JPH103542A - 入力画像処理方法及び装置 - Google Patents
入力画像処理方法及び装置Info
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- JPH103542A JPH103542A JP9059417A JP5941797A JPH103542A JP H103542 A JPH103542 A JP H103542A JP 9059417 A JP9059417 A JP 9059417A JP 5941797 A JP5941797 A JP 5941797A JP H103542 A JPH103542 A JP H103542A
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- frame
- output
- spatial frequency
- signal
- input
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
- H04N19/63—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding using sub-band based transform, e.g. wavelets
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 再構成に際し画像に非対称歪みを生じないよ
う入力フレームを異なる空間周波数帯域に分割するこ
と。 【解決手段】 入力フレームを一方向においてフィルタ
リングして所定ピクセル数の第１出力フレームを生成す
る。第１出力フレームは、入力フレームの上記一方向に
おける高空間周波数と低空間周波数の一方のみを有す
る。この第１出力フレームを入力フレームから減じて所
定ピクセル数の第２出力フレームを生成する。第２出力
フレームは、入力フレームの上記一方向における高空間
周波数と低空間周波数の他方を有する。
う入力フレームを異なる空間周波数帯域に分割するこ
と。 【解決手段】 入力フレームを一方向においてフィルタ
リングして所定ピクセル数の第１出力フレームを生成す
る。第１出力フレームは、入力フレームの上記一方向に
おける高空間周波数と低空間周波数の一方のみを有す
る。この第１出力フレームを入力フレームから減じて所
定ピクセル数の第２出力フレームを生成する。第２出力
フレームは、入力フレームの上記一方向における高空間
周波数と低空間周波数の他方を有する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力画像を周波数
帯域が異なる複数の画像に分割する方法及び装置に関す
るものである。もっと詳しくいえば、本発明は、画像デ
ータの入力フレームを画像データの複数の出力フレーム
に、該複数の各出力フレームの空間周波数スペクトル
が、入力フレームの空間周波数スペクトルの所定周波数
帯域夫々の空間周波数スペクトルであるように変換する
方法及び装置に関する。
帯域が異なる複数の画像に分割する方法及び装置に関す
るものである。もっと詳しくいえば、本発明は、画像デ
ータの入力フレームを画像データの複数の出力フレーム
に、該複数の各出力フレームの空間周波数スペクトル
が、入力フレームの空間周波数スペクトルの所定周波数
帯域夫々の空間周波数スペクトルであるように変換する
方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】種々の処理及び送信技術において、入力
画像を、各々が原画像の空間周波数スペクトルの一部分
を表す幾つかの成分画像に分割することは、有益であ
る。即ち、入力画像を、各々が所定の帯域幅のみのデー
タを含む一定数の成分画像に変換し、成分画像の１以上
を処理し、すべての成分画像を一緒に合算して画像を再
構成することにより、入力画像をその種々の帯域幅の各
々において選択的に処理することができる。
画像を、各々が原画像の空間周波数スペクトルの一部分
を表す幾つかの成分画像に分割することは、有益であ
る。即ち、入力画像を、各々が所定の帯域幅のみのデー
タを含む一定数の成分画像に変換し、成分画像の１以上
を処理し、すべての成分画像を一緒に合算して画像を再
構成することにより、入力画像をその種々の帯域幅の各
々において選択的に処理することができる。
【０００３】人間の眼は、周波数スペクトルに対して対
数的応答を示すと信じられているので、帯域幅の対数的
アレイを使用することが考えられる。添付図面の図１
は、このように分割された入力フレームを示す。
数的応答を示すと信じられているので、帯域幅の対数的
アレイを使用することが考えられる。添付図面の図１
は、このように分割された入力フレームを示す。
【０００４】図１に示す如く、データの入力フレーム
は、異なる空間周波数の領域に対数的に分割された出力
フレームに変換される。この対数的分割において、「Ｄ
Ｃ帯域」（これは、ゼロ周波数から始まる帯域であ
る。）は、水平及び垂直の両方向における原始（ソー
ス）帯域幅の約１／８の帯域幅をもつので、これらの各
方向において原始入力フレームで用いるピクセル数の１
／８を使用する。１〜９の番号を付けた帯域はＡＣ成分
であって、そのうち帯域１，４及び７は主として垂直線
構造を含み、帯域２，５及び８は主として水平線構造を
含み、帯域３，６及び９は主として対角線構造を含む。
は、異なる空間周波数の領域に対数的に分割された出力
