JPH07107294A - 画像符号化装置 - Google Patents
画像符号化装置Info
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- JPH07107294A JPH07107294A JP24478093A JP24478093A JPH07107294A JP H07107294 A JPH07107294 A JP H07107294A JP 24478093 A JP24478093 A JP 24478093A JP 24478093 A JP24478093 A JP 24478093A JP H07107294 A JPH07107294 A JP H07107294A
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- JP
- Japan
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- circuit
- matrix
- polygon
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- curved surface
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 エッジ部分の再現性やブロック間の画素値変
化の連続性を考慮した圧縮処理を行い、これらの部分の
再現性を向上させる画像符号化装置を提供すること。 【構成】 本発明では、画面内の画素値変化を曲面で表
現し、その曲面を発生させるために必要な情報を符号化
する画像符号化装置において、該画面内の特定部分を抽
出する抽出手段１０２と、該特定部分に対してその符号
化誤差を他の部分より小さくするための処理を施す処理
手段１０３とを備えたことを特徴とする。
化の連続性を考慮した圧縮処理を行い、これらの部分の
再現性を向上させる画像符号化装置を提供すること。 【構成】 本発明では、画面内の画素値変化を曲面で表
現し、その曲面を発生させるために必要な情報を符号化
する画像符号化装置において、該画面内の特定部分を抽
出する抽出手段１０２と、該特定部分に対してその符号
化誤差を他の部分より小さくするための処理を施す処理
手段１０３とを備えたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画面内の画素値変化を
曲面で表現し、その曲面を発生させるために必要な情報
を符号化して伝送する画像の符号化システムにおいて、
特定部分の符号化誤差を減少させ、その部分の復号画像
の画質を向上させることが出来る画像符号化装置に関す
る。
曲面で表現し、その曲面を発生させるために必要な情報
を符号化して伝送する画像の符号化システムにおいて、
特定部分の符号化誤差を減少させ、その部分の復号画像
の画質を向上させることが出来る画像符号化装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】マルチメディアシステムにおいて、画像
データはユーザに与える視覚効果という点で最も重要な
メディアの一つであるが、その莫大な情報量を効率よく
符号化するための圧縮技術の導入も不可欠である。その
ため従来より、ＤＣＴ（離散コサイン変換）やＶＱ（ベ
クトル量子化）等の各種方式が検討されてきた。
データはユーザに与える視覚効果という点で最も重要な
メディアの一つであるが、その莫大な情報量を効率よく
符号化するための圧縮技術の導入も不可欠である。その
ため従来より、ＤＣＴ（離散コサイン変換）やＶＱ（ベ
クトル量子化）等の各種方式が検討されてきた。
【０００３】ここで、画像を実際に表示する際には、拡
大／縮小、回転、変形等の画像処理技術を必要とする場
合があるが、これら各種画像処理が原画像の各画素に対
してではなく、その画素数よりも少ない数の圧縮データ
に対して適用できれば、処理画像の蓄積、伝送、表示が
一段と効率的になる。
大／縮小、回転、変形等の画像処理技術を必要とする場
合があるが、これら各種画像処理が原画像の各画素に対
してではなく、その画素数よりも少ない数の圧縮データ
に対して適用できれば、処理画像の蓄積、伝送、表示が
一段と効率的になる。
【０００４】しかしながら、従来のＤＣＴやＶＱでは、
蓄積あるいは伝送する情報がＤＣＴ変換面の係数や、再
生ベクトルの番号等であったため、圧縮データに対する
画像処理の適用は困難であった。
蓄積あるいは伝送する情報がＤＣＴ変換面の係数や、再
生ベクトルの番号等であったため、圧縮データに対する
画像処理の適用は困難であった。
【０００５】一方、Ｂ−スプライン曲面やベツィエ曲面
は、各ポリゴン頂点とそこから発生する曲面との関係
が、アフィン変換等の画像処理によって影響を受けない
ことが知られている。従って、曲面上の点の値を画像デ
ータに対応させ、この曲面を発生させるポリゴン頂点を
符号化対象にするような圧縮方式が確立できれば、圧縮
されたポリゴン頂点値に画像処理を与えるだけで元のデ
ータに処理を施したのと同様な結果を得ることが可能に
なる。
は、各ポリゴン頂点とそこから発生する曲面との関係
