JPH10178640A - 単一画像または画像シーケンスのフラクタル画像符号化方法 - Google Patents
単一画像または画像シーケンスのフラクタル画像符号化方法Info
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- JPH10178640A JPH10178640A JP9319944A JP31994497A JPH10178640A JP H10178640 A JPH10178640 A JP H10178640A JP 9319944 A JP9319944 A JP 9319944A JP 31994497 A JP31994497 A JP 31994497A JP H10178640 A JPH10178640 A JP H10178640A
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- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 好適なドメインブロックを求める最良の計算
を簡単化し、符号化の結果を改善し得る程度にフラクタ
ル画像符号化の方法を改善する。 【解決手段】 単一画像または画像シーケンスをフラク
タル画像符号化する方法であって；各画像は１１及び１
２により完全な画像内を重畳しないで隣接して具えるレ
ンジブロックに分割し； 各々が小さなレンジブロック
を具えレンジ領域の残部が所定の信号値で充満されるレ
ンジ領域を生成し；ドメイン領域を生成し（１２）；こ
れらレンジ領域およびドメイン領域の画像データにはフ
ーリエ変換１５を施し；共役−複素信号を２つの変換信
号のうちに一方から形成するとともに他の信号で乗算し
（１７）；この積値を所定の振幅で正規化し（１８）；
この正規化された信号に逆フーリエ変換（１９）を施
し；２０にてこの変換された信号の最大値を決め；スケ
ーリングファクタおよびオフセットファクタを決めるよ
うにする。
を簡単化し、符号化の結果を改善し得る程度にフラクタ
ル画像符号化の方法を改善する。 【解決手段】 単一画像または画像シーケンスをフラク
タル画像符号化する方法であって；各画像は１１及び１
２により完全な画像内を重畳しないで隣接して具えるレ
ンジブロックに分割し； 各々が小さなレンジブロック
を具えレンジ領域の残部が所定の信号値で充満されるレ
ンジ領域を生成し；ドメイン領域を生成し（１２）；こ
れらレンジ領域およびドメイン領域の画像データにはフ
ーリエ変換１５を施し；共役−複素信号を２つの変換信
号のうちに一方から形成するとともに他の信号で乗算し
（１７）；この積値を所定の振幅で正規化し（１８）；
この正規化された信号に逆フーリエ変換（１９）を施
し；２０にてこの変換された信号の最大値を決め；スケ
ーリングファクタおよびオフセットファクタを決めるよ
うにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は単一画像または画像シー
ケンスのフラクタル画像符号化方法に関するものであ
る。また、本発明はかかる方法を実施する装置に関する
ものである。
ケンスのフラクタル画像符号化方法に関するものであ
る。また、本発明はかかる方法を実施する装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】既知のフラクタル画像符号化装置または
方法において、画像はレンジブロックに分割される。こ
れらレンジブロックは大きさが互いに等しく、重畳せ
ず、完全な画像内容をカバーしている、更に、所定の画
像区域に関する画像データを含むドメインブロックが生
成される。ドメインブロックは重畳し得るため、ドメイ
ンブロックの数はレンジブロックの数の整数倍となる。
かかる方法は、例えば、Nato Advance Study Institute
on Fractal Image Encoding and Analysis, Trondhei
m, Norway,1995 のＤ．Ｇotting, A.IbenthalおよびR.
R.Grigatによる文献“不変モーメントを用いるフラクタ
ル画像符号化および倍率”から既知である。
方法において、画像はレンジブロックに分割される。こ
れらレンジブロックは大きさが互いに等しく、重畳せ
ず、完全な画像内容をカバーしている、更に、所定の画
像区域に関する画像データを含むドメインブロックが生
成される。ドメインブロックは重畳し得るため、ドメイ
ンブロックの数はレンジブロックの数の整数倍となる。
かかる方法は、例えば、Nato Advance Study Institute
on Fractal Image Encoding and Analysis, Trondhei
m, Norway,1995 のＤ．Ｇotting, A.IbenthalおよびR.
R.Grigatによる文献“不変モーメントを用いるフラクタ
ル画像符号化および倍率”から既知である。
【０００３】ドメインブロックを各レンジブロックに対
して探索し、このドメインブロックは（アフィン）変換
によって最小変位で画像化することができる。
して探索し、このドメインブロックは（アフィン）変換
によって最小変位で画像化することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】符号化の問題は大きな
ドメインブロックの数のため、各レンジブロックに対し
て最も好適なドメインブロックの探索に著しく大きな計
算を必要とすることである。更に、画像の固定分割によ
り、この既知の方法は、特に、度分割において融通性が
ないことである。
ドメインブロックの数のため、各レンジブロックに対し
て最も好適なドメインブロックの探索に著しく大きな計
算を必要とすることである。更に、画像の固定分割によ
り、この既知の方法は、特に、度分割において融通性が
ないことである。
【０００５】本発明の目的は、好適なドメインブロック
を求める最良の計算を簡単化し、符号化の結果を改善し
得る程度にフラクタル画像符号化の方法を改善せんとす
るものである。
を求める最良の計算を簡単化し、符号化の結果を改善し
得る程度にフラクタル画像符号化の方法を改善せんとす
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、単一画像また
は画像シーケンスをフラクタル画像符号化するに当た
り；各画像は完全な画像内を重畳しないで隣接して具え
るレンジブロックに分割し；各々が関連するレンジ領域
よりも小さなレンジブロックを具え、且つレンジ領域の
残部が所定の信号値で充満されるレンジ領域を生成し；
レンジ領域と同じ大きさを有するとともに少なくとも一
部分をしかも好適には変換形態で具えるドメイン領域を
生成し；これらレンジ領域およびドメイン領域の画像デ
ータにはフーリエ変換を施し；共役−複素信号を２つの
変換信号のうちに一方から形成するとともに他の信号で
