JP3436412B2 - 画像信号符号化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術（図６〜図１３） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１〜図３） 作用（図１〜図３） 実施例 （１）第１実施例（図１及び図６） （２）第２実施例（図２、図３及び図６） （３）第３実施例（図４、図５及び図６） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は画像信号符号化方法に関
し、特に画像の特徴点を検出して画像信号を高能率符号
化する場合に適用し得る。

【０００３】

【従来の技術】従来、画像信号を高能率符号化する方法
として、入力画像信号をＤＣＴ（Discrete Cosine Tran
sform ）によつて直交変換し、各周波数帯域ごとに、人
間の視覚特性に従つた適応量子化を行う方法や、ウエー
ブレツト基底により画像をサブバンド分割し、各バンド
ごとに重み付けして符号化する方法が用いられている。
これらの方法によれば、視覚的にも歪みが目立ちにく
く、高圧縮率を得ることができる。しかし、さらに圧縮
率をあげていくとブロツク歪みをはじめ、視覚上好まし
くない影響が顕著になる欠点がある。そこで、高圧縮率
下でも視覚上好ましくない歪みを出さない符号化方式と
して、画像の構造の特徴的な点を抽出し、効率的に符号
化する、画像の特徴点検出による構造抽出符号化方式が
用いられる。

【０００４】例えば図６に示すように、画像の特徴点を
検出して画像信号を符号化する構造抽出符号化装置１
は、入力画像信号Ｓ１を量子化器２及び２次元変化点検
出回路３に入力する。量子化器３は入力画像信号Ｓ１を
量子化することにより量子化係数Ｓ２を生成し、これを
チエーン符号化回路４に送出する。２次元変化点検出回
路３は入力画像信号Ｓ１から特徴点を検出し、この結果
現在の信号を特徴点として検知した場合はフラグ１を、
そうでない場合はフラグ０を特徴点信号Ｓ３としてチエ
ーン符号化回路４に送出する。

【０００５】２次元変化点検出回路３による特徴点の検
出と、量子化器２による量子化が一画面全体について終
了した後、チエーン符号化回路４は、量子化係数Ｓ２と
特徴点信号Ｓ３に従い、特徴点信号Ｓ３が１の点につい
ての位置情報をチエーン符号化し、これに特徴点の位置
の量子化係数を多重化した後、チエーン符号信号Ｓ４と
して出力する。チエーン符号信号Ｓ４はバツフア５によ
つて情報量が平滑化されて、構造抽出符号化装置１の出
力信号Ｓ５として出力される。

【０００６】ここでチエーン符号化回路４は、図７に示
すように構成されている。すなわちチエーン符号化回路
４は、量子化係数Ｓ２を係数フレームバツフア１０に、
特徴点信号Ｓ３をマスクフレームバツフア１１にそれぞ
れ蓄積する。ここでＸ座標レジスタ１２、Ｙ座標レジス
タ１３及び状態レジスタ１４は、各フレームの先頭で０
に初期化される。また方向探索器１５は、Ｘ座標レジス
タ１２と、Ｙ座標レジスタ１３がフレームの最終座標を
指し示すまで、状態レジスタ１４の内容を参照しながら
第０〜第２の状態をとり、当該第０〜第２の状態に応じ
て以下の動作を繰り返す。

【０００７】すなわち方向検索器１５は、第０の状態に
おいて、Ｘ座標レジスタ１２とＹ座標レジスタ１３に、
現在Ｘ座標レジスタ１２とＹ座標レジスタ１３にストア
されている座標の、ラインスキヤン順に見た次の点の座
標をストアし、これを現在処理を行う点座標とする。方
向検索器１５はこの点座標のマスク値をマスクフレーム
バツフア１１から入力し、マスク信号Ｓ１０が０の場
合、なにも行わない。これに対してマスク信号Ｓ１０が
１の場合、上記点座標を探索Ｘ座標レジスタ１６と探索
Ｙ座標レジスタ１７にストアすると共に、カウンタ１８
を０に初期化した後、この点のＸ、Ｙ座標を開始点座標
出力Ｓ１１としてセレクタ１９に送出すると共に、セレ
クタ１９、マルチプレクサ２０及びラツチ回路２１に有
効データ選択信号Ｓ１２として１を出力し、次に状態レ
ジスタ１４に１を入れる。以上の処理を終了した後、方
向検索器１５はマスクフレームバツフア１１内の、上記
点座標のマスク値を０にする。因に、カウンタ１８は３
ビツトのカウンタでなり、カウント値として０〜７を出
力するようになされている。

【０００８】方向検索器１５は、状態レジスタ１４に１
が入つていることを確認すると、第１の状態になり、こ
の第１の状態において、マスクフレームバツフア１１中
の、アドレス信号Ｓ１３によつて指定された座標のマス
ク信号Ｓ１０が０であつた場合、カウンタ１８の値が７
のときは状態レジスタ１４に０をいれ、カウンタ値が７
以下のときは、カウンタ１８のカウント値をインクリメ
ントする。これに対してマスク信号Ｓ１０が１であつた
場合、有効データ選択信号Ｓ１２として１を出力すると
共に、マスクフレームバツフア１２の対応する点のマス
ク値を０とし、次に状態レジスタ１４に２を入れる。