が、アフィン変換等の画像処理によって影響を受けない
ことが知られている。従って、曲面上の点の値を画像デ
ータに対応させ、この曲面を発生させるポリゴン頂点を
符号化対象にするような圧縮方式が確立できれば、圧縮
されたポリゴン頂点値に画像処理を与えるだけで元のデ
ータに処理を施したのと同様な結果を得ることが可能に
なる。
【０００６】次に、この様な利点を有する上記曲面を圧
縮符号化に応用する場合の手法を、Ｂ−スプライン曲面
を例にあげて説明する。Ｂ−スプライン曲面上の点の値
は、指定されたポリゴン頂点値に対する荷重平均によっ
て決定され、一般に次式で表現される（例えば、山口富
士夫訳“コンピュータグラフィックス”（日刊工業新聞
社）参照）。
縮符号化に応用する場合の手法を、Ｂ−スプライン曲面
を例にあげて説明する。Ｂ−スプライン曲面上の点の値
は、指定されたポリゴン頂点値に対する荷重平均によっ
て決定され、一般に次式で表現される（例えば、山口富
士夫訳“コンピュータグラフィックス”（日刊工業新聞
社）参照）。
【０００７】
【数１】
【０００８】ここで、Ｄは曲面上の点の値、（ｕ，ｗ）
は互いに直交する座標軸方向に定義されたパラメータで
ある。また、Ｂstはポリゴン頂点を示し、ｎ＋１，ｍ＋
１はそれぞれｕ方向，ｗ方向のポリゴン頂点数である。
さらに、Ｎsp(u) はｕ方向における位数ｐの基底関数
（荷重平均をとるための関数）、Ｍtq(w) はｗ方向にお
ける位数ｑの基底関数である。
は互いに直交する座標軸方向に定義されたパラメータで
ある。また、Ｂstはポリゴン頂点を示し、ｎ＋１，ｍ＋
１はそれぞれｕ方向，ｗ方向のポリゴン頂点数である。
さらに、Ｎsp(u) はｕ方向における位数ｐの基底関数
（荷重平均をとるための関数）、Ｍtq(w) はｗ方向にお
ける位数ｑの基底関数である。
【０００９】原画像の垂直および水平方向をそれぞれ式
（１）のｕ，ｗ方向に設定し、その値Ｄ(u,w) を画素値
に対応させる。そして、この曲面を発生させるためのポ
リゴン頂点値Ｂstを最終的な符号化対象とする。４×４
ポリゴンで８画素×８画素ブロックの画素値変化を表現
する場合の例を図７に示す。
（１）のｕ，ｗ方向に設定し、その値Ｄ(u,w) を画素値
に対応させる。そして、この曲面を発生させるためのポ
リゴン頂点値Ｂstを最終的な符号化対象とする。４×４
ポリゴンで８画素×８画素ブロックの画素値変化を表現
する場合の例を図７に示す。
【００１０】いま、各画素値に対応するＤのパラメータ
を（ｕk ，ｗh ）（ｋ＝１，２，…，Ｌ1 、ｈ＝１，
２，…，Ｌ2 ：Ｌ1 ，Ｌ2 はそれぞれ垂直，水平方向の
画素数）とすると、以下に示すような表記の簡略化が行
える。
を（ｕk ，ｗh ）（ｋ＝１，２，…，Ｌ1 、ｈ＝１，
２，…，Ｌ2 ：Ｌ1 ，Ｌ2 はそれぞれ垂直，水平方向の
画素数）とすると、以下に示すような表記の簡略化が行
える。
【００１１】 （ｕk ，ｗh ）→ｚi （ｉ＝１，２，…，Ｌ：Ｌ＝Ｌ1 ×Ｌ2 ） Ｂst→Ｂj （ｊ＝１，２，…，Ｈ：Ｈ＝(n+1)(m+1)） Ｎsp(uk ）Ｍtq(wh ）→Ｋj (zi ） この簡略化に従って式（１）を書き直すと、
【００１２】
【数２】 となる。
【００１３】さらに、以下に示すような行列を定義す
る。 Ｂ＝［Ｂ1 Ｂ2 Ｂ3 … ＢH ］t （３−ａ） Ｄ＝［Ｄ(Z1 ）Ｄ(Z2 ）… Ｄ(ZL ）］t （３−ｂ）
る。 Ｂ＝［Ｂ1 Ｂ2 Ｂ3 … ＢH ］t （３−ａ） Ｄ＝［Ｄ(Z1 ）Ｄ(Z2 ）… Ｄ(ZL ）］t （３−ｂ）
【００１４】
【数３】 式（３−ａ）〜（３−ｃ）を用いると、式（２）は、 Ｄ＝ＣＢ （４） と書ける。従って、もしＬ＝Ｈ（原信号のデータ数とポ
リゴン頂点数が等しい）であれば、基底関数行列Ｃの逆
行列Ｃ-1を用いてポリゴン頂点値は以下のように求めら
れる。
リゴン頂点数が等しい）であれば、基底関数行列Ｃの逆
行列Ｃ-1を用いてポリゴン頂点値は以下のように求めら
れる。
【００１５】 Ｂ＝Ｃ-1Ｄ （５） 式（５）を用いてデータは完全に復元できるが、ポリゴ
ン頂点値の符号化によって圧縮を行うという観点に立て
ば、Ｌ＞Ｈとなる必要がある。この時、Ｃは正方行列に
ならず、このままではＢを計算することが出来ない。そ
のため、原信号との二乗誤差最小という条件でＢの近似
解を求めて、復元データを得る手法を導入する。いま原
画像の画素値ｆi とすると、式（２）における曲面上の
点Ｄ(zi ）がもつ原信号との二乗誤差の合計Ｅ(D) は、
ン頂点値の符号化によって圧縮を行うという観点に立て
ば、Ｌ＞Ｈとなる必要がある。この時、Ｃは正方行列に
ならず、このままではＢを計算することが出来ない。そ
のため、原信号との二乗誤差最小という条件でＢの近似
解を求めて、復元データを得る手法を導入する。いま原
画像の画素値ｆi とすると、式（２）における曲面上の
点Ｄ(zi ）がもつ原信号との二乗誤差の合計Ｅ(D) は、
【００１６】
【数４】 となる。二乗誤差最小という条件は、式（６）に対する
偏微分が全てのｊにおいて零になることを意味する。従
って、
偏微分が全てのｊにおいて零になることを意味する。従
って、
【００１７】
