JPH06343131A - Multidimensional color image compression system - Google Patents

Multidimensional color image compression system

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Publication number
JPH06343131A
JPH06343131A JP5169865A JP16986593A JPH06343131A JP H06343131 A JPH06343131 A JP H06343131A JP 5169865 A JP5169865 A JP 5169865A JP 16986593 A JP16986593 A JP 16986593A JP H06343131 A JPH06343131 A JP H06343131A
Authority
JP
Japan
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image
luminance
hue
color
line
Prior art date
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Pending
Application number
JP5169865A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kyoichi Shimizu
恭一 清水
Yoshiko Hozumi
芳子 穂積
Masahiro Kawachi
正洋 河内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP5169865A priority Critical patent/JPH06343131A/en
Publication of JPH06343131A publication Critical patent/JPH06343131A/en
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  • Image Processing (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a high-efficiency compression system for a color image by obtaining feature points of the equal-hue line of a hue function and feature points of the equal-luminance line of the luminance function in the area encircled with the equal-hue line and using the positions, luminance values, and chromaticity values of feature points of image information for transmission, recording, and image restoration. CONSTITUTION:This system consists of an image signal source 1, an A/D converter 2, a write control part 3, a hue contour tracer 5a, a luminance contour tracer 5b, an encoding and sending circuit 6, a receiving and decoding circuit 8, a luminance function reproducing device 9, etc. Then the whole image to be compressed and expanded is sectioned with the equal-hue line, and the positive and negative maximum points of the curvature of the equal-hue line and the positions and attributes (luminance and chromaticity) of important feature points which are not included in linear approximation are transmitted so that the equal-hue line can be reproduced on an expansion side. The luminance contour in its internal area is found and the positive and negative maximum points of the curvature of the equal-hue line and the positions and attributes (luminance and chromaticity) of important feature points which are not included in linear approximation are transmitted so that the luminance contour can be reproduced on the expansion side.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は多次元色彩画像圧縮方
式、特に、異機種間における画像伝送のように圧縮側と
伸張側での画素対応、または時間軸上でのフレ−ム対応
が保証されない系でも高能率な画像伸張を行なうことが
できるような圧縮画像データが得られるようにした多次
元色彩画像圧縮方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention guarantees a multi-dimensional color image compression system, in particular, pixel correspondence on the compression side and decompression side such as image transmission between different models, or frame correspondence on the time axis. The present invention relates to a multi-dimensional color image compression method that can obtain compressed image data that can perform highly efficient image expansion even in a system that does not operate.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像情報の圧縮については従来から各種
の方式が提案されて来ている。例えばデジタル信号化し
た画像信号の各サンプル値に対して信号レベルを均等に
分割して、それぞれの範囲に含まれる値を一つの代表値
で置き換える直線量子化(均等量子化)手段を採用した場
合に、代表点と本来の値との差が判らないようにする場
合に一般に自然画像については6ビット(64階調)から
8ビット(256階調)が必要であるとされているから、
画像信号を前記したような均等量子化によりデジタル化
した信号をそのまま記録しようとすると、各サンプル値
に対して前記のような多くの情報量を扱うことが必要と
される。
2. Description of the Related Art Various methods have been conventionally proposed for compression of image information. For example, when linear quantization (equal quantization) means is adopted in which the signal level is evenly divided for each sampled value of the digitalized image signal and the values included in each range are replaced with one representative value. It is said that 6 bits (64 gradations) to 8 bits (256 gradations) are generally required for a natural image when the difference between the representative point and the original value is not known.
In order to record a signal obtained by digitizing the image signal by the uniform quantization as described above, it is necessary to handle a large amount of information as described above for each sample value.

【0003】それで、より少ない情報量で信号を符号化
するのに、信号の変化の少ない部分では変化に対して敏
感であり、信号の変化の激しい部分においてはある程度
の誤差があっても、それを検知し難いという人間の視覚
や聴覚の性質を利用したり、あるいは記録の対象にされ
ている情報信号における時空間軸上での相関を利用し
て、例えば画像を画素に分解した後に各画素の輝度値の
隣接相関の高さを利用して原情報の近似値の少数を伝送
したり、あるいは画素間差分あるいはフレ−ム間差分を
伝送したり、または高周波数成分が少ないということを
利用して周波数要素の削減を行なったりして、各サンプ
ルあたりの情報量を少なくするようにした各種の高能率
符号化方式を適用してデ−タ量の圧縮を行なったデジタ
ル・デ−タを記録,伝送,送信し、また、前記のようにデ
−タ量の圧縮されたデジタル・デ−タを再生,受信した後
にデ−タの伸張を行なって画像の復元をすることが従来
から行なわれていることは周知のとおりである。
Therefore, even if the signal is encoded with a smaller amount of information, it is sensitive to the change in the part where the signal changes little and there is some error in the part where the signal changes drastically. It is difficult to detect the human visual and auditory characteristics, or by utilizing the correlation on the spatiotemporal axis of the information signal that is the target of recording, for example, after dividing the image into pixels, each pixel Use the height of the adjacent correlation of the luminance values to transmit a small number of the approximate values of the original information, or to transmit the pixel-to-pixel difference or the frame-to-frame difference, or to use the fact that there are few high frequency components. The digital data is compressed by applying various high-efficiency coding schemes that reduce the amount of information for each sample by reducing the frequency elements. Record, It has been conventionally practiced to restore an image by transmitting and transmitting, and by reproducing and receiving the digital data in which the amount of data is compressed as described above, and then expanding the data. As is well known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の一般的
な画像情報の圧縮方式では、分解された画素の復元が良
好に行なわれることを重要視していることから、原画像
と復元された画像(伸張画像)間での画素数が一致して
いることを条件としている場合が多く、したがって異な
る画素数の画像間で圧縮伸張動作が行なわれる場合に
は、別途に伸張後における画素の補間や間引きなどを行
なうことが必要とされるが、これは従来の画像情報の圧
縮方式においては真の有効情報のみが抽出され、それが
復元されているわけではなく、ある程度物理的な画像構
成要素に依存している方式になっていることを意味して
いる。
In the above-mentioned conventional general compression method of image information, it is important to restore the decomposed pixels satisfactorily. In many cases, the condition is that the number of pixels in the images (decompressed images) is the same. Therefore, when compression / decompression operation is performed between images with different numbers of pixels, pixel interpolation after decompression is performed separately. However, in the conventional compression method of image information, only true effective information is extracted and not restored, and it is a physical image constituent element to some extent. It means that the method depends on.

【0005】ところで、前記のように異なる画素数の2
つの画像における画素密度が極端に異なる場合の例とし
て、例えば撮像装置によって撮像された画像を印刷版下
に利用しようとする場合を考えると、撮像装置による撮
像によって得られる画像の画素密度は1画面当りに高々
(500×500)程度であるのに対して、電子製版機
における画像の画素密度は1画面当りに(数千×数千)
というように、前記した撮像装置による撮像によって得
られる画像に比べて桁違いに大きいために、既述のよう
な画素対応の画像情報の圧縮伸張方式が全く実施されな
いとしても画素拡大によってエイリアスが発生するし、
また、前記のような画素拡大を行なわないで補間を行な
うようにした場合には、広大な補間エリアを既知のデ−
タの重み付け平均値で充当することになるために補間歪
によって画質劣化を避けることができない。前記とは逆
に、原画像の画素密度が1画面当りに(数千×数千)と
いうような場合には、隣接画素間の相関が極端に高いの
で、原理的には高度の画像情報の圧縮も可能なのである
が、既述のように原画像と復元された画像(伸張画像)
間での画素数が一致していることを条件としている従来
の画像情報圧縮方式では圧縮率を高くできないという欠
点が生じる。前記の欠点を解決するために、画像の輝度
関数をベクトル的に表示する方法があり、後述のように
等輝度線の特徴点を伝送復原する方式が提案された。し
かし、最も精密な復原が必要とされるのは人間の顔の表
情であるために、それに対応して等輝度線の密度を決定
すると、画像全体では圧縮率を高くできないという課題
が残る。
By the way, as described above, two pixels having different numbers of pixels are used.
As an example of a case where the pixel densities of two images are extremely different, for example, when an image captured by the image capturing device is used as a printing plate, the pixel density of the image captured by the image capturing device is one screen. The maximum pixel density per image is 500 (500 x 500), whereas the pixel density of an image on an electronic plate making machine is (thousands x thousands) per screen.
As described above, since it is an order of magnitude larger than the image obtained by the image pickup by the image pickup apparatus described above, aliasing occurs due to pixel enlargement even if the compression / expansion method of image information corresponding to the pixel as described above is not performed at all. Do
Further, when the interpolation is performed without performing the pixel enlargement as described above, a large interpolation area is set to a known data.
However, the image quality deterioration cannot be avoided due to the interpolation distortion because the weighted average value of the data is applied. Contrary to the above, in the case where the pixel density of the original image is (several thousands × thousands) per screen, the correlation between adjacent pixels is extremely high. Although it can be compressed, the original image and the restored image (decompressed image) as described above
The conventional image information compression method, which requires that the numbers of pixels are the same, has a drawback that the compression rate cannot be increased. In order to solve the above-mentioned drawbacks, there is a method of displaying the brightness function of an image in a vector manner, and a method of transmitting and restoring characteristic points of equal brightness lines has been proposed as described later. However, since the most precise restoration is required for the facial expression of a human face, if the density of isoluminance lines is determined correspondingly, the problem remains that the compression rate cannot be increased in the entire image.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、静止画像にお
ける2次元的に分布する色彩を含む画像情報について色
相関数の等色相線の曲率の正負の極大点、または色相関
数の等色相線を直線近似した直線と、前記した色相関数
の等色相線との誤差が、予め定められた閾値を越えた
点、及び前記した等色相線に包含される領域内の輝度関
数の等輝度線の曲率の正負の極大点、または前記の輝度
関数の等輝度線を直線近似した直線と、前記した輝度関
数の等輝度線との誤差が、予め定められた閾値を越えた
点を画像の特徴点として、前記した画像の特徴点の位置
と輝度値、色度値(または色差値)とを伝送,記録,画
像復原に用い、伸張に際して近傍の複数の特徴点によっ
て決定される補間面により特徴点以外の画素の輝度情
報、色情報を決定することができるような圧縮画像デー
タが得られるようにした多次元色彩画像圧縮方式、及び
静止画像における2次元的に分布する色彩を含む画像情
報に時間軸をも加えた3次元的に分布する前記の画像情
報について、色相関数の等色相面の曲率の正負の極大
点、または前記の色相関数の等色相面を平面近似した平
面と前記した色相関数の等色相面との誤差が、予め定め
られた閾値を越えた点、及び前記した等色相面に包含さ
れる領域内の輝度関数の等輝度面の曲率の正負の極大
点、または前記した輝度関数の等輝度面を平面近似した
平面と前記した輝度関数の等輝度面との誤差が、予め定
められた閾値を越えた点を画像の特徴点とし、前記した
画像の特徴点の位置と輝度値、色度値(または色差値)
とを伝送,記録,画像復原に用い、伸張に際して近傍の
複数の特徴点によって決定される補間立体により特徴点
以外の画素の輝度情報、色情報を決定することができる
ような圧縮画像データが得られるようにした多次元色彩
画像圧縮方式、ならびに静止画像における2次元的に分
布する色彩を含む画像情報に時間軸をも加えた3次元的
に分布する前記した画像情報の内から、前記の2次元的
に分布する画像情報の複数組を対象として、前記の各組
の色相関数の等色相線の曲率の正負の極大点、または色
相関数の等色相線を直線近似した直線と、前記した色相
関数の等色相線との誤差が、予め定められた閾値を越え
た点、及び前記した等色相線に包含される領域内の輝度
関数の等輝度線の曲率の正負の極大点、または前記の輝
度関数の等輝度線を直線近似した直線と、前記した輝度
関数の等輝度線との誤差が、予め定められた閾値を越え
た点を画像の特徴点として、前記した画像の特徴点の位
置と輝度値、色度値(または色差値)とを伝送,記録,
画像復原に用い、伸張に際して近傍の複数の特徴点によ
って決定される補間立体により特徴点以外の画素の輝度
情報、色情報を決定することができるような圧縮画像デ
ータが得られるようにした多次元色彩画像圧縮方式、及
び静止画像における2次元的に分布する色彩を含む画像
情報について、等色相面に包含される領域内の輝度関数
の等輝度線の曲率の正負の極大点、または前記の輝度関
数の等輝度線を直線近似した直線と、前記した輝度関数
の等輝度線との誤差が、予め定められた閾値を越えた点
を画像の特徴点として、前記した画像の特徴点の位置と
輝度値、色度値(または色差値)とを伝送,記録,画像
復原に用い、伸張に際して近傍の複数の特徴点によって
決定される補間面により特徴点以外の画素の輝度情報、
色情報を決定することができるような圧縮画像データが
得られるようにした多次元色彩画像圧縮方式、及び静止
画像における2次元的に分布する色彩を含む画像情報に
時間軸をも加えた3次元的に分布する前記の画像情報に
ついて、等色相立体に包含される領域内の輝度関数の等
輝度面の曲率の正負の極大点、または前記した輝度関数
の等輝度面を平面近似した平面と前記した輝度関数の等
輝度面との誤差が、予め定められた閾値を越えた点を画
像の特徴点とし、前記した画像の特徴点の位置と輝度
値、色度値(または色差値)とを伝送,記録,画像復原
に用い、伸張に際して近傍の複数の特徴点によって決定
される補間立体により特徴点以外の画素の輝度情報、色
情報を決定することができるような圧縮画像データが得
られるようにした多次元色彩画像圧縮方式、ならびに静
止画像における2次元的に分布する色彩を含む画像情報
に時間軸をも加えた3次元的に分布する前記した画像情
報の内から、前記の2次元的に分布する画像情報の複数
組を対象として、前記の各組の等色相面に包含される領
域内の輝度関数の等輝度線の曲率の正負の極大点、また
は前記の輝度関数の等輝度線を直線近似した直線と、前
記した輝度関数の等輝度線との誤差が、予め定められた
閾値を越えた点を画像の特徴点として、前記した画像の
特徴点の位置と輝度値、色度値、(または色差値)とを
伝送,記録,画像復原に用い、伸張に際して近傍の複数
の特徴点によって決定される補間立体により特徴点以外
の画素の輝度情報、色情報を決定することができるよう
な圧縮画像データが得られるようにした多次元色彩画像
圧縮方式において、特に、人の肌色の色相領域内の等輝
度線または等輝度面の密度を上げることにより、復元画
像の高品質化を図った多次元色彩画像圧縮方式を提供す
る。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, with respect to image information including a two-dimensionally distributed color in a still image, the positive and negative maximum points of the curvature of the equal hue line of the color correlation number or the equal hue line of the color correlation number. The error between the straight line approximated by the straight line and the equal hue line of the above-mentioned color correlation number exceeds a predetermined threshold value, and the curvature of the equal luminance line of the luminance function in the area included in the above equal hue line. The positive and negative maximum points of, or a straight line obtained by linearly approximating the isoluminance line of the luminance function, and the error between the isoluminance line of the luminance function described above, the point that exceeds a predetermined threshold value as a feature point of the image , The position of the characteristic point of the image and the luminance value, the chromaticity value (or the color difference value) are used for transmission, recording, and image restoration, and other than the characteristic point by the interpolation surface determined by a plurality of neighboring characteristic points at the time of expansion. Brightness information and color information of each pixel A multi-dimensional color image compression method capable of obtaining compressed image data capable of achieving the above, and a three-dimensional distribution in which a time axis is also added to image information including a two-dimensionally distributed color in a still image. Regarding the image information of, the difference between the positive and negative maximum points of the curvature of the color hue correlation surface of the equal hue plane, or the error between the plane obtained by approximating the color hue correlation plane of the color hue correlation plane and the color hue correlation plane of the color hue correlation coefficient is predetermined. Point exceeding the threshold value, and the positive and negative maximum points of the curvature of the equiluminance surface of the luminance function in the area included in the above-mentioned equal hue surface, or a plane that is a plane approximation of the equal luminance surface of the above-mentioned luminance function and The point where the difference between the luminance function and the isoluminance surface exceeds a predetermined threshold is defined as the characteristic point of the image, and the position of the characteristic point of the image and the luminance value, the chromaticity value (or the color difference value)
Are used for transmission, recording, and image restoration, and compressed image data that can determine the luminance information and color information of pixels other than the feature points by the interpolated solid determined by a plurality of neighboring feature points when decompressing are obtained. The multi-dimensional color image compression method as described above and the above-mentioned two-dimensionally distributed image information in which a time axis is also added to the image information including the two-dimensionally distributed colors in the still image, Targeting a plurality of sets of image information that are dimensionally distributed, the positive and negative maximum points of curvature of the equal hue line of the color correlation number of each set, or a straight line that approximates the equal hue line of the color correlation number, and the hue described above. The error between the function and the isochromatic line exceeds a predetermined threshold value, and the positive and negative maximum points of the curvature of the isoluminous line of the luminance function in the region included in the aforementioned isochromatic line, or Isoluminance line of the luminance function The error between the straight line approximated by a straight line and the isoluminance line of the brightness function described above is defined as the image feature point at a point exceeding a predetermined threshold, and the position and brightness value of the image feature point and the chromaticity value are described. (Or color difference value)
It is used for image restoration and it is possible to obtain compressed image data that can determine the luminance information and color information of pixels other than the feature points by the interpolated solid that is determined by a plurality of neighboring feature points when decompressing. Regarding the color image compression method and the image information including the two-dimensionally distributed color in the still image, the positive and negative maximum points of the curvature of the equiluminance line of the luminance function in the region included in the equal hue plane, or the luminance A straight line obtained by linearly approximating the isoluminance line of the function and the error between the isoluminance line of the above-mentioned luminance function and the position of the above-mentioned feature point of the image as a feature point of the image at a point exceeding a predetermined threshold value. The luminance value and the chromaticity value (or color difference value) are used for transmission, recording, and image restoration, and the luminance information of pixels other than the feature point is determined by the interpolation plane determined by a plurality of neighboring feature points during expansion.
A multi-dimensional color image compression method capable of obtaining compressed image data capable of determining color information, and three-dimensional image information including a two-dimensionally distributed color in a still image and a time axis The image information that is distributed in a distributed manner, the positive and negative maximum points of the curvature of the equiluminance surface of the luminance function in the area included in the equihue solid, or a plane that is a plane approximation of the equiluminance surface of the luminance function described above. The point where the error of the luminance function from the isoluminance surface exceeds a predetermined threshold is set as the characteristic point of the image, and the position of the characteristic point of the image and the luminance value and chromaticity value (or color difference value) are It is used for transmission, recording, and image restoration so that compressed image data can be obtained that can determine the luminance information and color information of pixels other than the feature points by the interpolated solid that is determined by a plurality of neighboring feature points when decompressing. Many The original color image compression method, and the two-dimensional distribution from the three-dimensionally distributed image information in which a time axis is added to the image information including the two-dimensionally distributed colors in the still image. For multiple sets of image information, the positive and negative maximum points of curvature of the equiluminance line of the luminance function in the region included in the equal hue plane of each of the above sets, or the equiluminance line of the above luminance function is linearly approximated. The difference between the straight line and the isoluminance line of the brightness function described above is defined as a feature point of the image at a point exceeding a predetermined threshold value, and the position of the feature point of the image and the brightness value, the chromaticity value, ( (Or color difference value) is used for transmission, recording, and image restoration, and compression such that luminance information and color information of pixels other than the feature points can be determined by an interpolation solid that is determined by a plurality of neighboring feature points when decompressing. So that the image data can be obtained In the multi-dimensional color image compression method, in particular, the multi-dimensional color image compression method that improves the quality of the restored image by increasing the density of the equi-luminance lines or the equi-luminance surface in the hue region of human skin color is provided. .