【０００９】方向検索器１５は、状態レジスタ１４に２
が入つていることを確認すると、第２の状態になり、こ
の第２の状態において、マスクフレームバツフア１１中
の、アドレス信号Ｓ１３によつて指定された座標のマス
ク信号Ｓ１０が０であつた場合、カウンタ１８の値が７
のときは状態レジスタ１４に０を入れ、カウンタ値が７
以下のときは、カウンタ１８のカウント値をインクリメ
ントする。これに対してマスク信号Ｓ１０が１であつた
場合、マスクフレームバツフア１２の対応する点のマス
ク値を０にすると共に、有効データ選択信号Ｓ１２とし
て１を出力する。

【００１０】探索Ｘ座標ＲＯＭ２３及び探索Ｙ座標ＲＯ
Ｍ２４は、カウンタ出力Ｓ１４をアドレス信号入力とし
てＸ差分信号Ｓ１５及びＹ差分信号Ｓ１６をそれぞれ加
算回路２５及び２６に出力する。方向ＲＯＭ２３もま
た、カウンタ出力Ｓ１４をアドレス信号入力として方向
信号Ｓ１７をラツチ回路２１、方向変化信号発生器２８
及びセレクタ１９に送出する。探索Ｘ座標ＲＯＭ２３、
探索Ｙ座標ＲＯＭ２４、方向ＲＯＭ２７の内容の例を図
８に示す。ここで方向ＲＯＭ２７に用いられている方向
コードＣ０〜Ｃ７は、図９に示すようにＡを中心として
８分割された各方向を表わすものである。

【００１１】アドレス発生器２２は、探索Ｘ座標レジス
タ１６の内容とＸ差分信号Ｓ１５の和である探索Ｘ座標
信号Ｓ１８と、探索Ｙ座標レジスタ１７の内容とＹ差分
信号Ｓ１６の和である探索Ｙ座標信号Ｓ１９を入力とし
て、係数フレームバツフア１０及びマスクフレームバツ
フア１１中の（Ｘ、Ｙ）座標の読出しアドレスを指定す
るアドレス信号Ｓ１３を出力する。

【００１２】ラツチ回路２１は有効データ選択信号Ｓ１
２が１のときの方向信号Ｓ１７を、次に有効データ選択
信号Ｓ１２が１になるまで保持した後、１サンプル分デ
イレイすることにより前方向信号Ｓ２０を得、これを方
向変化信号発生器２８に送出する。このときの有効デー
タ選択信号Ｓ１２と方向信号Ｓ１７、前方向信号Ｓ２０
のタイミング関係を図１０に示す。なお図１０では、説
明のため方向信号Ｓ１７の方向コードをＣ０〜Ｃ３８の
番号順に並べて表しているが、実際には方向コードＣ０
〜Ｃ７が特徴点の検出結果に応じて配列されたものとな
る。

【００１３】方向変化信号発生器２５は、方向信号Ｓ１
７及び前方向信号Ｓ２０を入力し、、図１１及び図１２
に示す表に従つて方向変化信号Ｓ２１を出力する。すな
わち方向変化信号発生器２５は、前方向に対して現方向
が変化していない場合には方向変化コードとしてＤ０
を、45〔°〕変化している場合にはＤ１を、90〔°〕変
化している場合にはＤ２を、……というように方向変化
に応じた方向変化コードＤ０〜Ｄ５又はＤ６を出力す
る。実際にはこの方向変化コードＤ０〜Ｄ６に対して、
図１３に示すように、例えばＤ０やＤ１のように発生確
率の大きい方向変化コードに対しては少ないビツト数の
符号語を割り当て、例えばＤ３やＤ６のように発生確率
の小さい方向変化コードに対してはビツト数の大きい符
号語を割り当てる所謂エントロピ符号化を施すことより
情報量を低減するようになされている。

【００１４】セレクタ１９は有効データ選択信号Ｓ１２
が１のとき、状態レジスタ１４の値を参照し、当該状態
レジスタ１４の値が０の場合には開始点座標出力Ｓ１１
を、値が１の場合には方向信号Ｓ１７を、値が２の場合
は方向変化信号Ｓ２１を位置信号Ｓ２２としてマルチプ
レクサ２０に送出する。マルチプレクサ２０は、有効デ
ータ選択信号Ｓ１２が１のときに、係数フレームバツフ
ア１０からの係数出力Ｓ２３と位置信号Ｓ２２とを多重
化し、これをチエーン符号信号Ｓ４として続くバツフア
５（図６）に出力するようになされている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、同一物体の
輪郭部での特徴点は直進性が高く、かつ振幅値も似てい
ることが統計上分かつている。このため、同一物体の特
徴点をたどることができれば、方向の変化及び振幅の変
化のそれぞれの発生確率が集中することにより、符号化
効率が向上すると考えられる。しかしながら、上述した
ような従来のチエーンコーデイング手法では、次に符号
化する特徴点は、現特徴点の近傍８画素を順にスキヤン
していつて、最初に検知されたものを対象としているた
め、必ずしも同一物体上の特徴点を順に符号化できる構
成とはなつていない。この結果特徴点の符号量が多くな
る欠点がある。

【００１６】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、画像信号の特徴点を検出し、連続する特徴点の情報
をチエーン符号化する場合に、同一物体上の特徴点を順
に符号化することにより符号化効率を高め、符号量を低
減し得る画像信号符号化方法を提案しようとするもので
ある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、入力画像信号の特徴点を検出し、
その特徴点の特徴量と位置情報をチエーン符号化する画
像信号符号化方法において、現特徴点の次に符号化する
特徴点を、複数の次候補特徴点それぞれについて、現特
徴点との同一性を表わす値を計算して指標値として用
い、当該指標値の最も大きい候補点を選択することによ
り決定するようにする。