【数５】 よって、式（２）を代入して整理すると、
【００１８】
【数６】
【００１９】式（８）は先に定義した行列Ｂ，Ｃおよび
その転置行列Ｃt を用いて、 Ｃt ＣＢ＝Ｃt Ｆ （９） ただし Ｆ＝［ｆ1 ｆ2 … ｆL ］t と書ける。Ｃt Ｃは正方行列となるので、原信号との二
乗誤差最小の条件を満たす近似曲面生成のためのポリゴ
ン頂点値は以下の式で求めることができる。
その転置行列Ｃt を用いて、 Ｃt ＣＢ＝Ｃt Ｆ （９） ただし Ｆ＝［ｆ1 ｆ2 … ｆL ］t と書ける。Ｃt Ｃは正方行列となるので、原信号との二
乗誤差最小の条件を満たす近似曲面生成のためのポリゴ
ン頂点値は以下の式で求めることができる。
【００２０】 Ｂ＝（Ｃt Ｃ）-1Ｃt Ｆ （１０） 符号化の対象になるのはこのＢであり、その再生データ
Ｂ′を用いて、復号側ではＦの再生データＦ′が以下の
式で求められる。
Ｂ′を用いて、復号側ではＦの再生データＦ′が以下の
式で求められる。
【００２１】 Ｆ′＝ＣＢ′ （１１） ここで、上記符号化プロセスを実行する画像符号化回路
の要部構成を図８に示す。まず、ブロック分割回路８０
１で入力画面がブロックに分割され（図７の例の場合は
８画素×８画素ブロック）、ポリゴン計算回路で符号化
すべきポリゴン頂点値が計算される（図７の例の場合は
４×４の計１６個のポリゴン頂点値）。この時、基底関
数計算回路８０３には式（３−ｃ）のマトリクスが用意
されており、ポリゴン計算回路８０２ではブロック分割
回路８０１からのデータ（式（９）のＦ）と基底関数計
算回路８０３にある基底関数とを用いて式（１０）の計
算が行われ、ポリゴン頂点値Ｂが計算される。各ポリゴ
ン頂点値は量子化回路８０４で量子化され、復号側へ伝
送される。
の要部構成を図８に示す。まず、ブロック分割回路８０
１で入力画面がブロックに分割され（図７の例の場合は
８画素×８画素ブロック）、ポリゴン計算回路で符号化
すべきポリゴン頂点値が計算される（図７の例の場合は
４×４の計１６個のポリゴン頂点値）。この時、基底関
数計算回路８０３には式（３−ｃ）のマトリクスが用意
されており、ポリゴン計算回路８０２ではブロック分割
回路８０１からのデータ（式（９）のＦ）と基底関数計
算回路８０３にある基底関数とを用いて式（１０）の計
算が行われ、ポリゴン頂点値Ｂが計算される。各ポリゴ
ン頂点値は量子化回路８０４で量子化され、復号側へ伝
送される。
【００２２】このように従来の手法は、画素値変化を曲
面で表現しようとする各領域（画像を予めブロック分割
した場合の各ブロック）について、画素値変化と曲面変
化との単なる二乗誤差最小を条件としてポリゴン頂点値
を求めていた。
面で表現しようとする各領域（画像を予めブロック分割
した場合の各ブロック）について、画素値変化と曲面変
化との単なる二乗誤差最小を条件としてポリゴン頂点値
を求めていた。
【００２３】一般に圧縮符号化を行う場合は、高周波成
分を切り捨てることによって高い圧縮率を達成しようと
するため、急峻なエッジが表現出来なくなってぼけを生
じる。また、ブロック単位に圧縮処理を行うため、ブロ
ック間の画素値変化の連続性が考慮されておらず、その
結果ブロック境界部での画素値変化の不連続に起因する
ブロック歪みが発生する。ぼけやブロック歪みに対して
は、その部分に何等かの適応的処理を施して画像の再現
性を向上させる事が望ましい。しかし上述した手法につ
いては、単に画素値変化と曲面変化との二乗誤差最小を
満足しているのみであり、この様なエッジやブロック間
の画素値変化の連続性が考慮されていないため、その部
分の画質劣化を招く結果となっていた。
分を切り捨てることによって高い圧縮率を達成しようと
するため、急峻なエッジが表現出来なくなってぼけを生
じる。また、ブロック単位に圧縮処理を行うため、ブロ
ック間の画素値変化の連続性が考慮されておらず、その
結果ブロック境界部での画素値変化の不連続に起因する
ブロック歪みが発生する。ぼけやブロック歪みに対して
は、その部分に何等かの適応的処理を施して画像の再現
性を向上させる事が望ましい。しかし上述した手法につ
いては、単に画素値変化と曲面変化との二乗誤差最小を
満足しているのみであり、この様なエッジやブロック間
の画素値変化の連続性が考慮されていないため、その部
分の画質劣化を招く結果となっていた。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
画面内の画素値変化を曲面で表現しようとする従来の手
法では、単に画素値変化と曲面変化との二乗誤差最小の
みを拘束条件にして圧縮処理を行っており、エッジの再
現性やブロック間の画素値変化の連続性が考慮されてい
ないため、その部分でぼけやブロック歪み等の画質劣化
を招くという問題があった。
画面内の画素値変化を曲面で表現しようとする従来の手
法では、単に画素値変化と曲面変化との二乗誤差最小の
みを拘束条件にして圧縮処理を行っており、エッジの再
現性やブロック間の画素値変化の連続性が考慮されてい
ないため、その部分でぼけやブロック歪み等の画質劣化
を招くという問題があった。
【００２５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、エッジ部分の再現性やブロック間の画
