JP3818615B2 - 画像合成装置及び方法並びに記憶媒体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の画像を合成する画像合成装置、画像合成方法並びに記憶媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
画像、例えばビデオ・カメラで撮影した画像を編集する場合、図7に示すように、2台のビデオ・カセット・レコーダ(VCR)110,112の出力画像信号を画像編集器114に入力し、そこでの編集で得られた画像信号を別のVCR116に印加し、磁気テープなどに記録することになる。例えば、VCR110,112,116と画像編集器114とは例えば、IEEE1394などのディジタル・インターフェースで接続する。
【0003】
図8は、カメラ一体形記録再生装置の概略構成ブロック図を示す。撮像素子120は被写体光学像を電気信号に変換し、A/D変換器122は撮像素子120のアナログ出力をディジタル信号に変換する。圧縮回路124は、A/D変換器122の出力データをデータ圧縮し、圧縮画像データを記録媒体126に記録する。圧縮回路124の出力はまた、ディジタル・インターフェース128にも印加される。ディジタル・インターフェース128は例えば、IEEE1394規格に準拠するものであり、画像データは、その規格に準拠したフォーマットで外部に出力される。
【0004】
記録媒体126から再生されたデータ及びディジタル・インターフェース128の入力データは、伸長回路130に印加され、圧縮状態から伸長される。伸長回路130の出力データはD/A変換器132によりアナログ信号に変換された後、モニタ134に印加され、画像表示される。
【0005】
画像圧縮方式には種々の方式が提案され、実際にも使用されているが、多くの方式が直交変換と可変長符号化を併用している。
【0006】
このように圧縮された記録されている2つの画像を合成する場合、従来は、画像データを完全に伸長した段階で画像合成処理を行なっていた。図9は、従来の画像合成装置の概略構成ブロック図を示す。
【0007】
入力端子140a,104bには、データ圧縮された画像データが入力する。可変長復号化回路142a,142bは、入力端子140a,104bからのデータを可変長復号化して直交変換係数データを出力し、逆直交変換回路144a,144bは、回路142a,142bの出力を逆直交変換し、復元された画像データを出力する。
【0008】
システム制御回路146は、操作装置148のユーザによる操作に応じて全体を制御する。特に、システム制御回路146は係数発生回路150を制御して、2つの画像データを合成する際の係数を発生させる。発生された係数は、それぞれ、乗算器152a,152bに印加される。乗算器152a,152bは、逆直交変換回路144a,144bの出力に係数発生回路150からの係数を乗算し、加算器154は乗算器152a,152bの乗算結果を加算する。即ち、加算器154は2つの画像を合成する。
【0009】
直交変換回路156は、加算器154の出力画像を直交変換し、可変長符号化回路158は直交変換回路156の出力を可変長符号化する。可変長符号化回路158の出力は出力端子160から外部に出力される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来例では、2つの逆直交変換回路144a,144bが必要となり、また、画像合成後に再び符号化するときに直交変換処理が必要となる。従って、ハードウエア又はソフトウエアが大きくなり、また、長い演算時間を必要とするという欠点がある。
【0011】
本発明は、より小さなハードウエア又はソフトウエアで複数の画像を合成できるようにすることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像合成装置は、例えば、第1及び第2の画像を合成する画像合成装置であって、圧縮符号化されていない第1の画像情報を入力する第1の入力手段と、直交変換及び可変長符号化された第2の画像情報を入力する第2の入力手段と、当該第1の入力手段に入力された当該第1の画像情報を直交変換係数データに変換する第1の変換手段と、当該第2の入力手段に入力された当該第2の画像情報を可変長復号化して直交変換係数データに変換する第2の変換手段と、当該第1の変換手段及び当該第2の変換手段の出力を合成する合成手段と、当該合成手段の出力を可変長符号化する可変長符号化手段とを具備することを特徴とする。
【0014】
本発明に係る画像合成方法は、例えば、圧縮符号化されていない第1の画像情報を直交変換して直交変換係数データに変換する第1の変換ステップと、直交変換及び可変長符号化されている第2の画像情報を可変長復号して直交変換係数データに変換する第2の変換ステップと、当該第1及び当該第2の変換ステップの変換結果を合成する合成ステップと、当該合成ステップの合成結果を可変長符号化する可変長符号化ステップとを具備することを特徴とする。
【0015】
本発明に係る記憶媒体は、例えば、圧縮符号化されていない第1の画像情報を直交変換して直交変換係数データに変換する第1の変換ステップと、直交変換及び可変長符号化されている第2の画像情報を可変長復号化して直交変換係数データに変換する第2の変換ステップと、当該第1及び当該第2の変換ステップの変換結果を合成する合成ステップと、当該合成ステップの合成結果を可変長符号化する可変長符号化ステップとからなるプログラム・ソフトウエアを外部読み出し自在に記憶したことを特徴とする。
