JPH07296170A - Multidimensional multilevel image compressing and expanding system - Google Patents

Multidimensional multilevel image compressing and expanding system

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JPH07296170A
JPH07296170A JP10781994A JP10781994A JPH07296170A JP H07296170 A JPH07296170 A JP H07296170A JP 10781994 A JP10781994 A JP 10781994A JP 10781994 A JP10781994 A JP 10781994A JP H07296170 A JPH07296170 A JP H07296170A
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  • Image Analysis (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To prevent the degradation of picture quality from occurring by moving a specified equal luminance line passing point coordinate to the central position of respective picture elements consisting of a specified luminance boundary provided by tracing the contour of a picture element at a specified luminance value in the case of compression. CONSTITUTION:The binarized output of a digital luminance signal outputted from an extracting part 5 for the luminance level information of signal processing parts 4-1-4-n starts scanning and when the first boundary is found out, with that point as a starting point, the contour of the picture element at the specified luminance value is started being traced. Then, the contour line information is transmitted. Next, at a contour line address list 8 to which the output signal (address strobe) of contour line information outputted from respective contour line tracers 7 at the signal processing parts 4-1-4-n and a contour line address output are supplied, the specified equal luminance line passing point coordinate is moved to the central position of respective picture elements forming the specified luminance boundary. The address output at the central position of respective picture elements outputted from the contour line address list 8 is supplied to a polygonal approximate address list 9.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は多次元多値画像圧縮伸張
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、高能率な画像伸張を行なうこと
ができる多次元多値画像圧縮伸張方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-dimensional multi-valued image compression / decompression system, and more particularly to 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 multi-valued image compression / expansion method capable of performing highly efficient image expansion in a system in which is not guaranteed.

【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。
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 above-described image pickup apparatus, even if the compression / expansion method of the image information corresponding to the pixel as described above is not performed at all, an alias occurs due to the pixel enlargement. To do.

【0006】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。
Further, when the interpolation is performed without performing the pixel enlargement as described above, since a vast interpolation area is filled with a known weighted average value of data, interpolation distortion may occur. Image quality deterioration cannot be avoided. Contrary to the above, when the pixel density of the original image is per one screen (several thousands × several thousands), the correlation between adjacent pixels is extremely high. Although compression is possible, the compression rate cannot be increased with the conventional image information compression method that requires the number of pixels between the original image and the restored image (decompressed image) to match, as described above. The drawback occurs.

【0007】本出願人会社では前記の問題点を解決する
ために、先に、特願平5ー39492号において、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の等輝度線の曲率の
正負の極大点、あるいは等輝度面の曲率の正負の極大点
を特徴点としたり、または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、あ
るいは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て、前記した画像の特徴
点の位置と輝度値とを伝送,記録し、前記の特徴点の位
置と輝度値と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情報を決定し、ま
た、2次元的に分布する輝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情報の複数組を対象とし、前記の
各組の輝度関数の等輝度線の曲率の正負の極大値、また
は前記の各組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情
報を決定するようにした多次元画像圧縮伸張方式を提供
した。
In order to solve the above-mentioned problems, the applicant's company previously mentioned in Japanese Patent Application No. 5-39492, irrespective of whether the pixel density of an image targeted for 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, and when decompressing, the pixel restoration is not performed from the image data described above, but a new image is formed on another pixel density plane. So as to be able to draw, two-dimensionally distributed luminance information, and three-dimensionally distributed image information including a time axis in the image information of the two-dimensionally distributed luminance information. Is a positive or negative maximum point of curvature of the equiluminance line or the positive or negative maximum point of curvature of the equiluminance surface, or a straight line obtained by approximating the equiluminance line of the luminance function and the equiluminance line of the above luminance function. Or the error of the brightness function An error between a plane that is a plane approximation of the luminance plane and the equal luminance plane of the luminance function described above is defined as a feature point of the image that exceeds a predetermined threshold, and the position and the luminance value of the feature point of the image are described. When transmitting and recording, and using the position of the characteristic point and the luminance value for image restoration, the luminance information of pixels other than the characteristic point is determined by an interpolation plane or an interpolated solid determined by a plurality of neighboring characteristic points when expanding. The image information of the luminance information which is determined and which is three-dimensionally distributed including the time axis in the image information of the two-dimensionally distributed luminance information
Targeting a plurality of sets of dimensionally distributed luminance information, the positive and negative maximum values of the curvature of the equiluminance lines of the luminance function of each set, or a straight line that approximates the equiluminance lines of the luminance function of each set described above. With the point where the error between the above-mentioned brightness function and the isoluminance line exceeds a predetermined threshold value as a characteristic point of the image, the position and the luminance value of the characteristic point of the image described above are transmitted, recorded, and image restored. When used, a multidimensional image compression / expansion method is provided in which, when expanding, the luminance information of pixels other than the feature points is determined by an interpolated solid determined by a plurality of neighboring feature points.

【0008】前記した既提案の多次元画像圧縮伸張方式
について説明すると次のはおりである。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。
The following is a description of the previously proposed multidimensional image compression / expansion method. Now, assuming that the brightness in the black and white still image is z, 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).

【0009】[0009]

【数1】 [Equation 1]

【0010】ところで、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。
By the way, transmitting an image means
It can be said that the above-described brightness function determined on the image sending side is reproduced on the image receiving side, but in a general digital image transmission, the brightness function is not handled analytically, and as a so-called table function, All of the table values are transmitted. 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 same measure is applied to the table value after orthogonal transformation. Although measures such as rubbing are taken, conventionally, there are few compression transmission systems that directly extract the feature value of the function from the analytical processing related to the luminance function.

【0011】静止画像における2次元的な輝度情報、あ
るいは2次元的な輝度情報に時間軸をも含む3次元的な
輝度情報などの画像情報について、図26の(c)に例示
されている等輝度線(等高線){3次元的な輝度情報の場
合には等輝度面}を抽出し、抽出された前記の等輝度線
(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、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を伝
送(記録),画像復原に用いるようにし、輝度関数の再生
に影響が少ない画素の輝度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
報の伸張に際しては、伝送(記録)された前記した近傍
の複数の特徴点によって決定される補間面、または補間
立体により高品質な画像伸張が行なわれるようにする。
Image information such as two-dimensional luminance information in a still image, or three-dimensional luminance information including a time axis in the two-dimensional luminance information is exemplified in FIG. Luminance line (contour line) {isoluminance surface in the case of three-dimensional luminance information} is extracted, and the extracted isoluminance line is extracted.
(Contour line) {Positive positive and negative maximum points of curvature of {3D luminance information}
Linear approximation of {equi-luminance surface for three-dimensional luminance information} (3
The error from the plane approximation in the case of dimensional luminance information} is
A point that exceeds a predetermined threshold value is used as a characteristic point of the image described above, and the position and the luminance value of the characteristic point of the image described above are used for transmission (recording) and image restoration, which affects the reproduction of the luminance function. A large amount of compression of the image information can be realized by rejecting the luminance information of a small number of pixels, and when the image information is expanded, the interpolation surface determined by the plurality of transmitted (recorded) neighboring feature points described above. , Or interpolated solids are used to perform high-quality image expansion.

【0012】すなわち、既提案の多次元画像圧縮伸張方
式では、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a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。
That is, in the proposed multidimensional image compression / expansion method, first, the above-mentioned characteristic points extracted from an image when image information compression is performed on a still image, that is, isoluminance lines (contour lines of a luminance function). ) {Positive positive / negative maximum points of curvature of 3D luminance information}, or a straight line approximation of the above-mentioned isoluminance lines (contour lines) {equal luminance surface in the case of 3D luminance information} Regarding the feature points of the image in the case of extracting points where the error from (planar approximation in the case of three-dimensional luminance information) exceeds a predetermined threshold,
1. When the bend of the above-mentioned contour line (contour surface in the case of three-dimensional luminance information) before and after the pixel a under consideration exceeds a predetermined threshold angle,
The pixel a is determined to be a feature point. 2. With respect to a virtual straight line between a detected feature point pixel and a pixel traced in a certain direction along the contour line (contour plane in the case of three-dimensional luminance information) from the feature point pixel, It is determined that the pixel between the two pixels that has a distance exceeding a certain threshold distance is a feature point.

【0013】ここで前記した判定基準を採用して、任意
の静止画像における2次元画面内の輝度分布関数を例示
している図26を例にとり、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
述べると次のとおりである。図26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26
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26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。
The characteristics of the target image for image information compression as described above are taken by taking the example of FIG. 26, which exemplifies the luminance distribution function in the two-dimensional screen in an arbitrary still image, by adopting the above-mentioned criterion. A specific example of extracting points is as follows. 26A illustrates one of the contour lines of the luminance distribution function in the two-dimensional screen, the extraction of the contour line of the luminance distribution function in the two-dimensional screen is as follows. It is done by procedure. FIG. 26
With reference to (b), the method of searching for points showing equal brightness will be described. In (b) of FIG. 26, (1) to (4) are four pixels, and the brightness values of the respective 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. The S
Since the point is located between the pixel (1) and the pixel (4), the brightness value at the coordinate position is, for example, the brightness value corresponding to the brightness value of the pixel (1) and the brightness value of the pixel (4) described above. A proportional distribution value may be used.

【0014】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26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 described above.
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.

【0015】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26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,
M20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,M12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、既提
案の多次元画像圧縮伸張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 brightness distribution function in the two-dimensional screen
In FIG. 26A exemplifying two points, the path of the isoluminance lines (contour lines) formed by a series of isoluminance points sequentially traced from the S point which is the start point is suddenly changed. M6 is 1. of the criteria for determining the feature points described above. Is determined as a feature point (points M8, M14, M16, M18,
As for M20, 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 M12.
As described above, since the luminance distribution function in the two-dimensional screen is replaced by contour lines (contour lines), the image information is rejected, and the feature points of the contour lines are further aggregated. The image compression / expansion method enables transmission (recording) in a highly compressed state.

【0016】前記のように、既提案の多次元画像圧縮伸
張方式では、画像情報の圧縮の対象にされている画像に
おける2次元輝度関数が、少数の特徴点の位置情報と輝
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、次にその原理について図27を参照して説明する。
As described above, in the proposed multidimensional image compression / expansion method, the two-dimensional luminance function in the image which is the object of image information compression is replaced with the positional information and the luminance information of a few feature points. Accordingly, in order to obtain a reproduced image by decompressing (restoring) the image information transmitted (recorded) in a state in which the image information is highly compressed, the above-mentioned feature points correspond to the corresponding points ( It does not need to correspond to the original image and pixels)
The decompression method is adopted that determines the luminance value of and reduces the influence on the surrounding pixels in proportion to the distance from the feature point. 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. Then, the principle will be described with reference to FIG.

【0017】図27は、図26を参照して既述したよう
にして得られた図26の(a)中に示されている各特徴
点S,M6,M8,M10,M12,M14,M16,M18,M2
0,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
27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,M20,M22を順次に結ぶ点線によって示されてい
る。また、図27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。
FIG. 27 is a characteristic point S, M6, M8, M10, M12, M14, M16 shown in FIG. 26A obtained as described above with reference to FIG. , M18, M2
Contour lines (isoluminance lines) reproduced on the image memory on the reproducing side are included by using position information (addresses) of 0 and M22. In FIG. 27, the contour lines (contour lines of the M group) are the characteristic points S, M6, M8, M10, M12, M14, M16,
It is indicated by a dotted line that sequentially connects M18, M20, and M22. Further, in FIG. 27, the characteristic points Ni, Nj, Nk, Nl
The dotted line sequentially connecting the lines shows the contour line of the characteristic points of the N group different from the contour line of the characteristic points of the M group described above.

【0018】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。
When the area between the contour lines of the M group and the contour line of the N group is filled with the brightness values indicated by the N group, the brightness values in the area surrounded by the contour lines of the M group are Due to a clear luminance step that occurs between the two, a so-called pseudo contour phenomenon occurs, which makes it impossible to obtain a high-quality expanded image. 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 calculation of the above-mentioned expression (A).

【0019】ここで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r
i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)
Here, considering a specific pixel a in the decompressed screen,
The distance from the specific pixel a to the pixel of each feature point is r
i, the brightness value of the pixel of each feature point is zi, and α is a proportional constant, the brightness value zk of one feature point k among the feature points and the brightness value za of the pixel a. The relationship is expressed 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)

【0020】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27中における各3個ずつの特徴点
「Ni,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)式を行いた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, in FIG. 27, each three feature points “Ni, Nj, S”, “Nk, M6, S”, “Nj, Nk,
The luminance value of the pixel within each triangle formed by S "is
Each of them can be applied by plane interpolation by the approximation calculation that performs the above-mentioned formula (A).

【0021】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29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29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
Ni,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-described plane interpolation, it is necessary to extract three feature points in the neighborhood. Next, referring to FIG. 29, the three feature points in the neighborhood are extracted. The principle of extracting feature points will be described. In FIG. 29, the pixels Mi and Mj are M whose brightness value (contour value) is M.
It is a feature point on the contour line (isoluminance line) of the group, and the pixel Ni, Nj, Nk is a feature point on the contour line (isoluminance line) of the N group whose luminance value (contour value) is N. Further, the pixels Oi, 0j, 0k are characteristic points on a contour line (contourance line) of the O group whose luminance value (contour value) is O, and have the above-mentioned contour values when the image is expanded. The data of the characteristic point group is stored in the reproduction side image memory. In the figure,
Each of the contour lines described above is indicated by a separate dotted line.

【0022】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28のようにして行なうことができる。図28
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. FIG. 28
In the case where the pixels M and N of the characteristic points are present in the vicinity of the arbitrary pixel P in, the adjacent pixels are spirally inspected according to the path of the dotted arrow in the drawing from the arbitrary pixel P described above. , 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.

【0023】図29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28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Nj,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. 29 shows a state in which the feature point symbols to which each arbitrary pixel belongs are written in a plurality of arbitrary pixels other than the pixel of the characteristic point according to the procedure described above with reference to FIG. Has been done. The dotted line connecting the above-mentioned feature point symbols is the boundary of the influence region of the above-mentioned feature points. now,
For example, focusing on Δ1, which is the boundary of three regions,
The pixels Nj, Nk, and Ok are adjacent to each other. Therefore, the pixels Nj, Nk, and Ok are regarded as the three feature points in the vicinity,
The triangles Nj, Nk, Ok are determined as the brightness interpolation plane, and the brightness values of the pixels existing inside the triangles Nj, Nk, Ok are applied by the brightness values of the brightness interpolation plane. Similarly, Δ2 which is the boundary of another three regions
Focusing on, the pixel Nj, Oj, Ok is adjacent to this Δ2. Therefore, the pixels Nj, Oj, Ok are close to each other.
Triangles Nj, Oj, Ok are determined as the luminance interpolation plane, and the triangles Nj, Oj, Oj,
The brightness value of the pixel existing inside Ok is allocated by the brightness value of the brightness interpolation plane described above.

【0024】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 for 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 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, etc. may be used as the extension surface in the case of a two-dimensional object, and spheres, spheroids, and bases are symmetrical as the extension solid in the case of a three-dimensional object. Two cones connected as planes, two pyramids connected as a plane of symmetry with the bottom surface, and the like may be used.

【0025】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、既
提案の多次元画像圧縮伸張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 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 expressed as 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 already proposed multidimensional image compression / expansion method is redrawn according to the number of pixels (resolution scale) on the expansion side.

【0026】図25は既提案の多次元画像圧縮伸張方式
において使用されうる等高線トレーサ7の構成例を示す
図である。図25中の画像メモリ27には、アナログデ
ジタル変換器で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)のデジタル信号が記憶される。前記の画像メモリ2
7は、画像における特定輝度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
メモりである。前記した画像メモリ27からの出力が等
高線トレーサ7に供給される。前記の等高線トレーサ7
では画像情報における等高線(等高線)の抽出と、特徴
点の決定動作とを行なう。
FIG. 25 is a diagram showing a configuration example of the contour tracer 7 that can be used in the already proposed multidimensional image compression / expansion method. In the image memory 27 shown in FIG. 25, a predetermined number of pixels (for example, 512 pixels in the horizontal direction of the image, vertical direction of the image) of the video signal for each image by the analog-digital converter are provided in each of the horizontal and vertical directions of the image. A digital signal having a predetermined number of bits (for example, 8 bits) is stored for each pixel in a state of being decomposed into 480 pixels in the direction. Image memory 2
Reference numeral 7 denotes an image memory used for extracting contour lines of specific luminance in the image and performing an operation for determining a feature point. The output from the image memory 27 is supplied to the contour line tracer 7. The contour tracer 7
Then, the contour lines (contour lines) in the image information are extracted and the feature points are determined.

