JP2009026032A - Resolution conversion device and resolution conversion method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce throughput and processing time in the case of enlarging an image by fractal conversion, and to obtain an enlarged image with the characteristics of one or both of a fractal conversion enlarged image and an enlarged image enlarged by another enlargement method such as linear interpolation. <P>SOLUTION: A scaling part 2 enlarges an input image 1 by using an enlargement algorithm such as linear interpolation other than fractal conversion. An iterative function system fractal decoding part 6 operates fractal decoding to fractal encoded data based on an enlargement rate by iteratively repeating decoding processing to an image 3 enlarged by the scaling part 2 as a decoded initial image. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、入力画像をその画像よりも画素数の多い高解像度の画像に変換する解像度変換装置及び解像度変換方法に関する。   The present invention relates to a resolution conversion apparatus and a resolution conversion method for converting an input image into a high-resolution image having a larger number of pixels than the image.

一般的に、自然画では近傍の画素間には強い相関性を持つことが知られている。画像を拡大する解像度変換の場合、その相関性を利用し、近傍の画素をフィルタ処理することで、拡大時の補間画素を生成することができる。
また、Jacquin らによって提案され、良好な復号画像を得ることができる手法として、画像のフラクタル自己相似性を利用した解像度変換の場合は、入力画像を複数のレンジブロックに分割するとともに、このレンジブロックのサイズを、拡大率に基づき拡大したサイズのドメインブロックを設定する。入力画像中でドメインブロックに相当するウインドウをスキャンし、最も自己相似性の高いブロックを画像の中から探索する。各レンジブロックと自己相似性の高いドメインブロックを入力画像中から求めて、すべてのレンジブロックをドメインブロックに置き換えると、所定の拡大率の画像を得ることができる。
In general, it is known that a natural image has a strong correlation between neighboring pixels. In the case of resolution conversion for enlarging an image, an interpolated pixel at the time of enlarging can be generated by filtering the neighboring pixels using the correlation.
In addition, as a technique proposed by Jacquin et al. For resolution conversion using fractal self-similarity of images as a technique for obtaining a good decoded image, the input image is divided into a plurality of range blocks, and this range block A domain block whose size is enlarged based on the enlargement ratio is set. A window corresponding to a domain block is scanned in the input image, and a block having the highest self-similarity is searched from the image. When domain blocks having high self-similarity with each range block are obtained from the input image and all range blocks are replaced with domain blocks, an image with a predetermined enlargement ratio can be obtained.

しかしながら、上記したフィルタ処理による補間画素生成で画像拡大する場合、ボケやジャギー等の画像劣化が生じやすい。
また、フラクタル自己相似性を利用した置き換えによる画像拡大の場合、ブロック内では忠実度の高い変換が可能であるが、各ドメインブロックは入力画像中の任意の場所から抽出されるため、お互いにその境界部分での連続性がない。したがって、単純な置き換えによる拡大画像は、そのブロック境界で不連続が生じ、画像品質の劣化が生じる。
However, when the image is enlarged by generating the interpolation pixel by the above-described filter processing, image deterioration such as blurring or jaggy is likely to occur.
Also, in the case of image enlargement by replacement using fractal self-similarity, high-fidelity conversion is possible within a block, but each domain block is extracted from an arbitrary place in the input image, so that each other There is no continuity at the boundary. Therefore, an enlarged image obtained by simple replacement causes discontinuity at the block boundary, resulting in degradation of image quality.

このような画像拡大手法の問題点を解決するために、下記の特許文献1には、拡大倍率に応じて線型補間した補間拡大画像とフラクタル変換拡大画像とを生成した後、両者の拡大画像を比較して、
(1)その差が大きい場合には線型補間拡大画像を採用し、他の場合にはフラクタル変換拡大画像を採用する方法、
(2)その差と重み付け係数の積を線型補間拡大画像に加算する方法
などが開示されている。
特開平11−331595号公報(請求項1、2)
In order to solve such a problem of the image enlargement method, the following Patent Document 1 discloses that an interpolated enlarged image and a fractal transformed enlarged image obtained by linear interpolation according to the enlargement magnification are generated, and then both enlarged images are displayed. Compared to,
(1) A method of adopting a linear interpolation enlarged image when the difference is large, and a fractal transformation enlarged image in other cases,
(2) A method of adding the product of the difference and the weighting coefficient to the linear interpolation enlarged image is disclosed.
JP-A-11-331595 (Claims 1 and 2)

しかしながら、上記した従来の画像拡大技術では、線型補間した拡大画像とフラクタル変換拡大画像との2種類の拡大画像を生成した後に、両者の拡大画像を比較し、積和演算などの各種の処理を行うので、処理量が多くなり、また、処理時間が長くなるという問題点がある。   However, in the conventional image enlargement technique described above, after generating two types of enlarged images, that is, the linearly-interpolated enlarged image and the fractal transformation enlarged image, the enlarged images of the two are compared and various processes such as product-sum operation are performed. As a result, the amount of processing increases and the processing time increases.

