JPH08214169A - フラクタル画像符号化方式 - Google Patents

フラクタル画像符号化方式

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JPH08214169A
JPH08214169A JP4127795A JP4127795A JPH08214169A JP H08214169 A JPH08214169 A JP H08214169A JP 4127795 A JP4127795 A JP 4127795A JP 4127795 A JP4127795 A JP 4127795A JP H08214169 A JPH08214169 A JP H08214169A
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JP
Japan
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block
fractal
circuit
domain
signal
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JP4127795A
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English (en)
Inventor
Hideo Kuroda
英夫 黒田
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SANKI SYST ENG KK
Original Assignee
SANKI SYST ENG KK
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00—Image coding
    • G06T9/001—Model-based coding, e.g. wire frame

Abstract

(57)【要約】 【目的】 最適ドメインブロックの探索時間が短く、か
つ最適ドメインブロックのアドレス情報の圧縮率が高い
フラクタル画像符号化方式を提供する。 【構成】 デイジタル化された入力画像信号を記憶する
入力画像フレームメモリを有し、入力画像フレームメモ
リの出力信号を複数のレンジブロック（ブロックサイズ
Ｒ×Ｒ）に分割し、これから符号化しようとするレンジ
ブロックに対し、先ず当該レンジブロックを中心位置に
含むドメインブロック（ブロックサイズ（Ｒ＋２）×
（Ｒ＋２）あるいは（Ｒ＋４）×（Ｒ＋４））が前記レ
ンジブロックの内容と似通っているか否かを評価し、所
定の評価値が所定の閾値未満の時、該ドメインブロック
を最適ブロックとし、評価値が所定の閾値以上の時、該
ドメインブロック以外のドメインブロックの中から最適
ブロックを探索する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像の情報量を圧縮す
る画像符号化方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】原画像自身のアフィン変換を自分の一部
として含むような図形をフラクタル図形といい、式
（１）に示すような定数項を含む１次変換をアフィン変
換という。
【０００３】
【数１】 ｘ´＝ａｘ＋ｂｙ＋ｃ ｙ´＝ｄｘ＋ｅｙ＋ｆ （１）
【０００４】式（１）のパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅ，ｆを所定の値にセットした複数個のパラメータセッ
トを用いたアフィン変換の中から１個のアフィン変換を
選び画像の一部にその変換を多数回繰り返し施すことに
より画像を生成することができる。
【０００５】このようなアフィン変換の集合をＩＦＳ
（Iterated Function System) といい、任意の図形が適
当なＩＦＳの繰り返し使用により近似できる。
【０００６】従って、送信側で原画像からＩＦＳのパラ
メータ即ち式（１）のａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆの値の集
合を求め、これを受信側に伝送し、受信側では上記の方
法により画像を再生することができる。
【０００７】このような帯域圧縮技術をフラクタル圧縮
といい、Barnsleyが提案している（米国特許4941193 ,
5065447 ) 。
【０００８】原画像からＩＦＳを求める方法として、Ja
cquin は画像を複数のレンジブロック（ブロックサイズ
Ｒ×Ｒ）に分割し、これよりブロックサイズの大きい
（２Ｒ×２Ｒ）のドメインブロックのアフィン変換の１
つを選択する方法を提案している（A.E.Jacquin, Image
coding based on a fractal theory of iterated cont
ractive image transformation, IEEE Trans. Image Pr
ocessing 1:18,1992) 。
【０００９】この方法はベクトル量子化技術において最
適ベクトルを探索する方法に似ているが、図形要素の辞
書、即ちコードブックの代わりに自分自身の一部である
前記ドメインブロックを用い、自画面全体の任意の場所
から最適なドメインブロックを探索するものである。
【００１０】しかし、この方法は画面全体から探索する
ため処理時間が長くなるということ及び探索された最適
ドメインブロックの位置情報であるブロックアドレスの
情報量が多くなるという問題があった。
【００１１】この改善策として、 Beaumont はドメイン