【００１８】また本発明においては、現特徴点の次に符
号化する特徴点を、複数の次候補特徴点それぞれについ
て、前特徴点から現特徴点への方向Ｄ０〜Ｄ５又はＤ６
と、現特徴点から次候補特徴点への方向Ｄ０〜Ｄ５又は
Ｄ６との方向変化の少なさを表わす値を計算して指標値
として用い、当該指標値の最も大きい候補点を選択する
ことにより決定するようにする。

【００１９】

【作用】入力画像信号の特徴点を検出し、その特徴点の
特徴量と位置情報をチエーン符号化する画像信号符号化
方法において、現特徴点の次に符号化する特徴点を、複
数の次候補特徴点それぞれについて、現特徴点との同一
性を表わす値を計算して指標値として用い、当該指標値
の最も大きい候補点を選択することにより決定するよう
にすれば、同一物体上の特徴点を順に符号化することが
でき、この結果符号化効率を向上し得る。

【００２０】また現特徴点の次に符号化する特徴点を、
複数の次候補特徴点それぞれについて、前特徴点から現
特徴点への方向Ｄ０〜Ｄ５又はＤ６と、現特徴点から次
候補特徴点への方向Ｄ０〜Ｄ５又はＤ６との方向変化の
少なさを表わす値を計算して指標値として用い、当該指
標値の最も大きい候補点を選択することにより決定する
ようにすれば、同一物体上の特徴点を順に符号化するこ
とができ、符号化効率を向上し得る。

【００２１】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００２２】（１）第１実施例 図７との対応部分に同一符号を付して示す図１におい
て、３０は全体としてチエーン符号化回路を示し、図６
のチエーン符号化回路４に対応する。チエーン符号化回
路３０は、量子化係数Ｓ２に基づいて現特徴点に対する
同一性を各候補特徴点について計算し、同一性の最も大
きな候補特徴点、すなわち最も同一物体上にある可能性
が高い候補特徴点を次に符号化する特徴点とすることに
より、同一物体上の特徴点を順に符号化するようになさ
れている。

【００２３】チエーン符号化回路３０の方向検索器１５
Ａは、マスクフレームバツフア１１からのマスク信号Ｓ
１０に応じてセレクタ３１及びセレクタ３２に、マスク
信号Ｓ１０が１の場合には１となり、マスク信号Ｓ１０
が０の場合には０となる開始セレクト信号Ｓ３０を送出
する。セレクタ３２は、アドレス発生器２２から候補点
アドレス信号Ｓ１３を受けると共にアドレス発生器３３
から現在処理を行つている画素（以下これを現特徴点と
呼ぶ）のアドレス信号Ｓ３１を受け、開始セレクト信号
Ｓ３０が１のときには現特徴点のアドレス信号Ｓ３１
を、開始セレクト信号Ｓ３０が０のときには候補点アド
レス信号Ｓ１３を、アドレス指定信号Ｓ３２としてマス
クフレームバツフア１１及び係数フレームバツフア１０
に送出する。

【００２４】セレクタ３１は、開始セレクト信号Ｓ３０
が１のときには、アドレス指定信号Ｓ３２に基づいて係
数フレームバツフア１０から出力されるバツフア係数値
信号Ｓ３３を現特徴点の係数値信号Ｓ３４として乗算係
数が−１に設定された乗算回路３４を介して係数レジス
タ３５に送出する。これに対して開始セレクト信号Ｓ３
０が０のときには、バツフア係数値信号Ｓ３３を候補点
係数値信号Ｓ３５として加算回路３６及び係数ＲＡＭ３
７に送出する。現特徴点の周囲の各候補点の量子化係数
値は、係数レジスタ３５にストアされた現特徴点の量子
化係数値との差分がとられ、かつ乗算された後、差分値
ＲＡＭ３８の対応するアドレスにストアされる。

【００２５】この結果係数ＲＡＭ３７には、現特徴点の
周囲の点、すなわち次の特徴点についての各候補点の量
子化係数値がストアされる。また差分値ＲＡＭ３８には
現特徴点と、その周囲の各候補点の量子化係数値との差
分値がストアされる。さらにマスクＲＡＭ３９には各候
補点が特徴点であるか否かを表わすマスク値１又は０が
各アドレスに対応してストアされる。比較器４０は、マ
スクＲＡＭ３９のアドレス０〜７のうちマスク値１が入
つているアドレスについて、差分値ＲＡＭ３８の対応す
るアドレスに入つている差分値を順次比較し、このうち
最も差分値の小さいアドレスを検出し、このアドレスに
対応する係数ＲＡＭ３７の係数値を選択係数信号Ｓ３８
としてマルチプレクサ２０に送出する。また比較器４０
は、最も差分値の小さいアドレスを方向ＲＯＭ２７に送
出する。

【００２６】ここでチエーン符号化回路３０は、先ずＸ
座標レジスタ１２、Ｙ座標レジスタ１３及び状態レジス
タ１４を各フレームの先頭で０に初期化した後、Ｘ座標
レジスタ１２及びＹ座標レジスタ１３がフレームの最終
座標を指し示すまで、状態レジスタ１４の内容を参照し
ながら、以下の第０〜第２の状態を繰り返すことによ
り、順次特徴点の係数値及び位置情報をチエーン符号化
するようになされている。

