JPH1155504A - ２進画像の補間方法 - Google Patents
２進画像の補間方法Info
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- JPH1155504A JPH1155504A JP4587898A JP4587898A JPH1155504A JP H1155504 A JPH1155504 A JP H1155504A JP 4587898 A JP4587898 A JP 4587898A JP 4587898 A JP4587898 A JP 4587898A JP H1155504 A JPH1155504 A JP H1155504A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２進画像の補間方法を提供する。
【解決手段】 補間画素の周囲にある参照画素の状態値
（コンテクスト）により補間値ＩＮＰ[Ｐ]と臨界値ＴＨ
Ｒcとの間の曖昧性を除去することによって復元された
２進画像におけるブロックキング現象、スムージング現
象を減少できる。
（コンテクスト）により補間値ＩＮＰ[Ｐ]と臨界値ＴＨ
Ｒcとの間の曖昧性を除去することによって復元された
２進画像におけるブロックキング現象、スムージング現
象を減少できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は２進画像の補間方法
に係り、特に補間により生ずる画素値の決定に用いられ
る臨界値を周りの画素の状態値（コンテクスト）に応じ
て決定する改良した補間方法に関する。
に係り、特に補間により生ずる画素値の決定に用いられ
る臨界値を周りの画素の状態値（コンテクスト）に応じ
て決定する改良した補間方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近のＭＰＥＧ−４（Moving Picture E
xpert Group-4）では、形状（shape）情報を処理する機
能が追加された。形状情報とは画像の客体情報であり、
これは２進画像として表現される。この２進画像を符号
化するためＭＰＥＧ−４では文脈基盤の算術符号化器
（Context-based Arithmetic Encoder：ＣＡＥ）を使用
する。損失形状符号化のために２進形状の各マクロブロ
ックでダウンサンプリング方法とアップサンプリング方
法が行われる。形状画像はＭ×Ｍブロックの大きさを有
する形状マクロブロックに分割される。
xpert Group-4）では、形状（shape）情報を処理する機
能が追加された。形状情報とは画像の客体情報であり、
これは２進画像として表現される。この２進画像を符号
化するためＭＰＥＧ−４では文脈基盤の算術符号化器
（Context-based Arithmetic Encoder：ＣＡＥ）を使用
する。損失形状符号化のために２進形状の各マクロブロ
ックでダウンサンプリング方法とアップサンプリング方
法が行われる。形状画像はＭ×Ｍブロックの大きさを有
する形状マクロブロックに分割される。
【０００３】ダウンサンプリングとは２進画像を与えら
れた変換率（Conversion ratio）により縮小することを
いう。縮小された画像ブロックは変換率と共に伝送され
る。ここで、変換率は元の２進画像と追って復元された
２進画像との間の誤差が所定の範囲内に含まれるよう決
定される。ダウンサンプリングにより生じた縮小画像は
コンテクスト基盤算術符号化器（Context-based Arithm
etic Encoder；以下ＣＡＥという）により符号化され伝
送される。
れた変換率（Conversion ratio）により縮小することを
いう。縮小された画像ブロックは変換率と共に伝送され
る。ここで、変換率は元の２進画像と追って復元された
２進画像との間の誤差が所定の範囲内に含まれるよう決
定される。ダウンサンプリングにより生じた縮小画像は
コンテクスト基盤算術符号化器（Context-based Arithm
etic Encoder；以下ＣＡＥという）により符号化され伝
送される。
【０００４】縮小画像の復元のためにアップサンプリン
グ（up sampling）という方法を使用する。アップサン
プリングとは、補間により縮小画像から元の２進画像ブ
ロックの大きさを有するブロックを復元する過程であ
る。このようなアップサンプリングでは、復元された２
進画像で生じるブロックキング現象（blocking effec
t）、スムージング現象（smoothing effect）などを緩
和する効率的な補間方法が求められる。
グ（up sampling）という方法を使用する。アップサン
プリングとは、補間により縮小画像から元の２進画像ブ
ロックの大きさを有するブロックを復元する過程であ
る。このようなアップサンプリングでは、復元された２
進画像で生じるブロックキング現象（blocking effec
t）、スムージング現象（smoothing effect）などを緩
和する効率的な補間方法が求められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した要求
に応じてなされたものであり、補間により形成される画
素（補間画素）の周りにある画素（参照画素）の状態値
（コンテクスト）を用いて補間することにより、ブロッ
クキング現象、スムージング現象などを緩和する改良し
た補間方法を提供することをその目的とする。
に応じてなされたものであり、補間により形成される画
素（補間画素）の周りにある画素（参照画素）の状態値
（コンテクスト）を用いて補間することにより、ブロッ
クキング現象、スムージング現象などを緩和する改良し
た補間方法を提供することをその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明に係る２進画像の補間方法は、ダウンサンプリン
グにより縮小された２進画像ブロックから元の２進画像
ブロックの大きさを有するブロックを復元する補間方法
において、補間画素の周りにある縮小画像の画素（参照