本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、フラクタル変換手法以外の他の拡大手法で拡大された拡大画像を、フラクタル変換手法を用いて修正する場合に処理量及び処理時間を低減させることができ、さらにフラクタル変換拡大画像と、線型補間など他の手法で拡大された拡大画像のいずれか、若しくは両方の特徴を残した拡大画像を得ることができる解像度変換装置及び解像度変換方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and the processing amount and processing time are reduced when an enlarged image enlarged by another enlargement method other than the fractal conversion method is corrected using the fractal conversion method. Resolution conversion apparatus and resolution conversion method capable of obtaining a magnified image that can be reduced, and can be obtained by maintaining either a fractal transformed enlarged image and an enlarged image enlarged by another method such as linear interpolation, or both features The purpose is to provide.

本発明は上記の目的を達成するために、第1の発明は、入力画像をその画像よりも画素数の多い高解像度の画像に変換する解像度変換装置において、前記入力画像を、所定の拡大手法で、設定された拡大率に応じて、前記入力画像よりも画素数の多い高解像度の拡大画像に拡大する拡大手段(2)と、前記入力画像を、画像サイズに関するパラメータを含むフラクタル符号化データにフラクタル符号化するフラクタル符号化手段(4)と、前記フラクタル符号化手段によりフラクタル符号化された、前記画像サイズに関するパラメータを前記拡大率に応じて変換するパラメータ変換手段(5)と、 前記拡大手段により拡大された拡大画像を復号初期画像として、前記フラクタル符号化手段により符号化された前記フラクタル符号化データを、前記変換された前記画像サイズに関するパラメータに基づいて フラクタル復号し、このフラクタル復号して得られた復号画像を次のフラクタル復号の復号初期画像とする復号処理を、任意の回数だけ繰り返すことにより前記拡大手段により拡大された拡大画像を修正するフラクタル復号手段(6)と、を備えた解像度変換装置を提供する。
また、第2の発明は、入力画像をその画像よりも画素数の多い高解像度の画像に変換する解像度変換方法において、前記入力画像を、所定の拡大手法で、設定された拡大率に応じて、前記入力画像よりも画素数の多い高解像度の拡大画像に拡大するステップと、前記入力画像を、画像サイズに関するパラメータを含むフラクタル符号化データにフラクタル符号化するステップと、前記フラクタル符号化するステップによりフラクタル符号化された、前記画像サイズに関するパラメータを前記拡大率に応じて変換するステップと、 前記拡大するステップにより拡大された拡大画像を復号初期画像として、前記フラクタル符号化するステップにより符号化された前記フラクタル符号化データを、前記変換された前記画像サイズに関するパラメータに基づいて フラクタル復号し、このフラクタル復号して得られた復号画像を次のフラクタル復号の復号初期画像とする復号処理を、任意の回数だけ繰り返すことにより前記拡大するステップにより拡大された拡大画像を修正するステップと、
を有する解像度変換方法を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a resolution converting apparatus that converts an input image into a high-resolution image having a larger number of pixels than the image, and the input image is subjected to a predetermined enlargement technique. Then, in accordance with the set enlargement ratio, enlargement means (2) that enlarges the input image to a high-resolution enlarged image having a larger number of pixels than the input image, and fractal encoded data that includes a parameter relating to the image size. Fractal encoding means (4) for performing fractal encoding, parameter conversion means (5) for converting a parameter relating to the image size, which is fractal encoded by the fractal encoding means, in accordance with the enlargement ratio, and the enlargement The fractal encoded data encoded by the fractal encoding means, using the enlarged image enlarged by the means as a decoded initial image, Fractal decoding is performed based on the converted parameters relating to the image size, and the enlargement is performed by repeating a decoding process using the decoded image obtained by fractal decoding as a decoding initial image of the next fractal decoding as many times as desired. And a fractal decoding means (6) for correcting the enlarged image enlarged by the means.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a resolution conversion method for converting an input image into a high-resolution image having a larger number of pixels than that image, and the input image is subjected to a predetermined enlargement method according to a set enlargement ratio. , A step of enlarging to a high resolution enlarged image having a larger number of pixels than the input image, a step of fractal encoding the input image into fractal encoded data including a parameter relating to an image size, and the step of fractal encoding A step of converting the parameter relating to the image size, which has been fractal encoded by the step of, according to the enlargement ratio, and the step of performing the fractal encoding using the enlarged image enlarged by the enlargement step as a decoded initial image. The fractal encoded data is converted into a parameter relating to the converted image size. The fractal decoding is performed on the basis of the fractal decoding, and the decoded image obtained by performing the fractal decoding is used as a decoding initial image of the next fractal decoding. A step to fix,
A resolution conversion method is provided.