フレームに変換される。この対数的分割において、「Ｄ
Ｃ帯域」（これは、ゼロ周波数から始まる帯域であ
る。）は、水平及び垂直の両方向における原始（ソー
ス）帯域幅の約１／８の帯域幅をもつので、これらの各
方向において原始入力フレームで用いるピクセル数の１
／８を使用する。１〜９の番号を付けた帯域はＡＣ成分
であって、そのうち帯域１，４及び７は主として垂直線
構造を含み、帯域２，５及び８は主として水平線構造を
含み、帯域３，６及び９は主として対角線構造を含む。
【０００５】実際には、図１のように画像が分割された
場合、ピクセル数の１／６４しか用いない「ＤＣ帯域」
領域では、画像の簡素化されたものが示されるであろ
う。ＡＣ帯域領域は、もっと多くのピクセル（原始入力
画像のピクセル数の１／１６及び１／４）を用いる付加
的細目を別々に示すであろう。「ＤＣ帯域」にＡＣ帯域
のより高い周波数情報を加えることにより、付加的な細
目が簡単化された映像に加えられ、最後に帯域全部が一
緒に加えられて入力画像がすっかり回復される。
場合、ピクセル数の１／６４しか用いない「ＤＣ帯域」
領域では、画像の簡素化されたものが示されるであろ
う。ＡＣ帯域領域は、もっと多くのピクセル（原始入力
画像のピクセル数の１／１６及び１／４）を用いる付加
的細目を別々に示すであろう。「ＤＣ帯域」にＡＣ帯域
のより高い周波数情報を加えることにより、付加的な細
目が簡単化された映像に加えられ、最後に帯域全部が一
緒に加えられて入力画像がすっかり回復される。
【０００６】図２は、入力信号を高及び低の周波数成分
に分割したあと、それらの成分を再結合して入力信号を
再生する装置を示す。この処理では、直角ミラーフィル
タ（ＱＭＦ）列として知られ、入力信号の完全な複製を
生じる出力信号を発生しうる特性をもつ特殊なフィルタ
装置を使用する。この分割処理を入力画像に幾つかの段
階にわたって適用し、入力画像を更に図１に示す如き周
波数帯域に分割する。
に分割したあと、それらの成分を再結合して入力信号を
再生する装置を示す。この処理では、直角ミラーフィル
タ（ＱＭＦ）列として知られ、入力信号の完全な複製を
生じる出力信号を発生しうる特性をもつ特殊なフィルタ
装置を使用する。この分割処理を入力画像に幾つかの段
階にわたって適用し、入力画像を更に図１に示す如き周
波数帯域に分割する。
【０００７】図２に示すとおり、入力信号を同時にロー
パスフィルタ（ＬＰＦ）２及びハイパスフィルタ（ＨＰ
Ｆ）４に通したあと、ピクセル値を１つおきに除いてデ
シメート（間引き）する。例えば、入力フレームを２つ
の半部に分割し、各半部が水平ピクセル数の半分をも
ち、一方の半部が入力フレームの周波数スペクトルの低
い方の半分をもち、他方の半部が高い方の半分をもつよ
うにすることができる。
パスフィルタ（ＬＰＦ）２及びハイパスフィルタ（ＨＰ
Ｆ）４に通したあと、ピクセル値を１つおきに除いてデ
シメート（間引き）する。例えば、入力フレームを２つ
の半部に分割し、各半部が水平ピクセル数の半分をも
ち、一方の半部が入力フレームの周波数スペクトルの低
い方の半分をもち、他方の半部が高い方の半分をもつよ
うにすることができる。
【０００８】再構成時、デシメートされた信号を補間
（８）するため、まずゼロ値をデシメートされたデータ
の間に挿入し、そのデータをＬＰＦ１０及びＨＰＦ１２
に通し、上記の間挿されたデータを再構成する。即ち、
フィルタリングされた２つの信号を加算（１４）して原
入力フレームを再構成する。
（８）するため、まずゼロ値をデシメートされたデータ
の間に挿入し、そのデータをＬＰＦ１０及びＨＰＦ１２
に通し、上記の間挿されたデータを再構成する。即ち、
フィルタリングされた２つの信号を加算（１４）して原
入力フレームを再構成する。
【０００９】図３は、図２の処理の各段階における周波
数スペクトルを示す。図示の如く、デシメーション処理
で望ましくない幾つかのエイリアス周波数を生じ、補間
処理でこれらのエイリアス周波数が反映される。しか
し、上記フィルタ列がＱＭＦ列として適正に設計されて
いると、次のローパス及びハイパスのフィルタリング及
びその後の加算によって不所望のエイリアス周波数が相
殺され、原入力画像が再生される。
数スペクトルを示す。図示の如く、デシメーション処理
で望ましくない幾つかのエイリアス周波数を生じ、補間
処理でこれらのエイリアス周波数が反映される。しか
し、上記フィルタ列がＱＭＦ列として適正に設計されて
いると、次のローパス及びハイパスのフィルタリング及
びその後の加算によって不所望のエイリアス周波数が相
殺され、原入力画像が再生される。
【００１０】運悪く図２及び３のデシメートされた信号
の一方が何かの理由で更にフィルタリングされると、低
及び高の周波数帯域のエイリアス雑音の対称性が失わ
れ、最終の再結合された信号に非対称歪みが発生する。
この非対称の問題は、デシメーション用のフィルタが線
形位相のものであるので、サブサンプリング処理の中で
起きる。
の一方が何かの理由で更にフィルタリングされると、低
及び高の周波数帯域のエイリアス雑音の対称性が失わ
れ、最終の再結合された信号に非対称歪みが発生する。
この非対称の問題は、デシメーション用のフィルタが線
形位相のものであるので、サブサンプリング処理の中で
起きる。
【００１１】図４は、入力方形波から、すべてサブサン
プリング位相で実施するためにサンプル・デシメーショ
ン構造と合っていないサンプリング・ピッチで、３段階
１次元ウェーブレット変換によって作られた信号を示