画素）の状態値（コンテクスト）及びそれぞれのコンテ
クストに対応する臨界値を有する臨界値テーブルを作成
する過程と、補間画素に隣接するかあるいは周りに位置
する縮小画像の画素（注目画素）に基づき補間値を算出
する過程と、補間画素の周りに位置する縮小画像の画素
（参照画素）のコンテクストを算出する過程と、前記算
出されたコンテクストに相応する臨界値を前記臨界値テ
ーブルより獲得する過程と、前記補間値と獲得された臨
界値とを比較し、補間値が獲得された臨界値より大きい
場合は補間画素の画素値を"１"と、その反対の場合は"
０"と決定する過程とを含むことを特徴とする。ここ
で、前記臨界値テーブルの作成過程は、参照画素値の総
和が取れる値を求める過程と、参照画素値の総和が取れ
る値のそれぞれに対し補間値が取れる値を求める過程
と、参照画素値の総和が取れる値に対し可能な臨界値の
候補値を設定する過程と、参照画素値の総和が取れる値
に相応するコンテクストのそれぞれに対し設定された臨
界値の候補値のうち臨界値を選択して臨界値テーブルを
作成する過程とを含むのが望ましい。
本発明に係る２進画像の補間方法は、ダウンサンプリン
グにより縮小された２進画像ブロックから元の２進画像
ブロックの大きさを有するブロックを復元する補間方法
において、補間画素の周りにある縮小画像の画素（参照
画素）の状態値（コンテクスト）及びそれぞれのコンテ
クストに対応する臨界値を有する臨界値テーブルを作成
する過程と、補間画素に隣接するかあるいは周りに位置
する縮小画像の画素（注目画素）に基づき補間値を算出
する過程と、補間画素の周りに位置する縮小画像の画素
（参照画素）のコンテクストを算出する過程と、前記算
出されたコンテクストに相応する臨界値を前記臨界値テ
ーブルより獲得する過程と、前記補間値と獲得された臨
界値とを比較し、補間値が獲得された臨界値より大きい
場合は補間画素の画素値を"１"と、その反対の場合は"
０"と決定する過程とを含むことを特徴とする。ここ
で、前記臨界値テーブルの作成過程は、参照画素値の総
和が取れる値を求める過程と、参照画素値の総和が取れ
る値のそれぞれに対し補間値が取れる値を求める過程
と、参照画素値の総和が取れる値に対し可能な臨界値の
候補値を設定する過程と、参照画素値の総和が取れる値
に相応するコンテクストのそれぞれに対し設定された臨
界値の候補値のうち臨界値を選択して臨界値テーブルを
作成する過程とを含むのが望ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明を詳細に説明する。図１はＭＰＥＧ−４において、客
体情報を有する２進画像の符号 化及び復号化方法を示
すものである。図１に示した方法はダウンサンプリング
過程１００、符号化過程１０２、逆符号化過程１０４、
それからアップサンプリング過程１０６を含む。
明を詳細に説明する。図１はＭＰＥＧ−４において、客
体情報を有する２進画像の符号 化及び復号化方法を示
すものである。図１に示した方法はダウンサンプリング
過程１００、符号化過程１０２、逆符号化過程１０４、
それからアップサンプリング過程１０６を含む。
【０００８】ダウンサンプリング過程１００でＭ×Ｎの
２進画像が（Ｍ×ＣＲ）×（Ｎ×ＣＲ）の縮小画像に変
換される。ここで、ＣＲは元の２進画像とダウンサンプ
リングにより生じた縮小画像とのサイズ比を表す変換率
である。符号化過程１０２は縮小画像を符号化する。２
進画像の符号化のためにＭＰＥＧ−４ではＣＡＥが使わ
れる。ＣＡＥは処理方法が単純で、しかも符号化効率が
わりに高いのでＭＰＥＧ−４の検証モデル（Verificati
on Model）として採択された。符号化過程１０２を通じ
て符号化された縮小画像は伝送路を通じて伝送される。
逆符号化過程１０４は符号化された縮小画像より縮小画
像を復元する。アップサンプリング過程１０６は縮小画
像ブロックに対して補間処理を行い、元の２進画像ブロ
ックの大きさを有するブロックを復元する。
２進画像が（Ｍ×ＣＲ）×（Ｎ×ＣＲ）の縮小画像に変
換される。ここで、ＣＲは元の２進画像とダウンサンプ
リングにより生じた縮小画像とのサイズ比を表す変換率
である。符号化過程１０２は縮小画像を符号化する。２
進画像の符号化のためにＭＰＥＧ−４ではＣＡＥが使わ
れる。ＣＡＥは処理方法が単純で、しかも符号化効率が
わりに高いのでＭＰＥＧ−４の検証モデル（Verificati
on Model）として採択された。符号化過程１０２を通じ
て符号化された縮小画像は伝送路を通じて伝送される。
逆符号化過程１０４は符号化された縮小画像より縮小画
像を復元する。アップサンプリング過程１０６は縮小画
像ブロックに対して補間処理を行い、元の２進画像ブロ
ックの大きさを有するブロックを復元する。
【０００９】図２は図１に示したダウンサンプリング過
程をさらに詳細に説明するためのものである。２進画像
のマクロブロックが図２に示されており、ここで、"○"
で表示した円は２進画素に相応する。図２の円内に示し
たように、マクロブロック内の"○"で表示した画素は"
×"で表示した画素に変換する。ここで、マクロブロッ
クの大きさは変換率に応じて決められる。ＭＰＥＧ−４
において変換率は１、１/２、１/４などに決定される。
このような変換を２進画像の全てのマクロブロックに対
して行うことにより、変換率ほど縮小された画像（縮小
画像）が得られる。図２はマクロブロックの"○"で表示
した４個の画素が画素２０１に縮小された場合、即ち、
変換率が１/２の場合を示している。ダウンサンプリン
グにおいて４個の画素（"０"で表示した）のうち半分以
上の画素が"１"であれば変換された画素（"×"で表示し
た）の画素値は"１"となる。ここで、"１"の値を有する
画素は客体を含むピクチュア（picture）を示し、"０"
の値を有する画素は客体の外部にあるピクチュアを示
す。"１"の画素と"０"の画素を両方とも有するマクロブ
ロックは客体情報の境界ブロックを示す。
程をさらに詳細に説明するためのものである。２進画像
のマクロブロックが図２に示されており、ここで、"○"
で表示した円は２進画素に相応する。図２の円内に示し