ブロックサイズを３Ｒ×３Ｒとし、レンジブロックをそ
の中心位置にもつような方法を提案している（L.M.Beau
mont, Advance in Block based Fractal Coding of Sti
ll Pictures,IEEE Colloquimon Fractal, Dec.1990)。
【００１２】そして、この方法では最適ドメインブロッ
クの探索順序として、レンジブロックを中心位置にもつ
ドメインブロックからスタートして螺旋状に探索し、得
られた最適ドメインブロックのアドレスを前記スタート
ドメインブロックのアドレスとの相対アドレスとして表
すことによりアドレス情報を圧縮している。
【００１３】しかし、この方法ではドメインブロックの
中心をレンジブロックの中心と一致させてはいるもの
の、ドメインブロックサイズを３Ｒ×３Ｒとしており、
かつ最適ドメインブロックがレンジブロックの周辺にあ
るという根拠は見あたらない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来の技術における欠点を除去し、最適ドメインブロ
ックの探索時間が短く、かつ最適ドメインブロックのア
ドレス情報の圧縮率が高いフラクタル画像符号化方式を
提供することを目的とする。
【００１５】
【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、デイジタル化された入力画像信号を記憶する
入力画像フレームメモリを有し、該入力画像フレームメ
モリの出力信号を複数のレンジブロック（ブロックサイ
ズＲ×Ｒ）に分割し、これから符号化しようとするレン
ジブロックに対し、先ず当該レンジブロックを中心位置
に含むドメインブロック（ブロックサイズ（Ｒ＋２）×
（Ｒ＋２）あるいは（Ｒ＋４）×（Ｒ＋４））が前記レ
ンジブロックの内容と似通っているか否かを評価し、所
定の評価値が所定の閾値未満の時、該ドメインブロック
を最適ブロックとし、該所定の評価値が所定の閾値以上
の時、該ドメインブロック以外のドメインブロックの中
から最適ブロックを探索するようにしたことを特徴とす
る。
【００１６】また前記これから符号化しようとするレン
ジブロックを中心位置に含むドメインブロックのサイズ
をＤ１×Ｄ１とし、それ以外のドメインブロックのサイ
ズをＤ２×Ｄ２とし、Ｄ１とＤ２の関係をＤ２＞Ｄ１と
したことを特徴とする態様は有効である。
【００１７】また、本発明はデイジタル化された入力画
像信号を記憶する入力画像フレームメモリ、符号化復号
化済みの過去のフラクタル復号化画像を記憶するフラク
タル復号化画像フレームメモリ、前記入力画像フレーム
メモリの出力信号を複数のレンジブロック（ブロックサ
イズＲ×Ｒ）に分割し、これから符号化しようとするレ
ンジブロックに対し、当該レンジブロックと同じ位置の
信号を前記フラクタル復号化画像フレームメモリから読
みだし、これをフレーム間予測信号として前記入力画像
フレームメモリの出力信号から引き算して予測誤差信号
を得、前記レンジブロック当たりの予測誤差信号の大き
さが所定の閾値未満の時これを無効ブロック、所定の閾
値以上の時これを有効ブロックとし、有効・無効ブロッ
ク識別信号を出力する有効・無効ブロック判定回路と、
前記有効ブロックに対し、前記入力画像フレームメモリ
の出力を入力信号としてフラクタル符号化を行い、フラ
クタル符号化データを出力するフラクタル符号化回路
と、前記フラクタル符号化回路の出力信号及び有効・無
効ブロック判定回路からの出力信号を入力して有効ブロ
ックにおいてのみフラクタル復号化し、得られたフラク
タル復号化画像信号を前記フラクタル復号化画像フレー
ムメモリに記憶するフラクタル復号化回路と、前記有効
・無効ブロック判定回路及びフラクタル符号化回路の出
力信号をエントロピー符号化並びに時分割多重してデー
タ出力端子に送出するエントロピー符号化回路を含むフ
ラクタル画像符号化方式において、前記フラクタル符号
化回路が前記入力画像フレームメモリから供給される信
号を入力して、該入力した信号を複数のレンジブロック
（ブロックサイズＲ×Ｒ）に分割し、これから符号化し
ようとするレンジブロックについて、前記有効・無効ブ
ロック判定回路が有効ブロックと判定した有効ブロック
に対してのみ、先ず該有効ブロックであるレンジブロッ
クを中心位置に含むドメインブロック（ブロックサイズ
（Ｒ＋２）×（Ｒ＋２）あるいは（Ｒ＋４）×（Ｒ＋
４））が前記レンジブロックの内容に似通っているか否
かを評価し、所定の評価値が所定の閾値未満の時、該ド
メインブロックを最適ブロックとし、該所定の評価値が
所定の閾値以上の時、該ドメインブロック以外のドメイ
ンブロックの中から最適ブロックを探索するようにした
ことを特徴とする。
【００１８】また、前記これから符号化しようとするレ
ンジブロックを中心位置に含むドメインブロックのサイ
ズをＤ１×Ｄ１とし、それ以外のドメインブロックのサ
イズをＤ２×Ｄ２とし、Ｄ１とＤ２の関係をＤ２＞Ｄ１
としたことを特徴とする態様は有効である。
【００１９】また、本発明は、符号化復号化済みの過去
の再生画像を記憶する再生画像フレームメモリ、デイジ
タル化された入力画像信号を複数のレンジブロック（ブ
ロックサイズＲ×Ｒ）に分割し、これから符号化しよう
とするレンジブロックに対し、当該レンジブロックと同
じ位置の信号を前記再生画像フレームメモリから読みだ
し、これをフレーム間予測信号として前記入力画像信号
から引き算し、その結果を予測誤差信号として出力する
フレーム間差分回路と、前記フレーム間差分回路の出力