【0027】図25に示す等高線トレーサ7には、それ
ぞれ複数個(n個)のアドレス発生器28〜30、輝度
判定器31〜33、輝度値発生部34〜36、シフトレ
ジスタ37〜39、特徴点判定器40〜42と、1個の
整列回路43とが設けられている。前記したアドレス発
生器28〜30では、画像メモリ27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27に与える。
The contour line tracer 7 shown in FIG. 25 includes a plurality (n) of address generators 28 to 30, luminance determiners 31 to 33, luminance value generators 34 to 36, shift registers 37 to 39, respectively. Point determiners 40 to 42 and one alignment circuit 43 are provided. The above-mentioned address generators 28 to 30 generate address data for designating the address of the image memory 27, and apply the generated address data to the image memory 27.

【0028】アドレス発生器28(29,…30)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34(35,…36)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31(32,…3
3)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(28,…30)に与える。それに
より、アドレス発生器28は、例えば図26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29,…3
0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27に与える。画像
メモリ27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7の輝度判定器
31(32,…33)に供給する。
The brightness value data read from the storage area of the address designated by the address data generated by the address generator 28 (29, ... 30) and the brightness value generating section 34 (35, ... 36). The brightness determining device 31 (32, ... 3) to which the specified specific brightness value data is given.
In 3), the above two data are compared and the comparison result is given to the address generator (28, ... 30). As a result, the address generator 28 generates new address data (including the middle of the pixel address) corresponding to M1 in FIG. 26B, for example (other address generators 29, ... 3).
It goes without saying that even with 0, address data is generated, respectively, and this is given to the image memory 27. In the image memory 27, the brightness value data read from the storage area of the address designated by the address data given as described above is supplied to the brightness determining unit 31 (32, ... 33) of the contour line tracer 7. .

【0029】輝度判定器31(32,…33)では、画像
メモリ27から読出された輝度値のデータと、輝度値発
生部34(35,…36)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(28,…30)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34(35,…36)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26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 31 (32, ... 33), the brightness value data read from the image memory 27 and the specific brightness value data generated by the brightness value generating section 34 (35, ... 36) are stored. Is performed and the comparison result is given to the address generator (28, ... 30). 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 specific brightness value data generated by the brightness value generation unit 34 (35, ... 36). 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. 26, it is replaced with the neighboring pixel address values, and the above operation is sequentially performed. .

【0030】前記のようにアドレス発生器28(29,
…30)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37(38,…39)にも与えられており、前
記のシフトレジスタ37(38,…39)の並列出力が供
給されている特徴点判定器40(41,…42)では、前
記した前記のシフトレジスタ37(38,…39)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43に供給される。整列回路43では、前記のよ
うに複数の特徴点判定器40,41,…42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43からの出力は、
等高線トレーサ7の出力として送出される。なお前記の
画像メモリ27としては、等高線トレーサ7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。そし
て時間的には、前記の等高線トレーサ7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。
As described above, the address generator 28 (29,
The address data sequentially generated by the shift register 37 (38, ... 39) is also given to the shift register 37 (38, ... 39), and the parallel output of the shift register 37 (38, ... 39) is supplied. In the decision unit 40 (41, ... 42), one new address is input while the above-mentioned shift register 37 (38, ... 39) accumulates 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 serving as the characteristic point are supplied to the alignment circuit 43. In the alignment circuit 43, 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 40, 41, ... An alignment operation is performed for sorting and sending. The output from the alignment circuit 43 is
It is sent as the output of the contour tracer 7. As the image memory 27, a multiport structure is used because the signal processing in the contour line tracer 7 traces a plurality of contour lines in parallel. Then, in terms of time, when scanning of one screen (one field period for an image in which an interlaced scanning method is adopted as a scanning standard) by the contour tracer 7 is completed, the characteristic points of the one screen are The extraction operation will end.

【0031】ところで、前記した輝度情報の等輝度線、
あるいは輝度情報の等輝度面を得る際には、特定な輝度
値の画素を追跡することが必要とされるが、従来の一般
的な画像輪郭の追跡方法のように、境界画素の中心を追
跡するようにした場合には、元の画像と再生後の画像と
の輪郭に誤差が生じたり、処理量が多くなるために処理
時間が長くなったりしたり、また、境界画素の中心を追
跡するチェーンコード符号列を用いた場合には、一画素
幅の直線が突出しているときに、一つの境界画素の中心
を二度対応させることになるために、文字を拡大した際
にも、前記の直線が一画素幅のままになってしまうとい
う問題点があったので、本出願人会社では、先に、特開
平5ー35872号公報で開示されたような2値画像の
輪郭追跡方式を提案した。
By the way, the isoluminance lines of the above-mentioned luminance information,
Alternatively, it is necessary to trace pixels with a specific luminance value when obtaining an equal-luminance surface of luminance information, but like the conventional general image contour tracing method, the center of boundary pixels is traced. In such a case, an error occurs in the contour between the original image and the image after reproduction, the processing time becomes long due to the large amount of processing, and the center of the boundary pixel is tracked. When a chain code code string is used, the center of one boundary pixel is made to correspond twice when a straight line having a width of one pixel is projected. Since there is a problem that the straight line remains one pixel width, the applicant company has proposed a contour tracking method for a binary image as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-35872. did.

【0032】前記した特開平5ー35872号公報で開
示された2値画像の輪郭追跡方式では、画素の境界点の
周囲4画素の白/黒によって境界点の追跡方向を定義
し、追跡方向に関して右側に黒画素、左側に白画素があ
るようにして追跡方向を定め、前記の追跡方向が上向き
のときは「1」、左向きのときは「2」、下向きのとき
は「3」、右向きのときは「0」として、それぞれの場
合の追跡方向を4ビットの追跡方向フラグの各ビットに
割当てて、追跡方向があるビットを「1」、追跡方向の
ないビットを「0」とし、画像の全ての境界点に対し
て、前記の追跡方向フラグを付し、追跡方向フラグから
境界点を検索して起点として、前記の起点から追跡方向
に沿って追跡するとともに、追跡済みの境界点の追跡方
向フラグを変更して行き、全ての追跡方向フラグが「0
000」になるまで追跡を行なって画像の輪郭を求める
ようにしている。
In the contour tracking method for a binary image disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 5-35872, the tracking direction of the boundary point is defined by the black / white of four pixels around the boundary point of the pixel, and the tracking direction is defined. The tracking direction is determined so that there is a black pixel on the right side and a white pixel on the left side. When the tracking direction is upward, it is "1", when it is leftward, it is "2", when it is downward, it is "3", and it is In this case, the tracking direction in each case is assigned to each bit of the 4-bit tracking direction flag, the bit having the tracking direction is set to “1”, and the bit having no tracking direction is set to “0”. The tracking direction flag is attached to all boundary points, the boundary point is searched from the tracking direction flag, and the tracking is performed along the tracking direction from the starting point as a starting point. Change direction flag to line , All of the tracking direction flag is "0
The image is traced until it reaches "000" and the contour of the image is obtained.

【0033】前記した2値画像の輪郭追跡方式では、入
力された画像に、予め定義した追跡方向を当てはめて行
くだけで、境界画素(境界点)を追跡できるので、毎
回、追跡方向を検索する必要がなく、大容量のメモリが
不要で処理時間も短くなるが、追跡方向に関して右側に
黒画素、左側に白画素があるようにして追跡方向を定め
て、輪郭の追跡が画素の境界線に従って行なわれている
ために、再生像をみると追跡方向に関して左側に1画素
分の黒画素が生じる。前記の点は元の画像が例えば文字
の場合には何等問題にならないが、追跡の対象が一般的
な画像の場合には前記の点により画質の劣化が問題にな
ることがあり、例えば、前記の2値画像の輪郭追跡方式
を、既述した既提案の多次元画像圧縮伸張方式に適用す
るような場合には、それの解決策が必要とされる。
In the above-described binary image contour tracking method, boundary pixels (boundary points) can be tracked by simply applying a predefined tracking direction to an input image, so that the tracking direction is searched every time. There is no need, a large amount of memory is not required, and the processing time is short, but the tracking direction is set so that there are black pixels on the right side and white pixels on the left side with respect to the tracking direction, and contour tracking follows the pixel boundary line. Since this is performed, a black pixel for one pixel appears on the left side in the tracking direction when the reproduced image is viewed. Although the above point does not cause any problem when the original image is, for example, a character, when the tracking target is a general image, the above point may cause deterioration in image quality. In the case of applying the contour tracking method of the binary image of (1) to the already proposed multidimensional image compression / expansion method described above, a solution thereof is needed.

【0034】また、既述した既提案の多次元画像圧縮伸
張方式において、等輝度線(または等輝度面)を多角形
(または多角体)近似し、伸張に際して特徴点を結ぶ直
線によって多角形近似(または多角体近似))された等
輝度線(または等輝度面)における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)によっ
て、特徴点以外の画素の輝度情報を決定する場合に、前
記した多角形近似された等輝度線(または等輝度面)
は、情報量の圧縮のために本来の等輝度線(または等輝
度面)とは異なるために、等輝度線(または等輝度面)
間で輝度順序の逆転が起こる個所が発生して、再生され
た画像における輝度分布に異常な状態が生じて画質の劣
化が起こることもあり、それの解決策が求められた。
In the already proposed multi-dimensional image compression / expansion method described above, isoluminous lines (or isoluminous surfaces) are approximated to polygons (or polygons), and when decompressing, polygonal approximation is performed by a straight line connecting feature points. (Or polygon approximation)) When determining the luminance information of pixels other than the feature points by the interpolation plane (or interpolation solid) determined by a plurality of neighboring feature points on the equal-luminance line (or the isoluminance surface) , The polygon-approximated isoluminance line (or isoluminance surface)
Is different from the original isoluminance line (or isoluminance surface) due to the compression of the information amount.
There is a case where the luminance order is reversed between them, and an abnormal state occurs in the luminance distribution in the reproduced image, which causes deterioration of the image quality. Therefore, a solution has been sought.

【0035】[0035]

【課題を解決するための手段】本発明は、画像の輝度関
数における予め定められた特定輝度値毎に設定された等
輝度線について特定な条件に合う特徴点を求めて、前記
した画像の特徴点の位置と輝度値とを伝送,記録,画像
復原に用いるようにした多次元多値画像圧縮伸張方式に
おいて、圧縮に際して特定な輝度値の画素の輪郭を追跡
して得た特定輝度境界を構成する各画素の中心位置に、
特定等輝度線通過点座標を移動させるようにした多次元
多値画像圧縮伸張方式、及び前記した多次元多値画像圧
縮伸張方式において、伸張に際して、特定な輝度値毎の
等輝度線を得るための閾値毎に、前記の等輝度線を境界
とする明領域を明記号で塗りつぶすとともに、前記の等
輝度線を境界とする暗領域を暗記号で塗りつぶして明暗
2値記号によるマスクを作成する多次元多値画像圧縮伸
張方式、ならびに前記の多次元多値画像圧縮伸張方式に
おいて、伸張に際して、特定な輝度値毎の等輝度線を得
るための閾値毎に、前記の等輝度線を境界とする明領域
を明記号で塗りつぶすとともに、前記の等輝度線を境界
とする暗領域を暗記号で塗りつぶして明暗2値記号によ
るマスクを作成し、前記のマスクを閾値による輝度値の
大きさの順序に配列し、隣接するマスクの間の領域を、
前記した隣接する両マスクの閾値による輝度値の中間値
で塗りつぶした後に、各画素の輝度値が、前記の各画素
をそれぞれ中心画素とする周囲8画素の輝度値との関係
が、(1)周囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値と
等しいときには、中心画素の輝度値を未定とする、
(2)周囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値より高
くないときには、中心画素の輝度値を「隣接する両マス
クの閾値による輝度値の中間値−a」(ただし、aは正
の値)とする、(3)周囲の画素の輝度値が、中心画素
の輝度値より低くないときには、中心画素の輝度値を
「隣接する両マスクの閾値による輝度値の中間値+a」と
する、(4)周囲の画素の輝度値と中心画素の輝度値と
の関係が、前記の(1)〜(3)の関係以外の場合には、
隣接する両マスクの閾値による輝度値の中間値とする、
という前記の(1)〜(4)に示した条件の何れに該当
しているのかに応じて決定し、輝度値未定領域について
は領域中心線を抽出して、前記した領域中心線上の画素
の輝度値を隣接する両マスクの閾値による輝度値の中間
値とする多次元多値画像圧縮伸張方式、及び前記のよう
に輝度値未定領域について、領域中心線を抽出し、前記
した領域中心線上の画素の輝度値を隣接する両マスクの
閾値による輝度値の中間値とした後に残る輝度値未定画
素の輝度値については、前記した輝度値未定の画素の一
定方向の両延長線端にある既知輝度の画素の輝度値と距
離とを用いて1次補間法によって輝度値を決定したり、
あるいは前記した輝度値未定画素の輝度値を、輝度値未
定の画素の各異なる方向における各一定方向の直線の両
延長線端にある既知輝度の画素の輝度値と距離とを用い
て1次補間法によって得た輝度値の平均値によって決定
したり、もしくは前記の残る輝度値未定画素の輝度値
を、輝度値未定の画素の近傍の輝度値が既知の3画素を
用いて行なった面補間値によって決定するようにした多
次元多値画像圧縮伸張方式を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, the characteristic points of the image described above are obtained by finding characteristic points that meet specific conditions for isoluminance lines set for each predetermined specific luminance value in the luminance function of the image. In a multi-dimensional multi-valued image compression / expansion method that is used for transmitting, recording, and image restoration of the position of a point and a brightness value, a specific brightness boundary obtained by tracing the contour of a pixel having a specific brightness value during compression is constructed. At the center of each pixel
In the multidimensional multivalued image compression / expansion method in which the coordinates of the specific isoluminance line passing point are moved, and in the above-described multidimensional multivalued image compression / expansion method, in order to obtain an equiluminance line for each specific brightness value For each threshold value, a bright area having the equiluminance line as a boundary is filled with a bright symbol, and a dark area having the equiluminance line as a boundary is filled with a dark symbol to create a mask with a light-dark binary symbol. In the three-dimensional multi-valued image compression / expansion method and the above-mentioned multi-dimensional multi-valued image compression / expansion method, the above-described isoluminance lines are used as boundaries for each threshold value for obtaining the isoluminance lines for each specific luminance value during decompression. A bright area is filled with a bright symbol, and a dark area bounded by the isoluminance line is filled with a dark symbol to create a mask with a light-dark binary symbol, and the mask is arranged in the order of magnitude of luminance values according to a threshold value. Distribution And, the region between the adjacent mask,
After filling with the intermediate value of the brightness values by the threshold values of the two adjacent masks, the brightness value of each pixel has a relationship with the brightness values of the surrounding 8 pixels having each pixel as a central pixel as follows: (1) When the brightness value of the surrounding pixels is equal to the brightness value of the center pixel, the brightness value of the center pixel is undetermined,
(2) When the brightness value of the surrounding pixels is not higher than the brightness value of the central pixel, the brightness value of the central pixel is defined as "the intermediate value of the brightness values by the thresholds of both adjacent masks-a" (where a is a positive value). (3) When the luminance value of the surrounding pixels is not lower than the luminance value of the central pixel, the luminance value of the central pixel is set to “the intermediate value of the luminance values by the thresholds of the adjacent masks + a”. (4) If the relationship between the brightness values of the surrounding pixels and the brightness value of the central pixel is other than the above relationships (1) to (3),
It is the intermediate value of the brightness values by the thresholds of both adjacent masks,
It is determined according to which of the above conditions (1) to (4) is satisfied, the region center line is extracted for the brightness value undetermined region, and the pixel on the region center line is extracted. A multi-dimensional multi-value image compression / expansion method in which the brightness value is an intermediate value of the brightness values by the thresholds of both adjacent masks, and for the brightness value undetermined area as described above, the area center line is extracted and on the area center line described above. Regarding the brightness value of a pixel whose brightness value has not been determined after the brightness value of the pixel is set to the intermediate value of the brightness values by the threshold values of the adjacent masks, the known brightness at both extension line ends in the fixed direction of the pixel whose brightness value has not been determined. The brightness value is determined by the linear interpolation method using the brightness value and the distance of the pixel of
Alternatively, the above-described brightness value of the brightness value undetermined pixel is linearly interpolated by using the brightness value and the distance of the pixel of known brightness at both ends of the extended line of the straight line in each constant direction in each different direction of the pixel whose brightness value is undetermined. The surface interpolation value determined by the average value of the brightness values obtained by the method, or the brightness value of the remaining brightness value undetermined pixel is determined by using three pixels whose brightness values near the brightness value undetermined pixel are known. A multi-dimensional multi-valued image compression / expansion method is provided.