素値変化の連続性を考慮した圧縮処理を行い、これらの
部分の再現性を向上させる画像符号化装置を提供するこ
とを目的とする。
れたものであり、エッジ部分の再現性やブロック間の画
素値変化の連続性を考慮した圧縮処理を行い、これらの
部分の再現性を向上させる画像符号化装置を提供するこ
とを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】本発明では、画面内の画
素値変化を曲面で表現し、その曲面を発生させるために
必要な情報を符号化する画像符号化装置において、該画
面内の特定部分を抽出する抽出手段と、該特定部分に対
して、その符号化誤差を他の部分より小さくするための
処理を施す処理手段とを備えたことを特徴とする。
素値変化を曲面で表現し、その曲面を発生させるために
必要な情報を符号化する画像符号化装置において、該画
面内の特定部分を抽出する抽出手段と、該特定部分に対
して、その符号化誤差を他の部分より小さくするための
処理を施す処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００２７】前記特定部分は、画像をブロックに分割し
た際のブロック境界部またはブロック内に存在するエッ
ジ部の少なくとも一方とすると好ましい。前記曲面とし
てＢ−スプライン曲面またはベツィエ曲面を利用し、前
記情報には少なくともポリゴン頂点値を含むようにすれ
ば好ましい。
た際のブロック境界部またはブロック内に存在するエッ
ジ部の少なくとも一方とすると好ましい。前記曲面とし
てＢ−スプライン曲面またはベツィエ曲面を利用し、前
記情報には少なくともポリゴン頂点値を含むようにすれ
ば好ましい。
【００２８】また、前記処理手段は、当該特定部分の符
号化誤差の評価に重み付け処理を施し、または該特定部
分を発生させるポリゴン頂点を多重頂点とする処理を施
すようにすると良い。後者の場合、前記情報には、さら
に多重頂点の位置や多重度などの他の付加情報を含ませ
れば良い。
号化誤差の評価に重み付け処理を施し、または該特定部
分を発生させるポリゴン頂点を多重頂点とする処理を施
すようにすると良い。後者の場合、前記情報には、さら
に多重頂点の位置や多重度などの他の付加情報を含ませ
れば良い。
【００２９】
【作用】本発明の画像符号化装置では、符号化すべき画
面内における特定部分、例えば画像をブロックに分割し
た際のブロック境界部分やブロック内に存在するエッジ
部分を抽出し、該部分の符号化誤差を他の部分より小さ
くするための処理を施した後に、該画面を符号化する。
面内における特定部分、例えば画像をブロックに分割し
た際のブロック境界部分やブロック内に存在するエッジ
部分を抽出し、該部分の符号化誤差を他の部分より小さ
くするための処理を施した後に、該画面を符号化する。
【００３０】この結果、所望の部分の符号化性能を向上
させることができる。特に、エッジ部分の再現性やブロ
ック間の画素値変化の連続性を考慮して、該部分の符号
化誤差を他の部分より小さくすることができるので、従
来問題となっていたこれら部分の画質劣化を削減するこ
とが可能となる。
させることができる。特に、エッジ部分の再現性やブロ
ック間の画素値変化の連続性を考慮して、該部分の符号
化誤差を他の部分より小さくすることができるので、従
来問題となっていたこれら部分の画質劣化を削減するこ
とが可能となる。
【００３１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明の第１の実施例に係る画像符号化
装置の要部構成を示すブロック図である。この画像符号
化装置は、ブロック分割回路１０１、エッジ検出回路１
０２、重みテーブル１０３、基底関数計算回路１０４、
ポリゴン計算回路１０５、量子化回路１０６を備える。
する。図１は、本発明の第１の実施例に係る画像符号化
装置の要部構成を示すブロック図である。この画像符号
化装置は、ブロック分割回路１０１、エッジ検出回路１
０２、重みテーブル１０３、基底関数計算回路１０４、
ポリゴン計算回路１０５、量子化回路１０６を備える。
【００３２】本実施例は、前述したＢ−スプライン曲面
を用いた圧縮符号化に本発明を適用したものであり、画
素値変化と曲面変化との二乗誤差を計算する従来の式
（６）に改良を加え、再現性を高めたい部分の誤差がよ
り大きく誤差評価値に反映するような重み付け処理を行
う手法を導入している点に特徴がある。
を用いた圧縮符号化に本発明を適用したものであり、画
素値変化と曲面変化との二乗誤差を計算する従来の式
（６）に改良を加え、再現性を高めたい部分の誤差がよ
り大きく誤差評価値に反映するような重み付け処理を行
う手法を導入している点に特徴がある。
【００３３】以下、上記手法に関する理論について説明
する。なお、本実施例では、前述した式（１）〜（５）
はそのまま用いるので、詳細な説明は省略する。まず、
本実施例では、前述した式（６）の誤差評価式の代わり
に以下のような評価式を導入する。
する。なお、本実施例では、前述した式（１）〜（５）
はそのまま用いるので、詳細な説明は省略する。まず、