【0007】[0007]

【作用】画像情報処理の対象にされている画像における
画素密度の高低に拘らずに、画像の持つ特徴点のみを抽
出して画像情報の圧縮された画像デ−タを得て、伸張に
際しては前記した画像デ−タから画素復元を行なうので
はなく、別の画素密度面に新画像が描画できるように、
2次元的に分布する色彩を含む画像情報や、これに時間
軸をも含む3次元的に分布する前記した画像情報につい
て、色相関数の等色相線や等色相面の曲率の正負の極大
点、または色相関数の等色相線や等色相面を直線や平面
で近似した値と前記した色相関数の等色相線や等色相面
との誤差が、予め定められた閾値を越えた点、及び前記
した等色相線や等色相面に包含される領域内の輝度関数
の等輝度線や等輝度面の曲率の正負の極大点、または前
記した輝度関数の等輝度線や等輝度面を直線や平面で近
似した値と前記した輝度関数の等輝度線や等輝度面との
誤差が、予め定められた閾値を越えた点を画像の特徴点
とし、前記した画像の特徴点の位置と輝度値、色度値
(または色差値)とを伝送,記録,画像復原に用い、伸
張に際して近傍の複数の特徴点によって決定される補間
面または補間立体により特徴点以外の画素の輝度情報、
色情報を決定するようにする。また、2次元的に分布す
る色彩を含む画像情報に時間軸をも含む3次元的に分布
する画像情報の内から、前記の2次元的に分布する画像
情報の複数組を対象として、前記の各組の色相関数の等
色相線の曲率の正負の極大値、または前記の各組の色相
関数の等色相線を直線近似した直線と前記した色相関数
の等色相線との誤差が予め定められた閾値を越えた点、
及び前記した等色相線に包含される領域内の輝度関数の
等輝度線の曲率の正負の極大点、または前記した輝度関
数の等輝度線を直線近似した直線と前記した輝度関数の
等輝度線との誤差が予め定められた閾値を越えた点を画
像の特徴点とし、前記した画像の特徴点の位置と輝度
値、色度値(または色差値)とを伝送,記録,画像復原
に用い、伸張に際して近傍の複数の特徴点によって決定
される補間立体により特徴点以外の画素の輝度情報、色
情報を決定する。さらに、前記のようにして特徴点以外
の画素の輝度情報、色情報の決定に際して、前記した等
色相領域が人の肌色の色相であるときには、前記した等
輝度線、等輝度面の密度を高めるようにする。
Operation: Regardless of whether the pixel density of an image to be image-processed is high or low, only the characteristic points of the image are extracted to obtain image data in which the image information is compressed. Instead of performing pixel restoration from the above-mentioned image data, so that a new image can be drawn on another pixel density plane,
Regarding the image information including the two-dimensionally distributed colors and the above-mentioned three-dimensionally distributed image information including the time axis as well, the equal hue lines of the color correlation numbers and the positive and negative maximum points of the curvature of the equal hue surface, Or, the error between the equal hue line or the equal hue plane of the color correlation number approximated by a straight line or a plane and the equal hue line or the equal hue plane of the above-mentioned color correlation number exceeds a predetermined threshold value, and An equal-intensity line of the luminance function in the region included in the equal-hue line or the equal-hue surface, a positive or negative maximum point of the curvature of the equal-luminance surface, or an equal-luminance line or the equal-luminance surface of the above-mentioned luminance function is a straight line or a plane. The difference between the approximated value and the isoluminance line or isoluminance surface of the above-mentioned luminance function is a point that exceeds a predetermined threshold value as an image characteristic point, and the position and luminance value of the characteristic point of the image and the color The degree value (or color difference value) is used for transmission, recording, and image restoration, and the Luminance information of the pixels other than the characteristic point by interpolation plane or interpolative stereoscopic determined by the feature points,
Try to determine the color information. In addition, among the three-dimensionally distributed image information including the time axis in the image information including the two-dimensionally distributed colors, a plurality of sets of the above-mentioned two-dimensionally distributed image information are targeted, and The positive and negative maximum values of the curvature of the equal hue line of the color correlation number of each set, or the error between the straight line approximating the equal hue line of the color correlation number of each set and the equal hue line of the color correlation number is predetermined. Points that exceed the threshold
And the positive and negative maximum points of the curvature of the equiluminance line of the luminance function in the area included in the above-mentioned equal hue line, or a straight line obtained by linearly approximating the equal-luminance line of the above-mentioned luminance function and the equal-luminance line of the above-mentioned luminance function A point where the error between and exceeds a predetermined threshold is used as an image feature point, and the position of the image feature point and the luminance value and chromaticity value (or color difference value) are used for transmission, recording, and image restoration. During the expansion, the luminance information and the color information of the pixels other than the feature points are determined by the interpolated solids determined by the plurality of feature points in the vicinity. Further, when determining the luminance information and color information of pixels other than the feature points as described above, when the equi-hue region is the hue of human skin color, the density of the equi-luminance line and the equi-luminance surface is increased. To do so.

【0008】[0008]

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の多次元色
彩画像圧縮方式に関する具体的な内容を詳細に説明す
る。図1は本発明の多次元色彩画像圧縮方式を含んで構
成される多次元色彩画像圧縮伸張方式のブロック図であ
り、また、図2及び図3は本発明の多次元色彩画像圧縮
方式に使用される等高線トレ−サの構成例を示すブロッ
ク図である。また、図4は輝度関数再生装置の構成例を
示すブロック図、図5は輝度等高線の検出方法と特徴点
の決定方法とを説明するための図であり、図6は輝度関
数再生装置の構成原理及び動作原理の説明に用いられる
図、図7は輝度関数再生の説明に用いられる図、図8は
輝度関数再生のための面補間動作の説明に用いられる
図、図9は3次元的に分布する画像情報から検出された
特徴点によって決定される補間立体により特徴点以外の
画素の輝度情報を決定する場合の説明に用いられる図で
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific contents relating to the multi-dimensional color image compression system of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram of a multi-dimensional color image compression / expansion method configured to include the multi-dimensional color image compression method of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are used for the multi-dimensional color image compression method of the present invention. It is a block diagram which shows the structural example of the contour line tracer. Further, FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the luminance function reproducing device, FIG. 5 is a diagram for explaining a method of detecting a luminance contour line and a method of determining characteristic points, and FIG. 6 is a configuration of the luminance function reproducing device. FIG. 7 is a diagram used for explaining the principle and operation principle, FIG. 7 is a diagram used for explaining the luminance function reproduction, FIG. 8 is a diagram used for explaining a surface interpolation operation for the luminance function reproduction, and FIG. 9 is three-dimensionally It is a figure used for description in the case of determining the brightness information of the pixels other than the feature points by the interpolated solid determined by the feature points detected from the distributed image information.

【0009】本発明は、輝度[明度]と色度[色相と彩
度(飽和度)]とを有するカラ−画像の画像情報を、圧縮
伸張の対象にされるべき2次元的に分布する画像情報
や、圧縮伸張の対象にされるべき2次元的に分布する画
像情報に時間軸をも含めた3次元的に分布する画像情報
としている多次元色彩画像圧縮方式に関するものであ
る。 さて、2次元的に分布する画像情報を例にとる
と、その画像情報は、輝度、色相、彩度の各情報が2次
元的に分布し、それぞれ2次元輝度関数、2次元色相関
数、2次元彩度関数を形成している。ところで、人間が
前記のように2次元的に分布する一般画像情報の中から
表示物体を識別する際には、図と地とに区分けする場合
が多く、また、前記した図と地との区分境界は主として
色相の境界であることが多い。このことは、単一の対象
が同色である場合が多いことに起因している。ただし、
前記した識別対象の表示物体の形状は不定であるため
に、照明状態による明暗がランダムに発生するから、輝
度や彩度は前記した対象内で一定であるとはいえない。
According to the present invention, image information of a color image having luminance [brightness] and chromaticity [hue and saturation (saturation)] is two-dimensionally distributed to be compressed and expanded. The present invention relates to a multi-dimensional color image compression method in which information and image information that is to be compressed and expanded and that is two-dimensionally distributed include three-dimensionally distributed image information including a time axis. Taking image information that is two-dimensionally distributed as an example, the image information has two-dimensional distributions of luminance, hue, and saturation information, and a two-dimensional luminance function, a two-dimensional color correlation number, and a two-dimensional color correlation number, respectively. Form a dimensional saturation function. By the way, when a human distinguishes a display object from the general image information that is two-dimensionally distributed as described above, it is often divided into a figure and a ground. The boundaries are often hue boundaries. This is because a single object often has the same color. However,
Since the shape of the display object to be identified is indefinite, brightness and saturation are randomly generated depending on the illumination state. Therefore, it cannot be said that the brightness and the saturation are constant within the object.

