JPH07298261A - 画像信号符号化方法 - Google Patents

画像信号符号化方法

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JPH07298261A
JPH07298261A JP11039594A JP11039594A JPH07298261A JP H07298261 A JPH07298261 A JP H07298261A JP 11039594 A JP11039594 A JP 11039594A JP 11039594 A JP11039594 A JP 11039594A JP H07298261 A JPH07298261 A JP H07298261A
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JP
Japan
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image signal
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encoding
pixel
coding
Prior art date
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Application number
JP11039594A
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English (en)
Inventor
Yoshitaka Furukubo
良隆 古久保
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、画像信号符号化方法において、入力
画像信号の特定の特徴点を符号化する際の符号化効率を
格段的に向上する。 【構成】画像信号の特定の特徴点を符号化する際、特徴
点の位置情報と振幅情報又は係数値等の特徴量を個別に
符号化する方法に代え、各画素毎に位置情報と振幅情報
又は係数値等の特徴量を多重化し、位置情報と振幅情報
又は係数値等の特徴量の相関関係を利用して符号化する
ようにしたことにより、各画素の位置情報や振幅情報又
は係数値等の特徴量には、互いになんらかの相関関係が
ありこれらを多重化したものに対しエントロピ符号化を
行うことによつて、符号化効率を上げることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題(図8) 課題を解決するための手段(図6) 作用(図6) 実施例(図1〜図6) 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は画像信号符号化方法に関
し、例えば画像信号中の物体の輪郭線情報等を限られた
伝送容量を持つ伝送媒体で伝送したり、テープレコーダ
等へ記録し及び又は再生するために符号化する場合に適
用し得る。
【0003】
【従来の技術】従来、画像信号の高能率符号化方法は、
画像信号の持つ相関の高さを利用して冗長性を削減する
ものであり、画像信号の伝送や記録の際に必要不可欠な
ものである。従来の画像信号の高能率符号化方法とし
て、予測符号化のような画像を画素単位に扱う符号化方
法や、離散コサイン変換(DCT(Discrete Cosine Tr
ansform ))に代表される直交変換符号化やウエーブレ
ツト変換のようなサブバンド符号化等が存在する。
【0004】予測符号化は、代表的な手法としてフレー
ム内DPCM(Differential PulseCode Modulation)
等があり、原画素と復号化した近傍画素の差分を量子化
して符号化するものである。このような予測符号化方法
は、必要な圧縮率が1/2〜1/4程度とそれほど高く
ない場合には有効であるが、それ以上の高圧縮率符号化
には適さない。一方、直交変換符号化やサブバンド符号
化は、圧縮率が1/10以上と高い場合に用いられてお
り、現在はDCTを用いた符号化方法が一般的に多く用
いられている。これはDCTが高速アルゴリズムを有
し、ハード化が容易である等の理由によるものであり、
国際標準(JPEG、MPEG)にも採用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】DCTを用いた画像信
号符号化方法の基本原理は、画像信号の低周波成分の電
力がきわめて大きいという特徴を利用し、DCTによつ
て求められた画像信号の周波数成分を量子化する際に低
周波成分の量子化ステツプサイズは小さく、高周波成分
