JP2008199587A - 画像符号化装置、画像復号化装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の画像符号化装置は、第1静止画像に類似する少なくとも1つの第2静止画像を画像集合から検索する類似画像検索部201と、前記少なくとも1つの第2静止画像を参照画像として前記第1静止画像に対する予測画像を生成し、前記第1静止画像と予測画像との差分を符号化することにより符号列を生成する符号化処理部202と、前記少なくとも1つの第2静止画像の所在を示す情報を前記符号列に付加する参照画像情報処理部204とを備える。
【選択図】図2
Description
ITU-T Rec. T.81, Information Technology - Digital Compression and Coding of Continuous-Tone Still Images -, 1992. I.Drori,D.Chohen-Or,H.Yeshurun,"Fragment-based image completion",Proceedings of ACM SIGGRAPH 2003,pp.303-312(2003). A.Hertzmann,C.Jacobs,N.Oliver,B.Curless,D.Salesin,"Image Analogies", SIGGRAPH 2001 Conference Proceedings. S.Baker and T.Kanade,"Limits on Super-Resolution and How to Break Them", IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,Vol.24,No.9,Pages:1167-1183,September 2002. W.T.Freeman,T.R.Jones and E.C.Pasztor,"Example-based Super-Resolution", IEEE Computer Graphics and Applications,Vol.22,No.2,pp.56-65,March/April 2002.
図1、図2はそれぞれ、本発明の画像符号化方法の処理手順を示すフローチャートおよびブロック図である。図2に示すように本発明の画像符号化装置は、類似画像検索部201、符号化処理部202、参照画像処理部203、参照画像情報処理部204、蓄積媒体205を備える。
例えば、類似画像と入力画像との差分に対して、JPEGや、JPEG2000による圧縮を行う構成であってもよい。また、H.264やMPEG−2などの動画像圧縮符号化方式における画面内予測符号化をする画面内予測部311を有しない構成であってもよい。また、直交変換および量子化を行う予測誤差符号化部303を有しない構成であってもよい。
図10、図11はそれぞれ、本発明の画像復号化方法の処理手順を示すフローチャートおよびブロック図である。図11に示すように本発明の画像符号化方法は、参照画像取得部1001、復号処理部1002、参照画像処理部1003、符号列処理部1004から構成される。
図15は本発明のデータ管理方法における処理手順を示すフローチャートである。本発
明のデータ管理方法は、本発明の画像符号化方法により生成された画像データ(ファイル)が蓄積された機器やコンピュータ(以下では単に機器と呼ぶ)上での画像データの扱いに関する方法である。
図16、図17はそれぞれ、本発明の画像処理方法の処理手順を示すフローチャートおよびブロック図である。図17に示すように本発明の画像処理方法は、削除領域指定部1201、類似画像検索部1202、画像補完部1203、参照画像処理部1204から構成される。また図18A〜図18Fは、本発明の画像処理方法における画像処理の過程を説明するために用いる模式図である。
図20A、図21はそれぞれ、本発明の画像処理方法の処理手順を示すフローチャートおよびブロック図である。図21に示すように本発明の画像処理方法は、超解像処理部3201、類似画像検索部3202から構成される。また図22A〜図22Dは、本発明の画像処理方法における画像処理の過程を説明するために用いる模式図である。
実施の形態5は以下のような変形が可能である。
さらに、上記各実施の形態で示した画像符号化方法、画像復号化方法およびデータ管理方法を実現するためのプログラムを、フレキシブルディスク等の記録媒体に記録するようにすることにより、上記各実施の形態で示した処理を、独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。
さらにここで、上記実施の形態で示した画像符号化方法、画像復号化方法およびデータ管理方法の応用例とそれを用いたシステムを説明する。
201 類似画像検索部
202 符号化処理部
203 参照画像処理部
204 参照画像情報処理部
205 蓄積媒体
206 サーバ
301 フレームメモリ
302 差分演算部
303 予測誤差符号化部
304 符号列生成部
305 予測誤差復号部
306 加算演算部
307 フレームメモリ
