JPH07240876A - 信号変換装置 - Google Patents

信号変換装置

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JPH07240876A
JPH07240876A JP5461994A JP5461994A JPH07240876A JP H07240876 A JPH07240876 A JP H07240876A JP 5461994 A JP5461994 A JP 5461994A JP 5461994 A JP5461994 A JP 5461994A JP H07240876 A JPH07240876 A JP H07240876A
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泰弘 藤森
Tetsujiro Kondo
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の画像を切り替えて合成画像を生成する
時に必要とされる、切り替え信号の生成に関し、ストレ
ッチ処理を施しても量子化雑音を抑制することができ
る。 【構成】 入力端子31から供給された前景画像信号
は、色領域抽出部34において特定色領域が検出され
る。マッピング部35は、色領域抽出部34の出力信号
に基づいてクラス分類を行い、クラスに対応し、予め学
習によって得られた予測係数を用いてより高いレベルの
解像度信号が生成される。端子33からしきい値Thが
ストレッチ部36へ供給され、ストレッチ処理が施され
る。ストレッチ部36からキー信号として係数kが乗算
器37と相補信号発生部38へ供給される。相補信号発
生部38から係数(1−k)が乗算器39へ供給され
る。前景画像と背景画像は、係数kと(1−k)が夫々
掛け合わされ合成画像として出力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、複数の画像を切り替
えて合成画像を生成する信号変換装置に関して、特に、
画像切り替えのためのキー信号の生成に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複数の画像を切り替えて合成画像
を生成する信号変換装置としては、クロマキー装置、ス
イッチャー、およびビデオエフェクター等が挙げられ
る。一例として、ディジタルクロマキー装置は、2種類
の画像に対し、一方の画像(前景画像)中の特定の色
(例えば青)を指定し、該当するその色の部分を他方の
画像(背景画像)で置き換え、合成画像を生成する装置
である。
【0003】この色指定による切り替え信号は、キー信
号と呼ばれ、画像切り替えを部分の劣化を如何に減らす
か工夫されている。劣化問題の一つにキー信号の量子化
雑音がある。キー信号を用いて2種類の画像を切り替え
る方法としては、2値のキー信号で切り替えるハードキ
ーと、中間レベルを持たせるソフトキーがある。どちら
の場合も図10に示すように、前景画像中に含まれる指
定色のキー信号に対してしきい値処理を施し、画像の切
り替え用に引き延ばすという手法が用いられる。この拡
大処理の手法をストレッチと呼び、このストレッチの拡
大率がストレッチゲインと呼ばれる。
【0004】図10の例では、ストレッチゲインが `
5' とされている。このストレッチゲインが大きいほ
ど、量子化雑音が増加し、画像劣化の原因となる。例え
ば、水の入った透明のコップを前景画像として、画像の
切り替えをソフトキーで行なった場合、コップ内側の部
分で量子化雑音が目立つ合成画像が生成される。量子化
雑音への対策の一例として、ストレッチゲインの小さい
画像を選択する手法がある。また、他の例としては、伝
送量子化ビット数を増加させる手法がある。しかしなが
ら、この伝送量子化ビット数を増やす手法は、伝送路の
問題等もあり運用上の負担が大きい。
【0005】図11に従来のディジタルクロマキー装置
の一例の概略的構成を示す。入力端子61から供給され
る前景画像信号と入力端子62から供給される背景画像
信号の2種類の画像信号が夫々入力され、入力端子61
から供給される前景画像信号から指定される特定色の領
域が抜き出される。その抜き出された信号の一例を図1
0Aに示す。この例では、(0〜しきい値)の間の信号
