は、１つのフィルムグレインパターンがフィルムグレインブロックの選択のため利用される８×８ブロックを有する複数の６４×６４フィルムグレインパターンのハイレベルブロック図を示す。すなわち、図５では、復号化された画像セグメントのブロック平均のすべてが、同一のフィルムグレインパターンである図５のフィルムグレインパターン１に指定される。従って、図５は、１つのフィルムグレインパターンにおける本発明の一実施例による８×８ブロックの１６×１６ブロックへのグループ化を示す。
【００２５】
図６は、２つのフィルムグレインパターンがフィルムグレインブロックの選択に利用される８×８ブロックを有する複数の６４×６４フィルムグレインパターンのハイレベルブロック図を示す。すなわち、図６の実施例では、復号化された画像セグメントのブロック平均は、フィルムグレインパターン１及び２に指示される。この場合、依然として１６×１６パターンを観察可能であるが、それらはフィルムグレインパターン１とパターン２との間で前後にクロスする。同一の擬似ランダム状態が、すべてのフィルムグレインパターンタイプについて用いられる。
【００２６】
本発明のコンセプトを利用して、デコーダのディスプレイエンジンは、ラスタ順序によりフィルムグレインデータを読み込むことが可能であり、フルブロック（例示的には、８×８ブロック）の読み込みは不要となる。本発明の上述したコンセプトの他の効果は、８×８ブロックについてフィルムグレインシミュレーション中のフィルムグレインデブロッキングに用いられる８×８ブロックＲＡＭが、２つのサンプルに低減可能となるということである。現在の表示ライン上の前のフィルムグレインブロックの右エッジ上の２つのサンプルのみが（例えば、ｐｒｅｖｉｏｕｓ＿ｆｇ＿ｂｌｏｃｋ［ｉ＋６］［ｊ］とｐｒｅｖｉｏｕｓ＿ｆｇ＿ｂｌｏｃｋ［ｉ＋７］［ｊ］など）必要とされる。すなわち、フィルムグレインパターンを構成するための隣接ブロック間の垂直エッジのデブロッキングでは、フィルムグレインパターンのシームレスな形成を保証するため、デブロッキングフィルタは、隣接するフィルムグレインブロックの間の垂直エッジのみに適用される。フィルムグレインブロックは、本発明によると上述したようにラスタスキャン順序によりシミュレートされるため、現在の表示ライン上の前のフィルムグレインブロックの右エッジの２つのサンプルのみが、デブロッキングに必要とされる。
【００２７】
フィルムグレインシミュレーション中にラスタ順序によりフィルムグレインパターンを読み込むための方法及び装置の各実施例を説明したが（例示的であって限定することを意図していない）、上記教示に基づき改良及び変形が当業者により可能であるということに留意すべきである。従って、添付した請求項により画定される本発明の範囲及び趣旨の範囲内における変更が、開示された本発明の実施例において可能であるということが理解されるべきである。上記説明は本発明の各実施例に関するものであるが、本発明の他の及びさらなる実施例が、その基本的範囲から逸脱することなく創出されるかもしれない。また、本発明の適切な範囲は、以下の請求項に従って決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の一実施例によるフィルムグレインシミュレーション機能を有するビデオデコーダサブシステムのハイレベルブロック図を示す。
【図２】図２は、図１のビデオデコーダサブシステムに利用するのに適したインタフェースコントローラの実施例のハイレベルブロック図を示す。
【図３】図３は、図１のフィルムグレインデータベースの典型的な構成とそれのオフセットのハイレベルブロック図を示す。
【図４】図４は、ランダムにフィルムグレインブロックを選択するための一様擬似乱数生成装置の実施例のハイレベルブロック図を示す。
【図５】図５は、１つのフィルムグレインパターンしかフィルムグレインブロックの選択に使用されない場合の８×８ブロックを有する複数の６４×６４フィルムグレインパターンのハイレベルブロック図を示す。
【図６】図６は、２つのフィルムグレインパターンがフィルムグレインブロックの選択に使用される場合の８×８ブロックを有する複数の６４×６４フィルムグレインパターンのハイレベルブロック図を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムグレインシミュレーションにおいてラスタ順序によりフィルムグレインパターンを読み込む方法であって、
スタートリードオフセットポジションを確定するステップと、
フィルムグレインブロックのグループの各表示ラインについて前記スタートリードオフセットポジションを繰り返すステップと、
フィルムグレインブロックの次のグループの各表示ラインについて異なるスタートリードオフセットポジションを利用するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記スタートリードオフセットポジションは、擬似ランダムに決定される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記スタートリードオフセットポジションは、擬似乱数生成装置を利用して決定される、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記スタートリードオフセットポジションはそれぞれ、垂直オフセットと水平オフセットとを有する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記水平オフセットは、４フィルムグレインサンプル毎に限定される、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記垂直オフセットは、８フィルムグレインサンプル毎に限定される、請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記フィルムグレインブロックのグループと前記フィルムグレインブロックの次のグループはそれぞれ、２つの垂直グループと２つの水平グループとして構成される８×８フィルムグレインサンプルの４つのグループを有する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記異なるスタートリードオフセットポジションは、前記スタートリードオフセットポジションを決定するため実現される擬似乱数生成装置の少なくとも１つのシード値をリセットすることによってトリガーされる、請求項７記載の方法。