本発明の解像度変換装置及び解像度変換方法によれば、線型補間など他の拡大手法(アルゴリズム)で拡大された拡大画像を復号初期画像としてフラクタル復号を行い、その拡大画像の修正を行うので、フラクタル変換後の処理が必要なくなり、また、復号の収束が早まるため、処理量及び処理時間を低減させることができる。
また、フラクタル変換は反復処理であるため、反復処理を収束する前に処理を停止すれば線型補間など他の拡大手法で拡大された拡大画像の特徴が残り、反復処理を収束するまで処理を繰り返せばフラクタル変換拡大画像のみの特徴が残るので、フラクタル変換拡大画像と、線型補間など他の拡大手法で拡大された拡大画像のいずれか、若しくは両方の特徴を残した拡大画像を得ることができる。
According to the resolution conversion apparatus and the resolution conversion method of the present invention, fractal decoding is performed using an enlarged image enlarged by another enlargement technique (algorithm) such as linear interpolation as a decoded initial image, and the enlarged image is corrected. Since the process after conversion is not necessary and the convergence of decoding is accelerated, the amount of processing and the processing time can be reduced.
In addition, since fractal transformation is an iterative process, if the process is stopped before the iterative process is converged, the features of the magnified image enlarged by other enlargement methods such as linear interpolation remain, and the process can be repeated until the iterative process is converged. For example, since only the feature of the fractal transformation enlarged image remains, an enlarged image in which either the fractal transformation enlarged image and the enlarged image enlarged by another enlargement method such as linear interpolation, or the features of both can be obtained.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本発明の解像度変換装置及び解像度変換方法は、線型補間など他の拡大手法で拡大された拡大画像を復号初期画像としてフラクタル復号を行い、その拡大画像の修正を行うことにより、処理量及び処理時間を低減させ、また、フラクタル変換拡大画像と、線型補間など他の拡大手法で拡大された拡大画像のいずれか、若しくは両方の特徴を残した拡大画像を得ることができる。
本発明に係る解像度変換装置を説明する前に、まず、その前提技術となる一般的な反復関数系を用いたフラクタル符号化、復号アルゴリズムについて、図1を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The resolution conversion apparatus and the resolution conversion method according to the present invention perform fractal decoding using an enlarged image enlarged by another enlargement method such as linear interpolation as a decoding initial image, and correct the enlarged image, thereby processing amount and processing time. In addition, it is possible to obtain a magnified image in which either the fractal-transform magnified image, the magnified image magnified by another magnification technique such as linear interpolation, or the characteristics of both are left.
Before describing the resolution conversion apparatus according to the present invention, first, a fractal encoding / decoding algorithm using a general iterative function system as a prerequisite technique will be described with reference to FIG.

<フラクタル符号化アルゴリズム>
まず、フラクタル符号化アルゴリズムについて説明する。
フラクタル符号化の処理は、図1(a)、(b)に示すような入力画像f(x,y)(0≦x≦Xmax,0≦y≦Ymax)を、図1(c)に示すように、重なりの無いmmax×nmax画素のレンジブロックRijに分割し、図1(e)に示すように、各レンジブロックRijに対応するそれより大きなm'max×n'max画素(mmax<m'max,nmax<n'max)のドメインブロックDkiを探索して最適な近似を与える変換λij(・)を求めることにより行われる。なお、この変換λij(・)は、縮小アフィン変換として説明される。
<Fractal coding algorithm>
First, the fractal encoding algorithm will be described.
In the fractal encoding process, an input image f (x, y) (0 ≦ x ≦ Xmax, 0 ≦ y ≦ Ymax) as shown in FIGS. 1A and 1B is shown in FIG. As shown in FIG. 1E, m′max × n′max pixels (mmax <m) larger than that corresponding to each range block Rij are divided. This is done by searching for a domain block Dki with 'max, nmax <n'max) to find a transformation λij (·) that gives an optimal approximation. This transformation λij (·) is described as a reduced affine transformation.