たように、マクロブロック内の"○"で表示した画素は"
×"で表示した画素に変換する。ここで、マクロブロッ
クの大きさは変換率に応じて決められる。ＭＰＥＧ−４
において変換率は１、１/２、１/４などに決定される。
このような変換を２進画像の全てのマクロブロックに対
して行うことにより、変換率ほど縮小された画像（縮小
画像）が得られる。図２はマクロブロックの"○"で表示
した４個の画素が画素２０１に縮小された場合、即ち、
変換率が１/２の場合を示している。ダウンサンプリン
グにおいて４個の画素（"０"で表示した）のうち半分以
上の画素が"１"であれば変換された画素（"×"で表示し
た）の画素値は"１"となる。ここで、"１"の値を有する
画素は客体を含むピクチュア（picture）を示し、"０"
の値を有する画素は客体の外部にあるピクチュアを示
す。"１"の画素と"０"の画素を両方とも有するマクロブ
ロックは客体情報の境界ブロックを示す。
【００１０】図３は図１に示したアップサンプリング過
程をさらに詳細に説明するためのものである。アップサ
ンプリング過程で縮小画像ブロックに含まれた画素を用
いた補間処理により元の２進ブロックの大きさを有する
マクロブロックが復元される。図３において"×"で表示
した画素は復元された形状ブロックの画素を示し、"○"
で表示した画素は縮小された形状ブロックの画素を示
す。基本的に、復元された形状ブロック３００の画
素（"×"で表示した）は円３０３内に示したように、縮
小形状マクロブロックの隣る画素（"０"で表示した）よ
り獲得される。形状ブロック３００の境界線上にある画
素は隣接するマクロブロックの画素及びボーダー（bord
er）内の画素より獲得される。例えば、上側のボーダー
３０１と左側のボーダー３０２の画素はそれぞれ上側の
マクロブロックと左側のマクロブロックに属するダウン
サンプリングされた画素として参照される。マクロブロ
ック３００の下側の境界と右側の境界の画素はブロック
３００外部の隣接する画素を参照し、ブロック外部の画
素は図３に示したようなブロック内部の最外側の画素を
拡張することにより獲得される。
程をさらに詳細に説明するためのものである。アップサ
ンプリング過程で縮小画像ブロックに含まれた画素を用
いた補間処理により元の２進ブロックの大きさを有する
マクロブロックが復元される。図３において"×"で表示
した画素は復元された形状ブロックの画素を示し、"○"
で表示した画素は縮小された形状ブロックの画素を示
す。基本的に、復元された形状ブロック３００の画
素（"×"で表示した）は円３０３内に示したように、縮
小形状マクロブロックの隣る画素（"０"で表示した）よ
り獲得される。形状ブロック３００の境界線上にある画
素は隣接するマクロブロックの画素及びボーダー（bord
er）内の画素より獲得される。例えば、上側のボーダー
３０１と左側のボーダー３０２の画素はそれぞれ上側の
マクロブロックと左側のマクロブロックに属するダウン
サンプリングされた画素として参照される。マクロブロ
ック３００の下側の境界と右側の境界の画素はブロック
３００外部の隣接する画素を参照し、ブロック外部の画
素は図３に示したようなブロック内部の最外側の画素を
拡張することにより獲得される。
【００１１】図４に基づき従来の補間方法を詳細に説明
する。図４においてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、
Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌで示した画素は補間に関与する画素（注
目画素）であり、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は補間により
生じた画素（補間画素）である。ここで、注目画素Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌは補間画
素Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を取り囲んでいる画素であ
る。さらに、注目画素は縮小画像に属する画素であり、
補間画素は復元された２進画像に属する画素である。
する。図４においてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、
Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌで示した画素は補間に関与する画素（注
目画素）であり、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は補間により
生じた画素（補間画素）である。ここで、注目画素Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌは補間画
素Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を取り囲んでいる画素であ
る。さらに、注目画素は縮小画像に属する画素であり、
補間画素は復元された２進画像に属する画素である。
【００１２】まず、補間値ＩＮＰ[Ｐ]を算出する。 ＩＮＰ[Ｐ１]=ｒ*Ａ+ｓ*（Ｂ+Ｃ+Ｄ）+ｔ*（Ｅ+Ｆ+Ｇ+Ｈ+Ｉ+Ｊ+Ｋ+Ｌ） ＩＮＰ[Ｐ２]=ｒ*Ｂ+ｓ*（Ａ+Ｃ+Ｄ）+ｔ*（Ｅ+Ｆ+Ｇ+Ｈ+Ｉ+Ｊ+Ｋ+Ｌ） ＩＮＰ[Ｐ３]=ｒ*Ｃ+ｓ*（Ａ+Ｂ+Ｄ）+ｔ*（Ｅ+Ｆ+Ｇ+Ｈ+Ｉ+Ｊ+Ｋ+Ｌ） ＩＮＰ[Ｐ４]=ｒ*Ｄ+ｓ*（Ａ+Ｂ+Ｃ）+ｔ*（Ｅ+Ｆ+Ｇ+Ｈ+Ｉ+Ｊ+Ｋ+Ｌ） ここで、それぞれ補間画素からの距離に応じる加重値と
してｒは最も近くに隣る注目画素の加重値、その次に近
くに隣る注目画素の加重値、それから周りに位置する注
目画素の加重値であり、ｒ＞ｓ＞ｔの関係を満足する。
してｒは最も近くに隣る注目画素の加重値、その次に近
くに隣る注目画素の加重値、それから周りに位置する注
目画素の加重値であり、ｒ＞ｓ＞ｔの関係を満足する。
【００１３】次は、算出された補間値ＩＮＰ[Ｐ]と臨界
