JP2006313415A - Image processing apparatus - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、画像処理装置に関し、特には画像信号の解像度変換処理に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly to a resolution conversion process for an image signal.
近年デジタルカメラが急速に普及し、多くのユーザに利用されている。デジタルカメラは、撮影した画像をJPEG(Joint Photographic Experts Group)と呼ばれる圧縮符号化方式により符号化し、デジタルデータとしてHDDやメモリーカードなどのメディアに保存する。ユーザはこの画像をPCなどで閲覧し、またプリンタで印刷するなどして利用している。 In recent years, digital cameras have rapidly spread and are used by many users. A digital camera encodes a photographed image by a compression encoding method called JPEG (Joint Photographic Experts Group), and stores it as digital data in a medium such as an HDD or a memory card. The user browses this image with a PC or the like and uses it by printing it with a printer.
デジタルカメラで撮像したJPEG画像をテレビ画面で閲覧したいという要求もある。デジタル符号化画像を閲覧するためにはデコーダが必要であるが、テレビ内にこのデコーダを用意しておけば、テレビ内のHDD等に蓄積しておいたデジタル画像、またはメモリーカードをテレビの差込口に挿入することなどで、デジタル画像をいつでもテレビで閲覧することが可能となる。 There is also a demand for browsing JPEG images taken with a digital camera on a television screen. In order to view digitally encoded images, a decoder is required. If this decoder is prepared in the television, the digital image stored in the HDD in the television or the memory card can be transferred to the television. A digital image can be viewed on a television at any time by inserting it into a slot.
デジタルカメラによるデジタル画像は高精細化されてきており、また今後もデジタル画像の高精細化は進むものと考えられる。しかしながらテレビの解像度はこれほど高精細ではないため、例えばデジタル画像を全画面表示する場合には解像度変換処理が必須となっている。 Digital images from digital cameras have been improved in definition, and it is considered that digital images will be improved in the future. However, since the resolution of a television is not so high, for example, when a digital image is displayed on a full screen, a resolution conversion process is essential.
デジタル画像の解像度変換処理には様々な手法が考えられているが、おおきく分けて空間領域における解像度変換と、周波数領域における解像度変換がある。空間領域における解像度変換手法の代表的なものとしては、ニアレストネイバー法、バイリニア法、バイキュービック法があげられる。ニアレストネイバー法は、変換後の画素位置に最も近い元画像の画素を新しい画素値とする方法であり、演算量は少ないため処理速度は高速であるが、画質は非常に悪い。バイリニア法は1次補間の一種であり、求める画素値の近傍4点を利用して線形補間する方法である。二アレストネイバー法と比較し画質は向上しているが、処理速度は低速である。バイキュービック法は3次補間の一種であり、求める画素値の近傍16画素を利用して補間する。演算量が多いため処理速度は非常に遅いが、画質は前述の2手法より一般的には良いとされている解像度変換手法である。周波数領域における解像度変換手法は、DCT変換した係数を削除、または0値を挿入するなどして解像度変換を行う手法である。テレビにデジタル画像を表示する際には、これらの手法のいずれかを利用して解像度変換が行われることになる(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、上述のように解像度変換処理を行う場合、処理の高速化と高画質化の両方を望むことはできない。空間領域における解像度変換手法を例にとると、ニアレストネイバー法を用いれば高速処理が可能であるため、テレビにデジタル画像の表示を瞬時に行うことが可能であるが、画質が悪いため、十分に閲覧に耐えるものであるとは言いがたい。またバイキュービック法などを利用する場合は、高画質に解像度変換を行うため閲覧時に違和感を持つことはないが、処理量の多さのため表示に時間がかかり、瞬時の応答性が損なわれてしまう。 However, when the resolution conversion process is performed as described above, it is impossible to desire both high-speed processing and high image quality. Taking the resolution conversion method in the spatial domain as an example, the nearest neighbor method can be used for high-speed processing, so digital images can be displayed instantaneously on the TV, but the image quality is poor, It is hard to say that it can withstand browsing. Also, when using the bicubic method, etc., the resolution is converted to high image quality, so there is no sense of incongruity when browsing, but it takes time to display due to the large amount of processing, and the instantaneous responsiveness is impaired. End up.