【0036】[0036]

【作用】今、圧縮の対象にされた原画像の輝度関数にお
ける特定な輝度値を示す等輝度面が図20によって表わ
されるものであった場合を例にとって、多値静止画像の
圧縮伸張を行なう場合を例にとって説明する。図20に
おいて、点線で囲まれている画素は、等輝度面の輝度値
よりも輝度値が高い白画素であり、また、実線で囲まれ
ていて斜線が引いてある画素は、等輝度面の輝度値より
も輝度値の低い黒画素であるとされている。前記した図
20中に示されている画素群について、既述した特開平
5ー35872号公報に開示された2値画像の輪郭追跡
方式を適用して、白画素と黒画素との境界線を追跡する
と、図21に示されているような画像の輪郭が求められ
る。
Now, the multi-valued still image is compressed / expanded by taking as an example the case where the isoluminance plane showing a specific luminance value in the luminance function of the original image to be compressed is represented by FIG. A case will be described as an example. In FIG. 20, pixels surrounded by a dotted line are white pixels having a brightness value higher than that of the isoluminance surface, and pixels surrounded by a solid line and shaded are those of the isoluminance surface. It is said that the pixel is a black pixel having a lower brightness value than the brightness value. For the pixel group shown in FIG. 20 described above, a boundary line between white pixels and black pixels is applied by applying the binary image contour tracking method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-35872. Upon tracking, the contour of the image as shown in Figure 21 is determined.

【0037】すなわち、前記の境界線の追跡は、まず、
ラスターの走査順に従って画面の左上隅から走査を開始
して走査を行なって行くと、図20中に最初の境界と指
示してある最初の境界が発見される。前記の点を始点と
して追跡を開始するときに、追跡方向の左側に高輝度面
がくるようにした場合に、追跡開始方向が水平走査方向
に一致する場合(CW…時計まわり)と、追跡開始方向
が垂直走査方向に一致する場合(CCW…反時計まわ
り)との何れかとなる。図21中には追跡等輝度線毎
に、追跡方向種別フラグ(CW,CCW)が付されてい
る。前記の図21に例示されているように、画像の輝度
関数における予め定められた特定輝度値毎に画素の輪郭
を追跡して得た後に、図22に例示するように、前記し
た特定輝度境界を構成する各画素の中心位置に、特定等
輝度線通過点座標を移動させる。
That is, the tracking of the above-mentioned boundary line is as follows.
When scanning is started from the upper left corner of the screen according to the raster scanning order and scanning is performed, the first boundary designated as the first boundary in FIG. 20 is found. When the tracking is started from the above point and the high-intensity surface is located on the left side of the tracking direction, the tracking start direction coincides with the horizontal scanning direction (CW ... clockwise), and the tracking start Either of the case where the direction coincides with the vertical scanning direction (CCW ... counterclockwise). In FIG. 21, a tracking direction type flag (CW, CCW) is attached to each tracking isoluminance line. As illustrated in FIG. 21 above, after the contour of the pixel is traced and obtained for each predetermined specific brightness value in the brightness function of the image, as illustrated in FIG. The specific isoluminance line passing point coordinates are moved to the center position of each pixel constituting the.

【0038】すなわち、追跡開始方向が垂直走査方向に
一致する場合(CCW…反時計まわり)の等輝度線は、
追跡方向の左側に画素中心位置までシフトさせ、また追
跡開始方向が水平走査方向に一致する場合(CW…時計
まわり)の等輝度線は、追跡方向の右側に画素中心位置
までシフトさせる。既述のように、画素の輪郭を追跡し
て得た特定輝度境界に基づいて再生像を得た場合には、
追跡方向に関して特定な側に1画素分の黒画素を生じさ
せて画質の劣化を起こさせるが、前記のように特定輝度
値毎に画素の輪郭を追跡して得た特定輝度境界を構成す
る各画素の中心位置に、特定等輝度線通過点座標を移動
させることにより良好に改善できることになる。
That is, the isoluminance lines when the tracking start direction coincides with the vertical scanning direction (CCW ... counterclockwise) are:
When the tracking start direction coincides with the horizontal scanning direction (CW ... clockwise), the isoluminance line is shifted to the pixel center position to the right in the tracking direction. As described above, when the reproduced image is obtained based on the specific luminance boundary obtained by tracing the contour of the pixel,
A black pixel for one pixel is generated on a specific side in the tracking direction to cause deterioration of image quality. As described above, each specific brightness boundary is obtained by tracking the contour of the pixel for each specific brightness value. This can be improved satisfactorily by moving the coordinates of the specific isoluminance line passing point to the center position of the pixel.

【0039】次に始点を固定して、その始点から等輝度
線上の画素を逐次、仮想直線で連結して行き、その仮想
直線と、その間に存在する実画素との距離が、予め定め
られた誤差許容範囲Eを超えた実画素を特徴点画素とし
て登録する。前記のように特徴点画素が見付かった場合
には、その特徴点画素を新たな始点として、その新たな
始点から等輝度線上の画素を逐次、仮想直線で連結して
行き、その仮想直線と、その間に存在する実画素との距
離が、予め定められた誤差許容範囲Eを超えた実画素を
特徴点画素として登録する。以下、次々の特徴点画素を
次々の始点として、順次の特徴点を見付けて登録して行
く。前記のようにして順次に求められた特徴点を連結し
て得られる新等輝度線は、図23中に例示されるような
ものになる。
Next, the starting point is fixed, and the pixels on the isoluminance line are sequentially connected from the starting point by a virtual straight line, and the distance between the virtual straight line and the actual pixels existing between them is determined in advance. An actual pixel that exceeds the error allowable range E is registered as a feature point pixel. When the feature point pixel is found as described above, the feature point pixel is set as a new start point, the pixels on the isoluminance line are sequentially connected from the new start point by a virtual straight line, and the virtual straight line, An actual pixel whose distance to the actual pixel existing between them exceeds the predetermined error allowable range E is registered as a feature point pixel. In the following, successive feature points are found and registered with each successive feature point pixel as the next starting point. The neo-isoluminance line obtained by connecting the feature points sequentially obtained as described above is as shown in FIG.

【0040】前記のような作業を、それぞれ異なる輝度
値を有する等輝度面毎に実施することにより、原画像の
輝度関数は、等輝度線の特徴点群のデータに縮退される
ので画像情報の圧縮が行なわれることになる。そして前
記した画像の特徴点の位置と輝度値とは、原画像情報が
高能率圧縮された情報として伝送,記録,画像復原等に
用いられるのであり、前記した画像の特徴点の位置と輝
度値とに基づいて、伸張側では等輝度線を容易に描画さ
れて復原できる。ここで重要な点は、伸張側で復原され
る等輝度線は、端点(特徴点)指定ベクトルによって描
画されるために、伸張側に設けられている画像メモリの
画素密度が、圧縮側に設けられている画像メモリの画素
密度は異なっていても、伸張側で復原される等輝度線の
形状は、前記のような物理的な条件には殆ど左右されな
いことである。
By carrying out the above-mentioned work for each of the equal-luminance surfaces having different luminance values, the luminance function of the original image is degenerated into the data of the characteristic point group of the equal-luminance line, so that the image information Compression will be performed. The positions and brightness values of the characteristic points of the image described above are used for transmission, recording, image restoration, etc. as the original image information that is highly efficient compressed, and the positions and brightness values of the characteristic points of the image described above. Based on and, on the decompression side, isoluminance lines can be easily drawn and restored. The important point here is that the isoluminance lines restored on the decompression side are drawn by the end point (feature point) designating vector, so the pixel density of the image memory on the decompression side is set on the compression side. Even if the pixel densities of the image memories are different, the shape of the isoluminance lines restored on the decompression side is hardly influenced by the above-mentioned physical conditions.

【0041】前記のように、特定等輝度線毎に得た特定
な条件に合う画像の特徴点の位置と輝度値との情報に高
能率圧縮された情報を、伸張して再生像を得るのに際し
て、特定な輝度値毎の等輝度線を得るための閾値毎に、
前記の等輝度線を境界とする明領域を明記号で塗りつぶ
すとともに、前記の等輝度線を境界とする暗領域を暗記
号で塗りつぶして明暗2値記号によるマスクを作成す
る。図24は、伸張側においてある特定な輝度値におけ
る等輝度線が通過した画素と、追跡方向の右側(低輝度
側)の領域を塗りつぶして作成したマスクである。
As described above, the information which is highly efficiently compressed into the information of the position of the characteristic point of the image and the luminance value which meets the specific condition obtained for each specific isoluminance line is expanded to obtain the reproduced image. At that time, for each threshold value for obtaining an isoluminance line for each specific luminance value,
A bright region having the equiluminance line as a boundary is filled with a bright symbol, and a dark region having the equiluminance line as a boundary is filled with a dark symbol to create a mask of light and dark binary symbols. FIG. 24 is a mask created by filling the pixels on the decompression side where the isoluminance line at a certain luminance value has passed and the area on the right side (low luminance side) in the tracking direction.

【0042】前記のように等輝度線を境界として明暗2
値記号によるマスクを作成することによって、等輝度線
(または等輝度面)を多角形(または多角体)近似し、
伸張に際して特徴点を結ぶ直線によって多角形近似(ま
たは多角体近似))された等輝度線(または等輝度面)
における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)によって、特徴点以外の画素の輝度
情報を決定する場合にも、等輝度線(または等輝度面)
間で輝度順序の逆転を生じることがなく、したがって、
画像における輝度分布に異常な状態を生じさせて画質の
劣化を起こすこともない。
As described above, light and darkness 2 is defined with isoluminance lines as boundaries.
By creating a mask with a value symbol, an isoluminance line (or isoluminance surface) is approximated to a polygon (or polygon),
An isoluminance line (or isoluminance surface) that has been polygon-approximated (or polyhedron-approximated) by a straight line connecting feature points during expansion
In the case where the luminance information of pixels other than the feature points is determined by the interpolation plane (or interpolation solid) determined by a plurality of feature points in the vicinity of
There is no inversion of the luminance order between
It does not cause an abnormal state in the luminance distribution in the image to deteriorate the image quality.

【0043】図12は8ビットのデジタル輝度信号によ
って、画像の輝度の階調が256(000〜255)と
されていた場合に、図12の(b)中に示されているよ
うに、特定な輝度値を閾値とする1番目〜8番目の閾値
によって、前記した256階調の輝度を、9種類の輝度
階調にする9種類のマスクを構成させる場合の例を示し
ている。また、図6は輝度階調が256であった原画像
について、前記した図12の(b)中に示されているマ
スク番号と対応するマスク番号のマスクを作成した場合
の例を示している。図6において、マスク1と表示され
ている画面は、全体が白となっているが、図12の
(b)中に示されているように、マスク1は閾値が25
6階調中の30と対応する輝度値に設定されていて、前
記の閾値よりも画像の輝度値が高い部分は白く塗りつぶ
され、また前記の閾値よりも画像の輝度値が低い部分は
黒く塗りつぶされた状態のマスクが作成されるから、図
6中のマスク1と表示されている画面の全体が白で示さ
れているということは、圧縮の対象にしている画像中に
は256階調中の30と対応する輝度値よりも低い部分
が存在しないことを意味している。
In FIG. 12, when the gradation of the luminance of the image is 256 (000 to 255) by the 8-bit digital luminance signal, as shown in FIG. 9 shows an example in which nine kinds of masks that make the above-described 256 gradations of brightness into nine kinds of brightness gradations are configured by the first to eighth thresholds having different brightness values as thresholds. Further, FIG. 6 shows an example of a case where a mask having a mask number corresponding to the mask number shown in FIG. 12B is created for the original image whose luminance gradation is 256. . In FIG. 6, the screen displayed as mask 1 is entirely white, but as shown in (b) of FIG. 12, the mask 1 has a threshold value of 25.
A luminance value corresponding to 30 in 6 gradations is set, and a portion where the luminance value of the image is higher than the threshold value is painted white, and a portion where the luminance value of the image is lower than the threshold value is painted black. Since the mask in the opened state is created, the whole screen displayed as mask 1 in FIG. 6 is shown in white, which means that there are 256 gradations in the image to be compressed. It means that there is no portion lower than the luminance value corresponding to 30 of No.

【0044】また、図6においてマスク8と表示されて
いる画面は、全体が黒となっているが、図12の(b)
中に示されているように、マスク8は閾値が256階調
中の240と対応する輝度値に設定されていて、前記の
閾値よりも画像の輝度値が高い部分は白く塗りつぶさ
れ、また前記の閾値よりも画像の輝度値が低い部分は黒
く塗りつぶされた状態のマスクが作成されるから、図6
中のマスク8と表示されている画面の全体が黒で示され
ているということは、圧縮の対象にしている画像中には
256階調中の240と対応する輝度値よりも高い部分
が存在しないことを意味している。さらに、図6におい
てマスク2〜7と表示されている画面は、図面中の一部
が黒となっているが、このことはマスク2〜7を作成す
るのに使用されている各閾値よりも高い輝度値と低い輝
度値とが、圧縮の対象にされている画像中に混在してい
ることを意味している。
The screen displayed as the mask 8 in FIG. 6 is entirely black, but FIG.
As shown therein, the mask 8 has a threshold value set to a luminance value corresponding to 240 in 256 gradations, and a portion where the luminance value of the image is higher than the threshold value is painted white, and Since a mask in which the portion of the image whose luminance value is lower than the threshold value is filled with black is created, FIG.
The entire screen displayed as the inner mask 8 is shown in black, which means that the image to be compressed has a portion higher than the luminance value corresponding to 240 in 256 gradations. It means not to. In addition, the screen labeled Masks 2-7 in FIG. 6 is partially black in the drawing, which is less than the thresholds used to create Masks 2-7. It means that the high luminance value and the low luminance value are mixed in the image to be compressed.

【0045】そして図12の(b)及び図6中に示され
ている各マスク番号で表示されている複数のマスクを重
ね合わせると、輝度が9階調の画像が再現されることに
なるが、今、図12の(b)及び図6中に示されている
各マスク番号で表示されているそれぞれのマスクにおい
て、白く塗りつぶされた部分の輝度値を、それぞれのマ
スク番号の数値で表わすということにして、図6中でマ
スク番号1〜マスク番号8で示されている複数のマスク
を重ね合わせた状態で得られる画像の輝度分布を、数値
の分布によって示したのが図7である。
Then, when a plurality of masks displayed with respective mask numbers shown in FIG. 12B and FIG. 6 are overlapped, an image having a brightness of 9 gradations is reproduced. Now, in each mask displayed with each mask number shown in (b) of FIG. 12 and FIG. 6, the luminance value of the white-painted portion is represented by the numerical value of each mask number. By the way, FIG. 7 shows the luminance distribution of an image obtained in a state in which a plurality of masks indicated by mask numbers 1 to 8 in FIG. 6 are superposed by the distribution of numerical values.

【0046】図12の(b)においては、8ビットのデ
ジタル輝度信号で示される256階調の輝度が、マスク
番号0〜マスク番号8で定められたそれぞれの閾値に対
応する輝度値に圧縮された状態になっている。一般的に
は、マスク群がn個のマスクであったとして、 マスク番号0 → 輝度値0 〜第1の等輝度値 の画素 マスク番号1 → 第1の等輝度値〜第2の等輝度値 の画素 マスク番号2 → 第2の等輝度値〜第3の等輝度値 の画素 マスク番号3 → 第3の等輝度値〜第4の等輝度値 の画素 : : : : : マスク番号i → 第iの等輝度値〜第i+1の等輝度値 の画素 : : : : : マスク番号n → 第nの等輝度値〜第255 の画素 のように示されることになる。すなわち、前記のように
n個のマスクが作成されるようにすれば、輝度0から輝
度255までに分布する各画素の輝度値は、n+1個の
カテゴリーに分類されることになる。前記した第12の
(b)の例はn=8の場合の例である。
In FIG. 12B, the brightness of 256 gradations represented by the 8-bit digital brightness signal is compressed into brightness values corresponding to the respective threshold values defined by the mask number 0 to the mask number 8. Is in a closed state. In general, assuming that the mask group is n masks, mask number 0 → pixel of luminance value 0 to first equal luminance value mask number 1 → first equal luminance value to second equal luminance value Pixel of mask number 2 → Pixel of second equal luminance value to third equal luminance value Mask number of 3 → Pixel of third equal luminance value to fourth equal luminance value :::::: Mask number i → third Pixels of i equal luminance value to i + 1th equal luminance value ::::::: mask number n → nth equal luminance value to 255th pixel. That is, if n masks are created as described above, the brightness value of each pixel distributed from brightness 0 to brightness 255 is classified into n + 1 categories. The above-mentioned twelfth example (b) is an example when n = 8.

【0047】そして、前記した各カテゴリーに含まれる
画素の輝度を、その輝度範囲の中間代表値で示すと、前
記した第12の(b)及び図6の例では9レベルの等輝
度線が再現されることになる。次に、前記の複数の等輝
度線の内で、隣接する2つの等輝度線上から近傍の3画
素を選び、前記の3画素が形作る補間面で、前記した2
つの等輝度線間の輝度を補間すると、1次元的な表示に
よって例えば図11の(a)で示されるような状態のも
のが得られる。さて、原画像が256階調であったの
に、例えば前記の例では輝度レベルが9個というように
縮退した輝度階調にされた状態での補間により画像伸張
が行なわれるようにしたのでは、再現される画像の品質
が充分ではない。
When the brightness of the pixels included in each of the above-mentioned categories is represented by the intermediate representative value of the brightness range, 9-level equal brightness lines are reproduced in the above-mentioned 12th (b) and the example of FIG. Will be done. Next, among the plurality of equal-intensity lines, three neighboring pixels are selected from two adjacent equal-intensity lines, and the above-mentioned 2
By interpolating the brightness between two equal brightness lines, a one-dimensional display can be obtained, for example, as shown in FIG. 11 (a). Now, even if the original image has 256 gradations, it is assumed that the image expansion is performed by interpolation in a state where the luminance gradations are degenerated such as 9 luminance levels in the above example. , The quality of the reproduced image is not sufficient.