【0016】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0017】
図1は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。10a,10bは直交変換及び可変長符号化により圧縮された画像データの入力端子、12a,12bは、入力端子10a,10bからの圧縮画像データを可変長復号化する可変長復号化回路、14は全体を制御するシステム制御回路、16はシステム制御回路14に種々の指示を入力する操作装置、18はシステム制御回路14の制御下に、入力端子10a,10bに入力する画像の合成の際の乗算係数を出力する係数発生回路、20a,20bは、可変長復号化回路12a,12bの出力(直交変換係数データ)に係数発生回路18からの係数を乗算する乗算器、22は乗算器20a,20bの出力を加算する加算器、24は、加算器22の出力を可変長符号化する可変長符号化回路、26は可変長符号化回路24の出力を外部に出力する出力端子である。
【0018】
図2は、本実施例の動作フローチャートを示す。図2を参照して、本実施例の動作を説明する。入力端子10a,10bにはそれぞれ、直交変換及び可変長符号化により圧縮された画像ストリーム・データA,Bが入力する(S1)。可変長復号化回路12a,12bは入力端子10a,10bからの圧縮画像データA,Bを可変長復号化し、直交変換係数データを出力する(S2)。システム制御回路14は、入力端子10a,10bに入力する画像の合成係数Ka,Kbを係数発生回路18に発生させる(S3)。係数発生回路18が発生する係数Ka,Kbは乗算器20a,20bに印加される。乗算器20a,20bは、可変長復号化回路12a,12bからの直交変換係数データに係数発生回路18からの各係数Ka,Kbを乗算し(S4)、加算器22は乗算器20a,20bの出力を加算する(S5)。可変長符号化回路24は加算器22の出力を可変長符号化する(S6)。可変長符号化回路24の出力は、出力端子26から外部に出力される(S7)。
【0019】
本実施例では、直交変換係数データの段階で、所望の重み係数Ka,Kbで合成するので、逆直交変換器が不要になる。係数Ka,Kbを調整することにより、ワイプなどの特殊編集も実現できる。
【0020】
上記実施例では、2つの入力画像データが共に圧縮符号化されているが、その一方のみが圧縮符号化されている場合にも、本発明を適用できる。図3は、本発明の第2実施例の概略構成ブロック図を示す。本実施例では、一方の入力は画像データそのものであり、他方の入力データが直交変換及び可変長符号化されている画像データである。
【0021】
図3では、入力端子30aに画像データそのものが入力し、入力端子30bには直交変換及び可変長符号化により圧縮された画像データが入力する。32aは入力端子30aからの画像データを直交変換する直交変換回路、32bは、入力端子30bからの圧縮画像データを可変長復号化する可変長復号化回路である。34は全体を制御するシステム制御回路、36はシステム制御回路34に種々の指示を入力する操作装置、38はシステム制御回路34の制御下に、入力端子30a,30bに入力する画像の合成の際の乗算係数を出力する係数発生回路、40aは直交変換回路32aの出力(直交変換係数データ)に係数発生回路38からの係数を乗算する乗算器、40bは、可変長復号化回路12bの出力(直交変換係数データ)に係数発生回路38からの係数を乗算する乗算器、42は乗算器40の出力を加算する加算器、44は加算器44の出力を可変長符号化する可変長符号化回路、46は可変長符号化回路44の出力を外部に出力する出力端子である。
【0022】
本実施例の動作を説明する。入力端子30aには、画像データそのものが入力し、入力端子30bには直交変換及び可変長符号化により圧縮された画像データが入力する。直交変換回路32aは入力端子30aからの画像データを直交変換し、可変長復号化回路32bは、入力端子30bからの圧縮画像データ(直交変換及び可変長符号化された画像データ)を可変長復号化する。これにより、回路32a,32bの出力はいずれも、直交変換係数データとなる。システム制御回路34は、入力端子30a,30bに入力する画像の合成係数Ka,Kbを係数発生回路38に発生させる。係数発生回路38が発生する係数Ka,Kbは乗算器40a,40bに印加される。乗算器40aは直交変換回路32aの出力に係数Kaを乗算し、乗算器40bは、可変長復号化回路32bからの直交変換係数データに係数Kbを乗算し、加算器42は乗算器40a,40bの出力を加算する。可変長符号化回路44は加算器42の出力を可変長符号化し、その出力は、出力端子46から外部に出力される。
【0023】
図2に示す実施例は、例えば、2つの画像を、部分的にオーバーラップさせながら切り換える処理に使用できる。図4は、図2に示す実施例を画像の切換え処理に使用する場合の概略構成ブロック図を示す。入力端子30bには、記録媒体48から再生された圧縮画像データを入力し、出力端子46から出力される圧縮画像データは、記録媒体50に記録される。係数発生回路38が乗算器40aに供給する係数Kaは1−Kに等しく、係数発生回路38が乗算器40bに供給する係数KbはKに等しい。