【0010】それで、本発明の多次元色彩画像圧縮方式
では、圧縮伸張の対象にされるべき画像全体を、まず等
色相線で区分し、前記の等色相線を伸張側で再現しうる
ように、前記の等色相線の曲率の正負の極大点や直線近
似から外れる点の重要な特徴点の位置、属性(輝度、色
度)を伝送し、その内部領域については輝度等高線を求
めて、その輝度等高線についても伸張側で再現しうるよ
うに、前記の等色相線の曲率の正負の極大点や直線近似
から外れる点の重要な特徴点の位置、属性(輝度、色
度)を伝送するようにしている。
Therefore, in the multi-dimensional color image compression method of the present invention, the entire image to be compressed and decompressed is first divided by equal hue lines so that the equal hue lines can be reproduced on the decompression side. , The position and attributes (luminance, chromaticity) of the important feature points of the positive and negative maximum points of the curvature of the above-mentioned hue line and points deviating from the linear approximation are transmitted, and the luminance contour line is obtained for the internal region, The position and attributes (luminance and chromaticity) of important feature points of the positive and negative maximum points of the curvature of the above-mentioned hue line and points deviating from the linear approximation should be transmitted so that the luminance contour line can also be reproduced on the extension side. I have to.

【0011】本発明の多次元色彩画像圧縮方式における
特徴点抽出のための対象関数は、前述のように色相関数
と輝度関数との2種類であるが、数学的な処理手法は前
記の色相関数と輝度関数とについて同様であるために、
以下の記述は輝度関数を代表としてとり上げて説明を行
なうことにする。今、白黒静止画像内の輝度をzとし、
また、画面の水平方向をx,垂直方向をyとすると、画
像は一般に次の(1)式のような方程式で表現できる。 z=f(x,y) …(1) また、動画像については、時間軸をtとすれば、次の
(2)式のような方程式で表現できる。 z=f
(x,y,t) …(2) ここで、fを多次関数
とすれば、画像内の輝度zは次の(3)式によって示さ
れる。
As described above, there are two types of target functions for extracting feature points in the multi-dimensional color image compression method of the present invention, the color correlation number and the luminance function. And the intensity function are similar,
In the following description, the brightness function will be taken up as a representative example. Now, let z be the brightness in the monochrome still image,
Further, assuming that the horizontal direction of the screen is x and the vertical direction is y, the image can be generally expressed by the following equation (1). z = f (x, y) (1) Further, if the time axis is t, the moving image can be expressed by the following equation (2). z = f
(X, y, t) (2) Here, if f is a multi-dimensional function, the brightness z in the image is expressed by the following equation (3).

【0012】[0012]

【数1】 [Equation 1]

【0013】さて、画像を伝送するということは、送像
側で決定された前記のような輝度関数を受像側で再現す
ることといえるが、一般のデジタル画像伝送においては
輝度関数を解析的に取扱うことなく、それを所謂テ−ブ
ル関数として、そのテ−ブル値の全てを伝送するように
している。これに対して従来の一般的な圧縮伝送におい
ては、前記のテ−ブル値そのものの隣接相関を利用した
高能率符号化を行なったり、あるいは直交変換後のテ−
ブル値に同様の措置を施こすなどの手段を講じている
が、従来は輝度関数に関わる解析的処理から直接に関数
の特徴値を抽出するようにした圧縮伝送方式は少ない。
It can be said that transmitting an image reproduces the above-described luminance function determined on the image transmitting side on the image receiving side. However, in general digital image transmission, the luminance function is analyzed analytically. All of the table values are transmitted without using it as a so-called table function. On the other hand, in conventional general compression transmission, high-efficiency coding using the adjacent correlation of the table value itself is performed, or the table after orthogonal transformation is used.
Although the same measures are taken for the bull value, there are few conventional compression transmission systems that directly extract the feature value of the function from the analytical processing related to the luminance function.

【0014】そして、本発明の多次元色彩画像圧縮方式
は、輝度、色相関数に関わる解析的処理から直接に関数
の特徴値を抽出するようにした画像圧縮伸張方式に属し
ているともいえるものであるが、本発明の多次元色彩画
像圧縮方式では、静止画像における2次元的な輝度、色
相情報、あるいは2次元的な輝度、色相情報に時間軸を
も含む3次元的な輝度、色相情報などの画像情報につい
て、図5の(c)に例示されている等色相線Hとその内
部の等輝度線(等高線)L{3次元的な輝度情報の場合
には等輝度、色相面}を抽出する。前記等色相線Hの内
部領域が人の肌色の色相(色空間内で、加法混色の3原
色における赤の原色の色相が0度、青の原色の色相が1
20度、緑の原色の色相が240度として表わされると
きに、10度〜30度の範囲の色相)のときには、前記
した等輝度線密度が高くなるように抽出する。前記の抽
出された等輝度、色相線(等高線){3次元的な輝度情
報の場合には等輝度、色相面}の曲率の正負の極大点、
または前記の等輝度、色相線(等高線){3次元的な輝
度情報の場合は等輝度、色相面}の直線近似(3次元的
な輝度、色相情報の場合には平面近似}からの誤差が、
予め定められた閾値を越えた点を、前記した画像の特徴
点として、前記した画像の特徴点の位置及び輝度値、色
度値を伝送(記録),画像復原に用いるようにし、画像
の再生に影響が少ない画素の情報を棄却することにより
大幅な画像情報の圧縮が実現できるようにし、また、画
像情報の伸張に当っては、伝送(記録)された前記の特
徴点による輝度関数等の再補間を行なうことで、未伝送
情報(未記録情報)を補間再現できるようにしている。
It can be said that the multi-dimensional color image compression system of the present invention belongs to an image compression / decompression system in which the feature value of the function is directly extracted from the analytical processing relating to the luminance and the color correlation number. However, according to the multi-dimensional color image compression method of the present invention, two-dimensional brightness and hue information in a still image, or two-dimensional brightness and three-dimensional brightness and hue information including a time axis in the hue information, etc. For the image information of (3), the iso-hue line H and the equi-luminance line (contour line) L therein (illustrated in FIG. 5C) (in the case of three-dimensional luminance information, iso-luminance, hue plane) are extracted. To do. The inner region of the equal hue line H is the hue of a human skin color (in the color space, the hue of the red primary color in the three primary colors of additive mixture is 0 degree, and the hue of the blue primary color is 1 degree).
When the hue of the primary color of 20 degrees and green is represented as 240 degrees, when the hue is in the range of 10 degrees to 30 degrees), the isoluminance linear density is extracted so as to be high. The extracted positive and negative maximum points of curvature of the equal luminance, hue line (contour line) (in the case of three-dimensional luminance information, equal luminance, hue plane),
Or, the error from the straight line approximation (equal luminance, hue plane in the case of three-dimensional luminance information) of the above-mentioned equal luminance, hue line (contour line) (plane approximation in the case of three-dimensional luminance, hue information) ,
A point that exceeds a predetermined threshold value is used as a characteristic point of the image described above, and the position and luminance value and chromaticity value of the characteristic point of the image described above are used for transmission (recording) and image restoration to reproduce the image. It is possible to realize significant compression of the image information by rejecting the information of the pixels that have little effect on the By performing re-interpolation, untransmitted information (unrecorded information) can be interpolated and reproduced.

【0015】本発明の多次元色彩画像圧縮方式を示す図
1において、1は多次元色彩画像圧縮伸張の対象にされ
る画像信号の信号源であり、前記の画像信号源1として
は、例えば画像信号を発生する撮像装置(TVカメラ)あ
るいはVTR、その他のものが使用できる。また2はア
ナログデジタル変換器、3は前記したアナログデジタル
変換器2から出力されたデジタル画像デ−タを画像メモ
リ4a,4bへ書込む際の書込み制御を行なう書込制御
部、5aは色相用等高線トレ−サ(詳細な構成例が図3
に示されている)、5bは輝度用等高線トレ−サ(詳細
な構成例が図2に示されている)、6は符号化送出回
路、7は伝送回線(または記録媒体)、8は受信復号回
路(または再生復号回路)、9は輝度関数再生装置、1
0は駆動回路、11はモニタ受像機である。
In FIG. 1 showing a multi-dimensional color image compression system of the present invention, reference numeral 1 is a signal source of an image signal to be subject to multi-dimensional color image compression / expansion, and the image signal source 1 is, for example, an image. An image pickup device (TV camera) or a VTR that generates a signal or the like can be used. Reference numeral 2 is an analog-to-digital converter, 3 is a writing controller for performing writing control when writing the digital image data output from the analog-to-digital converter 2 into the image memories 4a and 4b, and 5a is for hue. Contour tracer (see Figure 3 for a detailed configuration example)
5b is a luminance contour tracer (a detailed configuration example is shown in FIG. 2), 6 is an encoding / sending circuit, 7 is a transmission line (or recording medium), and 8 is a receiving line. Decoding circuit (or reproduction decoding circuit), 9 is a luminance function reproducing device, 1
Reference numeral 0 is a drive circuit, and 11 is a monitor receiver.

【0016】ここで、本発明の多次元色彩画像圧縮方式
における画像情報の圧縮の原理と、復原(伸張)の原理
とについて説明すると次のとおりである。まず、静止画
像について画像情報圧縮が行なわれる際に画像から抽出
される前述のような特徴点、すなわち、色相関数の等色
相線(等高線){3次元的な色相情報の場合には等色相
面}の曲率の正負の極大点、または前記の等色相線(等
高線){3次元的な色相情報の場合は等色相面}の直線
近似(3次元的な色相情報の場合には平面近似}からの
誤差が、予め定められた閾値を越えた点をも抽出する場
合における画像の特徴点について、 1.検討対象にさ
れている画素aの前後における前記した等高線{3次元
的な色相情報の場合には等高面}の曲がりが、予め定め
られた閾値角度を越えている場合に、前記の画素aは特
徴点であると判定する。 2.既検出の特徴点画素と、
そこから前記の等高線{3次元的な色相情報の場合には
等高面}に従って、ある方向に辿って行った画素との間
の仮想的直線に対して、前記した両画素間の画素で、あ
る閾値距離を越えた距離を示す画素を特徴点であると判
定する。
The principle of compression of image information and the principle of restoration (expansion) in the multi-dimensional color image compression system of the present invention will be described below. First, the above-mentioned characteristic points extracted from an image when image information compression is performed on a still image, that is, the equal hue line (contour line) of the color correlation number (in the case of three-dimensional hue information, the equal hue plane). From the positive and negative maximum points of the curvature of or of the above-mentioned equal hue line (contour line) {equal hue plane in the case of three-dimensional hue information} linear approximation (plane approximation in the case of three-dimensional hue information) Regarding the characteristic points of the image when the points whose error exceeds the predetermined threshold are also extracted: 1. The above-mentioned contour lines before and after the pixel a under consideration {in the case of three-dimensional hue information If the bend of the contour plane exceeds a predetermined threshold angle, it is determined that the pixel a is a feature point.
From there, in accordance with the contour line {contour surface in the case of three-dimensional hue information}, a virtual straight line between the pixel and a pixel traced in a certain direction, the pixel between the two pixels, A pixel indicating a distance exceeding a certain threshold distance is determined to be a feature point.

【0017】次に、前記の等色相線で区分された内部の
領域の輝度関数の等輝度線の特徴点抽出を行なうのであ
るが、輝度関数の等輝度線の特徴点抽出処理は、前記し
た等色相線に対するものと同様である。すなわち、輝度
関数の等輝度線(等高線){3次元的な輝度情報の場合
には等輝度面}の曲率の正負の極大点、または前記の等
輝度線(等高線){3次元的な輝度情報の場合は等輝度
面}の直線近似(3次元的な輝度情報の場合には平面近
似}からの誤差が、予め定められた閾値を越えた点をも
抽出する場合における画像の特徴点について、 1.検
討対象にされている画素bの前後における前記した等高
線{3次元的な輝度情報の場合には等高面}の曲がり
が、予め定められた閾値角度を越えている場合に、前記
の画素bは特徴点であると判定する。 2.既検出の特
徴点画素と、そこから前記の等高線{3次元的な輝度情
報の場合には等高面}に従って、ある方向に辿って行っ
た画素との間の仮想的直線に対して、前記した両画素間
の画素で、ある閾値距離を越えた距離を示す画素を特徴
点であると判定する。なお、等色相線の内部領域が人の
肌色の色相(色空間内で、加法混色の3原色における赤
の原色の色相が0度、青の原色の色相が120度、緑の
原色の色相が240度として表わされるときに、10度
〜30度の範囲の色相)のときには、前記した等輝度線
密度(等輝度面密度)を高めることにより、忠実度を損
なわない圧縮を行なうことができる。
Next, the characteristic points of the equiluminance line of the luminance function of the internal region divided by the equal hue line are extracted. The characteristic point extraction processing of the equiluminance line of the luminance function is described above. Similar to that for isochromatic lines. That is, the positive and negative maximum points of the curvature of the isoluminance line (contour line) of the luminance function (the isoluminance surface in the case of three-dimensional luminance information), or the isoluminance line (contour line) {three-dimensional luminance information In the case of, the characteristic points of the image in the case where the error from the linear approximation (in the case of three-dimensional luminance information, the plane approximation) of the equal luminance surface} also exceeds a predetermined threshold value, 1. If the curve of the above-mentioned contour line (contour surface in the case of three-dimensional luminance information) before and after the pixel b under consideration exceeds a predetermined threshold angle, It is determined that the pixel b is a feature point 2. The detected feature point pixel and the contour line (the contour surface in the case of three-dimensional luminance information) from the pixel are traced in a certain direction. Pixels between the two pixels described above with respect to a virtual straight line between the pixels , It is determined that a pixel indicating a distance exceeding a certain threshold distance is a feature point.In addition, the inside area of the equal hue line is the hue of the human skin color (in the color space, the red primary color of the three primary colors of additive color mixture) When the hue is expressed as 0 degree, the hue of the blue primary color is 120 degrees, and the hue of the green primary color is 240 degrees, when the hue is in the range of 10 degrees to 30 degrees, the above-mentioned equal luminance linear density (equal luminance) is obtained. By increasing the areal density, it is possible to perform compression without impairing the fidelity.

