JPH06253281A - 画像信号直交変換方法 - Google Patents
画像信号直交変換方法Info
- Publication number
- JPH06253281A JPH06253281A JP3582393A JP3582393A JPH06253281A JP H06253281 A JPH06253281 A JP H06253281A JP 3582393 A JP3582393 A JP 3582393A JP 3582393 A JP3582393 A JP 3582393A JP H06253281 A JPH06253281 A JP H06253281A
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- JP
- Japan
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- base
- picture
- orthogonal
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- Pending
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 画像内の任意形状領域の信号を直交変換する
際に、少ない計算処理で変換係数を低域の基底へ集中さ
せる。 【構成】 画像解析部２は、端子１からの入力画像デー
タを解析し、処理対象の画像セグメントＷを囲む方形領
域Ｖの横画素ａと縦画素ｂのデータ２１、Ｗを構成する
画素数ｎのデータ２２、Ｗの形状データ２３、Ｗの画像
データ２４を出力する。基底演算部３はＶに対するａ×
ｂ個の基底を計算し、該基底を縦横方向それぞれ低周波
域から順番に並べた基底画像を出力する。基底選定部４
は、該基底画像を低周波域からジグザグスキャンし、ｎ
個の基底候補を選定する。射影変換部５は該基底候補を
Ｗに射影し、基底直交化部６は直交化する。該直交基底
をＷの基底に用いて画像データ２４にＤＣＴを施し、変
換係数を端子７に出力する。
際に、少ない計算処理で変換係数を低域の基底へ集中さ
せる。 【構成】 画像解析部２は、端子１からの入力画像デー
タを解析し、処理対象の画像セグメントＷを囲む方形領
域Ｖの横画素ａと縦画素ｂのデータ２１、Ｗを構成する
画素数ｎのデータ２２、Ｗの形状データ２３、Ｗの画像
データ２４を出力する。基底演算部３はＶに対するａ×
ｂ個の基底を計算し、該基底を縦横方向それぞれ低周波
域から順番に並べた基底画像を出力する。基底選定部４
は、該基底画像を低周波域からジグザグスキャンし、ｎ
個の基底候補を選定する。射影変換部５は該基底候補を
Ｗに射影し、基底直交化部６は直交化する。該直交基底
をＷの基底に用いて画像データ２４にＤＣＴを施し、変
換係数を端子７に出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像信号を効率よく伝
送または蓄積するための画像符号化方法において、画像
内の任意形状領域の信号を直交変換する画像信号直交変
換方法に関するものである。
送または蓄積するための画像符号化方法において、画像
内の任意形状領域の信号を直交変換する画像信号直交変
換方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】画像内の任意形状領域の信号を直交変換
して符号化する方式は、例えば"Ｃoding of Ａrbitrary
Ｓhaped Ｉmage Ｓegments Ｂased on a Ｇeneralized
Ｏrthogonal Ｔransform”（Ｍ．Ｇilge，et al，Ｓign
al Ｐrocessing：ＩmageCommunication Ｖol.１，１９
９０）に記載されている。ここでは、動画像信号に対し
てフレーム間予測を行い、その予測誤差値がある定めら
れたしきい値以上である任意形状領域Ｗに対して直交変
換を行い、その変換係数を量子化・符号化する方式が示
されている。更に、この文献には、ｎ画素からなる任意
形状領域Ｗに対する直交変換基底を求める方法として、
その任意形状領域Ｗを取り囲む横ａ画素、縦ｂ画素から
なる方形領域Ｖでのａ×ｂ個の直交変換基底を求め、そ
の直交変換基底を任意形状領域Ｗに射影して新たにａ×
ｂ個の基底を求め直し、それらの基底からｎ個を選定し
再直交化して直交変換基底を求めることが記述されてい
るが、ａ×ｂ個の基底を選定する具体的な方法について