値ＴＨＲとを比較する。ここで、臨界値は最大の補間値
の１/２となる値である。例えば、ｒ、ｓ、及びｔの値
がそれぞれ４、２、及び１であれば、臨界値ＴＨＲは８
となる。補間値ＩＮＰ[Ｐ]が臨界値ＴＨＲより大きいな
らば補間画素の画素値は"１"となり、そうでない場合
は"０"となる。ここで、適用された臨界値ＴＨＲは一つ
であるが、補間値ＩＮＰは複数になることもあり得るた
め、補間値ＩＮＰ[Ｐ]と臨界値ＴＨＲとが相互近接した
場合は適用された画素値が正確かどうかが不明になる曖
昧性が存在する。これにより、復元された２進画像にお
けるブロックキング現象あるいはスムージング現象が深
刻化する問題点がある。ブロックキングあるいはスムー
ジング現象を改良するために補間値ＩＮＰ[Ｐ]と比較さ
れる臨界値を補間画素の周りの画素（参照画素）の状態
値（コンテクスト）により適応的に決定することによっ
て補間画素の画素値の決定時の曖昧性を緩和する。
値ＴＨＲとを比較する。ここで、臨界値は最大の補間値
の１/２となる値である。例えば、ｒ、ｓ、及びｔの値
がそれぞれ４、２、及び１であれば、臨界値ＴＨＲは８
となる。補間値ＩＮＰ[Ｐ]が臨界値ＴＨＲより大きいな
らば補間画素の画素値は"１"となり、そうでない場合
は"０"となる。ここで、適用された臨界値ＴＨＲは一つ
であるが、補間値ＩＮＰは複数になることもあり得るた
め、補間値ＩＮＰ[Ｐ]と臨界値ＴＨＲとが相互近接した
場合は適用された画素値が正確かどうかが不明になる曖
昧性が存在する。これにより、復元された２進画像にお
けるブロックキング現象あるいはスムージング現象が深
刻化する問題点がある。ブロックキングあるいはスムー
ジング現象を改良するために補間値ＩＮＰ[Ｐ]と比較さ
れる臨界値を補間画素の周りの画素（参照画素）の状態
値（コンテクスト）により適応的に決定することによっ
て補間画素の画素値の決定時の曖昧性を緩和する。
【００１４】本発明の一実施形態に係る改良した補間方
法を図５乃至図８に基づき説明する。図５乃至図８にお
いて"０"で表示したものＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、
Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌは縮小画像に属する注目画素であ
り、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌは参照画素であ
り、また"×"で表示したものＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は
復元された２進画像の画素（補間画素）である。
法を図５乃至図８に基づき説明する。図５乃至図８にお
いて"０"で表示したものＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、
Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌは縮小画像に属する注目画素であ
り、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌは参照画素であ
り、また"×"で表示したものＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は
復元された２進画像の画素（補間画素）である。
【００１５】まず、補間値ＩＮＰ[Ｐ]を算出する。 ＩＭＰ[Ｐ１]=ｒ*Ａ+ｓ*（Ｂ+Ｃ+Ｄ）+ｔ*（Ｅ+Ｆ+Ｇ+Ｈ+Ｉ+Ｊ+Ｋ+Ｌ） ＩＭＰ[Ｐ２]=ｒ*Ｂ+ｓ*（Ａ+Ｃ+Ｄ）+ｔ*（Ｅ+Ｆ+Ｇ+Ｈ+Ｉ+Ｊ+Ｋ+Ｌ） ＩＭＰ[Ｐ３]=ｒ*Ｃ+ｓ*（Ａ+Ｂ+Ｄ）+ｔ*（Ｅ+Ｆ+Ｇ+Ｈ+Ｉ+Ｊ+Ｋ+Ｌ） ＩＭＰ[Ｐ４]=ｒ*Ｄ+ｓ*（Ａ+Ｂ+Ｃ）+ｔ*（Ｅ+Ｆ+Ｇ+Ｈ+Ｉ+Ｊ+Ｋ+Ｌ） ここで、ｒ、ｓ、ｔはそれぞれ補間画素からの距離に応
じる加重値であり、それぞれ最も近くに隣る注目画素の
加重値、その次に近くに隣る注目画素の加重値、それか
ら最も遠くに位置する注目画素の加重値であり、さらに
ｒ＞ｓ＞ｔの関係を満足する。ｒ、ｓ、及びｔの値は例
えばそれぞれ４、２、及び１である。
じる加重値であり、それぞれ最も近くに隣る注目画素の
加重値、その次に近くに隣る注目画素の加重値、それか
ら最も遠くに位置する注目画素の加重値であり、さらに
ｒ＞ｓ＞ｔの関係を満足する。ｒ、ｓ、及びｔの値は例
えばそれぞれ４、２、及び１である。
【００１６】次に、参照画素の状態値（コンテクスト）
を算出する。コンテクストは次の＜数２＞により算出さ
れる。
を算出する。コンテクストは次の＜数２＞により算出さ
れる。
【数２】 ここで、Ｐは補間画素の位置、Ｏは参照画素をそれぞれ
示し、ｋは参照画素が参照される順番あるいは加重値を
示すインデックスである。ここで、インデックスｋは補
間画素と隣接する注目画素との相対的な位置に応じて変
わる。図５乃至図８に示したのはそれぞれＰ１乃至Ｐ４
を補間する時の参照画素のインデックスである。
示し、ｋは参照画素が参照される順番あるいは加重値を
示すインデックスである。ここで、インデックスｋは補
間画素と隣接する注目画素との相対的な位置に応じて変
わる。図５乃至図８に示したのはそれぞれＰ１乃至Ｐ４
を補間する時の参照画素のインデックスである。
【００１７】次いで、算出されたコンテクストの値に応
ずる臨界値ＴＨＲｃを図９に示した臨界値表に基づき決
定する。図９に示した臨界値テーブルは縮小画像と復元
された２進画像との比較により復元誤差が少なくなるよ
う実験的に決定されものである。図９に示した臨界値テ
ーブルにおいて最左側の列はコンテクストの値を順番に
１６個ずつ組んで配列したものであり、各行は各コンテ
クストの値に相当する臨界値を並べたものである。コン
テクストを得るための参照画素の個数が８であるためこ
れらの可能な組合は総２５６個である。
ずる臨界値ＴＨＲｃを図９に示した臨界値表に基づき決
定する。図９に示した臨界値テーブルは縮小画像と復元
された２進画像との比較により復元誤差が少なくなるよ
う実験的に決定されものである。図９に示した臨界値テ
