JP3033967B2 - 画像信号を処理する方法と装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は伝送通路あるいは記憶媒体により輸送された
画像信号を処理する方法に関連し、上記の方法は、 ｉ）画像に対応する画像信号を生成し、 ii）上記の画像の縁部と閉成領域を識別する領域信号を
生成するために上記の画像信号を区分アルゴリズムに従
わせ、 iii）上記の画像信号と上記の領域信号との間の差の信
号であるテクスチュア信号を生成する、 の各ステップを具えている。
画像信号を処理する方法に関連し、上記の方法は、 ｉ）画像に対応する画像信号を生成し、 ii）上記の画像の縁部と閉成領域を識別する領域信号を
生成するために上記の画像信号を区分アルゴリズムに従
わせ、 iii）上記の画像信号と上記の領域信号との間の差の信
号であるテクスチュア信号を生成する、 の各ステップを具えている。
本発明はまた上記の方法を使用する装置にも関連して
いる。
いる。
（背景技術） 原画像で識別された特徴（feature）を使用して画像
信号を領域信号とテクスチュア信号（画像信号と領域信
号間の差の信号）の２つの成分に分解するそのような方
法はよく知られている。次にこの２つの成分は別々に符
号化できる。このアプローチの背後にある理論は、画像
の知覚的に重要な特徴の発見と符号化によりそれらが保
存され、かつ画像信号を非常に異なる特性を有する２つ
の成分に分離することによりそれらの各々に対して効率
の良い符号（code）を設計できることである。画像帯域
幅の圧縮は伝送されなければならない情報の総量の低減
を狙っているが、同時に復号画像の品質を保存する。
信号を領域信号とテクスチュア信号（画像信号と領域信
号間の差の信号）の２つの成分に分解するそのような方
法はよく知られている。次にこの２つの成分は別々に符
号化できる。このアプローチの背後にある理論は、画像
の知覚的に重要な特徴の発見と符号化によりそれらが保
存され、かつ画像信号を非常に異なる特性を有する２つ
の成分に分離することによりそれらの各々に対して効率
の良い符号（code）を設計できることである。画像帯域
幅の圧縮は伝送されなければならない情報の総量の低減
を狙っているが、同時に復号画像の品質を保存する。
上記の方法により経験された１つの問題は、画像が左
から右あるいは上から下にグレーレベルのスロープを有
している場合に領域信号に偽りの輪郭あるいは偽りの縁
部が生じることである。ここで関連する区域は領域信号
で２つあるいはそれ以上の領域に分離できる。再生に際
して復号された領域信号とテクスチュア信号が加算され
る場合に、実際には画像の輪郭や縁部でない、例えば、
スロープの部分などに著しいレベル変移が見られるなど
の妨害が表示画面上に生成され、それは偽りの輪郭ある
いは縁部として見られる。エム・コッヘル（M.Kocher）
とアール・レオルナルディ（R.Leornardi）は論文「画
像近似に多項式関数を使用する適応領域成長技術（Adap
tive region growing technique using polynomial fun
ctions for imageapproximation）」、信号処理（Signa
l Processing）、11巻、1986年、頁47〜60、エルセビア
ー・サイエンス・パブリッシャーズ・ビー・ベー（Else
vierScience Publishers B.V.）において、画像を区分
する（元の画像を幾つかの隣接した領域に仕切る）ため
のアルゴリズム（区分アルゴリズムと言う）を紹介する
とともに、上述した問題の検出と克服とを提案してい
る。基本的には、コッヘルとレオルナルディは区分され
た領域信号（segmented region signal）に加え、縁部
検出オペレータを適用して得られた輪郭画像である２進
制御画像（binary control image）の発生を提案してい
る。この制御画像は境界点で検査され、そして各境界点
に中心を置く５×５点（画素）窓は境界点が真の輪郭で
あるか偽りの輪郭であるかどうかを確定する。もし偽り
の輪郭であることが確定されるなら、偽りの輪郭点の周
りのある区域内でポストフィルタリング（複数領域に分
割した後のフィルタ処理）が実行される。符号化伝送の
ための領域信号とテクスチュア信号に加えて付加輪郭画
像信号の生成は符号化（伝送）端で要求される処理の総
量を増大する。
から右あるいは上から下にグレーレベルのスロープを有
している場合に領域信号に偽りの輪郭あるいは偽りの縁
部が生じることである。ここで関連する区域は領域信号
で２つあるいはそれ以上の領域に分離できる。再生に際
して復号された領域信号とテクスチュア信号が加算され
る場合に、実際には画像の輪郭や縁部でない、例えば、
スロープの部分などに著しいレベル変移が見られるなど
の妨害が表示画面上に生成され、それは偽りの輪郭ある
いは縁部として見られる。エム・コッヘル（M.Kocher）
とアール・レオルナルディ（R.Leornardi）は論文「画
像近似に多項式関数を使用する適応領域成長技術（Adap
tive region growing technique using polynomial fun
ctions for imageapproximation）」、信号処理（Signa
l Processing）、11巻、1986年、頁47〜60、エルセビア
ー・サイエンス・パブリッシャーズ・ビー・ベー（Else
vierScience Publishers B.V.）において、画像を区分
する（元の画像を幾つかの隣接した領域に仕切る）ため
のアルゴリズム（区分アルゴリズムと言う）を紹介する
とともに、上述した問題の検出と克服とを提案してい
る。基本的には、コッヘルとレオルナルディは区分され
た領域信号（segmented region signal）に加え、縁部
検出オペレータを適用して得られた輪郭画像である２進
制御画像（binary control image）の発生を提案してい
る。この制御画像は境界点で検査され、そして各境界点
に中心を置く５×５点（画素）窓は境界点が真の輪郭で