【００２７】すなわち状態レジスタ１４の値が０に設定
された第０の状態において、Ｘ座標レジスタ１２とＹ座
標レジスタ１３に、現在Ｘ座標レジスタ１２とＹ座標レ
ジスタ１３にストアされている座標の、ラインスキヤン
順に見た次の点の座標をストアし、これをこれから処理
を行う画素の点座標とする。方向検索器１５Ａはこの点
座標のマスク値をマスクフレームバツフア１１から入力
し、マスク信号Ｓ１０が０の場合、なにも行わない。こ
れに対してマスク信号Ｓ１０が１の場合、この点の座標
を探索Ｘ座標レジスタ１６及び探索Ｙ座標レジスタ１７
にストアすると共に、カウンタ１８を０に初期化した
後、この点のＸ、Ｙ座標を開始点座標出力Ｓ１１として
セレクタ１９に送出すると共に、セレクタ１９及びマル
チプレクサ２０に有効データ選択信号Ｓ１２として１を
出力し、状態レジスタ１４に１を入れ、かつセレクタ３
１及び３２に開始セレクト信号Ｓ３０として１を送出す
る。この後、アドレス指定信号Ｓ３２によつて指定され
た座標の係数値信号Ｓ３４を乗算回路３４を介して係数
レジスタ３５にストアする。以上の処理を終了した後、
方向検索器１５Ａはマスクフレームバツフア１１内の、
この点の座標のマスク値を０にする。

【００２８】次にチエーン符号化回路３０は、状態レジ
スタ１４に１が入つていることを確認すると、第１の状
態になり、この第１の状態において、カウンタ１８のカ
ウント値が７以下の場合はカウント値をインクリメント
する。またマスクフレームバツフア１１中の、アドレス
指定信号Ｓ３２によつて指定された座標のマスク値を候
補点マスク信号Ｓ３６としてマスクＲＡＭ３９に送出す
る。この結果マスクＲＡＭ３９の各アドレスには、各候
補点が特徴点であるか否かを表わすマスク値が格納され
る。

【００２９】カウンタ１８のカウント値が再び０になつ
たとき、比較器４０はマスクＲＡＭ３９のアドレス０〜
７のうちマスク値１が入つているアドレスについて、差
分値ＲＡＭ３８の対応するアドレスの値を順に比較し、
最も値の小さいアドレスの係数ＲＡＭ３７の値を選択係
数信号Ｓ３８としてマルチプレクサ２０に送出すると共
に、アドレス値を選択アドレス信号Ｓ３７として方向Ｒ
ＯＭ２７に送出し、マスクフレームバツフア１１の選択
された候補点のアドレスに０を入れる。また有効データ
選択信号Ｓ１２として１を出力し、状態レジスタ１４に
２を入れる。またマスクＲＡＭ３９のアドレス０〜７の
マスク値が全て０であつた場合には、状態レジスタ１４
に０を入れる。

【００３０】次にチエーン符号化回路３０は、状態レジ
スタ１４に２が入つていることを確認すると、第２の状
態になり、この第２の状態において、カウンタ１８のカ
ウント値が７以下の場合はカウント値をインクリメント
する。またマスクフレームバツフア１１中の、アドレス
指定信号Ｓ３２によつて指定された座標のマスク値を候
補点マスク信号Ｓ３６としてマスクＲＡＭ３９に送出す
る。この結果マスクＲＡＭ３９には、各候補点が特徴点
であるか否かを表わすマスク値が格納される。

【００３１】カウンタ１８のカウント値が再び０になつ
たとき、比較器４０はマスクＲＡＭ３９のアドレス０〜
７のうちマスク値１が入つているアドレスについて、差
分値ＲＡＭ３８の対応するアドレスの値を順に比較し、
最も値の小さいアドレスの係数ＲＡＭ３７の値を選択係
数信号Ｓ３８としてマルチプレクサ２０に送出すると共
に、アドレス値を選択アドレス信号Ｓ３７として方向Ｒ
ＯＭ２７に送出し、マスクフレームバツフア１１の選択
された候補点のアドレスに０を入れる。また有効データ
選択信号Ｓ１２として１を出力し、状態レジスタ１４に
２を入れる。またマスクＲＡＭ３９のアドレス０〜７の
マスク値が全て０であつた場合には、状態レジスタ１４
に０を入れる。

【００３２】セレクタ１９は有効データ選択信号Ｓ１２
が１のとき、状態レジスタ１４の値を参照し、当該状態
レジスタ１４の値が０の場合には開始点座標出力Ｓ１１
を、値が１の場合には方向信号Ｓ１７を、値が２の場合
は方向変化信号Ｓ２１を位置信号Ｓ２２としてマルチプ
レクサ２０に送出する。マルチプレクサ２０は、有効デ
ータ選択信号Ｓ１２が１のときに、比較器４０からの選
択係数信号Ｓ３８と位置信号Ｓ２２とを多重化し、これ
をチエーン符号信号Ｓ４０として続くバツフア５（図
６）に出力するようになされている。

【００３３】以上の構成において、チエーン符号化回路
３０は、チエーンの開始点となる特徴点を検出すると、
次にその特徴点の周囲に存在する複数の候補特徴点それ
ぞれについて、現特徴点との振幅の差分の２乗値を算出
する。チエーン符号化回路３０は、この差分の２乗値を
順に比較し、このうち最も値の小さいものを、現特徴点
の次に符号化する特徴点として選定する。チエーン符号
化回路３０は、選定した特徴点に対して、同様にしてそ
の周囲に存在する複数の候補特徴点それぞれについて、
選定した特徴点との差分の２乗値を検出し、この値に応
じて次に符号化する特徴点を選定する。このようにして
順次特徴点を連鎖的に符号化していく。またチエーン符
号化回路３０は、現特徴点の周囲に次に符号化対象とな
る特徴点がない場合は、新たなチエーン開始点に続いて
上述と同様にして順次特徴点を符号化する。

