JP5690163B2 - 画像縮小装置、画像拡大装置、画像縮小プログラム、及び画像拡大プログラム - Google Patents
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Description
本発明は、動画像に含まれる画像フレーム(静止画も含む)等の画像データに対して、例えば原画サイズから処理サイズに縮小する場合には、画像縮小装置側でフレーム毎に所定の画像サイズ変換領域を設定し、その画像サイズ変換領域に対して、連続する複数のフレームを用いて、フレーム毎に互いに異なる画素位置の画素を間引く手法を用いる。また、例えば処理サイズから原画サイズに拡大する場合には、画像拡大装置側で、縮小時に間引かれていない画素を元の画素位置に配置すると共に、間引かれた画素を内挿することによって画像データを復元する。
まず、上述した本実施形態における画像縮小装置及び画像拡大装置を含む画像伝送システムの一例について図を用いて説明する。図1は、本実施形態における画像伝送システムの概略構成の一例を示す図である。図1に示す画像伝送システム10は、画像縮小装置11と、画像拡大装置12と、第1の画像処理装置13と、第2の画像処理装置14と、伝送系15とを有するよう構成されている。
次に、上述した画像伝送システム10で適用される画像縮小装置11の具体例について図を用いて説明する。図2は、第1の実施形態における画像縮小装置の機能構成例を示す図である。図1に示す画像縮小装置11は、非注視領域設定手段21と、処理サイズ設定手段22と、画像サイズ縮小手段23とを有するよう構成されている。
ここで、画像サイズ縮小手段23における具体的な縮小手法について説明する。図3は、第1の実施形態における画像サイズの縮小手法について説明するための図である。なお、図3に示す例では、原画サイズに対して非画像サイズ変換領域(注視領域)を設定し、その上下左右に画像サイズ変換領域を設定し、設定された画像サイズ変換領域に対する縮小処理により得られた処理サイズの画像を示している。また、図3の説明では、便宜上、非注視領域上領域の一部を抜き出して、第1の実施形態における縮小手法の例を説明する。
ここで、例えば図3に示す画像の4隅の非注視領域は、上下方向(垂直方向)及び左右方向(水平方向)の縮小が必要になる。第1の実施形態では、画像フレームの4隅のうちの少なくとも1つに、上下方向及び左右方向の縮小が必要となる領域が存在する場合、各方向への縮小を所定の順序で行う。ここで、4隅の場合の縮小手法例について図を用いて説明する。
次に、本実施形態における画像拡大装置12の構成例について図を用いて説明する。図5は、第1の実施形態における画像拡大装置の機能構成例を示す図である。図5に示す画像拡大装置12は、設定情報解析手段31と、非注視領域取得手段32と、処理サイズ取得手段33と、画像サイズ拡大手段34とを有するよう構成されている。
次に、画像縮小装置の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、縮小処理済の出力画像に対して、各種の画像拡大方法(拡大時の内挿処理として空間方向のフィルタ処理、時間方向のフィルタ処理、及び時空間双方の2次元フィルタ処理を用いる方法等)を用いて、原画サイズの画像に復元する処理を画像縮小装置側で行う。また、実行した複数の拡大手法のうち、最適な復元結果が得られる画像拡大手法を選定し、この情報を画像拡大装置に出力する。
ここで、第2の実施形態における画像拡大装置は、上述した図5に示す画像拡大装置12と略同様の処理を行うため、ここでの説明は省略する。なお、第1の実施形態と第2の実施形態とにおける拡大処理を比較すると、第1の実施形態では予め設定された拡大手法により拡大処理を行うが、第2の実施形態では縮小時の設定情報と共に上述した最適拡大手法情報が送られてくる。そのため、第2の実施形態における画像拡大装置は、取得した最適拡大手法情報に含まれる拡大手法を用いて入力動画像(処理サイズ)の拡大処理を行う。なお、上述した最適拡大手法情報は、縮小時の設定情報に含めてもよく、別の情報として取得してもよい。
次に、画像縮小装置の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、第2の実施形態と比較して画像解析手段を有している。つまり、画像解析手段により入力される動画像フレームを時系列に解析し、連続する複数フレームが静止画(例えば、絵柄やオブジェクト等が静止している画像)であるか、動画(例えば動きのある絵柄やオブジェクトの画像)であるかを推定し、その内容に応じて縮小手法等を変更するものである。
ここで、第3の実施形態における画像拡大装置は、上述した図5に示す画像拡大装置12と略同様の処理を行うため、ここでの説明は省略する。なお、第3の実施形態における画像拡大装置12では、設定情報解析手段31による解析の結果、縮小時の設定情報に上述した静止画又は動画を識別する識別情報が含まれている場合には、その識別情報により静止画を把握する。また、画像拡大装置12では、第2フレームの縮小画像が送信されていない場合に、第1フレームの縮小画像が静止画であると判断してもよい。
ここで、上述した画像拡大装置11,41,51、及び画像拡大装置12は、例えばCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等の揮発性の記憶媒体、ROM(Read Only Memory)等の不揮発性の記憶媒体、マウスやキーボード、ポインティングデバイス等の入力装置、画像やデータを表示する表示装置、並びに外部と通信するためのインタフェース装置を備えたコンピュータによって構成することができる。