ーブルにおいて最左側の列はコンテクストの値を順番に
１６個ずつ組んで配列したものであり、各行は各コンテ
クストの値に相当する臨界値を並べたものである。コン
テクストを得るための参照画素の個数が８であるためこ
れらの可能な組合は総２５６個である。
【００１８】図５でコンテクストの値が０の場合は参照
画素"Ｆ Ｅ Ｌ Ｋ Ｊ Ｉ Ｈ Ｇ"の値が"０００００００
０"の場合であり、コンテクストの値が１の場合は"１０
００００００"の場合であり、コンテクストの値が２の
場合は"０１００００００"の場合であり、コンテクスト
値が２５５の場合は"１１１１１１１１"の場合である。
画素"Ｆ Ｅ Ｌ Ｋ Ｊ Ｉ Ｈ Ｇ"の値が"０００００００
０"の場合であり、コンテクストの値が１の場合は"１０
００００００"の場合であり、コンテクストの値が２の
場合は"０１００００００"の場合であり、コンテクスト
値が２５５の場合は"１１１１１１１１"の場合である。
【００１９】図９の臨界値テーブルに示したように、コ
ンテクストの値が０の場合の臨界値は４００における５
であり、コンテクストの値が１の場合の臨界値は４０２
における６であり、コンテクストの値が２の場合の臨界
値は４０４における６であり、コンテクストの値が２５
５の場合の臨界値は４０６における１４である。補間値
ＩＮＰ[Ｐ]とコンテクストに応ずる臨界値ＴＨＲcとを
比較して補間画素の画素値を決定する。補間値ＩＮＰ
[Ｐ]がもしコンテクストに応ずる臨界値ＴＨＲcより大
きいならば補間画素の画素値は"１"になり、小さいなら
ば"０"になる。
ンテクストの値が０の場合の臨界値は４００における５
であり、コンテクストの値が１の場合の臨界値は４０２
における６であり、コンテクストの値が２の場合の臨界
値は４０４における６であり、コンテクストの値が２５
５の場合の臨界値は４０６における１４である。補間値
ＩＮＰ[Ｐ]とコンテクストに応ずる臨界値ＴＨＲcとを
比較して補間画素の画素値を決定する。補間値ＩＮＰ
[Ｐ]がもしコンテクストに応ずる臨界値ＴＨＲcより大
きいならば補間画素の画素値は"１"になり、小さいなら
ば"０"になる。
【００２０】本発明において用いられる臨界値テーブル
は参照画素値に鑑みて効率的に決定できる。参照画素値
に鑑みて臨界値テーブルを作成する過程を図５乃至図１
３に基づき説明すれば次の通りである。 １）参照画素値の総和が取れる値を求める。 ここで、参照画素値の総和とはコンテクストを算出する
に寄与する参照画素の画素値を全部加えたものである。
例えば、図５においてＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ
で表記された参照画素の画素値を全部和したものをい
う。図５に示した場合において、参照画素の個数は総８
つなので参照画素値の総和が取れる値は０、１、２、
３、４、５、６、７、８の９個のうち何れか１個であ
る。
は参照画素値に鑑みて効率的に決定できる。参照画素値
に鑑みて臨界値テーブルを作成する過程を図５乃至図１
３に基づき説明すれば次の通りである。 １）参照画素値の総和が取れる値を求める。 ここで、参照画素値の総和とはコンテクストを算出する
に寄与する参照画素の画素値を全部加えたものである。
例えば、図５においてＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ
で表記された参照画素の画素値を全部和したものをい
う。図５に示した場合において、参照画素の個数は総８
つなので参照画素値の総和が取れる値は０、１、２、
３、４、５、６、７、８の９個のうち何れか１個であ
る。
【００２１】２）参照画素値の総和が取れる値のそれぞ
れに対して補間値が取れる値を求める。 図１０は参照画素値の総和と補間値が取れる値との関係
を示すためのものである。図１０に示したテーブルにお
いて、最左側の列は参照画素値の総和を大きさの順に配
列したものであり、各行は得られた参照画素値の総和に
対し補間値が取れる値を並べたものである。ここで、加
重値ｒ、ｓ、ｔはそれぞれ４、２、１を適用した。例え
ば、参照画素値の総和が０の時、つまり、参照画素の画
素値が全て０の時、補間値は０、２、４、６、８、１０
のうち何れか一つである。補間値が０の場合は隣接する
注目画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが全て"０"の場合に相当し、１
０の場合は隣接する注目画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが全て"１"
の場合に相当する。同じく参照画素値の総和が８の時、
つまり、参照画素の画素値が全て１の時、補間値は８、
１０、１２、１４、１６、１８のうち何れか一つであ
る。
れに対して補間値が取れる値を求める。 図１０は参照画素値の総和と補間値が取れる値との関係
を示すためのものである。図１０に示したテーブルにお
いて、最左側の列は参照画素値の総和を大きさの順に配
列したものであり、各行は得られた参照画素値の総和に
対し補間値が取れる値を並べたものである。ここで、加
重値ｒ、ｓ、ｔはそれぞれ４、２、１を適用した。例え
ば、参照画素値の総和が０の時、つまり、参照画素の画
素値が全て０の時、補間値は０、２、４、６、８、１０
のうち何れか一つである。補間値が０の場合は隣接する
注目画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが全て"０"の場合に相当し、１
０の場合は隣接する注目画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが全て"１"
の場合に相当する。同じく参照画素値の総和が８の時、
つまり、参照画素の画素値が全て１の時、補間値は８、
１０、１２、１４、１６、１８のうち何れか一つであ
る。
【００２２】３）補間値が取れる値に対応する可能な臨
界値の候補値を設定する。 図１１は補間値が取れる値に対応する臨界値の候補値を
設定した例を示すものである。図１１において、可能な
臨界値の候補値は臨界値が取れる値を大きさ順に並べた