のステツプサイズは大きくすることによつて全体として
情報量を圧縮する方法である。しかし量子化を行うこと
によつてブロツク歪みとモスキート雑音が生じてしまう
という問題点があり、特にマクロブロツクを単位とした
処理であることに起因するブロツク歪みは、符号化速度
が低い場合に顕著になる。このため、超低ビツトレート
の画像符号化を行うためには新たな高能率符号化方法が
必要である。
【0006】そこで超低ビツトレートでの伝送や記録を
目的とした画像信号符号化方法として、人間の視覚特性
が物体の輪郭線に特に敏感であるということを考慮し、
原画像中の輪郭線部分を重点的に保存することにより低
ビツトレートでも視覚的に優れた復元性を実現しようと
する方法が提案されている。このような画像の輪郭線情
報を用いて画像符号化を行う符号化手順を図8に示す。
図8において入力画像信号AD0は、ソーベルフイルタ
等を用いてエツジ抽出を行う処理過程AP1に入力され
輪郭線画像AD1が出力される。
【0007】この輪郭線画像AD1を、位置情報や振幅
情報などの各種の特徴量を抽出する処理過程AP2に入
力することによつて、輪郭線データAD2を得る。ただ
しここで用いる振幅情報とは、各画素の画素値だけに限
らず、1次微分値、2次微分値、フーリエ変換係数等の
各種の特徴量を総称したものを示す。次に輪郭線データ
AD2は、各種の特徴量を効率の良い符号化が行えるよ
うに並び変える処理過程AP3を経ることによつてビツ
ト列AD3として出力される。
【0008】最後にビツト列AD3が、処理過程AP4
においてエントロピ符号化されることによつて輪郭線情
報の符号化処理が終了する。従来の一般的な手法では、
処理過程AP3において、位置情報と振幅情報等の特徴
量を特徴量の種類毎に個別にビツト列として生成する方
法が用いられている。しかし一般的な自然画像の輪郭線
情報を符号化する場合、位置情報と振幅情報を個別に符
号化する方法では符号化効率の向上に限界がある。そこ
で位置情報や振幅情報等の特徴量の符号化処理の前処理
として、図8中の処理過程AP3において、新たな変換
手法が求められている。
【0009】そこで超低ビツトレートにおける画像信号
符号化を行う際に、原画像の輪郭線を重点的に保存する
符号化方法を用いるとする。この場合、輪郭線を位置情
報と振幅情報に類する情報を用いて表し、符号化を行う
必要がある。しかし位置情報やその他の特徴量を各特徴
量毎に個別に符号化する方法では圧縮率の向上に限界が
あり、超低ビツトレートでの伝送を実現しようとする際
にはさらに符号化の効率を上げる必要が生じてくる。こ
のため画素情報を効率的に符号化する新たな符号化手法
が必要である。
【0010】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、画像信号の特定の特徴点を符号化する際の符号化効
率を格段的に向上し得る画像信号符号化方法を提案しよ
うとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本発明においては、入力画像信号の特定の特徴点を
符号化する画像信号符号化方法において、特定の特徴点
に関する位置情報及び振幅情報でなる特徴量を、各画素
毎に多重化した信号に対し、その多重化信号の持つ統計
的な特徴を用いて符号化するようにした。
【0012】また本発明においては、入力画像信号を複
数の帯域に分割して得られる各帯域成分の係数から特徴
点を検出し、その特徴点の位置情報及び係数値を符号化
する画像信号符号化方法において、特徴点の位置情報及
び係数値でなる特徴量を、各画素毎に多重化した信号に
対し、その多重化信号の持つ統計的な特徴を用いて符号
化するようにした。
【0013】
【作用】画像信号の特定の特徴点を符号化する際、特徴
点の位置情報と振幅情報又は係数値等の特徴量を個別に
符号化する方法に代え、各画素毎に位置情報と振幅情報
又は係数値等の特徴量を多重化し、位置情報と振幅情報
又は係数値等の特徴量の相関関係を利用して符号化する
ようにしたことにより、各画素の位置情報や振幅情報又
は係数値等の特徴量には、互いになんらかの相関関係が
ありこれらを多重化したものに対しエントロピ符号化を
行うことによつて、符号化効率を上げることができる。
【0014】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【0015】本発明は、画像の輪郭線部分の符号化を効
率良く行うための方法であり、超低ビツトレートにおけ
る画像信号符号化方法の一部として用いられる。物体の
輪郭線の保存に重点を置いた画像信号符号化方法の代表