信号を記憶する予測誤差フレームメモリと、前記予測誤
差フレームメモリの出力信号を入力して、フラクタル符
号化データを出力するフラクタタル符号化回路と、前記
フラクタル符号化回路の出力信号を入力してフラクタル
復号化するフラクタル復号化回路と、前記フラクタル復
号化回路の出力信号と前記再生画像フレームメモリの出
力信号とを加算して再生画像を出力するとともに、次の
フレームのためのフレーム間予測信号として前記再生画
像フレームメモリに供給するフレーム間加算回路と、前
記フラクタル符号化回路の出力信号をエントロピー符号
化並びに時分割多重して、データ出力端子に送出するエ
ントロピー符号化回路を含むフラクタル画像符号化方式
において、前記フラクタル符号化回路が前記予測誤差フ
レームメモリから供給される予測誤差信号を入力して、
該入力した予測誤差信号を複数のレンジブロック（ブロ
ックサイズＲ×Ｒ）に分割し、これから符号化しようと
するレンジブロックに対し、当該レンジブロックの所定
の評価値が所定の閾値未満の時これを無効ブロックとし
て有効・無効ブロック識別信号を“０”とし、所定の評
価値が所定の閾値以上の時これを有効ブロックとして、
有効・無効ブロック識別信号を“１”とし、前記有効ブ
ロックに対し、先ずこの当該有効ブロックであるレンジ
ブロックを中心位置に含むドメインブロック（ブロック
サイズ（Ｒ＋２）×（Ｒ＋２）あるいは（Ｒ＋４）×
（Ｒ＋４））が前記レンジブロックの内容に似通ってい
るか否かを評価し、所定の評価値が所定の閾値未満の
時、該ドメインブロックを最適ブロックとし、該所定の
評価値が所定の閾値以上の時、該ドメインブロック以外
のドメインブロックの中から最適ブロックを探索するよ
うにしたことを特徴とする。
【００２０】また前記これから符号化しようとするレン
ジブロックを中心位置に含むドメインブロックのサイズ
をＤ１×Ｄ１とし、それ以外のドメインブロックのサイ
ズをＤ２×Ｄ２とし、Ｄ１とＤ２の関係をＤ２＞Ｄ１と
したことを特徴とする態様は有効である。
【００２１】
【作用】本発明の基本的な考え方は下記の従来方式との
比較により端的に表すことができる。
【００２２】従来方式の考え方：最適ドメインブロック
は画面全体の中のどこかにある筈である。
【００２３】本発明の考え方：最適ドメインブロックは
ここ（レンジブロックを中心位置に含むドメインブロッ
ク）にある筈である。
【００２４】図１に本発明におけるレンジブロックとド
メインブロックの関係を示す。
【００２５】レンジブロックサイズＲ×Ｒを例えば４×
４とすると、ドメインブロックサイズＤ１×Ｄ１は６×
６あるいは８×８であり、その中心はレンジブロックの
中心と一致している。
【００２６】フラクタル画像符号化で最適ドメインブロ
ックを探索する場合の評価項目としては、一般にブロッ
ク内の輝度平均値や分散あるいは標準偏差が用いられ、
レンジブロックの平均値や標準偏差に最も近い値をもつ
ドメインブロックを最適ドメインブロックとして選択す
る。
【００２７】図１に示すドメインブロックはレンジブロ
ック全体を内部に含んでおり、その部分の平均値や標準
偏差が良くマッチすることは当然である。
【００２８】また、レンジブロックの１画素外側の画素
はレンジブロック内の隣接画素と強い相関をもっている
ことが水平前値予測あるいは垂直前値予測符号化方式よ
り推測できる。
【００２９】即ち、レンジブロックの１画素外側の外郭
画素を含むドメインブロック（ブロックサイズ（Ｒ＋
２）×（Ｒ＋２））もレンジブロックと似通った平均値
や標準偏差を有することが推測できる。
【００３０】従来の２次元予測符号化方式では２ライン
上の画素や水平方向の２つ前の画素が用いられることも
あり、このことから類推すると図１のドメインブロック
のブロックサイズが（Ｒ＋４）×（Ｒ＋４）となり得る
ことも明かである。
【００３１】以下図面にもとづき実施例について説明す
る。
【００３２】
【実施例】図２は請求項１及び請求項２に記載の本発明
の一実施例を説明するための図である。
【００３３】１は画像入力端子、２は入力画像フレーム
メモリ、３はフラクタル符号化回路、４はエントロピー
符号化回路、５はデータ出力端子である。
【００３４】入力画像フレームメモリ２は画像入力端子
１から入力される画像を記憶し、その内容をフラクタル
符号化回路３に供給する。
【００３５】フラクタル符号化回路３はレンジブロック
処理回路３１、ドメインブロックＤ１リスケール回路３
２、ドメインブロックＤ２リスケール回路３３、ドメイ
ンブロックＤ１評価回路３４、ドメインブロックＤ２評
価回路３５からなる。
【００３６】レンジブロック処理回路３１は入力画像フ
レームメモリ２に記憶されている画像信号の中から、こ
れから符号化しようとするレンジブロックの信号を読み
だし、当該レンジブロック内の輝度レベルの平均値ｍと
標準偏差ｄｅｖを計算し、それらを出力するとともに、
当該ブロック内の画素値をドメインブロックＤ１評価回
路３４及びドメインブロックＤ２評価回路３５に供給す
る。
【００３７】ドメインブロックＤ１リスケール回路３２
は前記レンジブロック処理回路３１で処理中のレンジブ
ロックを中心位置に含むドメインブロックＤ１の信号を
入力画像フレームメモリ２から読みだし、例えばＲ×Ｒ
＝４×４，Ｄ１×Ｄ１＝６×６の場合は６×６から４×
４への縮小処理を施し、４×４のサイズのドメインブロ
ック信号ｄ１ｒを作成し、ドメインブロックＤ１評価回
路３４に供給する。
【００３８】ドメインブロックＤ１評価回路３４はレン
ジブロック処理回路３１から供給される画素値ｒijとド
メインブロックＤ１リスケール回路３２から供給される