本発明は上記方法の問題点を解決し、解像度変換処理を施した場合にも高精細な画像を得ることが出来る画像処理装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the problems of the above-described method and provide an image processing apparatus capable of obtaining a high-definition image even when a resolution conversion process is performed.
上記目的を解決するため、本発明においては、主画像信号及び前記主画像信号に係るサムネイル画像信号とを入力する入力手段と、前記サムネイル画像信号に基づいて前記サムネイル画像信号に対応する主画像信号の特徴を検出する特徴検出手段と、前記特徴検出手段の検出結果に基づいて複数種類の解像度変換方式より前記主画像信号に対して適用すべき解像度変換方式を決定し、この決定した解像度変換方式により前記主画像信号に対して解像度変換処理を施す解像度変換手段とを備える。 In order to solve the above object, in the present invention, an input means for inputting a main image signal and a thumbnail image signal related to the main image signal, and a main image signal corresponding to the thumbnail image signal based on the thumbnail image signal A feature detection unit for detecting a feature of the image, and a resolution conversion method to be applied to the main image signal from a plurality of types of resolution conversion methods based on a detection result of the feature detection unit, and the determined resolution conversion method And a resolution conversion means for performing resolution conversion processing on the main image signal.
本発明によれば、サムネイル画像を利用してデジタル符号化画像の特徴を効率的に把握することで、このデジタル符号化画像の解像度変換を高速かつ高画質に行うことが可能となる。 According to the present invention, it is possible to perform resolution conversion of a digitally encoded image at high speed and high image quality by efficiently grasping the characteristics of the digitally encoded image using a thumbnail image.
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to examples.
図1は本発明に係わるデジタル符号化画像の解像度変換システムの全体構成を示すブロック図である。システム内のモジュール間における矢印はデータの流れを示しており、太い矢印が画像データなどの本システムで扱う主データの流れを示し、細い矢印が制御信号等を示している。以下、各モジュールについての説明を行う。 FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a resolution conversion system for digitally encoded images according to the present invention. Arrows between modules in the system indicate the flow of data, thick arrows indicate the flow of main data handled by the system such as image data, and thin arrows indicate control signals and the like. Hereinafter, each module will be described.
デジタル符号化画像の解像度変換システム100は、符号化画像120を入力し、復号処理および解像度変換処理を施した後に出力画像121として出力する解像度変換システムである。符号化画像120の入力方法はデジタルカメラによる撮影画像を蓄積するためのCF(Compact Flash(登録商標))カードなどのメモリーカードであり、出力先はテレビなどの表示装置である。
The
入力された符号化画像120はサムネイル情報分離部101においてサムネイル画像とデジタル符号化画像に分離される。その後、デジタル符号化画像は画像復号部105へ送出され、サムネイル画像は直接特徴抽出部103へ、またはサムネイルが符号化されておりかつ復号する必要がある場合はサムネイル復号部102へ送出された後に特徴抽出部103へ送出される。サムネイル画像とデジタル符号化画像は、図2に示される構成でデータが保持されている。図2はDCF(Design rule for Camera File system)基本ファイルの構成を示しており、現在のデジタル画像の撮影において、ほとんどのデジタルカメラが採用しているファイルシステム規格の構成図である。デジタル画像はヘッダ部と主データ部に分かれており、ヘッダ部にサムネイル201が保存され、主データ部にデジタル符号化画像202が保存される構成となっている。またサムネイル201は圧縮または非圧縮データのどちらも許されているが、通常はデジタル符号化画像202と同様にJPEG圧縮されている。したがってサムネイル復号部102と画像復号部105は基本的に同じ構成となる。サムネイル情報分離部101では、図2においてサムネイル201とデジタル符号化画像202を分離する操作を行うことになる。
The input encoded