あるか偽りの輪郭であるかどうかを確定する。もし偽り
の輪郭であることが確定されるなら、偽りの輪郭点の周
りのある区域内でポストフィルタリング（複数領域に分
割した後のフィルタ処理）が実行される。符号化伝送の
ための領域信号とテクスチュア信号に加えて付加輪郭画
像信号の生成は符号化（伝送）端で要求される処理の総
量を増大する。
（発明の開示） 本発明の目的は偽りの輪郭あるいは縁部の検出が代案
の態様（alternative manner）で行われる画像信号処理
の方法と装置を与えることである。
の態様（alternative manner）で行われる画像信号処理
の方法と装置を与えることである。
本発明は、伝送通路あるいは記憶媒体により輸送され
る画像信号を処理する方法であって、上記の方法が、 ｉ）画像に対応する画像信号を生成し、 ii）上記の画像の縁部と閉成領域を識別する領域信号を
生成するために上記の画像信号を区分アルゴリズムに従
わせ、 iii）上記の画像信号と上記の領域信号との間の差の信
号であるテクスチュア信号を生成し、 の各ステップを具えるものにおいて、上記の方法が、 iv）上記の領域信号において隣接している２つの領域間
の少なくとも境界部分を選択し、 ｖ）上記の境界部分に直接隣接し、そしてその境界部分
の両方の側における各領域信号の画素値を決定し、かつ
上記の境界部分に沿って、上記の境界部分の両方の側に
おける上記の各領域信号の画素値の平均値をそれぞれ決
定し、 vi）上記のステップｖ）で得られた平均値の差を決定
し、 vii）上記の領域信号で識別された境界部分に直接隣接
し、そしてその境界部分の両方の側における各画像信号
の画素値を決定し、かつ上記の境界部分に沿って、上記
の境界部分の両方の側における上記の各画像信号の画素
値の平均値をそれぞれ決定し、 viii）上記のステップvii）で得られた平均値間の差を
決定し、 ix）上記のステップvi）で得られた平均値間の差を、上
記のステップviii）で得られた平均値間の差と比較し、 ｘ）上記の境界が真の縁部かあるいは偽りの縁部を表し
ているかどうかを決定するために、ステップix）で実行
された比較の結果を使用する の各ステップをさらに具えることを特徴としている。
る画像信号を処理する方法であって、上記の方法が、 ｉ）画像に対応する画像信号を生成し、 ii）上記の画像の縁部と閉成領域を識別する領域信号を
生成するために上記の画像信号を区分アルゴリズムに従
わせ、 iii）上記の画像信号と上記の領域信号との間の差の信
号であるテクスチュア信号を生成し、 の各ステップを具えるものにおいて、上記の方法が、 iv）上記の領域信号において隣接している２つの領域間
の少なくとも境界部分を選択し、 ｖ）上記の境界部分に直接隣接し、そしてその境界部分
の両方の側における各領域信号の画素値を決定し、かつ
上記の境界部分に沿って、上記の境界部分の両方の側に
おける上記の各領域信号の画素値の平均値をそれぞれ決
定し、 vi）上記のステップｖ）で得られた平均値の差を決定
し、 vii）上記の領域信号で識別された境界部分に直接隣接
し、そしてその境界部分の両方の側における各画像信号
の画素値を決定し、かつ上記の境界部分に沿って、上記
の境界部分の両方の側における上記の各画像信号の画素
値の平均値をそれぞれ決定し、 viii）上記のステップvii）で得られた平均値間の差を
決定し、 ix）上記のステップvi）で得られた平均値間の差を、上
記のステップviii）で得られた平均値間の差と比較し、 ｘ）上記の境界が真の縁部かあるいは偽りの縁部を表し
ているかどうかを決定するために、ステップix）で実行
された比較の結果を使用する の各ステップをさらに具えることを特徴としている。
上記の方法は偽りの縁部の検出においてそれが別の画
像信号の発生を必要としないと言う利点を有している。
像信号の発生を必要としないと言う利点を有している。
本方法は、ステップ（ix）で実行された上記の比較
が、ステップ（vi）で得られた上記の平均値間の差を拡
大・縮小したバージョンとステップ（viii）で得られた
平均値間の差との間で行われ、もしステップ（vi）で得
られた上記の拡大・縮小した平均値間の差がステップ
（Viii）で得られた平均値間の差に近似するなら上記の
境界は真の縁部を表すが、しかしもし上記の拡大・縮小
した平均値間の差がステップ（viii）で得られた平均値
間の差より大きいなら上記の境界は偽りの縁部を表すよ
うに上記の拡大・縮小のファクタが選ばれることを特徴
としている。
が、ステップ（vi）で得られた上記の平均値間の差を拡
大・縮小したバージョンとステップ（viii）で得られた
平均値間の差との間で行われ、もしステップ（vi）で得
られた上記の拡大・縮小した平均値間の差がステップ
（Viii）で得られた平均値間の差に近似するなら上記の
境界は真の縁部を表すが、しかしもし上記の拡大・縮小
した平均値間の差がステップ（viii）で得られた平均値
間の差より大きいなら上記の境界は偽りの縁部を表すよ
うに上記の拡大・縮小のファクタが選ばれることを特徴
としている。
本方法は、ステップ（vi）で引き出された平均値間の
差の大きさが決定され、かつもしこの大きさが所定値以
下ならステップ（ix）の比較のみが実行されることを特
徴としている。
差の大きさが決定され、かつもしこの大きさが所定値以
下ならステップ（ix）の比較のみが実行されることを特
徴としている。
上記の方法の背後の原理は、領域信号と画像信号の両
方において、境界部分に沿って境界の両側におけるそれ
ぞれの輝度レベルの平均値間の差を確立することであ
る。もし、領域信号と画像信号の両方における平均値間
の差が匹敵しているなら、そのときは、境界は真の縁部
を表していると仮定される。もし、画像信号に対する平
均値間の差が領域信号に対する平均値間の差に比べて小
さいなら、そのときは、境界は偽りの縁部を表している
と仮定される。
方において、境界部分に沿って境界の両側におけるそれ
ぞれの輝度レベルの平均値間の差を確立することであ
る。もし、領域信号と画像信号の両方における平均値間
の差が匹敵しているなら、そのときは、境界は真の縁部