す。上記フィルタ列は、図２に示したタイプの一連のＱ
ＭＦフィルタ列より成る。よって、これらの図は、奇数
タップ及び偶数タップのデシメーション・フィルタに対
し夫々８つの異なるエッジ面を確保するピッチをもつ方
形波を示す。
プリング位相で実施するためにサンプル・デシメーショ
ン構造と合っていないサンプリング・ピッチで、３段階
１次元ウェーブレット変換によって作られた信号を示
す。上記フィルタ列は、図２に示したタイプの一連のＱ
ＭＦフィルタ列より成る。よって、これらの図は、奇数
タップ及び偶数タップのデシメーション・フィルタに対
し夫々８つの異なるエッジ面を確保するピッチをもつ方
形波を示す。
【００１２】図４のａ及びｂは共に、デシメートされた
波形のエッジが非対称的な形の部分をもつことを示す。
これらのＡＣ成分周波数が利得の変化又は非線形処理を
受けると、その影響が再構成された信号の中に非対称的
な結果となって戻って来る。偶数タップのフィルタは、
デシメーション及び再構成段階でサンプリング・オフセ
ットはないが、それでもやはり図４のｂに示す如きエッ
ジの歪みを示す。
波形のエッジが非対称的な形の部分をもつことを示す。
これらのＡＣ成分周波数が利得の変化又は非線形処理を
受けると、その影響が再構成された信号の中に非対称的
な結果となって戻って来る。偶数タップのフィルタは、
デシメーション及び再構成段階でサンプリング・オフセ
ットはないが、それでもやはり図４のｂに示す如きエッ
ジの歪みを示す。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、入力フレームを種々異なる空間周波数帯域幅に
分割する際、画像の中に非対称歪みをもたらすことなく
出力フレームを再結合できるようにすることである。
課題は、入力フレームを種々異なる空間周波数帯域幅に
分割する際、画像の中に非対称歪みをもたらすことなく
出力フレームを再結合できるようにすることである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、所定ピクセル
数の入力フレームを複数の出力フレームに変換して入力
画像を処理する方法を提供する。上記複数の各出力フレ
ームの空間周波数スペクトルは、入力フレームの空間周
波数スペクトルの所定周波数帯域夫々の空間周波数スペ
クトルである。上記の方法は、入力フレームを一方向に
おいてフィルタリングして、上記所定ピクセル数の第１
出力フレームを生成するステップであって、該第１出力
フレームは、上記入力フレームの上記一方向における高
空間周波数及び低空間周波数の一方のみを有するもので
ある、上記ステップと、上記第１出力フレームを上記入
力フレームより減じて、上記所定ピクセル数の第２出力
フレームを生成するステップであって、該第２出力フレ
ームは、上記入力信号の上記一方向における高空間周波
数及び低空間周波数の他方を有するものである、上記ス
テップと、上記第１及び第２出力フレームを夫々上記一
方向に対して垂直な方向においてフィルタリングして、
上記所定ピクセル数の第３及び第４出力フレームを夫々
生成するステップであって、該第３及び第４出力フレー
ムは夫々、上記垂直方向における上記入力フレームの高
空間周波数及び低空間周波数の一方のみを有する、上記
ステップと、上記第３及び第４出力フレームを夫々上記
第１及び第２出力フレームより減じて、上記所定ピクセ
ル数の第５及び第６出力フレームを生成するステップで
あって、該第５及び第６出力フレームは夫々、上記垂直
方向における上記入力信号の高空間周波数及び低空間周
波数の他方を有する、上記ステップとを含んでいる。
数の入力フレームを複数の出力フレームに変換して入力
画像を処理する方法を提供する。上記複数の各出力フレ
ームの空間周波数スペクトルは、入力フレームの空間周
波数スペクトルの所定周波数帯域夫々の空間周波数スペ
クトルである。上記の方法は、入力フレームを一方向に
おいてフィルタリングして、上記所定ピクセル数の第１
出力フレームを生成するステップであって、該第１出力
フレームは、上記入力フレームの上記一方向における高
空間周波数及び低空間周波数の一方のみを有するもので
ある、上記ステップと、上記第１出力フレームを上記入
力フレームより減じて、上記所定ピクセル数の第２出力
フレームを生成するステップであって、該第２出力フレ
ームは、上記入力信号の上記一方向における高空間周波
数及び低空間周波数の他方を有するものである、上記ス
テップと、上記第１及び第２出力フレームを夫々上記一
方向に対して垂直な方向においてフィルタリングして、
上記所定ピクセル数の第３及び第４出力フレームを夫々
生成するステップであって、該第３及び第４出力フレー
ムは夫々、上記垂直方向における上記入力フレームの高
空間周波数及び低空間周波数の一方のみを有する、上記
ステップと、上記第３及び第４出力フレームを夫々上記
第１及び第２出力フレームより減じて、上記所定ピクセ
ル数の第５及び第６出力フレームを生成するステップで
あって、該第５及び第６出力フレームは夫々、上記垂直
方向における上記入力信号の高空間周波数及び低空間周
波数の他方を有する、上記ステップとを含んでいる。
【００１５】本発明はまた、所定数のピクセルの入力フ
レームを複数の出力フレームに変換して入力画像を処理
する装置を提供する。上記複数の各出力フレームの空間
周波数スペクトルは、入力フレームの空間周波数スペク
トルの所定周波数帯域夫々の空間周波数スペクトルであ
る。上記の装置は、入力フレームを一方向においてフィ