【００３４】ここで現特徴点との差分の２乗値が最も小
さいということは、その候補特徴点が現特徴点に対して
最も同一性が高いことを意味し、換言すれば同一物体上
にある可能性が高いということができる。これを考慮し
てチエーン符号化回路３０においては、現特徴点の周囲
の特徴点の中から、最初に検知した特徴点を現特徴点の
次に符号化するのではなく、振幅の変化に基づき現特徴
点に対して同一性の最も高い特徴点を次に符号化するこ
とにより、同一物体上にある特徴点を順次符号化する。
この結果特徴点の方向の変化及び振幅の変化の発生確率
を集中させることができ、符号化効率を向上させること
ができる。

【００３５】以上の構成によれば、現特徴点の次に符号
化する特徴点として、現特徴点の周囲の複数の候補特徴
点のうち、現特徴点の振幅値と最も似通つた振幅値をも
つ特徴点を選定するようにしたことにより、符号化効率
を向上させることができる。

【００３６】（２）第２実施例 図７との対応部分に同一符号を付して示す図２におい
て、５０は全体として第２実施例のチエーン符号化回路
を示し、図６のチエーン符号化回路４に対応する。チエ
ーン符号化回路５０は、方向変化信号発生器２８から出
力される方向変化信号Ｓ２１に基づいて、前特徴点から
現特徴点への方向に対する現特徴点から各候補特徴点へ
の方向の変化量をそれぞれ検出し、この変化量が最も小
さくなるような候補特徴点を次に符号化する特徴点とす
ることにより、同一物体上の特徴点を順に符号化するよ
うになされている。

【００３７】ここで方向変化信号発生器２８から出力さ
れる方向変化信号Ｓ２１は、方向信号ＲＡＭ５３及び方
向類似度ＲＡＭ５４に入力される。実際上、方向類似度
ＲＡＭ５４は方向変化信号Ｓ２１を入力とし、図３に示
すように、入力した方向変化信号Ｓ２１に対して１対１
に対応する重み係数１〜７をメモリにストアするように
なされている。ここで係数ＲＡＭ５１には、現特徴点の
周囲の点すなわち各候補点の係数値がそれぞれのアドレ
スに対応してストアされ、マスクＲＡＭ５２には各候補
点が特徴点であるか否かを表わすマスク値１又は０が各
アドレスに対応してストアされる。

【００３８】比較器５５は、マスクＲＡＭ５２のアドレ
ス０〜７のうちマスク値１が入つているアドレスについ
て、方向類似度ＲＡＭ５４の対応するアドレスに入つて
いる値を順次比較し、このうちこの値が最も小さくなる
アドレスを検出し、このアドレスに対応する係数ＲＡＭ
５１の係数値を選択係数信号Ｓ４１としてマルチプレク
サ２０に送出する。また比較器５５はこのアドレスの方
向信号ＲＡＭ５３の値を選択方向信号Ｓ４２としてセレ
クタ１９Ｂに送出する。セレクタ１９Ｂは有効データ選
択信号Ｓ１２が１のとき、状態レジスタ１４の値を参照
し、その値が０の場合は開始点座標出力Ｓ１１を、その
値が１の場合は方向信号Ｓ１７を、その値が２の場合は
選択方向信号Ｓ４２を位置信号Ｓ４３としてマルチプレ
クサ２０に送出するようになされている。

【００３９】ここでチエーン符号化回路５０は、先ずＸ
座標レジスタ１２、Ｙ座標レジスタ１３及び状態レジス
タ１４を各フレームの先頭で０に初期化した後、Ｘ座標
レジスタ１２及びＹ座標レジスタ１３がフレームの最終
座標を指し示すまで、状態レジスタ１４の内容を参照し
ながら、以下の第０〜第２の状態を繰り返すことによ
り、順次同一物体上の特徴点を連鎖的に符号化するよう
になされている。

【００４０】すなわち状態レジスタ１４の値が０に設定
された第０の状態において、Ｘ座標レジスタ１２とＹ座
標レジスタ１３に、現在Ｘ座標レジスタ１２とＹ座標レ
ジスタ１３にストアされている座標の、ラインスキヤン
順に見た次の点の座標をストアし、これをこれから処理
を行う画素の点座標とする。方向検索器１５Ｂはこの点
座標のマスク値をマスクフレームバツフア１１から入力
し、マスク信号Ｓ１０が０の場合、なにも行わない。

【００４１】これに対してマスク信号Ｓ１０が１の場
合、この点の座標を探索Ｘ座標レジスタ１６と探索Ｙ座
標レジスタ１７にストアすると共に、カウンタ１８を０
に初期化した後、この点のＸ、Ｙ座標を開始点座標出力
Ｓ１１としてセレクタ１９Ｂに送出すると共に、セレク
タ１９Ｂ、マルチプレクサ２０及びラツチ回路２１に有
効データ選択信号Ｓ１２として１を出力し、状態レジス
タ１４に１を入れる。以上の処理を終了した後、方向検
索器１５Ｂはマスクフレームバツフア１１内の、この点
の座標のマスク値を０にする。

【００４２】次にチエーン符号化回路５０は、状態レジ
スタ１４に１が入つていることを確認すると、第１の状
態になり、この第１の状態において、カウンタ１８のカ
ウント値が７以下の場合はカウント値をインクリメント
する。またマスクフレームバツフア１１中の、アドレス
指定信号Ｓ１３によつて指定された座標のマスク値を候
補点マスク信号Ｓ３６としてマスクＲＡＭ５２に送出す
る。この結果マスクＲＡＭ５２には、各候補点が特徴点
であるか否かを表わすマスク値が格納される。