を表していると仮定される。もし、画像信号に対する平
均値間の差が領域信号に対する平均値間の差に比べて小
さいなら、そのときは、境界は偽りの縁部を表している
と仮定される。
また、上記において「所定の値」は、縁部が偽りの縁
部ならこの値がくることがないような値である。境界を
挟んだ２つの隣接した領域における領域信号の平均値間
の差が比較的接近しているとき、偽りの縁部がより生じ
易いことが理解される。こうして、領域間の境界を横切
る輝度の大きなステップは高度に真の縁部を示すようで
ある。「所定の値」は、ステップ（ix）の比較が、もし
それがなされるなら、常に真のエッジを示すように選ば
れる。
部ならこの値がくることがないような値である。境界を
挟んだ２つの隣接した領域における領域信号の平均値間
の差が比較的接近しているとき、偽りの縁部がより生じ
易いことが理解される。こうして、領域間の境界を横切
る輝度の大きなステップは高度に真の縁部を示すようで
ある。「所定の値」は、ステップ（ix）の比較が、もし
それがなされるなら、常に真のエッジを示すように選ば
れる。
本発明は、伝送通路あるいは記憶媒体により輸送され
る画像信号を処理する装置であって、上記の装置が、 画像に対応する画像信号を生成する手段、 上記の画像の縁部と閉成領域を識別する領域信号を生
成するために上記の画像信号を区分アルゴリズムに従わ
せる手段、 上記の画像信号と上記の領域信号との間の差の信号で
あるテクスチュア信号を生成する手段、 を具えるものにおいて、上記の装置が、 上記の領域信号において隣接している２つの領域間の
少なくとも境界部分を選択する手段、 上記の境界部分に直接隣接し、そしてその境界部分の
両方の側における各領域信号の画素値を決定し、かつ上
記の境界部分に沿って、上記の境界部分の両方の側にお
ける上記の各領域信号の画素値の平均値をそれぞれ決定
する手段、 上記の各領域信号の画素値の平均値間の差を決定する
手段、 上記の領域信号で識別された境界部分に直接隣接し、
そしてその境界部分の両方の側における各画像信号の画
素値を決定し、かつ上記の境界部分に沿って、上記の境
界部分の両方の側における上記の各画像信号の画素値の
平均値をそれぞれ決定する手段、 上記の各画像信号の画素値の平均値間の差を決定する
手段、 上記の領域信号において得られた平均値間の差を、上
記の画像信号において得られた平均値間の差と比較する
手段、 および 上記の境界が真の縁部あるいは偽りの縁部を表してい
るかどうかを決定するために、上記の比較結果を使用す
る手段 をさらに具えることを特徴としている。
る画像信号を処理する装置であって、上記の装置が、 画像に対応する画像信号を生成する手段、 上記の画像の縁部と閉成領域を識別する領域信号を生
成するために上記の画像信号を区分アルゴリズムに従わ
せる手段、 上記の画像信号と上記の領域信号との間の差の信号で
あるテクスチュア信号を生成する手段、 を具えるものにおいて、上記の装置が、 上記の領域信号において隣接している２つの領域間の
少なくとも境界部分を選択する手段、 上記の境界部分に直接隣接し、そしてその境界部分の
両方の側における各領域信号の画素値を決定し、かつ上
記の境界部分に沿って、上記の境界部分の両方の側にお
ける上記の各領域信号の画素値の平均値をそれぞれ決定
する手段、 上記の各領域信号の画素値の平均値間の差を決定する
手段、 上記の領域信号で識別された境界部分に直接隣接し、
そしてその境界部分の両方の側における各画像信号の画
素値を決定し、かつ上記の境界部分に沿って、上記の境
界部分の両方の側における上記の各画像信号の画素値の
平均値をそれぞれ決定する手段、 上記の各画像信号の画素値の平均値間の差を決定する
手段、 上記の領域信号において得られた平均値間の差を、上
記の画像信号において得られた平均値間の差と比較する
手段、 および 上記の境界が真の縁部あるいは偽りの縁部を表してい
るかどうかを決定するために、上記の比較結果を使用す
る手段 をさらに具えることを特徴としている。
本装置は、上記の領域信号において得られた平均値間
の差を拡大・縮小したバージョンを得る手段をさらに具
え、 もし得られた拡大・縮小した平均値間の差が画像信号
において得られた平均値間の差に近似するなら上記の境
界は真の縁部を表すが、しかしもし上記の拡大・縮小し
た平均値間の差が画像信号において得られた平均値間の
差より大きいなら上記の境界は偽りの縁部を表すように
上記の拡大・縮小のファクタが選ばれることを特徴とし
ている。
の差を拡大・縮小したバージョンを得る手段をさらに具
え、 もし得られた拡大・縮小した平均値間の差が画像信号
において得られた平均値間の差に近似するなら上記の境
界は真の縁部を表すが、しかしもし上記の拡大・縮小し
た平均値間の差が画像信号において得られた平均値間の
差より大きいなら上記の境界は偽りの縁部を表すように
上記の拡大・縮小のファクタが選ばれることを特徴とし
ている。
本装置は、上記の領域信号の平均値間の差の大きさを
決定する手段と、もしこの大きさが所定値以上なら上記
の平均値間の差の比較を防ぐ手段をさらに具えることを
特徴としている。
決定する手段と、もしこの大きさが所定値以上なら上記
の平均値間の差の比較を防ぐ手段をさらに具えることを
特徴としている。
本発明の上記のおよび別の特徴を添付図面を参照して
実例により説明する。
実例により説明する。
（実施例） 第１図のブロック線図において、参照記号１はディジ
タル化された輝度信号Ｙを受信する端子を示し、この輝
度信号Ｙは区分デバイス（segmentation device）２の
第１入力に印加され、ここで輝度信号は輝度信号Ｙによ
り表された画像の類似した強度の領域とその領域の周り
の輪郭を確定する区分アルゴリズムに従っている。第２
および第３端子はそれぞれディジタル化されたＵおよび
Ｖ色度信号を受信し、それらの信号は各アップサンプリ
ング変換器（up−sampling converter）５および６でア
ップサンプルされ、かつ結果としてのアップサンプルさ
れた色度信号は各低域通過フィルタ７および８を介して
区分デバイス２の第２および第３入力に印加される。こ