を(0〜255)の信号(図10B)へ拡大している。
また、この例では、データを8ビットで扱う場合を想定
し、(0〜255)と表記している。この説明におい
て、画像信号に含まれる各画素は、8ビットデータとす
る。
【0006】図10において、しきい値Thは、可変で
あり、キー信号発生部64においてストレッチ処理を実
行するため、外部から端子63を介してキー信号発生部
64へしきい値Thが供給される。乗算器65では、入
力端子61から入力された前景画像信号とキー信号発生
部64から供給されるキー信号の係数kが掛け合わされ
る。乗算器67では、入力端子62から入力された背景
画像信号とキー信号発生部64から相補信号発生部66
を介して供給されるキー信号の係数(1−k)が掛け合
わされる。加算器68は、乗算器65および67の夫々
の出力の画像合成演算が実行される。係数kを時間的に
変化させることによって、クロスフェード処理がなされ
る。その結果、背景画像中に前景画像がはめ込まれた合
成画像が生成され、その生成された合成画像は、出力端
子69に取り出される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述のような、従来の
クロマキー装置において、合成画像が生成された場合、
生成された合成画像には劣化が生じる。この劣化は、キ
ー信号を生成するためにストレッチ処理を施すことによ
り発生する。すなわち、上述のようにストレッチゲイン
が `5' の例では、画像切り替え用キー信号の量子化雑
音も5倍になり合成画像における画像劣化が問題とな
る。
【0008】従って、この発明の目的は、ストレッチ処
理を施しても、画像切り替え信号の量子化雑音が増える
ことを防止できる信号変換装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、複数の画像
をキー信号によって切り替えて合成画像を生成する信号
変換装置において、注目画素の空間的または時間的に近
傍の複数の入力画素のデータをベクトル量子化すること
によって、注目画素のクラスを決定するための手段と、
予め学習によって獲得された、注目画素の推定値を生成
するための予測係数値がクラス毎に蓄えられた記憶手段
と、予測係数値を用いた演算により入力画素値より高い
レベル解像度を有する推定値を生成する手段と、推定値
に対して信号整形を施すことによりキー信号を生成する
手段とからなる信号変換装置である。
【0010】
【作用】予め学習によって、例えば8ビットから10ビ
ットへの変換のための予測係数が決定される。この予測
係数と、注目画素の周辺の入力画像データの複数の画素
値との線形1次結合によって、10ビットの推定値が形
成される。10ビットの信号を処理することによって、
切り替え用のキー信号が形成される。10ビットへ変換
された信号を使用することによって、ストレッチ処理を
行っても、量子化雑音が増大することを抑えることがで
きる。
【0011】
【実施例】以下、この発明に係る信号変換装置の一実施
例について、図面を参照しながら詳細に説明する。この
実施例では、ディジタル画像信号を8ビットデータから
10ビットデータへ変換し、10ビットデータへ変換さ
れたディジタル画像信号に基づいて切り替え用キー信号
が生成される。8ビットから10ビットへの変換は、予
め学習によって獲得された予測係数を用いてなされる。
【0012】図1は、この発明の一実施例の信号変換装
置の学習時の構成を示すブロック図である。1は、入力
端子で10ビットで生成された原ディジタルキー信号が
入力され、入力された原ディジタルキー信号は、ビット
数変換回路2と学習部3へ夫々供給される。図1では、
省略したが、色領域抽出部において、特定色領域と対応
する原ディジタルキー信号が入力端子1から供給されて
もよい。
【0013】ビット数変換回路2は、原ディジタルキー
信号の10ビットデータを8ビットデータへ変換する。
変換の簡単な一例として、10ビット中の下位2ビット
を除去することにより8ビットデータへ変換するもので
もよい。学習部3に対して、入力端子1から10ビット
データが供給され、ビット数変換回路2から8ビットデ
ータが学習部3へ供給される。学習部3は、クラスコー
ドcと予測係数w0 ,w1 ,w2 を予測係数メモリ4へ
出力する。このクラスコードcと予測係数w0,w1