は何ら述べられていない。
して符号化する方式は、例えば"Ｃoding of Ａrbitrary
Ｓhaped Ｉmage Ｓegments Ｂased on a Ｇeneralized
Ｏrthogonal Ｔransform”（Ｍ．Ｇilge，et al，Ｓign
al Ｐrocessing：ＩmageCommunication Ｖol.１，１９
９０）に記載されている。ここでは、動画像信号に対し
てフレーム間予測を行い、その予測誤差値がある定めら
れたしきい値以上である任意形状領域Ｗに対して直交変
換を行い、その変換係数を量子化・符号化する方式が示
されている。更に、この文献には、ｎ画素からなる任意
形状領域Ｗに対する直交変換基底を求める方法として、
その任意形状領域Ｗを取り囲む横ａ画素、縦ｂ画素から
なる方形領域Ｖでのａ×ｂ個の直交変換基底を求め、そ
の直交変換基底を任意形状領域Ｗに射影して新たにａ×
ｂ個の基底を求め直し、それらの基底からｎ個を選定し
再直交化して直交変換基底を求めることが記述されてい
るが、ａ×ｂ個の基底を選定する具体的な方法について
は何ら述べられていない。
【０００３】一方、ａ×ｂ個の基底からｎ個の基底を選
定する従来技術としては、例えば”Ｓegment-based Ｉm
age coding by Ｓhape Ｏrthogonal Ｔransform”
（Ｙ．Ｋato，Ｐicture Ｃoding Ｓymposium’９１，１
２．４−１，１９９１）に記載の方法がある。この方法
は、任意形状領域Ｗに射影したａ×ｂ個の基底を正規化
し、モデル化された画像信号をそれらの基底にもとづい
て変換した際にエネルギー集中度の高くなる基底から順
にｎ個を選定するというものである。この方法により選
定されたｎ個の基底を再直交化すると、それらの直交基
底へのエネルギー集中度は大きく偏るため、それによる
直交変換係数を量子化・符号化することにより、画像信
号を効率的に符号化できる。
定する従来技術としては、例えば”Ｓegment-based Ｉm
age coding by Ｓhape Ｏrthogonal Ｔransform”
（Ｙ．Ｋato，Ｐicture Ｃoding Ｓymposium’９１，１
２．４−１，１９９１）に記載の方法がある。この方法
は、任意形状領域Ｗに射影したａ×ｂ個の基底を正規化
し、モデル化された画像信号をそれらの基底にもとづい
て変換した際にエネルギー集中度の高くなる基底から順
にｎ個を選定するというものである。この方法により選
定されたｎ個の基底を再直交化すると、それらの直交基
底へのエネルギー集中度は大きく偏るため、それによる
直交変換係数を量子化・符号化することにより、画像信
号を効率的に符号化できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によりａ
×ｂ個の基底からｎ個の基底を選定するためには、まず
画像信号をモデル化し、その信号を用いて各基底に対す
るエネルギー集中度を計算しなければならず、さらに、
その計算を領域の形状が異なるたびに行わなければなら
ず、計算量が非常に膨大となる問題がある。
×ｂ個の基底からｎ個の基底を選定するためには、まず
画像信号をモデル化し、その信号を用いて各基底に対す
るエネルギー集中度を計算しなければならず、さらに、
その計算を領域の形状が異なるたびに行わなければなら
ず、計算量が非常に膨大となる問題がある。
【０００５】本発明の目的は、少ない計算量でａ×ｂ個
の基底からｎ個の基底を選定し、しかも上記従来手法と
同程度に変換係数を低域の基底へ集中させることができ
る、画像内のｎ画素からなる任意形状領域の信号の直交
変換方法を提供することにある。
の基底からｎ個の基底を選定し、しかも上記従来手法と
同程度に変換係数を低域の基底へ集中させることができ
る、画像内のｎ画素からなる任意形状領域の信号の直交
変換方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、画像内のｎ画素からなる任意形状領域Ｗ
を取り囲む横ａ画素、縦ｂ画素の方形領域Ｖでのａ×ｂ
個の基底を求め、その直交変換基底を任意形状領域Ｗに
射影して新たにａ×ｂ個の基底を求め直し、それらの基
底からｎ個を選定し、再直交化して直交変換基底を求め
るにあたり、任意形状領域Ｗを取り囲む横ａ画素、縦ｂ
画素からなる方形領域Ｖでのａ×ｂ個の直交変換基底を
求める際に、横方向、縦方向の各々に関して低い周波数
成分を表す基底から高い周波数成分を表す基底の順序に