【0024】
1フレームの画像合成処理が終了する毎に、係数Kを1から0へと連続的に変化させることによって、出力画像(記録媒体50に記録される画像)は、図5に示すように、入力端子10bに入力する画像ストリーム・データB(記録媒体48からの再生画像)から入力端子10aの入力画像Aに連続的に変化する。
【0025】
このとき、例えば、入力端子10bに入力する画像ストリーム・データBの強度が半分となった時、それ以降は同一の画面を表示するか、又は、直交変換係数の直流成分のみを使用するようにすれば、画像合成に必要な計算量をより削減できる。
【0026】
図6は、入力端子30bに入力する画像ストリーム・データBの合成係数が1/2以下では、画像ストリーム・データBについて同一データを使用する処理のフローチャートを示す。aは1より小さい正の係数であり、aが大きい場合には画像の切り替わりがゆっくりになり、aが小さいと、画像の切り替わりが速くなる。
【0027】
初期値として乗算係数Kに1をセットする(S11)。Kが0.5より大きい場合には、入力端子30a,30bからデータを取り込み(S13)、入力端子30bに入力する画像ストリーム・データBを可変長符号化回路32bにより可変長復号化し(S14)、入力端子30aに入力する画像データAを直交変換回路32aにより直交変換(例えば、離散コサイン変換)する(S15)。乗算器40aが直交変換回路32aの出力に係数1−Kを乗算すると共に、乗算器40bが可変長復号化回路32bの出力に係数Kを乗算し(S16)、加算器42が乗算器40a,40bの出力を加算する(S17)。可変長符号化回路44が加算器42の出力Cを可変長符号化し、出力端子46から記録媒体50に出力する(S18)。
【0028】
Kが0でない場合(S19)、1フレームが終了していなければ(S20)、S12以降を繰り返し、1フレームを終了していれば(S20)、乗算係数KをK×aで更新して(S21)、S12以降を繰り返す。
【0029】
乗算係数Kが0.5以下になると(S12)、入力端子30aの入力画像データのみを取り込み(S22)、直交変換して(S15)、以前に使用した画像ストリーム・データBの可変長復号化データをそのまま使用して、合成する(S16,S17)。
【0030】
本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ及びプリンタ等)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器(例えば複写機及びファクシミリ装置)からなる装置に適用してもよい。
また、上述した実施例の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるべく当該各種デバイスと接続された装置又はシステム内のコンピュータに、上記実施例の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、その装置又はシステムのコンピュータ(CPU又はMPU)を、格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本願発明の範囲に含まれる。
【0031】
この場合、前記ソフトウエアのプログラムコード自体が、前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えば、かかるプログラムコードを格納した記憶媒体は、本発明を構成する。かかるプログラムコードを格納する記憶媒体としては、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード及びROM等を用いることが出来る。
【0032】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施例の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)又は他のアプリケーションソフトウエア等と共同して上述の実施例の機能が実現される場合にも、かかるプログラムコードが本出願に係る発明の実施例に含まれることは言うまでもない。
【0033】
更には、供給されたプログラムコードが、コンピュータの機能拡張ボード又はコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいて、その機能拡張ボード又は機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施例の機能が実現される場合も、本出願に係る発明に含まれることは言うまでもない。
【0034】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、より小さなハードウエア又はソフトウエアで複数の画像を合成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【図2】 本実施例の動作を示すフローチャートである。
【図3】 本発明の第2実施例の概略構成ブロック図である。
【図4】 図2に示す実施例を画像の切換え処理に使用する場合の概略構成ブロック図である。
【図5】 図4に示す構成での画像切換えの様子を示す図である。
【図6】 図4に示す構成での合成処理例のフローチャートである。