乗算し；この積値を所定の振幅で正規化し；この正規化
された信号に逆フーリエ変換を施し；各レンジ領域に対
して、ドメイン領域内でその画像内容がレンジブロック
の画像内容を最良に近似するドメインブロックの位置を
示す、この変換された信号の最大値を決め；これらドメ
インブロックに対して、ドメインブロックに対し用いる
際、最小の変位でレンジブロックにこれらドメインブロ
ック画像表示し得るこれらスケーリングファクタおよび
オフセットファクタを決め；その画像内容がレンジブロ
ック、スケーリングおよびオフセットファクタ並びにド
メインレンジに用いられる可能な変換関数に最良に近似
するこれらドメインブロックのアドレスを符号化された
信号が具えることを特徴とする。
は画像シーケンスをフラクタル画像符号化するに当た
り；各画像は完全な画像内を重畳しないで隣接して具え
るレンジブロックに分割し；各々が関連するレンジ領域
よりも小さなレンジブロックを具え、且つレンジ領域の
残部が所定の信号値で充満されるレンジ領域を生成し；
レンジ領域と同じ大きさを有するとともに少なくとも一
部分をしかも好適には変換形態で具えるドメイン領域を
生成し；これらレンジ領域およびドメイン領域の画像デ
ータにはフーリエ変換を施し；共役−複素信号を２つの
変換信号のうちに一方から形成するとともに他の信号で
乗算し；この積値を所定の振幅で正規化し；この正規化
された信号に逆フーリエ変換を施し；各レンジ領域に対
して、ドメイン領域内でその画像内容がレンジブロック
の画像内容を最良に近似するドメインブロックの位置を
示す、この変換された信号の最大値を決め；これらドメ
インブロックに対して、ドメインブロックに対し用いる
際、最小の変位でレンジブロックにこれらドメインブロ
ック画像表示し得るこれらスケーリングファクタおよび
オフセットファクタを決め；その画像内容がレンジブロ
ック、スケーリングおよびオフセットファクタ並びにド
メインレンジに用いられる可能な変換関数に最良に近似
するこれらドメインブロックのアドレスを符号化された
信号が具えることを特徴とする。
【０００７】
【作用】符号化すべき各画像はレンジブロックに分割す
る。これらブロックは重畳せず、隣接して完全な画像内
容を表わす。レンジ領域はレンジブロックから生成す
る。各レンジ領域はそれ自体レンジ領域からよりも小さ
いレンジブロックを具える。各レンジ領域の残部は何等
情報を搬送しない所定の信号値で充満させる。
る。これらブロックは重畳せず、隣接して完全な画像内
容を表わす。レンジ領域はレンジブロックから生成す
る。各レンジ領域はそれ自体レンジ領域からよりも小さ
いレンジブロックを具える。各レンジ領域の残部は何等
情報を搬送しない所定の信号値で充満させる。
【０００８】更に、レンジ領域と大きさの等しいドメイ
ン領域を生成させる。各ドメイン領域は好適には変換形
態で画像内容の少なくとも一部分を具える。完全なドメ
イン領域は、可能には、変換形態で画像の内容で充填さ
れる。
ン領域を生成させる。各ドメイン領域は好適には変換形
態で画像内容の少なくとも一部分を具える。完全なドメ
イン領域は、可能には、変換形態で画像の内容で充填さ
れる。
【０００９】レンジ領域およびその近似性を探索すべき
ドメイン領域にはフーリエ変換を施す。一方が共役−複
素信号に変換される２の変換信号は互いに乗算し、次い
で正規化する。フーリエ変換による変換後、これら信号
はローカルレンジから周波数レンジに変換される。正規
化により、この信号の振幅は１となる。この情報はいま
だ周波数レンジのこの信号の位相で表わされる。この信
号は再変換、即ち、再びローカルレンジに変換される。
この変換された信号は、ドメイン領域内のどのレンジが
最小の変位でレンジ領域に、従って、これに含まれるレ
ンジブロックに画像化し得るかを示す振幅情報を搬送す
る。ドメイン領域のこのレンジを以下ドメインブロック
と称する。変換された信号の最大値を評価することによ
り、探索が行われたドメイン領域のどのドメインブロッ
クがレンジブロックで最も大きな近似性を有し、そのレ
ンジ領域がドメイン領域と比較されたかを決める。この
場合には従来の方法と対比して、ドメインブロックの位
置は任意である。ドメインブロックがレンジブロックと
同一のフォーマットを有するが、従来の方法の場合のよ
うに、画像の変位は固定されない。ブロック自体はドメ
イン領域内の任意の位置をとることができる。これに対
し、従来の方法では毎回１ブロック位置が処理される。
ドメイン領域にはフーリエ変換を施す。一方が共役−複
素信号に変換される２の変換信号は互いに乗算し、次い
で正規化する。フーリエ変換による変換後、これら信号
はローカルレンジから周波数レンジに変換される。正規
化により、この信号の振幅は１となる。この情報はいま
だ周波数レンジのこの信号の位相で表わされる。この信
号は再変換、即ち、再びローカルレンジに変換される。
この変換された信号は、ドメイン領域内のどのレンジが
最小の変位でレンジ領域に、従って、これに含まれるレ
ンジブロックに画像化し得るかを示す振幅情報を搬送す
る。ドメイン領域のこのレンジを以下ドメインブロック
と称する。変換された信号の最大値を評価することによ
り、探索が行われたドメイン領域のどのドメインブロッ
クがレンジブロックで最も大きな近似性を有し、そのレ
ンジ領域がドメイン領域と比較されたかを決める。この
場合には従来の方法と対比して、ドメインブロックの位
置は任意である。ドメインブロックがレンジブロックと
同一のフォーマットを有するが、従来の方法の場合のよ
うに、画像の変位は固定されない。ブロック自体はドメ
イン領域内の任意の位置をとることができる。これに対
し、従来の方法では毎回１ブロック位置が処理される。
【００１０】ドメインブロックに対してはこのブロック
に用いる際、このドメインブロックを最も小さな変位で
レンジ領域のレンジブロックに画像化し得るスケーリン
グファクタおよびオフセットファクタを決めるようにす
る。
に用いる際、このドメインブロックを最も小さな変位で
レンジ領域のレンジブロックに画像化し得るスケーリン
グファクタおよびオフセットファクタを決めるようにす
る。
【００１１】符号化信号はその画像内容がレンジブロッ
クに最も近似する求められた同一のブロックのアドレス
を具える。更に、スケーリングファクタおよびオフセッ
トファクタは、ドメイン領域をレンジ領域で画像化する
際に用いられ得る変換関数とともに伝達される。
クに最も近似する求められた同一のブロックのアドレス
を具える。更に、スケーリングファクタおよびオフセッ
トファクタは、ドメイン領域をレンジ領域で画像化する
際に用いられ得る変換関数とともに伝達される。
【００１２】本発明方法の主な利点は、好適なドメイン
ブロックに対する探索が従来の方法の場合のようにロー
カルレンジ／時間レンジで行われず、周波数レンジで行
われる。フーリエ変換後、周波数レンジの信号は乗算さ