横ａ×縦ｂ個の基底を並べ、それらの基底を任意形状領
域Ｗに射影し直した基底からｎ個を選定する際に、横ａ
×縦ｂ個の基底の中で横縦共に最も低い周波数成分を表
している基底から最も高い周波数成分を表している基底
へ向かって単純にジグザグの順序でスキャンをして、上
位ｎ個の基底を選定するようにしたことである。
に、本発明は、画像内のｎ画素からなる任意形状領域Ｗ
を取り囲む横ａ画素、縦ｂ画素の方形領域Ｖでのａ×ｂ
個の基底を求め、その直交変換基底を任意形状領域Ｗに
射影して新たにａ×ｂ個の基底を求め直し、それらの基
底からｎ個を選定し、再直交化して直交変換基底を求め
るにあたり、任意形状領域Ｗを取り囲む横ａ画素、縦ｂ
画素からなる方形領域Ｖでのａ×ｂ個の直交変換基底を
求める際に、横方向、縦方向の各々に関して低い周波数
成分を表す基底から高い周波数成分を表す基底の順序に
横ａ×縦ｂ個の基底を並べ、それらの基底を任意形状領
域Ｗに射影し直した基底からｎ個を選定する際に、横ａ
×縦ｂ個の基底の中で横縦共に最も低い周波数成分を表
している基底から最も高い周波数成分を表している基底
へ向かって単純にジグザグの順序でスキャンをして、上
位ｎ個の基底を選定するようにしたことである。
【０００７】
【作用】基底を低い周波数成分から高い周波数成分の順
序に並べることは、直交変換基底を求めると同時に容易
に行うことが可能である。また、画像信号は一般に低周
波数成分にエネルギーが集中しているため、最も低い周
波数成分を表している基底から単純にジグザグの順序で
スキャンをして、その上位ｎ個の基底を選定することに
より、画像信号のモデルを用いるまでもなく、上記従来
手法と同程度に各基底へのエネルギー集中度を偏らせる
ことが可能であり、やはり効率的な符号化ができる。
序に並べることは、直交変換基底を求めると同時に容易
に行うことが可能である。また、画像信号は一般に低周
波数成分にエネルギーが集中しているため、最も低い周
波数成分を表している基底から単純にジグザグの順序で
スキャンをして、その上位ｎ個の基底を選定することに
より、画像信号のモデルを用いるまでもなく、上記従来
手法と同程度に各基底へのエネルギー集中度を偏らせる
ことが可能であり、やはり効率的な符号化ができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面により
詳述する。
詳述する。
【０００９】図１は画像内の任意形状領域の信号を直交
変換し、その直交変換係数を量子化・符号化する際の、
本発明にかかわる変換基底導出の部分の一実施例を示す
ブロック図である。なお、本実施例では直交変換として
ＤＣＴを用いている。図において、１は入力端子、２は
画像解析部、３はＤＣＴ基底演算部、４は基底選択部、
５は射影変換部、６は基底直交化部、７は出力端子であ
る。また、２１は任意形状領域である対象セグメントＷ
を取り囲む方形領域Ｖの縦横の長さを示すデータ、２２
は対象セグメントＷを構成する画素数を示すデータ、２
３は対象セグメントＷの形状を表すデータ、２４は対象
セグメントＷ内に於ける輝度成分等の画像データを示し
ている。以下、順を追って図１の動作を説明をする。
変換し、その直交変換係数を量子化・符号化する際の、
本発明にかかわる変換基底導出の部分の一実施例を示す
ブロック図である。なお、本実施例では直交変換として
ＤＣＴを用いている。図において、１は入力端子、２は
画像解析部、３はＤＣＴ基底演算部、４は基底選択部、
５は射影変換部、６は基底直交化部、７は出力端子であ
る。また、２１は任意形状領域である対象セグメントＷ
を取り囲む方形領域Ｖの縦横の長さを示すデータ、２２
は対象セグメントＷを構成する画素数を示すデータ、２
３は対象セグメントＷの形状を表すデータ、２４は対象
セグメントＷ内に於ける輝度成分等の画像データを示し
ている。以下、順を追って図１の動作を説明をする。
【００１０】入力端子１に画像データが送り込まれる。
本例では、フレーム間差分をとった予測誤差画像データ
が送り込まれると想定する。この画像データは画像解析
部２に入り、いくつかのセグメントに分けられるととも
に、各セグメントに対して領域の解析が行われる。この
画像解析部２から、セグメントＷを取り囲む方形領域Ｖ
の縦横の長さを示すデータ２１、セグメントＷを構成す
る画素数を示すデータ２２、および、セグメントＷの形
状を表すデータ２３が、領域に関する情報として送り出
される。本例では、画像内に図２のようなセグメントＷ
が含まれていたと想定する。図２は、対象セグメントＷ
