JPH0767107A - 画像符号化装置 - Google Patents

画像符号化装置

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JPH0767107A
JPH0767107A JP20733593A JP20733593A JPH0767107A JP H0767107 A JPH0767107 A JP H0767107A JP 20733593 A JP20733593 A JP 20733593A JP 20733593 A JP20733593 A JP 20733593A JP H0767107 A JPH0767107 A JP H0767107A
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Hanae Yoshimura
花枝 吉村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像の顔部分の画質の向上を図ることのでき
る画像符号化装置を提供すること。 【構成】 画像信号を符号化する際に、顔領域抽出部5
によりフレームメモリ部1に記憶された画像信号から顔
領域を抽出し、領域設定部6により抽出された顔領域の
周辺にフィルタリングを行うための周辺領域を設定し、
フィルタリング部7により領域設定部6において設定さ
れた各領域に対応したフィルタリング処理を行い、入力
画像信号の帯域を制限し、周辺領域の符号化効率を上
げ、周辺領域の分解能を段階的に落すことにより、視覚
的画質の劣化を抑制しつつ、相対的に顔領域の画質の向
上を図る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像信号を符号化して
伝送するための画像符号化装置に関し、より詳細には、
画像信号から顔領域を抽出し、その周辺に領域を設定
し、その領域に対応したフィルタリング処理を行うこと
によって、画像の顔部分の画質の向上を図るようにした
画像符号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ディジタル伝送路の整備,普及と
画像処理技術の進歩及び高速ディジタル信号処理技術の
発展により、新しい通信サービスとして画像通信サービ
スの実現に対する要求が非常に高まっている。画像通信
サービスの代表的なものとしては、テレビ電話サービ
ス,テレビ会議サービス等があり、これらのサービス
は、サービス総合ディジタル網(ISDN)のような高
機能なネットワークの実現により現実のものとなりつつ
ある。さらに、高度なサービスの提供を目指して広帯領
域総合ディジタル網(B−ISDN)に代表される新た
な通信ネットワークも活発に検討されている。
【0003】また、通信以外の分野においても、画像情
報(画像メディア)を効率的に扱うことが期待されてい
る。一般に、画像を伝送する場合においては、画像の情
報量が膨大であるのに対して、伝送に用いる回線速度や
コストの点から伝送できる情報量が制限されるため、通
常、画像の情報量を圧縮符号化した状態で伝送するよう
にしている。
【0004】画像符号化に対する検討は、画像信号の伝
送の対象として、特に通信の分野で活発に進められ、様
々な方法が提案されてきた。それらの画像符号化の中で
も、高い符号化効率が得られ、最近になって盛んに利用
されているものに、離散的コサイン変換(DCT:Disc
rete Cosine Transform)を用いた直交変換符号化方式
が知られている。
【0005】本発明に係る従来技術を記載した公知文献
としては、例えば、特開平4−219089号公報に
「画像符号化装置」がある。この公報のものは、顔領域
のような特定領域以外の領域での大きな歪の発生を伴う
ことなく、特定領域の復号画像の画質を高めることがで
きるようにするために、動画像の入力画像信号中の顔領
域を検出して、顔特定領域とそれ以外の領域とを区別し
て指定するための領域指定信号を出力する顔領域検出回
路と、該領域指定信号に従って、入力画像信号のうち、
顔領域以外の領域の画像信号を選択的にフィルタリング
する低域通過フィルタと、該低域通過フィルタからの出
力画像信号を符号化するDCT回路とを有するものであ
る。
【0006】図10は、従来の2次元直交変換符号化装
置の構成図で、図中、11はフレームメモリ部、12は
離散コサイン変換部、13は量子化部、14は符号化部
である。テレビカメラ等からの画像信号をディジタル化
した入力画像信号は、フレームメモリ部11に1画面分
蓄積される。離散コサイン変換部12では、N×M画素
(N,M:自然数)のブロックに分割され、各々のブロ
ックの画素に2次元の直交変換を実施する。量子化部1
3は、前記離散コサイン変換部12で得られた変換係数
を量子化する。符号化部14は、前記量子化部13で量
子化されたデータ係数の符号化を行う。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】一般に、テレビ電話や