【図7】 2つの画像を編集する編集システムの概略構成ブロック図である。
【図8】 VCR110〜116の概略構成ブロック図である。
【図9】 従来の画像合成装置の概略構成ブロック図である。
【符号の説明】
10a,10b:入力端子
12a,12b:可変長復号化回路
14:システム制御回路
16:操作装置
18:係数発生回路
20a,20b:乗算器
22:加算器
24:可変長符号化回路
26:出力端子
30a,30b:入力端子
32a:直交変換回路
32b:可変長復号化回路
34:システム制御回路
36:操作装置
38:係数発生回路
40a,40b:乗算器
42:加算器
44:可変長符号化回路
46:出力端子
48:記録媒体
50:記録媒体
110,112,116:ビデオ・カセット・レコーダ(VCR)
114:画像編集器
120:撮像素子
122:A/D変換器
124:圧縮回路
126:記録媒体
128:ディジタル・インターフェース
130:伸長回路
132:D/A変換器
134:モニタ
140a,140b:入力端子
142a,142b:可変長復号化回路
144a,144b:逆直交変換回路
146:システム制御回路
148:操作装置
150:係数発生回路
152a,152b:乗算器
154:加算器
156:直交変換回路
158:可変長符号化回路
160:出力端子
Claims (11)
- 第1及び第2の画像を合成する画像合成装置であって、
圧縮符号化されていない第1の画像情報を入力する第1の入力手段と、
直交変換及び可変長符号化された第2の画像情報を入力する第2の入力手段と、
当該第1の入力手段に入力された当該第1の画像情報を直交変換係数データに変換する第1の変換手段と、
当該第2の入力手段に入力された当該第2の画像情報を可変長復号化して直交変換係数データに変換する第2の変換手段と、
当該第1の変換手段及び当該第2の変換手段の出力を合成する合成手段と、
当該合成手段の出力を可変長符号化する可変長符号化手段
とを具備することを特徴とする画像合成装置。 - 当該合成手段が、
当該第1及び第2の画像情報を合成する際の第1及び第2の合成係数を発生する係数発生手段と、
当該第1の変換手段の出力に当該第1の合成係数を乗算する第1の乗算手段と、
当該第2の変換手段の出力に当該第2の合成係数を乗算する第2の乗算手段と、
当該第1及び第2の乗算手段の出力を加算する加算手段
とからなる請求項1に記載の画像合成装置。 - 当該第1の合成係数及び当該第2の合成係数の和が常に一定である請求項2に記載の画像合成装置。
- 圧縮符号化されていない第1の画像情報を直交変換して直交変換係数データに変換する第1の変換ステップと、
直交変換及び可変長符号化されている第2の画像情報を可変長復号して直交変換係数データに変換する第2の変換ステップと、
当該第1及び当該第2の変換ステップの変換結果を合成する合成ステップと、
当該合成ステップの合成結果を可変長符号化する可変長符号化ステップ
とを具備することを特徴とする画像合成方法。 - 当該合成ステップが、
当該第1及び第2の画像情報を合成する際の第1及び第2の合成係数を発生する係数発生ステップと、
当該第1の変換ステップの出力に当該第1の合成係数を乗算する第1の乗算ステップと、
当該第2の変換ステップの出力に当該第2の合成係数を乗算する第2の乗算ステップと、
当該第1及び第2の乗算ステップの出力を加算する加算ステップ
とからなる請求項4に記載の画像合成方法。 - 当該第2の合成係数が所定値以下のときには、当該第2の変換ステップを停止し、当該第2の合成係数が所定値を越えているときの当該第2の変換ステップの結果で代替する請求項5に記載の画像合成方法。
- 当該第1の合成係数及び当該第2の合成係数の和が常に一定であり、当該第1の合成係数が時間と共に増加すると共に、当該第2の合成係数が時間と共に減少する請求項5又は6に記載の画像合成方法。
- 圧縮符号化されていない第1の画像情報を直交変換して直交変換係数データに変換する第1の変換ステップと、
直交変換及び可変長符号化されている第2の画像情報を可変長復号化して直交変換係数データに変換する第2の変換ステップと、
当該第1及び当該第2の変換ステップの変換結果を合成する合成ステップと、
当該合成ステップの合成結果を可変長符号化する可変長符号化ステップ
とからなるプログラム・ソフトウエアを外部読み出し自在に記憶したことを特徴とする記憶媒体。 - 当該合成ステップが、
当該第1及び第2の画像情報を合成する際の第1及び第2の合成係数を発生する係数発生ステップと、
当該第1の変換ステップの出力に当該第1の合成係数を乗算する第1の乗算ステップと、
当該第2の変換ステップの出力に当該第2の合成係数を乗算する第2の乗算ステップと、
当該第1及び第2の乗算ステップの出力を加算する加算ステップ
とからなる請求項8に記載の記憶媒体。 - 当該第2の合成係数が所定値以下のときには、当該第2の変換ステップを停止し、当該第2の合成係数が所定値を越えているときの当該第2の変換ステップの結果で代替する請求項9に記載の記憶媒体。
- 当該第1の合成係数及び当該第2の合成係数の和が常に一定であり、当該第1の合成係数が時間と共に増加すると共に、当該第2の合成係数が時間と共に減少する請求項9又は10に記載の記憶媒体。
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