を取り囲む方形領域Ｖは横１１×縦１２の計１３２画素
からなる領域で、対象セグメントＷは６７画素からなる
部分領域であることを示している。
本例では、フレーム間差分をとった予測誤差画像データ
が送り込まれると想定する。この画像データは画像解析
部２に入り、いくつかのセグメントに分けられるととも
に、各セグメントに対して領域の解析が行われる。この
画像解析部２から、セグメントＷを取り囲む方形領域Ｖ
の縦横の長さを示すデータ２１、セグメントＷを構成す
る画素数を示すデータ２２、および、セグメントＷの形
状を表すデータ２３が、領域に関する情報として送り出
される。本例では、画像内に図２のようなセグメントＷ
が含まれていたと想定する。図２は、対象セグメントＷ
を取り囲む方形領域Ｖは横１１×縦１２の計１３２画素
からなる領域で、対象セグメントＷは６７画素からなる
部分領域であることを示している。
【００１１】データ２１はＤＣＴ基底演算部３に送り込
まれ、方形領域Ｖに対するＤＣＴ基底が計算される。こ
のＤＣＴ基底を求める際に、横方向、縦方向の各々に関
して、低い周波数成分を表す基底から高い周波数成分を
表す基底の順序に、横ａ×縦ｂ個の基底をならべる。図
３は、図２の例について、方形領域Ｖの横１１×縦１２
の計１３２画素のＤＣＴ基底を縦横方向がそれぞれ低域
からの順番になるように並べた様子を表し、ひとつの方
形がそれぞれ基底画像に対応している。
まれ、方形領域Ｖに対するＤＣＴ基底が計算される。こ
のＤＣＴ基底を求める際に、横方向、縦方向の各々に関
して、低い周波数成分を表す基底から高い周波数成分を
表す基底の順序に、横ａ×縦ｂ個の基底をならべる。図
３は、図２の例について、方形領域Ｖの横１１×縦１２
の計１３２画素のＤＣＴ基底を縦横方向がそれぞれ低域
からの順番になるように並べた様子を表し、ひとつの方
形がそれぞれ基底画像に対応している。
【００１２】こうして得られた基底画像は、対象セグメ
ントＷを構成する画素数（図２では６７画素）を示した
データ２２とともに基底選定部４に渡される。基底選定
部４では、方形領域Ｖの基底画像について、横縦共に最
も低い周波数成分を表している基底から最も高い周波数
成分を表している基底へ向かってジグザグにスキャン
し、その上位のセグメントＷを構成する画素数分の基底
を選定する。本例では、図３の矢線に示したようなジグ
ザクスキャンの順番で、６７個の基底候補が選び出され
る。
ントＷを構成する画素数（図２では６７画素）を示した
データ２２とともに基底選定部４に渡される。基底選定
部４では、方形領域Ｖの基底画像について、横縦共に最
も低い周波数成分を表している基底から最も高い周波数
成分を表している基底へ向かってジグザグにスキャン
し、その上位のセグメントＷを構成する画素数分の基底
を選定する。本例では、図３の矢線に示したようなジグ
ザクスキャンの順番で、６７個の基底候補が選び出され
る。
【００１３】こうして選定された６７個の基底候補は射
影変換部５に送られる。射影変換部５では、対象セグメ
ントＷの形状を示したデータ２３を参照しながら、６７
個の基底を該セグメントＷに射影する。この射影された
基底は、一般に直交性がくずれているため、さらに基底
直交化部６に送られ、ここで直交化の手続きがなされ
る。直交化は、例えば、Ｓchmidtの方法やＨouseholder
の方法によれば良い。
影変換部５に送られる。射影変換部５では、対象セグメ
ントＷの形状を示したデータ２３を参照しながら、６７
個の基底を該セグメントＷに射影する。この射影された
基底は、一般に直交性がくずれているため、さらに基底
直交化部６に送られ、ここで直交化の手続きがなされ
る。直交化は、例えば、Ｓchmidtの方法やＨouseholder
の方法によれば良い。
【００１４】以上のようにして、最終的に得られた６７
個の要素からなる直交基底を対象セグメントＷの基底と
して用い、画像解析部２から送られてくる該セグメント
Ｗ内の輝度成分等の画像データ２４に対してＤＣＴを施
す。こうして得られた変換係数が端子７から出力され
る。
個の要素からなる直交基底を対象セグメントＷの基底と
して用い、画像解析部２から送られてくる該セグメント
Ｗ内の輝度成分等の画像データ２４に対してＤＣＴを施
す。こうして得られた変換係数が端子７から出力され
る。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像内の任意形状領域の信号を直交変換する際、より少
ない計算処理で従来手法と同程度に変換係数を低域の基