レンジブロックRijが平坦である場合、そのブロックRijは平均値Raveのみで充分に近似できるため、シェードブロックSijとして判別される。このとき、ドメインブロックDkiの探索は行わず、レンジブロックRijの平均値Raveとブロック判別ビットτijのみを符号として用いる。これにより、ビットレートと探索時間を短縮することができる。
シェードブロックSijを判別するため、レンジブロックRijの分散σ2を用い、あらかじめ設定した閾値以下のレンジブロックRijをシェードブロックSijとする。レンジブロックRijの分散σ2が閾値以下でないレンジブロックRijは、エッジブロックEijとして判別される。
エッジブロックEijに対しては、ドメインブロックDki及び最適な変換λij(・)とが総当り的に探索される。
When the range block Rij is flat, since the block Rij can be sufficiently approximated only by the average value Rave, it is determined as a shade block Sij. At this time, the domain block Dki is not searched, and only the average value Rave of the range block Rij and the block discrimination bit τij are used as codes. Thereby, the bit rate and the search time can be shortened.
In order to discriminate the shade block Sij, the variance σ 2 of the range block Rij is used, and the range block Rij that is equal to or less than a preset threshold value is set as the shade block Sij. A range block Rij in which the variance σ 2 of the range block Rij is not less than or equal to the threshold is determined as an edge block Eij.
For the edge block Eij, the domain block Dki and the optimum transformation λij (·) are searched brute force.

ここで、図1(c)に示すレンジブロックRij及び図1(e)に示すドメインブロックDkiに施される変換について、以下に説明する。
まず、レンジブロックRijから直流成分(平均値Rave)を分離し、平均値Raveが分離されたレンジブロックR'ijを作成する。
R'ij(m,n)=Rij(m,n)−Rave …(1)
Here, conversion performed on the range block Rij shown in FIG. 1C and the domain block Dki shown in FIG. 1E will be described below.
First, a DC component (average value Rave) is separated from the range block Rij, and a range block R′ij from which the average value Rave is separated is created.
R′ij (m, n) = Rij (m, n) −Rave (1)

次に、ドメインブロックDkiを抽出し、この抽出したドメインブロックDkiに対応する画素値を算術平均化した縮小変換s(・)を行う。更に、レンジブロックRijと同様に直流成分(平均値Dave)を分離し、等長変換ε(・)を施し、図1(d)に示すように分離・変換されたドメインブロックD'kiを生成する。
D'ki(m,n)=ε(s(Dki(m',n'))−Dave) …(2)
Next, the domain block Dki is extracted, and the reduction conversion s (•) is performed by arithmetically averaging the pixel values corresponding to the extracted domain block Dki. Further, as with the range block Rij, the DC component (average value Dave) is separated, and isometric transformation ε (·) is performed to generate the separated and transformed domain block D′ ki as shown in FIG. To do.
D′ ki (m, n) = ε (s (Dki (m ′, n ′)) − Dave) (2)

等長変換ε(・)は、図2に示すように、以下の8通りが用いられる。
1)恒等変換
2)時計回りに90度回転
3)時計回りに180度回転
4)時計回りに270度回転
5)+45度の対角線1に対する反射
6)−45度の対角線2に対する反射
7)水平軸に対する反射
8)垂直軸に対する反射
As shown in FIG. 2, the following eight types of isometric transformations ε (•) are used.
1) Identity transformation 2) Rotate 90 degrees clockwise 3) Rotate 180 degrees clockwise 4) Rotate 270 degrees clockwise 5) Reflection on diagonal 45 of +45 degrees 6) Reflection on diagonal 2 of 45 degrees 7) Reflection on the horizontal axis 8) Reflection on the vertical axis

最後に、図1(d)に示すように分離・変換されたドメインブロックD'kiにグレイレベルのスケーリングαを施す。
R'ij(m,n)≒α・D'ki(m,n) …(3)
このとき、αは上式(3)の関係となるような最小自乗法から
α=(ΣR'ij(m,n)・D'ki(m,n))/(Σ(D'ki(m,n))2) …(4)
により求められる。
Finally, as shown in FIG. 1D, gray level scaling α is applied to the separated and converted domain block D′ ki.
R′ij (m, n) ≈α · D′ ki (m, n) (3)
At this time, α is calculated from the least square method such that the relationship of the above equation (3) is satisfied. Α = (ΣR′ij (m, n) · D′ ki (m, n)) / (Σ (D′ ki (m , n)) 2 ) ... (4)
It is calculated by.