時隣接する二値との中間値に設定されたものである。 ４）参照画素値の総和が取れる値に相応するコンテクス
ト値のそれぞれに対して設定された臨界値の候補値の中
で臨界値を選択する。ここで、臨界値は設定された臨界
値の候補値のうち中間値になることもありうる。 ５）コンテクストと前記選定された臨界値をマッチング
してテーブルを作成する。ここで、それぞれのコンテク
ストはそれに相応する参照画素値の総和に対して選択さ
れた臨界値にマッチングされる。
界値の候補値を設定する。 図１１は補間値が取れる値に対応する臨界値の候補値を
設定した例を示すものである。図１１において、可能な
臨界値の候補値は臨界値が取れる値を大きさ順に並べた
時隣接する二値との中間値に設定されたものである。 ４）参照画素値の総和が取れる値に相応するコンテクス
ト値のそれぞれに対して設定された臨界値の候補値の中
で臨界値を選択する。ここで、臨界値は設定された臨界
値の候補値のうち中間値になることもありうる。 ５）コンテクストと前記選定された臨界値をマッチング
してテーブルを作成する。ここで、それぞれのコンテク
ストはそれに相応する参照画素値の総和に対して選択さ
れた臨界値にマッチングされる。
【００２３】図１２は図１１に示した臨界値の候補値の
うち中間値を取ってコンテクストの可能な組合に対し適
用したものを示している。図１２の臨界値テーブルに示
したように、コンテクストの値が０の場合の臨界値は６
００における５であり、コンテクストの値が１の場合の
臨界値は６０２における６であり、コンテクストの値が
２の場合の臨界値は６０４における６であり、コンテク
ストの値が２５５の場合の臨界値は６０６における１３
である。
うち中間値を取ってコンテクストの可能な組合に対し適
用したものを示している。図１２の臨界値テーブルに示
したように、コンテクストの値が０の場合の臨界値は６
００における５であり、コンテクストの値が１の場合の
臨界値は６０２における６であり、コンテクストの値が
２の場合の臨界値は６０４における６であり、コンテク
ストの値が２５５の場合の臨界値は６０６における１３
である。
【００２４】コンテクストの値が０であれば図１０で参
照画素値の総和が"０"の場合であり、この場合存在しう
る臨界値の候補値は図１１で−１、１、３、５、７、
９、１１のうち何れか一つであり、これらの中で中間値
を取れれば臨界値は５となる。コンテクストの値が１で
あれば図１０で参照画素値の総和が"１"の場合であり、
この場合存在しうる臨界値の候補値は図１１で０、２、
４、６、８、１０、１２のうち何れか一つであり、これ
らの中で中間値を取れれば臨界値は６となる。コンテク
ストの値が２であれば図１０で参照画素値の総和が"２"
の場合であり、この場合存在しうる臨界値の候補値は図
１１で１、４、５、７、９、１１、１３のうち何れか一
つであり、これらの中で中間値を取れれば臨界値は７と
なる。コンテクストの値が２５５であれば図１０で参照
画素値の総和が"８"の場合であり、この場合存在しうる
臨界値の候補値は図１１で７、９、１１、１３、１５、
１７、１９のうち何れか一つであり、これらの中で中間
値を取れれば臨界値は１３となる。
照画素値の総和が"０"の場合であり、この場合存在しう
る臨界値の候補値は図１１で−１、１、３、５、７、
９、１１のうち何れか一つであり、これらの中で中間値
を取れれば臨界値は５となる。コンテクストの値が１で
あれば図１０で参照画素値の総和が"１"の場合であり、
この場合存在しうる臨界値の候補値は図１１で０、２、
４、６、８、１０、１２のうち何れか一つであり、これ
らの中で中間値を取れれば臨界値は６となる。コンテク
ストの値が２であれば図１０で参照画素値の総和が"２"
の場合であり、この場合存在しうる臨界値の候補値は図
１１で１、４、５、７、９、１１、１３のうち何れか一
つであり、これらの中で中間値を取れれば臨界値は７と
なる。コンテクストの値が２５５であれば図１０で参照
画素値の総和が"８"の場合であり、この場合存在しうる
臨界値の候補値は図１１で７、９、１１、１３、１５、
１７、１９のうち何れか一つであり、これらの中で中間
値を取れれば臨界値は１３となる。
【００２５】また、図１２に示した臨界値に±２の可変
範囲をおき、実際の２進画像に適用して誤差が最小値を
取って作成したものが図１３に示した臨界値テーブルで
ある。本発明によれば補間画素の周囲にある注目画素の
状態値（コンテクスト）により補間値と臨界値との間の
曖昧性をなくす。これにより、復元された２進画像にお
けるブロックキング現象、スムージング現象が縮まる。
範囲をおき、実際の２進画像に適用して誤差が最小値を
取って作成したものが図１３に示した臨界値テーブルで
ある。本発明によれば補間画素の周囲にある注目画素の
状態値（コンテクスト）により補間値と臨界値との間の
曖昧性をなくす。これにより、復元された２進画像にお
けるブロックキング現象、スムージング現象が縮まる。
【００２６】図１４乃至図１６は本発明に係る効果を示
すためのものである。図１４は子供たちが遊んでいる様
子を示した元の２進画像であり、図１５は従来の双線形
補間による補間結果を示したものであり、図１６は本発
明で提案した方法による補間結果を示したものである。
図１５と図１６の比較結果で示したように、本発明の補
間方法により復元された画像は従来の双線形補間により
復元された画像に比べてブロックキング現象及びスムー
ジング現象がに大いに減ったことが分かる。
すためのものである。図１４は子供たちが遊んでいる様
子を示した元の２進画像であり、図１５は従来の双線形
補間による補間結果を示したものであり、図１６は本発
明で提案した方法による補間結果を示したものである。
図１５と図１６の比較結果で示したように、本発明の補
間方法により復元された画像は従来の双線形補間により
復元された画像に比べてブロックキング現象及びスムー
ジング現象がに大いに減ったことが分かる。
【００２７】
【発明の効果】本発明の補間方法によれば、補間画素周
囲の注目画素の状態値（コンテクスト）により補間値と
臨界値との間の曖昧性を取り除くことによって復元され