【請求項９】
フィルムグレインシミュレーションにおいてラスタ順序によりフィルムグレインパターンを読み込む方法であって、
擬似ランダムスタートポジションを確定するステップと、
フィルムグレインブロックのグループの各ラインについて前記擬似ランダムスタートポジションを繰り返すステップと、
フィルムグレインブロックの次のグループの各表示ラインについて異なる擬似ランダムスタートポジションを利用するステップと、
を有する方法。
【請求項１０】
前記擬似ランダムスタートポジションは、擬似乱数生成装置を利用して決定される、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
フィルムグレインブロックの各グループの各ラインにおけるフィルムグレインサンプルの個数は、前記擬似乱数生成装置のシード値を設定することによって決定される、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
フィルムグレインブロックの各グループのライン数は、前記擬似乱数生成装置によって決定される、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記擬似ランダムスタートポジションはそれぞれ、少なくとも１つのフィルムグレインパターンの垂直オフセットと水平オフセットとを有する、請求項９記載の方法。
【請求項１４】
前記水平オフセットは、前記少なくとも１つのフィルムグレインパターンの４フィルムグレインサンプル毎に限定される、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記垂直オフセットは、前記少なくとも１つのフィルムグレインパターンの８フィルムグレインサンプル毎に限定される、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記フィルムグレインパターンは、フィルムグレインデータベースに配置される、請求項９記載の方法。
【請求項１７】
前記フィルムグレインブロックのグループと前記フィルムグレインブロックの次のグループはそれぞれ、２つの垂直グループと２つの水平グループとして構成される８×８フィルムグレインサンプルの４つのグループを有する、請求項９記載の方法。
【請求項１８】
フィルムグレインシミュレーションにおけるラスタ順序によりフィルムグレインパターンの読み込みを可能にする装置であって、
フィルムグレインブロックのグループの各ラインについて擬似ランダムスタートポジションを確定し、フィルムグレインブロックの次のグループの各表示ラインについて異なる擬似ランダムスタートポジションを確定する擬似乱数生成装置を有する装置。
【請求項１９】
前記擬似乱数生成装置のシード値は、フィルムグレインブロックのグループの各ラインの先頭について同一である、請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記擬似乱数生成装置のシード値は、前記フィルムグレインブロックのグループと前記フィルムグレインブロックの次のグループとの間で異なる、請求項１８記載の装置。
【請求項２１】
前記擬似乱数生成装置は、前記フィルムグレインパターンからフィルムグレインブロックのグループをランダムに選択するよう実現される、請求項１８記載の装置。
【請求項２２】
前記擬似ランダムスタートポジションはそれぞれ、水平オフセットと垂直オフセットとを有する、請求項１８記載の装置。
【請求項２３】
前記オフセットは、［０，４８］の範囲に限定される、請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
前記オフセットは、最上位ビットと最下位ビットとを取得することによって、前記擬似乱数生成装置によって決定される、請求項２２記載の装置。
【請求項１】
フィルムグレインシミュレーションにおいてラスタ順序によりフィルムグレインパターンを読み込む方法であって、
スタートリードオフセットポジションを確定するステップと、
フィルムグレインブロックのグループの各表示ラインについて前記スタートリードオフセットポジションを繰り返すステップと、
フィルムグレインブロックの次のグループの各表示ラインについて異なるスタートリードオフセットポジションを利用するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記スタートリードオフセットポジションは、擬似ランダムに決定される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記スタートリードオフセットポジションは、擬似乱数生成装置を利用して決定される、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記スタートリードオフセットポジションはそれぞれ、垂直オフセットと水平オフセットとを有する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記水平オフセットは、４フィルムグレインサンプル毎に限定される、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記垂直オフセットは、８フィルムグレインサンプル毎に限定される、請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記フィルムグレインブロックのグループと前記フィルムグレインブロックの次のグループはそれぞれ、２つの垂直グループと２つの水平グループとして構成される８×８フィルムグレインサンプルの４つのグループを有する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記異なるスタートリードオフセットポジションは、前記スタートリードオフセットポジションを決定するため実現される擬似乱数生成装置の少なくとも１つのシード値をリセットすることによってトリガーされる、請求項７記載の方法。