の実施例において、現在説明されたようにアップサンプ
ルされた色度信号は区分アルゴリズムに従っていない
が、その代わりにそれらに印加された輝度信号Ｙの区分
の結果を有している。
タル化された輝度信号Ｙを受信する端子を示し、この輝
度信号Ｙは区分デバイス（segmentation device）２の
第１入力に印加され、ここで輝度信号は輝度信号Ｙによ
り表された画像の類似した強度の領域とその領域の周り
の輪郭を確定する区分アルゴリズムに従っている。第２
および第３端子はそれぞれディジタル化されたＵおよび
Ｖ色度信号を受信し、それらの信号は各アップサンプリ
ング変換器（up−sampling converter）５および６でア
ップサンプルされ、かつ結果としてのアップサンプルさ
れた色度信号は各低域通過フィルタ７および８を介して
区分デバイス２の第２および第３入力に印加される。こ
の実施例において、現在説明されたようにアップサンプ
ルされた色度信号は区分アルゴリズムに従っていない
が、その代わりにそれらに印加された輝度信号Ｙの区分
の結果を有している。
区分された輝度信号とアップサンプルされた色度信号
はメディアンフィルタの一種であり、一群の画素のモー
ド輝度値に基づいた非線形空間フィルタとしての各モー
ダルフィルタ（modal filter）９に印加され、ここで縁
部は領域の境界に沿って孤立画素（isolated pixel）を
置換することにより縁部の小さな変化が除かれ、境界線
がスムーズ（真直ぐ）にされる。輝度信号において境界
あるいは輪郭セクションがトレースされる。最初、区分
された信号が輪郭の開始点を発見するために走査され
る。画像の輪郭や縁部をトレースする左端観測規則（le
tt−most−looking rule）および右端観測規則の使用に
より、あるいはそれ自身との結合により、境界はアール
・シー・ゴンザレス（R.C.Gonzales）とピー・ウィンツ
（P.Wintz）の「ディジタル画像処理（Digital image p
rocessing）」、アディソン・ウェズレイ（Addison−We
sley）社出版、1977年、頁253〜265に記載されたように
トレースされる。各ステップにおいて、輪郭の両側の２
つの画素の値は後で統計演算が可能なように蓄積され
る。輪郭のセクションの各部のトレーシングは以下のい
くつかのやり方で終了する。
はメディアンフィルタの一種であり、一群の画素のモー
ド輝度値に基づいた非線形空間フィルタとしての各モー
ダルフィルタ（modal filter）９に印加され、ここで縁
部は領域の境界に沿って孤立画素（isolated pixel）を
置換することにより縁部の小さな変化が除かれ、境界線
がスムーズ（真直ぐ）にされる。輝度信号において境界
あるいは輪郭セクションがトレースされる。最初、区分
された信号が輪郭の開始点を発見するために走査され
る。画像の輪郭や縁部をトレースする左端観測規則（le
tt−most−looking rule）および右端観測規則の使用に
より、あるいはそれ自身との結合により、境界はアール
・シー・ゴンザレス（R.C.Gonzales）とピー・ウィンツ
（P.Wintz）の「ディジタル画像処理（Digital image p
rocessing）」、アディソン・ウェズレイ（Addison−We
sley）社出版、1977年、頁253〜265に記載されたように
トレースされる。各ステップにおいて、輪郭の両側の２
つの画素の値は後で統計演算が可能なように蓄積され
る。輪郭のセクションの各部のトレーシングは以下のい
くつかのやり方で終了する。
ｉ）開始点に到達する（すなわち閉成ループが発見され
る）。
る）。
ii）別の輪郭との接続点が検出される。
iii）輪郭が前もってトレースされている（従って、現
時点でもう一度トレースする必要がない）。
時点でもう一度トレースする必要がない）。
輪郭はセクションでトレースされ、従って２つの領域
の間の境界のみが任意の時点で解析（すなわち、境界を
検査し、その特性を決定する）され、かつ操作（すなわ
ち、境界を横切る領域信号をフィルタ処理するなど境界
を適切に処理する）される。輪郭の１つの側の領域の画
素の平均値は同じであり、一方、輪郭の他の側の隣接区
域の画素の平均値も同じである（もちろん隣接領域内の
それとは異なっているが）。各輝度信号情報と色度信号
情報は適応輪郭平滑回路（adaptive contour smoothing
circuit）10に印加され、それはまた接続11を介して入
力１から原輝度信号Ｙを受信する。回路10は輝度信号に
ついて多くの機能を実行する。
の間の境界のみが任意の時点で解析（すなわち、境界を
検査し、その特性を決定する）され、かつ操作（すなわ
ち、境界を横切る領域信号をフィルタ処理するなど境界
を適切に処理する）される。輪郭の１つの側の領域の画
素の平均値は同じであり、一方、輪郭の他の側の隣接区
域の画素の平均値も同じである（もちろん隣接領域内の
それとは異なっているが）。各輝度信号情報と色度信号
情報は適応輪郭平滑回路（adaptive contour smoothing
circuit）10に印加され、それはまた接続11を介して入
力１から原輝度信号Ｙを受信する。回路10は輝度信号に
ついて多くの機能を実行する。
まず第１に、区分された輝度信号（領域信号）におい
て、識別された輪郭セクション（境界部分）の両側に存
在する平均値間でその差が決定される。第２に、区分さ
れた輝度信号（領域信号）で識別された輪郭セクション
が原輝度信号（画像信号）に適用され、かつ原輝度信号
（画像信号）の対応する領域内の画素の平均値が、輪郭
セクション（境界部分）の位置に隣接する対応区域にそ
れぞれ画素の平均値があるように見いだされ、これら２
つの平均値間の差が決定される。前者の差を拡大・縮小
したバージョンは、識別された各輪郭セクションで区分
された原輝度信号の決定された差と比較される。もし
（拡大・縮小のファクタの適当な選択により）２つの差
が近似的に同じであるなら、輪郭セクションは真の縁部
を表す。しかし、もし区分された輝度信号（領域信号）