本実施例では、前述した式（６）の誤差評価式の代わり
に以下のような評価式を導入する。
【００３４】
【数７】
【００３５】ここで、Ｗi は位置ｉにおける二乗誤差の
重み係数であり、Ｗi ＞０を満たす。つまり、Ｗi が全
て１であれば式（１２）は式（６）に一致することにな
る。従って、このＷi を１より大きく設定することは、
その部分の誤差が他より大きく評価値に反映するような
重み付け処理を行うことに相当する。式（１２）を式
（６）の場合と同様に全てのｊについてＢj の偏微分式
＝０と設定して整理すると、
重み係数であり、Ｗi ＞０を満たす。つまり、Ｗi が全
て１であれば式（１２）は式（６）に一致することにな
る。従って、このＷi を１より大きく設定することは、
その部分の誤差が他より大きく評価値に反映するような
重み付け処理を行うことに相当する。式（１２）を式
（６）の場合と同様に全てのｊについてＢj の偏微分式
＝０と設定して整理すると、
【００３６】
【数８】 式（１３）は、先に定義した行列Ｂ，Ｃおよびその転置
行列Ｃt を用いて、
行列Ｃt を用いて、
【００３７】
【数９】 と書ける。Ｃt Ｃは正方行列となるので、特定部分に重
み付けを行った状態での原信号との二乗誤差最小の条件
を満たす近似曲面生成のためのポリゴン頂点値は、以下
の式で求めることができる。
み付けを行った状態での原信号との二乗誤差最小の条件
を満たす近似曲面生成のためのポリゴン頂点値は、以下
の式で求めることができる。
【００３８】 Ｂ＝（Ｃt ＷＣ）-1Ｃt ＷＦ （１５） 符号化の対象になるのはこのＢである。ここで求められ
たポリゴン頂点から発生した曲面は、Ｗi によって重み
付けされた部分の誤差が、重み付けされていない他の部
分より少なくなるように設定されたことになるので、こ
の部分の再現性が重み付け処理をする以前に比べて向上
することになる。
たポリゴン頂点から発生した曲面は、Ｗi によって重み
付けされた部分の誤差が、重み付けされていない他の部
分より少なくなるように設定されたことになるので、こ
の部分の再現性が重み付け処理をする以前に比べて向上
することになる。
【００３９】次に、図１に示す画像符号化装置の各構成
部分の動作を説明する。符号化すべき入力画面の画像デ
ータは、ブロック分割回路１０１により複数のブロック
に分割された後、ポリゴン計算回路１０５に入力される
とともにエッジ検出回路１０２に入力される。
部分の動作を説明する。符号化すべき入力画面の画像デ
ータは、ブロック分割回路１０１により複数のブロック
に分割された後、ポリゴン計算回路１０５に入力される
とともにエッジ検出回路１０２に入力される。
【００４０】このエッジ検出回路１０２では、各ブロッ
ク内のエッジ位置とエッジの急峻度が計算される。例え
ば、互いに隣り合う画素値差分が予め設定されている域
値以上の部分をエッジと判定する。
ク内のエッジ位置とエッジの急峻度が計算される。例え
ば、互いに隣り合う画素値差分が予め設定されている域
値以上の部分をエッジと判定する。
【００４１】重みテーブル決定回路１０３では、エッジ
検出回路１０２の結果を受けて、重み付けするための各
画素に対する重み係数Ｗi を決定する。例えば、図２に
示すように、ブロック内のエッジが図中の２０３のよう
に検出されたとすると、その周辺部分のみを１より大き
い数値（ここでは１０）とし、それ以外の部分を１とす
る。あるいは、図３のように、エッジ部分から遠くなる
にしたがって重み係数を小さくしていっても良い。ある
いはまた、エッジ検出回路１０２で計算した隣接画素値
差分に比例する重み係数を各画素ごとに設定する手法で
も良い。なお、ここでは重み付けしたい部分に１より大
きな値を設定したが、Ｗi ＞０を満す限りは、どのよう
な値を設定しても構わない。従って、重み付けしたい部
分を１のままとし、それ以外の部分を０＜Ｗi ＜１の値
に設定することも可能である。また同じ理由により、小
数点付きの重み係数を設定しても良い。
検出回路１０２の結果を受けて、重み付けするための各
画素に対する重み係数Ｗi を決定する。例えば、図２に
示すように、ブロック内のエッジが図中の２０３のよう
に検出されたとすると、その周辺部分のみを１より大き
い数値（ここでは１０）とし、それ以外の部分を１とす
る。あるいは、図３のように、エッジ部分から遠くなる
にしたがって重み係数を小さくしていっても良い。ある
いはまた、エッジ検出回路１０２で計算した隣接画素値
差分に比例する重み係数を各画素ごとに設定する手法で
も良い。なお、ここでは重み付けしたい部分に１より大
きな値を設定したが、Ｗi ＞０を満す限りは、どのよう
な値を設定しても構わない。従って、重み付けしたい部
分を１のままとし、それ以外の部分を０＜Ｗi ＜１の値
に設定することも可能である。また同じ理由により、小
数点付きの重み係数を設定しても良い。
【００４２】以上はエッジ部分の再現性に注目した重み
係数の設定手法であるが、ブロック歪み削減に注目する
事も出来る。この場合は、ブロック境界部分の再現性を
高めることになるため、例えば図４のように隣接ブロッ
クとの境界部分に重み付けをすれば良い。なお重み付け
の手法とその値は、図２，図３で説明した各種方法がす