【0018】ここで、任意の静止画像における2次元画
面内の色相の等高線の特徴点、及び輝度の等高線の特徴
点の判定を、前記した判定基準に従って行なう場合の具
体例について説明する。なお、前記した静止画像におけ
る2次元画面内の色相及び輝度の等高線の特徴点判定方
法は、色相、輝度とについて同様なことは既述のとおり
であるから、ここでは、等色相線内部の輝度分布関数を
例示している図5を例にとって、前記のような画像情報
圧縮の対象画像の特徴点を抽出する場合についての具体
例を述べることにする。図5の(a)は2次元画面内の
輝度分布関数の等高線の1つを例示しているものである
が、前記の2次元画面内の輝度分布関数の等高線の抽出
は、次のような手順によって行なわれる。図5の(b)
を参照して、等しい輝度を示す点の探索法について説明
する。図5の(b)において(1)〜(4)を4個の画素
とし、前記した各画素(1)〜(4)の輝度値が、図中の
H,L(Hは高輝度値、Lは低輝度値とする)で示され
るようなものであるとし、また、第1の抽出値を得た点
Sを等高線抽出の開始点とする。前記のS点は画素
(1)と画素(4)との中間にあるから、その座標位置
の輝度値は例えば前記した画素(1)の輝度値と画素
(4)の輝度値とに応じた輝度値の比例配分値を用いて
もよい。
Here, a specific example of the case where the characteristic points of the contour lines of the hue and the characteristic points of the contour lines of the luminance in the two-dimensional screen in an arbitrary still image are determined according to the above-mentioned criteria will be described. It should be noted that, since the characteristic point determination method of the contour line of the hue and the luminance in the two-dimensional screen in the still image is similar to the hue and the luminance as described above, the luminance inside the equal hue line is described here. A specific example of the case of extracting the feature points of the target image for image information compression as described above will be described with reference to FIG. 5 exemplifying the distribution function. 5A illustrates one of the contour lines of the brightness distribution function in the two-dimensional screen, the extraction of the contour line of the brightness distribution function in the two-dimensional screen is as follows. It is done by procedure. FIG. 5B
With reference to, a method of searching for points showing equal brightness will be described. In FIG. 5B, (1) to (4) are four pixels, and the brightness values of the pixels (1) to (4) are H, L (H is a high brightness value, L is a low brightness value), and the point S at which the first extracted value is obtained is the starting point of contour line extraction. Since the point S is in the middle of the pixel (1) and the pixel (4), the brightness value at the coordinate position is, for example, the brightness value of the pixel (1) and the pixel
You may use the proportional distribution value of the brightness value according to the brightness value of (4).

【0019】前記した開始点S点からS点の輝度値と等
しい輝度値を示す点を結んで得られる等輝度線(等高線)
を追跡するために、前記した4個の画素(1)〜(4)に
よって示される画形における辺(1)−(2)、(2)−
(3)、(3)−(4)の順に、前記した開始点Sの輝度
値と同一の輝度値(等高値)を有する点の有無を検証す
ると、前記した等高値は辺(1)−(2)上のM1点で検出
される。前記した等高値を有する点M1が検出された後
に、前記の手順を繰返して次の等高値の点M2を検出す
るというようにして、順次に等高値を示す点を追跡して
等高線の抽出を進めて行く。なお、前記の等高線の抽出
に当っては、既に等高線が交叉している辺は検出対象か
ら除外(前記した開始点Sだけは例外とする)する。前
述のようにして、ある輝度値と等輝度値を有する順次の
点が検出されることにより、図5の(a)に例示されて
いるような2次元画面内の輝度分布関数の等高線の1つ
が抽出される。
Isoluminance lines (contour lines) obtained by connecting the points having the luminance value equal to the luminance value from the starting point S point to the point S
In order to track the image, the sides (1)-(2), (2) -in the image shape indicated by the above-mentioned four pixels (1) to (4).
When the presence or absence of a point having the same brightness value (contour value) as the brightness value of the start point S is verified in the order of (3), (3)-(4), the above-mentioned contour value is the side (1)- (2) Detected at point M1 above. After the point M1 having the above-mentioned contour value is detected, the procedure described above is repeated to detect the next point M2 having the contour value. Go forward. In the extraction of the contour lines, the side where the contour lines have already intersected is excluded from the detection target (except for the start point S described above). As described above, by detecting the sequential points having a certain luminance value and the equal luminance value, one of the contour lines of the luminance distribution function in the two-dimensional screen as illustrated in FIG. One is extracted.

【0020】2次元画面内の輝度分布関数の等高線の1
つを例示している図5の(a)において、開始点とされ
たS点から順次に追跡された等輝度点の連なりによって
形成される等輝度線(等高線)の進路が急変している点
M6は、既述した特徴点の判定基準の1.に従って特徴
点として判定されている(点M8,M14,M16,M18,M
20についても既述した特徴点の判定基準の1.に従って
特徴点として判定されている)。前記した等輝度値を示
す点M8が検出された後に、順次に等輝度値の点を追跡
して点M12に達した時に、仮想直線M8−M12に対して
距離が生じた点M10は、方向の急変点ではないが既述し
た特定点の判定基準2.に従って特徴点と判定されてい
る。このことは点M12,M22についても同様である。
このように、2次元画面内の輝度分布関数は等高線(等
輝度線)に置換されることにより画像情報の棄却が行な
われ、さらに等高線の特徴点に集約されるために、本発
明の多次元画像圧縮方式では高度に圧縮された状態で伝
送(記録)を行なうことができるのである。
One of the contour lines of the luminance distribution function in the two-dimensional screen
5A exemplifying one of the two points, the path of the isoluminance line (contour line) formed by a series of isoluminance points sequentially traced from the start point S is suddenly changed. M6 is 1. of the criteria for determining the feature points described above. It is determined as a feature point according to (points M8, M14, M16, M18, M
Regarding 20 as well, 1. According to the above). After the point M8 indicating the equal brightness value is detected and the points of equal brightness value are sequentially tracked to reach the point M12, the point M10 at which the distance from the virtual straight line M8-M12 occurs is Although it is not a sudden change point in 2. Is determined as a feature point. This also applies to the points M12 and M22.
As described above, since the luminance distribution function in the two-dimensional screen is replaced with contour lines (contour lines), the image information is rejected, and the feature information of the contour lines is further aggregated. The image compression method allows transmission (recording) in a highly compressed state.

【0021】前記のように、本発明の多次元色彩画像圧
縮方式では、画像情報の圧縮の対象にされている画像に
おける2次元輝度、色相関数が、少数の特徴点の位置情
報と輝度、色度情報とに置換されることにより、画像情
報が高度に圧縮された状態で伝送(記録)された画像情
報を伸張(復原)して再生画像を得るのには、前記した
特徴点が伸張画面内の対応点(原画像と画素対応である
必要はない)の輝度、色度値を決定し、かつ特徴点から
の距離に比例して周辺画素への影響力を失なって行くよ
うな伸張法が採用されているのである。そして、前記の
ような画像情報の伸張は、1次元上では特徴点間での直
線補間によって行なわれることになるが、多次元空間内
での画像情報の伸張は平面補間、または立体補間によっ
て行なわれるのであり、次にその原理を輝度関数の場合
を代表例に挙げて図6を参照して説明する。
As described above, in the multi-dimensional color image compression method of the present invention, the two-dimensional luminance and the color correlation number of the image which is the object of the image information compression are the positional information, the luminance and the color of the few feature points. The image data transmitted (recorded) in a state where the image information is highly compressed by decompressing (recovering) the image information is obtained by replacing Determining the luminance and chromaticity values of the corresponding points (which do not need to correspond to the original image and pixels) and losing the influence on neighboring pixels in proportion to the distance from the feature point The law is adopted. The image information expansion as described above is performed by linear interpolation between feature points in one dimension, but the image information expansion in a multidimensional space is performed by plane interpolation or stereoscopic interpolation. Next, the principle will be described with reference to FIG. 6 by taking a case of a luminance function as a typical example.

【0022】図6は、図5を参照して既述したようにし
て得られた図5の(a)中に示されている各特徴点S,
M6,M8,M10,M12,M14,M16,M18,M20,M22
の位置情報(アドレス)を用いて、再生側画像メモリ上に
再現された等高線(等輝度線)を含んでいる。図6中にお
いて前記の等高線(M群の等高線)は、前記した各特徴
点S,M6,M8,M10,M12,M14,M16,M18,M2
0,M22を順次に結ぶ点線によって示されている。ま
た、図6中で各特徴点Ni,Nj,Nk,Nlを順次に
結ぶ点線は、前記したM群の特徴点による等高線とは異
なるN群の特徴点の等高線を示している。今、前記した
M群の等高線とN群の等高線との間の領域を、N群が示
す輝度値によって充当した場合には、M群の等高線によ
って包囲されている領域における輝度値との間に生じる
明確な輝度段差によって、所謂、擬似輪郭現象が発生す
るために高品質な伸張画像を得ることができないことに
なる。それで、前記のような擬似輪郭現象が発生しない
ようにするために、M群に属する特徴点とN群に属する
特徴点とを za=Σ(zi/ri)/Σ(1/ri)
…(A) 前記の(A)式の近似演算である平面補間で充当する。
FIG. 6 shows the characteristic points S, shown in FIG. 5A obtained as described above with reference to FIG.
M6, M8, M10, M12, M14, M16, M18, M20, M22
Contour lines (isoluminance lines) reproduced on the image memory on the reproduction side are included by using the position information (address). In FIG. 6, the contour lines (contour lines of the M group) are the characteristic points S, M6, M8, M10, M12, M14, M16, M18, M2.
It is indicated by a dotted line that sequentially connects 0 and M22. Further, in FIG. 6, a dotted line that sequentially connects the respective feature points Ni, Nj, Nk, and Nl indicates a contour line of the feature points of the N group that is different from the contour line of the feature points of the M group. Now, when the area between the contour line of the M group and the contour line of the N group is applied with the brightness value indicated by the N group, the area between the contour value of the M group and the brightness value in the area surrounded by the contour line of the M group is Due to the clear luminance step that occurs, a so-called pseudo contour phenomenon occurs, so that a high-quality decompressed image cannot be obtained. Therefore, in order to prevent the pseudo contour phenomenon as described above from occurring, the feature points belonging to the M group and the feature points belonging to the N group are represented by za = Σ (zi / ri) / Σ (1 / ri)
(A) Applies by plane interpolation, which is an approximate operation of the formula (A).

【0023】今、伸張画面内に特定な画素aを考え、前
記の特定な画素aから各特徴点の画素までの距離をri
とし、また各特徴点の画素の輝度値をziとし、さらに
αを比例定数として、前記した特徴点の内の1つの特徴
点kの輝度値zkと、前記した画素aの輝度値zaとの
関係は、次の(4)式の補間式によって示される。 za=zk+αk・rk …(4) 前記の(4)式における右辺第2項のαk・rkは、画
素aの輝度値と特徴点kの輝度値zkとの輝度値のずれ
を示しており、このαk・rkの値は距離rに比例して
いる。前記した画素aの輝度値と特徴点kの輝度値zk
との輝度値のずれαk・rkには正負があり、それは比
例定数αに反映されるが、補間空間全体でのαの総和は
零である。それで、 Σαk=0 …(5)
(5)式の条件を加味して前記した(4)式からαの項
を消去することにより、画素aの輝度値zaの一般的な
補間式を求めると、前述の(A)式が得られるのであ
る。 za=Σ(zi/ri)/Σ(1/ri) …(A)
Now, considering a specific pixel a in the expanded screen, the distance from the specific pixel a to the pixel of each feature point is ri.
And the brightness value of the pixel of each feature point is zi, and α is a constant of proportionality, the brightness value zk of one feature point k among the feature points and the brightness value za of the pixel a are The relationship is represented by the following interpolation formula (4). za = zk + αkrk (4) αkrk in the second term on the right side of the equation (4) represents the difference between the luminance value of the pixel a and the luminance value zk of the feature point k, The value of αk · rk is proportional to the distance r. The brightness value of the pixel a and the brightness value zk of the feature point k described above.
There is a positive / negative difference in the luminance value αk · rk between and, which is reflected in the proportional constant α, but the total sum of α in the entire interpolation space is zero. Then, Σαk = 0 (5)
When the general interpolation formula of the luminance value za of the pixel a is obtained by deleting the term of α from the above formula (4) in consideration of the condition of the formula (5), the above formula (A) is obtained. Be done. za = Σ (zi / ri) / Σ (1 / ri) (A)

【0024】前記の(A)式は、全特徴点の輝度値zi
と、補間の対象にされた画素aとの距離rが判かれば、
画面内部の未補間全画素(原画との画素対応はなくても
よい)の輝度値は補間によって求めることが可能である
ことを示している。しかし(A)式は特徴点の増大によ
っては実用的な計算量を越えるため、未補間画素を囲む
近傍3特徴点によって決定される補間面により補間輝度
値を近似算出する。そして、1平面は周知のように空間
内の3点によって決定されるから、近傍の3つの特徴点
を群とすることにより補間三角形が得られることにな
る。したがって図5中における各3個ずつの特徴点「N
i,Nj,S」,「Nk,M6,S」,「Nj,Nk,S」
によって形成される各三角形内の画素の輝度値は、それ
ぞれ前記の(A)式の近似演算による平面補間で充当さ
れ得るのである。
The above equation (A) is used for the brightness values zi of all feature points.
And the distance r to the pixel a that is the interpolation target is known,
It shows that the brightness values of all the non-interpolated pixels (which may not correspond to the original image) in the screen can be obtained by interpolation. However, since the expression (A) exceeds the practical calculation amount as the number of feature points increases, the interpolated luminance value is approximately calculated by the interpolated surface determined by the three neighboring feature points surrounding the uninterpolated pixel. Since one plane is determined by three points in the space as is well known, an interpolating triangle can be obtained by grouping three neighboring feature points. Therefore, each of the three feature points “N” in FIG.
i, Nj, S "," Nk, M6, S "," Nj, Nk, S "
The luminance value of the pixel in each triangle formed by the above can be applied by the plane interpolation by the approximation calculation of the above-mentioned expression (A).