以上のような変換処理操作を、ドメインブロックDkiと変換パラメータについて総当り的に繰り返し、平均値Raveが分離されたレンジブロックR'ijとドメインブロックDkiとの間の平均自乗誤差が最も低くなるようなドメインブロックDki と最適な近似を与える変換λとを求める。
レンジブロックRijについて、変換パラメータとして、ブロック判別ビットτij、レンジブロックRijの平均値Rave 、ドメインブロックDkiの位置(k,l)、等長変換ε、スケーリング係数αが最終的に符号化される。以上がフラクタル符号化アルゴリズムとなる。
The above conversion processing operation is repeated for the domain block Dki and conversion parameters in a round-robin manner so that the mean square error between the range block R′ij from which the average value Rave is separated and the domain block Dki is the lowest. A domain block Dki and a transformation λ giving an optimum approximation are obtained.
For the range block Rij, the block discrimination bit τij, the average value Rave of the range block Rij, the position (k, l) of the domain block Dki, the isometric transformation ε, and the scaling coefficient α are finally encoded as conversion parameters. The above is the fractal encoding algorithm.

<フラクタル復号アルゴリズム>
次に、フラクタル復号アルゴリズムについて説明する。
フラクタル復号の処理は、任意の初期画像を用いてドメインブロックDkiからレンジブロックRijヘの変換を繰り返して施すことにより実現される。以下に、その手順を述べる。
まず、入力画像f(x,y)と同じ大きさの画像出力エリアを用意し、それをレンジブロックRijに分割し、復号画像出力F(x,y)とする。
さらに、任意の初期画像finit(x,y)(0≦x≦Xmax,0≦y≦Ymax)を用意し、続いて各レンジブロックRijに対応するドメインブロックDkiを抽出し、このドメインブロックDkiを以下の式(5)で示される変換によってレンジブロックRijに置き換える。
Rij=α・ε(s(Dki(m',n'))−Dave)+Rave …(5)
但し、シェードブロックSijに対してはRij=Raveと置き換える。以上の処理を、すべてのレンジブロックRijに対して実行し、第1回目の復号処理とする。更に、その復号された画像を初期画像として、同様な変換を繰り返すことによって、画像のグレイレベルが収束し、再生画像が得られる。以上がフラクタル復号化アルゴリズムとなる。
<Fractal decoding algorithm>
Next, the fractal decoding algorithm will be described.
The fractal decoding process is realized by repeatedly converting the domain block Dki to the range block Rij using an arbitrary initial image. The procedure is described below.
First, an image output area having the same size as that of the input image f (x, y) is prepared, and is divided into range blocks Rij to obtain a decoded image output F (x, y).
Further, an arbitrary initial image finit (x, y) (0 ≦ x ≦ Xmax, 0 ≦ y ≦ Ymax) is prepared, and subsequently, a domain block Dki corresponding to each range block Rij is extracted, and this domain block Dki is extracted. The range block Rij is replaced by the conversion represented by the following equation (5).
Rij = α · ε (s (Dki (m ′, n ′)) − Dave) + Rave (5)
However, Rij = Rave is replaced for the shade block Sij. The above processing is executed for all range blocks Rij, and the first decoding processing is performed. Further, by repeating the same conversion using the decoded image as an initial image, the gray level of the image converges and a reproduced image is obtained. The above is the fractal decoding algorithm.

<画像拡大処理>
以上のフラクタル符号化アルゴリズムを用いて入力画像f(x,y)を拡大率Aで拡大する方法を、図3を参照して説明する。
まず、入力画像f(x,y)を上記のフラクタル符号化アルゴリズムを用いて符号化し、レンジブロックRijについて、パラメータとして、ブロック判別ビットτij、レンジブロックRijの平均値Rave、ドメインブロックDkiの位置(k,l)、等長変換ε、スケーリング係数αを得る。
次に、フラクタル復号処理に入る前に、図3(a)に示す初期画像finit(x,y)、図3(b)に示す復号画像出力F(x,y)を、それぞれ図3(c)、(d)に示すように縦横共に拡大率Aに応じて拡大した大きさに設定する。
初期画像f'init(x,y),
復号画像出力F'(x,y)
0≦x≦(Xmax・A),0≦y≦(Ymax・A)
<Image enlargement processing>
A method of enlarging the input image f (x, y) at the enlargement ratio A using the above fractal encoding algorithm will be described with reference to FIG.
First, the input image f (x, y) is encoded using the above-described fractal encoding algorithm, and the block discrimination bit τij, the average value Rave of the range block Rij, and the position ( k, l), isometric transformation ε, and scaling factor α.
Next, before entering the fractal decoding process, the initial image finit (x, y) shown in FIG. 3A and the decoded image output F (x, y) shown in FIG. ) And (d), both the vertical and horizontal directions are set to an enlarged size according to the enlargement ratio A.
Initial image f'init (x, y),
Decoded image output F '(x, y)
0 ≦ x ≦ (Xmax · A), 0 ≦ y ≦ (Ymax · A)