に対して見いだされた差が原輝度信号（画像信号）に対
して見いだされた差より大きいなら、輪郭セクションは
偽りの縁部を表す。１回の比較では、得られた結果に十
分な信頼性が無いので、この比較は短い輪郭を除外し
て、区分された輝度信号（領域信号）で識別された各輪
郭セクションで繰り返される。その上、回路10は行われ
る比較に先立って、区分された輝度信号（領域信号）か
ら導かれた差の大きさを最初に検査し、そしてもしこの
大きさが所定の値以下なら行われるべき差の間の比較の
みが許される。もしそれが所定値より大きいなら縁部は
真であると仮定される。実行された試験は以下の式に示
される。もし （μorg＜ａμseg）AND（μseg≦β） なら偽りの縁部が存在し、 ここで Ｎ＝輪郭に沿う点の数 Porg＝原画像（画像信号） Pseg＝区分された画像（領域信号） CLi ＝輪郭の左の点 CRi ＝輪郭の右の点 ａ＝拡大・縮小のファクタ β＝制限ファクタ（limiting factor） である。
て、識別された輪郭セクション（境界部分）の両側に存
在する平均値間でその差が決定される。第２に、区分さ
れた輝度信号（領域信号）で識別された輪郭セクション
が原輝度信号（画像信号）に適用され、かつ原輝度信号
（画像信号）の対応する領域内の画素の平均値が、輪郭
セクション（境界部分）の位置に隣接する対応区域にそ
れぞれ画素の平均値があるように見いだされ、これら２
つの平均値間の差が決定される。前者の差を拡大・縮小
したバージョンは、識別された各輪郭セクションで区分
された原輝度信号の決定された差と比較される。もし
（拡大・縮小のファクタの適当な選択により）２つの差
が近似的に同じであるなら、輪郭セクションは真の縁部
を表す。しかし、もし区分された輝度信号（領域信号）
に対して見いだされた差が原輝度信号（画像信号）に対
して見いだされた差より大きいなら、輪郭セクションは
偽りの縁部を表す。１回の比較では、得られた結果に十
分な信頼性が無いので、この比較は短い輪郭を除外し
て、区分された輝度信号（領域信号）で識別された各輪
郭セクションで繰り返される。その上、回路10は行われ
る比較に先立って、区分された輝度信号（領域信号）か
ら導かれた差の大きさを最初に検査し、そしてもしこの
大きさが所定の値以下なら行われるべき差の間の比較の
みが許される。もしそれが所定値より大きいなら縁部は
真であると仮定される。実行された試験は以下の式に示
される。もし （μorg＜ａμseg）AND（μseg≦β） なら偽りの縁部が存在し、 ここで Ｎ＝輪郭に沿う点の数 Porg＝原画像（画像信号） Pseg＝区分された画像（領域信号） CLi ＝輪郭の左の点 CRi ＝輪郭の右の点 ａ＝拡大・縮小のファクタ β＝制限ファクタ（limiting factor） である。
そのように識別された偽りの縁部は、低域通過フィル
タリングにより高周波成分を除去して受信側または再生
側での信号再構成に際して偽信号が発生するのを防ぐた
めに区分された輝度信号および色度信号（領域信号）に
おいて平滑化される。しかし他の技術も使用できる。こ
の平滑化は３点水平フィルタあるいは３点垂直フィルタ
あるいは３×３ブロックフィルタを使用して遂行され、
これらは輪郭縁部の形状とその配向に依存して選択さ
れ、かつ境界のいずれかの側で画素に印加される。
タリングにより高周波成分を除去して受信側または再生
側での信号再構成に際して偽信号が発生するのを防ぐた
めに区分された輝度信号および色度信号（領域信号）に
おいて平滑化される。しかし他の技術も使用できる。こ
の平滑化は３点水平フィルタあるいは３点垂直フィルタ
あるいは３×３ブロックフィルタを使用して遂行され、
これらは輪郭縁部の形状とその配向に依存して選択さ
れ、かつ境界のいずれかの側で画素に印加される。
以上が、適応輪郭平滑回路10の動作であるが、回路10
の主要な動作を要約すれば、まず、この回路は、区分さ
れた輝度信号（領域信号）と原輝度信号（画像信号）の
両信号について、輪郭セクション（境界部分）の両側に
それぞれ直接隣接して存在する画素値の境界部分に沿っ
た平均値を境界部分の両方の側について決定し、その平
均値間の差をとっている。また、回路10は、領域信号の
平均値間の差を画像信号の平均値間の差と比較し、境界
が真の縁部を表すか、偽りの縁部を表すかの判定を行っ
ている。
の主要な動作を要約すれば、まず、この回路は、区分さ
れた輝度信号（領域信号）と原輝度信号（画像信号）の
両信号について、輪郭セクション（境界部分）の両側に
それぞれ直接隣接して存在する画素値の境界部分に沿っ
た平均値を境界部分の両方の側について決定し、その平
均値間の差をとっている。また、回路10は、領域信号の
平均値間の差を画像信号の平均値間の差と比較し、境界
が真の縁部を表すか、偽りの縁部を表すかの判定を行っ
ている。
また、この判定をより正確なものとするために、領域
信号の平均値間の差に拡大・縮小のファクタを乗じ、そ
の乗じたもの（拡大・縮小したバージョン）と画像信号
の平均値間の差を比較するようにもしている。
信号の平均値間の差に拡大・縮小のファクタを乗じ、そ
の乗じたもの（拡大・縮小したバージョン）と画像信号
の平均値間の差を比較するようにもしている。
そして、境界が偽りの縁部であると判定したときに
は、低域通過フィルタリングなどによって平滑化処理
し、受信側または再生側で画像信号の再構成（伝送・記
録は、領域信号とテスクチュア信号の形態で行われ
る。）に際して、偽信号が発生しないようにしている。
は、低域通過フィルタリングなどによって平滑化処理
し、受信側または再生側で画像信号の再構成（伝送・記
録は、領域信号とテスクチュア信号の形態で行われ
る。）に際して、偽信号が発生しないようにしている。
真の縁部と平滑化された偽りの縁部を持つ区分された
輝度信号（領域信号）は第１引算回路12の（−）入力端
子に印加され、その（＋）入力端子は接続11からの原輝
度信号（画像信号）を受信し、回路12の出力は輝度に関
するテクスチュア信号である。同様な態様で、適当にフ
ィルタされて区分されたＵおよびＶ色度信号（領域信
号）は第２引算回路13と第３引算回路14の（−）入力端