画素値ｄ１ｒijを用いて、式（２）を計算する。
【００３９】
【数２】
【００４０】式（２）のδ１が所定の閾値未満の時前記
ドメインブロックＤ１、即ちレンジブロックを中心位置
に含むドメインブロックを最適ドメインブロックとして
選択し、ドメインブロックＤ１識別信号ＣＤ１を“１”
にして出力し、δ１が所定の閾値以上の時“０”を出力
する。
【００４１】このドメインブロックＤ１識別信号ＣＤ１
は最適ドメインブロックＤ１のアドレス信号となる。
【００４２】ドメインブロックＤ２リスケール回路３３
について、請求項１では前記ブロックサイズＤ２×Ｄ２
をＤ１×Ｄ１と同じサイズ、即ち（Ｒ＋２）×（Ｒ＋
２）あるいは（Ｒ＋４）×（Ｒ＋４）のサイズで入力画
像フレームメモリ２の信号を所定の順番で読み出す。
【００４３】一方、請求項２ではＤ２＝Ｒ＋ｎとし、
（Ｒ＋ｎ）×（Ｒ＋ｎ）のサイズで入力画像フレームメ
モリ２の信号を所定の順番で読み出す。
【００４４】ここでＤ１＝Ｒ＋２の場合ｎ≧３、Ｄ１＝
Ｒ＋４の場合ｎ≧５である。
【００４５】即ちＤ１×Ｄ１より大きいドメインブロッ
クを構成する。
【００４６】そして、入力画像フレームメモリ２からの
信号を例えばＤ２＝１２、Ｒ＝４とした場合は１２×１
２から４×４への縮小処理を施し、ドメインブロックＤ
２評価回路３５に供給する。
【００４７】ドメインブロックＤ２評価回路３５は、前
記ドメインブロックＤ１識別信号ＣＤ１が“０”の時の
み以下の処理を実行する。
【００４８】即ちドメインブロックＤ２評価回路３５は
レンジブロック処理回路３１から供給される画素値ｒij
とドメインブロックＤ２リスケール回路３３から供給さ
れる画素値ｄ２ｒijを用いて式（２）を計算する。
【００４９】ただし、δ１をδ２、ｄ１ｒijをｄ２ｒij
と読み変える。
【００５０】δ２が所定の閾値未満の時、そのドメイン
ブロックを最適ドメインブロックとして選択し、該ドメ
インブロックのアドレス信号Address を出力する。
【００５１】δ２が所定の閾値以上の時ドメインブロッ
クＤ２リスケール回路３３は入力画像フレームメモリ２
から次の順番のドメインブロックの信号を読みだし、前
記と同様にリスケールを行う。
【００５２】ドメインブロックＤ２評価回路３５は前記
と同様の処理を行い、δ２が所定の閾値未満のドメイン
ブロックが見つかるまでこの処理を繰り返し行う。入力
画像フレームメモリ２内の全ドメインブロックについて
δ２が所定の閾値未満とならない場合はδ２が最小とな
るドメインブロックを最適ドメインブロックとすればよ
い。
【００５３】以上で述べたドメインブロックの種類の中
に各ドメインブロック毎にアフィン変換を施して得られ
るブロックを最適ドメインブロックの候補に含め得るこ
とは明かである。
【００５４】エントロピー符号化回路４はフラクタル符
号化回路３から供給される各種データに対し、所定の可
変長符号化データを割り当て、時分割多重し、データ出
力端子５に出力する。
【００５５】図３は請求項１及び請求項２に記載の本発
明の一実施例に対する受信側の構成を説明するための図
である。
【００５６】１０１はデータ入力端子、１０２はエント
ロピー復号化回路、１０３はフラクタル復号化回路、１
０４は再生画像出力端子、１３１はパラメータメモリ、
１３２はレンジブロック修整回路、１３３はドメインブ
ロックＤ１リスケール回路、１３４はドメインブロック
Ｄ２リスケール回路、１３５はフラクタル復号化画像フ
レームメモリである。
【００５７】データ入力端子１０１から入力されるデー
タはエントロピー復号化回路１０２に供給され、ここで
可変長符号が解読され、各レンジブロック毎に対応して
送信側から送られてくるレンジブロック内平均値、標準
偏差及び最適ドメインブロックのアドレス信号などのパ
ラメータがフラクタル復号化回路１０３に出力される。
【００５８】フラクタル復号化回路１０３においては、
エントロピー復号化回路１０２から入力される各種パラ
メータがパラメータメモリ１３１に記憶される。
【００５９】レンジブロック修整回路１３２は、パラメ
ータメモリ１３１から先ず各レンジブロック毎の平均値
を所定の順番に従って読みだし、これをフラクタル復号
化画像フレームメモリ１３５の所定のレンジブロック位
置に書き込み、初期画像を作成する。
【００６０】次にレンジブロック修整回路１３２はこれ
から復号化しようとするレンジブロックに対する最適ド
メインブロックのアドレス信号をパラメータメモリ１３
１から読みだす。
【００６１】このアドレス信号が復号化しようとしてい
るレンジブロックを中心位置に含むドメインブロックＤ
１のアドレスを表している時、ドメインブロックＤ１リ
スケール回路１３３の出力信号を入力し、最適ドメイン
ブロックアドレス信号がその他のドメインブロックのア
ドレスＤ２を表している時はドメインブロックＤ２リス
ケール回路１３４の出力信号を入力する。
【００６２】そして、式（３）に示す演算を行う。
【００６３】
【数３】 ｒ´ij＝（ｄij−ｍ（ｄ）・ｄev (ｒ))／ｄev（ｄ）＋ｍ (ｒ) （３）
【００６４】ここで、ｒ´ijはレンジブロック内のフラ
クタル復号化画素値、ｍ (ｒ) ，ｄev (ｒ) はそれぞれ
送信側から送られてくる平均値、標準偏差であり、ｍ
(ｄ)、ｄev（ｄ）及びｄijはそれぞれドメインブロック
Ｄ１リスケール回路１３３あるいはドメインブロックＤ
２リスケール回路１３４から供給されるブロックの平均
値、標準偏差及び画素値である。
【００６５】式（３）で得られた画素値はフラクタル復
号化画像フレームメモリ１３５に書き込まれる。