【0025】さて、前記のような平面補間を行なう場合
の補間面の決定には、近傍の3つの特徴点を抽出する必
要があるが、次に、図8を参照して前記した近傍の3つ
の特徴点の抽出原理について説明する。図8において画
素Mi,Mjは輝度値(等高値)がMであるようなM群
の等高線(等輝度線)上の特徴点であり、また、画素N
i,Nj,Nkは輝度値(等高値)がNであるようなN
群の等高線(等輝度線)上の特徴点であり、さらに画素
Oi,0j,0kは輝度値(等高値)がOであるような
O群の等高線(等輝度線)上の特徴点であって、画像の
伸張時には前記した各等高値を有する特徴点群のデータ
が、再生側画像メモリに記憶される。図中において、前
記した各等高線はそれぞれ別の点線によって示されてい
る。
Now, in order to determine the interpolation surface when performing the above-mentioned plane interpolation, it is necessary to extract three feature points in the vicinity. Next, referring to FIG. The principle of extracting one feature point will be described. In FIG. 8, pixels Mi and Mj are characteristic points on the contour line (contourance line) of the M group whose luminance value (contourance value) is M, and the pixel N
i, Nj, Nk are N such that the brightness value (contour value) is N.
It is a feature point on the contour line (isoluminance line) of the group, and further, pixels Oi, 0j, 0k are feature points on the contour line (isoluminance line) of the O group whose luminance value (contour value) is O. When the image is decompressed, the data of the characteristic point group having the above-described contour values is stored in the reproduction side image memory. In the figure, each of the contour lines described above is indicated by a different dotted line.

【0026】特徴点以外の任意の画素について、その任
意の画素が、どの特徴点に近いのかを探索するのには、
例えば図7のようにして行なうことができる。図7にお
いて任意の画素Pの近傍に特徴点の画素M,Nが存在し
ていたとした場合に、前記した任意の画素Pから図中の
点線矢印の経路に従って渦巻状に隣接画素を検査して行
くと、特徴点の画素Nよりも先に特徴点の画素Mに到達
する。このことにより前記した任意の画素Pは特徴点の
画素Nではなく、特徴点の画素Mの近傍にあるものとし
て検出される。そこで、前記の画素Pには特徴点の画素
Mの領域にあることを示す印を記入する。
For any pixel other than the feature point, to find out which feature point the arbitrary pixel is close to,
For example, it can be performed as shown in FIG. In FIG. 7, when it is assumed that feature point pixels M and N exist in the vicinity of an arbitrary pixel P, adjacent pixels are spirally inspected from the arbitrary pixel P according to the path indicated by a dotted arrow in the figure. When it goes, the pixel M of the feature point is reached before the pixel N of the feature point. As a result, the arbitrary pixel P is detected not as the pixel N of the characteristic point but as the pixel M near the characteristic point. Therefore, the pixel P is marked with a mark indicating that it is in the region of the pixel M of the characteristic point.

【0027】図8は特徴点の画素以外の複数の任意画素
に、それぞれの任意の画素が属している特徴点記号が、
図7を参照して前記したような手順に従って記入された
状態が示されている。前記した特徴点記号を結ぶ点線
が、前記した特徴点の影響領域の境界である。今、例え
ば3領域の境界であるΔ1に着目すると、このΔ1には
画素Nj,Nk,Okが隣接している。従って、画素N
j,Nk,Okが近傍の3個の特徴点とみなされ、三角
形Nj,Nk,Okが輝度補間平面として決定され、前
記した三角形Nj,Nk,Okの内部に存在する画素の
輝度値は、前記した輝度補間平面の輝度値によって充当
される。同様にして別の3領域の境界であるΔ2に着目
すると、このΔ2には画素Nj,Oj,Okが隣接して
いる。従って、画素Nj,Oj,Okが近傍の3個の特
徴点とみなされ、三角形Nj,Oj,Okが輝度補間平
面として決定され、前記した三角形Nj,Oj,Okの
内部に存在する画素の輝度値は前記した輝度補間平面の
輝度値によって充当される。
FIG. 8 shows a characteristic point symbol in which each arbitrary pixel belongs to a plurality of arbitrary pixels other than the characteristic point pixel.
FIG. 7 shows a state filled in according to the procedure as described above with reference to FIG. The dotted line connecting the above-mentioned feature point symbols is the boundary of the influence region of the above-mentioned feature points. Now, focusing on Δ1, which is the boundary of the three regions, for example, pixels Nj, Nk, and Ok are adjacent to this Δ1. Therefore, the pixel N
j, Nk, Ok are regarded as the three neighboring feature points, the triangles Nj, Nk, Ok are determined as the luminance interpolation plane, and the luminance values of the pixels existing inside the triangles Nj, Nk, Ok are It is filled with the brightness value of the brightness interpolation plane. Similarly, when attention is paid to Δ2 which is the boundary of another three regions, the pixels Nj, Oj and Ok are adjacent to this Δ2. Therefore, the pixels Nj, Oj, Ok are regarded as the three neighboring feature points, the triangles Nj, Oj, Ok are determined as the brightness interpolation plane, and the brightness of the pixels existing inside the triangles Nj, Oj, Ok is described. The value is assigned by the brightness value of the brightness interpolation plane described above.

【0028】前記のような手順によって、1特徴点の影
響の及ぶ画素領域を拡張面(3次元対象の場合には拡張
立体)によって探索して、前記の1特徴点の影響の及ぶ
画素領域の境界から、近傍3特徴点(3次元対象の場合
には4特徴点)を検出するようにすることにより、少数
の特徴点情報から伸張側の輝度関数が決定され、未伝送
画像情報の各輝度値は、前記の補間値によって充当され
て画像全体の内容が再現されるのである。なお、2次元
対象の場合の拡張面としては、円、正方形、直方形、菱
形等が用いられるとよく、また、3次元対象の場合の拡
張立体としては、球、回転楕円体、底面を対称面として
連結された2個の円錐体、底面を対称面として連結され
た2個の角錐体等が用いられてもよい。
By the procedure as described above, the pixel area affected by one feature point is searched by the extension plane (extended solid in the case of a three-dimensional object), and the pixel area affected by the one feature point is searched. By detecting three feature points in the vicinity (4 feature points in the case of a three-dimensional object) from the boundary, the brightness function on the decompression side is determined from a small number of feature point information, and each brightness of the untransmitted image information is determined. The value is applied by the above-mentioned interpolation value to reproduce the content of the entire image. It should be noted that circles, squares, rectangular parallelepipeds, rhombuses, and the like may be used as the expansion surface in the case of a two-dimensional object, and spheres, spheroids, and bottom surfaces are symmetrical as the expansion solid in the case of a three-dimensional object. Two cones connected as planes, two pyramids connected with the bottom as a plane of symmetry, and the like may be used.

【0029】前述のような手順によって、少数個の特徴
点情報に基づいて伸張側の輝度関数が決定され、未伝送
画素情報におけるそれぞれの輝度値は、前記した輝度補
間平面の輝度値により補間されて画像全体の内容が再現
されることになる。これまでの説明から明らかなよう
に、圧縮側と伸張側とにおいて共有しようとするものは
画面の輝度関数なのであり、その特徴点の位置情報を画
面全体に対する相対値で示せば、圧縮側と伸張側との画
素数が一致している必要はないのである。すなわち、本
発明の多次元色彩画像圧縮方式によって抽出された画像
の特徴情報は、伸張側の画素数(解像度規模)に応じて
再描画されることになるのである。
By the procedure as described above, the brightness function on the decompression side is determined based on a small number of feature point information, and each brightness value in the untransmitted pixel information is interpolated by the brightness value on the brightness interpolation plane. The content of the entire image will be reproduced. As is clear from the above description, what is shared between the compression side and the decompression side is the brightness function of the screen, and if the position information of the feature points is indicated by a relative value for the entire screen, The number of pixels on the side does not have to match. That is, the characteristic information of the image extracted by the multidimensional color image compression method of the present invention is redrawn according to the number of pixels (resolution scale) on the decompression side.

【0030】図1に示す本発明の多次元色彩画像圧縮方
式において、画像信号源(例えばTVカメラ)1では所
定のテレビジョン方式に従った輝度、色相、彩度による
映像信号を発生してアナログデジタル変換器2に供給す
る。前記した画像信号源1としては本発明の多次元色彩
画像圧縮方式によって圧縮伸張されるべき画像情報を発
生させることができる映像信号発生装置であればどのよ
うな構成態様のものであっても使用できるが、以下の説
明例では画像信号源1として動画像のカラー映像信号を
発生できる構成態様のものが使用されるとしている。前
記した画像信号源1から発生された輝度と色相を含む動
画像のカラー映像信号は、アナログデジタル変換器2に
よりデジタル信号に変換される。前記のアナログデジタ
ル変換器2では1画像分毎の映像信号について、画像の
横,縦方向毎にそれぞれ所定の画素数(例えば画像の横
方向に512画素、画像の縦方向に480画素)に分解
した状態の1画素毎に所定のビット数(例えば8ビッ
ト)のデジタル信号として、それを後述の画像メモリ4
a,4bへの書込み制御を行なう書込み制御部3に供給
する。
In the multi-dimensional color image compression system of the present invention shown in FIG. 1, an image signal source (for example, a TV camera) 1 generates a video signal with a luminance, a hue, and a saturation in accordance with a predetermined television system to generate an analog signal. It is supplied to the digital converter 2. As the above-mentioned image signal source 1, any configuration mode can be used as long as it is a video signal generator capable of generating image information to be compressed and expanded by the multidimensional color image compression system of the present invention. However, in the following description, it is assumed that the image signal source 1 has a configuration capable of generating a color video signal of a moving image. The color video signal of the moving image including the brightness and the hue generated from the image signal source 1 is converted into a digital signal by the analog-digital converter 2. The analog-to-digital converter 2 decomposes the video signal for each image into a predetermined number of pixels in each of the horizontal and vertical directions of the image (for example, 512 pixels in the horizontal direction of the image and 480 pixels in the vertical direction of the image). A digital signal having a predetermined number of bits (for example, 8 bits) is set for each pixel in the state where
It is supplied to the write control unit 3 which controls writing to a and 4b.

【0031】画像メモリ4a,4bとは、画像における
特定輝度と色相の等高線を抽出して、特徴点を決定する
ための動作を行なうために使用される画像メモりであっ
て、画像メモリへのデータの書込み動作と、特徴点の決
定動作時に行なわれるデータの読出し動作とが、2個の
画像メモリで順次交互に並列的に行なわれるようにされ
ている。前記した画像メモリ4a,4bからの出力は、
等高線トレーサ5a,5b(詳細な構成例が図3,図2
に示されている)に供給される。そして、前記した等高
線トレーサ5a,5bでは画像情報における等高線の抽
出と、特徴点の決定動作とを行なう。前記した等高線ト
レーサ5aの色相等高線が示す領域が、既述した人の肌
色の色相(色空間内で、加法混色の3原色における赤の
原色の色相が0度、青の原色の色相が120度、緑の原
色の色相が240度として表わされるときに、10度〜
30度の範囲の色相)領域であるときは、前記の領域の
内部の輝度等高線を抽出する図2に示されている等高線
トレーサ中における輝度値発生器18〜20が、他の色
相領域の場合に比べて細かいステップで高密度の輝度値
を発生して、高密度の等高線を抽出できるようにする。
そして、決定された画像情報圧縮の対象にされている画
像の特徴点の情報は符号化送出回路6に与えられる。
The image memories 4a and 4b are image memories used for extracting contour lines of specific luminance and hue in an image and performing an operation for determining a characteristic point. The data writing operation and the data reading operation performed at the time of determining the characteristic point are sequentially and alternately performed in parallel in the two image memories. The outputs from the image memories 4a and 4b are
Contour tracers 5a and 5b (Detailed configuration examples are shown in FIGS. 3 and 2).
Supplied). Then, the contour line tracers 5a and 5b described above perform the contour line extraction from the image information and the feature point determination operation. The area indicated by the hue contour line of the contour tracer 5a is the hue of the human skin color described above (in the color space, the hue of the red primary color in the three primary colors of additive mixture is 0 degrees, and the hue of the blue primary color is 120 degrees. , When the hue of the primary color of green is represented as 240 degrees,
When the luminance value generators 18 to 20 in the contour tracer shown in FIG. 2 for extracting the luminance contour lines inside the area are other hue regions, It is possible to generate a high-density luminance value in a finer step than that of, and to extract a high-density contour line.
Then, the information on the characteristic points of the image which is the object of the determined image information compression is given to the encoding and transmitting circuit 6.