ルタリングして、上記所定ピクセル数の第１出力フレー
ムを生成する手段であって、該第１出力フレームは、上
記入力フレームの上記一方向における高空間周波数及び
低空間周波数の一方のみを有するものである、上記手段
と、上記第１出力フレームを上記入力フレームより減じ
て、上記所定ピクセル数の第２出力フレームを生成する
手段であって、該第２出力フレームは、上記入力信号の
上記一方向における高空間周波数及び低空間周波数の他
方を有するものである、上記手段と、上記第１及び第２
出力フレームを夫々上記一方向に対して垂直な方向にお
いてフィルタリングして、上記所定ピクセル数の第３及
び第４出力フレームを夫々生成する手段であって、該第
３及び第４出力フレームは夫々、上記垂直方向における
上記入力フレームの高空間周波数及び低空間周波数の一
方のみを有する、上記手段と、上記第３及び第４出力フ
レームを夫々上記第１及び第２出力フレームより減じ
て、上記所定ピクセル数の第５及び第６出力フレームを
生成する手段であって、該第５及び第６出力フレームは
夫々、上記垂直方向における高空間周波数及び低空間周
波数の他方を有する、上記手段とを具えている。
レームを複数の出力フレームに変換して入力画像を処理
する装置を提供する。上記複数の各出力フレームの空間
周波数スペクトルは、入力フレームの空間周波数スペク
トルの所定周波数帯域夫々の空間周波数スペクトルであ
る。上記の装置は、入力フレームを一方向においてフィ
ルタリングして、上記所定ピクセル数の第１出力フレー
ムを生成する手段であって、該第１出力フレームは、上
記入力フレームの上記一方向における高空間周波数及び
低空間周波数の一方のみを有するものである、上記手段
と、上記第１出力フレームを上記入力フレームより減じ
て、上記所定ピクセル数の第２出力フレームを生成する
手段であって、該第２出力フレームは、上記入力信号の
上記一方向における高空間周波数及び低空間周波数の他
方を有するものである、上記手段と、上記第１及び第２
出力フレームを夫々上記一方向に対して垂直な方向にお
いてフィルタリングして、上記所定ピクセル数の第３及
び第４出力フレームを夫々生成する手段であって、該第
３及び第４出力フレームは夫々、上記垂直方向における
上記入力フレームの高空間周波数及び低空間周波数の一
方のみを有する、上記手段と、上記第３及び第４出力フ
レームを夫々上記第１及び第２出力フレームより減じ
て、上記所定ピクセル数の第５及び第６出力フレームを
生成する手段であって、該第５及び第６出力フレームは
夫々、上記垂直方向における高空間周波数及び低空間周
波数の他方を有する、上記手段とを具えている。
【００１６】こうすると、最大解像度の各出力フレーム
を、処理から直接生じるもの以外のどんな歪みも生じる
ことなく、フィルタリング処理することができる。ま
た、フィルタリング及び減算のステップを、低い水平及
び垂直周波数の両方をもつ出力フレームに対して反復
し、一連の対数的に分割された出力フレームを生成す
る。これらを別々に処理して再結合する。減算素子に十
分な数値的精度が維持され、信号処理が付加されなけれ
ば、分割されたフレーム全部を単に加算するだけで、原
入力信号が完全に再構成されるであろう。
を、処理から直接生じるもの以外のどんな歪みも生じる
ことなく、フィルタリング処理することができる。ま
た、フィルタリング及び減算のステップを、低い水平及
び垂直周波数の両方をもつ出力フレームに対して反復
し、一連の対数的に分割された出力フレームを生成す
る。これらを別々に処理して再結合する。減算素子に十
分な数値的精度が維持され、信号処理が付加されなけれ
ば、分割されたフレーム全部を単に加算するだけで、原
入力信号が完全に再構成されるであろう。
【００１７】ここで、用語「フレーム」は、飛越しデー
タ・フィールド対より成るビデオ・フレームに限らず、
単一のデータ・フィールド又はどんな他の２次元画像デ
ータ・アレイにも均しく適用される。
タ・フィールド対より成るビデオ・フレームに限らず、
単一のデータ・フィールド又はどんな他の２次元画像デ
ータ・アレイにも均しく適用される。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を具
体的に説明する。次の説明は、画像を対数的に決められ
た周波数帯域に分割する場合について述べるが、本発明
は、周波数帯域が何か他の仕方で、例えば線形的に分割
された画像を生成するのに使用することも可能である。
体的に説明する。次の説明は、画像を対数的に決められ
た周波数帯域に分割する場合について述べるが、本発明
は、周波数帯域が何か他の仕方で、例えば線形的に分割
された画像を生成するのに使用することも可能である。
【００１９】図５は、本発明を実施した装置２０を示
す。入力画像信号Ｉをローパスフィルタ２４で水平方向
においてフィルタリングして、信号Ｌ１を発生する。信
号Ｌ１はそれから減算回路２６により入力信号Ｉから減
算され、実効的にハイパスフィルタリングされた信号Ｈ
１を生じる。これらの信号を図６に模式的に示す。画像
信号Ｌ１及びＨ１は、入力画像信号と同様に最大解像度
の映像信号である。
す。入力画像信号Ｉをローパスフィルタ２４で水平方向
においてフィルタリングして、信号Ｌ１を発生する。信
号Ｌ１はそれから減算回路２６により入力信号Ｉから減
算され、実効的にハイパスフィルタリングされた信号Ｈ
１を生じる。これらの信号を図６に模式的に示す。画像
信号Ｌ１及びＨ１は、入力画像信号と同様に最大解像度