それに準じてレンジブロックRij、ドメインブロックDkiの大きさも縦横共に拡大率Aに応じて拡大した大きさに設定する。さらに、以下の式(6)で示される変換ように、ドメインブロックDkiの位置(k,l)も拡大率Aで変換する。
k’=k・A
l’=l・A
0≦k’≦(Xmax・A),0≦l’≦(Ymax・A) …(6)
Accordingly, the size of the range block Rij and the domain block Dki is also set to an enlarged size in accordance with the enlargement ratio A in both the vertical and horizontal directions. Further, the position (k, l) of the domain block Dki is also converted at the enlargement ratio A as shown by the following expression (6).
k ′ = k · A
l '= l · A
0 ≦ k ′ ≦ (Xmax · A), 0 ≦ l ′ ≦ (Ymax · A) (6)

フラクタル符号化により符号化された情報の意味は、画像のある部分が、その画像中の他の場所と相似形であるという関係を符号化したものである。この相似関係は画像を拡大しても同様の相似関係が保持されているので、復号の際、初期画像、復号画像、各ブロックサイズ、位置情報等、画像サイズに関係するパラメータのみを所定の倍率で拡大し、先の復号処理を行うことで拡大された画像を得ることができる。
初期画像は任意の画像でかまわないが、他のアルゴリズムで作成した拡大画像を初期画像とすることで復号の収束が早まるとともに、他のアルゴリズムによる拡大画像の補正、修正処理として用いることができる。
The meaning of the information encoded by fractal encoding encodes the relationship that a certain part of the image is similar to other parts of the image. Since the similar relationship is maintained even when the image is enlarged, only the parameters related to the image size, such as the initial image, the decoded image, each block size, and the position information, are decoded at a predetermined magnification. It is possible to obtain a magnified image by enlarging and performing the previous decoding process.
The initial image may be an arbitrary image, but by using an enlarged image created by another algorithm as an initial image, the convergence of decoding is accelerated, and the enlarged image can be used for correction and correction processing of the enlarged image by another algorithm.

<本発明の実施の形態>
本発明の解像度変換装置の実施の形態のハードウエアの構成例を、図4に示す。
図4において、Xmax×Ymax画素のf(x,y)である入力画像1は、Xmax・A×Ymax・A画素の復号初期画像Finit(x,y)を得るためにスケーリング(Scaling)部2に送られる。
スケーリング部2は、設定された倍率Aで入力画像1を拡大し、Finit(x,y)であるフラクタル復号初期画像3(拡大画像)を得る。
なお、この拡大手法(アルゴリズム)は、線型補間など任意の拡大アルゴリズムでかまわない。したがって、他の拡大アルゴリズムを用いた場合、この解像度変換装置はその他の拡大アルゴリズムによる拡大画像の補正、修正処理装置とすることができる。
<Embodiment of the present invention>
An example of the hardware configuration of the embodiment of the resolution conversion apparatus of the present invention is shown in FIG.
In FIG. 4, an input image 1 that is f (x, y) of Xmax × Ymax pixels is a scaling unit 2 to obtain a decoded initial image Finit (x, y) of Xmax · A × Ymax · A pixels. Sent to.
The scaling unit 2 enlarges the input image 1 with the set magnification A, and obtains a fractal decoded initial image 3 (enlarged image) that is Finit (x, y).
This enlargement method (algorithm) may be any enlargement algorithm such as linear interpolation. Therefore, when another enlargement algorithm is used, this resolution conversion apparatus can be a correction / correction processing apparatus for an enlarged image using another enlargement algorithm.