特徴抽出部103は、サムネイル情報分離部103において分離されたサムネイル画像を解析し、デジタル符号化画像の特徴を抽出する操作を行う。抽出方法は、サムネイル画像を複数に分割した小領域ごとにエッジ検出フィルタをかけ、その小領域におけるエッジの有無(高周波成分量)を算出し、値で示す。この値が特徴情報110となり、解像度変換方式決定部104へ送出される。解像度変換方式決定部104では、特徴情報110を利用して解像度変換方式を決定する。解像度変換方式の決定方法は、特徴情報110の値を利用し、ある一定値以上を示した場合はバイキュービック法を、ある一定値以下であった場合はニアレストネイバー法を、その中間に位置していた場合はバイリニア法を選択し、これをサムネイルの小領域に対応するデジタル符号化画像の解像度変換方式とする。解像度変換方式決定部において決定された方式は、方式指示信号111として解像度変換部106に送出される。
The
ここでサムネイルを特徴抽出に利用する利点について図4を用いて説明する。図4はサムネイル画像401とデジタル符号化画像402のサイズについて模式的に示した図である。サムネイル画像401はDCF規格に従っている場合、サイズは固定であり160×120ピクセルである。またデジタル符号化画像402は640×480ピクセルで撮影した画像であるとする。上記特徴抽出を、サムネイル画像401において8×8ピクセル単位で実行した場合、実際のデジタル符号化画像402上においては32×32ピクセルの領域を示すことになる。つまりサムネイル画像401に8×8ピクセルのエッジ検出フィルタを一回適用することで、デジタル符号化画像402上において、16倍の領域の特徴を一度に判定することが可能となる。図4ではデジタル符号化画像402を640×480ピクセルサイズのものとしているが、現状のデジタル画像の解像度はこれ以上のサイズが主流であるため、サムネイル画像401上の小領域に対応するデジタル符号化画像402上のサイズはさらに大きなものとなる。したがって、サムネイル画像401を特徴抽出に利用することで、デジタル符号化画像402の画像全体の特徴を効率的に把握することが可能となる。
Here, advantages of using thumbnails for feature extraction will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram schematically showing the sizes of the
デジタル符号化画像は、画像復号部105で復号された後に解像度変換部106へ送出される。解像度変換部106において、復号されたデジタル符号化画像に方式指示信号111に従う解像度変換方式が適用され、出力画像121となる。
The digitally encoded image is decoded by the
以上が本発明のデジタル符号化画像の解像度変換システムを示す全体構成の説明であるが、このシステムを利用して実際に解像度変換を行う場合の処理フローを、図3を用いて説明する。 The above is the description of the overall configuration of the resolution conversion system for digitally encoded images according to the present invention. The processing flow when the resolution conversion is actually performed using this system will be described with reference to FIG.
図3は本発明の実施の形態に係わるフローチャートである。図3では図2に示すファイルシステム構成で保存されたデジタル画像を復号して解像度変換を行う場合の処理手順を示している。 FIG. 3 is a flowchart according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a processing procedure when resolution conversion is performed by decoding a digital image stored in the file system configuration shown in FIG.
まず、ステップS301において、サムネイルが符号化されているかどうかの判定を行う。符号化されている場合はステップS302においてサムネイルを復号し、実際の画像データ(raw data)を取得する。符号化されていない(非圧縮な)サムネイル画像である場合はそのままの状態で利用可能であるため、図1におけるサムネイル復号部102にサムネイル画像を送出する必要はなく、そのまま次のステップに進む。
First, in step S301, it is determined whether the thumbnail is encoded. If encoded, the thumbnail is decoded in step S302, and actual image data (raw data) is obtained. Since it is possible to use an unencoded (uncompressed) thumbnail image as it is, it is not necessary to send the thumbnail image to the
次にステップS303において、サムネイル画像の特徴抽出をする。特徴抽出は図4に示すようにサムネイルを小領域に分割し、それぞれの領域に対してエッジ検出フィルタを適用する。そして得られた小領域毎の特徴値を利用して、ステップS304において解像度変換方式を決定する。ステップS304で決定された解像度変換方式を、サムネイル上の小領域に対応するデジタル符号化画像の領域に対して、ステップS305において適用し解像度変換を実行する。 Next, in step S303, feature extraction of thumbnail images is performed. In feature extraction, as shown in FIG. 4, the thumbnail is divided into small areas, and an edge detection filter is applied to each area. Then, using the obtained feature value for each small area, a resolution conversion method is determined in step S304. The resolution conversion method determined in step S304 is applied in step S305 to the digitally encoded image area corresponding to the small area on the thumbnail to execute resolution conversion.