れ、正規化される。この正規化された信号を再び変換す
る。再変換された信号を簡単に最大評価することによ
り、ドメイン領域内のドメインブロックの最適な位置を
求めることができる。この目的のために用いられる計算
は、各レンジブロックを画像データのローカルレンジの
各ドメインブロックと比較する必要のある従来の方法に
おけるよりも複雑でないことは明らかである。更に、本
発明方法は符号化の結果を改善し得る利点がある。これ
は、そのブロック分割に関するかぎり、ドメイン領域が
固定されないようにして達成することができる。これ
は、ドメインブロックが所定の大きさを有するが、その
位置は任意であり、所定のブロックラスタに束縛されな
いことを意味する。
ブロックに対する探索が従来の方法の場合のようにロー
カルレンジ／時間レンジで行われず、周波数レンジで行
われる。フーリエ変換後、周波数レンジの信号は乗算さ
れ、正規化される。この正規化された信号を再び変換す
る。再変換された信号を簡単に最大評価することによ
り、ドメイン領域内のドメインブロックの最適な位置を
求めることができる。この目的のために用いられる計算
は、各レンジブロックを画像データのローカルレンジの
各ドメインブロックと比較する必要のある従来の方法に
おけるよりも複雑でないことは明らかである。更に、本
発明方法は符号化の結果を改善し得る利点がある。これ
は、そのブロック分割に関するかぎり、ドメイン領域が
固定されないようにして達成することができる。これ
は、ドメインブロックが所定の大きさを有するが、その
位置は任意であり、所定のブロックラスタに束縛されな
いことを意味する。
【００１３】本発明の一例では、ポスト整合操作をレン
ジブロックに対して行って最も類似していると従って求
められたドメインブロックによって所定の最大エラーで
概算されるこれら領域を決め、しかも、この方法におい
て各レンジブロックの他の領域を細分割して最も類似し
ているドメイン領域をこの方法によってこれらブロック
に対して探索するようにして符号化の結果を更に改善す
る。
ジブロックに対して行って最も類似していると従って求
められたドメインブロックによって所定の最大エラーで
概算されるこれら領域を決め、しかも、この方法におい
て各レンジブロックの他の領域を細分割して最も類似し
ているドメイン領域をこの方法によってこれらブロック
に対して探索するようにして符号化の結果を更に改善す
る。
【００１４】斯様にして、求められたドメインブロック
を再び細分割することができる。レンジブロックに対し
て求められたドメインブロック内で、これらのレンジの
みを、所定のエラー値以下となる符号化に対して用い
る。レンジブロックの他のレンジを再びこの方法に用い
ることができる。即ち、これらを再びレンジ領域内に置
き、ドメイン領域と比較する。斯様にして、好適な符号
化をこれらブロックに対して求めることができる。
を再び細分割することができる。レンジブロックに対し
て求められたドメインブロック内で、これらのレンジの
みを、所定のエラー値以下となる符号化に対して用い
る。レンジブロックの他のレンジを再びこの方法に用い
ることができる。即ち、これらを再びレンジ領域内に置
き、ドメイン領域と比較する。斯様にして、好適な符号
化をこれらブロックに対して求めることができる。
【００１５】従って、これはドメインブロックが異なる
大きさおよび位置を有することを意味する。これがた
め、レンジブロックは異なる大きさおよび異なる位置の
異なるドメインブロックによって符号化することができ
る。一般に、レンジブロックおよびドメインブロックに
対して求められた輪郭は可変となり、従って任意形状の
レンジブロックを符号化することができる。これがた
め、データは一層良好に符号化することができる。
大きさおよび位置を有することを意味する。これがた
め、レンジブロックは異なる大きさおよび異なる位置の
異なるドメインブロックによって符号化することができ
る。一般に、レンジブロックおよびドメインブロックに
対して求められた輪郭は可変となり、従って任意形状の
レンジブロックを符号化することができる。これがた
め、データは一層良好に符号化することができる。
【００１６】本発明の更に他の例では、前記ドメイン領
域は画像の完全な画像内容を特に少なくとも部分的に、
変換された形態で、且つ好適には回転形態でおよび／ま
たは鏡像形態で表わすようにする。
域は画像の完全な画像内容を特に少なくとも部分的に、
変換された形態で、且つ好適には回転形態でおよび／ま
たは鏡像形態で表わすようにする。
【００１７】原理的には、ドメイン領域は任意の大きさ
とすることができるため、これら領域は画像の完全な内
容を表わすように生成することができる。更に、これら
は部分的に変換形態で、例えば、回転形態でまたは鏡像
形態で画像内容をも含むようにする。斯様にして、比較
的大きなドメイン領域を生成し、その大きさをレンジ領
域の大きさに整合させる必要がある。これは本発明方法
では何等問題はない。その理由は、レンジ領域内のレン
ジブロックが同様に大きい儘であり、しかも、レンジ領
域の残部が所定の信号値で充填されるからである。
とすることができるため、これら領域は画像の完全な内
容を表わすように生成することができる。更に、これら
は部分的に変換形態で、例えば、回転形態でまたは鏡像
形態で画像内容をも含むようにする。斯様にして、比較
的大きなドメイン領域を生成し、その大きさをレンジ領
域の大きさに整合させる必要がある。これは本発明方法
では何等問題はない。その理由は、レンジ領域内のレン
ジブロックが同様に大きい儘であり、しかも、レンジ領
域の残部が所定の信号値で充填されるからである。
【００１８】これによって、好適には変換形態でも画像
の完全な内容を探索操作でレンジ領域と比較することが
できる。これがため、レンジ領域に対して、従って、こ
の領域に含まれるレンジブロックに対して、最小の変位
でレンジブロックで画像化し得るドメインブロックを探
索操作で完全な画像で求めることができる。この場合に
は、ドメイン領域は変換形態でも部分的に原画像を含む
ことができ、従って、更に個別の探索を必要としない。
ここで、本発明の利点は、最適なドメインブロックを再
変換された信号のしんぷるな最大評価によって求めるこ
とができると云う点で特に明らかである。
の完全な内容を探索操作でレンジ領域と比較することが
できる。これがため、レンジ領域に対して、従って、こ
の領域に含まれるレンジブロックに対して、最小の変位
でレンジブロックで画像化し得るドメインブロックを探
索操作で完全な画像で求めることができる。この場合に
は、ドメイン領域は変換形態でも部分的に原画像を含む
ことができ、従って、更に個別の探索を必要としない。
ここで、本発明の利点は、最適なドメインブロックを再
変換された信号のしんぷるな最大評価によって求めるこ
とができると云う点で特に明らかである。
【００１９】最適な探索結果に対して、レンジブロック