【0048】そこで、再現される画像の品質の向上のた
めに、輝度値の補間再現に当って、補間端点の輝度値
を、前記のような単純なカテゴリーの中間値とすること
なく、前記のマスクを閾値による輝度値の大きさの順序
に配列し、隣接するマスクの間の領域を、前記した隣接
する両マスクの閾値による輝度値の中間値で塗りつぶし
た後に、各画素の輝度値が、前記の各画素をそれぞれ中
心画素とする周囲8画素の輝度値との関係が、(1)周
囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値と等しいときに
は、中心画素の輝度値を未定とする、(2)周囲の画素
の輝度値が、中心画素の輝度値より高くないときには、
中心画素の輝度値を「隣接する両マスクの閾値による輝
度値の中間値−a」(ただし、aは正の値)とする。
(3)周囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値より低
くないときには、中心画素の輝度値を「隣接する両マス
クの閾値による輝度値の中間値+a」とする、(4)周
囲の画素の輝度値と中心画素の輝度値との関係が、前記
の(1)〜(3)の関係以外の場合には、隣接する両マス
クの閾値による輝度値の中間値とする、という前記の
(1)〜(4)に示した条件の何れに該当しているのか
に応じて決定するようにして、再現される画像の品質を
向上できるようにする。
Therefore, in order to improve the quality of the image to be reproduced, in the interpolation reproduction of the brightness value, the brightness value of the interpolation end point is not set to the intermediate value of the simple category as described above. The masks are arranged in the order of the brightness value according to the threshold value, and the area between the adjacent masks is filled with the intermediate value of the brightness values according to the threshold values of the adjacent masks, and then the brightness value of each pixel is The relationship with the brightness values of the surrounding eight pixels, each of which is the center pixel, is (1) When the brightness value of the surrounding pixels is equal to the brightness value of the center pixel, the brightness value of the center pixel is undetermined. , (2) When the brightness value of the surrounding pixels is not higher than the brightness value of the central pixel,
The brightness value of the central pixel is defined as "the intermediate value of brightness values by the thresholds of both adjacent masks-a" (where a is a positive value).
(3) When the brightness value of the surrounding pixels is not lower than the brightness value of the central pixel, the brightness value of the central pixel is set to “the intermediate value of the brightness values by the thresholds of both adjacent masks + a”. When the relationship between the brightness value of the pixel and the brightness value of the central pixel is other than the above relationships (1) to (3), the brightness value is set to an intermediate value between the brightness values according to the threshold values of the adjacent masks. The quality of the reproduced image can be improved by making a determination according to which of the conditions (1) to (4) is satisfied.

【0049】中心画素と、その周囲8画素の輝度値との
関係が、前記した(1)〜(4)の場合の具体例は、図
7中に示してある4個の点線枠で包囲してある各9個ず
つの画素群によって示されており、前記した図7中に示
してある4個の点線枠は、判かり易いように取り出して
図8として示してある。ところで、中心画素と、その周
囲8画素の輝度値との関係が、前記した(1)の場合、
すなわち周囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値と等
しいときには、中心画素の輝度値を未定とする、場合の
例は、図8における最左端に図示してある点線枠中の9
個の画素によって示してあり、前記の9個の画素の輝度
値は同一の数値4である。この場合における中心画素の
輝度値は「不定」とされ、図9以降の図中では図示の簡
略化のために、「不定」ということを「・」の記号を用
いて示すことにしている。
A specific example of the case where the relationship between the central pixel and the luminance values of the eight surrounding pixels is (1) to (4) described above is surrounded by four dotted line frames shown in FIG. Each of the four dotted line frames shown in FIG. 7 is shown in FIG. 8 for easy understanding. By the way, if the relationship between the central pixel and the luminance values of the eight surrounding pixels is (1),
That is, when the brightness value of the surrounding pixels is equal to the brightness value of the center pixel, the brightness value of the center pixel is undetermined. An example of the case is 9 in the dotted line frame shown at the leftmost end in FIG.
The brightness value of the nine pixels is the same numerical value 4. In this case, the brightness value of the central pixel is “undefined”, and in the drawings after FIG. 9, for simplicity of illustration, “undefined” is indicated by the symbol “•”.

【0050】また中心画素と、その周囲8画素の輝度値
との関係が、前記した(2)の場合、すなわち、周囲の
画素の輝度値が、中心画素の輝度値より高くないときに
は、中心画素の輝度値を「隣接する両マスクの閾値によ
る輝度値の中間値−a」(ただし、aは正の値)とす
る、場合の例は、図8における左から2番目に図示して
ある点線枠中の9個の画素によって示されているが、こ
のような場合における中心画素の輝度値は「低」とさ
れ、図9以降の図中では図示の簡略化のために、中心画
素の輝度が「低」の状態を「−」の記号を用いて示すこ
とにしている。
When the relationship between the central pixel and the luminance values of the eight pixels surrounding the central pixel is (2) described above, that is, when the luminance values of the peripheral pixels are not higher than the luminance value of the central pixel, the central pixel is 8 is set to be the “intermediate value −a of the brightness values by the threshold values of both adjacent masks” (where a is a positive value), the example of the case is the dotted line shown second from the left in FIG. Although it is shown by nine pixels in the frame, the brightness value of the center pixel in such a case is “low”, and the brightness of the center pixel is shown in the drawings after FIG. 9 for simplification of the drawing. Will indicate the "low" state using the "-" symbol.

【0051】さらに、中心画素と、その周囲8画素の輝
度値との関係が、前記した(3)の場合、すなわち、周
囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値より低くないと
きには、中心画素の輝度値を「隣接する両マスクの閾値
による輝度値の中間値+a」とする、場合の例は、図8
における左から3番目に図示してある点線枠中の9個の
画素によって示されているが、このような場合における
中心画素の輝度値は「高」とされ、図9以降の図中では
図示の簡略化のために、中心画素の輝度が「高」の状態
を「+」の記号を用いて示すことにしている。
Further, when the relationship between the central pixel and the luminance values of the eight surrounding pixels is (3) described above, that is, when the luminance values of the surrounding pixels are not lower than the luminance value of the central pixel, An example of the case where the brightness value of a pixel is “the intermediate value of brightness values by the thresholds of both adjacent masks + a” is shown in FIG.
In FIG. 9, the luminance value of the central pixel is “high”, which is shown by nine pixels in the dotted line frame third from the left in FIG. For the sake of simplicity, the state in which the brightness of the central pixel is “high” is shown by using a “+” symbol.

【0052】さらにまた、中心画素と、その周囲8画素
の輝度値との関係が、前記した(4)の場合、すなわ
ち、周囲の画素の輝度値と中心画素の輝度値との関係
が、前記の(1)〜(3)の関係以外の場合には、隣接す
る両マスクの閾値による輝度値の中間値とする、場合の
例は、図8における右端に図示してある点線枠中の9個
の画素によって示されているが、このような場合におけ
る中心画素の輝度値は「中間」とされ、図9以降の図中
では図示の簡略化のために、中心画素の輝度が「中間」
の状態を「=」の記号を用いて示すことにしている。図
9は前記した「・」「−」「+」「=」の記号を用い
て、図7に示されている各画素の輝度値の関係を図示し
たものであり、また、図10の(a)〜(l)は中心画
素と、その周囲8画素の輝度値との関係と、前記した記
号の使用の仕方が明瞭に理解できるように、輝度値を高
さ方向にとって立体的に示した説明図である。
Furthermore, the relationship between the center pixel and the brightness values of the eight pixels around it is the above-mentioned case (4), that is, the relationship between the brightness values of the surrounding pixels and the brightness value of the center pixel is the above. In cases other than the relationships (1) to (3), the intermediate value of the brightness values by the threshold values of the adjacent masks is used. An example of the case is 9 in the dotted line frame shown at the right end in FIG. Although the brightness value of the central pixel in such a case is shown as “intermediate” in this case, the brightness of the central pixel is “intermediate” for simplification of the drawing.
The state of is indicated by using the symbol "=". FIG. 9 illustrates the relationship between the luminance values of the pixels shown in FIG. 7 using the symbols “•”, “−”, “+”, and “=” described above, and FIG. In a) to (l), the luminance values are three-dimensionally shown in the height direction so that the relationship between the central pixel and the luminance values of the eight surrounding pixels and the way of using the symbols described above can be clearly understood. FIG.

【0053】次に、輝度値不定領域については領域中心
線(スケルトン)、すなわち、領域端部から等距離の点
群を抽出して、前記した領域中心線上の画素の輝度値を
隣接する両マスクの閾値による輝度値の中間値とする。
図13乃至図16は、前記の過程を説明している図であ
る。図13は図9中で記号「・」を用いて示されている
不定領域だけの修正前の輝度値であり、また図14は前
記の輝度値を捨象して、不定領域だけをアスタリスク
「*」で示したものであり、図15は不定領域の中央線
上の画素に中間マーク=と中間輝度値とを付けた状態の
図であり、図16は既述した約束に従って付された全マ
ークを使用して各画素の輝度値を示している図である。
Next, for the brightness value indeterminate region, a region center line (skeleton), that is, a group of points equidistant from the end of the region is extracted, and the brightness values of the pixels on the region center line are adjacent to each other in both masks. It is an intermediate value of the brightness values according to the threshold value of.
13 to 16 are views for explaining the above process. FIG. 13 shows the luminance value before correction of only the indefinite area indicated by the symbol “•” in FIG. 9, and FIG. 14 omits the above-mentioned luminance value, and only the indefinite area has an asterisk “*”. 15 is a diagram showing a state in which pixels on the center line of the indefinite region are given an intermediate mark = and an intermediate luminance value, and FIG. 16 shows all the marks given according to the above-mentioned promise. It is a figure which is using and has shown the brightness value of each pixel.

【0054】ところで、画素の輝度値が「中間レベ
ル」、「中間輝度−」、「中間輝度+」の各場合におけ
る輝度値の関係は、図12の(a)に示されている。図
12の(a)において、既述した隣接するマスクの閾値
の差、すなわち、i番目の閾値と、i+1番目の閾値と
の差はdであるとして示されている。そして、図12の
(a)中に示されている中間レベルは、前記した隣接す
るマスクの閾値によって定められている輝度値の中間の
輝度値とされており、また、図12の(a)中に示され
ている低レベル「中間輝度−」の輝度レベルは、前記し
た中間レベルからd/3だけ低い輝度レベルとされてお
り、さらに、図12の(a)中に示されている高レベル
「中間輝度+」の輝度レベルは、前記した中間レベルか
らd/3だけ高い輝度レベルとされている。そして図1
2の(b)の右方には、各マスク番号毎に、それぞれ、
中間レベル、低レベル、高レベルの値や、表示記号等を
示してある。
By the way, the relationship of the brightness values in the case where the brightness value of the pixel is "intermediate level", "intermediate brightness-", and "intermediate brightness +" is shown in FIG. In FIG. 12A, the difference between the threshold values of the adjacent masks described above, that is, the difference between the i-th threshold value and the i + 1-th threshold value is shown as d. The intermediate level shown in FIG. 12A is an intermediate brightness value between the brightness values determined by the threshold values of the adjacent masks, and FIG. The brightness level of the low level "intermediate brightness-" shown in the inside is set to be a brightness level lower than the above-mentioned intermediate level by d / 3, and further, the high level shown in (a) of FIG. The brightness level of the level “intermediate brightness +” is a brightness level higher by d / 3 than the above-mentioned intermediate level. And Figure 1
To the right of 2 (b), for each mask number,
Intermediate level, low level, high level values, display symbols, etc. are shown.

【0055】図17は、図12の(b)に示されている
各マスク番号毎の中間レベル、低レベル、高レベルの値
を用いて示した各画素の輝度値である。この図17には
未だ画素の輝度値が「不定」とされていて、不定マーク
「・」によって示されている画素が存在している。前記
のように、領域中心線上の画素の輝度値を隣接する両マ
スクの閾値による輝度値の中間値とした後に、残された
輝度値不定画素の輝度値については、図19に示されて
いるように、前記した輝度値不定の画素pxの一定方向
の両延長線端にある既知輝度の画素(p1,p2、あるい
はp3,p4)の輝度値と距離(L1,L2、あるいはL3,
L4)とを用いて1次補間法によって輝度値を決定した
り、あるいは前記した輝度値未定画素の輝度値を、輝度
値未定の画素の各異なる方向における各一定方向の直線
の両延長線端にある既知輝度の画素の輝度値と距離とを
用いて1次補間法によって得た輝度値の平均値によって
決定したり、もしくは前記の残る輝度値未定画素の輝度
値を、輝度値未定の画素の近傍の輝度値が既知の3画素
を用いて行なった面補間値によって決定する。それによ
り、すべての画素の輝度値が決定された図18に例示さ
れているような再生画像が得られることになる。
FIG. 17 shows the luminance value of each pixel shown using the intermediate level, low level, and high level values for each mask number shown in FIG. 12B. In FIG. 17, the brightness value of the pixel is still “undefined”, and the pixel indicated by the undefined mark “·” exists. As described above, FIG. 19 shows the brightness values of the pixels whose brightness value is indeterminate after the brightness value of the pixel on the area center line is set to the intermediate value of the brightness values by the threshold values of the adjacent masks. As described above, the luminance value and the distance (L1, L2, or L3, L3, L3, L3, L3, L3, L3, L3, L3, L3
L4) is used to determine the brightness value by a linear interpolation method, or the brightness value of the brightness value undetermined pixel described above is determined by the extension of both ends of a straight line in each direction in different directions of the brightness value undetermined pixel. Is determined by the average value of the brightness values obtained by the linear interpolation method using the brightness value and the distance of the pixel having the known brightness, or the brightness value of the remaining brightness value undetermined pixel is set to the brightness value undetermined pixel It is determined by the surface interpolation value performed using three pixels whose luminance values in the vicinity of are known. As a result, a reproduced image as illustrated in FIG. 18 in which the luminance values of all pixels are determined can be obtained.

【0056】[0056]

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の多次元多
値画像圧縮伸張方式に関する具体的な内容を詳細に説明
する。図1は本発明の多次元多値画像圧縮伸張方式にお
ける圧縮側のブロック図であり、図2乃至図4は図1に
示す多次元多値画像圧縮伸張方式における圧縮側に設け
られている信号処理部の構成部分のブロック図、図5は
本発明の多次元多値画像圧縮伸張方式における伸張側の
ブロック図、図6乃至図24図及び図26乃至図29は
多次元多値画像圧縮伸張方式の説明に用いられる図、図
25は等高線トレ−サの構成例を示すブロック図であ
る。本発明の多次元多値画像圧縮伸張方式における圧縮
側の構成例を示す図1において、1は多次元多値画像圧
縮伸張の対象にされる画像信号の信号源である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific contents relating to the multidimensional multivalued image compression / expansion method of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram of the compression side in the multidimensional multivalued image compression / expansion system of the present invention, and FIGS. 2 to 4 are signals provided on the compression side in the multidimensional multivalued image compression / expansion system shown in FIG. FIG. 5 is a block diagram of the components of the processing unit, FIG. 5 is a block diagram on the decompression side in the multidimensional multivalued image compression / expansion method of the present invention, and FIGS. 6 to 24 and FIGS. 26 to 29 are multidimensional multivalued image compression / expansion. FIG. 25 is a block diagram showing a configuration example of a contour tracer used for explaining the method. In FIG. 1 showing a configuration example on the compression side in the multidimensional multivalued image compression / expansion system of the present invention, reference numeral 1 is a signal source of an image signal to be subjected to multidimensional multivalued image compression / expansion.

【0057】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
変換部、3はカラーメモリ、4ー1,4ー2,…4ーn
は信号処理部である。前記の各信号処理部4ー1,4ー
2,…4ーnの具体的な構成は、信号処理部4ー1中に
例示されているように、所定の輝度レベル情報の抽出部
5(所定の輝度レベル情報の抽出部5の具体的な構成例
が図2に示されている)と、2値メモリ6と、等高線ト
レーサ7(等高線トレーサ7の具体的な構成例が図3に
示されている)と、等高線アドレスリスト8と、多角形
近似アドレスリスト9(多角形近似アドレスリスト9の
具体的な構成例が図4に示されている)とによって構成
されている。10はマルチプレクサ、11は符号化部及
び送出部、12は伝送回線(または記録媒体)である。
The image signal source 1 is, for example, an image pickup device (TV camera) or a VTR which generates an image signal,
Others can be used. Further, 2 is an analog-digital conversion unit, 3 is a color memory, 4-1, 4-2, ... 4-n
Is a signal processing unit. The specific configuration of each of the signal processing units 4-1, 4-2, ... 4-n is, as illustrated in the signal processing unit 4-1, a predetermined brightness level information extracting unit 5 ( A specific configuration example of the extraction unit 5 of the predetermined brightness level information is shown in FIG. 2), a binary memory 6, and a contour line tracer 7 (a specific configuration example of the contour line tracer 7 is shown in FIG. 3). )), A contour line address list 8 and a polygonal approximate address list 9 (a specific configuration example of the polygonal approximate address list 9 is shown in FIG. 4). Reference numeral 10 is a multiplexer, 11 is an encoder and transmitter, and 12 is a transmission line (or recording medium).