た２進画像におけるブロックキング現象、スムージング
現象が縮まる。また、本発明の補間方法によればコンテ
クストの組合にともなう臨界値をあらかじめ得られた臨
界値テーブルより迅速に得ることができるため補間速度
を改良できる。
囲の注目画素の状態値（コンテクスト）により補間値と
臨界値との間の曖昧性を取り除くことによって復元され
た２進画像におけるブロックキング現象、スムージング
現象が縮まる。また、本発明の補間方法によればコンテ
クストの組合にともなう臨界値をあらかじめ得られた臨
界値テーブルより迅速に得ることができるため補間速度
を改良できる。
【図１】 ＭＰＥＧ−４の２進画像符号化及び復号化の
方法を示したものである。
方法を示したものである。
【図２】 前記図１に示したダウンサンプリング過程が
行われた形状マクロブロックを示したものである。
行われた形状マクロブロックを示したものである。
【図３】 前記図１に示したアップサンプリング過程が
行われた形状マクロブロックを示したものである。
行われた形状マクロブロックを示したものである。
【図４】 従来の補間方法を説明するためのものであ
る。
る。
【図５】 本発明に係る補間方法を説明するためのもの
である。
である。
【図６】 本発明に係る補間方法を説明するためのもの
である。
である。
【図７】 本発明に係る補間方法を説明するためのもの
である。
である。
【図８】 本発明に係る補間方法を説明するためのもの
である。
である。
【図９】 臨界値テーブルの例を示したものである。
【図１０】 参照画素値の総和と補間値が取れる値との
関係を示すためのものである。
関係を示すためのものである。
【図１１】 参照画素値の総和が取れる値に相応する可
能な臨界値の候補値の例を示すものである。
能な臨界値の候補値の例を示すものである。
【図１２】 前記図１１に示した臨界値の候補値をコン
テクストの可能な組合に対し適用したものを示すもので
ある。
テクストの可能な組合に対し適用したものを示すもので
ある。
【図１３】 前記図１２の臨界値の限られた範囲に鑑み
て作成されたコンテクストの可能な組合に対する臨界値
テーブルを示すものである。
て作成されたコンテクストの可能な組合に対する臨界値
テーブルを示すものである。
【図１４】 元の２進画像を示す図である。
【図１５】 前記図１４の２進画像に対する、従来の技
術の補間効果を示す図である。
術の補間効果を示す図である。
【図１６】 前記図１４の２進画像に対する、本発明に
係る補間効果を示す図である。
係る補間効果を示す図である。
１００ ダウンサンプリング過程 １０２ 符号化過程 １０４ 逆符号化過程 １０６ アップサンプリング過程 ＣＲ 変換率 ２０１ 画素 ３００ ブロック ３０１ 上限のボーダー ３０２ 下限のボーダー Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ 画
素 Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ 補間画素 ＩＮＰ[Ｐ] 補間値 ＴＨＲ，ＴＨＲc 臨界値 ｒ，ｓ，ｔ 加重値 Ｐ 補間画素の位置 Ｏ 参照画素 ｋ 参照画素のインデックス
素 Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ 補間画素 ＩＮＰ[Ｐ] 補間値 ＴＨＲ，ＴＨＲc 臨界値 ｒ，ｓ，ｔ 加重値 Ｐ 補間画素の位置 Ｏ 参照画素 ｋ 参照画素のインデックス
Claims (8)
- 【請求項１】 ダウンサンプリングにより縮小された２
進画像ブロックより元の２進画像ブロックの大きさを有
するブロックを復元する補間方法において、 補間画素の周りに位置する縮小画像の画素（参照画素）
の状態値（コンテクスト）及びそれぞれのコンテクスト
ＣPに対応する臨界値を有する臨界値テーブルを作成す
る過程と、 補間画素に隣接するかあるいはその周囲に位置する縮小
画像の画素（注目画素）に基づき補間値を算出する過程
と、 補間画素の周囲に位置する縮小画像の画素（参照画素）
のコンテクストＣPを算出する過程と、 前記算出されたコンテクストに相応する臨界値を前記臨
界値テーブルより獲得する過程と、 前記補間値と獲得された臨界値とを比較し、補間値が獲
得された臨界値より大きいならば補間画素の画素値を"
１"と、その反対の場合は"０"と決定する過程とを含む
２進画像の補間方法。 - 【請求項２】 前記補間値の算出過程は、注目画素のう
ち補間画素Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、及びＰ４の直ぐ隣りに位
置する４個の画素をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとし、これら（Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ）の周りに位置する８個の画素をＥ、Ｆ、
Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌとし、ＩＮＰ[Ｐ]を補間画素Ｐ
の補間値とした場合、 ＩＮＰ[Ｐ１]＝ｒ*Ａ+ｓ*（Ｂ+Ｃ+Ｄ）+ｔ*（Ｅ+Ｆ+Ｇ+Ｈ+Ｉ+Ｊ+Ｋ+Ｌ） ＩＮＰ[Ｐ２]＝ｒ*Ｂ+ｓ*（Ａ+Ｃ+Ｄ）+ｔ*（Ｅ+Ｆ+Ｇ+Ｈ+Ｉ+Ｊ+Ｋ+Ｌ） ＩＮＰ[Ｐ３]＝ｒ*Ｃ+ｓ*（Ａ+Ｂ+Ｄ）+ｔ*（Ｅ+Ｆ+Ｇ+Ｈ+Ｉ+Ｊ+Ｋ+Ｌ） ＩＮＰ[Ｐ４]＝ｒ*Ｄ+ｓ*（Ａ+Ｂ+Ｃ）+ｔ*（Ｅ+Ｆ+Ｇ+Ｈ+Ｉ+Ｊ+Ｋ+Ｌ） （ここで、ｒ、ｓ、ｔは補間画素からの距離に応じる加
重値であって、それぞれ補間画素から最も近くに位置す
る注目画素の加重値、その次に近く位置する３つの注目
画素の加重値、それから周りに位置する８つの注目画素
の加重値であり、ｒ＞ｓ＞ｔの関係を満足する） のような補間方法により補間値を算出することを特徴と
する請求項１に記載の２進画像の補間方法。 - 【請求項３】 前記コンテクストの算出過程におけるコ
ンテクストは、 Ｐは補間画素の位置、Ｏは参照画素、ｋは参照画素のイ