の映像信号である。
【００２０】次に、信号Ｈ１をフィルタ２８により垂直
方向においてローパスフィルタリングして信号ＨＬ１を
発生し、これを減算回路３０で信号Ｈ１より減算して信
号ＨＨ１を生じる。同様に、信号Ｌ１をフィルタ３２に
より垂直方向においてローパスフィルタリングして信号
ＬＬ１を発生し、これを減算回路３４で信号Ｌ１より減
算して信号ＬＨ１を生じる。
方向においてローパスフィルタリングして信号ＨＬ１を
発生し、これを減算回路３０で信号Ｈ１より減算して信
号ＨＨ１を生じる。同様に、信号Ｌ１をフィルタ３２に
より垂直方向においてローパスフィルタリングして信号
ＬＬ１を発生し、これを減算回路３４で信号Ｌ１より減
算して信号ＬＨ１を生じる。
【００２１】図５の装置はまた遅延回路２５を含み、こ
れらは、フィルタ２４，２８及び３２によって生じる遅
延を補償し、フィルタリングされた信号が対応するフィ
ルタリングされない信号から正確に減算されるようにす
るものである。
れらは、フィルタ２４，２８及び３２によって生じる遅
延を補償し、フィルタリングされた信号が対応するフィ
ルタリングされない信号から正確に減算されるようにす
るものである。
【００２２】こうして、原始入力画像フレームより４つ
の別個の最大解像度のフレームを発生する。即ち、低周
波数の水平及び垂直成分をもつＬＬ１と、低周波数の水
平成分及び高周波数の垂直成分をもつＬＨ１と、高周波
数の水平成分及び低周波数の垂直成分をもつＨＬ１と、
高周波数の水平及び垂直成分をもつＨＨ１とを発生す
る。
の別個の最大解像度のフレームを発生する。即ち、低周
波数の水平及び垂直成分をもつＬＬ１と、低周波数の水
平成分及び高周波数の垂直成分をもつＬＨ１と、高周波
数の水平成分及び低周波数の垂直成分をもつＨＬ１と、
高周波数の水平及び垂直成分をもつＨＨ１とを発生す
る。
【００２３】図５の装置は、２つの垂直ローパスフィル
タ（ＬV ）とこれに関連する減算回路とを有している
が、各信号Ｈ１及びＬ１に対し、同じただ１つの垂直ロ
ーパスフィルタを交互に使用することもできる。また、
処理を逆にして最初に垂直フィルタリングしてもよく、
或いは、信号をハイパスフィルタリングして減算により
ローパスフィルタリングされた信号を発生してもよい。
信号を更に対数的に分割するため、低周波数の水平及び
垂直成分をもつ信号ＬＬ１を更に分割することも可能で
ある。
タ（ＬV ）とこれに関連する減算回路とを有している
が、各信号Ｈ１及びＬ１に対し、同じただ１つの垂直ロ
ーパスフィルタを交互に使用することもできる。また、
処理を逆にして最初に垂直フィルタリングしてもよく、
或いは、信号をハイパスフィルタリングして減算により
ローパスフィルタリングされた信号を発生してもよい。
信号を更に対数的に分割するため、低周波数の水平及び
垂直成分をもつ信号ＬＬ１を更に分割することも可能で
ある。
【００２４】図７は、入力画像フレームを図８に示す如
き成分フレームに分割するため図５の装置をどのように
反復するかを示す。ただし、図８は、図６と同様に、図
示された各分割部分が原入力ビデオ信号と同数のピクセ
ルを含むので、入力ビデオフレームの分割を模式的に示
してある。
き成分フレームに分割するため図５の装置をどのように
反復するかを示す。ただし、図８は、図６と同様に、図
示された各分割部分が原入力ビデオ信号と同数のピクセ
ルを含むので、入力ビデオフレームの分割を模式的に示
してある。
【００２５】図７の場合、各装置２０は異なるフィルタ
特性を用いる。また、遅延回路２１を用いて、全出力を
同期させるようにするのがよい。
特性を用いる。また、遅延回路２１を用いて、全出力を
同期させるようにするのがよい。
【００２６】図９は、図７の３段階分割処理に使用する
３つのフィルタ特性ＬＰＦ−１，ＬＰＦ−２及びＬＰＦ
−３を示す。ＬＰＦ−１は、ナイキスト周波数の半分の
所に最高カットオフ周波数を有し、ＬＰＦ−２は、ナイ
キスト周波数の１／４に等しいカットオフ周波数を有
し、ＬＰＦ−３は、ナイキスト周波数の１／８に等しい
カットオフ周波数を有する。
３つのフィルタ特性ＬＰＦ−１，ＬＰＦ−２及びＬＰＦ
−３を示す。ＬＰＦ−１は、ナイキスト周波数の半分の
所に最高カットオフ周波数を有し、ＬＰＦ−２は、ナイ
キスト周波数の１／４に等しいカットオフ周波数を有
し、ＬＰＦ−３は、ナイキスト周波数の１／８に等しい
カットオフ周波数を有する。
【００２７】各フィルタ特性は、水平及び垂直の両方向
に用いられる。図示のとおり、ＬＰＦ−３の相対的カッ
トオフ・レートはＬＰＦ−２より遅く、ＬＰＦ−２のそ
れはまたＬＰＦ−１より遅い。これは、フィルタＬＰＦ
−３のタップ長を夫々低レベルに保持する必要から由来
し、また、実験により低周波フィルタは眼に見える人工
雑音を減らすためにフィルタのリップルを低レベルに保
つ必要があることが示唆されたからである。これによ
り、フィルタのカットオフ周波数を低下させるに従って
フィルタのカットオフ・レートを遅くしている。
に用いられる。図示のとおり、ＬＰＦ−３の相対的カッ
トオフ・レートはＬＰＦ−２より遅く、ＬＰＦ−２のそ
れはまたＬＰＦ−１より遅い。これは、フィルタＬＰＦ
−３のタップ長を夫々低レベルに保持する必要から由来
し、また、実験により低周波フィルタは眼に見える人工
雑音を減らすためにフィルタのリップルを低レベルに保
つ必要があることが示唆されたからである。これによ
り、フィルタのカットオフ周波数を低下させるに従って
フィルタのカットオフ・レートを遅くしている。
