JPS63201878A - 画像圧縮方式 - Google Patents

画像圧縮方式

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JPS63201878A
JPS63201878A JP62033253A JP3325387A JPS63201878A JP S63201878 A JPS63201878 A JP S63201878A JP 62033253 A JP62033253 A JP 62033253A JP 3325387 A JP3325387 A JP 3325387A JP S63201878 A JPS63201878 A JP S63201878A
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JP
Japan
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image
images
compression method
generated
viewpoint
Prior art date
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Pending
Application number
JP62033253A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichiro Miyaoka
宮岡 伸一郎
Seiju Funabashi
舩橋 誠寿
Ryoichi Sasaki
良一 佐々木
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/004Predictors, e.g. intraframe, interframe coding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像の符号化方式に係り、特に3次元物体、
あるいは情景を多数の視点から撮影して得られる大量画
像の効率的蓄積・検索に好適な画像圧縮方式に関する。
〔従来の技術〕
従来の技術としては、相関の高い大量画像の圧縮という
意味で、動画像の圧縮技術がある。動画像では、大量の
時系列データを取扱い、隣接フレーム間での冗長性とフ
レーム内(静止画像としての)冗長性を抑圧して、高能
率の符号化を行っていた。この例としては、たとえば特
開昭57−92985号公報に記載の方法がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来の技術では、復号順序が時系的であることから
、一時点過去のフレームからの変化分のみを符号化する
ことにより、フレーム間の冗長性を抑圧していた。すな
わち、一時点過去のフレームで現フレームを予測し、そ
の予測誤差を符号化していた。しかし、この場合、隣接
する視点での画像は類似となり冗長度が高いものの、復
号順序が一定ではないため、動画像における″一時点過
去のフレーム″に相当する画像を固定できず、動画像圧
縮の方式は適用できない。
本発明の目的は、多数の視点から撮影された大量画像を
蓄積、検索するシステムにおいて、任意の視点が与えら
れたとき、この視点からの情景画像をただちに復号可能
な、高能率の画像圧縮方式を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明では隣接視点の画像間
で平均化処理を行う手段と、撮影画像および平均化処理
により生成された画像のセットを本構造データに構築す
る手段と、本構造データの一階層上位の画像で下位の画
像を予測する手段と、この予測誤差を符号化する手段を
設けたことに特徴がある。
〔作用〕
本構造データ上で、撮影画像は最下位レベルのノードに
対応付けられ、その平均化画像はこのしく3) ベルの一階層上のレベルに位置付けられる。隣接する平
均化画像をさらに平均化して得られる画像は、平均化の
回数に応じて定まる。さらに上位のレベルに位置付けら
れる。このような構成において、一階層上位の画像は、
隣接画像間の類似性が高いことから、下位の画像を良く
予測し、その予測誤差のエネルギーは小さな値をとるこ
とになる。
この予測誤差画像を通常の静止画像圧縮方式により符号
化し、前記本構造データの該当ノードに対応付ける。復
号は、指定された視点と本構造データから復号すべき予
測画像のシーケンスを生成することにより容易に行える
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1〜5図により説明する。
第1図は、画像圧縮装置の実施例であり、カメラ20か
ら取込まれた画像はA/D変換器21によりディジタル
化された後、視点(カメラ)の位置33とともに、記憶
装置22に格納される。処理装置23は、入力画像およ
び視点位置から、平均化画像とクワット・ツリー(Qw
ad −Tree)テーブルを生成し、それぞれ記憶装
置25.24に格納する。符号化装置26は、クワッド
・ツリー(Qvad −Tree)テーブルに従い検索
された、平均化画像あるいは撮影画像と予測信号33と
の差分を画像バッファ28に格納の後、符号化する。該
符号化データは、記憶装置32に格納されるとともに、
復号器27で復号され、さらに画像バッファ29の画像
データに加算され予測信号33が得られる。
以下では、第1図の実施例の動作について説明する。第
2図(a)に示すように、3次元物体、情景などのシー
ン6は、格子状に配置された視点1.2,3,4.・・
・から、カメラ5により撮影されるものとする。第2図
(b)に示すように、第2図(、)の視点1,2,3,
4.・・・に対応して撮影画像7,8,9,1.0.・
・・が得られる。これらの撮影画像、視点位置は、たと
えば第4図(a)に示すような形式で記憶袋!22に格
納される。
第4図(a)において、40,41.42の欄は、それ
ぞれ、視点のX座標、ylJ、Qff、撮影画像のアド
レスを指示するポインタである。第4図(a)の例にお
いて、1jJ42のポインタP1は、座標(xt、yt
)を画像43に対応付けている。処理装置23では、隣
接する4枚の画像に平均化処理を施こし、第3図に示す