ンデックスを示すとした場合、 【数１】 により求められることを特徴とする請求項１に記載の２
進画像の補間方法。 - 【請求項４】 前記コンテクストの算出過程において、 前記参照画素のインデックスは補間画素と補間画素に隣
る画素との相対的な位置に応じて変わることを特徴とす
る請求項３に記載の２進画像の補間方法。 - 【請求項５】 前記臨界値テーブルの作成過程は、 参照画素値の総和が取れる値を求める過程と、 参照画素値の総和が取れる値のそれぞれに対し補間値が
取れる値を求める過程と、 前記補間値が取れる値に対し可能な臨界値の候補値を設
定する過程と、 参照画素値の総和が取れる値に相応するコンテクストの
それぞれに対し設定された臨界値の候補値のうち臨界値
を選択して臨界値テーブルを作成する過程とを含む請求
項１に記載の２進画像の補間方法。 - 【請求項６】 前記補間値が取れる値に対応する臨界値
の候補値を設定する過程は、補間値が取れる値を順番に
並べた時に隣接する二値の中間値を取って臨界値の候補
値として設定することを特徴とする請求項５に記載の２
進画像の補間方法。 - 【請求項７】 参照画素値の総和が取れる値のそれぞれ
に対し設定された臨界値の候補値のうち臨界値を選択す
る過程は、設定された臨界値の候補値の中間値を取って
前記臨界値として設定することを特徴とする請求項５に
記載の２進画像の補間方法。 - 【請求項８】 決定された臨界値に所定の可変範囲を与
えた上で、実際の２進画像に適用し、誤差の少ないもの
を選択して臨界値テーブルを調整する過程をさらに備え
ることを特徴とする請求項７に記載の２進画像の補間方
法。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR19970032102 | 1997-07-10 | ||
| KR1019970051105A KR100269205B1 (ko) | 1997-07-10 | 1997-10-04 | 가변 임계치를 이용한 이진 영상의 보간 방법 |
| KR199732102 | 1997-10-24 | ||
| KR199751105 | 1997-10-24 | ||
| KR199754869 | 1997-10-24 | ||
| KR1019970054869A KR100252010B1 (ko) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 가변 임계치를 이용한 이진 영상의 보간 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1155504A true JPH1155504A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3669834B2 JP3669834B2 (ja) | 2005-07-13 |
Family
ID=27349570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4587898A Expired - Lifetime JP3669834B2 (ja) | 1997-07-10 | 1998-02-26 | ２進画像の補間方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6002812A (ja) |
| EP (1) | EP0890921B1 (ja) |
| JP (1) | JP3669834B2 (ja) |
| BR (1) | BR9705836A (ja) |
| DE (1) | DE69738480T2 (ja) |
| EG (1) | EG21414A (ja) |
| ID (1) | ID20569A (ja) |
| IL (1) | IL122671A (ja) |
| RU (1) | RU2221275C2 (ja) |
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| KR100374717B1 (ko) * | 1998-03-05 | 2003-03-04 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | 비월주사방식 영상을 위한 색차신호 모양정보 추출방법 및 장치 |
| US6718074B1 (en) | 2000-06-02 | 2004-04-06 | Cognex Corporation | Method and apparatus for inspection for under-resolved features in digital images |
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| JP4864332B2 (ja) * | 2004-07-13 | 2012-02-01 | 株式会社リコー | 解像度変換の補間方法、画像処理装置、画像表示装置、プログラムおよび記録媒体 |
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| US8270031B2 (en) * | 2009-01-08 | 2012-09-18 | Infoprint Solutions Company, Llc | Halftone mechanism |
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| WO2019185983A1 (en) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | Nokia Technologies Oy | A method, an apparatus and a computer program product for encoding and decoding digital volumetric video |
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