【００６６】ドメインブロックＤ１リスケール回路１３
３はこれから復号化しようとするレンジブロックを中心
位置に含むドメインブロックの画素値をフラクタル復号
化画像フレームメモリ１３５から読みだし、ドメインブ
ロックサイズＤ１×Ｄ１からレンジブロックサイズＲ×
Ｒへの縮小処理を施し、得られた結果をレンジブロック
修整回路１３２に供給する。
【００６７】ドメインブロックＤ２リスケール回路１３
４はレンジブロック修整回路１３２で指定される最適ド
メインブロックのアドレス信号に基づいてフラクタル復
号化画像フレームメモリ１３５から読み出されるドメイ
ンブロックの画素値を入力し、ドメインブロックサイズ
Ｄ２×Ｄ２からレンジブロックサイズＲ×Ｒへの縮小処
理を施し、得られた結果をレンジブロック修整回路１３
２に供給する。
【００６８】ドメインブロックＤ２のブロックサイズ
は、請求項１記載の発明の一実施例に対しては、（Ｒ＋
２）×（Ｒ＋２）或いは（Ｒ＋４）×（Ｒ＋４）であ
り、請求項２記載の態様に対しては（Ｒ＋ｎ）×（Ｒ＋
ｎ）である。
【００６９】ここでｎは送信側と同様である。
【００７０】このようにして、全レンジブロックの処理
を行うことにより、画面全体のフラクタル復号化画像が
得られる。
【００７１】以上のフラクタル復号化処理が繰り返し実
行される。
【００７２】そして、各レンジブロック毎に、得られた
フラクタル復号化画像と繰り返し１回前のフラクタル復
号化画像との差を求め、全レンジブロックについて前記
差が所定の閾値未満となった時繰り返し処理を終了す
る。
【００７３】そして、フラクタル復号化画像フレームメ
モリ１３５の信号が再生画像として再生画像出力端子１
０４に出力される。
【００７４】次に請求項３及び請求項４に記載の本発明
の他の実施例について説明する。
【００７５】図４は請求項３及び請求項４記載の実施例
を説明するための図である。
【００７６】２０１は画像入力端子、２０２は入力画像
フレームメモリ、２０３は有効・無効ブロック判定回
路、２０４はフラクタル符号化回路、２０５はフラクタ
ル復号化回路、２０６はエントロピー符号化回路、２０
７はデータ出力端子である。
【００７７】フラクタル符号化回路２０４は、レンジブ
ロック処理回路２４１、ドメインブロックＤ１リスケー
ル回路２４２、ドメインブロックＤ２リスケール回路２
４３、ドメインブロックＤ１評価回路２４４、ドメイン
ブロックＤ２評価回路２４５からなる。
【００７８】フラクタル復号化回路２０５は、パラメー
タメモリ２５１、レンジブロック修整回路２５２、ドメ
インブロックＤ１リスケール回路２５３、ドメインブロ
ックＤ２リスケール回路２５４、フラクタル復号化画像
フレームメモリ２５５及びスイッチ２５６からなる。
【００７９】入力画像フレームメモリ２０２は画像入力
端子２０１から入力される画像を記憶し、その内容を有
効・無効ブロック判定回路２０３及びフラクタル符号化
回路２０４に供給する。
【００８０】有効・無効ブロック判定回路２０３は、こ
れから符号化しようとするレンジブロックについて、前
記入力画像フレームメモリ２０２及びフラクタル復号化
画像フレームメモリ２５５の信号を読みだし、両者の差
を予測誤差信号として取りだし、この予測誤差信号の大
きさ、例えばパワーが所定の閾値未満の時これを無効ブ
ロックとして有効・無効ブロック識別信号を“０”と
し、所定の閾値以上の時これを有効ブロックとして有効
・無効ブロック識別信号を“１”とし、これを出力す
る。
【００８１】フラクタル符号化回路２０４は、有効・無
効ブロック判定回路２０３の出力信号である有効・無効
ブロック識別信号をドメインブロックＤ１評価回路２４
４及びドメインブロックＤ２評価回路２４５に入力し、
有効ブロックについてのみ、図２の回路で説明した動作
と同様の処理を行う。
【００８２】フラクタル復号化回路２０５においては、
有効・無効ブロック判定回路２０３からの有効・無効ブ
ロック識別信号、レンジブロック処理回路２４１からの
平均値、標準偏差、ドメインブロックＤ１評価回路２４
４からのドメインブロックＤ１識別信号、及びドメイン
ブロックＤ２評価回路２４５からの最適ドメインブロッ
クのアドレス信号を入力して、これらをパラメータメモ
リ２５１に記憶する。
【００８３】そして、所定のレンジブロックの順番でフ
ラクタル復号化を行う。
【００８４】有効・無効ブロック識別信号が無効ブロッ
クを表しているレンジブロックについては、スイッチ２
５６を制御してフラクタル復号化画像フレームメモリ２
５５の出力を選択してこれを再びフラクタル復号化画像
フレームメモリ２５５の同じ位置に書き込む。
【００８５】また、有効ブロックを表している場合は，
スイッチ２５６はレンジブロック修整回路２５２の出力
を選択する。
【００８６】それ以外についてフラクタル復号化回路２
０５は図３の回路で説明した動作と同様の動作を行う。
【００８７】図５は請求項３及び請求項４記載の本発明
の実施例に対する受信側の構成を説明するための図であ
る。
【００８８】３０１はデータ入力端子、３０２はエント
ロピー復号化回路、３０３はフラクタル復号化回路、３
０４は再生画像出力端子、３３１はパラメータメモリ、
３３２はレンジブロック修整回路、３３３はドメインブ
ロックＤ１リスケール回路、３３４はドメインブロック
Ｄ２リスケール回路、３３５はフラクタル復号化画像フ
レームメモリ、３３６はスイッチである。
【００８９】エントロピー復号化回路３０２は、データ
入力端子３０１を介して伝送されてくる可変長符号を解
読し、有効・無効ブロック識別信号、平均値、標準偏
差、ドメインブロックＤ１識別信号、及び最適ドメイン