ようなりワット・ツリー(Qwad −Tree)を生
成する。平均化の計算は以下のように行う。
4 k=1 ここに、f+、+は平均化画像の画素(Lj)の輝度、
 figkは、撮影画像の画素(i、j)の輝度である
。第3図の例においては、撮影画像11゜12.13.
14から平均化画像18が得られ、平均化画像15,1
6,17,18からさらにその平均化画像19が得られ
ている。クワッド・ツリー(Qwad −Tree)の
構造は、たとえば第4図(b)に示すような形式で記憶
装置24に格納される6第4図(b)において、” t
 3’ F Pの意味は第4図(a)と同じであり、欄
45のQが4つの子ノードを指示するポインタとなって
いる。各ノードに対応する画像はポインタPで指示され
、記憶装置25に格納される。符号化器26は、クワッ
ド・ツリー(Qwad −Tree )テーブルに従い
、ルートノード(第3図のノード19)から符号化対象
画像のノードに到るクワッド・ツリー(Qwad−Tr
ee)上のノードのシーケンスを生成する。このシーケ
ンスに従い、記憶装置25から次々と対応する画像が検
索され、以下の処理が施される。
まず、検索された画像とその予測値33との差が計算さ
れ、その予測誤差は画像バッファ28に格納される。予
測誤差は、たとえば次式で計算される。
Q1J=fx  ftJ ここに、QItは予測誤差画像の画素(i、j)の値、
fIJはflJの予測値である。画像バッファ上の予測
誤差画像は、符号化器26により、たとえば特願昭60
−241218号公報の方法を用いて符号化される。符
号化データは、それが前記符号化対象画像である場合の
み、クワッド・ツリー(Qwad −Tree)のノー
ドに対応付けられ、記憶装置32に格納される。なお、
この符号化対象画像に到るまでの前記ノードシーケンス
に対応する画像は、既に符号化器であるので、予測値3
3を生成するためにだけ用いられる。予測値33は、以
下のようにして生成される。前記ノードシーケンスに含
まれるレベルk(ルートノードをレベルOとし、下方向
に増加するようにレベルナンバーを付けるものとする。
)の画像の予測値は、画像バッファ29上にあるレベル
に−2の復号画像と、復号器27で復号されたレベルに
−1の予測誤差画像を加算して得られる。予測結果31
は、レベルに−1の復号画像に他ならないので、画像バ
ッファ29に格納され、レベルに+1の画像の予測値を
生成するときに用いられる。
第5図に、復号装置の実施例を示す。視点入力装置50
から視点の座標が入力され、処理装置51により、該視
点に最も近い代表点(圧縮時入力された視点)が選択さ
れる。処理装置52は、クワッド・ツリー(Qvad−
Tree)テーブルに基づき、ルートノードから、この
代表点に対応するノードに到る。ノードのシーケンスを
生成する。これが復号シーケンスとなる。復号器53は
、該復号シーケンスに従い、記憶装置55の圧縮データ
を検索し復号する。ここで復号された画像は予測誤差画
像であり、画像バッファ56上にある一階層上位の復号
画像と加算されて完全な復号画像が得られる。前記ノー
ドシーケンスの最終ノードに到ると、前記代表点に対応
した所望の復号画像が得られ、これをディスプレイ57
に表示する。
本方式によれば、予測画像として一階層上位の復号画像
を用いているので、あるレベルの予測誤差画像の符号化
歪は該レベルに留り、クワッド・ツリー(Qvad −
Tree)の上位レベルから下位レベルへ符号化の歪が
伝播することはない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、3次元物体、情景を多数視点から撮影
して得られる大量画像を、隣接する視点の画像間の相関
に利用して高能率に符号化できるともに任意の順序で復
号可能となるため、蓄積デ−タ量を減少させ、かつ任意
の視点からの情景画像を高速に検索・表示できるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の圧縮装置の一実施例構成図、第2図は
多視点から撮影画像の概念説明図、第3図はクワッド・
ツリー(0%1ad −Tree)構成の概念説明図、
第4図は、第1図の記憶装置内のテーブル構成例を示す
図、第5図は復号装置の一例の構成図である。 11〜14・・・撮影画像、15〜19・・・平均化画
像、20・・・カメラ、21・・・A/D変換器、22
・・・記憶装置、23・・・処理装置、24・記憶装置
、25・・・記憶装置、26・・・符号化器、27・・
・復号器、28、・・画像バッファ、29・・・画像バ
ッファ、30・・・減算器、31・・・加算器、32・
・・記憶装置、33・・・予測信号、40・・・テーブ
ルのX座標欄、41・・・同y座標欄、42・・・同画
像ポインタ、43・・・画像データ、45 ・・・クワ
ッド・ツリー(Qwad −Tree)ポインタ、50
・・・視点入力装置、51・・・処理装置、52・・・
処理装置、53・・・復号器、54・・・記憶装置、5
5・・・記憶装置、56・・・画像バッファ、57・・
・ディスプレイ、58・・・加算器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、3次元物体あるいは情景を、複数視点から撮影して
    得られる複数画像データを蓄積・検索するシステムにお
    いて、隣接する視点の画像からその平均画像を生成し、
    該平均画像と前記隣接視点の画像との差分を符号化する
    ことを特徴とする画像圧縮方式。 2、請求範囲第1項記載の方式において、生成された平
    均化画像の間でさらに平均化処理を行う手続きを繰返し
    て、階層的に画像データを生成し、撮影画像あるいは生
    成画像と、その1階層上位にある生成画像との差分を符
    号化することを特徴とする画像圧縮方式。 3、請求範囲第2項記載の方式において、撮影画像およ
    び生成画像を、本構造データに構成することを特徴とす
    る画像圧縮方式。
JP62033253A 1987-02-18 1987-02-18 画像圧縮方式 Pending JPS63201878A (ja)

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