308 動きベクトル検出部
309 モード選択部
310 符号化制御部
311 画面内予測部
312 スイッチ
503 マクロブロック
601 処理対象ブロック
1000 画像復号化方法
1001 参照画像取得部
1002 復号処理部
1003 参照画像処理部
1004 符号列処理部
1104 符号列解析部
1105 予測誤差復号部
1106 加算演算部
1107 フレームメモリ
1108 動き補償部
1110 復号制御部
1111 画面内予測部
1112 スイッチ
1113 スイッチ
1201 削除領域指定部
1202 類似画像検索部
1203 画像補完部
1204 参照画像処理部
3201 超解像処理部
3202 類似画像検索部
3401 超解像処理部
3402 変換テーブル生成部
Claims (23)
- 第1静止画像に類似する少なくとも1つの第2静止画像を画像集合から検索する検索手段と、
前記少なくとも1つの第2静止画像を参照画像として前記第1静止画像に対する予測画像を生成し、前記第1静止画像と予測画像との差分を符号化することにより符号列を生成する符号化手段と、
前記少なくとも1つの第2静止画像の所在を示す情報を前記符号列に付加する付加手段と
を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 前記各第2静止画像は、前記第1静止画像中の被写体画像に対応する被写体を示す部分画像を含む
ことを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。 - 前記画像符号化装置は、さらに、前記第2静止画像に所定の変換処理を施す変換手段を備え、
前記所定の変換処理は、前記部分画像の大きさおよび撮影角度の少なくとも一方を前記被写体画像に合わせるように、第2静止画像を変換する処理であり、
前記符号化手段は、変換後の第2静止画像類似画像を参照画像として前記静止画像を予測符号化することにより符号列を生成し、
前記付加手段は、さらに、前記第2静止画像に適用した変換処理を示す変換情報を前記符号列に付加する
ことを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。 - 前記画像符号化装置は、さらに、複数の静止画像を記憶する記憶手段を備え、
前記検索手段は、前記記憶手段に記憶された前記複数の静止画像を前記画像集合として前記第2静止画像を検索する
ことを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。 - 前記検索手段は、前記第2静止画像をインターネット上の静止画像を前記画像集合として検索する
ことを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。 - 前記検索手段は、
前記画像集合に含まれる各候補画像と前記第1静止画像との類似度を算出する類似度算出手段と、
類似度の最も高い候補画像から順に少なくとも1つの前記第2静止画像を決定する決定手段と
を備えることを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。 - 前記類似度算出手段は、
前記第1静止画像の特徴を表す複数の第1特徴点を抽出し、
前記候補画像の特徴を表す複数の第2特徴点を抽出し、
対応する第1特徴点と第2特徴点のペアを判別し、
前記ペアの数が多いほど高くなるように前記類似度を算出する
ことを特徴とする請求項6記載の画像符号化装置。 - 前記類似度算出手段は、
前記第1静止画像の特徴を表す複数の第1特徴点を抽出し、
前記候補画像の特徴を表す複数の第2特徴点を抽出し、
対応する第1特徴点と第2特徴点のペアを判別し、
複数の前記ペアに基づいて、前記候補画像の大きさおよび撮影角度の少なくとも一方が前記第1静止画像と同じになるように、各候補画像を変換する変換行列を求め、
前記変換における変形の度合いが小さいほど高くなるように前記類似度を算出する
ことを特徴とする請求項6記載の画像符号化装置。 - 前記類似度算出手段は、
前記第1静止画像の特徴を表す複数の第1特徴点を抽出し、
前記候補画像の特徴を表す複数の第2特徴点を抽出し、
対応する第1特徴点と第2特徴点のペアを判別し、
複数の前記ペアに基づいて、前記候補画像の大きさおよび撮影角度の少なくとも一方が前記第1静止画像と同じになるように、各候補画像を変換する変換行列を求め、
前記ペアの数が多いほど高くなり、かつ変形の度合いが小さいほど高くなるように前記類似度を算出する
ことを特徴とする請求項6記載の画像符号化装置。 - 前記検索手段は、前記画像集合に含まれる各候補画像にメタデータに基づいて検索し、
前記メタデータは、キーワード、撮影位置情報、撮影日時情報の少なくとも1つを含む
ことを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。 - 前記検索手段は、他の静止画像を参照画像として符号化されている静止画像を前記少なくとも1つの第2静止画像から除外する