一方、上記した処理と同時に、入力画像1は、反復関数系フラクタル符号化部4に送られてフラクタル符号化され、その結果、符号語として、ブロック判別ビットτij、レンジブロックRijの平均値Rave、ドメインブロックDkiの位置(k,l)、等長変換ε、スケーリング係数α等の符号化パラメータを得る。これらの符号化パラメータのうち、画像サイズに関係するパラメータのみが符号化パラメータ変換部5に送られ、設定された倍率Aで変換される。符号化パラメータ変換部5に送られた画像サイズに関係するパラメータ以外のその他のパラメータは反復関数系フラクタル復号部6にそのまま送られる。
この例のフラクタル符号化の場合には、符号化パラメータ変換部5で変換されるパラメータはドメインブロックDkiの位置ベクトル(k,l)であり、前述した変換式(6)を用いて変換が行われ、変換されたドメインブロックDkiの位置ベクトル(k',l')が反復関数系フラクタル復号部6に送られる。
On the other hand, simultaneously with the above-described processing, the input image 1 is sent to the iterative function system fractal encoding unit 4 and subjected to fractal encoding. As a result, the block discrimination bit τij, the average value Rave of the range block Rij, Coding parameters such as the position (k, l) of the domain block Dki, isometric transformation ε, and scaling coefficient α are obtained. Of these encoding parameters, only the parameters related to the image size are sent to the encoding parameter conversion unit 5 and converted at the set magnification A. Other parameters than the parameters related to the image size sent to the encoding parameter conversion unit 5 are sent to the iterative function system fractal decoding unit 6 as they are.
In the case of the fractal encoding of this example, the parameter converted by the encoding parameter converting unit 5 is the position vector (k, l) of the domain block Dki, and the conversion is performed using the above-described conversion equation (6). Then, the converted position vector (k ′, l ′) of the domain block Dki is sent to the iterative function system fractal decoding unit 6.

反復関数系フラクタル復号部6は、スケーリング部2により拡大された画像3を復号初期画像Finit(x,y)とし、反復関数系フラクタル符号化部4及び符号化パラメータ変換部5から送られた符号化パラメータを用いて復号を行う。この際、画像サイズ、ブロックサイズの設定は倍率Aで拡大する。
このフラクタル復号処理は、入力画像1を分割したすべてのレンジブロックRijに対して実行し、第1回目の復号処理とした後、その復号された画像を初期画像として、同様な復号処理を反復して繰り返される。このような復号処理を反復して繰り返すことによって、画像のグレイレベルが収束し、復号画像7が得られ、出力される。
以上の構成により出力された復号画像7は、入力画像1のA倍の拡大画像F(x,y)となる。反復関数系フラクタル復号の場合、復号処理を画像が収束するまで繰り返すことになるが、ある回数で復号処理を打ち切った場合、復号初期画像3の特徴(即ち、線型補間など他の拡大手法で拡大された拡大画像の特徴)が残り、結果的にこの解像度変換装置は、スケーリング部2の拡大アルゴリズムの補正、修正処理装置となる。
また、復号処理を画像が完全に収束するまで繰り返した場合、復号初期画像3の影響を受けなくなるため、フラクタル符号化単独の影響下による拡大画像となり、フラクタル変換拡大画像のみの特徴が残る。
The iterative function system fractal decoding unit 6 uses the image 3 enlarged by the scaling unit 2 as a decoded initial image Finit (x, y), and the code sent from the iterative function system fractal encoding unit 4 and the encoding parameter conversion unit 5. Decoding is performed using the optimization parameter. At this time, the image size and block size are enlarged at a magnification A.
This fractal decoding process is executed for all the range blocks Rij obtained by dividing the input image 1, and after the first decoding process, the same decoding process is repeated with the decoded image as an initial image. Repeated. By repeating such decoding processing repeatedly, the gray level of the image converges, and a decoded image 7 is obtained and output.
The decoded image 7 output by the above configuration becomes an enlarged image F (x, y) A times as large as the input image 1. In the case of iterative function system fractal decoding, the decoding process is repeated until the image converges. However, when the decoding process is terminated at a certain number of times, the characteristics of the decoded initial image 3 (ie, enlargement by another enlargement method such as linear interpolation) is performed. The resolution conversion apparatus becomes a correction / correction processing apparatus for the enlargement algorithm of the scaling unit 2 as a result.
Further, when the decoding process is repeated until the image is completely converged, it is not affected by the initial decoding image 3, so that it becomes an enlarged image under the influence of the fractal encoding alone, and only the features of the fractal transformed enlarged image remain.