ステップS306において、すべての領域について解像度変換を実施したか判定し、未実施である場合はS303に戻り処理フローを繰り返す。すべての領域が終了した時点で一枚のデジタル符号化画像の解像度変換が終了することになる。 In step S306, it is determined whether resolution conversion has been performed for all areas. If not, the process returns to S303 and the processing flow is repeated. When all the regions are completed, the resolution conversion of one digitally encoded image is completed.
本実施の形態においてはサムネイル画像の特徴抽出を、サムネイルを復号した後にエッジ検出フィルタを適用するとしているが、それ以外の特徴抽出フィルタも利用可能である。その際には解像度変換方式を決定する閾値と、それに対応する解像度変換方式が異なることになる。また、サムネイル画像が符号化されている場合、復号する操作を行わなくても特徴抽出が可能である。サムネイル画像がJPEGによって符号化されている場合、DCT(Discrete Cosine Transform)と呼ばれる直交変換が適用されている。これは適用するブロックに対して低周波成分と高周波成分を分離する操作であるため、DCTによって得られるDCT係数を判定することにより、そのブロックの高周波成分の有無を判定することが可能となる。 In this embodiment, the feature detection of the thumbnail image is performed by applying the edge detection filter after decoding the thumbnail. However, other feature extraction filters can be used. In this case, the threshold value for determining the resolution conversion method and the corresponding resolution conversion method are different. In addition, when a thumbnail image is encoded, feature extraction can be performed without performing a decoding operation. When the thumbnail image is encoded by JPEG, orthogonal transformation called DCT (Discrete Cosine Transform) is applied. Since this is an operation for separating the low frequency component and the high frequency component from the block to be applied, the presence or absence of the high frequency component of the block can be determined by determining the DCT coefficient obtained by DCT.
本実施の形態においては、デジタル符号化画像の解像度変換システムについて示したが、デジタル符号化画像の解像度変換方法についても、同様の操作を行うことで同様の効果を得ることが可能である。 In the present embodiment, the resolution conversion system for digitally encoded images has been described. However, the same effect can be obtained by performing the same operation for the resolution conversion method for digitally encoded images.
本実施の形態によれば、サムネイル画像を利用してデジタル符号化画像の特徴を抽出することで、デジタル符号化画像の特徴を、それ自身を解析するよりも速く把握することが可能であり、解像度変換を高画質にかつ高速に行うことが可能となる。 According to the present embodiment, by extracting features of a digitally encoded image using a thumbnail image, it is possible to grasp the features of the digitally encoded image faster than analyzing itself, Resolution conversion can be performed at high speed with high image quality.
100 デジタル符号化画像の解像度変換システム
101 サムネイル情報分離部
102 サムネイル復号部
103 特徴抽出部
104 解像度変換方式決定部
105 画像復号部
106 解像度変換部
100 Digital Coded Image
Claims (1)
前記サムネイル画像信号に基づいて前記サムネイル画像信号に対応する主画像信号の特徴を検出する特徴検出手段と、
前記特徴検出手段の検出結果に基づいて複数種類の解像度変換方式より前記主画像信号に対して適用すべき解像度変換方式を決定し、この決定した解像度変換方式により前記主画像信号に対して解像度変換処理を施す解像度変換手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。 Input means for inputting a main image signal and a thumbnail image signal related to the main image signal;
Feature detection means for detecting a feature of the main image signal corresponding to the thumbnail image signal based on the thumbnail image signal;
Based on the detection result of the feature detection means, a resolution conversion method to be applied to the main image signal is determined from a plurality of types of resolution conversion methods, and resolution conversion is performed on the main image signal by the determined resolution conversion method. An image processing apparatus comprising: resolution conversion means for performing processing.
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Cited By (1)
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WO2010124599A1 (en) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | 华为终端有限公司 | Image conversion method, conversion device and display system |
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2005
- 2005-05-06 JP JP2005134970A patent/JP2006313415A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
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