べてここでも適用可能である。また、エッジ部分とブロ
ック境界部分に同時に重み付けをすることにより、エッ
ジの再現性とブロック境界部分の再現性とを同時に高め
ることも可能である。
係数の設定手法であるが、ブロック歪み削減に注目する
事も出来る。この場合は、ブロック境界部分の再現性を
高めることになるため、例えば図４のように隣接ブロッ
クとの境界部分に重み付けをすれば良い。なお重み付け
の手法とその値は、図２，図３で説明した各種方法がす
べてここでも適用可能である。また、エッジ部分とブロ
ック境界部分に同時に重み付けをすることにより、エッ
ジの再現性とブロック境界部分の再現性とを同時に高め
ることも可能である。
【００４３】このようにして、重みテーブル決定回路１
０３によって重み係数の行列Ｗが決定されると、基底関
数計算回路１０４にて前述した式（３−ｃ）で表される
基底関数行列Ｃが計算される。
０３によって重み係数の行列Ｗが決定されると、基底関
数計算回路１０４にて前述した式（３−ｃ）で表される
基底関数行列Ｃが計算される。
【００４４】そして、ポリゴン計算回路１０５にて、重
み係数の行列Ｗ、基底関数行列Ｃ、及びブロック分割回
路１０１から与えられたブロック化された原画像の画素
値の行列Ｆを用いて、式（１５）によりポリゴン頂点値
の行列Ｂが計算される。
み係数の行列Ｗ、基底関数行列Ｃ、及びブロック分割回
路１０１から与えられたブロック化された原画像の画素
値の行列Ｆを用いて、式（１５）によりポリゴン頂点値
の行列Ｂが計算される。
【００４５】この近似曲面生成のためのポリゴン頂点値
は、量子化回路１０６で量子化された後、図示しない手
段によって復号側へ伝送される。以上説明したように、
本実施例によれば、再現性を高めたい部分の誤差がより
大きく誤差評価値に反映するような重み付け処理を行う
ので、当該部分の符号化誤差が減少して再生画像の再現
性が向上し、従来問題となっていたエッジ部分のぼけや
ブロック歪み等の画質劣化を削減することが可能とな
る。
は、量子化回路１０６で量子化された後、図示しない手
段によって復号側へ伝送される。以上説明したように、
本実施例によれば、再現性を高めたい部分の誤差がより
大きく誤差評価値に反映するような重み付け処理を行う
ので、当該部分の符号化誤差が減少して再生画像の再現
性が向上し、従来問題となっていたエッジ部分のぼけや
ブロック歪み等の画質劣化を削減することが可能とな
る。
【００４６】次に、本発明の第２の実施例に係る画像符
号化装置について説明する。図５に、本実施例の画像符
号化装置の要部構成を示す。この画像符号化装置は、ブ
ロック分割回路１０１、エッジ検出回路１０２、多重度
および多重頂点位置決定回路（以下、多重頂点決定回路
と言う）１２０、基底関数計算回路１０４、ポリゴン計
算回路１０５、量子化回路１０６を備える。
号化装置について説明する。図５に、本実施例の画像符
号化装置の要部構成を示す。この画像符号化装置は、ブ
ロック分割回路１０１、エッジ検出回路１０２、多重度
および多重頂点位置決定回路（以下、多重頂点決定回路
と言う）１２０、基底関数計算回路１０４、ポリゴン計
算回路１０５、量子化回路１０６を備える。
【００４７】本実施例では、概略的な構成は前述した第
１の実施例とほぼ同様であるが、第１の実施例の重み係
数の行列Ｗを決定する重みテーブル決定回路１０３の代
りに、多重頂点決定回路１２０を設け、曲面を発生させ
る際に、エッジ部分付近の曲面を発生させるために使用
されるポリゴン頂点を多重頂点にして、その部分の曲面
の曲率を大きくすることにより、急峻なエッジの表現を
可能にした点に特徴がある。
１の実施例とほぼ同様であるが、第１の実施例の重み係
数の行列Ｗを決定する重みテーブル決定回路１０３の代
りに、多重頂点決定回路１２０を設け、曲面を発生させ
る際に、エッジ部分付近の曲面を発生させるために使用
されるポリゴン頂点を多重頂点にして、その部分の曲面
の曲率を大きくすることにより、急峻なエッジの表現を
可能にした点に特徴がある。
【００４８】以下、図６を用いて上記手法の原理を説明
する。いま、Ｂ−スプライン曲線の場合を考え、図６の
ように６０１，６０２，６０３，６０４で示す４個のポ
リゴン頂点（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）があったとす
る。これら４個の頂点が全て多重頂点でないとすると、
それぞれの頂点値を用いて曲線６０５が生成される。
する。いま、Ｂ−スプライン曲線の場合を考え、図６の
ように６０１，６０２，６０３，６０４で示す４個のポ
リゴン頂点（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）があったとす
る。これら４個の頂点が全て多重頂点でないとすると、
それぞれの頂点値を用いて曲線６０５が生成される。
【００４９】ここで、もし頂点６０２が２重頂点であっ
たとすると、この図においては見掛上４点のポリゴン頂
点でありながら、実際には５個のポリゴン頂点（Ｂ１，
Ｂ２，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）が存在することになる。つま