を各レンジ領域にはめ込んで、他の例に従って、各レン
ジ領域内に、レンジブロックおよび他のレンジ領域間の
遷移区域を設け、レンジブロックの画像内容および他の
レンジ領域の残部の内容間の円滑な遷移を所定数の画素
を経て得るようにする。レンジブロックおよびレンジ領
域の残部間のこの“円滑な”変位のため、ドメイン領域
の探索におけるレンジブロックの“有効周波数”として
解釈されるローカル周波数を減衰させることができる。
を各レンジ領域にはめ込んで、他の例に従って、各レン
ジ領域内に、レンジブロックおよび他のレンジ領域間の
遷移区域を設け、レンジブロックの画像内容および他の
レンジ領域の残部の内容間の円滑な遷移を所定数の画素
を経て得るようにする。レンジブロックおよびレンジ領
域の残部間のこの“円滑な”変位のため、ドメイン領域
の探索におけるレンジブロックの“有効周波数”として
解釈されるローカル周波数を減衰させることができる。
【００２０】本発明の更に他の例では、前記遷移区域は
その幅をほぼ４〜６画素の幅とし、レンジブロックの外
側のレンジ領域の残部の信号値をレンジブロックに対し
て最大可能な信号値のほぼ１／４〜１／２として、これ
ら変位区域の値およびレンジ領域の残部の信号値を得る
ようにする。
その幅をほぼ４〜６画素の幅とし、レンジブロックの外
側のレンジ領域の残部の信号値をレンジブロックに対し
て最大可能な信号値のほぼ１／４〜１／２として、これ
ら変位区域の値およびレンジ領域の残部の信号値を得る
ようにする。
【００２１】上述した方法はレンジ領域およびドメイン
領域を１つの画像から生成させて単一画像のフレーム間
符号化に用いることができる。しかし、本発明の他の例
では、画素シーケンスの符号化に対して、レンジ領域の
少なくともある領域および／またはドメイン領域の少な
くともある領域の画素内容を画素シーケンスの種々の異
なる画素から取出すようにして、連続画像、従って画像
シーケンスのフレーム間符号化を達成することができ
る。
領域を１つの画像から生成させて単一画像のフレーム間
符号化に用いることができる。しかし、本発明の他の例
では、画素シーケンスの符号化に対して、レンジ領域の
少なくともある領域および／またはドメイン領域の少な
くともある領域の画素内容を画素シーケンスの種々の異
なる画素から取出すようにして、連続画像、従って画像
シーケンスのフレーム間符号化を達成することができ
る。
【００２２】
【実施例】図１は符号化すべき画像を示す。この画像は
ビルディングの前面の作業員を示す。
ビルディングの前面の作業員を示す。
【００２３】本例では、図１に示す画像は水平方向に１
７６画素、垂直方向に１４４画素を有する。この画像は
フラクタル画像符号化によって完全に符号化することが
できる。この目的のため、画像をレンジブロックに分割
する。各レンジブロックは例えば32×32画素で構成する
ことができる。これらレンジブロックの全てを重なり合
うことなく組合せたものは画像の完全な内容を示す。
７６画素、垂直方向に１４４画素を有する。この画像は
フラクタル画像符号化によって完全に符号化することが
できる。この目的のため、画像をレンジブロックに分割
する。各レンジブロックは例えば32×32画素で構成する
ことができる。これらレンジブロックの全てを重なり合
うことなく組合せたものは画像の完全な内容を示す。
【００２４】一番小さな変位でレンジブロックの画像内
容を直接または変換形態で示す画像の領域を各レンジブ
ロックに対して探索する必要がある。従来の方法では、
ドメインブロックの分割は一定であった。即ち、画像は
その位置および大きさが固定されたドメインブロックに
分割した。
容を直接または変換形態で示す画像の領域を各レンジブ
ロックに対して探索する必要がある。従来の方法では、
ドメインブロックの分割は一定であった。即ち、画像は
その位置および大きさが固定されたドメインブロックに
分割した。
【００２５】図面に示す例につき以下本発明方法によっ
て探索されたドメインブロックはその位置および分割が
自由であり、かつこの方法によって迅速な探索および符
号化結果を改善するものである。
て探索されたドメインブロックはその位置および分割が
自由であり、かつこの方法によって迅速な探索および符
号化結果を改善するものである。
【００２６】図１はレンジブロック１を一例として示
す。このレンジブロックは作業員の顔およびヘルメット
の一部分を具えるとともに背景のビルディングの一部分
をも示す。同様に、図１には示さない画像の他のレンジ
ブロックの全て似ついても、画のドメインブロックはこ
のレンジブロック１に対して探索する必要があり、これ
によりレンジブロック１の画像内容を一番小さな変位で
可能には変換形態で表わす。
す。このレンジブロックは作業員の顔およびヘルメット
の一部分を具えるとともに背景のビルディングの一部分
をも示す。同様に、図１には示さない画像の他のレンジ
ブロックの全て似ついても、画のドメインブロックはこ
のレンジブロック１に対して探索する必要があり、これ
によりレンジブロック１の画像内容を一番小さな変位で
可能には変換形態で表わす。
【００２７】本発明方法では、この探索は単一ドメイン
ブロックでは行わず、ドメイン領域で行う。これらドメ
イン領域は図１に示すように画像の一部分を具え、好適
には、これらは縮小形態で完全な画像を具える。
ブロックでは行わず、ドメイン領域で行う。これらドメ
イン領域は図１に示すように画像の一部分を具え、好適
には、これらは縮小形態で完全な画像を具える。
【００２８】これを図２に例により示す。図２のドメイ
ン領域は図１の画像を１／２の縮小形態で上部左側１／
４の箇所に示す。更に、この図には同一画像の３つの鏡
像を具える。従って、図２に示すドメイン領域は原画像
の内容を有する縮小形態の完全な画像を具えるとともに
３つの鏡像化された変形例を示す。本発明方法では、図
１のレンジブロック１を一番小さな変位で表わすドメイ
ンブロックを図２に示すドメイン領域内で探索する必要
がある。
ン領域は図１の画像を１／２の縮小形態で上部左側１／
４の箇所に示す。更に、この図には同一画像の３つの鏡
像を具える。従って、図２に示すドメイン領域は原画像
の内容を有する縮小形態の完全な画像を具えるとともに
３つの鏡像化された変形例を示す。本発明方法では、図
１のレンジブロック１を一番小さな変位で表わすドメイ
ンブロックを図２に示すドメイン領域内で探索する必要
がある。
【００２９】図２のドメイン領域内のドメインブロック
の分割は任意である。固定されたブロックラスタ等は存
在しない。図２のドメイン領域は明らかに画像の一部分
のみを有する画像１のレンジブロック１よりも大きいた
め、本発明方法では１つのレンジ領域を生成する。
の分割は任意である。固定されたブロックラスタ等は存
在しない。図２のドメイン領域は明らかに画像の一部分
のみを有する画像１のレンジブロック１よりも大きいた
め、本発明方法では１つのレンジ領域を生成する。