的なものとして、3CC(3Component Coding)があ
る。3CCとは原画像を画像のもつ視覚的重要度に応じ
て輝度情報、エツジ情報及びテクスチヤ情報に分割し、
それぞれ情報の重要度に応じて符号化を行うものであ
る。
【0016】3CCのエンコード処理手順を図1に、デ
コード処理手順を図2に示す。3CCのエンコード処理
は、図1において、まず入力画像信号BD0から画像の
大局的な輝度情報を表す局所輝度(Local Luminance )
成分を求めて符号化する局所輝度発生及び符号化処理部
BP1から出力される局所輝度信号BD1と、画像の輪
郭線すなわちエツジ情報(Edge Informatoin)部分を抽
出して符号化するエツジ情報検出及び符号化処理部BP
2から出力されるエツジ情報信号BD2をそれぞれ得
る。
【0017】さらに局所輝度信号BD1とエツジ情報信
号BD2からエツジ画像を再構成するエツジ情報復号化
及び再構成処理部BP3において得られた再構成エツジ
画像信号BD3と、入力画像信号BD0との差分を求め
ることによりテクスチヤ画像信号BD4を得る。テクス
チヤ画像信号BD4は、エントロピ符号化を行うテクス
チヤ情報符号化処理部BP4によつて符号化され出力信
号BD5となる。従つて入力画像信号BD0は最終的
に、符号化された局所輝度信号BD1、符号化されたエ
ツジ情報信号BD2及び符号化されたテクスチヤ信号B
D5に変換される。
【0018】一方3CCのデコード処理は、図2におい
て、まず符号化された局所輝度信号CD1が、局所輝度
復号化及び再構成処理部CP1に入力され、復元された
信号CD4を得る。符号化されたエツジ情報信号CD2
と局所輝度を復元した信号CD4をエツジ情報復号化及
び再構成処理部CP2に入力することにより、エツジ再
構成画像信号CD5を得る。また符号化されたテクスチ
ヤ信号CD3もテクスチヤ情報復号化処理部CP3にお
いて復号化され、テクスチヤ画像信号CD6となる。最
後にエツジ再構成画像信号CD5とテクスチヤ画像信号
CD6を加算することにより再構成画像信号CD7を得
る。
【0019】従つて3CCではエンコード処理過程中の
エツジ情報検出及び符号化処理部BP2において、図8
について上述した処理過程AP1〜AP4に相当する画
像の輪郭線を、位置情報と振幅情報に類する特徴量を用
いて表し、符号化する処理を行つている。そこで本発明
を適用したこの実施例におけるエツジ情報検出及び符号
化処理部BP2における輪郭線情報の符号化方法につい
て、簡易な画像信号を用いて説明する。
【0020】一般に2次元の画像信号は、図3に示すよ
うに、画素の2次元配列として表される。図の場合、各
画素の振幅の大きさは(0,1,2,3)の4段階で表
されており、振幅の大きさが(1,2,3)の画素は物
体の輪郭を表すものとする。これらの輪郭を表す画素を
1本の輪郭線として表すために、輪郭線の端から順次、
各画素の振幅情報と位置情報をもとにビツト列に変換す
る。
【0021】この実施例では、輪郭線からビツト列への
変換処理として、図3に示す輪郭線中の画素1番から画
素15番までを、画素1番を先頭画素としてビツト列に変
換する。輪郭線中の各画素の振幅情報は振幅の大きさ
(1〜3)をそのまま用い、位置情報は注目画素と隣り
合う次の画素の位置の関係から決定される値を用いる。
各画素の位置は0〜7の値で表され、注目画素をPn と
すると隣り合う次の輪郭線部分の画素の位置は図4に示
すように決定される。
【0022】従つてこの場合各画素は、振幅情報として
2ビツト、位置情報として3ビツトを有する。例えば座
標(1,1)の画素1番の位置は、座標(0,1)の画
素0番の右横にあるため位置情報は2として表される。
また画素1番の振幅の大きさは3であるため、振幅情報
には3が割り当てられる。このようにして1番目から15
番目までの各画素の位置情報と振幅情報を表すと、図5
に示すようになる。
【0023】図5は、各画素の持つ位置情報と振幅情報
を1番の画素から15番の画素まで順に並べたものであ
る。この実施例では、各画素が持つ位置情報と振幅情報
を個別に用いずに、図6のように各画素に対し位置情報
の3ビツトと振幅情報の2ビツトの併せて5ビツトを1
つの単位(ユニツト)として扱い、ビツト列に変換す
る。そしてこのようにして得られるビツト列に対してユ
ニツト毎に、図7に示すような変換テーブルに従つてエ
ントロピ符号化を行う。
【0024】以上の方法によれば、画像の輪郭線を表す
画素について、連続する画素の位置情報と振幅情報の相
関関係を考慮しながら、画素単位毎に併せて符号化する
ようにしたことにより、従来の符号化方法に比較して格