【0032】前記した符号化送出回路6では、情報を能
率良く伝送できる符号、例えばハフマンコード等の公知
の符号に変換して伝送回線7を介して受信復号回路8に
伝送する。受信復号回路8では、それに伝送されて来た
符号化された信号を復号して輝度関数再生装置9(詳細
な構成例が図4に示されている)に与える。前記した伝
送回線7の部分が記録媒体となされた場合には、前記し
た符号化送出回路6や受信復号回路8等としては、それ
ぞれ記録回路や再生回路が用いられることはいうまでも
ない。前記の輝度関数再生装置9では、それに供給され
た特徴点の情報を用いて圧縮前の2次元輝度関数を復元
する。そして、復元された2次元輝度関数を構成する各
画素の輝度値はアナログ信号形態の時系列信号として読
出されて駆動回路10に供給される。前記の駆動回路1
0ではモニタ受像機11によって映出させるべき画像の
映像信号を発生して、それをモニタ受像機11に与え
る。
In the above-mentioned encoding / sending circuit 6, the information is converted into a code that can be efficiently transmitted, for example, a known code such as Huffman code and is transmitted to the receiving / decoding circuit 8 via the transmission line 7. The receiving / decoding circuit 8 decodes the coded signal transmitted thereto and supplies the decoded signal to the luminance function reproducing device 9 (a detailed configuration example is shown in FIG. 4). Needless to say, when the transmission line 7 is used as a recording medium, a recording circuit and a reproducing circuit are used as the encoding and sending circuit 6 and the receiving and decoding circuit 8, respectively. The luminance function reproducing device 9 restores the uncompressed two-dimensional luminance function using the feature point information supplied thereto. Then, the restored luminance value of each pixel forming the two-dimensional luminance function is read as a time-series signal in the form of an analog signal and supplied to the drive circuit 10. The drive circuit 1
At 0, a video signal of an image to be displayed by the monitor receiver 11 is generated and given to the monitor receiver 11.

【0033】図1中に示してある2つの等高線トレーサ
5a,5bは、既述のように色相関数の等高線を等高線
トレーサ5a(図3参照)で抽出した後に、輝度関数の
等高線を等高線トレーサ5b(図2参照)で抽出するも
のとして使用されているが、等高線トレーサ5aによる
色相関数の等高線の抽出処理動作と、等高線トレーサ5
bによる輝度関数の等高線の抽出処理動作とは同様なも
のであるから、色相関数の等高線の抽出処理動作と、輝
度関数の等高線の抽出処理動作とが、同一の等高線トレ
ーサを時分割式に逐次利用して実行されるような構成と
されてもよい。しかし、図1に例示してある構成例のよ
うに、色相関数の等高線の抽出処理動作と、輝度関数の
等高線の抽出処理動作とが、それぞれ個別の等高線トレ
ーサによって行なわれるようにすると信号処理動作の高
速化が実現できる。図3に具体的な構成例が示されてい
る等高線トレーサ5aによる色相関数の等高線の抽出処
理動作と、図2に具体的な構成例が示されている等高線
トレーサ5bによる輝度関数の等高線の抽出処理動作と
は同様なものであるから、次に、等高線トレーサ5bで
等高線トレーサを代表させ、図2に示す等高線トレーサ
5bを参照して、輝度関数の等高線の抽出処理動作につ
いて具体的な説明を行なうことにより、前記した2つの
等高線トレーサ5a,5bにおける具体的な等高線の抽
出処理動作の内容を明らかにする。なお、図2及び図3
に例示されている等高線トレーサ5a,5bでは、図示
の簡略化のために彩度情報をバイパスさせるための構成
部分の図示説明を省略している。
The two contour tracers 5a and 5b shown in FIG. 1 are the contour tracers 5b of the luminance function after the contours of the color correlation number are extracted by the contour tracer 5a (see FIG. 3) as described above. Although used for extraction in FIG. 2 (see FIG. 2), the contour tracer 5a extracts the contours of the color correlation number and the contour tracer 5
Since the contour line extraction processing operation of the luminance function by b is the same, the contour line extraction processing operation of the color correlation number and the contour line extraction processing operation of the luminance function sequentially perform the same contour line tracer in a time division manner. It may be configured to be executed by utilizing it. However, as in the configuration example illustrated in FIG. 1, when the contour line extraction processing operation of the color correlation number and the contour line extraction processing operation of the luminance function are performed by individual contour line tracers, the signal processing operation is performed. It is possible to speed up. The contour line extraction of the color correlation number by the contour tracer 5a whose concrete configuration example is shown in FIG. 3 and the extraction of the contour line of the brightness function by the contour tracer 5b whose concrete configuration example is shown in FIG. Since the processing operation is the same, the contour tracer 5b will be used as a representative of the contour tracer, and the contour tracer 5b shown in FIG. By doing so, the contents of the concrete contour line extraction processing operation in the above-mentioned two contour line tracers 5a and 5b will be clarified. 2 and 3
In the contour line tracers 5a and 5b illustrated in FIG. 3, the illustration of the components for bypassing the saturation information is omitted for simplicity of illustration.

【0034】等高線トレーサ5bの詳細な構成例を示し
ている図2において、等高線トレーサ5bと2個の画像
メモリ4a,4b(図2中には図1中に示されている2
個の画像メモリ4a,4bを1つにして示している)と
の間には、複数本の信号伝送路が設けられている状態が
示されている。等高線トレーサ5bにはそれぞれ複数個
(n個)のアドレス発生器12〜14、輝度判定器15
〜17、輝度値発生部18〜20、シフトレジスタ21
〜23、特徴点判定器24〜26と、1個の整列回路2
7とが設けられている。前記したアドレス発生器12〜
14では、画像メモリ4a,4bのアドレスを指定する
アドレスデータを発生し、発生されたアドレスデータを
画像メモリ4a,4bに与える。
In FIG. 2 showing a detailed configuration example of the contour line tracer 5b, the contour line tracer 5b and two image memories 4a and 4b (in FIG. 2, 2 shown in FIG. 1) are shown.
It is shown that a plurality of signal transmission paths are provided between each of the image memories 4a and 4b. The contour tracer 5b has a plurality (n) of address generators 12 to 14 and a brightness determiner 15 respectively.
-17, brightness value generators 18-20, shift register 21
23, feature point determiners 24 to 26, and one alignment circuit 2
7 are provided. Address generator 12-
At 14, address data designating addresses of the image memories 4a and 4b are generated, and the generated address data are given to the image memories 4a and 4b.

【0035】アドレス発生器12(13,…14)から発
生されたアドレスデータによって指定されたアドレスの
記憶領域から読出された輝度値のデータと、輝度値発生
部18(19,…20)によって発生された特定な輝度値
のデータとが与えられる輝度判定器15(16,…1
7)では、前記の両データの比較を行なって、その比較
結果をアドレス発生器(13,…14)に与える。前記の
輝度値発生部18(19…20)によって発生する輝度
値のステップは、色相用等高線トレーサ5aの出力結果
から人の肌色の色相(色空間内で、加法混色の3原色に
おける赤の原色の色相が0度、青の原色の色相が120
度、緑の原色の色相が240度として表わされるとき
に、10度〜30度の範囲の色相)である場合に高密度
化される。それにより、アドレス発生器12では、例え
ば図5の(b)中のM1と対応する新しいアドレス(画素
アドレスの中間を含む)データを発生し(他のアドレス
発生器13,…14でも、それぞれアドレスデータを発
生することはいうまでもない)て、それを画像メモリ4
a,4bに与える。画像メモリ4a,4bでは、前記の
ようにして与えられたアドレスデータにより指定された
アドレスの記憶領域から読出された輝度値のデータを、
等高線トレーサ5bの輝度判定器15(16,…17)
に供給する。
The brightness value data read from the storage area of the address designated by the address data generated from the address generator 12 (13, ... 14) and the brightness value generating section 18 (19, ... 20) And the brightness determining device 15 (16, ... 1)
In 7), the above two data are compared and the comparison result is given to the address generator (13, ... 14). The step of the brightness value generated by the brightness value generation unit 18 (19 ... 20) is the hue of the human skin color (the red primary color of the three additive primary colors in the color space) from the output result of the hue contour tracer 5a. The hue is 0 degree and the hue of the blue primary color is 120
When the hue of the primary color of green is 240 degrees, the density is increased when the hue is in the range of 10 degrees to 30 degrees. As a result, the address generator 12 generates new address data (including the middle of the pixel address) corresponding to M1 in FIG. 5 (b) (the other address generators 13 ... It goes without saying that data is generated)
a and 4b. In the image memories 4a and 4b, the brightness value data read from the storage area at the address designated by the address data given as described above is stored in
Brightness determiner 15 (16, ... 17) of the contour tracer 5b
Supply to.

【0036】輝度判定器15(16,…17)では、画像
メモリ4a,4bから読出された輝度値のデータと、輝
度値発生部18(19,…20)によって発生された特定
な輝度値のデータとの比較を行なって、その比較結果を
アドレス発生器(13,…14)に与える。以下、同様に
して前記のような動作が順次に行なわれることによっ
て、輝度値発生部18(19,…20)によって発生され
た特定な輝度値のデータによって示される輝度値と略々
等しい輝度値が存在しているアドレス値が順次に発生さ
れる。前記の各アドレス値は、図5に例示されている例
のように画素アドレス値の中間を示している場合には近
傍の画素アドレス値に置換して、前記の動作が順次に行
なわれるのである。
In the brightness determiner 15 (16, ... 17), the brightness value data read from the image memories 4a, 4b and the specific brightness value generated by the brightness value generating section 18 (19, ... 20) are stored. The data is compared and the comparison result is given to the address generator (13, ... 14). Hereinafter, in the same manner, the above-described operation is sequentially performed, so that the brightness value substantially equal to the brightness value indicated by the data of the specific brightness value generated by the brightness value generation unit 18 (19, ... 20). Are sequentially generated. When each of the above address values indicates the middle of the pixel address values as in the example illustrated in FIG. 5, it is replaced with the neighboring pixel address values, and the above operation is sequentially performed. .

【0037】前記のようにアドレス発生器12(13,
…14)から順次に発生されたアドレスデータは、シフ
トレジスタ21(22,…23)にも与えられており、前
記のシフトレジスタ21(22,…23)の並列出力が供
給されている特徴点判定器24(25,…26)では、前
記した前記のシフトレジスタ21(22,…23)が特定
の画素数(例えば10画素)のアドレスデータを蓄積した
状態で、新アドレスが1個入力され、最古のアドレスが
1個消滅する毎に、既述した特徴点の判定基準に従って
前記のアドレス群中から特徴点となる画素を検出する。
そして特徴点となる画素のアドレス値と輝度値とは、整
列回路27に供給される。整列回路27では、前記のよ
うに複数の特徴点判定器24,25,…26から出力され
たそれぞれ異なる等高値を示す特徴点群のアドレス値と
輝度値とを等高値(等輝度値)別に分類して送出させる
ための整列動作を行なう。整列回路27からの出力は、
等高線トレーサ5bの出力として符号化送出回路6に供
給される。なお、前記の画像メモリ4a,4bとして
は、等高線トレーサ5a,5bでの信号処理が複数の等
高線の追跡を並列的に行なうようにしているために、マ
ルチポート構造のものが用いられる。
As described above, the address generator 12 (13,
The address data sequentially generated from (14) is also given to the shift register 21 (22, ... 23), and the parallel output of the shift register 21 (22, ... 23) is supplied. In the determiner 24 (25, ... 26), one new address is input while the shift register 21 (22, ... 23) described above stores address data of a specific number of pixels (for example, 10 pixels). Each time one oldest address disappears, a pixel serving as a feature point is detected from the address group according to the above-described criterion for determining the feature point.
Then, the address value and the brightness value of the pixel that is the characteristic point are supplied to the alignment circuit 27. In the alignment circuit 27, as described above, the address value and the brightness value of the feature point group indicating different contour values output from the plurality of feature point determiners 24, 25, ... An alignment operation is performed for sorting and sending. The output from the alignment circuit 27 is
It is supplied to the encoding transmission circuit 6 as the output of the contour line tracer 5b. As the image memories 4a and 4b, those having a multiport structure are used because the signal processing in the contour line tracers 5a and 5b is adapted to trace a plurality of contour lines in parallel.

【0038】時間的には、前記の等高線トレーサ5a,
5bによる1画面(走査標準として飛越走査方式が採用
されている画像については、1フィールド期間)分の走
査が終了した時点で、その1画面に対する特徴点の抽出
動作が終了することになる。そして、等高線トレーサ5
bの出力が供給された符号化送出回路6では、既述のよ
うに情報を能率良く伝送できる符号、例えばハフマンコ
ード等の公知の符号に変換して伝送回線7を介して受信
復号回路8に伝送する。前記した特徴点の抽出動作が終
了した画面の次の画面に対する特徴点の抽出動作の実行
は、前記した例えばハフマンコード等の公知の符号に変
換するための符号化に必要とされる時間と、伝送回線7
を介して受信復号回路8に伝送するために必要とされる
時間中に行なわれる。なお例えば1画面中の特徴点の検
出数が多い等の理由により、前記した符号化時間と伝送
時間との和の時間が、1画面の走査時間を超える恐れが
あるような場合には、特徴点の検出動作に用いられる前
記した閾値角度または閾値距離を自動調整して、特徴点
数が制限されるようにすることは望ましい実施の態様で
ある。
In terms of time, the contour tracer 5a,
When the scanning of one screen by 5b (one field period for the image in which the interlaced scanning method is adopted as the scanning standard) is completed, the feature point extraction operation for the one screen is completed. And contour line tracer 5
In the encoding / transmission circuit 6 to which the output of b is supplied, as described above, the information is converted into a code that can be efficiently transmitted, for example, a known code such as a Huffman code, and is transmitted to the reception / decoding circuit 8 via the transmission line 7. To transmit. Execution of the feature point extraction operation for the next screen of the screen after the feature point extraction operation is completed, the time required for encoding to convert to a known code such as the above-mentioned Huffman code, Transmission line 7
During the time required for transmission to the receiving and decoding circuit 8 via. Note that if the sum of the encoding time and the transmission time may exceed the scanning time of one screen due to a large number of detected feature points in one screen, for example, It is a desirable embodiment to automatically adjust the above-mentioned threshold angle or threshold distance used for the point detection operation so that the number of characteristic points is limited.