り、この場合は頂点６０２に２つの頂点があり、その位
置と値が同じであったことになる。曲線上の値（曲面も
同じ）は、各ポリゴン頂点値の荷重平均で生成されるか
ら、Ｂ２が２つ存在するということは、Ｂ２の値が２回
計算されることになり、その付近の曲線上の点の値はＢ
２の値が１回のみ関与している場合に比べて、Ｂ２の値
そのものに近づくことになる。この近づく度合は、その
頂点の多重度が大きいほど顕著になる。この場合の生成
曲線は６０６となり、頂点６０２付近の曲率が６０５に
比べて大きくなっていることがわかる。この特性を利用
して急峻なエッジが表現できる。
たとすると、この図においては見掛上４点のポリゴン頂
点でありながら、実際には５個のポリゴン頂点（Ｂ１，
Ｂ２，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）が存在することになる。つま
り、この場合は頂点６０２に２つの頂点があり、その位
置と値が同じであったことになる。曲線上の値（曲面も
同じ）は、各ポリゴン頂点値の荷重平均で生成されるか
ら、Ｂ２が２つ存在するということは、Ｂ２の値が２回
計算されることになり、その付近の曲線上の点の値はＢ
２の値が１回のみ関与している場合に比べて、Ｂ２の値
そのものに近づくことになる。この近づく度合は、その
頂点の多重度が大きいほど顕著になる。この場合の生成
曲線は６０６となり、頂点６０２付近の曲率が６０５に
比べて大きくなっていることがわかる。この特性を利用
して急峻なエッジが表現できる。
【００５０】次に、図５に示す画像符号化装置の各構成
部分の動作を説明する。ブロック分割回路１０１で分割
されたブロックは、エッジ検出回路１０２に送られる。
部分の動作を説明する。ブロック分割回路１０１で分割
されたブロックは、エッジ検出回路１０２に送られる。
【００５１】その後、エッジの位置とその急峻度が次の
多重頂点決定回路１２０に入力され、そこで多重頂点に
すべきポリゴン頂点の位置と急峻度に応じた多重度を決
定する。具体的には、検出されたエッジに最も近い位置
にあるポリゴン頂点を多重にすれば良く、また多重度を
増すほどより急峻なエッジに対応できるようになる。な
お、多重頂点の位置と多重度は付加情報として復号側に
伝送される。
多重頂点決定回路１２０に入力され、そこで多重頂点に
すべきポリゴン頂点の位置と急峻度に応じた多重度を決
定する。具体的には、検出されたエッジに最も近い位置
にあるポリゴン頂点を多重にすれば良く、また多重度を
増すほどより急峻なエッジに対応できるようになる。な
お、多重頂点の位置と多重度は付加情報として復号側に
伝送される。
【００５２】その後は、第１の実施例と同様に、基底関
数計算回路１０４で基底関数が計算され、それを元にポ
リゴン計算回路１０５にて式（１５）により各ポリゴン
頂点値が計算される。
数計算回路１０４で基底関数が計算され、それを元にポ
リゴン計算回路１０５にて式（１５）により各ポリゴン
頂点値が計算される。
【００５３】これらの頂点値は量子化回路１０６で量子
化され、図示しない手段によって復号側に伝送される。
以上説明したように、本実施例によれば、曲面を発生さ
せる際に、エッジ部分付近の曲面を発生させるために使
用されるポリゴン頂点を多重頂点にして、その部分の曲
面の曲率を大きくすることにより、急峻なエッジの表現
を可能としたので、従来問題となっていたエッジ部分の
ぼけ等の画質劣化を削減することが可能となる。
化され、図示しない手段によって復号側に伝送される。
以上説明したように、本実施例によれば、曲面を発生さ
せる際に、エッジ部分付近の曲面を発生させるために使
用されるポリゴン頂点を多重頂点にして、その部分の曲
面の曲率を大きくすることにより、急峻なエッジの表現
を可能としたので、従来問題となっていたエッジ部分の
ぼけ等の画質劣化を削減することが可能となる。
【００５４】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。特に、特定部分の符号
化誤差を他の部分よりも小さくする手段は、種々の変形
例が考えられる。また、曲面に関しても同様にＢ−スプ
ライン曲面に限定されるものではなく、ベツィエ曲面な
どの他の曲面にも適用することが可能である。
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。特に、特定部分の符号
化誤差を他の部分よりも小さくする手段は、種々の変形
例が考えられる。また、曲面に関しても同様にＢ−スプ
ライン曲面に限定されるものではなく、ベツィエ曲面な
どの他の曲面にも適用することが可能である。
【００５５】
【発明の効果】本発明によれば、所望の部分、特にエッ
ジ部分やブロック境界部分に、該部分の符号化誤差を他
の部分より小さくするための処理を施した後に符号化す
るので、当該部分の符号化誤差が減少して再生画像の再
現性が向上し、従来問題となっていたエッジ部分のぼけ
やブロック歪み等の画質劣化を削減することが可能とな
る。
ジ部分やブロック境界部分に、該部分の符号化誤差を他
の部分より小さくするための処理を施した後に符号化す
るので、当該部分の符号化誤差が減少して再生画像の再