段的に効率良く符号化し得る。
【0025】なお上述の実施例においては、各画素を示
す要素として位置情報と振幅情報のみを用いているが、
その他に画像のフーリエ変換係数や微分値などの各種の
特徴量を用いるようにしても良い。因にこのように各種
の特徴量に対して、上述した実施例の画像信号符号化方
法を用いることにより、特徴量の相関関係を利用するこ
とができ、その分符号化効率の向上を図ることができ
る。
【0026】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、画像信号
の特定の特徴点を符号化する際、特徴点の位置情報と振
幅情報又は係数値等の特徴量を個別に符号化する方法に
代え、各画素毎に位置情報と振幅情報又は係数値等の特
徴量を多重化し、位置情報と振幅情報又は係数値等の特
徴量の相関関係を利用して符号化するようにしたことに
より、各画素の位置情報や振幅情報又は係数値等の特徴
量には、互いになんらかの相関関係がありこれらを多重
化したものに対しエントロピ符号化を行うことによつ
て、符号化効率を上げることができる画像信号符号化方
法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による画像信号符号化方法の前提となる
3CCのエンコード処理手順を示すブロツク図である。
【図2】3CCのデコード処理手順を示すブロツク図で
ある。
【図3】輪郭線情報の符号化の説明として輪郭線を含む
2次元画像信号を示す略線図である。
【図4】輪郭線情報の符号化の説明として画素の位置情
報の表し方を示す略線図である。
【図5】図3の2次元画像信号中の輪郭線を各画素の持
つ位置情報と振幅情報で表して示す略線図である。
【図6】図3の2次元画像信号中の輪郭線を表す画素列
を位置情報と振幅情報を併せて画素毎にまとめたビツト
列を示す略線図である。
【図7】位置情報と振幅情報を併せた5ビツトを1つの
ユニツトとした場合のエントロピ符号化の変換テーブル
の説明に供する図表である。
【図8】画像信号中の輪郭線情報を符号化する場合の処
理手順を示すフローチヤートである。
【符号の説明】
BP1……局所輝度発生及び符号化処理部、BP2……
エツジ情報検出及び符号化処理部、BP3……エツジ情
報復号化及び再構成処理部、BP4……テクスチヤ情報
符号化処理部、CP1……局所輝度復号化及び再構成処
理部、CP2……エツジ情報復号化及び再構成処理部、
CP3……テクスチヤ情報復号化処理部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力画像信号の特定の特徴点を符号化する
    画像信号符号化方法において、 上記特定の特徴点に関する位置情報及び振幅情報でなる
    特徴量を、各画素毎に多重化した信号に対し、当該多重
    化信号の持つ統計的な特徴を用いて符号化することを特
    徴とする画像信号符号化方法。
  2. 【請求項2】上記入力画像信号の特定の特徴点は、当該
    入力画像信号中の輪郭線情報でなることを特徴とする請
    求項1に記載の画像信号符号化方法。
  3. 【請求項3】入力画像信号を複数の帯域に分割して得ら
    れる各帯域成分の係数から特徴点を検出し、当該特徴点
    の位置情報及び係数値を符号化する画像信号符号化方法
    において、 上記特徴点の上記位置情報及び上記係数値でなる特徴量
    を、各画素毎に多重化した信号に対し、当該多重化信号
    の持つ統計的な特徴を用いて符号化することを特徴とす
    る画像信号符号化方法。
JP11039594A 1994-04-25 1994-04-25 画像信号符号化方法 Pending JPH07298261A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002527014A (ja) * 1998-10-02 2002-08-20 フランス テレコム 3次元メッシュネットワークの圧縮およびコーディング

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002527014A (ja) * 1998-10-02 2002-08-20 フランス テレコム 3次元メッシュネットワークの圧縮およびコーディング
JP2010273367A (ja) * 1998-10-02 2010-12-02 Fr Telecom 3次元メッシュネットワークの圧縮およびコーディング

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