【0039】受信復号回路8では、それに伝送されて来
た符号化された信号を復号して輝度関数再生装置9に与
える。図1中でブロック9として示されている輝度関数
再生装置9の詳細な構成例を示している図4において、
28は切換器、29,30は画像メモリ、31はサーチ
アドレス発生器、32は補間面判定回路、33は補間値
書込み回路、34はTV読出し回路、35はデジタルア
ナログ変換器であり、輝度関数再生装置9においては、
受信回路8から供給された特徴点の情報を用いて、圧縮
前の2次元輝度関数を復原する動作を行なう。図4に示
されている輝度関数再生装置9に対して特徴点の情報、
すなわち特徴点のアドレス値と輝度値とが入力情報とし
て供給されると、前記の情報は切換器28を介して2個
の画像メモリ29,30の何れかのものに供給されて、
それに記憶される。前記の2個の画像メモリ29,30
が切換えられるようにして用いられるようにした理由
は、伸張動作のために使用される一方の画像メモリと、
伸張された画像メモリの画像情報を読出して表示するた
めに使用される画像メモリとを別に設けることによっ
て、同時動作を可能として伸張作業の全体を高速化する
ためである。
The receiving / decoding circuit 8 decodes the coded signal transmitted thereto and supplies it to the luminance function reproducing device 9. 4, which shows a detailed configuration example of the luminance function reproducing device 9 shown as a block 9 in FIG.
28 is a switcher, 29 and 30 are image memories, 31 is a search address generator, 32 is an interpolation surface determination circuit, 33 is an interpolation value writing circuit, 34 is a TV reading circuit, 35 is a digital-analog converter, and a brightness function In the playback device 9,
Using the feature point information supplied from the receiving circuit 8, the operation of restoring the two-dimensional luminance function before compression is performed. Information of feature points for the luminance function reproducing device 9 shown in FIG.
That is, when the address value and the brightness value of the feature point are supplied as input information, the information is supplied to either one of the two image memories 29 and 30 via the switch 28,
Remembered in it. The two image memories 29, 30
The reason why it is used by switching is that one of the image memories used for the expansion operation is
This is because by separately providing an image memory used for reading and displaying the image information of the decompressed image memory, simultaneous operations are possible and the entire decompression work is speeded up.

【0040】サーチアドレス発生器31は、画像メモリ
29(または30)に記入される前記した特徴点の画素
以外の画素のアドレスを発生するとともに、前記した画
素に最も近い特徴点の画素を、図7について既述したよ
うな方法で探索し、前記した画素に対して図8のように
最も近い特徴点の画素の領域(特徴点の画素の属性領
域)にあることを示す印を記入する。また、補間面判定
回路32は、前記した画像メモリ29(または30)に
おける属性領域を読み出すことにより領域境界を探索し
て、隣接領域の各加印特徴点名から補間決定のための3
個の特徴点を抽出する。さらに、補間値書込回路33は
前記した画像メモリ29(または30)内に決定された
補間3角面の内部領域の補間値を算出して、前記の内部
領域に存在する特徴点以外の画素の輝度値と色度値を、
前記した補間値で充当するように前記した画像メモリ2
9(または30)へ書込む動作を行なう。
The search address generator 31 generates addresses of pixels other than the pixels of the above-mentioned feature points written in the image memory 29 (or 30), and the pixel of the feature point closest to the above-mentioned pixel is displayed. 7 is searched by the method as described above, and a mark indicating that the pixel is located in the region of the pixel of the closest feature point (attribute region of the pixel of the feature point) is entered as shown in FIG. Further, the interpolation surface determination circuit 32 searches for an area boundary by reading out the attribute area in the image memory 29 (or 30) described above, and 3 is used for interpolation determination from the names of the added feature points of the adjacent areas.
Extract individual feature points. Further, the interpolation value writing circuit 33 calculates the interpolation value of the internal area of the interpolated triangular surface determined in the image memory 29 (or 30), and the pixels other than the feature points existing in the internal area are calculated. Luminance value and chromaticity value of
The image memory 2 described above so as to be filled with the interpolation values described above.
Write to 9 (or 30).

【0041】またTV読出回路34は現在作業中の一方
の画像メモリ29(または30)とは、別の他方の画像
メモリ30(または29)に記憶されている画素の情報
を、所定の標準方式に従う時系列的な画像信号として読
出す。前記した時系列的な画像信号はデジタルアナログ
変換器35によって、アナログ信号形態の画像信号に変
換された後に駆動回路10に供給される。前記の駆動回
路10では前記の画像信号に対してブランキング信号や
同期信号を付加して、それをモニタTV受像機(図1参
照)に与えてモニタTV受像機の表示面上に再生画像を
表示させる。
Further, the TV reading circuit 34 uses the information of pixels stored in the other image memory 30 (or 29), which is currently being worked, as the predetermined standard system. The time-sequential image signal is read out. The time-sequential image signal is converted into an image signal in the form of an analog signal by the digital-analog converter 35, and then supplied to the drive circuit 10. The drive circuit 10 adds a blanking signal or a synchronizing signal to the image signal and supplies it to a monitor TV receiver (see FIG. 1) to display a reproduced image on the display surface of the monitor TV receiver. Display it.

【0042】これまでの説明は、本発明の多次元色彩画
像圧縮方式を2次元輝度関数、色相関数、彩度関数の再
生に適用した場合についてのものであったが、本発明の
多次元色彩画像圧縮方式は時間軸上に並ぶ複数画面にわ
たって特徴点を抽出する3次元画像圧縮方式に対しても
良好に適用できるのであり、次に、図9を参照して本発
明の多次元色彩画像圧縮方式を時間軸上に並ぶ複数画面
にわたって特徴点を抽出するようにした3次元画像圧縮
方式に実施した場合の例について説明する。図9は、3
次元的に分布する画像情報から検出された特徴点によっ
て決定される補間立体によって特徴点の画素以外の画素
の輝度情報を決定するようにした場合の一実施例を示
す。図9において画像P1〜P4は、時間軸上に配列され
た静止画群を示しており、画像情報全体としては3次元
的な分布を有しているものである。
The description so far has been made on the case where the multi-dimensional color image compression method of the present invention is applied to the reproduction of the two-dimensional luminance function, the color correlation number and the saturation function. However, the multi-dimensional color of the present invention is applied. The image compression method can be well applied to the three-dimensional image compression method in which the feature points are extracted over a plurality of screens arranged on the time axis. Next, referring to FIG. 9, the multi-dimensional color image compression of the present invention will be described. An example in which the method is applied to a three-dimensional image compression method in which feature points are extracted over a plurality of screens arranged on the time axis will be described. 9 is 3
An example of a case in which the luminance information of pixels other than the pixels of the feature points is determined by the interpolated solid determined by the feature points detected from the image information distributed in a dimension will be described. In FIG. 9, images P1 to P4 show still image groups arranged on the time axis, and the image information as a whole has a three-dimensional distribution.

【0043】図9中に示されている各静止画像P1〜P4
における2次元輝度関数について、等輝度でトレースす
ると等輝度線が得られるが、それを3次元的に拡張する
と等輝度面が得られる。そして、前記した等輝度面の曲
率の正負の極大点、または前記した等輝度面の近似平面
からの誤差が、予め定められた閾値を越えた点を画像の
特徴点としたものが図9中のM1〜M4である。そして前
記した特徴点が3次元的に近傍にあると判定されると、
補間立体M1,M2,M3,M4が定義される。前記した補
間立体M1,M2,M3,M4の静止画像P2による写影
が、三角形M2,N1,N2であり、また前記した補間立体
M1,M2,M3,M4の静止画像P3による写影が、三角
形M3,N3,N4である。前記の各三角形の各頂点の輝度
値は、前記した各補間立体M1,M2,M3,M4の頂点の
各輝度値から補間算出されることにより決定できるため
に、既述した2次元画像情報に対する補間平面による未
伝送画素輝度の決定の場合と等しい方法によって、各三
角形の内部に存在する各画素の輝度値を決定することが
できる。
Still images P1 to P4 shown in FIG.
With respect to the two-dimensional luminance function in, the equal luminance line is obtained by tracing with equal luminance, but the equal luminance surface is obtained by expanding it in three dimensions. Then, in FIG. 9, the characteristic points of the image are the positive and negative maximum points of the curvature of the equal-luminance surface, or the points where the error from the approximate plane of the equal-luminance surface exceeds a predetermined threshold value. M1 to M4. Then, when it is determined that the above-mentioned feature points are three-dimensionally close,
Interpolated solids M1, M2, M3, M4 are defined. The projection of the still image P2 of the interpolated solids M1, M2, M3, M4 is a triangle M2, N1, N2, and the projection of the still image P3 of the interpolated solids M1, M2, M3, M4 is The triangles M3, N3, N4. The brightness value of each vertex of each triangle can be determined by performing an interpolation calculation from each brightness value of each vertex of each of the interpolated solids M1, M2, M3, and M4. It is possible to determine the luminance value of each pixel existing inside each triangle by the same method as that for determining the untransmitted pixel luminance by the interpolation plane.

【0044】また、図9において前記のような3次元的
特徴点の検出を行なわず、例えば静止画像P1について
2次元的特徴点検出を行なった結果、特徴点O1と特徴
点O2とを得たとし、ある時間々隔を隔てている静止画
像P4についても2次元的特徴点検出を行なった結果、
特徴点O3と特徴点O4とを得たとして、それらが3次元
的近傍点の場合には、補間立体O1,O2,O3,O4が定
義され、前記した補間立体O1,O2,O3,O4の静止画
像P2による写影は、四角形I1,I2,I3,I4であり、
また前記した補間立体O1,O2,O3,O4の静止画像P
3による写影は、四角形I5,I6,I7,I8となる。この
場合には前記した補間平面例の場合の三角形とは異なる
が、一般的な多角形は三角形に分割することができるか
ら、この場合でも単一の補間平面が定義でき、前記した
2次元的な方法と同様に、既述した2次元画像情報に対
する補間平面による未伝送画素輝度の決定の場合と等し
い方法によって、各三角形の内部に存在する各画素の輝
度値が決定することができる。
Further, as shown in FIG. 9, without detecting the three-dimensional feature points as described above, for example, the two-dimensional feature points are detected for the still image P1, and as a result, the feature points O1 and O2 are obtained. However, as a result of performing the two-dimensional feature point detection on the still images P4 separated by a certain time,
If the characteristic points O3 and O4 are obtained and they are three-dimensional neighboring points, the interpolated solids O1, O2, O3, O4 are defined, and the interpolated solids O1, O2, O3, O4 are defined. The projection by the still image P2 is quadrangle I1, I2, I3, I4,
In addition, the still image P of the interpolated solids O1, O2, O3, O4 described above.
The mapping by 3 becomes squares I5, I6, I7, and I8. In this case, the polygon is different from the triangle in the case of the above-described interpolation plane, but since a general polygon can be divided into triangles, a single interpolation plane can be defined even in this case, and the two-dimensional Similar to the above method, the brightness value of each pixel existing inside each triangle can be determined by the same method as the case of determining the untransmitted pixel brightness by the interpolation plane for the two-dimensional image information described above.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように、本発明の多次元色彩画像圧縮方式は、画像情
報処理の対象にされている画像における画素密度の高低
に拘らずに、画像の持つ特徴点のみを抽出して画像情報
の圧縮された画像デ−タを得て、伸張に際しては前記し
た画像デ−タから画素復元を行なうのではなく、別の画
素密度面に新画像が描画できるように、2次元的に分布
する輝度情報や、2次元的に分布する輝度、色度情報の
画像情報に時間軸をも含む3次元的に分布する画像情報
について、前記した画像情報の輝度関数、色相関数の等
高線の曲率の正負の極大点、あるいは等高面の曲率の正
負の極大点を特徴点としたり、または輝度、色相関数の
等高線を直線近似した直線と前記した輝度、色相関数の
等高線との誤差、あるいは輝度、色相関数の等高面を平
面近似した平面と前記した輝度、色相関数の等高面との
誤差が、予め定められた閾値を越えた点を画像の特徴点
として、前記した画像の特徴点の位置と輝度値と色度値
とを伝送,記録し、前記の特徴点の位置と輝度値と色度
値を画像復原に用いる場合に、伸張に際して近傍の複数
の特徴点によって決定される補間面または補間立体によ
り特徴点以外の画素の輝度、色度情報を決定したり、2
次元的に分布する輝度、色度情報の画像情報に時間軸を
も含む3次元的に分布する画像情報の内から、前記の2
次元的に分布する輝度、色度情報の複数組を対象とし、
前記の各組の輝度、色相関数の等高線の曲率の正負の極
大値、または前記の各組の輝度、色相関数の等高線を直
線近似した直線と前記した輝度、色相関数の等高線との
誤差が、予め定められた閾値を越えた点を画像の特徴点
として、前記した画像の特徴点の位置と輝度値と色度値
とを伝送,記録,画像復原に用いる場合に、伸張に際し
て近傍の複数の特徴点によって決定される補間立体によ
り特徴点以外の画素の輝度、色度情報を決定することに
より、容易に多次元色彩画像の伸張が行なわれるように
したものであり、本発明の多次元色彩画像圧縮方式で
は、画像情報処理の対象にされている画像における画素
密度の高低に拘らずに画像の持つ特徴点のみを抽出して
画像情報の圧縮された画像データを得て、伸張に際して
は前記した画像データから画素復元を行なうのではな
く、別の画素密度面に新画像が描画できるように、2次
元的な輝度、色度情報や時間軸をも含む3次元的な輝
度、色度情報等の画像情報について前記した画像の特徴
点を得て、前記した画像の特徴点の位置及び輝度値と色
度値を用いて得た画像の復元に際して、 Za=Σ(zi/ri)/Σ(1/ri) …(A) ただし、Zaは復元された輝度値 ziは各特徴点の輝度値 riは各特徴点から復元点までの距離要素 i特徴点番号 (A)式の近似演算を行なう装置を用いて容易に多次元
色彩画像の伸張を行なうことができるようにしたので、
本発明方式では画像情報の圧縮が行なわれるべき原画像
と伸張によって得られる再生画像との両画像間の構成画
素数差などの物理的条件に関わることなく、画像の情報
量に応じて高圧縮を容易に実現することができる。
As is clear from the above description, the multi-dimensional color image compression method of the present invention enables the image processing regardless of whether the pixel density of the image targeted for image information processing is high or low. Extracting only the characteristic points of the image data to obtain the image data in which the image information is compressed, and when decompressing, the pixel restoration is not performed from the above-mentioned image data, but a new image is formed on another pixel density surface. In order to be able to draw, the two-dimensionally distributed luminance information, the two-dimensionally distributed luminance information, and the three-dimensionally distributed image information including the time axis in the image information of chromaticity information Luminance function, the positive and negative maximum points of the curvature of the contour line of the color correlation number, or the positive and negative maximum points of the curvature of the contour surface as the characteristic points, or the straight line that approximates the contour line of the luminance and color correlation numbers and the above-mentioned luminance and hue Error from the contour of the function, Or, the error between the plane approximated by the plane approximated by the contour plane of luminance and color correlation number and the contour plane of the luminance and color correlation number mentioned above is the point where the threshold value exceeds a predetermined threshold value, and the above-mentioned image When the position, the luminance value, and the chromaticity value of the feature point are transmitted and recorded, and the position, the luminance value, and the chromaticity value of the feature point are used for image restoration, they are determined by a plurality of neighboring feature points at the time of expansion. The luminance and chromaticity information of pixels other than the feature points are determined by the interpolated surface or the interpolated solid that is generated,
From the three-dimensionally distributed image information that includes the time axis in the image information of the three-dimensionally distributed luminance and chromaticity information,
For multiple sets of dimensionally distributed luminance and chromaticity information,
The brightness of each of the groups, the positive and negative maximum values of the curvature of the contour line of the color correlation number, or the brightness of each of the groups, the above-mentioned luminance and a straight line linear approximation of the contour line of the color correlation number, the error between the contour line of the color correlation number, When a point exceeding a predetermined threshold value is used as an image feature point, and when the position of the image feature point, the luminance value, and the chromaticity value are used for transmission, recording, and image restoration, a plurality of neighboring pixels are used for expansion. The multi-dimensional color image of the present invention can be easily expanded by determining the luminance and chromaticity information of pixels other than the feature points by the interpolated solid determined by the feature points. In the image compression method, regardless of whether the pixel density of the image that is the object of image information processing is high or low, only the characteristic points of the image are extracted to obtain the image data in which the image information is compressed. Image day An image of two-dimensional luminance, three-dimensional luminance including chromaticity information and time axis, chromaticity information, etc. so that a new image can be drawn on another pixel density plane instead of performing pixel restoration from When the characteristic points of the image described above for information are obtained and the image obtained by using the positions of the characteristic points of the image and the luminance value and the chromaticity value are restored, Za = Σ (zi / ri) / Σ (1 / ri) (A) where Za is the restored luminance value zi is the luminance value of each feature point ri is the distance element from each feature point to the restoration point i Feature point number (A) I made it possible to easily expand the multi-dimensional color image using
In the method of the present invention, high compression is performed according to the amount of information of an image without being related to physical conditions such as a difference in the number of constituent pixels between the original image to be compressed image information and the reproduced image obtained by decompression. Can be easily realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の多次元色彩画像圧縮方式を含んで構成
される多次元色彩画像圧縮伸張方式のブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram of a multi-dimensional color image compression / expansion system configured to include the multi-dimensional color image compression system of the present invention.