【0058】また、本発明の多次元多値画像圧縮伸張方
式における伸張側の構成例を示している図5において、
12は図1に示されている本発明の多次元多値画像圧縮
伸張方式における圧縮側中に示してある伝送回線(また
は記録媒体)12である。前記の伝送回線(または記録
媒体)12を介して高能率圧縮された状態の画像情報
は、受信復号化器13に与えられる。14ー1,14ー
2…14ーnはそれぞれ同様な構成態様を有する信号処
理回路であり、その具体的な構成例が信号処理回路14
ー1中に示されている。信号処理回路14ー1におい
て、15,16は端点アドレスレジスタ、17は局部画
像メモリ、18は多角形補間マスク生成器、19は多値
決定オペレータ、20はスケルトン輝度決定器、21は
輝度補間面演算器である。また、図5において22,2
3は画像メモリ、25は映像信号発生器、26はモニタ
受像機である。
Further, in FIG. 5 showing an example of the configuration on the decompression side in the multidimensional multivalued image compression / decompression system of the present invention,
Reference numeral 12 is a transmission line (or recording medium) 12 shown in the compression side in the multidimensional multivalued image compression / expansion system of the present invention shown in FIG. The image information in a highly efficient compressed state via the transmission line (or recording medium) 12 is given to the reception decoder 13. Reference numerals 14-1, 14-2 ... 14-n are signal processing circuits having the same configuration mode, and a specific configuration example thereof is the signal processing circuit 14.
It is shown in -1. In the signal processing circuit 14-1, 15 and 16 are end point address registers, 17 is a local image memory, 18 is a polygonal interpolation mask generator, 19 is a multi-value determination operator, 20 is a skeleton brightness determiner, and 21 is a brightness interpolation plane. It is an arithmetic unit. Also, in FIG.
3 is an image memory, 25 is a video signal generator, and 26 is a monitor receiver.

【0059】図1に示す本発明の多次元多値画像圧縮伸
張方式における圧縮側の構成において、画像信号源(例
えばTVカメラ)1では、所定の標準方式のテレビジョ
ン方式に従った映像信号を発生し、それをアナログデジ
タル変換部2に供給する。前記した画像信号源1として
は本発明の多次元多値画像圧縮伸張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。図1中に示されている画像信号源1は3
原色信号が発生できる構成のものであるとされている。
そして前記した画像信号源1から発生された3原色信号
は、アナログデジタル変換部2に供給される。
In the configuration on the compression side in the multi-dimensional multi-valued image compression / expansion system of the present invention shown in FIG. It is generated and supplied to the analog-digital conversion unit 2. The image signal source 1 may have any configuration as long as it is a video signal generating device capable of generating image information to be compressed / expanded by the multidimensional multivalued image compression / expansion method of the present invention. Can also be used. The image signal source 1 shown in FIG.
It is said to have a structure capable of generating a primary color signal.
Then, the three primary color signals generated from the image signal source 1 are supplied to the analog-digital conversion unit 2.

【0060】前記のアナログデジタル変換部2では、そ
れに供給された3原色信号から得た1画像分毎の輝度信
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は512画素、画像の縦方
向には480画素)に、それぞれ分解した状態の1画素
毎に、所定のビット数(例えば8ビット)のデジタル輝
度信号Yを生成して出力して、それを各信号処理部4ー
1,4ー2,…4ーnに供給する。また、クロマ信号に
ついては、前記の画素に対応したデジタル色差信号を生
成してカラーメモリ3に供給する。
In the analog-to-digital conversion section 2, the luminance signal for each image obtained from the three primary color signals supplied thereto has a predetermined number of pixels (for example, the horizontal direction of the image) for each horizontal and vertical direction of the image. Direction, 512 pixels in the vertical direction, and 480 pixels in the vertical direction of the image), and generates and outputs a digital luminance signal Y of a predetermined number of bits (for example, 8 bits) for each pixel in the decomposed state. Is supplied to each of the signal processing units 4-1, 4-2, ... 4-n. As for the chroma signal, a digital color difference signal corresponding to the pixel is generated and supplied to the color memory 3.

【0061】デジタル輝度信号Yが供給される前記の各
信号処理部4ー1,4ー2…4ーnの具体的な構成態様
例は、信号処理部4ー1の一点鎖線枠内に示されている
が、前記の各信号処理部4ー1,4ー2…4ーnに設け
られている所定の輝度レベル情報の抽出部5では、各信
号処理部4ー1,4ー2…4ーn毎に、それぞれ予め定
められた異なった輝度閾値で、圧縮の対象にされている
画像情報を2値化して出力するとともに、画素アドレス
も出力する。前記した各信号処理部4ー1,4ー2…4
ーnに設けられる所定の輝度レベル情報の抽出部5の構
成例は図2に示されているが、図2において、入力端子
5aにはアナログデジタル変換部2から、デジタル輝度
信号Yが供給されており、また入力端子5bには、図示
されていない制御装置からクロック信号が供給されてい
る。
An example of a concrete configuration of each of the signal processing units 4-1, 4-2 ... 4-n to which the digital luminance signal Y is supplied is shown in a frame of a chain line of the signal processing unit 4-1. However, in the predetermined brightness level information extraction unit 5 provided in each of the signal processing units 4-1, 4-2, ... 4-n, each signal processing unit 4-1, 4-2 ,. For each 4-n, the image information to be compressed is binarized and output with different brightness thresholds that are predetermined, and the pixel address is also output. Each of the signal processing units 4-1, 4-2 ... 4 described above
2 shows an example of the configuration of the predetermined brightness level information extraction unit 5 provided in the circuit n. In FIG. 2, the input terminal 5a is supplied with the digital brightness signal Y from the analog-digital conversion unit 2. Further, a clock signal is supplied to the input terminal 5b from a control device (not shown).

【0062】すなわち、所定の輝度レベル情報の抽出部
5に供給されたデジタル輝度信号Yは、比較器(マグニ
チュードコンパレータ)51において、輝度閾値設定部
52から供給されている特定な輝度閾値と比較されて、
比較器51から出力端子5cにはデジタル輝度信号Yの
2値化出力が送出される。前記した輝度閾値設定部52
には、ROM,DIPスィッチ、ヒューズアレイ等によ
り2進数で所定の輝度閾値が設定される。前記の各信号
処理部4ー1,4ー2…4ーnに設けられる所定の輝度
レベル情報の抽出部5における輝度閾値設定部52に設
定される輝度閾値は、例えば図12の(b)中に例示さ
れている1番目の閾値〜8番目の閾値のように、多次元
多値画像圧縮伸張方式の実施に当って予め定められた輝
度値である。比較器51では、クロック信号が与えられ
た瞬間の比較結果の2値化出力を出力端子5cに送出す
る。
That is, the digital brightness signal Y supplied to the extraction unit 5 of the predetermined brightness level information is compared in the comparator (magnitude comparator) 51 with the specific brightness threshold supplied from the brightness threshold setting unit 52. hand,
The binarized output of the digital luminance signal Y is sent from the comparator 51 to the output terminal 5c. The brightness threshold setting unit 52 described above
, A predetermined brightness threshold value is set in binary by a ROM, a DIP switch, a fuse array, or the like. The brightness threshold value set in the brightness threshold value setting unit 52 in the predetermined brightness level information extracting unit 5 provided in each of the signal processing units 4-1, 4-2 ... 4-n is, for example, (b) of FIG. Like the first threshold value to the eighth threshold value illustrated therein, the brightness value is a predetermined brightness value when the multi-dimensional multi-value image compression / expansion method is performed. The comparator 51 sends a binary output of the comparison result at the moment when the clock signal is given to the output terminal 5c.

【0063】前記した各信号処理部4ー1,4ー2,…
4ーnにおけるそれぞれの所定の輝度レベル情報の抽出
部5から出力されたデジタル輝度信号の2値化出力は、
それぞれの信号処理部4ー1,4ー2,…4ーnに設け
られている2値メモリ6に記憶(格納)される。前記し
た2値メモリ6に格納されたデジタル輝度信号の2値化
出力は、等高線トレーサ7に設けられているアドレスカ
ウンタ72(図3参照)から出力される2値メモリアドレ
ス出力によって指定されたアドレスにより読出されて等
高線トレーサ7の判定器71(図3参照)に供給され
る。
Each of the signal processing units 4-1, 4-2, ...
The binarized output of the digital luminance signal output from each predetermined luminance level information extraction unit 5 in 4-n is
It is stored (stored) in the binary memory 6 provided in each of the signal processing units 4-1, 4-2, ... 4-n. The binarized output of the digital luminance signal stored in the binary memory 6 is the address designated by the binary memory address output from the address counter 72 (see FIG. 3) provided in the contour tracer 7. Is read out and supplied to the determiner 71 (see FIG. 3) of the contour line tracer 7.

【0064】さて、前記の各信号処理部4ー1,4ー
2,…4ーnにおけるそれぞれの所定の輝度レベル情報
の抽出部5から出力されたデジタル輝度信号の2値化出
力は、それぞれ、特定な輝度閾値において2値化された
状態の例えば図20に例示された状態の2値化信号であ
り、2値メモリ6から読出された前記の2値化信号は、
等高線トレーサ7に設けられている判定器71(図3参
照)において、まず前記した図20中に示されているよ
うな2値化された画素群について、ラスターの走査順に
従って画面の左上隅から走査を開始して走査を行なって
行き、最初の境界を発見したら、その点を始点として特
定な輝度値の画素の輪郭の追跡を開始して、追跡方向の
左側に高輝度面がくるようにした場合に、追跡開始方向
が水平走査方向に一致する場合(CW…時計まわり)と、
追跡開始方向が垂直走査方向に一致する場合(CCW…
反時計まわり)との何れかにより、画素の輪郭を追跡し
て、出力端子7c(図3参照)に対して等高線情報の出
力信号(アドレスストローブ)を送出する。
Now, the binarized outputs of the digital brightness signals output from the respective predetermined brightness level information extraction units 5 in the signal processing units 4-1, 4-2, ... The binarized signal in the state binarized at a specific luminance threshold value, for example, the state illustrated in FIG. 20, and the binarized signal read from the binary memory 6 is
In the discriminator 71 (see FIG. 3) provided in the contour line tracer 7, first, for the binarized pixel group as shown in FIG. 20 described above, from the upper left corner of the screen according to the raster scanning order. When scanning is started, scanning is performed, and when the first boundary is found, tracking of the contour of the pixel with a specific brightness value is started from that point as the starting point, and the high brightness surface is located on the left side of the tracking direction. When the tracking start direction coincides with the horizontal scanning direction (CW ... clockwise),
When the tracking start direction matches the vertical scanning direction (CCW ...
Counterclockwise), the contour of the pixel is traced and an output signal (address strobe) of contour line information is sent to the output terminal 7c (see FIG. 3).

【0065】前記した特定な輝度値の画素の輪郭の追跡
における歩進履歴(水平走査方向の位置の変化、垂直走
査方向の位置の変化)の情報H,Vを、マルチプレクサ
73を介してアドレスカウンタ72に供給する。それに
より前記のアドレスカウンタ72は、前記した歩進履歴
により追跡アドレス列を逐次、2値メモリアドレス出力
として出力端子7b(図3参照)に出力するとともに、
等高線アドレス出力として出力端子7d(図3参照)に
送出する。前記の各信号処理部4ー1,4ー2,…4ー
nにおけるそれぞれの等高線トレーサ7から出力された
等高線情報の出力信号(アドレスストローブ)と、等高
線アドレス出力とが供給されている等高線アドレスリス
ト8では、前記の等高線アドレス出力を記憶した後に、
例えば図22に例示するように、前記した特定輝度境界
を構成する各画素の中心位置に、特定等輝度線通過点座
標を移動させる。
The information H and V of the step history (change in position in the horizontal scanning direction, change in position in the vertical scanning direction) in tracing the contour of the pixel having the specific luminance value described above is supplied to the address counter via the multiplexer 73. Supply to 72. As a result, the address counter 72 sequentially outputs the tracking address sequence as a binary memory address output to the output terminal 7b (see FIG. 3) according to the step history, and
The contour line address is output to the output terminal 7d (see FIG. 3). An output signal (address strobe) of contour line information output from each contour line tracer 7 in each of the signal processing units 4-1, 4-2, ... 4-n and a contour line address output are supplied. In Listing 8, after storing the contour address output above,
For example, as illustrated in FIG. 22, the specific isoluminance line passing point coordinates are moved to the center position of each pixel forming the specific luminance boundary.

【0066】前記した各信号処理部4ー1,4ー2,…
4ーnにおけるそれぞれの等高線アドレスリスト8から
出力された特定輝度境界を構成する各画素の中心位置の
アドレス出力は、各信号処理部4ー1,4ー2,…4ー
nにおけるそれぞれの多角形近似アドレスリスト9に供
給される。前記の多角形近似アドレスリスト9の具体的
な構成例を示している図4において、入力端子9aに
は、等高線アドレスリスト8から出力された特定輝度境
界を構成する各画素の中心位置のアドレス情報が入力さ
れる。そして、多角形近似アドレスリスト9の入力端子
9aに供給された特定輝度境界を構成する各画素の中心
位置のアドレス情報は、端点アドレスレジスタ91とシ
フトレジスタ93とに供給される。前記した端点アドレ
スレジスタ91の出力は補間アドレス演算器92に供給
されているが、前記した補間アドレス演算器92には、
シフトレジスタ93における第1番目の蓄積区分のアド
レス情報も与えられている。
Each of the signal processing units 4-1, 4-2, ...
The address output of the center position of each pixel constituting the specific luminance boundary output from each contour line address list 8 in 4-n is output in each of the signal processing units 4-1, 4-2 ,. It is supplied to the rectangular approximate address list 9. In FIG. 4 showing a specific configuration example of the polygonal approximate address list 9, the address information of the center position of each pixel forming the specific luminance boundary output from the contour line address list 8 is input terminal 9a. Is entered. Then, the address information of the center position of each pixel forming the specific luminance boundary, which is supplied to the input terminal 9 a of the polygonal approximate address list 9, is supplied to the end point address register 91 and the shift register 93. The output of the above-mentioned end point address register 91 is supplied to the interpolation address calculator 92.
The address information of the first storage section in the shift register 93 is also given.

【0067】前記の補間アドレス演算器92では、既述
した各特徴点と補間直線との距離を簡略値に置き換えて
比較するために、今、画像の水平走査方向をXh軸、垂
直走査方向をYv軸としたときに、前記の各特徴点と前
記の水平走査方向Xh軸(または垂直走査方向Yv軸)
のアドレスにおける、前記の補間直線上における垂直走
査方向Yv軸のアドレス値(または水平走査方向Xh軸
のアドレス値)の比較を行なうためのアドレスを算出す
る。この対応軸の切換えは、前記の補間直線と水平走査
方向Xh軸との交差角度をもって行ない、1画素が正方
形であるという前提の下にその閾値を45度とする。す
なわち、前記の補間直線と水平走査方向Xh軸との交差
角度の絶対値が45度以下(または、それ以外)のとき
は、前記したシフトレジスタ93における第1番目の蓄
積区分に対して順次に入力されて、前記したシフトレジ
スタ93における順次の蓄積区分に対して順次に保持さ
れる等高線アドレス情報と、水平走査方向Xh軸(また
は垂直走査方向Yv軸)アドレスが対応する位置の補間
アドレス群(端点アドレスとシフトレジスタ93におけ
る第1番目の蓄積区分における順次のアドレス情報とに
よって算出したアドレス値)を補間アドレスとしてレジ
スタ94に供給する。
In the interpolation address calculator 92, the horizontal scanning direction of the image is changed to the Xh axis and the vertical scanning direction in order to replace the distances between the feature points and the interpolation line described above with simple values for comparison. When the Yv axis is used, each of the feature points described above and the Xh axis in the horizontal scanning direction (or the Yv axis in the vertical scanning direction)
An address for comparing the address value of the Yv-axis in the vertical scanning direction (or the address value of the Xh-axis in the horizontal scanning direction) on the interpolation straight line at the address is calculated. The switching of the corresponding axes is performed at the intersection angle between the interpolation straight line and the Xh axis in the horizontal scanning direction, and the threshold value is set to 45 degrees on the assumption that one pixel is a square. That is, when the absolute value of the intersection angle between the interpolation line and the Xh axis in the horizontal scanning direction is 45 degrees or less (or other value), the first accumulation section in the shift register 93 is sequentially processed. The interpolation address group at the position where the contour line address information that is input and sequentially held for the sequential accumulation sections in the shift register 93 corresponds to the horizontal scanning direction Xh axis (or vertical scanning direction Yv axis) address The address value calculated by the end point address and the sequential address information in the first accumulation section in the shift register 93) is supplied to the register 94 as an interpolation address.