子に印加され、それらの（＋）入力端子はそれぞれ接続
15と16を介して原Ｕ色度信号と原Ｖ色度信号（画像信
号）を受信し、回路13と14の出力はそれぞれＵ色度に関
するテクスチュア信号とＶ色度に関するテクスチュア信
号を備えている。これらのテクスチュア信号はおのおの
各符号化ユニット17,18および19で符号化され、それら
の出力は各出力端子20,21および22に接続され、従って
端子20は符号化された輝度テクスチュア信号を備え、端
子21は符号化されたＵ色度テクスチュア信号を備え、そ
して端子22は符号化されたＶ色度テクスチュア信号を備
えている。端子20,21および22からの符号化されたテク
スチュア信号は必要に応じて処理を伴うかあるいは処理
を伴わないで伝送通路と記憶媒体に印加される。
輝度信号（領域信号）は第１引算回路12の（−）入力端
子に印加され、その（＋）入力端子は接続11からの原輝
度信号（画像信号）を受信し、回路12の出力は輝度に関
するテクスチュア信号である。同様な態様で、適当にフ
ィルタされて区分されたＵおよびＶ色度信号（領域信
号）は第２引算回路13と第３引算回路14の（−）入力端
子に印加され、それらの（＋）入力端子はそれぞれ接続
15と16を介して原Ｕ色度信号と原Ｖ色度信号（画像信
号）を受信し、回路13と14の出力はそれぞれＵ色度に関
するテクスチュア信号とＶ色度に関するテクスチュア信
号を備えている。これらのテクスチュア信号はおのおの
各符号化ユニット17,18および19で符号化され、それら
の出力は各出力端子20,21および22に接続され、従って
端子20は符号化された輝度テクスチュア信号を備え、端
子21は符号化されたＵ色度テクスチュア信号を備え、そ
して端子22は符号化されたＶ色度テクスチュア信号を備
えている。端子20,21および22からの符号化されたテク
スチュア信号は必要に応じて処理を伴うかあるいは処理
を伴わないで伝送通路と記憶媒体に印加される。
区分された輝度信号（領域信号）の領域の強度を表す
信号は区分デバイス２から導かれ、かつ接続23を介して
別の符号化ユニット24に印加される。このユニット24
は、また接続25を介してモーダルフィルタ９によって見
いだされ、区分された輝度信号（領域信号）の輪郭セク
ションの座標、そして接続26を介して、どの輪郭セクシ
ョンが適応輪郭平滑回路10において偽りの縁部を表し、
そして平滑化されたことを示すフラグ信号を受信する。
符号化ユニット24は区分デバイス２からの区分された輝
度信号（領域信号）、モーダルフィルタ９からの輪郭セ
クションの座標および回路10からのフラグ信号を符号化
する。この符号化された領域およびフラグ情報は必要に
応じて別の処理を伴うかあるいは伴わないで伝送通路あ
るいは記憶媒体に印加するために別の出力端子27に印加
される。
信号は区分デバイス２から導かれ、かつ接続23を介して
別の符号化ユニット24に印加される。このユニット24
は、また接続25を介してモーダルフィルタ９によって見
いだされ、区分された輝度信号（領域信号）の輪郭セク
ションの座標、そして接続26を介して、どの輪郭セクシ
ョンが適応輪郭平滑回路10において偽りの縁部を表し、
そして平滑化されたことを示すフラグ信号を受信する。
符号化ユニット24は区分デバイス２からの区分された輝
度信号（領域信号）、モーダルフィルタ９からの輪郭セ
クションの座標および回路10からのフラグ信号を符号化
する。この符号化された領域およびフラグ情報は必要に
応じて別の処理を伴うかあるいは伴わないで伝送通路あ
るいは記憶媒体に印加するために別の出力端子27に印加
される。
第２図は、受信側または再生側における信号再構成装
置のブロック線図であり、ここで参照記号30,31および3
2は必要に応じて伝送通路あるいは記憶媒体からの別の
処理を伴なうかあるいは伴わないで符号化された輝度テ
クスチュア信号とＵおよびＶ色度テクスチュア信号を受
信する入力端子を示している。同様に別の入力端子33は
伝送通路あるいは記憶媒体からの符号化された領域とフ
ラグ情報を受信する。この符号化された領域とフラグ情
報は、適応輪郭平滑フィルタ35に印加される領域輪郭に
関する情報と、輝度Ｙと色度ＵおよびＶ（これらは適応
輪郭平滑フィルタ35に印加されている）の強度に関する
情報とを再生するために、まず復号器34に印加される。
このフィルタ35はまた輪郭セクションが偽りの縁部を表
す場合をフラグ信号が示す復号器34からの接続36を介し
て復号されたフラグ信号を受信する。そのような偽りの
縁部が存在する場合に、領域信号は（低域通過フィルタ
により）平滑化され、かつ結果としての輝度Ｙと色度Ｕ
およびＶ領域信号は接続37,38および39にそれぞれ印加
される。
置のブロック線図であり、ここで参照記号30,31および3
2は必要に応じて伝送通路あるいは記憶媒体からの別の
処理を伴なうかあるいは伴わないで符号化された輝度テ
クスチュア信号とＵおよびＶ色度テクスチュア信号を受
信する入力端子を示している。同様に別の入力端子33は
伝送通路あるいは記憶媒体からの符号化された領域とフ
ラグ情報を受信する。この符号化された領域とフラグ情
報は、適応輪郭平滑フィルタ35に印加される領域輪郭に
関する情報と、輝度Ｙと色度ＵおよびＶ（これらは適応
輪郭平滑フィルタ35に印加されている）の強度に関する
情報とを再生するために、まず復号器34に印加される。
このフィルタ35はまた輪郭セクションが偽りの縁部を表
す場合をフラグ信号が示す復号器34からの接続36を介し
て復号されたフラグ信号を受信する。そのような偽りの
縁部が存在する場合に、領域信号は（低域通過フィルタ
により）平滑化され、かつ結果としての輝度Ｙと色度Ｕ
およびＶ領域信号は接続37,38および39にそれぞれ印加
される。
入力端子30,31および32に存在する輝度Ｙと色度Ｕお
よびＶの符号化テクスチュア信号は接続43,44および45
に復号された輝度Ｙと色度ＵおよびＶのテクスチュア信
号を生成するよう各復号器40,41および42に印加され
る。これらは各加算器回路46,47および48の第１入力端
子に印加され、その第２入力端子は接続37,38および39