【００２８】図７は、異なるフィルタ特性を用いる全く
同じ装置２０を示したが、同じ装置２０を各段階で使用
し、装置が用いるフィルタ特性を変えるだけのシステム
を提供できることは、明らかである。実のところ、図７
は、本発明をソフトウェアで具体化する場合の概要を示
すだけである。
同じ装置２０を示したが、同じ装置２０を各段階で使用
し、装置が用いるフィルタ特性を変えるだけのシステム
を提供できることは、明らかである。実のところ、図７
は、本発明をソフトウェアで具体化する場合の概要を示
すだけである。
【００２９】一旦入力信号を上述のように分割し終える
と、個々の成分信号の処理及びフィルタリングが可能と
なる。このようにすれば、再構成される入力信号を、或
る周波数帯域では入力信号と同一とし、他の周波数帯域
では必要に応じて修正することができる。
と、個々の成分信号の処理及びフィルタリングが可能と
なる。このようにすれば、再構成される入力信号を、或
る周波数帯域では入力信号と同一とし、他の周波数帯域
では必要に応じて修正することができる。
【００３０】信号の精度が維持されるならば、明らか
に、信号損失を生じることなく分割の過程を容易に逆に
行うことができる。
に、信号損失を生じることなく分割の過程を容易に逆に
行うことができる。
【００３１】図８に示される１０個のフィルタリングさ
れた画像の場合、これらの画像を単に加算するだけで、
原画像を完全に再構成することができる。原画像に戻す
再構成に補間を要しないので、フィルタリングされた個
々の画像の付加的処理によるどんな信号内容の変化も、
直ちに影響を受ける領域／周波数より更に広がることは
ない。
れた画像の場合、これらの画像を単に加算するだけで、
原画像を完全に再構成することができる。原画像に戻す
再構成に補間を要しないので、フィルタリングされた個
々の画像の付加的処理によるどんな信号内容の変化も、
直ちに影響を受ける領域／周波数より更に広がることは
ない。
【図１】入力画像を種々の周波数帯域を有する領域に分
割した出力フレームを示す模式図である。
割した出力フレームを示す模式図である。
【図２】入力画像を２つの周波数帯域に分割し、入力画
像を再構成する装置を示すブロック図である。
像を再構成する装置を示すブロック図である。
【図３】図２の装置の各種段階における周波数スペクト
ルを示す図である。
ルを示す図である。
【図４】ウェーブレット変換によるデシメーション後の
方形波の周波数成分を示す波形図である。
方形波の周波数成分を示す波形図である。
【図５】本発明を実施した装置を示すブロック図であ
る。
る。
【図６】図５の装置により行われる処理を示す模式図で
ある。
ある。
【図７】本発明を実施した他の装置を示すブロック図で
ある。
ある。
【図８】図７の装置の出力を示す模式図である。
【図９】図７の装置に用いて好適なフィルタ特性の例を
示す図である。
示す図である。
２４，２８，３２ フィルタリング手段、２６，３０，
３４ 減算手段
３４ 減算手段
Claims (10)
- 【請求項１】 所定ピクセル数の入力フレームを複数の
出力フレームに変換して入力画像を処理する方法であっ
て、該複数の出力フレームの各空間周波数スペクトル
は、上記入力フレームの空間周波数スペクトルの所定周
波数帯域夫々の空間周波数スペクトルであり、 上記所定ピクセル数の第１の出力フレームを生成するた
めに上記入力フレームを一方向においてフィルタリング
するステップであって、上記第１出力フレームは、上記
入力フレームの上記一方向における高空間周波数及び低
空間周波数の一方のみを有するものである、上記ステッ
プと、 上記所定ピクセル数の第２の出力フレームを生成するた
めに上記入力フレームから上記第１出力フレームを減算
するステップであって、上記第２出力フレームは、上記
入力フレームの上記一方向における高空間周波数及び低
空間周波数の他方を有するものである、上記ステップ
と、 上記所定ピクセル数の第３及び第４の出力フレームを夫
々生成するために上記第１及び第２出力フレームを夫々
上記一方向に垂直な方向においてフィルタリングするス
テップであって、上記第３及び第４出力フレームは、上
記入力フレームの上記垂直方向における高空間周波数及
び低空間周波数の一方のみを有するものである、上記ス
テップと、 上記所定ピクセル数の第５及び第６の出力フレームを生
成するために上記第１及び第２出力フレームから上記第
３及び第４出力フレームを夫々減算するステップであっ
て、上記第５及び第６出力フレームは、上記入力フレー
ムの上記垂直な方向における高空間周波数及び低空間周
波数の他方を有するものである、上記ステップとを含む
入力画像処理方法。 - 【請求項２】 上記一方向及び垂直方向における低空間
周波数をもつ出力フレームを次の入力フレームとして用
い、且つより低いカットオフ周波数をもつフィルタを用
いて、請求項１の方法を反復するステップを含む入力画
像処理方法。 - 【請求項３】 上記フィルタリングは、ｎを正の整数と
するとき、上記入力フレームのナイキスト周波数の２-n
倍のカットオフ周波数を有する請求項１又は２の入力画
像処理方法。 - 【請求項４】 上記フィルタリングは、ローパスフィル
タリングである請求項１，２又は３の入力画像処理方
法。 - 【請求項５】 更に、 上記出力フレームを選択的に処理及び（又は）フィルタ
リングするステップと、 処理及び（又は）フィルタリングされた出力フレームを
合算することにより、処理及び（又は）フィルタリング