【0068】そして、前記したシフトレジスタ93に順
次に記憶された順次の等高線画素アドレスとレジスタ9
4に順次に記憶された補間アドレスとは、図4に示され
ているように互いに対応するものが、比較抽出器C2,
C3…Cnに供給されている。前記した各比較抽出器C
2,C3…Cnでは、それに供給された等高線画素アドレ
スとレジスタ補間アドレスとを比較した結果として得ら
れる差の絶対値が、予め定められた値を超えた状態のと
きに、出力を特徴点アドレスレジスタ95に与えて、そ
の特徴点のアドレス値を特徴点アドレスレジスタ95に
記憶させる。それと同時に、前記の特徴点のアドレス値
を、新規の端点アドレス値として前記した端点アドレス
レジスタ91に与える。
Then, the sequential contour line pixel addresses sequentially stored in the shift register 93 and the register 9 are stored.
The interpolation addresses sequentially stored in 4 are those corresponding to each other as shown in FIG.
It is supplied to C3 ... Cn. Each comparative extractor C described above
2, C3, ... It is given to the register 95 and the address value of the feature point is stored in the feature point address register 95. At the same time, the address value of the characteristic point is given to the above-mentioned end point address register 91 as a new end point address value.

【0069】図4に例示されている多角形近似アドレス
リスト9における入力端子9aに、等高線アドレスリス
ト8から供給された特定輝度境界を構成する各画素の中
心位置のアドレス情報が、追跡開始点アドレス情報であ
って、多角形近似アドレスリスト9における動作が開始
されたとすると、前記した追跡開始点アドレス情報が端
点アドレスレジスタ91に記憶されると同時に、シフト
レジスタ93の第1の蓄積区分1にも記憶される。前記
した多角形近似アドレスリスト9には、前記した等高線
アドレスリスト8から出力された順次の等高線アドレス
群が供給されているから、前記のシフトレジスタ93の
各蓄積区分1,2,3…nにおける記憶内容が次々にシ
フトして行く。
At the input terminal 9a in the polygonal approximate address list 9 illustrated in FIG. 4, the address information of the center position of each pixel constituting the specific luminance boundary supplied from the contour line address list 8 is the tracking start point address. Assuming that the operation in the polygon approximate address list 9 is information, the above-mentioned tracking start point address information is stored in the end point address register 91 and at the same time stored in the first accumulation section 1 of the shift register 93. Remembered. Since the polygonal approximate address list 9 is supplied with the sequential contour line address group output from the contour line address list 8 described above, in each of the storage sections 1, 2, 3 ... N of the shift register 93. The memory contents shift one after another.

【0070】しかし、前記した端点アドレスレジスタ9
1の記憶内容は、まだ変化していないので、補間アドレ
ス演算器92に前記したシフトレジスタ93における第
1番目の蓄積区分1から供給されているシフトレジスタ
93における第1番目の蓄積区分1の記憶内容だけが更
新された直線補間値アドレス群を出力する。前記のよう
に、一群の直線補間値アドレス群が出力される毎に、前
記直線の傾斜を考慮しながら、前記したシフトレジスタ
93における各蓄積区分1,2,…nと、水平(または
垂直)方向アドレスが対応する補間値アドレス群を、レ
ジスタ94の蓄積区分2,3,4…nに出力する。
However, the above-mentioned end point address register 9
Since the storage content of No. 1 has not changed yet, the storage of the first storage section 1 in the shift register 93 supplied from the first storage section 1 in the shift register 93 to the interpolation address calculator 92. The linear interpolation value address group whose contents are updated is output. As described above, every time a group of linear interpolation value address groups is output, the accumulation sections 1, 2, ... N in the shift register 93 and horizontal (or vertical) are taken into consideration while considering the inclination of the straight line. The interpolation value address group corresponding to the direction address is output to the storage sections 2, 3, 4, ... N of the register 94.

【0071】前記したシフトレジスタ93における各蓄
積区分2,3,4…nと、レジスタ94の蓄積区分2,
3,4…nとの間に、それぞれ個別に設けられた比較抽
出器C2,C2,C3…Cnからは、各比較抽出器C2,C
2,C3…Cnに対して前記したシフトレジスタ93の各
蓄積区分2,3,4…nと、レジスタ94の蓄積区分
2,3,4…nとから個別に供給されている2つの入力
情報の差の絶対値(画面上では、等高線と補間直線との
距離に相当する)が、予め定められた閾値を超えた状態
における等高線アドレスの点を特徴点として、それを特
徴点アドレスレジスタ95に格納する。
.. n in the shift register 93 and the accumulation sections 2, 3 in the register 94.
.. Cn provided separately from the comparison extractors C2, C3, ...
..N for the shift register 93 and two input information individually supplied from the accumulation sections 2, 3, 4 ... n of the register 94 for 2, C3 ... Cn. The absolute value of the difference (corresponding to the distance between the contour line and the interpolation line on the screen) is set as a feature point in the state where the contour line address in a state where it exceeds a predetermined threshold value is set in the feature point address register 95. Store.

【0072】前記した多数の比較抽出器C2,C2,C3
…Cnの内の複数の比較抽出器から、同時に特徴点の情
報が出力された場合には、端点アドレスレジスタ91に
格納されていたアドレス値に近い側の等高線アドレス
を、新しい端点アドレスとして採用して、そのアドレス
値を特徴点アドレスレジスタ95に格納し、また、その
新しい端点アドレスを端点アドレスレジスタ91に格納
させる。前記の場合に複数の特徴点アドレスが消滅する
ことが生じても、それを特徴点アドレスとして復元する
必要はない。
A large number of the comparison extractors C2, C2, C3 described above.
If a plurality of comparison / extractors in Cn simultaneously output characteristic point information, the contour line address on the side close to the address value stored in the end point address register 91 is adopted as a new end point address. Then, the address value is stored in the feature point address register 95, and the new end point address is stored in the end point address register 91. Even if a plurality of feature point addresses disappear in the above case, it is not necessary to restore them as feature point addresses.

【0073】図1に示されている各信号処理部4ー1,
4ー2…4ーnから個別に出力された各異なる輝度閾値
毎の特徴点アドレス群は、マルチプレクサ10を介して
符号化部及び送出部11に与えられるが、前記の符号化
部及び送出部11には、カラーメモリ3からマルチプレ
クサ10を介してクロマ信号成分も供給されており、前
記の符号化部及び送出部11では、それに供給された信
号に対して、例えば、ハフマン符号化等の公知高能率符
号化を行なって、伝送回線(または記録媒体)12を介
して受信側(または再生側)に伝送(または記録)す
る。
Each signal processing section 4-1 shown in FIG.
The feature point address group for each different brightness threshold individually output from 4-2 ... 4-n is given to the encoding unit and the transmission unit 11 via the multiplexer 10. A chroma signal component is also supplied to the color memory 3 from the color memory 3 via the multiplexer 10. In the encoding unit and the transmission unit 11, for example, a known signal such as Huffman encoding is applied to the signal supplied thereto. High-efficiency encoding is performed and transmitted (or recorded) to the receiving side (or reproducing side) via the transmission line (or recording medium) 12.

【0074】なお、これまでに説明した実施例は、各異
なる輝度閾値毎の特徴点アドレス群の検出を、既検出の
特徴点画素から等高線{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
定するようにした場合についてのものであったが、本発
明の実施に当って、各異なる輝度閾値毎の特徴点アドレ
ス群の検出を、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
の画素、または前記した等高線{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
を越えている場合の画素を特徴点であると判定して、特
徴点を決定するようにしてもよく、等高線トレーサ7と
して図25について既述した構成態様の等高線トレーサ
7が用いられてもよい。
In the embodiments described so far, the detection of the feature point address group for each different brightness threshold value is performed from the already detected feature point pixel to the contour line {in the case of three-dimensional brightness information, the contour surface is used. }, It is determined that a pixel which is a pixel between two pixels described above and which has a distance exceeding a certain threshold distance with respect to a virtual straight line with a pixel traced in a certain direction is a feature point. However, in the implementation of the present invention, the detection of the feature point address group for each different brightness threshold value is carried out by isoluminance lines (contour lines) of the luminance function (of three-dimensional luminance information). In this case, the pixels of the positive and negative maximum points of curvature of the isoluminance surface} or the curve of the contour line {contour surface in the case of three-dimensional luminance information} exceeds a predetermined threshold angle. If the pixel in the case is determined to be a feature point, the feature point is determined. May be in, it may be contour tracer 7 configuration aspects already described for FIG. 25 is used as a contour tracer 7.

【0075】次に、本発明の多次元多値画像圧縮伸張方
式における伸張側のブロック図を参照して、原画像の輝
度関数を伸張復原する場合に関する説明を行なう。図5
における受信復号化器13では、伝送路(または記録媒
体)12によって、それに供給された高能率符号化され
ている信号を復号して、信号処理回路14ー1,14ー
2…14ーnに与える。伸張側に設けられている多数の
信号処理回路14ー1,14ー2,…14ーnは、図1
を参照して既述した本発明の多次元多値画像圧縮伸張方
式における圧縮側に設けられていた多数の信号処理部4
ー1,4ー2,…4ーnと対応して設けられているもの
であって、前記の各信号処理回路14ー1,14ー2,
…14ーnは、それぞれ異なる特定な輝度閾値を用いて
2値化された画像信号の画像処理のために使用されるの
である。前記した多数の信号処理回路14ー1,14ー
2,…14ーnの具体的な構成例は信号処理回路14ー
1中に示されている。
Next, with reference to the block diagram on the decompression side in the multidimensional multi-valued image compression / decompression method of the present invention, the case of decompressing and restoring the luminance function of the original image will be described. Figure 5
In the reception decoder 13 in, the high-efficiency coded signal supplied thereto is decoded by the transmission line (or recording medium) 12, and the decoded signal is supplied to the signal processing circuits 14-1, 14-2 ... 14-n. give. A large number of signal processing circuits 14-1, 14-2, ... 14-n provided on the extension side are shown in FIG.
A large number of signal processing units 4 provided on the compression side in the multidimensional multivalued image compression / expansion method of the present invention described above with reference to FIG.
-1, 4-2, ... 4-n provided corresponding to each of the signal processing circuits 14-1, 14-2,
... 14-n are used for the image processing of the image signal binarized by using different specific brightness threshold values. A concrete configuration example of the above-mentioned many signal processing circuits 14-1, 14-2, ... 14-n is shown in the signal processing circuit 14-1.

【0076】前記した受信復号化器13では、既述した
本発明の多次元多値画像圧縮伸張方式における圧縮側に
設けられていた多数の信号処理部4ー1,4ー2,…4
ーnにおいて、それぞれ異なる特定な輝度閾値を用いて
2値化された画像信号について圧縮された高能率符号化
信号の内で、それぞれ特定な輝度閾値を用いて2値化さ
れた画像信号の高能率符号化信号を、それぞれ対応する
信号処理回路14ー1,14ー2,…14ーnに分配し
て供給している。前記した各信号処理回路14ー1,1
4ー2,…14ーnでは、それぞれ異なる特定な輝度閾
値を用いて2値化された画像信号について圧縮された高
能率符号化信号の内の特定な輝度閾値を用いて2値化さ
れた画像信号の高能率符号化信号についての信号処理を
行なうのであるが、各信号処理回路14ー1,14ー
2,…14ーnにおいて行なわれる信号処理動作は同様
なものであるから、以下の説明では信号処理回路14ー
1について具体的な説明を行なう。
In the reception / decoding device 13 described above, a large number of signal processing units 4-1, 4-2, ... 4 provided on the compression side in the multidimensional multi-valued image compression / expansion system of the present invention described above.
-N, among the high-efficiency coded signals compressed for the image signals binarized by using different specific luminance thresholds, the high level of the image signal binarized by using the specific luminance thresholds is used. The efficiency coded signals are distributed and supplied to the corresponding signal processing circuits 14-1, 14-2, ... 14-n. Each of the signal processing circuits 14-1 and 1 described above
4-2, ... 14-n, the image signal binarized using different specific luminance threshold values is binarized using the specific luminance threshold value of the high-efficiency coded signal compressed. Although signal processing is performed on a high-efficiency coded signal of an image signal, the signal processing operation performed in each of the signal processing circuits 14-1, 14-2, ... In the description, the signal processing circuit 14-1 will be specifically described.

【0077】受信復号化器13から信号処理回路14ー
1に順次に供給される特徴点アドレスが、端点アドレス
レジスタ15と端点アドレスレジスタ16とに格納され
ると、前記の端点アドレスレジスタ15と端点アドレス
レジスタ16とから特徴点アドレスが、両端点アドレス
として多角形補間マスク生成器18に与えられる。前記
の多角形補間マスク生成器18では、それに与えられた
前記の2つの端点の直線補間画素のアドレスの算出を行
なって、そのアドレス値をマルチポートの局部画像メモ
リ17に指定輝度で記入する。
When the characteristic point addresses sequentially supplied from the reception decoder 13 to the signal processing circuit 14-1 are stored in the end point address register 15 and the end point address register 16, the end point address register 15 and the end point address are stored. The feature point address is supplied from the address register 16 to the polygonal interpolation mask generator 18 as both end point addresses. The polygonal interpolation mask generator 18 calculates the addresses of the linear interpolation pixels of the two end points given to the polygonal interpolation mask generator 18 and writes the address values in the multi-port local image memory 17 at the designated brightness.

【0078】次に、受信復号化器13から信号処理回路
14ー1に新しい特徴点アドレスが供給されると、その
新しい特徴点アドレスが新しい端点アドレスとして端点
アドレスレジスタ15に格納されるとともに、それまで
に端点アドレスレジスタ15に格納されていた端点アド
レスが、端点アドレスレジスタ16に移されて格納され
る。それで、多角形補間マスク生成器18では、それに
与えられた前記の2つの端点の直線補間画素のアドレス
の算出を行なって、そのアドレス値をマルチポートの局
部画像メモリ17に指定輝度で記入する。多角形補間マ
スク生成器18では、受信復号化器13から信号処理回
路14ー1に対して新しい特徴点アドレスが供給される
度毎に、前記のような動作を行なって、次々の新補間線
を算出して、順次のアドレスを局部画像メモリ17に指
定輝度で記入する。
Next, when a new feature point address is supplied from the reception decoder 13 to the signal processing circuit 14-1, the new feature point address is stored in the end point address register 15 as a new end point address and The end point address previously stored in the end point address register 15 is moved to and stored in the end point address register 16. Then, the polygonal interpolation mask generator 18 calculates the addresses of the linear interpolation pixels of the two end points given to the polygonal interpolation mask generator 18, and writes the address value in the local image memory 17 of the multiport at the specified brightness. The polygonal interpolation mask generator 18 performs the above-described operation every time a new feature point address is supplied from the reception decoder 13 to the signal processing circuit 14-1, and a new interpolation line is generated one after another. Is calculated and the sequential addresses are written in the local image memory 17 at the designated brightness.

【0079】そして、前記の補間線によって閉曲線を完
成させると、多角形補間マスク生成器18では、前記し
た局部画像メモリ17における前記の閉曲線の内部を指
定輝度で充当して特定輝度レベルのマスクを生成させ
る。このようにして、特定な輝度値毎の等輝度線を得る
ための閾値毎に、前記の等輝度線を境界とする明領域を
明記号で塗りつぶすとともに、前記の等輝度線を境界と
する暗領域を暗記号で塗りつぶして明暗2値記号による
マスクが作成できる。前記した各信号処理回路14ー
1,14ー2,…14ーnでは、それぞれ異なる特定な
輝度閾値を用いて2値化された画像信号について圧縮さ
れた高能率符号化信号の内のそれぞれ特定な輝度閾値を
用いて2値化された画像信号の高能率符号化信号につい
ての信号処理を行なうので、前記した各信号処理回路1
4ー1,14ー2,…14ーnにおいて行なわれる信号
処理動作によって、それぞれ異なる特定な輝度値毎の等
輝度線を境界とする明領域を明記号で塗りつぶすととも
に、前記の等輝度線を境界とする暗領域を暗記号で塗り
つぶした図6に例示されているような複数のマスクが生
成できる。
When the closed curve is completed by the interpolation line, the polygonal interpolation mask generator 18 applies the inside of the closed curve in the local image memory 17 with the specified brightness to obtain the mask of the specific brightness level. To generate. In this way, for each threshold value for obtaining the isoluminance line for each specific luminance value, the bright region bounded by the isoluminance line is filled with a bright symbol, and the dark region bounded by the equiluminance line is defined. An area can be filled with a dark symbol to create a mask with a light-dark binary symbol. In each of the signal processing circuits 14-1, 14-2, ... 14-n described above, a high-efficiency coded signal compressed for a binarized image signal using different specific luminance thresholds is specified. Since the signal processing is performed on the high-efficiency coded signal of the binarized image signal using various brightness thresholds, each of the signal processing circuits 1 described above is used.
By the signal processing operation performed at 4-1, 14-2, ... 14-n, the bright regions bounded by the equal-intensity lines for each different specific luminance value are filled with bright symbols, and the above-mentioned equal-intensity lines are It is possible to generate a plurality of masks as illustrated in FIG. 6 in which a dark region as a boundary is filled with a dark symbol.