からの輝度Ｙと色度ＵおよびＶに対応した各領域信号を
それぞれ受信する。加算器46の出力端子からの再構成さ
れた輝度信号Ｙ（画像信号）は出力端子49に印加され
る。加算器回路47と48によりそれぞれ再構成されたＵお
よびＶ色度信号（画像信号）はなおアップサンプルされ
た形式であり、従ってそれらは出力端子54に再構成され
たＵ色度信号と、出力端子55に再構成されたＶ色度信号
を生成するためにそれぞれ関連低域通過フィルタ50,51
を介して関連ダウンサンプリング変換器52,53に印加さ
れる。
よびＶの符号化テクスチュア信号は接続43,44および45
に復号された輝度Ｙと色度ＵおよびＶのテクスチュア信
号を生成するよう各復号器40,41および42に印加され
る。これらは各加算器回路46,47および48の第１入力端
子に印加され、その第２入力端子は接続37,38および39
からの輝度Ｙと色度ＵおよびＶに対応した各領域信号を
それぞれ受信する。加算器46の出力端子からの再構成さ
れた輝度信号Ｙ（画像信号）は出力端子49に印加され
る。加算器回路47と48によりそれぞれ再構成されたＵお
よびＶ色度信号（画像信号）はなおアップサンプルされ
た形式であり、従ってそれらは出力端子54に再構成され
たＵ色度信号と、出力端子55に再構成されたＶ色度信号
を生成するためにそれぞれ関連低域通過フィルタ50,51
を介して関連ダウンサンプリング変換器52,53に印加さ
れる。
第１図の上記の説明において、アップサンプルされた
ＵおよびＶ色度信号はそれ自体では区分に従っていない
が、しかしこれらの色度信号の領域を規定するために輝
度信号への区分アルゴリズムの適用の結果を使用してい
る。しかし色度信号は区分アルゴリズムの適用により輝
度信号と同様な態様で処理でき、たとえこれが発生装置
を僅かばかり複雑にしてもそうである。
ＵおよびＶ色度信号はそれ自体では区分に従っていない
が、しかしこれらの色度信号の領域を規定するために輝
度信号への区分アルゴリズムの適用の結果を使用してい
る。しかし色度信号は区分アルゴリズムの適用により輝
度信号と同様な態様で処理でき、たとえこれが発生装置
を僅かばかり複雑にしてもそうである。
本開示の解釈から、別の変形が当業者にとって明らか
であろう。そのような修正が設計、製造ならびに画像信
号を処理する装置およびその部品で良く知られた特徴、
かつここで既に述べられた別の特徴の代わりにあるいは
それに付加して使用できる特徴を含んでいよう。たとえ
この出願で特徴の特定の組合せにクレームが公式化され
ていても、本出願の開示の範囲がまた新規な特徴あるい
は明示的にあるいは暗黙的にあるいはその任意の一般化
のいずれかでここに開示された特徴の新規な組合せを含
んでいることを理解すべきであり、それが任意のクレー
ムで現在クレームされたものと同じ発明に関連している
かどうか、あるいはそれが本発明と同じ技術問題のいく
つかあるいはそのすべてを軽減しているかどうかにかか
わらずそうである。出願人は新しいクレームがそのよう
な特徴および／または本出願あるいはそれから導かれた
別の出願の実施の間のそのような特徴の組合せに公式化
されることに注意を与える。
であろう。そのような修正が設計、製造ならびに画像信
号を処理する装置およびその部品で良く知られた特徴、
かつここで既に述べられた別の特徴の代わりにあるいは
それに付加して使用できる特徴を含んでいよう。たとえ
この出願で特徴の特定の組合せにクレームが公式化され
ていても、本出願の開示の範囲がまた新規な特徴あるい
は明示的にあるいは暗黙的にあるいはその任意の一般化
のいずれかでここに開示された特徴の新規な組合せを含
んでいることを理解すべきであり、それが任意のクレー
ムで現在クレームされたものと同じ発明に関連している
かどうか、あるいはそれが本発明と同じ技術問題のいく
つかあるいはそのすべてを軽減しているかどうかにかか
わらずそうである。出願人は新しいクレームがそのよう
な特徴および／または本出願あるいはそれから導かれた
別の出願の実施の間のそのような特徴の組合せに公式化
されることに注意を与える。
第１図は本発明で使用する信号発生装置のブロック線図
であり、 第２図は本発生で使用する信号再構成装置のブロック線
図である。 1,3,4……端子 ２……区分デバイス 5,6……アップサンプリング変換器 7,8……低域通過フィルタ ９……モーダルフィルタ 10……適応輪郭平滑回路 11,15,16……接続 12,13,14……引算回路 17,18,19……符号化ユニット 20,21,22……出力端子 23……接続 24……符号化ユニット 25,26……接続 27……出力端子 30,31,32……入力端子 33……入力 34……復号器 35……適応輪郭平滑フィルタ 36,37,38,39……接続 40,41,42……復号器 43,44,45……接続 46,47,48……加算器回路 49,54,55……出力端子 50,51……低域通過フィルタ 52,53……ダウンサンプリング変換器
であり、 第２図は本発生で使用する信号再構成装置のブロック線
図である。 1,3,4……端子 ２……区分デバイス 5,6……アップサンプリング変換器 7,8……低域通過フィルタ ９……モーダルフィルタ 10……適応輪郭平滑回路 11,15,16……接続 12,13,14……引算回路 17,18,19……符号化ユニット 20,21,22……出力端子 23……接続 24……符号化ユニット 25,26……接続 27……出力端子 30,31,32……入力端子 33……入力 34……復号器 35……適応輪郭平滑フィルタ 36,37,38,39……接続 40,41,42……復号器 43,44,45……接続 46,47,48……加算器回路 49,54,55……出力端子 50,51……低域通過フィルタ 52,53……ダウンサンプリング変換器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−284686（ＪＰ，Ａ) Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｖｏｌ．11 ｐｐ47〜60 1986 「Ａｄａｐｔｉｖｅ ｒｅｇｉｏｎ ｇｒｏｗｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｕｓｉｎｇ ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ ｆ ｕｎｃｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｉｍａｇｅ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ」Ｍ．Ｋ ｏｃｈｅｒ ｅｔｃ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06T 1/20