【００４３】カウンタ１８のカウント値が再び０になつ
たとき、比較器５５はマスクＲＡＭ５２のアドレス０〜
７のうちマスク値１が入つているアドレスについて、方
向類似度ＲＡＭ５４の対応するアドレスのストア値を順
に比較し、最もストア値の小さいアドレスの係数ＲＡＭ
５１の係数値を選択係数信号Ｓ４１としてマルチプレク
サ２０に送出すると共に、最もストア値の小さいアドレ
スの方向信号ＲＡＭ５３の値を選択方向信号Ｓ４２とし
てセレクタ１９Ｂに送出し、マスクフレームバツフア１
１の選択された候補点のアドレスに０を入れる。また有
効データ選択信号Ｓ１２として１を出力し、状態レジス
タ１４に２を入れる。またマスクＲＡＭ５２のアドレス
０〜７の値が全て０であつた場合には、状態レジスタ１
４に０を入れる。

【００４４】次にチエーン符号化回路５０は、状態レジ
スタ１４に２が入つていることを確認すると、第２の状
態になり、この第２の状態において、カウンタ１８のカ
ウント値が７以下の場合はカウント値をインクリメント
する。またマスクフレームバツフア１１中の、アドレス
指定信号Ｓ１３によつて指定された座標のマスク値を候
補点マスク信号Ｓ３６としてマスクＲＡＭ５２に送出す
る。この結果マスクＲＡＭ５２には、各候補点が特徴点
であるか否かを表わすマスク値が格納される。

【００４５】カウンタ１８のカウント値が再び０になつ
たとき、比較器５５はマスクＲＡＭ５２のアドレス０〜
７のうちマスク値１が入つているアドレスについて、方
向類似度ＲＡＭ５４の対応するアドレスのストア値を順
に比較し、最もストア値の小さいアドレスの係数係数Ｒ
ＡＭ５１の値を選択係数信号Ｓ４１としてマルチプレク
サ２０に送出すると共に、最もストア値の小さいアドレ
スの方向信号ＲＡＭ５３の値を選択方向信号Ｓ４２とし
てセレクタ１９Ｂに送出し、マスクフレームバツフア１
１の選択された候補点のアドレスに０を入れる。また有
効データ選択信号Ｓ１２として１を出力し、状態レジス
タ１４に２を入れる。またマスクＲＡＭ５２のアドレス
０〜７の値が全て０であつた場合には、状態レジスタ１
４に０を入れる。

【００４６】セレクタ１９Ｂは有効データ選択信号Ｓ１
２が１のとき、状態レジスタ１４の値を参照し、当該状
態レジスタ１４の値が０の場合には開始点座標出力Ｓ１
１を、値が１の場合には方向信号Ｓ１７を、値が２の場
合は選択方向信号Ｓ４２を位置信号Ｓ４３としてマルチ
プレクサ２０に送出する。マルチプレクサ２０は、有効
データ選択信号Ｓ１２が１のときに、比較器５５からの
選択係数信号Ｓ４１と位置信号Ｓ４３とを多重化し、こ
れをチエーン符号信号Ｓ５０として続くバツフア５（図
６）に出力するようになされている。

【００４７】以上の構成において、チエーン符号化回路
５０は、現特徴点の次に符号化する特徴点を選定する
際、現特徴点の周囲に存在する複数の候補特徴点のそれ
ぞれについて、前特徴点から現特徴点への方向に対する
現特徴点から各候補特徴点への方向の変化量を比較し、
この変化量が最も小さくなるようなものを、現特徴点の
次に符号化する特徴点として選定する。ここで前特徴点
から現特徴点への方向に対する現特徴点から各候補特徴
点への方向の変化量が最も小さいということは、その候
補特徴点が最も直進性の高い特徴点であることを意味す
る。一般に同一物体上に存在する点は互いに高い直進性
を有する。

【００４８】かくしてチエーン符号化回路５０は、現特
徴点の周囲の特徴点の中から、最初に検知した特徴点を
現特徴点の次に符号化する特徴点とするのではなく、互
いに直進性の高い特徴点を順次連鎖的に符号化すること
により、同一物体上にある特徴点を順次符号化する。こ
の結果特徴点の方向の変化及び振幅の変化の発生確率を
集中させることができ、符号化効率を向上させることが
できる。

【００４９】以上の構成によれば、現特徴点の次に符号
化する特徴点として、現特徴点の周囲の複数の候補特徴
点のうち、前特徴点から現特徴点への方向に対する現特
徴点から各候補特徴点への方向の変化量が最も小さくな
るような候補特徴点を選定するようにしたことにより、
符号化効率を向上させることができる。

【００５０】（３）第３実施例 図１及び図２との対応部分に同一符号を付して示す図４
において、６０は全体として第３実施例のチエーン符号
化回路を示し、図６のチエーン符号化回路４に対応す
る。チエーン符号化回路６０は、方向変化信号発生回路
２８から出力される方向変化信号Ｓ２１を方向信号ＲＡ
Ｍ５３及び方向類似度ＲＯＭ６１に送出する。実施例の
場合、方向類似度ＲＯＭ６１は方向変化信号Ｓ２１を入
力とし、図５に示すような方向重み付け係数Ｓ５１を出
力する。方向重み付け信号Ｓ５１は、加算回路６２によ
つて係数類似度信号Ｓ５２と足し合わされ、差分値ＲＡ
Ｍ３８に入力される。