ブロックのアドレス信号を得、これらをパラメータメモ
リ３３１に記憶する。
【００９０】フラクタル復号化回路３０３は図４の回路
で説明したフラクタル復号化回路２０５と同じ動作をす
る。
【００９１】フラクタル復号化画像フレームメモリ３３
５の出力は再生された画像として再生画像出力端子３０
４に出力される。
【００９２】次に請求項５及び請求項６記載の本発明の
更に他の実施例について説明する。
【００９３】図６は請求項５及び請求項６記載の本発明
の更に他の実施例を説明するための図である。
【００９４】４０１は画像入力端子、４０２は予測誤差
フレームメモリ、４０３はフレーム間差分回路、４０４
はフラクタル符号化回路、４０５はフラクタル復号化回
路、４０６はエントロピー符号化回路、４０７はデータ
出力端子、４０８はフレーム間加算回路、４０９は再生
画像フレームメモリである。
【００９５】フレーム間差分回路４０３は画像入力端子
４０１から入力される画像信号から再生画像フレームメ
モリ４０９の出力信号をフレーム間予測信号として引き
算し、得られたフレーム間差分信号即ち予測誤差信号を
出力する。
【００９６】予測誤差フレームメモリ４０２は入力され
る予測誤差信号１フレーム分を記憶する。
【００９７】フラクタル符号化回路４０４は、レンジブ
ロック処理回路４４１、ドメインブロックＤ１リスケー
ル回路４４２、ドメインブロックＤ２リスケール回路４
４３、ドメインブロックＤ１評価回路４４４、ドメイン
ブロックＤ２評価回路４４５、及び有効・無効ブロック
判定回路４４６からなる。
【００９８】フラクタル復号化回路４０５は、パラメー
タメモリ４５１、レンジブロック修整回路４５２、ドメ
インブロックＤ１リスケール回路４５３、ドメインブロ
ックＤ２リスケール回路４５４、フラクタル復号化画像
フレームメモリ４５５、及びスイッチ４５６からなる。
【００９９】フラクタル符号化回路４０４は予測誤差フ
レームメモリ４０２に記憶されている予測誤差信号を所
定の順番でレンジブロック毎に読み出す。
【０１００】有効・無効ブロック判定回路４４６は、予
測誤差フレームメモリ４０２からの信号に対し、これか
ら符号化しようとするレンジブロックについて、当該レ
ンジブロックの信号の大きさ、例えばパワーが所定の閾
値未満の時これを無効ブロックとして有効・無効ブロッ
ク識別信号を“０”とし、所定の閾値以上の時これを有
効ブロックとして有効・無効ブロック識別信号を“１”
とし、これを出力する。
【０１０１】フラクタル符号化回路４０４においてはこ
の有効・無効ブロック識別信号をドメインブロックＤ１
評価回路４４４及びドメインブロックＤ２評価回路４４
５に入力し、有効ブロックについてのみ、図２の回路で
説明した動作と同様の処理を行う。
【０１０２】フラクタル復号化回路４０５においては、
有効・無効ブロック判定回路４４６からの有効・無効ブ
ロック識別信号、レンジブロック処理回路４４１からの
平均値、標準偏差、ドメインブロックＤ１評価回路４４
４からのドメインブロックＤ１識別信号、及びドメイン
ブロックＤ２評価回路４４５からの最適ドメインブロッ
クのアドレス信号を入力して、これらをパラメータメモ
リ４５１に記憶する。
【０１０３】そして、所定のレンジブロックの順番でフ
ラクタル復号化を行う。
【０１０４】有効・無効ブロック識別信号が無効ブロッ
クを表しているレンジブロックについては、スイッチ４
５６を制御して値“０”を選択する。
【０１０５】また、有効ブロックを表している場合は、
スイッチ４５６はレンジブロック修整回路４５２の出力
を選択する。
【０１０６】その他については、図３の回路で説明した
動作と同様の動作を行う。
【０１０７】フレーム間加算回路４０８はフラクタル復
号化画像フレームメモリ４５５の出力信号と再生画像フ
レームメモリ４０９の出力信号とを加算し、得られた再
生画像を次のフレームのための予測信号として再生画像
フレームメモリ４０９に記憶する。
【０１０８】図７は請求項５及び請求項６記載の本発明
の実施例に対する受信側の構成を説明するための図であ
る。
【０１０９】５０１はデータ入力端子、５０２はエント
ロピー復号化回路、５０３はフラクタル復号化回路、５
０４はフレーム間加算回路、５０５は再生画像フレーム
メモリ、５０６は再生画像出力端子、５３１はパラメー
タメモリ、５３２はレンジブロック修整回路、５３３は
ドメインブロックＤ１リスケール回路、５３４はドメイ
ンブスロックＤ２リスケール回路、５３５はフラクタル
復号化画像フレームメモリ、５３６はスイッチである。
【０１１０】エントロピー復号化回路５０２は、データ
入力端子５０１を介して伝送されてくる可変長符号を解
読し、有効・無効ブロック識別信号、平均値、標準偏
差、ドメインブロックＤ１識別信号、及び最適ドメイン
ブロックのアドレス信号を得、これらをパラメータメモ
リ５３１に記憶する。
【０１１１】フラクタル復号化回路５０３は図６の回路
で説明したフラクタル復号化回路４０５と同様の動作を
する。
【０１１２】また、フレーム間加算回路５０４及び再生
画像フレームメモリ５０５も図６の回路で説明したフレ
ーム間加算回路４０８及び再生画像フレームメモリ４０
９と同様の動作をする。
【０１１３】再生された画像は再生画像出力端子５０６
に出力される。
【０１１４】以上の説明においては、画像伝送について
述べたが、本発明が画像記憶システムに適応し得ること
は明かである。
【０１１５】
【発明の効果】以上説明したように、レンジブロックを
その中心位置に含むようにドメインブロックＤ１を構成
し、かつそのドメインブロックサイズＤ１×Ｄ１を、レ