現性が向上し、従来問題となっていたエッジ部分のぼけ
やブロック歪み等の画質劣化を削減することが可能とな
る。
【図１】本発明の第１の実施例に係る画像符号化装置の
要部構成を示すブロック図
要部構成を示すブロック図
【図２】重み付けの一例を示す図
【図３】重み付けの他の例を示す図
【図４】重み付けのさらに他の例を示す図
【図５】本発明の第２の実施例に係る画像符号化装置の
要部構成を示すブロック図
要部構成を示すブロック図
【図６】多重頂点とその効果を説明する図
【図７】曲面上の点の値とポリゴン頂点との関係を示す
図
図
【図８】従来の画像符号化装置の一例を示す図
１０１…ブロック分割回路 １０２…エッジ検出回路 １０３…重みテーブル決定回路 １０４…基底関数計算回路 １０５…ポリゴン計算回路 １０６…量子化回路 １２０…多重度および多重頂点位置決定回路 ２０１，３０１，４０１…ブロック ２０２，３０２，４０２…その画素に対応する重み係数 ２０３，３０３，４０３…エッジ ６０１，６０２，６０３，６０４…ポリゴン頂点 ６０５，６０６…Ｂ−スプライン曲線 ７０１…ポリゴン頂点 ７０２…画素に対応した曲面上の点
Claims (1)
- 【請求項１】画面内の画素値変化を曲面で表現し、その
曲面を発生させるために必要な情報を符号化する画像符
号化装置において、 該画面内の特定部分を抽出する抽出手段と、 該特定部分に対してその符号化誤差を他の部分より小さ
くするための処理を施す処理手段とを備えたことを特徴
とする画像符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24478093A JPH07107294A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 画像符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24478093A JPH07107294A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 画像符号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07107294A true JPH07107294A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17123816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24478093A Pending JPH07107294A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 画像符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07107294A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006295829A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 量子化装置、量子化プログラム、及び信号処理装置 |
| US7177482B2 (en) * | 1999-12-16 | 2007-02-13 | Sony Corporation | Boundary line detection apparatus and method, and image processing apparatus and method as well as recording medium |
| WO2012114386A1 (ja) * | 2011-02-25 | 2012-08-30 | 三菱電機株式会社 | 画像ベクトル化装置、画像ベクトル化方法及び画像ベクトル化プログラム |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP24478093A patent/JPH07107294A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7177482B2 (en) * | 1999-12-16 | 2007-02-13 | Sony Corporation | Boundary line detection apparatus and method, and image processing apparatus and method as well as recording medium |
| JP2006295829A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 量子化装置、量子化プログラム、及び信号処理装置 |
| WO2012114386A1 (ja) * | 2011-02-25 | 2012-08-30 | 三菱電機株式会社 | 画像ベクトル化装置、画像ベクトル化方法及び画像ベクトル化プログラム |
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