【図2】本発明の多次元色彩画像圧縮方式に使用される
等高線トレ−サの構成例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a contour tracer used in the multi-dimensional color image compression system of the present invention.

【図3】本発明の多次元色彩画像圧縮方式に使用される
等高線トレ−サの構成例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a contour tracer used in the multi-dimensional color image compression system of the present invention.

【図4】輝度関数再生装置の構成例を示すブロック図で
ある。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a luminance function reproducing device.

【図5】輝度等高線の検出方法と特徴点決定方法とを説
明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of detecting a luminance contour line and a method of determining a feature point.

【図6】輝度関数再生装置の構成原理及び動作原理の説
明に用いられる図である。
FIG. 6 is a diagram used for explaining a configuration principle and an operation principle of a luminance function reproducing device.

【図7】輝度関数再生の説明に用いられる図である。FIG. 7 is a diagram used for description of luminance function reproduction.

【図8】輝度関数再生のための面補間動作の説明に用い
られる図である。
FIG. 8 is a diagram used for explaining a surface interpolation operation for reproducing a luminance function.

【図9】3次元的に分布する画像情報から検出された特
徴点により決定される補間立体により特徴点以外の画素
の輝度情報を決定する場合の説明に用いられる図であ
る。
FIG. 9 is a diagram used for explaining a case where the luminance information of pixels other than the feature points is determined by the interpolated solid determined by the feature points detected from the image information distributed three-dimensionally.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…多次元色彩画像圧縮伸張の対象にされる画像信号の
信号源、2…アナログデジタル変換器、3…書込み制御
部、4a,4b,29,30…画像メモリ、5a,5b
…等高線トレ−サ、6…符号化送出回路、7…伝送回線
(または記録媒体)、8…受信復号回路(または再生復
号回路)、9…輝度関数再生装置、10…駆動回路、1
1…モニタ受像機、12〜14…アドレス発生器、15
〜17…輝度判定器、18〜20…輝度値発生部、24
〜26…特徴点判定器、21〜23シフトレジスタ、2
7…整列回路、31…サーチアドレス発生器、32…補
間面判定回路、33…補間値書込み回路、34…TV読
出し回路、35…デジタルアナログ変換器、
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Signal source of the image signal used as the object of multidimensional color image compression / expansion 2 ... Analog-digital converter 3 ... Writing control part 4a, 4b, 29, 30 ... Image memory 5a, 5b
... Contour tracer, 6 ... Encoding transmission circuit, 7 ... Transmission line
(Or recording medium), 8 ... Reception decoding circuit (or reproduction decoding circuit), 9 ... Luminance function reproducing device, 10 ... Driving circuit, 1
1 ... Monitor receiver, 12-14 ... Address generator, 15
-17 ... Luminance determiner, 18-20 ... Luminance value generator, 24
... 26 ... Feature point determiner, 21-23 shift register, 2
7 ... Alignment circuit, 31 ... Search address generator, 32 ... Interpolation plane determination circuit, 33 ... Interpolation value writing circuit, 34 ... TV reading circuit, 35 ... Digital-analog converter,

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 静止画像における2次元的に分布する色
彩を含む画像情報について、色相関数の等色相線の特徴
点と、前記した等色相線に包含される領域内の輝度関数
の等輝度線の特徴点とを得て、前記した画像情報の特徴
点の位置と輝度値と色度値とを伝送,記録,画像復原に
用いる多次元色彩画像圧縮方式。
1. Regarding image information including a two-dimensionally distributed color in a still image, a characteristic point of an equihue line of a color correlation number and an isoluminance line of a brightness function in a region included in the above-mentioned equihue line. The multi-dimensional color image compression method used for transmitting, recording, and image restoration of the position of the feature point, the luminance value, and the chromaticity value of the image information described above.
【請求項2】 静止画像における2次元的に分布する色
彩を含む画像情報に時間軸をも加えた3次元的に分布す
る前記の画像情報の内から、前記の2次元的に分布する
画像情報の複数組を対象として、前記の各組の色相関数
の等色相線の特徴点と、前記した等色相線に包含される
領域内の輝度関数の等輝度線の特徴点とを得て、前記し
た画像情報の特徴点の位置と輝度値と色度値とを伝送,
記録,画像復原に用いる多次元色彩画像圧縮方式。
2. The two-dimensionally distributed image information from among the three-dimensionally distributed image information in which a time axis is added to the image information including the two-dimensionally distributed color in a still image. For a plurality of sets of, to obtain the characteristic points of the equal hue line of the color correlation number of each set, and the characteristic points of the equal luminance line of the luminance function in the area included in the equal hue line, The position of the characteristic point of the image information, the luminance value, and the chromaticity value are transmitted,
A multi-dimensional color image compression method used for recording and image restoration.
【請求項3】 対象にされている2次元関数の等高線の
曲率の正負の極大点を特徴点に用いた請求項1または請
求項2の多次元色彩画像圧縮方式。
3. The multi-dimensional color image compression method according to claim 1, wherein the positive and negative maximum points of curvature of contour lines of the target two-dimensional function are used as feature points.
【請求項4】 対象にされている2次元関数の等高線を
直線近似した直線と、前記の対象にしている2次元関数
の等高線との誤差が、予め定められた閾値を越えた点を
特徴点に用いた請求項1または請求項2のいずれかの多
次元色彩画像圧縮方式。
4. A feature point is that an error between a straight line obtained by linearly approximating a contour line of a target two-dimensional function and a contour line of the target two-dimensional function exceeds a predetermined threshold value. 3. The multi-dimensional color image compression method according to claim 1 or 2.
【請求項5】 静止画像における2次元的に分布する色
彩を含む画像情報に時間軸をも加えた3次元的に分布す
る前記の画像情報について、色相関数の等色相面の特徴
点と、前記した等色相面に包含される領域内の輝度関数
の等輝度面の特徴点とを得て、前記した画像情報の特徴
点の位置と輝度値と色度値とを伝送,記録,画像復原に
用いる多次元色彩画像圧縮方式。
5. With respect to the three-dimensionally distributed image information in which a time axis is added to image information including a two-dimensionally distributed color in a still image, characteristic points of an equal hue plane of a color correlation number, and The characteristic points of the uniform luminance surface of the luminance function in the area included in the uniform hue plane are obtained, and the positions of the characteristic points of the image information, the luminance value, and the chromaticity value are transmitted, recorded, and image restored. Multi-dimensional color image compression method used.
【請求項6】 対象にされている3次元関数の等高面の
曲率の正負の極大点を特徴点に用いた請求項5の多次元
色彩画像圧縮方式。
6. The multi-dimensional color image compression system according to claim 5, wherein the positive and negative maximum points of the curvature of the contour surface of the target three-dimensional function are used as feature points.
【請求項7】 対象にされている3次元関数の等高面を
平面近似した平面と、前記の対象にしている3次元関数
の等高面との誤差が、予め定められた閾値を越えた点を
特徴点に用いた請求項5の多次元色彩画像圧縮方式。
7. An error between a plane that is a plane approximation of the contour surface of the target three-dimensional function and the contour surface of the target three-dimensional function exceeds a predetermined threshold value. The multi-dimensional color image compression system according to claim 5, wherein points are used as feature points.
【請求項8】 静止画像における2次元的に分布する色
彩を含む画像情報について、等色相面内の輝度関数の等
輝度線の情報を伝送,記録,画像復原に用いる画像圧縮
方式において、前記色相別に前記等輝度線密度を変化さ
せるようにした多次元色彩画像圧縮方式。
8. An image compression method used for transmitting, recording, and restoring image information of isoluminance lines of a luminance function in an equihue plane for image information including a two-dimensionally distributed color in a still image, wherein the hue is Separately, a multidimensional color image compression method in which the isoluminance linear density is changed.
【請求項9】 静止画像における2次元的に分布する色
彩を含む画像情報に時間軸をも加えた3次元的に分布す
る前記の画像情報の内から、前記の2次元的に分布する
画像情報の複数組を対象として、前記の各組の等色相面
内の輝度関数の等輝度線の情報を伝送,記録,画像復原
に用いる画像圧縮方式において、前記色相別に前記等輝
度線密度を変化させるようにした多次元色彩画像圧縮方
式。
9. The two-dimensionally distributed image information among the three-dimensionally distributed image information in which a time axis is added to the image information including the two-dimensionally distributed color in a still image. In the image compression method used for transmitting, recording, and image restoration of the information about the equiluminance lines of the luminance function in the equal hue plane of each of the above sets, the equal luminance line density is changed for each hue. Multi-dimensional color image compression method.
【請求項10】 静止画像における2次元的に分布する
色彩を含む画像情報に時間軸をも加えた3次元的に分布
する前記の画像情報について、等色相立体内の輝度関数
の等輝度面の情報を伝送,記録,画像復原に用いる画像
圧縮方式において、前記色相別に、前記等輝度面密度を
変化させるようにした多次元色彩画像圧縮方式。
10. The image information which is three-dimensionally distributed by adding the time axis to the image information including the two-dimensionally distributed color in the still image, is the same luminance surface of the luminance function in the equal hue solid. An image compression method used for information transmission, recording, and image restoration, which is a multidimensional color image compression method in which the uniform luminance surface density is changed for each hue.
【請求項11】 等輝度線密度、及び等輝度面密度を変
化させる色相が人の肌色の色相であり、また前記の変化
が高密度化の方向で行なわれるようにした請求項8乃至
請求項10の何れかの多次元色彩画像圧縮方式。
11. The hue for changing the equal-luminance linear density and the equal-luminance area density is the hue of human skin color, and the change is performed in the direction of increasing the density. 10. A multi-dimensional color image compression method according to any one of 10.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0679017A2 (en) * 1994-04-22 1995-10-25 Victor Company Of Japan, Ltd. Multidimensional multi-valued color image compression and decompression method
JP2009163682A (en) * 2008-01-10 2009-07-23 Toyota Central R&D Labs Inc Image discrimination device and program

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