2 は、後述する手法から生成される。予測係数メモリ
4は、クラスコードcで指定されるアドレスに予測係数
0 ,w1 ,w2 を記憶する。
【0014】この一実施例に用いる画素(サンプル値)
の配置を図2に示す。キー信号自身は、時間的に劣化す
る1次元波形であるが、図2は、このキー信号を時系列
変換し、2次元的に分布するキー信号の画素(サンプル
値)として表している。学習の場合、8ビットデータx
0 〜x8 の中からx0 〜x2 と10ビットデータYを用
いて予測係数w0 ,w1 ,w2 を学習する。各8ビット
データは、線形1次結合式で表現される。その一例とし
て、式(1)を下記に示す。 Y=w00 +w11 +w22 (1)
【0015】学習部3では各クラス毎に、式(1)に代
入された複数の信号データに基づいて正規方程式が生成
され、最小自乗法を使用し、誤差の自乗が最小となるよ
うな予測係数w0 ,w1 ,w2 が決定される。クラス分
類としては、後述のように、ベクトル量子化が用いられ
る。
【0016】学習部3において、複数の学習対象を用い
て正規方程式を生成する場合、ダイナッミクレンジD
R、すなわちアクティビティーの小さい画素の分布は、
学習対象から除外される。この理由として、アクティビ
ティーの小さい分布は、ノイズの影響が大きく、クラス
の本来の推定値から外れることが多いので、アクティビ
ティーの小さい画素分布を学習に含むと予測精度が低下
する。よって、予測精度の低下を避けるため、学習にお
いて、アクティビティーの小さい画素分布は、学習対象
から除外される。アクティビティーとしては、ダイナッ
ミクレンジ、差分絶対値和、標準偏差の絶対値等が判定
のために用いられる。
【0017】図3は、クラス分類部の一例の構成を示
す。入力端子11には、8ビットへ変換されたデータが
供給され、ベクトル量子化部12に供給される。1ブロ
ックの9画素x0 〜x8 がベクトル量子化され、ベクト
ル量子化部12によって、クラスコードcが形成され
る。すなわち、この例では、クラス分けの方法としてベ
クトル量子化を使用する。一般的にベクトル量子化は、
K次元ユークリッド空間を有限な集合で表現するもので
ある。
【0018】ベクトル量子化部12からのクラスコード
が予測係数メモリ4に供給される。予測係数メモリ4か
らは、クラスコードcと対応するアドレスから読出され
た予測係数が出力端子14に取り出される。但し、学習
部3では、クラスコードcとともに、学習で獲得された
予測係数w0,1,2 が予測係数メモリ4に供給され
る。また、後述のように、マッピングによってキー信号
を発生する時には、予め学習により得られている予測係
数が図3の構成のように、出力端子14に取り出され
る。
【0019】ここで、図2に示すように注目画素Yを中
心として、(3×3)画素のデータx0 〜x8 を一例と
してベクトル量子化によるクラス分けについて、図4を
参照して説明する。9個の画素データは、9個の独立成
分により構成される9次元ベクトル空間内に存在する。
このベクトル空間は、x0 〜x8 までの座標軸で構成さ
れている。図4では、x0 、x4 、x8 、xi という省
略した表示を行っている。
【0020】画像データより生成される9次元ベクトル
のベクトル空間内の存在領域を調べると、ベクトル空間
内に一様に分布するのではなく、存在領域が偏ってい
る。それは、画像の局所的相関によっている。そこで、
近接する複数のベクトルを集めてひとつのクラスを生成
する。図4では、クラス0、クラス1、クラス2、・・
・クラスNが示されている。これらのクラスがクラスコ
ードcによって指示される。
【0021】クラスNに注目すると、その中にはベクト
ルv0 、v1 、vk などが含まれる。図4の例では、ク
ラスNに対して代表ベクトルVが選択されている。この
ように生成されたクラス毎に代表ベクトルを決定する。
この代表ベクトルは、予めブロックデータを対象とした
学習により決定され、コードブックに登録しておく。任
意の入力ベクトルに対してコードブックに登録されてい
る代表ベクトルとの一致度を調査し、最も近似度が高い
代表ベクトルを持つクラスが選択される。このように、
9次元ベクトル空間を少ないクラス数で表すことで、デ
ータ圧縮を実現することが可能となる。
【0022】若し、圧縮しないで8ビットの画素データ