【００３０】これを図３に一例で示す。図３は図１のレ
ンジブロックを有する区分２を示す。図２のドメイン領
域の場合と同様に、図３のレンジ領域は 176×144 画素
を有する。図３のレンジ領域および図２のドメイン領域
と同一大きさのものを得るために、図３のレンジ領域の
他の区域３を固定信号値、好適にはグレイ値を充填す
る。
ンジブロックを有する区分２を示す。図２のドメイン領
域の場合と同様に、図３のレンジ領域は 176×144 画素
を有する。図３のレンジ領域および図２のドメイン領域
と同一大きさのものを得るために、図３のレンジ領域の
他の区域３を固定信号値、好適にはグレイ値を充填す
る。
【００３１】これがため、これら領域に対して同一の大
きさのものを得ることができる。探索処理は次のように
して行う。即ち、図３のレンジ領域および図２のドメイ
ン領域のデータ信号にフーリエ変換を施し、次いで信号
の１つを共役−複素信号に変換し、その後両信号を乗算
することによって行う。これら信号はその周波数レンジ
で、即ち、振幅１につき正規化する。再変換後、レンジ
領域３のレンジブロック２に対し最も大きな近似性を有
するドメインブロックの位置は、図２のドメイン領域内
の再変換信号の最大値評価を行い、この最大値の位置を
評価して決めることができる。この方法は、比較的容易
な計算を必要とするだけであり、ドメインブロックの位
置が自由であり、従って改善された符号化結果が得られ
ると云う追加の利点がある。
きさのものを得ることができる。探索処理は次のように
して行う。即ち、図３のレンジ領域および図２のドメイ
ン領域のデータ信号にフーリエ変換を施し、次いで信号
の１つを共役−複素信号に変換し、その後両信号を乗算
することによって行う。これら信号はその周波数レンジ
で、即ち、振幅１につき正規化する。再変換後、レンジ
領域３のレンジブロック２に対し最も大きな近似性を有
するドメインブロックの位置は、図２のドメイン領域内
の再変換信号の最大値評価を行い、この最大値の位置を
評価して決めることができる。この方法は、比較的容易
な計算を必要とするだけであり、ドメインブロックの位
置が自由であり、従って改善された符号化結果が得られ
ると云う追加の利点がある。
【００３２】図５は本発明方法の符号化器の処理を示す
ブロック図である。この符号化器はその入力側に入力画
像、例えば、図１に示す画像を受ける。関連する画像信
号を図５に“入力画像(Input Image) ”として示す。画
像のレンジブロック選択および画像のレンジブロックへ
の分割を行う手段11は入力画像を受ける。この手段11に
よって例えば図１のレンジブロック１を選択する。その
出力信号はレンジ領域を生成する手段12に供給する。こ
の手段12はレンジ領域、例えば、図３に示す領域を生成
する。この目的のため、図３のレンジブロック２をレン
ジ領域に供給するだけでなく、グレイ値をも他の区域３
に供給する。この手段12の出力信号によってレンジ領
域、例えば図３に示す領域を生成する。
ブロック図である。この符号化器はその入力側に入力画
像、例えば、図１に示す画像を受ける。関連する画像信
号を図５に“入力画像(Input Image) ”として示す。画
像のレンジブロック選択および画像のレンジブロックへ
の分割を行う手段11は入力画像を受ける。この手段11に
よって例えば図１のレンジブロック１を選択する。その
出力信号はレンジ領域を生成する手段12に供給する。こ
の手段12はレンジ領域、例えば、図３に示す領域を生成
する。この目的のため、図３のレンジブロック２をレン
ジ領域に供給するだけでなく、グレイ値をも他の区域３
に供給する。この手段12の出力信号によってレンジ領
域、例えば図３に示す領域を生成する。
【００３３】更に、入力信号(Input Image) を画像内容
を縮小する手段13に供給する。これら信号によって例え
ば図２のドメイン領域の上部左側１／４の箇所に生成さ
せる。手段13の出力信号を変換生成手段14に供給する。
手段14は例えば図２のドメイン領域の他の３つのブロッ
クを生成する。
を縮小する手段13に供給する。これら信号によって例え
ば図２のドメイン領域の上部左側１／４の箇所に生成さ
せる。手段13の出力信号を変換生成手段14に供給する。
手段14は例えば図２のドメイン領域の他の３つのブロッ
クを生成する。
【００３４】手段12の出力信号および手段14の出力信号
の双方はフーリエ変換手段15および16に夫々供給する。
これらフーリエ変換手段15および16の出力信号は乗算器
17に供給する。しかし、フーリエ変換手段15または16の
信号の一方は予め共役複素信号に変換する。この変換は
手段15の出力信号で行うのが好適である。その理由は図
５に示す回路配置がドメインブロックを正しい符号で決
めるベクトルを示すからである。
の双方はフーリエ変換手段15および16に夫々供給する。
これらフーリエ変換手段15および16の出力信号は乗算器
17に供給する。しかし、フーリエ変換手段15または16の
信号の一方は予め共役複素信号に変換する。この変換は
手段15の出力信号で行うのが好適である。その理由は図
５に示す回路配置がドメインブロックを正しい符号で決
めるベクトルを示すからである。
【００３５】乗算器17の出力信号を正規化手段18に供給
する。本例では振幅を１で正規化して信号が最早振幅情
報を含まないようにする。これがため、画像内容の振幅
変化がドメイン領域とレンジ領域とを比較する際何等役
に立たなくなるようにする。次いで、この正規化信号を
逆フーリエ変換手段19に供給し、この手段19によって信
号を再びローカル（局所的な）レンジに再変換する。逆
フーリエ変換手段19の出力信号を最大値評価手段20に供
給する。この最大値評価によって、画像内容がレンジ領
域のレンジブロックに最も近似するドメイン領域内のド
メインブロックの位置を示す。符号化のために、スケー
リングファクタαおよびオフセットファクタβを決め、
これらファクタでその使用時これら２つのブロック間の
近似性が最大となるようにする。これはスケーリング手
段20によって行う。
する。本例では振幅を１で正規化して信号が最早振幅情
報を含まないようにする。これがため、画像内容の振幅
変化がドメイン領域とレンジ領域とを比較する際何等役
に立たなくなるようにする。次いで、この正規化信号を
逆フーリエ変換手段19に供給し、この手段19によって信
号を再びローカル（局所的な）レンジに再変換する。逆
フーリエ変換手段19の出力信号を最大値評価手段20に供
給する。この最大値評価によって、画像内容がレンジ領
域のレンジブロックに最も近似するドメイン領域内のド
メインブロックの位置を示す。符号化のために、スケー
リングファクタαおよびオフセットファクタβを決め、
これらファクタでその使用時これら２つのブロック間の
近似性が最大となるようにする。これはスケーリング手
段20によって行う。
【００３６】最も簡単な場合には、ドメインブロックを