された入力フレームを再構成するステップとを含む請求
項１〜４のいずれか１項の入力画像処理方法。 - 【請求項６】 所定ピクセル数の入力フレームを複数の
出力フレームに変換して入力画像を処理する装置であっ
て、該複数の出力フレームの各空間周波数スペクトル
は、上記入力フレームの空間周波数スペクトルの所定周
波数帯域夫々の空間周波数スペクトルであり、 上記所定ピクセル数の第１の出力フレームを生成するた
めに上記入力フレームを一方向においてフィルタリング
する手段であって、上記第１出力フレームは、上記入力
フレームの上記一方向における高空間周波数及び低空間
周波数の一方のみを有するものである、上記手段と、 上記所定ピクセル数の第２の出力フレームを生成するた
めに上記第１出力フレームを上記入力フレームより減算
する手段であって、上記第２出力フレームは、上記入力
フレームの上記一方向における高空間周波数及び低空間
周波数の他方を有するものである、上記手段と、 上記所定ピクセル数の第３及び第４の出力フレームを夫
々生成するために上記第１及び第２出力フレームを夫々
上記一方向に垂直な方向においてフィルタリングする手
段であって、上記第３及び第４出力フレームは、上記入
力フレームの上記垂直方向における高空間周波数及び低
空間周波数の一方のみを有するものである、上記手段
と、 上記所定ピクセル数の第５及び第６の出力フレームを生
成するために上記第３及び第４出力フレームを上記第１
及び第２出力フレームより減算する手段であって、上記
第５及び第６出力フレームは夫々、上記入力フレームの
上記垂直方向における高空間周波数及び低空間周波数の
他方を有するものである、上記手段とを具えた入力画像
処理装置。 - 【請求項７】 更に、 上記一方向及び垂直方向における低空間周波数をもつ出
力フレームを、より低いカットオフ周波数でフィルタリ
ングする手段をもつ装置の入力フレームとして供給する
手段を有する請求項６の入力画像処理装置。 - 【請求項８】 上記フィルタリングする手段は、ｎを正
の整数とするとき、上記入力フレームのナイキスト周波
数の２-n倍のカットオフ周波数を使用する請求項６又は
７の入力画像処理装置。 - 【請求項９】 上記フィルタリングする手段はローパス
フィルタを含む請求項６，７又は８のいずれか１項の入
力画像処理装置。 - 【請求項１０】 更に、 出力フレームを選択的に処理及び（又は）フィルタリン
グする手段と、 処理及び（又は）フィルタリングされた出力フレームを
合算することにより、処理及び（又は）フィルタリング
された入力フレームを再構成する手段とを含む請求項６
〜９のいずれか１項の入力画像処理装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9605870A GB2311431B (en) | 1996-03-20 | 1996-03-20 | Method and apparatus for deviding an input image into a plurality of images of different frequency bandwidths |
| GB9605870:6 | 1996-03-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH103542A true JPH103542A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=10790730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9059417A Pending JPH103542A (ja) | 1996-03-20 | 1997-03-13 | 入力画像処理方法及び装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5920652A (ja) |
| JP (1) | JPH103542A (ja) |
| GB (1) | GB2311431B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008228327A (ja) * | 2008-04-08 | 2008-09-25 | Canon Inc | 復号方法及び装置 |
| US7558441B2 (en) | 2002-10-24 | 2009-07-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Resolution conversion upon hierarchical coding and decoding |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6594399B1 (en) * | 1998-05-14 | 2003-07-15 | Sensar, Inc. | Method and apparatus for integrating multiple 1-D filters into a digital image stream interface |
| US6741739B1 (en) * | 2000-05-03 | 2004-05-25 | Itt Manufacturing Enterprises | Method and apparatus for improving signal to noise ratio using wavelet decomposition and frequency thresholding |