図9は、第1の実施形態における画像縮小処理手順の一例を示すフローチャートである。図9に示す第1の実施形態における画像縮小処理では、まず、動画像を入力し(S01)、次に、非注視領域の設定(S02)、及び処理サイズの設定を行い(S03)、S02及びS03の処理により設定された情報に基づいて、画像サイズの縮小処理を行う(S04)。なお、縮小処理では、上述した第1の実施形態に示すような非注視領域に対する間引き処理が行われる。
次に、画像拡大処理手順についてフローチャートを用いて説明する。図10は、本実施形態における画像拡大処理手順の一例を示すフローチャートである。図10に示す画像拡大処理では、まず、処理サイズに縮小された動画像及び縮小時の設定情報を入力する(S11)。次に、縮小時の設定情報を解析し(S12)、拡大対象となる非注視領域を取得し(S13)、更に上述した縮小率や間引き情報に基づいて処理サイズ等を取得する(S14)。なお、縮小率や間引き情報が予め設定されている場合には、取得する必要はない。
次に、上述した第2の実施形態における画像縮小処理手順についてフローチャートを用いて説明する。図11は、第2の実施形態における画像縮小処理手順の一例を示すフローチャートである。
次に、上述した第3の実施形態における画像縮小処理手順についてフローチャートを用いて説明する。図12は、第3の実施形態における画像縮小処理手順の一例を示すフローチャートである。
11,41,51 画像縮小装置
12 画像拡大装置
13 第1の画像処理装置
14 第2の画像処理装置
15 伝送系
21 非注視領域設定手段
22 処理サイズ設定手段
23,42,53 画像サイズ縮小手段
31 設定情報解析手段
32 非注視領域取得手段
33 処理サイズ取得手段
34,43 画像サイズ拡大手段
44 画像比較手段
45 比較結果蓄積手段
52 画像解析手段
Claims (8)
- 入力される動画像に含まれる画像フレームの非注視領域を縮小して全体の画像サイズを縮小する画像縮小装置であって、
前記画像フレーム毎に前記非注視領域を設定する非注視領域設定手段と、
前記非注視領域に対する処理サイズを設定する処理サイズ設定手段と、
前記処理サイズ設定手段により設定された処理サイズに対応させて、前記非注視領域設定手段により設定された前記非注視領域の画像を間引くことで、前記画像フレーム全体の画像サイズを縮小し、縮小された画像フレームと、縮小時の設定情報とを出力する画像サイズ縮小手段と、
前記画像サイズ縮小手段により得られる縮小した画像フレームを予め設定された複数の異なる拡大手法により元の画像サイズに復元する第1の画像サイズ拡大手段と、
前記第1の画像サイズ拡大手段により得られる復元された動画像と、前記入力される動画像とを比較する画像比較手段とを有し、
前記画像比較手段により得られる比較結果に基づいて、前記複数の異なる拡大手法から選択した最適拡大手法情報を出力することを特徴とする画像縮小装置。 - 前記画像サイズ縮小手段は、
前記処理サイズに対応させた連続する複数の画像フレームを用いて、フレーム毎に互いに異なる画素位置の画素を間引くことを特徴とする請求項1に記載の画像縮小装置。 - 前記画像サイズ縮小手段は、
前記非注視領域が前記画像フレームの上領域又は下領域にある場合には、所定の行単位に間引き、前記非注視領域が前記画像フレームの左領域又は右領域にある場合には、所定の列単位に間引くことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像縮小装置。 - 前記入力される動画像に含まれる所定の連続する複数の画像フレームを用いて、前記複数の画像フレームの画像が静止画であるか又は動画であるかを解析する画像解析手段を有し、
前記画像サイズ縮小手段は、前記画像解析手段から得られる解析結果が静止画である場合と動画である場合とで前記画像フレームの縮小手法を変更することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像縮小装置。 - 請求項1乃至4の何れか1項に記載された画像縮小装置により縮小された動画像の画像サイズを拡大し、縮小前の画像サイズに復元するための画像拡大装置であって、
前記画像縮小装置により縮小された動画像に対応する縮小時の設定情報を解析する設定情報解析手段と、
前記設定情報解析手段により得られる解析結果から前記動画像に含まれる画像フレームの非注視領域を取得する非注視領域取得手段と、
前記設定情報解析手段により得られる解析結果から前記非注視領域を拡大するための処理サイズを取得する処理サイズ取得手段と、
前記非注視領域取得手段により得られる非注視領域を用いて前記画像フレームから非注視領域を抽出し、抽出された非注視領域に対して前記処理サイズ取得手段により得られる処理サイズに対応させて、前記非注視領域の画像フレームのうち、縮小時に間引かれていない画素を元の画素位置に配置すると共に、間引かれた画素を内挿する第2の画像サイズ拡大手段とを有し、
前記第2の画像サイズ拡大手段は、前記画像縮小装置から得られる前記最適拡大手法情報を用いて、前記非注視領域の画像フレームを拡大することを特徴とする画像拡大装置。 - 前記設定情報解析手段は、前記縮小時の設定情報から前記画像フレームが静止画であるか又は動画であるかを解析し、
前記第2の画像サイズ拡大手段は、前記設定情報解析手段から得られる解析結果が静止画である場合と動画である場合とで前記画像フレームの拡大手法を変更することを特徴とする請求項5に記載の画像拡大装置。 - コンピュータを、
請求項1乃至4の何れか1項に記載された画像縮小装置として機能させるための画像縮小プログラム。 - コンピュータを、
請求項5又は6に記載された画像拡大装置として機能させるための画像拡大プログラム。
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