経るレンジブロックの符号化は既に連続的に行われてい
る。この方法の利点は、特にフーリエ変換およびこれに
続く乗算後のフーリエ逆変換によって行われる極めて僅
かの計算のみを必要とすることである。
経るレンジブロックの符号化は既に連続的に行われてい
る。この方法の利点は、特にフーリエ変換およびこれに
続く乗算後のフーリエ逆変換によって行われる極めて僅
かの計算のみを必要とすることである。
【００３７】符号化の結果も更に改善されている。この
目的のため、求められたドメインブロックのデータを求
められたレンジブロックのデータと比較する。その結果
のエラー変位を用いて符号化結果をさらに改善する。
目的のため、求められたドメインブロックのデータを求
められたレンジブロックのデータと比較する。その結果
のエラー変位を用いて符号化結果をさらに改善する。
【００３８】図４はレンジブロックと求められたドメイ
ンブロックに対するかかるエラー変位の例を示す。この
エラーを所定の公称エラー値と比較する。所定のエラー
値よりも小さいエラーを有し、ドメインブロックを経て
画像化し得るレンジブロックのこれら区域を図４に示
す。大きなエラーで画像化される他の区域は斜線を付し
て示す。
ンブロックに対するかかるエラー変位の例を示す。この
エラーを所定の公称エラー値と比較する。所定のエラー
値よりも小さいエラーを有し、ドメインブロックを経て
画像化し得るレンジブロックのこれら区域を図４に示
す。大きなエラーで画像化される他の区域は斜線を付し
て示す。
【００３９】本発明の有利な例では、図４のレンジブロ
ックの斜線を付して示す区域を求められたドメインブロ
ックを経ないで、良好であるこれら区域のドメインブロ
ックの更新探索によって画像化する、即ち、小さなエラ
ー変位で画像化することができる。この目的のため、図
５はポスト−マッチング手段22を示す。この手段22によ
ってエラーの比較を行い、その結果を図４に線図的に示
すとともに出力側から再び符号化する必要のあるレンジ
ブロックのこれらサブ区域のデータを供給する。関連す
るデータをレンジブロック分割手段11に供給する。しか
し、十分に近似されていないレンジ領域（例えば、図４
の斜線を付して示した区域）が他のファクタαβで近似
し得るかどうかを予めチェックする。
ックの斜線を付して示す区域を求められたドメインブロ
ックを経ないで、良好であるこれら区域のドメインブロ
ックの更新探索によって画像化する、即ち、小さなエラ
ー変位で画像化することができる。この目的のため、図
５はポスト−マッチング手段22を示す。この手段22によ
ってエラーの比較を行い、その結果を図４に線図的に示
すとともに出力側から再び符号化する必要のあるレンジ
ブロックのこれらサブ区域のデータを供給する。関連す
るデータをレンジブロック分割手段11に供給する。しか
し、十分に近似されていないレンジ領域（例えば、図４
の斜線を付して示した区域）が他のファクタαβで近似
し得るかどうかを予めチェックする。
【００４０】図５に示す回路配置によって出力側からレ
ンジブロックに最も近似しているものとして求められた
ドメインブロックのアドレスＸおよびＹを供給する。更
に、この回路配置によってこれらドメインブロックに用
いられるスケーリングファクタαおよびオフセットファ
クタβを供給する。
ンジブロックに最も近似しているものとして求められた
ドメインブロックのアドレスＸおよびＹを供給する。更
に、この回路配置によってこれらドメインブロックに用
いられるスケーリングファクタαおよびオフセットファ
クタβを供給する。
【００４１】これがため、本発明方法は僅かな計算で行
うことができ、しかも融通性が高く従って符号化速度お
よび符号化結果を改善することができる。この符号化の
大きな改善はポストマッチングステップによって達成す
ることができる。
うことができ、しかも融通性が高く従って符号化速度お
よび符号化結果を改善することができる。この符号化の
大きな改善はポストマッチングステップによって達成す
ることができる。
【図１】図１は符号化すべき画像および画像に記された
レンジブロックを示す説明図である。
レンジブロックを示す説明図である。
【図２】図１に示す画像から生成したドメイン領域を示
す説明図である。
す説明図である。
【図３】図１に示すレンジブロックを有するレンジ領域
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】図４は図２に示すドメイン領域で求められたド
メインブロックと図１に示すレンジブロックとを比較し
た結果を示す説明図である。
メインブロックと図１に示すレンジブロックとを比較し
た結果を示す説明図である。
【図５】図５は本発明符号化器の構成を示すブロック回
路図である。
路図である。
１ レンジブロック ２ レンジブロック ３ レンジ領域 11 レンジブロック選択手段 12 レジスタブロック生成手段 13 画像内容縮小手段 14 変換生成手段 15、16 フーリエ変換手段 17 乗算器 19 逆フーリエ変換手段 20 スケーリング手段 22 ポスト−マッチング手段
Claims (9)
- 【請求項１】 単一画像または画像シーケンスをフラク
タル画像符号化するに当たり；各画像は完全な画像内を
重畳しないで隣接して具えるレンジブロックに分割し；
各々が関連するレンジ領域よりも小さなレンジブロック
を具え、且つレンジ領域の残部が所定の信号値で充満さ
れるレンジ領域を生成し；レンジ領域と同じ大きさを有
するとともに少なくとも一部分をしかも好適には変換形
態で具えるドメイン領域を生成し；これらレンジ領域お
よびドメイン領域の画像データにはフーリエ変換を施
し；共役−複素信号を２つの変換信号のうちに一方から
形成するとともに他の信号で乗算し；この積値を所定の
振幅で正規化し；この正規化された信号に逆フーリエ変
換を施し；各レンジ領域に対して、ドメイン領域内でそ
の画像内容がレンジブロックの画像内容を最良に近似す
るドメインブロックの位置を示す、この変換された信号
の最大値を決め；これらドメインブロックに対して、ド
メインブロックに対し用いる際、最小の変位でレンジブ
ロックにこれらドメインブロック画像表示し得るこれら
スケーリングファクタおよびオフセットファクタを決
め；その画像内容がレンジブロック、スケーリングおよ
びオフセットファクタ並びにドメインレンジに用いられ
る可能な変換関数に最良に近似するこれらドメインブロ
ックのアドレスを符号化された信号が具えることを特徴
とする単一画像または画像シーケンスのフラクタル画像
符号化方法。 - 【請求項２】 ポスト整合操作をレンジブロックに対し
て行って最も類似していると従ってドメインブロックに
よって所定の最大エラーで概算されるこれら領域を決
め、しかも、この方法において各レンジブロックの他の
領域を細分割して最も類似しているドメイン領域をこの
方法によってこれらブロックに対して探索するようにし
たことを特徴とする請求項１に記載の単一画像または画