| US7099417B2 (en) * | 2001-12-28 | 2006-08-29 | Agilent Technologies, Inc. | Trace video filtering using wavelet de-noising techniques |
| US7522220B2 (en) * | 2005-03-30 | 2009-04-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Dual-channel adaptive 2D noise reduction for video signals |
| JP5813751B2 (ja) | 2010-04-18 | 2015-11-17 | アイマックス ヨーロッパ ソシエテ アノニム | プロジェクタによって投影される画像を生成する方法及び画像投影システム |
| WO2013024430A1 (en) | 2011-08-16 | 2013-02-21 | Imax Corporation | Hybrid image decomposition and projection |
| EP2769265B1 (en) | 2011-10-20 | 2021-06-16 | Imax Corporation | Invisibility or low perceptibility of image alignment in dual projection systems |
| US9503711B2 (en) | 2011-10-20 | 2016-11-22 | Imax Corporation | Reducing angular spread in digital image projection |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63232578A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-28 | Sony Corp | ノイズ低減回路 |
| GB2262854B (en) * | 1991-12-24 | 1995-05-24 | Sony Broadcast & Communication | Image processing apparatus |
| US5343309A (en) * | 1992-08-12 | 1994-08-30 | Xerox Corporation | Image processing system and method employing adaptive filtering to provide improved reconstruction of continuous tone images from halftone images including those without a screen structure |
-
1996
- 1996-03-20 GB GB9605870A patent/GB2311431B/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-03-12 US US08/816,153 patent/US5920652A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-13 JP JP9059417A patent/JPH103542A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7558441B2 (en) | 2002-10-24 | 2009-07-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Resolution conversion upon hierarchical coding and decoding |
| US7933460B2 (en) | 2002-10-24 | 2011-04-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Resolution conversion upon hierarchical coding and decoding |
| US8369636B2 (en) | 2002-10-24 | 2013-02-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Resolution conversion upon hierarchical coding and decoding |
| JP2008228327A (ja) * | 2008-04-08 | 2008-09-25 | Canon Inc | 復号方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5920652A (en) | 1999-07-06 |
| GB2311431A (en) | 1997-09-24 |
| GB2311431B (en) | 2000-02-23 |
| GB9605870D0 (en) | 1996-05-22 |
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