【００５１】比較器６２は、マスクＲＡＭ３９のアドレ
ス０〜７のうちマスク値１が入つているアドレスについ
て、差分値ＲＡＭ３８の対応するアドレスに入つている
値を順次比較し、このうちこの値が最も小さいアドレス
を検出し、このアドレスに対応する係数ＲＡＭ３７の係
数値を選択係数信号Ｓ５３としてマルチプレクサ２０に
送出する。また比較器６２はこのアドレスの方向信号Ｒ
ＡＭ５３の値を選択方向信号Ｓ５４としてセレクタ１９
Ｃに送出する。セレクタ１９Ｃは有効データ選択信号Ｓ
１２が１のとき、状態レジスタ１４の値を参照し、その
値が０の場合は開始点座標出力Ｓ１１を、その値が１の
場合は方向信号Ｓ１７を、その値が２の場合は選択方向
信号Ｓ５４を位置信号Ｓ５５としてマルチプレクサ２０
に送出するようになされている。

【００５２】ここでチエーン符号化回路６０は、先ずＸ
座標レジスタ１２、Ｙ座標レジスタ１３及び状態レジス
タ１４を各フレームの先頭で０に初期化した後、Ｘ座標
レジスタ１２及びＹ座標レジスタ１３がフレームの最終
座標を指し示すまで、状態レジスタ１４の内容を参照し
ながら、以下の第０〜第２の状態を繰り返すことによ
り、同一物体上の特徴点を順に符号化するようになされ
ている。

【００５３】すなわち状態レジスタ１４の値が０に設定
された第０の状態において、Ｘ座標レジスタ１２とＹ座
標レジスタ１３に、現在Ｘ座標レジスタ１２とＹ座標レ
ジスタ１３にストアされている座標の、ラインスキヤン
順に見た次の点の座標をストアし、これをこれから処理
を行う画素の点座標とする。方向検索器１５Ａはこの点
座標のマスク値をマスクフレームバツフア１１から入力
し、マスク信号Ｓ１０が０の場合、なにも行わない。

【００５４】これに対してマスク信号Ｓ１０が１の場
合、この点の座標を探索Ｘ座標レジスタ１６と探索Ｙ座
標レジスタ１７にストアすると共に、カウンタ１８を０
に初期化した後、この点のＸ、Ｙ座標を開始点座標出力
Ｓ１１としてセレクタ１９Ｃに送出すると共に、セレク
タ１９Ｃ及びマルチプレクサ２０に有効データ選択信号
Ｓ１２として１を出力し、状態レジスタ１４に１を入
れ、かつセレクタ３１及び３２に開始セレクト信号Ｓ３
０として１を送出する。この後、アドレス指定信号Ｓ３
２によつて指定された座標の係数値信号Ｓ３４を乗算回
路３４を介して係数レジスタ３５にストアする。以上の
処理を終了した後、方向検索器１５Ａはマスクフレーム
バツフア１１内の、この点の座標のマスク値を０にす
る。

【００５５】次にチエーン符号化回路６０は、状態レジ
スタ１４に１が入つていることを確認すると、第１の状
態になり、この第１の状態において、カウンタ１８のカ
ウント値が７以下の場合はカウント値をインクリメント
する。またマスクフレームバツフア１１中の、アドレス
指定信号Ｓ３２によつて指定された座標のマスク値を候
補点マスク信号Ｓ３６としてマスクＲＡＭ３９に送出す
る。

【００５６】カウンタ１８のカウント値が再び０になつ
たとき、比較器６２はマスクＲＡＭ３９のアドレス０〜
７のうちマスク値１が入つているアドレスについて、差
分値ＲＡＭ３８の対応するアドレスの値を順に比較し、
最も値の小さいアドレスの係数ＲＡＭ３７の値を選択係
数信号Ｓ５３としてマルチプレクサ２０に送出すると共
に、最も値の小さいアドレスの方向ＲＡＭ５３の値を選
択方向信号Ｓ５４としてセレクタ１９Ｃに送出し、マス
クフレームバツフア１１の選択された候補点のアドレス
に０を入れる。また有効データ選択信号Ｓ１２として１
を出力し、次に状態レジスタ１４に２を入れる。またマ
スクＲＡＭ３９のアドレス０〜７のマスク値が全て０で
あつた場合には、状態レジスタ１４に０を入れる。

【００５７】次にチエーン符号化回路６０は、状態レジ
スタ１４に２が入つていることを確認すると、第２の状
態になり、この第２の状態において、カウンタ１８のカ
ウント値が７以下の場合はカウント値をインクリメント
する。またマスクフレームバツフア１１中の、アドレス
指定信号Ｓ３２によつて指定された座標のマスク値を候
補点マスク信号Ｓ３６としてマスクＲＡＭ３９に送出す
る。

【００５８】カウンタ１８のカウント値が再び０になつ
たとき、比較器６２はマスクＲＡＭ３９のアドレス０〜
７のうちマスク値１が入つているアドレスについて、差
分値ＲＡＭ３８の対応するアドレスの値を順に比較し、
最も値の小さいアドレスの係数ＲＡＭ３７の値を選択係
数信号Ｓ５３としてマルチプレクサ２０に送出すると共
に、最も値の小さいアドレスの方向ＲＡＭ５３の値を選
択方向信号Ｓ５４としてセレクタ１９Ｃに送出し、マス
クフレームバツフア１１の選択された候補点のアドレス
に０を入れる。また有効データ選択信号Ｓ１２として１
を出力し、次に状態レジスタ１４に２を入れる。またマ
スクＲＡＭ３９のアドレス０〜７の値が全て０であつた
場合には、状態レジスタ１４に０を入れる。