像シーケンスのフラクタル画像符号化方法。 - 【請求項３】 ドメイン領域は縮小形態の原画像内容を
具えることを特徴とする請求項１または２に記載の単一
画像または画像シーケンスのフラクタル画像符号化方
法。 - 【請求項４】 前記ドメイン領域は画像の完全な画像内
容を特に少なくとも部分的に、変換された形態で、且つ
好適には回転形態でおよび／または鏡像形態で表わすこ
とを特徴とする請求項１〜３の何れかの項に記載の単一
画像または画像シーケンスのフラクタル画像符号化方
法。 - 【請求項５】 各レンジ領域内に、レンジブロックおよ
び他のレンジ領域間の遷移区域を設け、レンジブロック
の画像内容および他のレンジ領域の残部の内容間の円滑
な遷移を所定数の画素を経て得るようにしたことを特徴
とする請求項１〜４の何れかの項に記載の単一画像また
は画像シーケンスのフラクタル画像符号化方法。 - 【請求項６】 前記遷移区域はその幅をほぼ４〜６画素
の幅とし、レンジブロックの外側のレンジ領域の残部の
信号値をレンジブロックに対して最大可能な信号値のほ
ぼ１／４〜１／２とすることを特徴とする請求項５に記
載の単一画像または画像シーケンスのフラクタル画像符
号化方法。 - 【請求項７】 画素シーケンスの符号化に対して、レン
ジ領域の少なくともある領域および／またはドメイン領
域の少なくともある領域の画素内容を画素シーケンスの
種々の異なる画素から取出すようにしたことを特徴とす
る請求項１〜６の何れかの項に記載の単一画像または画
像シーケンスのフラクタル画像符号化方法。 - 【請求項８】 請求項１〜７の何れかの項に記載の単一
画像または画像シーケンスのフラクタル画像符号化方法
を実施する符号化器において、装置に供給される画像を
レンジブロックに分割する手段（11）と、これらレンジ
ブロックからレンジ領域を生成する手段（12）と、画像
の信号値を受けて画像内容を縮小するとともにその出力
信号を、変換が生成され出力側のドメイン領域に信号を
供給する手段（14）に供給する手段（13）と、レンジ領
域およびドメイン領域の信号を受けて両信号を変換し、
且つ変換された信号の一方を共役−複素信号に変換する
フーリエ変換手段(15、16) と、このフーリエ変換手段の
出力信号を乗算するとともにその乗算出力信号を所定信
号値に正規化する手段（18）に供給する乗算器（17）
と、この正規化された信号を受けその出力信号を最大値
評価手段（20）に供給する逆フーリエ変換手段（19）と
を具え、前記最大値評価手段の出力信号は入力信号の最
大値を表わすとともに各レンジ領域に対しその最も類似
するドメイン領域を表わし、他にこのドメイン領域に対
して使用時にドメイン領域を最小変位でレンジ領域に画
像化し得るとともにレンジ領域のアドレスとともに転送
し得るスケーリングファクタおよびオフセットファクタ
を示すスケーリング手段（21）を具えることを特徴とす
る符号化器。 - 【請求項９】 前記スケーリング手段（21）は後段にポ
スト−マッチング手段（22）を設け、これによって最も
近似した領域であるとおもわれるドメイン領域によって
所定の最大エラーで近似されたレンジ領域に対してこれ
らレンジを決めるようにし、この手段によって各レンジ
領域の他のレンジを細分割して、これらレンジのアドレ
スを画像をレンジブロックに分割する手段に供給するよ
うにしたことを特徴とする請求項８に記載の符号化器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19648016:7 | 1996-11-20 | ||
| DE19648016A DE19648016A1 (de) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | Verfahren zur fraktalen Bildkodierung und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10178640A true JPH10178640A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=7812240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9319944A Pending JPH10178640A (ja) | 1996-11-20 | 1997-11-20 | 単一画像または画像シーケンスのフラクタル画像符号化方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5974188A (ja) |
| EP (1) | EP0844590A1 (ja) |
| JP (1) | JPH10178640A (ja) |
| DE (1) | DE19648016A1 (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE47908E1 (en) | 1991-12-23 | 2020-03-17 | Blanding Hovenweep, Llc | Ergonomic man-machine interface incorporating adaptive pattern recognition based control system |
| USRE46310E1 (en) | 1991-12-23 | 2017-02-14 | Blanding Hovenweep, Llc | Ergonomic man-machine interface incorporating adaptive pattern recognition based control system |
| US6850252B1 (en) | 1999-10-05 | 2005-02-01 | Steven M. Hoffberg | Intelligent electronic appliance system and method |
| US5903454A (en) | 1991-12-23 | 1999-05-11 | Hoffberg; Linda Irene | Human-factored interface corporating adaptive pattern recognition based controller apparatus |
| US10361802B1 (en) | 1999-02-01 | 2019-07-23 | Blanding Hovenweep, Llc | Adaptive pattern recognition based control system and method |
| USRE48056E1 (en) | 1991-12-23 | 2020-06-16 | Blanding Hovenweep, Llc | Ergonomic man-machine interface incorporating adaptive pattern recognition based control system |