ことを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。 - 前記符号化手段は、第1静止画像をブロック毎に符号化し、
少なくとも1つのブロックは、1つの第2静止画像を参照画像として、動画像圧縮符号化方式におけるPピクチャの符号化が適用される
ことを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。 - 前記符号化手段は、
少なくとも1つ前記第2静止画像を格納する参照メモリと、
参照メモリ中の前記第2静止画像を参照画像として、前記少なくとも1つのブロックの動きベクトルを検出する動きベクトル検出部と、
前記少なくとも1つのブロックと、動きベクトルに従って参照画像から得られる予測画像との差分を予測残差として算出する減算部と、
前記予測残差と動きベクトルとを可変長符号化する可変長符号化部と
を備えることを特徴とする請求項12記載の画像符号化装置。 - 前記符号化手段は、第1静止画像をブロック毎に符号化し、
少なくとも1つのブロックは、2つの第2静止画像を参照画像として、動画像圧縮符号化方式におけるBピクチャの符号化が適用される
ことを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。 - 前記画像符号化装置は、さらに、
前記記憶手段に記憶された静止画像の削除指示を受け付ける受付手段と、
削除命令の対象である静止画像を参照画像として符号化されている他の静止画像が存在するか否かを判定する判定手段と、
前記他の静止画像が存在すると判定されたとき、その旨を通知する通知手段と
を備えることを特徴とする請求項4記載の画像符号化装置。 - 前記画像符号化装置は、さらに、
前記受付手段により前記通知に対して再度削除指示が受け付けられたとき、当該静止画像を削除する削除手段を備えることを特徴とする請求項15記載の画像符号化装置。 - 前記画像符号化装置は、さらに、
前記第1静止画像内の第1の領域を指定する指定手段と、
前記第2の静止画像において、前記第1の領域に対応する第2の領域を特定する特定手段と、
前記第1領域の画素を削除し、削除された前記第1の領域に対して前記第2の領域の画素を補完する補完手段と
を備え、
前記符号化手段は、補完手段による補完後の第1静止画像を符号化する
ことを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。 - 前記画像符号化装置は、さらに、
前記少なくとも1つの第2静止画像を参照画像として前記第1静止画像を高解像度化する超解像手段を備え、
前記符号化手段は、高解像度化された第1静止画像を符号化する
ことを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。 - 入力符号列から、第1静止画像を示す符号列と付加情報とを取得する取得手段と、
前記付加情報に示される第2静止画像を取得する画像取得手段と、
前記第2の画像を参照画像として第1静止画像に対する予測画像を生成し、前記画像を示す符号列から得られる予測残差と前記予測画像とを加算することにより前記第1の静止画像を出力する復号化手段と
を備えることを特徴とする画像復号化装置。 - 第1静止画像に類似する少なくとも1つの第2静止画像を画像集合から検索する検索ステップと、
前記少なくとも1つの第2静止画像を参照画像として前記第1静止画像に対する予測画像を生成する生成ステップと、
前記第1静止画像と予測画像との差分を符号化することにより符号列を生成する符号化ステップと、
前記少なくとも1つの第2静止画像の所在を示す情報を前記符号列に付加する付加ステップと
を有することを特徴とする画像符号化方法。 - 入力符号列から、第1静止画像を示す符号列と付加情報とを取得する取得ステップと、
前記付加情報に示される第2静止画像を取得する取得ステップと、
前記第2の静止画像を参照画像として第1静止画像に対する予測画像を生成する生成ステップと、
前記静止画像を示す符号列から得られる予測残差と前記予測画像とを加算することにより前記第1の静止画像を出力する加算ステップと
を備えることを特徴とする画像復号化方法。 - 第1静止画像に類似する少なくとも1つの第2静止画像を画像集合から検索する検索手段と、
前記少なくとも1つの第2静止画像を参照画像として前記第1静止画像に対する予測画像を生成し、前記第1静止画像と予測画像との差分を符号化することにより符号列を生成する符号化手段と、
前記少なくとも1つの第2静止画像の所在を示す情報を前記符号列に付加する付加手段と
を備えることを特徴とする半導体装置。 - 入力符号列から、第1静止画像を示す符号列と付加情報とを取得する取得手段と、
前記付加情報に示される第2静止画像を取得する画像取得手段と、
前記第2の画像を参照画像として第1静止画像に対する予測画像を生成し、前記画像を示す符号列から得られる予測残差と前記予測画像とを加算することにより前記第1の静止画像を出力する復号化手段と
を備えることを特徴とする半導体装置。
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