フラクタル符号化における自己相似ドメインブロック探索処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the self-similar domain block search process in fractal encoding. フラクタル符号化における等長変換処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the equal length conversion process in fractal encoding. フラクタル符号化における画像拡大処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the image expansion process in fractal encoding. 本発明の一実施の形態の解像度変換装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the resolution conversion apparatus of one embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 入力画像
2 スケーリング部
3 復号初期画像(拡大画像)
4 反復関数系フラクタル符号化部
5 符号化パラメータ変換部
6 反復関数系フラクタル復号部
7 復号画像(拡大画像)
1 Input image 2 Scaling unit 3 Decoded initial image (enlarged image)
4 Iterative Function System Fractal Encoding Unit 5 Coding Parameter Conversion Unit 6 Iterative Function System Fractal Decoding Unit 7 Decoded Image (Enlarged Image)

Claims (2)

入力画像をその画像よりも画素数の多い高解像度の画像に変換する解像度変換装置において、
前記入力画像を、所定の拡大手法で、設定された拡大率に応じて、前記入力画像よりも画素数の多い高解像度の拡大画像に拡大する拡大手段と、
前記入力画像を、画像サイズに関するパラメータを含むフラクタル符号化データにフラクタル符号化するフラクタル符号化手段と、
前記フラクタル符号化手段によりフラクタル符号化された、前記画像サイズに関するパラメータを前記拡大率に応じて変換するパラメータ変換手段と、
前記拡大手段により拡大された拡大画像を復号初期画像として、前記フラクタル符号化手段により符号化された前記フラクタル符号化データを、前記変換された前記画像サイズに関するパラメータに基づいて フラクタル復号し、このフラクタル復号して得られた復号画像を次のフラクタル復号の復号初期画像とする復号処理を、任意の回数だけ繰り返すことにより前記拡大手段により拡大された拡大画像を修正するフラクタル復号手段と、
を備えた解像度変換装置。
In a resolution conversion device that converts an input image into a high-resolution image having more pixels than the image,
Enlarging means for enlarging the input image into a high-resolution enlarged image having a larger number of pixels than the input image according to a set enlargement ratio by a predetermined enlargement method;
Fractal encoding means for fractal encoding the input image into fractal encoded data including parameters relating to the image size;
Parameter conversion means for converting a parameter relating to the image size, which is fractal encoded by the fractal encoding means, in accordance with the enlargement ratio;
Using the enlarged image enlarged by the enlargement means as a decoded initial image, the fractal encoded data encoded by the fractal encoding means is fractal-decoded based on the converted parameters relating to the image size, and the fractal Fractal decoding means for correcting the enlarged image enlarged by the enlargement means by repeating a decoding process using the decoded image obtained by decoding as a decoding initial image of the next fractal decoding, an arbitrary number of times;
A resolution conversion device.
入力画像をその画像よりも画素数の多い高解像度の画像に変換する解像度変換方法において、
前記入力画像を、所定の拡大手法で、設定された拡大率に応じて、前記入力画像よりも画素数の多い高解像度の拡大画像に拡大するステップと、
前記入力画像を、画像サイズに関するパラメータを含むフラクタル符号化データにフラクタル符号化するステップと、
前記フラクタル符号化するステップによりフラクタル符号化された、前記画像サイズに関するパラメータを前記拡大率に応じて変換するステップと、
前記拡大するステップにより拡大された拡大画像を復号初期画像として、前記フラクタル符号化するステップにより符号化された前記フラクタル符号化データを、前記変換された前記画像サイズに関するパラメータに基づいて フラクタル復号し、このフラクタル復号して得られた復号画像を次のフラクタル復号の復号初期画像とする復号処理を、任意の回数だけ繰り返すことにより前記拡大するステップにより拡大された拡大画像を修正するステップと、
を有する解像度変換方法。
In a resolution conversion method for converting an input image into a high-resolution image having more pixels than the image,
Enlarging the input image into a high-resolution enlarged image having a larger number of pixels than the input image according to a set enlargement ratio by a predetermined enlargement method;
Fractal encoding the input image into fractal encoded data including parameters relating to image size;
Converting the parameter relating to the image size, which is fractal encoded by the fractal encoding step, according to the enlargement ratio;
The fractal encoded data encoded by the fractal encoding step is subjected to fractal decoding based on the converted parameter relating to the image size, using the enlarged image expanded by the expanding step as a decoded initial image. Correcting the enlarged image enlarged by the enlargement step by repeating a decoding process using the decoded image obtained by the fractal decoding as a decoding initial image of the next fractal decoding, an arbitrary number of times;
A resolution conversion method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011027401A1 (en) * 2009-09-04 2011-03-10 株式会社 東芝 Image processing device and method
JP2013218523A (en) * 2012-04-09 2013-10-24 Dainippon Printing Co Ltd Image enlargement processor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011027401A1 (en) * 2009-09-04 2011-03-10 株式会社 東芝 Image processing device and method
JP5337250B2 (en) * 2009-09-04 2013-11-06 株式会社東芝 Image processing apparatus and method
JP2013218523A (en) * 2012-04-09 2013-10-24 Dainippon Printing Co Ltd Image enlargement processor

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