を使用してクラス分けを行った時には、8ビット量子化
の9画素のブロックデータは、272という膨大なクラス
数となる。上述のように、ベクトル量子化を施すことに
よって、大幅なクラス数の削減が実現される。
【0023】クラス分類の他の例について、図5を参照
して説明する。15は、圧縮符号化を使用したクラス分
類部であり、16は、ブロック毎のアクティビィティー
に基づくクラス分類部である。アクティビィティーの具
体的なものは、ブロックのダイナミックレンジ、ブロッ
クデータの標準偏差の絶対値、ブロックデータの平均値
に対する各画素の値の差分の絶対値等である。アクティ
ビィティーにより画像の性質が異なる場合があるので、
このようなアクティビィティーをクラス分類のパラメー
タとして使用することによって、クラス分類をより高性
能とすることができ、また、クラス分類の自由度を増す
ことできる。
【0024】クラス分類部15および16によるクラス
分類の動作は、まず、クラス分類部16によって、ブロ
ックのアクティビィティーにより複数のクラスに分け、
そのクラス毎にクラス分類部15によるクラス分けを行
う。クラス分類部15は、上述のベクトル量子化、AD
RC(Adaptive Dynamic-Range Coding) 、DPCM(Dif
ferential PCM)またはBTC(Block Trancation Codin
g) 等による圧縮符号化によって、ブロック内の画素デ
ータのビット数を圧縮するものである。
【0025】ADRCは、ブロックのダイナミックレン
ジDRを検出し、最小値MINを除去することによっ
て、正規化した各画素データをダイナミックレンジDR
に応じた量子化ステップ幅によって、量子化するもので
ある。例えば画素データx0 〜x8 をADRCで1ビッ
トへ圧縮した時には、9ビットのクラスコードが形成さ
れる。DPCMは、予測値と真値との差分を符号化出力
とするものである。BTCは、例えばブロック毎に平均
値、標準偏差を求めるものである。
【0026】図6は、上述した学習をソフトウェア処理
で行う時のその動作を示すフローチャートである。ステ
ップ21から学習処理の制御が開始され、ステップ22
の学習データ形成では、既知の画像に対応した学習デー
タが形成される。具体的には、上述したように、図2の
画素の配列を使用できる。ここでも、ダイナミックレン
ジDRがしきい値より小さい分布、すなわちアクティビ
ティーが小さい分布は、学習データとして扱わない制御
がなされる。ステップ23のデータ終了では、入力され
た全データ例えば1フレームのデータの処理が終了して
いれば、ステップ26の予測係数決定へ制御が移り、終
了していなければ、ステップ24のクラス決定へ制御が
移る。
【0027】ステップ24のクラス決定は、入力された
学習データのクラス分類がなされる。これは、上述のよ
うな、ベクトル量子化によるクラス分類、あるいはアク
ティビィティーによるクラス分類と圧縮符号化によるク
ラス分類の組合せが用いられる。ステップ25の正規方
程式加算では、後述する式(8)および(9)の正規方
程式が作成される。
【0028】ステップ23のデータ終了から全データの
処理が終了後、制御がステップ26に移り、ステップ2
6の予測係数決定では、後述する式(10)を行列解法
を用いて解いて、予測係数を決める。ステップ27の予
測係数ストアで、予測係数をメモリにストアし、ステッ
プ28で学習処理の制御が終了する。
【0029】図6中のステップ25(正規方程式生成)
およびステップ26(予測係数決定)の処理をより詳細
に説明する。注目画素の真値をyとし、その推定値をy
´とし、その周囲の画素の値をx1 〜xn としたとき、
クラス毎に係数w1 〜wn によるnタップの線形1次結
合 y´=w11 +w22 +‥‥+wn n (3) を設定する。学習前はwi が未定係数である。
【0030】上述のように、学習はクラス毎になされ、
データ数がmの場合、式(3)に従って、 yj ´=w1j1+w2j2+‥‥+wn jn (4) (但し、j=1,2,‥‥m)
【0031】m>nの場合、w1 〜wn は一意には決ま
らないので、誤差ベクトルEの要素を ej =yj −(w1j1+w2j2+‥‥+wn jn) (5) (但し、j=1,2,‥‥m)と定義して、次の式
(6)を最小にする係数を求める。