【請求項９】
フィルムグレインシミュレーションにおいてラスタ順序によりフィルムグレインパターンを読み込む方法であって、
擬似ランダムスタートポジションを確定するステップと、
フィルムグレインブロックのグループの各ラインについて前記擬似ランダムスタートポジションを繰り返すステップと、
フィルムグレインブロックの次のグループの各表示ラインについて異なる擬似ランダムスタートポジションを利用するステップと、
を有する方法。
【請求項１０】
前記擬似ランダムスタートポジションは、擬似乱数生成装置を利用して決定される、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
フィルムグレインブロックの各グループの各ラインにおけるフィルムグレインサンプルの個数は、前記擬似乱数生成装置のシード値を設定することによって決定される、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
フィルムグレインブロックの各グループのライン数は、前記擬似乱数生成装置によって決定される、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記擬似ランダムスタートポジションはそれぞれ、少なくとも１つのフィルムグレインパターンの垂直オフセットと水平オフセットとを有する、請求項９記載の方法。
【請求項１４】
前記水平オフセットは、前記少なくとも１つのフィルムグレインパターンの４フィルムグレインサンプル毎に限定される、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記垂直オフセットは、前記少なくとも１つのフィルムグレインパターンの８フィルムグレインサンプル毎に限定される、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記フィルムグレインパターンは、フィルムグレインデータベースに配置される、請求項９記載の方法。
【請求項１７】
前記フィルムグレインブロックのグループと前記フィルムグレインブロックの次のグループはそれぞれ、２つの垂直グループと２つの水平グループとして構成される８×８フィルムグレインサンプルの４つのグループを有する、請求項９記載の方法。
【請求項１８】
フィルムグレインシミュレーションにおけるラスタ順序によりフィルムグレインパターンの読み込みを可能にする装置であって、
フィルムグレインブロックのグループの各ラインについて擬似ランダムスタートポジションを確定し、フィルムグレインブロックの次のグループの各表示ラインについて異なる擬似ランダムスタートポジションを確定する擬似乱数生成装置を有する装置。
【請求項１９】
前記擬似乱数生成装置のシード値は、フィルムグレインブロックのグループの各ラインの先頭について同一である、請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記擬似乱数生成装置のシード値は、前記フィルムグレインブロックのグループと前記フィルムグレインブロックの次のグループとの間で異なる、請求項１８記載の装置。
【請求項２１】
前記擬似乱数生成装置は、前記フィルムグレインパターンからフィルムグレインブロックのグループをランダムに選択するよう実現される、請求項１８記載の装置。
【請求項２２】
前記擬似ランダムスタートポジションはそれぞれ、水平オフセットと垂直オフセットとを有する、請求項１８記載の装置。
【請求項２３】
前記オフセットは、［０，４８］の範囲に限定される、請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
前記オフセットは、最上位ビットと最下位ビットとを取得することによって、前記擬似乱数生成装置によって決定される、請求項２２記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２００８−５１７５３８（Ｐ２００８−５１７５３８Ａ）
【公表日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５３６９４８（Ｐ２００７−５３６９４８）
【出願日】平成１７年１０月１７日（２００５．１０．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０３７０５４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０４４６８４
【国際公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【出願人】（５０１２６３８１０）トムソン ライセンシング (2,848)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ
【住所又は居所原語表記】４６ Ｑｕａｉ Ａ． Ｌｅ Ｇａｌｌｏ， Ｆ−９２１００ Ｂｏｕｌｏｇｎｅ−Ｂｉｌｌａｎｃｏｕｒｔ， Ｆｒａｎｃｅ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１７日（２００５．１０．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０３７０５４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０４４６８４
【国際公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【出願人】（５０１２６３８１０）トムソン ライセンシング (2,848)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ
【住所又は居所原語表記】４６ Ｑｕａｉ Ａ． Ｌｅ Ｇａｌｌｏ， Ｆ−９２１００ Ｂｏｕｌｏｇｎｅ−Ｂｉｌｌａｎｃｏｕｒｔ， Ｆｒａｎｃｅ
【Ｆターム（参考）】
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