Claims (6)
- 【請求項１】伝送通路あるいは記憶媒体により輸送され
る画像信号を処理する方法であって、上記の方法が、 ｉ）画像に対応する画像信号を生成し、 ii）上記の画像の縁部と閉成領域を識別する領域信号を
生成するために上記の画像信号を区分アルゴリズムに従
わせ、 iii）上記の画像信号と上記の領域信号との間の差の信
号であるテクスチュア信号を生成し、 の各ステップを具えるものにおいて、上記の方法が、 iv）上記の領域信号において隣接している２つの領域間
の少なくとも境界部分を選択し、 ｖ）上記の境界部分に直接隣接し、そしてその境界部分
の両方の側における各領域信号の画素値を決定し、かつ
上記の境界部分に沿って、上記の境界部分の両方の側に
おける上記の各領域信号の画素値の平均値をそれぞれ決
定し、 vi）上記のステップｖ）で得られた平均値の差を決定
し、 vii）上記の領域信号で識別された境界部分に直接隣接
し、そしてその境界部分の両方の側における各画像信号
の画素値を決定し、かつ上記の境界部分に沿って、上記
の境界部分の両方の側における上記の各画像信号の画素
値の平均値をそれぞれ決定し、 viii）上記のステップvii）で得られた平均値間の差を
決定し、 ix）上記のステップvi）で得られた平均値間の差を、上
記のステップviii）で得られた平均値間の差と比較し、 ｘ）上記の境界が真の縁部かあるいは偽りの縁部を表し
ているかどうかを決定するために、ステップix）で実行
された比較の結果を使用する の各ステップをさらに具えるものであることを特徴とす
る方法。 - 【請求項２】ステップ（ix）で実行された上記の比較
が、ステップ（vi）で得られた上記の平均値間の差を拡
大・縮小したバージョンとステップ（viii）で得られた
平均値間の差との間で行われ、もしステップ（vi）で得
られた上記の拡大・縮小した平均値間の差がステップ
（Viii）で得られた平均値間の差に近似するなら上記の
境界は真の縁部を表すが、しかしもし上記の拡大・縮小
した平均値間の差がステップ（viii）で得られた平均値
間の差より大きいなら上記の境界は偽りの縁部を表すよ
うに上記の拡大・縮小のファクタが選ばれることを特徴
とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】ステップ（vi）で引き出された平均値間の
差の大きさが決定され、かつもしこの大きさが所定値以
下ならステップ（ix）の比較のみが実行されることを特
徴とする請求項１あるいは２に記載の方法。 - 【請求項４】伝送通路あるいは記憶媒体により輸送され
る画像信号を処理する装置であって、上記の装置が、 画像に対応する画像信号を生成する手段、 上記の画像の縁部と閉成領域を識別する領域信号を生成
するために上記の画像信号を区分アルゴリズムに従わせ
る手段、 上記の画像信号と上記の領域信号との間の差の信号であ
るテクスチュア信号を生成する手段、 を具えるものにおいて、上記の装置が、 上記の領域信号において隣接している２つの領域間の少
なくとも境界部分を選択する手段、 上記の境界部分に直接隣接し、そしてその境界部分の両
方の側における各領域信号の画素値を決定し、かつ上記
の境界部分に沿って、上記の境界部分の両方の側におけ
る上記の各領域信号の画素値の平均値をそれぞれ決定す
る手段、 上記の各領域信号の画素値の平均値間の差を決定する手
段、 上記の領域信号で識別された境界部分に直接隣接し、そ
してその境界部分の両方の側における各画像信号の画素
値を決定し、かつ上記の境界部分に沿って、上記の境界
部分の両方の側における上記の各画像信号の画素値の平
均値をそれぞれ決定する手段、 上記の各画像信号の画素値の平均値間の差を決定する手
段、 上記の領域信号において得られた平均値間の差を、上記
の画像信号において得られた平均値間の差と比較する手
段、 および 上記の境界が真の縁部あるいは偽りの縁部を表している
かどうかを決定するために、上記の比較結果を使用する
手段 をさらに具えることを特徴とする装置。 - 【請求項５】上記の領域信号において得られた平均値間
の差を拡大・縮小したバージョンを得る手段をさらに具
え、 もし得られた拡大・縮小した平均値間の差が画像信号に
おいて得られた平均値間の差に近似するなら上記の境界
は真の縁部を表すが、しかしもし上記の拡大・縮小した
平均値間の差が画像信号において得られた平均値間の差
より大きいなら上記の境界は偽りの縁部を表すように上
記の拡大・縮小のファクタが選ばれることを特徴とする
請求項４に記載の装置。 - 【請求項６】上記の領域信号の平均値間の差の大きさを
決定する手段と、もしこの大きさが所定値以上なら上記
の平均値間の差の比較を防ぐ手段をさらに具えることを
特徴とする請求項４あるいは５に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB898906587A GB8906587D0 (en) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | Region/texture coding systems |
| GB8906587.4 | 1989-03-22 |
Publications (2)
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