【0032】
【数1】
【0033】いわゆる最小自乗法による解法である。こ
こで式(6)のwi による偏微分係数を求める。
【0034】
【数2】
【0035】式(7)を `0' にするように各wi を決
めればよいから、
【0036】
【数3】
【0037】として、行列を用いると
【0038】
【数4】
【0039】となる。この方程式は一般に正規方程式と
呼ばれている。この方程式を掃き出し法等の一般的な行
列解法を用いて、wi について解けば、予測係数wi
求まり、クラスコードをアドレスとして、この予測係数
i をメモリに格納しておく。
【0040】なお、情報圧縮を行う場合、参照画素を同
一のビット数のデータへ変換しているが、注目画素と参
照画素との間の距離を考慮して、割り当てビット数を異
ならせても良い。すなわち、注目画素により近い参照画
素の割り当てビット数がそれが遠いもののビット数より
多くされる。
【0041】図7は、この発明をクロマキー装置に対し
て適応した一実施例のブロック図である。31は、前景
画像信号が供給される入力端子で、この前景画像中の特
定色領域が色領域抽出部34において検出される。色領
域抽出部34の出力信号は、図10Aに示す信号に対応
する。マッピング部35は、色領域抽出部34の出力信
号が供給され、その出力信号に基づいてクラス分類が行
なわれる。クラス分類は、ベクトル量子化を使用したも
の(図3)あるいはアクティビィティーによるクラス分
類と圧縮符号化の組合(図5)せであり、学習の場合と
同様のクラス分類が成される。決定されたクラスに対応
し、予め学習された予測係数を用いて、8ビットより高
いレベル解像度を有する、例えば10ビットの信号がマ
ッピング部35において、生成される。
【0042】すなわち、特定色領域信号は、8ビットか
ら、例えば10ビットへ変換され、マッピング部35か
らストレッチ部36へ供給される。8ビットの信号にス
トレッチ処理を施し、キー信号を生成する手法と比較し
て、この例に示すように、10ビットの信号にストレッ
チ処理を施せば、量子化雑音は1/4に低減できる。言
い換えると、10ビットの信号を、4倍にストレッチ処
理を施した後の量子化雑音は、ストレッチ処理を施す前
の8ビットの信号の量子化雑音と同等である。このよう
なレベル解像度を向上する処理において、画像の局所的
特徴を反映するように、クラス分類は、用いられる。
【0043】端子33から入力されたしきい値Thは、
ストレッチ部36へ供給される。ストレッチ部36で
は、マッピング部35から供給される10ビットの信号
に対し、その(0〜しきい値Th)の間のレベルが(0
〜255)の値へストレッチされる。ストレッチ部36
は、8ビットのキー信号(そのゲインが係数kと対応す
る)が出力される。そして、乗算器37へ係数kが供給
され、乗算器39へは、相補信号発生部38から発生す
る係数(1−k)が供給される。入力端子31から供給
される前景画像と係数kが乗算器37で乗算され、入力
端子32から供給される背景画像が係数(1−k)が乗
算器39で乗算される。乗算器37および39の夫々の
出力が加算器40で加算され、出力端子31からクロス
フェードされ、量子化雑音の低減された合成画像が供給
される。
【0044】ここで、マッピング部35の構成を図8に
示す。入力端子45から入力された8ビットの信号は、
クラス分類部を構成する、ベクトル量子化回路46と予
測演算部47へ供給される。ベクトル量子化回路46に
代えて、アクティビィティーによるクラス分類および圧
縮符号化の組合せの構成を使用しても良い。
【0045】ベクトル量子化回路46の出力、すなわち
クラスコードcは、予測係数メモリ4へ供給され、クラ
スコードcに対応した予測係数w0 ,w1 ,w2 が予測
係数メモリ4から読み取られる。予測演算部47では、
入力端子45から供給された8ビットの信号と予測係数
メモリ4から得た予測係数w0 、w1 、w2 が夫々供給
され、上述した式(1)により演算された、10ビット
データの最適推定値Yが得られ、出力端子48から取り
出される。
【0046】上述の一実施例において、色領域抽出部3
4からの色信号を8ビットから10ビットへ変換するの
に、予測係数と周辺の画素データとの線形1次結合によ
って、10ビットデータを得ている。8ビットデータを