【００５９】セレクタ１９Ｃは有効データ選択信号Ｓ１
２が１のとき、状態レジスタ１４の値を参照し、当該状
態レジスタ１４の値が０の場合には開始点座標出力Ｓ１
１を、値が１の場合には方向信号Ｓ１７を、値が２の場
合は選択方向信号Ｓ５４を位置信号Ｓ５５としてマルチ
プレクサ２０に送出する。マルチプレクサ２０は、有効
データ選択信号Ｓ１２が１のときに、比較器６２からの
選択係数信号Ｓ５３と位置信号Ｓ５５とを多重化し、こ
れをチエーン符号信号Ｓ６０として続くバツフア５（図
６）に出力するようになされている。

【００６０】以上の構成によれば、現特徴点とその周囲
の各候補特徴点との振幅値の差分値に、前特徴点から現
特徴点への方向に対する現特徴点から各候補特徴点への
方向の変化量を重み付け加算し、当該重み付け加算値の
最も小さくなる候補特徴点を、現特徴点の次に符号化す
る特徴点としたことにより、符号化効率を一段と向上さ
せることができる。

【００６１】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、入力画像
信号の特徴点を検出し、その特徴点の特徴量と位置情報
をチエーン符号化する画像信号符号化方法において、現
特徴点の次に符号化する特徴点を、複数の次候補特徴点
それぞれについて、現特徴点との同一性を表わす値を計
算して指標値として用い、当該指標値の最も大きい候補
点を選択することにより決定したことにより、同一物体
上の特徴点を順に符号化することができ、この結果符号
化効率を向上し得、符号量を低減できる。

【００６２】同様に、現特徴点の次に符号化する特徴点
を、複数の次候補特徴点それぞれについて、前特徴点か
ら現特徴点への方向と、現特徴点から次候補特徴点への
方向との方向変化の少なさを表わす値を計算して指標値
として用い、当該指標値の最も大きい候補点を選択する
ことにより決定したことにより、同一物体上の特徴点を
順に符号化することができ、符号化効率を向上し得、符
号量を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるチエーン符号化回
路の構成を示すブロツク図である。

【図２】第２実施例におけるチエーン符号化回路の構成
を示すブロツク図である。

【図３】方向類似度ＲＡＭの入力値とストア値を示す図
表である。

【図４】第３実施例におけるチエーン符号化回路の構成
を示すブロツク図である。

【図５】方向類似度ＲＯＭの入出力を示す図表である。

【図６】構造抽出符号化装置の構成を示すブロツク図で
ある。

【図７】従来のチエーン符号化回路の構成を示すブロツ
ク図である。

【図８】探索Ｘ座標ＲＯＭ、探索Ｙ座標ＲＯＭ及び方向
ＲＯＭの内容を示す図表である。

【図９】方向コードの割り付けを示す図表である。

【図１０】有効選択信号と方向信号、前方向信号のタイ
ミングを示すタイミングチヤートである。

【図１１】方向変化信号の説明に供する図表である。

【図１２】方向変化信号の説明に供する図表である。

【図１３】方向変化信号の符号語割当て例を示す図表で
ある。

【符号の説明】

４、３０、５０、６０……チエーン符号化回路、Ｓ１…
…入力画像信号、Ｓ２……量子化係数、Ｓ３……特徴点
信号、Ｓ４、Ｓ４０、Ｓ５０、Ｓ６０……チエーン符号
信号、Ｓ１１……開始点座標出力、Ｓ１２……有効デー
タ選択信号、Ｓ１７……方向信号、Ｓ２０……前方向信
号、Ｓ２１……方向変化信号、Ｓ２２、Ｓ４３、Ｓ５５
……位置信号、Ｓ３０……開始セレクト信号、Ｓ３６…
…候補点マスク信号、Ｓ３７……選択アドレス信号、Ｓ
３８、Ｓ４１、Ｓ５３……選択係数信号、Ｓ４２、Ｓ５
４……選択方向信号、Ｓ５１……方向重み付け信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 9/00 H04N 1/41 H04N 7/24

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力画像信号の特徴点を検出し、その特徴
   点の特徴量と位置情報をチエーン符号化する画像信号符
   号化方法において、 現特徴点の次に符号化する特徴点を、 複数の次候補特徴点それぞれについて、現特徴点との同
   一性を表わす値を計算して指標値として用い、当該指標
   値の最も大きい候補点を選択することにより決定するこ
   とを特徴とする画像信号符号化方法。
2. 【請求項２】入力画像信号の特徴点を検出し、その特徴
   点の特徴量と位置情報をチエーン符号化する画像信号符
   号化方法において、 現特徴点の次に符号化する特徴点を、 複数の次候補特徴点それぞれについて、前特徴点から現
   特徴点への方向と、現特徴点から次候補特徴点への方向
   との方向変化の少なさを表わす値を計算して指標値とし
   て用い、当該指標値の最も大きい候補点を選択すること
   により決定することを特徴とする画像信号符号化方法。
3. 【請求項３】上記指標値は、上記現特徴点との同一性を
   表わす値と、前特徴点から現特徴点への方向と現特徴点
   から次候補特徴点への方向との方向変化の少なさを表わ
   す値との重み付け和であることを特徴とする請求項１に
   記載の画像信号符号化方法。