| CA2203212A1 (en) * | 1997-04-21 | 1998-10-21 | Vijayakumar Bhagavatula | Methodology for biometric encryption |
| AU2194101A (en) * | 1999-12-10 | 2001-06-18 | Durand Technology Limited | Improvements in or relating to applications of fractal and/or chaotic techniques |
| US7521174B2 (en) * | 2003-12-05 | 2009-04-21 | Albert Einstein College Of Medicine Of Yeshiva University | Universal red blood cells, methods of preparing same, and uses thereof |
| US7894522B2 (en) * | 2005-09-16 | 2011-02-22 | Sony Corporation | Classified filtering for temporal prediction |
| US7620108B2 (en) * | 2005-09-16 | 2009-11-17 | Sony Corporation | Integrated spatial-temporal prediction |
| US8005308B2 (en) * | 2005-09-16 | 2011-08-23 | Sony Corporation | Adaptive motion estimation for temporal prediction filter over irregular motion vector samples |
| US7885335B2 (en) * | 2005-09-16 | 2011-02-08 | Sont Corporation | Variable shape motion estimation in video sequence |
| US8059719B2 (en) * | 2005-09-16 | 2011-11-15 | Sony Corporation | Adaptive area of influence filter |
| US20070064805A1 (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-22 | Sony Corporation | Motion vector selection |
| US7894527B2 (en) * | 2005-09-16 | 2011-02-22 | Sony Corporation | Multi-stage linked process for adaptive motion vector sampling in video compression |
| US8165205B2 (en) * | 2005-09-16 | 2012-04-24 | Sony Corporation | Natural shaped regions for motion compensation |
| US7957466B2 (en) * | 2005-09-16 | 2011-06-07 | Sony Corporation | Adaptive area of influence filter for moving object boundaries |
| US7596243B2 (en) | 2005-09-16 | 2009-09-29 | Sony Corporation | Extracting a moving object boundary |
| US8107748B2 (en) * | 2005-09-16 | 2012-01-31 | Sony Corporation | Adaptive motion search range |
| US9286643B2 (en) | 2011-03-01 | 2016-03-15 | Applaud, Llc | Personalized memory compilation for members of a group and collaborative method to build a memory compilation |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4817176A (en) * | 1986-02-14 | 1989-03-28 | William F. McWhortor | Method and apparatus for pattern recognition |
| GB9204360D0 (en) * | 1992-02-28 | 1992-04-08 | Monro Donald M | Fractal coding of data |
| IL104636A (en) * | 1993-02-07 | 1997-06-10 | Oli V R Corp Ltd | Apparatus and method for encoding and decoding digital signals |
| JPH0981725A (ja) * | 1995-09-08 | 1997-03-28 | Hamamatsu Photonics Kk | 人物照合装置 |
-
1996
- 1996-11-20 DE DE19648016A patent/DE19648016A1/de not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-10-29 US US08/960,392 patent/US5974188A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-12 EP EP97203520A patent/EP0844590A1/de not_active Withdrawn
- 1997-11-20 JP JP9319944A patent/JPH10178640A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5974188A (en) | 1999-10-26 |
| DE19648016A1 (de) | 1998-05-28 |
| EP0844590A1 (de) | 1998-05-27 |
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