ンジブロックサイズＲ×Ｒに対し、（Ｒ＋２）×（Ｒ＋
２）あるいは（Ｒ＋４）×（Ｒ＋４）としたことによ
り、当該ドメインブロックを最適ドメインブロックの最
有力候補とし得る利点がある。
【０１１６】また、当該ドメインブロックを他の領域の
ドメインブロックに先駆けて評価するようにしたため、
極めて短時間に最適ドメインブロックを決定することが
でき、大幅な処理時間の短縮を達成できる利点がある。
【０１１７】さらに、当該ドメインブロックが最適ブロ
ックとして選択された場合には、このアドレス情報は現
在処理しているレンジブロックと同じ中心位置を持って
いるため、単にドメインブロックＤ１識別信号１ビット
のみを伝送するだけでよく、非常に大きな情報圧縮を実
現できる利点がある。
【０１１８】さらに、請求項２、請求項４、及び請求項
６に記載の本発明の各態様においては、レンジブロック
を中心位置に含むドメインブロック以外の領域のドメイ
ンブロックＤ２のサイズを大きくしたため、ドメインブ
ロックのサイズＤ２×Ｄ２からレンジブロックのサイズ
Ｒ×Ｒにリスケールする場合の縮小率を大きくすること
ができ、受信側において再生画像を得るためのＩＦＳ繰
り返し回数を小さくできる利点がある。
【０１１９】請求項３及び４に記載の各態様において
は、フレーム間差分の小さい無効ブロックについては符
号化をしないようにしたため、情報圧縮効果を高くする
ことができる利点がある。
【０１２０】さらに、請求項５及び６に記載の各態様に
おいては、有効ブロックにおいて、フレーム間差分即ち
予測誤差信号をフラクタル符号化するようにしたため、
伝送すべき平均値を小さくでき、符号化効率を高めるこ
とができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるレンジブロックとドメインブロ
ックの関係を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例を説明するための図であ
る。
【図３】本発明の第１の実施例に対する受信側の構成を
説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施例を説明するための図であ
る。
【図５】本発明の第２の実施例に対する受信側の構成を
説明するための図である。
【図６】本発明の第３の実施例を説明するための図であ
る。
【図７】本発明の第３の実施例に対する受信側の構成を
説明するための図である。
【符号の説明】
１，２０１，４０１ 画像入力端子 ２，２０２ 入力画像フレームメモリ ３，２０４，４０４ フラクタル符号化回路 ４，２０６，４０６ エントロピー符号化回路 ５，２０７，４０７ データ出力端子 ３１，２４１，４４１ レンジブロック処理回路 ３２，１３３，２４２，２５３，３３３，４４２，４５
３，５３３ドメインブロックＤ１リスケール回路 ３３，１３４，２４３，２５４，３３４，４４３，４５
４，５３４ドメインブロックＤ２リスケール回路 ３４，２４４，４４４ ドメインブロックＤ１評価回路 ３５，２４５，４４５ ドメインブロックＤ２評価回路 １０１，３０１，５０１ データ入力端子 １０２，３０２，５０２ エントロピー復号化回路 １０３，２０５，３０３，４０５，５０３ フラクタル
復号化回路 １０４，３０４，５０６ 再生画像出力端子 １３１，２５１，３３１，４５１，５３１ パラメータ
メモリ １３２，２５２，３３２，４５２，５３２ レンジブロ
ック修整回路 １３５，２５５，３３５，４５５，５３５ フラクタル
復号化画像フレームメモリ ２０３，４４６ 有効・無効ブロック判定回路 ２５６，３３６，４５６，５３６ スイッチ ４０２ 予測誤差フレームメモリ ４０３ フレーム間差分回路 ４０８，５０４ フレーム間加算回路 ４０９，５０５ 再生画像フレームメモリ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 デイジタル化された入力画像信号を記憶
    する入力画像フレームメモリを有し、 該入力画像フレームメモリの出力信号を複数のレンジブ
    ロック（ブロックサイズＲ×Ｒ）に分割し、 これから符号化しようとするレンジブロックに対し、先
    ず当該レンジブロックを中心位置に含むドメインブロッ
    ク（ブロックサイズ（Ｒ＋２）×（Ｒ＋２）あるいは
    （Ｒ＋４）×（Ｒ＋４））が前記レンジブロックの内容
    と似通っているか否かを評価し、 所定の評価値が所定の閾値未満の時、該ドメインブロッ
    クを最適ブロックとし、 該所定の評価値が所定の閾値以上の時、該ドメインブロ
    ック以外のドメインブロックの中から最適ブロックを探
    索することを特徴とするフラクタル画像符号化方式。
  2. 【請求項２】 前記これから符号化しようとするレンジ
    ブロックを中心位置に含むドメインブロックのサイズを
    Ｄ１×Ｄ１とし、それ以外のドメインブロックのサイズ
    をＤ２×Ｄ２とし、Ｄ１とＤ２の関係をＤ２＞Ｄ１とし
    たことを特徴とする請求項１記載のフラクタル画像符号
    化方式。
  3. 【請求項３】 デイジタル化された入力画像信号を記憶
    する入力画像フレームメモリ、符号化復号化済みの過去
    のフラクタル復号化画像を記憶するフラクタル復号化画
    像フレームメモリ、前記入力画像フレームメモリの出力
    信号を複数のレンジブロック（ブロックサイズＲ×Ｒ）
    に分割し、これから符号化しようとするレンジブロック
    に対し、当該レンジブロックと同じ位置の信号を前記フ
    ラクタル復号化画像フレームメモリから読みだし、これ