10ビットデータへ変換する他の方法としては、予測係
数ではなく、10ビットデータの値(すなわち、推定画
素値)を学習によって生成し、それをメモリに蓄えるよ
うにしても良い。
【0047】8ビットデータから10ビットデータを推
定する、重心法を用いる場合の学習方法について、図9
のフローチャートに沿って説明する。ステップ51は、
このフローチャートの開始を表し、ステップ52は、こ
の学習を行うための準備として、クラスの度数カウンタ
N(*)およびクラスのデータテーブルE(*)の初期
化を行うために全ての度数カウンタN(*)および全て
のデータテーブルE(*)へ `0' データが書き込まれ
る。ここで、 `*' は、全てのクラスを示し、クラスc
0に対応する度数カウンタは、N(c0)となり、デー
タテーブルは、E(c0)となる。ステップ52(初期
化)の制御が終了するとステップ53へ制御が移る。
【0048】ステップ53は、注目画素を中心とした学
習対象画素近傍データから、その注目画素のクラスが決
定される。このステップ53(クラス決定)では、上述
のベクトル量子化、またはアクティビィティーおよび圧
縮符号化を組み合わせたクラス分類がなされる。そし
て、ステップ54では、この学習対象となる10ビット
画素値eが検出される。このとき、10ビット画素値e
そのものを検出する場合、近傍データから補間された基
準値からの差分を画素値eとして検出する場合等が考え
られる。後者は、学習条件に応じ推定値の精度を向上さ
せる目的で使用される。
【0049】こうしてステップ53(クラス決定)およ
びステップ54(データ検出)から制御がステップ55
へ移り、ステップ55のデータ加算では、クラスcのデ
ータテーブルE(c)の内容に画素値eが加算される。
次に、ステップ56の度数加算において、そのクラスc
の度数カウンタN(c)が `+1' インクリメントされ
る。
【0050】全学習対象画素について、ステップ53
(クラス決定)からステップ56(度数加算)の制御が
終了したか否かを判定するステップ57では、全データ
の学習が終了していれば `YES' 、すなわちステップ
58へ制御が移り、全データの学習が終了していなけれ
ば `NO' 、すなわちステップ53(クラス決定)へ制
御が移り、全データの学習が終了になるまで、繰り返し
実行され、全てのクラスの度数カウンタN(*)と対応
する全てのクラスのデータテーブルE(*)が生成され
る。
【0051】ステップ58では、画素値eの積算値が保
持されている各クラスのデータテーブルE(*)が対応
する画素値eの出現度数が保持されている各クラスの度
数カウンタN(*)で除算され、各クラスの平均値が算
出される。この平均値が各クラスの推定値となる。ステ
ップ59では、ステップ58において、算出された推定
値(平均値)が各クラス毎に登録される。全クラスの推
定値の登録が終了すると、制御がステップ60へ移り、
この学習フローチャートの終了となる。この手法は、学
習対象画素値の分布の平均から推定値が生成されること
から、重心法と呼ばれる。
【0052】なお、上述の一実施例は、この発明をディ
ジタルクロマキー装置に対して適用したものであるが、
これに限らず、スイッチャー、ビデオエフェクタ等のデ
ィジタルビデオ信号処理装置に対しても、適用すること
ができる。
【0053】
【発明の効果】この発明に係る信号変換装置は、ストレ
ッチ処理以降のキー信号のレベル解像度を向上させるこ
とで、ストレッチ処理を施しても量子化雑音の増加が抑
えられたキー信号を得ることが可能となり、量子化雑音
の少ない高画質な合成画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る信号変換装置における学習部の
構成の一例のブロック図である。
【図2】この発明の一実施例における画像データの1ブ
ロックの配置を示す略線図である。
【図3】クラス分類のための構成の一例のブロック図で
ある。
【図4】ベクトル量子化によるクラス分類を説明するた
めの略線図である。
【図5】クラス分類の他の例を示すブロック図である。
【図6】この発明に係る予測係数の学習を行う一例のフ
ローチャートである。
【図7】この発明に係る信号変換装置における構成の一
例のブロック図である。
【図8】この発明の係るマッピング部の構成の一例のブ