テレビ会議等では、伝送される画像は人物の顔画像を含
む場合が多く、かつ、顔がどのように写っているかが重
要である。しかし、前述した従来例では、入力されたブ
ロックのデータがどういうものを写したものかの属性に
かかわらず、単にそのブロックが輝度ブロックか色差ブ
ロックか、あるいは係数の次数および送信バッファの量
等により量子化ステップが制御されるにすぎず、伝送す
る画像の重要な領域をより鮮明な画像として伝送するこ
とはできず、伝送すべき画像のポイントを失ってしまう
という欠点を有する。
【0008】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、伝送する画像の重要な領域である顔領域の画
質がより鮮明になるように、画質の改善が可能な画像符
号化装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、入力された画像信号を複数のブロックに
分割し、各ブロックの画像データについて2次元直交変
換符号化を行い、画像データを圧縮する画像符号化装置
において、フレームメモリに記憶された画像信号から顔
領域を抽出する顔領域抽出手段と、抽出された顔領域の
周辺にフィルタリング処理を行うために領域を設定する
領域設定手段と、設定された各領域に対してフィルタリ
ングを行うフィルタリング手段とを備え、画像の顔領域
の周辺領域の分解能を落とすことにより、顔領域の符号
化効率を上げるようにしたことを特徴としたものであ
る。
【0010】
【作用】画像信号を符号化する際に、顔領域抽出手段に
よりフレームメモリ部に記憶された画像信号から顔領域
を抽出し、領域設定手段により抽出された顔領域の周辺
にフィルタリングを行うための周辺領域を設定し、フィ
ルタリング手段により領域設定手段において設定された
各領域に対応したフィルタリング処理を行い、入力画像
信号の帯域を制限し、周辺領域の符号化効率を上げ、周
辺領域の分解能を段階的に落すことにより、視覚的画質
の劣化を抑制しつつ、相対的に顔領域の画質の向上を図
る。
【0011】
【実施例】実施例について、図面を参照して以下に説明
する。図1は、本発明による画像符号化装置の一実施例
を説明するための構成図で、図中、1はフレームメモリ
部、2は直交変換部、3は量子化部、4は符号化部、5
は顔領域抽出部、6は領域設定部、7はフィルタリング
部である。本発明の特徴は、入力画像信号から顔領域を
抽出する顔領域抽出部5と、フィルタリング処理を行う
ための領域を設定する領域設定部6と、該領域設定部6
で設定された領域に対応したフィルタリング処理を行う
フィルタリング部7を有する点である。
【0012】まず、顔領域抽出部について説明する。顔
領域抽出部5では、まず、顔の存在位置を抽出するため
に、Y,Cr,Cb成分を用いて肌色画素を抽出する。そ
して、図2,図3,図4に示すように、肌色画素を抽出
するしきい値でY,Cr,Cb成分をそれぞれ2値化して
顔部分を含む領域を抽出した2値画像を得る。次に、図
5に示すように、3つの2値画像の共通領域を抽出する
ことにより顔領域を抽出する。
【0013】次に、領域設定部について説明する。領域
設定部6は、抽出された顔領域の周辺領域に対してフィ
ルタリングを行う領域を設定する。以下に、本発明で用
いた領域を設定する方法について、図6を用いて説明す
る。顔領域抽出部5において抽出された顔領域における
水平幅の最大値をwとする。視距離xとwとで求まる視
野角θにおいて、偏心度を2度増加した時に求められる
幅をαとする。顔領域に対して幅αだけ拡大した領域を
設定する(図6中の領域)。同様にして、領域に対
して幅α分拡大した領域を設定する(図6中の領域
)。そのようにして、順次視野角θに応じて周辺領域
を設定する。この実施例において、視距離xは一般に、
テレビ会議やテレビ電話の視距離は5h〜6hであるこ
とがいわれていることから、6hと設定している。
【0014】フィルタリング部7は、領域設定部6にお
いて設定された領域に対応したフィルタリング処理を行
う。各領域に応じた通過帯域の低域フィルタにより、入
力画像の帯域を制限し、周辺領域の分解能を段階的に落
としていく。使用する低域フィルタを図7に示す。以下
に、フィルタリング処理の一例を説明する。フレームメ
モリ部1に蓄積されている入力画像信号に対して、3×
3画素のウィンドウを設定する。今、入力された画像信
号の3×3ウィンドウを図8に示す画像信号とし、フィ
ルタの出力をx0とすると、フィルタの出力x0は次式で
与えられる。 X0=(1・A+K・B+1・C+1・D+K2・E+1・F+1・G+K・H+1・I) /(1+K)2 順次、フレームメモリ部1から入力画像信号を読み出
し、フィルタリング処理を行う。1画面分の処理が終了
した後の画像信号を出力して、顔部分の画質が向上した
出力画像信号を得る。