    をフレーム間予測信号として前記入力画像フレームメモ
    リの出力信号から引き算して予測誤差信号を得、前記レ
    ンジブロック当たりの予測誤差信号の大きさが所定の閾
    値未満の時これを無効ブロック、所定の閾値以上の時こ
    れを有効ブロックとし、有効・無効ブロック識別信号を
    出力する有効・無効ブロック判定回路と、 前記有効ブロックに対し、前記入力画像フレームメモリ
    の出力を入力信号としてフラクタル符号化を行い、フラ
    クタル符号化データを出力するフラクタル符号化回路
    と、 前記フラクタル符号化回路の出力信号及び有効・無効ブ
    ロック判定回路からの出力信号を入力して有効ブロック
    においてのみ、フラクタル復号化し、得られたフラクタ
    ル復号化画像信号を前記フラクタル復号化画像フレーム
    メモリに記憶するフラクタル復号化回路と、 前記有効・無効ブロック判定回路及びフラクタル符号化
    回路の出力信号をエントロピー符号化並びに時分割多重
    してデータ出力端子に送出するエントロピー符号化回路
    を含むフラクタル画像符号化方式において、 前記フラクタル符号化回路が前記入力画像フレームメモ
    リから供給される信号を入力して、該入力した信号を複
    数のレンジブロック（ブロックサイズＲ×Ｒ）に分割
    し、 これから符号化しようとするレンジブロックについて、
    前記有効・無効ブロック判定回路が有効ブロックと判定
    した有効ブロックに対してのみ、先ず該有効ブロックで
    あるレンジブロックを中心位置に含むドメインブロック
    （ブロックサイズ（Ｒ＋２）×（Ｒ＋２）あるいは（Ｒ
    ＋４）×（Ｒ＋４））が前記レンジブロックの内容に似
    通っているか否かを評価し、 所定の評価値が所定の閾値未満の時、該ドメインブロッ
    クを最適ブロックとし、 該所定の評価値が所定の閾値以上の時、該ドメインブロ
    ック以外のドメインブロックの中から最適ブロックを探
    索することを特徴とするフラクタル画像符号化方式。
  4. 【請求項４】 前記これから符号化しようとするレンジ
    ブロックを中心位置に含むドメインブロックのサイズを
    Ｄ１×Ｄ１とし、それ以外のドメインブロックのサイズ
    をＤ２×Ｄ２とし、Ｄ１とＤ２の関係をＤ２＞Ｄ１とし
    たことを特徴とする請求項３記載のフラクタル画像符号
    化方式。
  5. 【請求項５】 符号化復号化済みの過去の再生画像を記
    憶する再生画像フレームメモリ、デイジタル化された入
    力画像信号を複数のレンジブロック（ブロックサイズＲ
    ×Ｒ）に分割し、これから符号化しようとするレンジブ
    ロックに対し、当該レンジブロックと同じ位置の信号を
    前記再生画像フレームメモリから読みだし、これをフレ
    ーム間予測信号として前記入力画像信号から引き算し、
    その結果を予測誤差信号として出力するフレーム間差分
    回路と、前記フレーム間差分回路の出力信号を記憶する
    予測誤差フレームメモリと、前記予測誤差フレームメモ
    リの出力信号を入力して、フラクタル符号化データを出
    力するフラクタル符号化回路と、前記フラクタル符号化
    回路の出力信号を入力してフラクタル復号化するフラク
    タル復号化回路と、前記フラクタル復号化回路の出力信
    号と前記再生画像フレームメモリの出力信号とを加算し
    て再生画像を出力するとともに、次のフレームのための
    フレーム間予測信号として前記再生画像フレームメモリ
    に供給するフレーム間加算回路と、前記フラクタル符号
    化回路の出力信号をエントロピー符号化並びに時分割多
    重して、データ出力端子に送出するエントロピー符号化
    回路を含むフラクタル画像符号化方式において、 前記フラクタル符号化回路が前記予測誤差フレームメモ
    リから供給される予測誤差信号を入力して、該入力した
    予測誤差信号を複数のレンジブロック（ブロックサイズ
    Ｒ×Ｒ）に分割し、 これから符号化しようとするレンジブロックに対し、当
    該レンジブロックの所定の評価値が所定の閾値未満の時
    これを無効ブロックとして有効・無効ブロックの識別信
    号を“０”とし、 所定の評価値が所定の閾値以上の時これを有効ブロック
    として、有効・無効ブロック識別信号を“１”とし、 前記有効ブロックに対し、先ずこの当該有効ブロックで
    あるレンジブロックを中心位置に含むドメインブロック
    （ブロックサイズ（Ｒ＋２）×（Ｒ＋２）あるいは（Ｒ
    ＋４）×（Ｒ＋４））が前記レンジブロックの内容に似
    通っているか否かを評価し、 所定の評価値が所定の閾値未満の時、該ドメインブロッ
    クを最適ブロックとし、該所定の評価値が所定の閾値以
    上の時、該ドメインブロック以外のドメインブロックの
    中から最適ブロックを探索することを特徴とするフラク
    タル画像符号化方式。
  6. 【請求項６】 前記これから符号化しようとするレンジ
    ブロックを中心位置に含むドメインブロックのサイズを
    Ｄ１×Ｄ１とし、それ以外のドメインブロックのサイズ
    をＤ２×Ｄ２とし、Ｄ１とＤ２の関係をＤ２＞Ｄ１とし
    たことを特徴とする請求項５記載のフラクタル画像符号
    化方式。
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