ロック図である。
【図9】この発明に係る重心法の学習を行う一例のフロ
ーチャートである。
【図10】信号のストレッチの説明に用いる略線図であ
る。
【図11】従来の信号変換装置における構成の一例のブ
ロック図である。
【符号の説明】
34 色領域抽出部 35 マッピング部 36 ストレッチ部 37、39 乗算器 38 相補信号発生部 40 加算器
【数3】
【数3】

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の画像をキー信号によって切り替え
    て合成画像を生成する信号変換装置において、 注目画素の空間的または時間的に近傍の複数の入力画素
    のデータをベクトル量子化することによって、上記注目
    画素のクラスを決定するための手段と、 予め学習によって獲得された、上記注目画素の推定値を
    生成するための予測係数値が上記クラス毎に蓄えられた
    記憶手段と、 上記予測係数値を用いた演算により入力画素値より高い
    レベル解像度を有する上記推定値を生成する手段と、 上記推定値に対して信号整形を施すことによりキー信号
    を生成する手段とからなる信号変換装置。
  2. 【請求項2】 複数の画像をキー信号によって切り替え
    て合成画像を生成する信号変換装置において、 注目画素の空間的または時間的に近傍の複数の入力画素
    のデータのアクティビィティーに基づいてクラス分類を
    行うとともに、上記複数の入力画素データを圧縮符号化
    したデータに基づいてクラス分類を行うことによって、
    上記注目画素のクラスを決定するための手段と、 予め学習によって獲得された、上記注目画素の推定値を
    生成するための予測係数値が上記クラス毎に蓄えられた
    記憶手段と、 上記予測係数値を用いた演算により入力画素値より高い
    レベル解像度を有する上記推定値を生成する手段と、 上記推定値に対して信号整形を施すことによりキー信号
    を生成する手段とからなる信号変換装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の信号変
    換装置において、 上記記憶手段には、学習によって獲得された注目画素の
    値が記憶されていることを特徴とする信号変換装置。
  4. 【請求項4】 請求項2に記載の信号変換装置におい
    て、 上記クラス分類のための圧縮符号化は、ADRC符号化
    であることを特徴とする信号変換装置。
  5. 【請求項5】 請求項2に記載の信号変換装置におい
    て、 上記クラス分類のための圧縮符号化は、DPCM符号化
    であることを特徴とする信号変換装置。
  6. 【請求項6】 請求項2に記載の信号変換装置におい
    て、 上記クラス分類のための圧縮符号化は、BTC符号化で
    あることを特徴とする信号変換装置。
  7. 【請求項7】 請求項1または請求項2に記載の信号変
    換装置において、 学習時において、入力画素値のアクティビティーの低い
    画素分布を学習対象から除くことを特徴とする信号変換
    装置。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載の信号変換装置におい
    て、 上記高いレベル解像度を有する画素推定値を得る手段と
    して、 推定対象画素周辺の複数の入力画素値と予測係数値との
    線形一次結合式を用い、最適な画素推定値を得る手段を
    特徴とする信号変換装置。
  9. 【請求項9】 請求項1に記載の信号変換装置におい
    て、 予測係数値を学習により予め決定するようになし、上記
    予測係数値は、真値との誤差の自乗を最小とするように
    最小自乗法によって、決定することを特徴とする信号変
    換装置。
  10. 【請求項10】 請求項1または請求項2に記載の信号
    変換装置において、 入力ディジタル画像信号の特定の色領域と対応するディ
    ジタルキー信号が入力され、上記ディジタル信号からよ
    りレベル解像度の高いディジタルキー信号を形成するこ
    とを特徴とする信号変換装置。
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