【0015】フィルタリング処理を行う際のフィルタの
係数と視野角θの関係を図9を用いて以下に説明する。
図9に示すように、視野角θが大きくなるにつれ、フィ
ルタの係数Kは小さいものを使用する。例えば、図6に
示すように、領域には係数Kは係数K3(視野角
θ1)、領域には係数Kは係数K2(視野角θ2)、領
域には係数Kは係数K1(視野角θ3)と設定し、フィ
ルタリング処理を行う。つまり、視野角θが大きくなる
ほど(外側の領域程)通過帯域幅が狭いフィルタで処理
されることになる。
【0016】その後の画像符号化装置の動作は、図10
の従来例と同一の処理が行われて符号化される。すなわ
ち、フィルタリング部7でフィルタリング処理された入
力画像信号は、フレームメモリ部1に1画面分蓄積され
る。直交変換部2では、N×M画素(N,M:自然数)
のブロックに分割され、各々のブロックの画素に2次元
の直交変換を実施する。量子化部3は、直交変換部2で
得られた変換係数を量子化する。符号化部4は、量子化
部3で量子化されたデータ係数の符号化を行う。
【0017】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、画像の顔領域を中心に領域を設定し、各領域
に応じたフィルタリング処理を行うことによって、画像
の顔領域の周辺領域の分解能を段階的に落とすことによ
り、顔領域の符号化効率を上げ、相対的に顔領域の画質
向上が図れることになる。また、フィルタリング処理を
行うことによって画像信号が平滑化され、ランダム雑音
が除去されるため、動き予測の効率化を行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による画像符号化装置の一実施例を説明
するための構成図である。
【図2】本発明におけるY成分で抽出された2値画像を
説明するための図である。
【図3】本発明におけるCr成分で抽出された2値画像
を説明するための図である。
【図4】本発明におけるCb成分で抽出された2値画像
を説明するための図である。
【図5】本発明におけるY,Cr,Cbの共通部分を抽出し
た2値画像を説明するための図である。
【図6】本発明におけるフィルタリングの領域設定を説
明するための図である。
【図7】本発明における低域フィルタを説明するための
図である。
【図8】本発明における入力画像信号を説明するための
図である。
【図9】本発明におけるフィルタの係数Kと視野角θを
説明するための図である。
【図10】従来の2次元直交変換符号化装置の構成図で
ある。
【符号の説明】
1…フレームメモリ部、2…直交変換部、3…量子化
部、4…符号化部、5…顔領域抽出部、6…領域設定
部、7…フィルタリング部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された画像信号を複数のブロックに
    分割し、各ブロックの画像データについて2次元直交変
    換符号化を行い、画像データを圧縮する画像符号化装置
    において、フレームメモリに記憶された画像信号から顔
    領域を抽出する顔領域抽出手段と、抽出された顔領域の
    周辺にフィルタリング処理を行うために領域を設定する
    領域設定手段と、設定された各領域に対してフィルタリ
    ングを行うフィルタリング手段とを備え、画像の顔領域
    の周辺領域の分解能を落とすことにより、顔領域の符号
    化効率を上げるようにしたことを特徴とする画像符号化
    装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006197096A (ja) * 2005-01-12 2006-07-27 Mitsubishi Electric Corp テレビ電話装置
JP2006301921A (ja) * 2005-04-20 2006-11-02 Noritsu Koki Co Ltd 軟調効果フィルタ、軟調効果フィルタ処理プログラム、及び、写真画像処理装置
US7177358B2 (en) 2000-06-27 2007-02-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Picture coding apparatus, and picture coding method
JP2019087883A (ja) * 2017-11-07 2019-06-06 沖電気工業株式会社 符号化装置及びプログラム、並びに、画像処理システム

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JP2019087883A (ja) * 2017-11-07 2019-06-06 沖電気工業株式会社 符号化装置及びプログラム、並びに、画像処理システム

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