【0080】多角形補間マスク生成器18における前記
の作業が終了した後に、多値決定オペレータ19と、ス
ケルトン輝度決定器20が、前記した局部画像メモリ1
7の輝度面を、多値輝度化するように変更させるように
動作する。すなわち、既述のように、再現される画像の
品質の向上のために、輝度値の補間再現に当って、補間
端点の輝度値を、前記のような単純なカテゴリーの中間
値とすることなく、前記のマスクを閾値による輝度値の
大きさの順序に配列し、隣接するマスクの間の領域を、
前記した隣接する両マスクの閾値による輝度値の中間値
で塗りつぶした後に、各画素の輝度値が、前記の各画素
をそれぞれ中心画素とする周囲8画素の輝度値との関係
が、 (1)周囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値と等し
いときには、中心画素の輝度値を未定とする。 (2)周囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値より高
くないときには、中心画素の輝度値を(隣接する両マス
クの閾値による輝度値の中間値−a)(ただし、aは正
の値)とする。 (3)周囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値より低
くないときには、中心画素の輝度値を(隣接する両マス
クの閾値による輝度値の中間値+a)とする。 (4)周囲の画素の輝度値と中心画素の輝度値との関係
が、前記の(1)〜(3)の関係以外の場合には、隣接す
る両マスクの閾値による輝度値の中間値とする。 という前記の(1)〜(4)に示した条件の何れに該当
しているのかに応じて決定するようにして、再現される
画像の品質を向上できるようにするのである。
After the above-mentioned work in the polygonal interpolation mask generator 18 is completed, the multi-value determination operator 19 and the skeleton brightness determiner 20 cause the local image memory 1 to operate.
It operates so as to change the luminance plane of No. 7 so as to have multi-level luminance. That is, as described above, in order to improve the quality of the image to be reproduced, the brightness value of the interpolation end point is not set to the intermediate value of the simple category as described above in the interpolation reproduction of the brightness value. , The masks are arranged in the order of the magnitude of the brightness value by the threshold value, and the area between the adjacent masks is
After painting with the intermediate value of the brightness values by the threshold values of the adjacent masks, the brightness value of each pixel has a relationship with the brightness values of the surrounding 8 pixels with each pixel as the center pixel, (1) When the brightness value of the surrounding pixels is equal to the brightness value of the central pixel, the brightness value of the central pixel is undetermined. (2) When the brightness value of the surrounding pixels is not higher than the brightness value of the central pixel, the brightness value of the central pixel is set to (the intermediate value of the brightness values by the threshold values of the adjacent masks-a) (where a is a positive value). Value). (3) When the brightness value of the surrounding pixels is not lower than the brightness value of the central pixel, the brightness value of the central pixel is set to (the intermediate value of the brightness values by the thresholds of both adjacent masks + a). (4) When the relationship between the brightness values of the surrounding pixels and the brightness value of the central pixel is other than the above relationships (1) to (3), an intermediate value of the brightness values according to the threshold values of both adjacent masks is used. To do. Therefore, the quality of the reproduced image can be improved by making a determination depending on which of the conditions (1) to (4) described above is satisfied.

【0081】また、輝度値不定領域については領域中心
線(スケルトン)、すなわち、領域端部から等距離の点
群を抽出して、前記した領域中心線上の画素の輝度値を
隣接する両マスクの閾値による輝度値の中間値とするよ
うに(図13〜図16参照)スケルトン輝度決定器20
が動作して、決定した輝度値を前記した局部画像メモリ
17に記入する。多値決定オペレータ19と、スケルト
ン輝度決定器20とによる前記のような輝度決定作業が
終了すると、輝度補間面演算器21が輝度未定画素の輝
度値を、例えば図12の(a)中に「中間レベル」、
「中間輝度−」、「中間輝度+」として示してあるよう
な輝度値の関係にある輝度値に決定したり、あるいは領
域中心線上の画素の輝度値を隣接する両マスクの閾値に
よる輝度値の中間値とした後に、残された輝度値不定画
素の輝度値について、図19に示されているように、前
記した輝度値不定の画素pxの一定方向の両延長線端に
ある既知輝度の画素(p1,p2、あるいはp3,p4)の
輝度値と距離(L1,L2、あるいはL3,L4)とを用い
て1次補間法によって輝度値を決定したり、あるいは前
記した輝度値未定画素の輝度値を、輝度値未定の画素の
各異なる方向における各一定方向の直線の両延長線端に
ある既知輝度の画素の輝度値と距離とを用いて1次補間
法によって得た輝度値の平均値によって決定したり、も
しくは前記の残る輝度値未定画素の輝度値を、輝度値未
定の画素の近傍の輝度値が既知の3画素を用いて行なっ
た面補間値によって決定する。
Further, regarding the brightness value indeterminate region, a region center line (skeleton), that is, a group of points equidistant from the end of the region is extracted, and the brightness value of the pixel on the region center line is extracted between the adjacent masks. The skeleton brightness determiner 20 is set to have an intermediate value of the brightness values according to the threshold value (see FIGS. 13 to 16).
Operates to write the determined brightness value in the local image memory 17 described above. When the above-described brightness determination work by the multi-value determination operator 19 and the skeleton brightness determiner 20 is completed, the brightness interpolation surface calculator 21 sets the brightness value of the brightness undetermined pixel to, for example, “(a) in FIG. Intermediate level ",
The brightness value is determined to have a relationship of brightness values as shown by “intermediate brightness −” and “intermediate brightness +”, or the brightness value of the pixel on the area center line is determined by the threshold value of both adjacent masks. With respect to the brightness value of the remaining brightness value indeterminate pixel after the intermediate value is set, as shown in FIG. 19, pixels of known brightness values at both ends of the extension lines of the above-described brightness value indeterminate pixel px in a certain direction. The brightness value of (p1, p2, or p3, p4) and the distance (L1, L2, or L3, L4) are used to determine the brightness value by a linear interpolation method, or the brightness of the brightness-undetermined pixel described above. The average value of the brightness values obtained by the linear interpolation method by using the brightness value and the distance of the pixels of known brightness at both ends of the straight line in each constant direction in each different direction of the pixels whose brightness value is undetermined Or the remaining brightness value The brightness value of the undetermined pixel is determined by the surface interpolation value performed by using three pixels whose brightness value in the vicinity of the pixel whose brightness value is undetermined is known.

【0082】各信号処理回路14ー1,14ー2,…1
4ーnで、それぞれ信号処理を行なって伸張された画像
信号は、画像メモリ22,23に格納される。前記した
2個の画像メモリ22,23は、お互いに順次交互に書
込み動作と読出し動作とを繰返すようにして動作してい
る。前記の画像メモリ22,23から読出された画像信
号は、映像信号発生器24によって、特定な走査標準の
テレビジョン方式に従う映像信号としてモニタ受像機2
5に供給されて、モニタ受像機の表示面上に再生画像が
表示される。
Each signal processing circuit 14-1, 14-2, ... 1
The image signals decompressed by signal processing at 4-n are stored in the image memories 22 and 23. The two image memories 22 and 23 described above operate by alternately repeating the writing operation and the reading operation. The image signals read from the image memories 22 and 23 are processed by a video signal generator 24 as video signals according to a television system of a specific scanning standard, and the monitor receiver 2
5, the reproduced image is displayed on the display surface of the monitor receiver.

【0083】[0083]

【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、本発明の多次元多値画像圧縮伸張方式では、
画像の輝度関数における予め定められた特定輝度値毎に
画素の輪郭を追跡して得た特定輝度境界を構成する各画
素の中心位置に、特定等輝度線通過点座標を移動させ、
前記の特定等輝度線について特定な条件に合う特徴点を
求めて、前記した画像の特徴点の位置と輝度値とを、原
画像情報が高能率圧縮された情報として伝送,記録,画
像復原等に用いるようにしたので、従来、画素の輪郭を
追跡して得た特定輝度境界に基づいて再生像を得た場合
に、追跡方向に関して特定な側に1画素分の黒画素を生
じさせて画質の劣化を起こさせていた点は、本発明で特
定輝度値毎に画素の輪郭を追跡して得た特定輝度境界を
構成する各画素の中心位置に、特定等輝度線通過点座標
を移動させるようにしたことにより良好に改善でき、ま
た、特定等輝度線毎に得た特定な条件に合う画像の特徴
点の位置と輝度値との情報に高能率圧縮された情報を、
伸張して再生像を得るのに際して、特定な輝度値毎の等
輝度線を得るための閾値毎に、前記の等輝度線を境界と
する明領域を明記号で塗りつぶすとともに、前記の等輝
度線を境界とする暗領域を暗記号で塗りつぶして明暗2
値記号によるマスクを作成し、等輝度線(または等輝度
面)を多角形(または多角体)近似し、伸張に際して特
徴点を結ぶ直線によって多角形近似(または多角体近
似))された等輝度線(または等輝度面)における近傍
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)によって、特徴点以外の画素の輝度情報を決定す
る場合にも、等輝度線(または等輝度面)間で輝度順序
の逆転を生じることがなく、したがって、画像における
輝度分布に異常な状態を生じさせて画質の劣化を起こす
こともないのであり、さらに、前記した前記のマスクを
閾値による輝度値の大きさの順序に配列し、隣接するマ
スクの間の領域を、前記した隣接する両マスクの閾値に
よる輝度値の中間値で塗りつぶした後に、各画素の輝度
値が、前記の各画素をそれぞれ中心画素とする周囲8画
素の輝度値との関係が、 (1)周囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値と等し
いときには、中心画素の輝度値を未定とする。 (2)周囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値より高
くないときには、中心画素の輝度値を(隣接する両マス
クの閾値による輝度値の中間値−a)(ただし、aは正
の値)とする。 (3)周囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値より低
くないときには、中心画素の輝度値を(隣接する両マス
クの閾値による輝度値の中間値+a)とする。 (4)周囲の画素の輝度値と中心画素の輝度値との関係
が、前記の(1)〜(3)の関係以外の場合には、隣接す
る両マスクの閾値による輝度値の中間値とする。という
前記の(1)〜(4)に示した条件の何れに該当してい
るのかに応じて決定し、輝度値未定領域(輝度値不定領
域)については領域中心線(スケルトン)を抽出して、
前記した領域中心線上の画素の輝度値を隣接する両マス
クの閾値による輝度値の中間値とした後に、なおも残る
輝度値未定画素(輝度値不定画素)の輝度値について
は、前記した輝度値未定の画素の一定方向の両延長線端
にある既知輝度の画素の輝度値と距離とを用いて1次補
間法によって輝度値を決定したり、あるいは前記した輝
度値未定画素の輝度値を、輝度値未定の画素の各異なる
方向における各一定方向の直線の両延長線端にある既知
輝度の画素の輝度値と距離とを用いて1次補間法によっ
て得た輝度値の平均値によって決定したり、もしくは前
記の残る輝度値未定画素の輝度値を、輝度値未定の画素
の近傍の輝度値が既知の3画素を用いて行なった面補間
値によって決定するようにして、大巾な画像情報の圧縮
が行なわれている状態の画像データから、多階調の再生
画像が得られるのであり、本発明によれが既述した従来
の問題点は良好に解決できる。
As is apparent from the above detailed description, the multidimensional multivalued image compression / expansion method of the present invention is
The specific isoluminance line passing point coordinate is moved to the center position of each pixel forming the specific luminance boundary obtained by tracing the contour of the pixel for each predetermined specific luminance value in the luminance function of the image,
A characteristic point that meets a specific condition for the specific isoluminance line is obtained, and the position and the luminance value of the characteristic point of the image are transmitted, recorded, image restored, etc. as information in which the original image information is highly efficiently compressed. Therefore, when a reproduced image is obtained based on a specific luminance boundary obtained by tracing the contour of a pixel, a black pixel for one pixel is generated on a specific side in the tracing direction, and the image quality is improved. The point causing the deterioration of is to move the specific isoluminance line passing point coordinates to the center position of each pixel forming the specific luminance boundary obtained by tracing the contour of the pixel for each specific luminance value in the present invention. By doing so, it is possible to improve satisfactorily, and the information highly efficient compressed to the information of the position and the brightness value of the characteristic point of the image that meets the specific condition obtained for each specific isoluminance line,
When obtaining a reproduced image by expanding, for each threshold value for obtaining the isoluminance line for each specific luminance value, the bright area bounded by the isoluminance line is filled with a bright symbol, and the isoluminance line is defined. Fill the dark area bounded by with the dark symbol and light and dark 2
Create a mask with a value symbol, approximate an isoluminance line (or isoluminance surface) to a polygon (or polyhedron), and approximate the polygon to a polygon (or a polyhedron approximation) with a straight line connecting feature points when expanding. Even when the brightness information of pixels other than the feature points is determined by the interpolation surface (or interpolation solid) determined by a plurality of neighboring feature points on the line (or the isoluminance surface), 2) does not cause the reversal of the luminance order, and therefore does not cause an abnormal state in the luminance distribution in the image to cause the deterioration of the image quality. Are arranged in the order of the size, and the area between adjacent masks is filled with an intermediate value of the brightness values according to the threshold values of the adjacent masks, and then the brightness value of each pixel is Between the luminance values of the surrounding eight pixels around the pixel, respectively, (1) the luminance values of the surrounding pixels, when equal to the luminance value of the center pixel, and undecided luminance value of the center pixel. (2) When the brightness value of the surrounding pixels is not higher than the brightness value of the central pixel, the brightness value of the central pixel is set to (the intermediate value of the brightness values by the threshold values of the adjacent masks-a) (where a is a positive value). Value). (3) When the brightness value of the surrounding pixels is not lower than the brightness value of the central pixel, the brightness value of the central pixel is set to (the intermediate value of the brightness values by the thresholds of both adjacent masks + a). (4) When the relationship between the brightness values of the surrounding pixels and the brightness value of the central pixel is other than the above relationships (1) to (3), an intermediate value of the brightness values according to the threshold values of both adjacent masks is used. To do. It is determined according to which of the above conditions (1) to (4) is satisfied, and the area center line (skeleton) is extracted for the brightness value undetermined area (brightness value undefined area). ,
After the brightness value of the pixel on the area center line is set to the intermediate value of the brightness values by the threshold values of the adjacent masks, the brightness value of the brightness value undetermined pixel (brightness value undefined pixel) that still remains is the brightness value described above. The brightness value is determined by a linear interpolation method using the brightness value and the distance of the pixels of known brightness at both extension line ends of the undetermined pixel in the fixed direction, or the brightness value of the brightness value undetermined pixel is Determined by the average value of the brightness values obtained by the linear interpolation method using the brightness value and the distance of the pixels of known brightness at both ends of the straight line in each constant direction in each different direction of the pixel whose brightness value is undetermined Or, the brightness value of the remaining brightness value undetermined pixel is determined by the surface interpolation value performed using three pixels whose brightness values in the vicinity of the brightness value undetermined pixel are known, and thus the large image information is obtained. Is being compressed From the image data is than a multi-tone reproduction image is obtained, according to the present invention are conventional problems described above can be satisfactorily solved.

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

【図1】本発明の多次元多値画像圧縮伸張方式における
圧縮側のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram on the compression side in a multidimensional multivalued image compression / decompression system of the present invention.

【図2】圧縮側の信号処理部における所定の輝度レベル
情報の抽出部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 predetermined brightness level information extraction unit in the signal processing unit on the compression side.

【図3】圧縮側の信号処理部における等高線トレーサの
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 line tracer in a signal processing unit on the compression side.

【図4】圧縮側の信号処理部における多角形近似アドレ
スリストのブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a polygonal approximate address list in a signal processing unit on the compression side.

【図5】本発明の多次元多値画像圧縮伸張方式における
伸張側のブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram on the decompression side in the multidimensional multi-valued image compression / decompression system of the present invention.

【図6】閾値を異にする輝度値のマスクの説明のための
平面図である。
FIG. 6 is a plan view for explaining masks of luminance values having different threshold values.

【図7】画像の各画素の輝度値の分布図である。FIG. 7 is a distribution diagram of luminance values of each pixel of an image.

【図8】画像中の1つの画素の輝度値と、前記の1つの
画素の周囲8画素の輝度値との関係によって定められる
4つの状態を説明するために用いられる平面図である。
FIG. 8 is a plan view used for explaining four states defined by a relationship between a luminance value of one pixel in an image and luminance values of eight pixels surrounding the one pixel.

【図9】画像の各画素の輝度値の分布図である。FIG. 9 is a distribution diagram of luminance values of each pixel of an image.