底へ集中させることができ、効率的な符号化が可能とな
る。
画像内の任意形状領域の信号を直交変換する際、より少
ない計算処理で従来手法と同程度に変換係数を低域の基
底へ集中させることができ、効率的な符号化が可能とな
る。
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】任意形状領域Ｗとそれを取り囲む方形領域Ｖの
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図３】ＤＣＴ基底を縦横方向にそれぞれ低域から高域
へ並べ、ジグザグスキャンで基底を選定することを説明
する図である。
へ並べ、ジグザグスキャンで基底を選定することを説明
する図である。
１ 入力端子 ２ 画像解析部 ３ ＤＣＴ基底演算部 ４ 基底選定部 ５ 射影変換部 ６ 基底直交化部 ７ 出力端子
Claims (1)
- 【請求項１】 画像内の任意形状領域の信号を直交変換
する方法において、画像内のｎ画素からなる任意形状領
域Ｗを取り囲む横ａ画素、縦ｂ画素の方形領域Ｖに対し
てａ×ｂ個の直交変換基底を求め、該ａ×ｂ個の直交変
換基底を前記任意形状領域Ｗに射影して新たにａ×ｂ個
の基底を求め直し、該新たに求め直されたａ×ｂ個の基
底からｎ個の基底を選定し、該選定されたｎ個の基底を
再直交化してｎ個の直交基底を求め、該再直交化された
ｎ個の直交基底を用いて前記ｎ画素からなる任意形状領
域Ｗの信号を直交変換する方法であって、 前記方形領域Ｖに対するａ×ｂ個の直交変換基底を求め
る際に、横方向、縦方向の各々に関して低い周波数成分
を表す基底から高い周波数成分を表す基底の順序にａ×
ｂ個の基底を並べ、 前記ａ×ｂ個の直交変換基底を任意形状領域Ｗに射影し
て求め直された新たなａ×ｂ個の基底からｎ個の基底を
選定する際に、該ａ×ｂ個の基底の中で横縦共に最も低
い周波数成分を表している基底から最も高い周波数成分
を表している基底へ向かってジグザグの順序にスキャン
して上位ｎ個の基底を選定する、 ことを特徴とする画像信号直交変換方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3582393A JPH06253281A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 画像信号直交変換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3582393A JPH06253281A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 画像信号直交変換方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06253281A true JPH06253281A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12452678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3582393A Pending JPH06253281A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 画像信号直交変換方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06253281A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100741553B1 (ko) * | 2000-05-15 | 2007-07-20 | 허드슨 소프트 가부시끼가이샤 | 화상부호/복호방법 및 그 장치 및 그 프로그램을 기록한기록매체 |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP3582393A patent/JPH06253281A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100741553B1 (ko) * | 2000-05-15 | 2007-07-20 | 허드슨 소프트 가부시끼가이샤 | 화상부호/복호방법 및 그 장치 및 그 프로그램을 기록한기록매체 |
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