【図10】画像中の1つの画素の輝度値と、前記の1つ
の画素の周囲8画素の輝度値との関係によって定められ
る特定な状態を説明するために用いられる立体図であ
る。
FIG. 10 is a stereoscopic view used for explaining a specific state defined by a relationship between a brightness value of one pixel in an image and brightness values of eight pixels surrounding the one pixel.

【図11】画像伸張を説明するために用いられる図であ
る。
FIG. 11 is a diagram used for explaining image expansion.

【図12】閾値を異にする輝度値のマスクと、中間レベ
ル、高レベル、低レベルの説明のための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a mask of luminance values having different thresholds, and an intermediate level, a high level, and a low level.

【図13】画像中の特定な条件の各画素の輝度値の分布
例図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of the distribution of the brightness value of each pixel under a specific condition in the image.

【図14】画像中のスケルトンの分布例図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of distribution of skeletons in an image.

【図15】画像中の特定な条件の各画素の輝度値の分布
例図である。
FIG. 15 is a diagram showing an example of the distribution of the brightness value of each pixel under a specific condition in the image.

【図16】伸張過程の再生画像の各画素の輝度値の分布
例図である。
FIG. 16 is a diagram showing an example of the distribution of the brightness value of each pixel of the reproduced image in the expansion process.

【図17】伸張過程の再生画像の各画素の輝度値の分布
例図である。
FIG. 17 is a diagram showing an example of the distribution of the brightness value of each pixel of the reproduced image in the expansion process.

【図18】伸張された再生画像の各画素の輝度値の分布
例図である。
FIG. 18 is a diagram showing an example of a distribution of luminance values of pixels of a decompressed reproduced image.

【図19】未知の画素の輝度値の決定例を説明するのに
用いられる図である。
FIG. 19 is a diagram used for explaining an example of determining a brightness value of an unknown pixel.

【図20】圧縮の対象とされる2値画像を例示した平面
図である。
FIG. 20 is a plan view exemplifying a binary image to be compressed.

【図21】圧縮の対象とされる2値画像の輪郭を示す平
面図である。
FIG. 21 is a plan view showing the contour of a binary image to be compressed.

【図22】圧縮の対象とされる2値画像の輪郭が画素中
心を通過するように移動させた状態を示す平面図であ
る。
FIG. 22 is a plan view showing a state in which the contour of the binary image to be compressed is moved so as to pass through the pixel center.

【図23】圧縮の対象とされる2値画像の多角形近似を
説明するための平面図である。
FIG. 23 is a plan view for explaining polygonal approximation of a binary image to be compressed.

【図24】伸張された再生2値画像の画素分布を例示し
ている平面図である。
FIG. 24 is a plan view illustrating a pixel distribution of a decompressed reproduced binary image.

【図25】等高線トレ−サの構成例を示すブロック図で
ある。
FIG. 25 is a block diagram showing a configuration example of a contour line tracer.

【図26】輝度等高線の検出法と特徴点の決定法との説
明に用いられる図である。
FIG. 26 is a diagram used for explaining a method of detecting a luminance contour line and a method of determining a feature point.

【図27】輝度関数再生の説明のための図である。FIG. 27 is a diagram for explaining luminance function reproduction.

【図28】輝度関数再生の説明のための図である。[Fig. 28] Fig. 28 is a diagram for describing luminance function reproduction.

【図29】輝度関数再生のための面補間動作の説明のた
めの図である。
FIG. 29 is a diagram for describing a surface interpolation operation for reproducing a luminance function.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…多次元多値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部、3…カラーメモ
リ、4ー1〜4ーn…信号処理部、5…所定の輝度レベ
ル情報の抽出部、6…2値メモリ、7…等高線トレー
サ、8…等高線アドレスリスト、9…多角形近似アドレ
スリスト、10…マルチプレクサ、11…符号化部及び
送出部、12…伝送回線(または記録媒体)、13…受
信復号化器、14ー1,14ー2〜14ーn…信号処理
回路、15,16,91…端点アドレスレジスタ、17
…局部画像メモリ、18…多角形補間マスク生成器、1
9…多値決定オペレータ、20…スケルトン輝度決定
器、21…輝度補間面演算器、22,23,27…画像
メモリ、24…映像信号発生器、25…モニタ受像機、
28〜30…アドレス発生器、31〜33…輝度判定
器、34〜36…輝度値発生部、37〜39,93,9
4…シフトレジスタ、40〜42…特徴点判定器、43
…整列回路、71…判定器、92…補間アドレス演算
器、95…特徴点アドレスレジスタ、
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Signal source of the image signal used as the object of multidimensional multi-valued image compression / expansion 2 ... Analog-digital conversion part 3 ... Color memory 4-1-4-n ... Signal processing part 5 ... Predetermined brightness level Information extraction unit, 6 ... Binary memory, 7 ... Contour tracer, 8 ... Contour line address list, 9 ... Polygonal approximate address list, 10 ... Multiplexer, 11 ... Encoding unit and sending unit, 12 ... Transmission line (or recording) Medium), 13 ... reception decoder, 14-1, 14-2 to 14-n ... signal processing circuit, 15, 16, 91 ... end point address register, 17
... local image memory, 18 ... polygon interpolation mask generator, 1
9 ... Multi-value determination operator, 20 ... Skeleton brightness determiner, 21 ... Luminance interpolation plane calculator, 22, 23, 27 ... Image memory, 24 ... Video signal generator, 25 ... Monitor receiver,
28 to 30 ... Address generator, 31 to 33 ... Luminance judging device, 34 to 36 ... Luminance value generating unit, 37 to 39, 93, 9
4 ... Shift register, 40-42 ... Feature point determiner, 43
Alignment circuit 71 Determinator 92 Interpolation address calculator 95 Feature point address register

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03M 7/30 Z 8842−5J H04N 1/41 B 7/24 H04N 7/13 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical indication location H03M 7/30 Z 8842-5J H04N 1/41 B 7/24 H04N 7/13 Z

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像の輝度関数における予め定められた
特定輝度値毎に設定された等輝度線について特定な条件
に合う特徴点を求めて、前記した画像の特徴点の位置と
輝度値とを伝送,記録,画像復原に用いるようにした多
次元多値画像圧縮伸張方式において、圧縮に際して特定
な輝度値の画素の輪郭を追跡して得た特定輝度境界を構
成する各画素の中心位置に、特定等輝度線通過点座標を
移動させるようにした多次元多値画像圧縮伸張方式。
1. A feature point that meets a specific condition for an isoluminance line set for each predetermined specific luminance value in a luminance function of an image is obtained, and the position of the characteristic point of the image and the luminance value are calculated. In a multi-dimensional multi-valued image compression / expansion method used for transmission, recording, and image restoration, at the center position of each pixel forming a specific brightness boundary obtained by tracing the contour of a pixel having a specific brightness value during compression, A multi-dimensional multi-valued image compression / expansion method in which the coordinates of a specific isoluminance line passing point are moved.
【請求項2】 画像の輝度関数における予め定められた
特定輝度値毎に設定された等輝度線について特定な条件
に合う特徴点を求めて、前記した画像の特徴点の位置と
輝度値とを伝送,記録,画像復原に用いるようにした多
次元多値画像圧縮伸張方式において、伸張に際して、特
定な輝度値毎の等輝度線を得るための閾値毎に、前記の
等輝度線を境界とする明領域を明記号で塗りつぶすとと
もに、前記の等輝度線を境界とする暗領域を暗記号で塗
りつぶして明暗2値記号によるマスクを作成する多次元
多値画像圧縮伸張方式。
2. A characteristic point that meets a specific condition for an equiluminance line set for each predetermined specific luminance value in the luminance function of the image is obtained, and the position and the luminance value of the characteristic point of the image are calculated. In the multidimensional multi-valued image compression / expansion method used for transmission, recording, and image restoration, the above-described isoluminance line is used as a boundary for each threshold value for obtaining the isoluminance line for each specific luminance value during decompression. A multi-dimensional multi-valued image compression / expansion method in which a bright region is filled with a bright symbol, and a dark region bounded by the isoluminance line is filled with a dark symbol to create a mask with a light-dark binary symbol.
【請求項3】 画像の輝度関数における予め定められた
特定輝度値毎に設定された等輝度線について特定な条件
に合う特徴点を求めて、前記した画像の特徴点の位置と
輝度値とを伝送,記録,画像復原に用いるようにした多
次元多値画像圧縮伸張方式において、伸張に際して、特
定な輝度値毎の等輝度線を得るための閾値毎に、前記の
等輝度線を境界とする明領域を明記号で塗りつぶすとと
もに、前記の等輝度線を境界とする暗領域を暗記号で塗
りつぶして明暗2値記号によるマスクを作成し、前記の
マスクを閾値による輝度値の大きさの順序に配列し、隣
接するマスクの間の領域を、前記した隣接する両マスク
の閾値による輝度値の中間値で塗りつぶした後に、各画
素の輝度値が、前記の各画素をそれぞれ中心画素とする
周囲8画素の輝度値との関係が、 (1)周囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値と等し
いときには、中心画素の輝度値を未定とする、 (2)周囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値より高
くないときには、中心画素の輝度値を「隣接する両マス
クの閾値による輝度値の中間値−a」(ただし、aは正
の値)とする、 (3)周囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値より低
くないときには、中心画素の輝度値を「隣接する両マス
クの閾値による輝度値の中間値+a」とする、 (4)周囲の画素の輝度値と中心画素の輝度値との関係
が、前記の(1)〜(3)の関係以外の場合には、隣接す
る両マスクの閾値による輝度値の中間値とする、という
前記の(1)〜(4)に示した条件の何れに該当してい
るのかに応じて決定し、輝度値未定領域については領域
中心線を抽出して、前記した領域中心線上の画素の輝度
値を隣接する両マスクの閾値による輝度値の中間値とす
る多次元多値画像圧縮伸張方式。
3. A characteristic point that meets a specific condition for an equiluminance line set for each predetermined specific luminance value in the luminance function of the image is obtained, and the position and the luminance value of the characteristic point of the image are calculated. In the multi-dimensional multi-valued image compression / expansion method used for transmission, recording, and image restoration, the above-described isoluminance line is used as a boundary for each threshold value for obtaining the isoluminance line for each specific luminance value during decompression. A bright area is filled with a bright symbol, and a dark area bounded by the isoluminance line is filled with a dark symbol to create a mask with a light-dark binary symbol. After arranging and filling the area between the adjacent masks with the intermediate value of the brightness values according to the threshold values of both the adjacent masks, the brightness value of each pixel is set to the periphery 8 with each pixel as the center pixel. Pixel brightness value (1) When the brightness value of the surrounding pixels is equal to the brightness value of the center pixel, the brightness value of the center pixel is undetermined. (2) The brightness value of the surrounding pixels is the brightness value of the center pixel. When it is not higher than the value, the brightness value of the central pixel is set to "the intermediate value-a of the brightness values by the threshold values of the adjacent masks" (where a is a positive value). (3) The brightness values of the surrounding pixels When the brightness value of the center pixel is not lower than the brightness value of the center pixel, the brightness value of the center pixel is set to “the intermediate value + a of the brightness values according to the thresholds of both adjacent masks”. (4) The brightness value of the surrounding pixels and the brightness value of the center pixel When the relationship with is other than the relationships (1) to (3) described above, the intermediate value of the brightness values by the threshold values of the adjacent masks is used, which is shown in the above (1) to (4). It is decided according to which of the conditions is met, and the area center line for the brightness value undetermined area. Extracted and multidimensional multi-valued image compression and decompression method of an intermediate value of the luminance value by the threshold of both the mask adjacent the luminance values of the pixels of the regions centerline.
【請求項4】 画像の輝度関数における予め定められた
特定輝度値毎に設定された等輝度線について特定な条件
に合う特徴点を求めて、前記した画像の特徴点の位置と
輝度値とを伝送,記録,画像復原に用いるようにした多
次元多値画像圧縮伸張方式において、伸張に際して、特
定な輝度値毎の等輝度線を得るための閾値毎に、前記の
等輝度線を境界とする明領域を明記号で塗りつぶすとと
もに、前記の等輝度線を境界とする暗領域を暗記号で塗
りつぶして明暗2値記号によるマスクを作成し、前記の
マスクを閾値による輝度値の大きさの順序に配列し、隣
接するマスクの間の領域を、前記した隣接する両マスク
の閾値による輝度値の中間値で塗りつぶした後に、各画
素の輝度値が、前記の各画素をそれぞれ中心画素とする
周囲8画素の輝度値との関係において、 (1)周囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値と等し
いときには、中心画素の輝度値を未定とする、 (2)周囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値より高
くないときには、中心画素の輝度値を「隣接する両マス
クの閾値による輝度値の中間値−a」(ただし、aは正
の値)とする、 (3)周囲の画素の輝度値が、中心画素の輝度値より低
くないときには、中心画素の輝度値を「隣接する両マス
クの閾値による輝度値の中間値+a」とする、 (4)周囲の画素の輝度値と中心画素の輝度値との関係
が、前記の(1)〜(3)の関係以外の場合には、隣接する
両マスクの閾値による輝度値の中間値とする、という前
記の(1)〜(4)に示した条件の何れに該当している
のかに応じて再決定し、輝度値未定領域については領域
中心線を抽出して、前記した領域中心線上の画素の輝度
値を隣接する両マスクの閾値による輝度値の中間値と
し、残る輝度値未定画素の輝度値については、前記した
輝度値未定の画素の一定方向の両延長線端にある既知輝
度の画素の輝度値と距離とを用いて1次補間法によって
輝度値を決定する多次元多値画像圧縮伸張方式。
4. A feature point that meets a specific condition for an isoluminance line set for each predetermined specific luminance value in the luminance function of the image is obtained, and the position and the luminance value of the characteristic point of the image are calculated. In the multi-dimensional multi-valued image compression / expansion method used for transmission, recording, and image restoration, the above-described isoluminance line is used as a boundary for each threshold value for obtaining the isoluminance line for each specific luminance value during decompression. A bright area is filled with a bright symbol, and a dark area bounded by the isoluminance line is filled with a dark symbol to create a mask with a light-dark binary symbol, and the mask is arranged in the order of magnitude of luminance values according to a threshold value. After arranging and filling the area between the adjacent masks with the intermediate value of the brightness values according to the threshold values of both the adjacent masks, the brightness value of each pixel is set to the periphery 8 with each pixel as the center pixel. Pixel brightness value (1) When the brightness value of the surrounding pixels is equal to the brightness value of the center pixel, the brightness value of the center pixel is undetermined. (2) The brightness value of the surrounding pixels is the brightness value of the center pixel. When it is not higher than the value, the brightness value of the central pixel is set to "the intermediate value-a of the brightness values by the thresholds of both adjacent masks" (where a is a positive value). (3) The brightness values of the surrounding pixels When the brightness value of the center pixel is not lower than the brightness value of the center pixel, the brightness value of the center pixel is set to “the intermediate value + a of the brightness values according to the thresholds of both adjacent masks”. (4) The brightness value of the surrounding pixels and the brightness value of the center pixel When the relationship with is other than the above relationships (1) to (3), the intermediate values of the brightness values by the threshold values of both adjacent masks are set, which are shown in the above (1) to (4). It is re-determined according to which of the conditions is met. The core line is extracted, and the brightness value of the pixel on the area center line is set to the intermediate value of the brightness values by the threshold values of the adjacent masks, and the brightness value of the remaining brightness value undetermined pixel is the brightness value undetermined pixel described above. Is a multi-dimensional multi-valued image compression / expansion method in which the brightness value is determined by a linear interpolation method using the brightness value and the distance of pixels of known brightness at both ends of the extension line in the constant direction.
【請求項5】 残る輝度値未定画素の輝度値を、輝度値
未定の画素の各異なる方向における各一定方向の直線の
両延長線端にある既知輝度の画素の輝度値と距離とを用
いて1次補間法によって得た輝度値の平均値によって決
定する請求項4の多次元多値画像圧縮伸張方式。
5. The brightness value of the remaining brightness value undetermined pixel is calculated by using the brightness value and the distance of the pixel of known brightness at both ends of the extension line of the straight line in each constant direction in each different direction of the pixel whose brightness value is undetermined. 5. The multi-dimensional multi-valued image compression / expansion method according to claim 4, wherein the multi-dimensional multi-valued image compression / expansion method is determined by an average value of luminance values obtained by the linear interpolation method.
【請求項6】 残る輝度値未定画素の輝度値を、輝度値
未定の画素の近傍の輝度値が既知の3画素を用いて行な
った面補間値によって決定する請求項4の多次元多値画
像圧縮伸張方式。
6. The multidimensional multi-valued image according to claim 4, wherein the brightness value of the remaining brightness value undetermined pixel is determined by a surface interpolation value performed using three pixels whose brightness values in the vicinity of the brightness value undetermined pixel are known. Compression / expansion method.
【請求項7】 隣接するマスクの閾値の間隔をdとした
ときに、a=d/3とした請求項3または請求項4のい
ずれかの多次元多値画像圧縮伸張方式。
7. The multi-dimensional multi-valued image compression / expansion method according to claim 3, wherein a = d / 3 when the threshold interval between adjacent masks is d.
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