JPH0951529A - Image compression device and its control method - Google Patents

Image compression device and its control method

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Publication number
JPH0951529A
JPH0951529A JP7198811A JP19881195A JPH0951529A JP H0951529 A JPH0951529 A JP H0951529A JP 7198811 A JP7198811 A JP 7198811A JP 19881195 A JP19881195 A JP 19881195A JP H0951529 A JPH0951529 A JP H0951529A
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JP
Japan
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circuit
information
similarity
global
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP7198811A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Takatani
敏彦 高谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0951529A publication Critical patent/JPH0951529A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/001Model-based coding, e.g. wire frame

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To greatly improve compression efficiency when image compression is performed by using fractal coding technology of a neural net. SOLUTION: A search circuit 21 extracts a part where variation in contrast is large as local information by searching an original image and outputs other parts as large-area information. A large-area similarity converting circuit 22 performs compressive encoding of fractal coding using the similarity of a large area block for the large-area information and a local similarity converting circuit 23 performs compressive encoding of fractal coding using the similarity of a very small area for the local information.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号を圧縮符
号化する画像圧縮装置に係り、特にコントラストの変化
の大きい画像をニューロン回路でフラクタルコーディン
グ手法を用いて圧縮効率を向上させることができる画像
圧縮装置及びその制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image compression apparatus for compression-encoding an image signal, and in particular, an image in which a large change in contrast can be improved in compression efficiency by using a fractal coding method in a neuron circuit. The present invention relates to a compression device and a control method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、フラクタル理論は、自然界に存
在する幾何構造の複雑さを定義し、これらを記述する方
法論を与えたものである。その意味で、複雑さの生成機
構の一つであるカオス現象とは密接な関係にあり、近
年、フラクタル理論は、マルチメディア等の高度な情報
化社会の中で、画像データに関して、そのフラクタル性
に基づく新しい画像圧縮技術と画像処理/画像認識技術
を発展させつつある。特に、フラクタル理論は、ニュー
ラルネットワークでの応用が研究されている。
2. Description of the Related Art In general, fractal theory defines the complexity of geometric structures existing in nature and gives a methodology for describing them. In that sense, it has a close relationship with the chaos phenomenon, which is one of the mechanisms of complexity generation, and in recent years, fractal theory is concerned with the fractal nature of image data in the advanced information society such as multimedia. New image compression technology and image processing / image recognition technology based on are being developed. In particular, fractal theory has been studied for application in neural networks.

【0003】ここで、フラクタル画像の情報処理に関し
て、アフィン縮小変換を用いた反復関数法によるフラク
タル画像の生成がある。アフィン変換は、特定の図形の
縮小変換を移動、回転、拡大又は縮小の組み合わせで行
うと、不変集合の図形が得られるものである。
Here, regarding information processing of a fractal image, there is generation of a fractal image by an iterative function method using affine reduction conversion. The affine transformation is to obtain a figure of an invariant set by performing a reduction transformation of a specific figure by a combination of movement, rotation, enlargement or reduction.

【0004】そして、アフィン縮小変換を用いた反復関
数法は、図5の回路モデルで実現でき、直線的な計算で
画像が生成できる。図5は、反復関数システムの巡回回
路モデルの概略を示す説明図である。つまり、図5の回
路モデルが、フラクタルコーディング回路のモデルとな
るものである。
The iterative function method using the affine reduction conversion can be realized by the circuit model of FIG. 5, and an image can be generated by linear calculation. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an outline of a cyclic circuit model of an iterative function system. That is, the circuit model of FIG. 5 becomes a model of the fractal coding circuit.

【0005】図5の回路モデルでは、任意の初期値から
始まる全ての系列が同一の不変集合になるという性質を
用いると、非常に多くのプロセッサを備え、同時並列に
動作する並列コンピュータで高速に画像が生成できる。
In the circuit model of FIG. 5, by using the property that all sequences starting from an arbitrary initial value become the same invariant set, a parallel computer equipped with a very large number of processors and operating in parallel at high speed can operate at high speed. Images can be generated.

【0006】つまり、画像の各画素とプロセッサを対応
させ、各プロセッサは、確率付き縮小変換と、点列{x
k,yk }が画素(i,j)に対応する微小領域に落ち込
む点の数C(i,j) の計数を行う。各プロセッサは、変換
結果(xk,yk )の座標に対応するプロセッサアドレス
を求め、プロセッサ間通信により、C(i,j) をカウント
アップする。このようにして、同時並列処理で高速に画
像が生成できる。
That is, each pixel of an image is associated with a processor, and each processor performs reduction conversion with probability and point sequence {x
The number C (i, j) of points where k, yk} falls in the minute area corresponding to the pixel (i, j) is counted. Each processor obtains a processor address corresponding to the coordinates of the conversion result (xk, yk) and counts up C (i, j) through inter-processor communication. In this way, images can be generated at high speed by simultaneous parallel processing.

【0007】そして、図5の回路モデルは、基本的に、
2つの加算回路Σ1,Σ2 と、2つの遅延演算回路D1,D
2 とを有している。変換結果(xk,yk )を出力するた
めに、加算回路Σ1 には外部から(ei,pi )が入力さ
れ、更に遅延演算回路D1 から(ai,pi )と遅延演算
回路D2 から(bi,pi )が入力されて加算演算され、
変換結果の(xk )が出力される。また、加算回路Σ2
には外部から(fi,pi )が入力され、更に遅延演算回
路D1 から(di,pi )と遅延演算回路D2 から(ci,
pi )が入力されて加算演算され、変換結果の(yk )
が出力されるものである。尚、上記フラクタル画像情報
処理については、オーム社、平成5年10月25日発行
「カオス応用戦略」合原一幸、徳永隆治監修 p98〜
p124に記載されている。
The circuit model shown in FIG.
Two adder circuits Σ1 and Σ2 and two delay operation circuits D1 and D
And 2. In order to output the conversion result (xk, yk), (ei, pi) is input to the adder circuit Σ1 from the outside, and further, the delay operation circuits D1 to (ai, pi) and the delay operation circuit D2 to (bi, pi). ) Is input and addition operation is performed,
The converted result (xk) is output. Also, adder circuit Σ2
(Fi, pi) is input from the outside to the delay calculation circuits D1 to (di, pi) and the delay calculation circuit D2 to (ci,
pi) is input and addition operation is performed, and the conversion result (yk)
Is output. Regarding the above-mentioned fractal image information processing, Ohmsha, published October 25, 1993, "Chaos Application Strategy" Kazuyuki Aihara, supervised by Ryuji Tokunaga, p98-
p124.

【0008】そして、図5のモデルを実現するために
は、図6に示すカオスチップが必要とされている。図6
は、カオスチップの構成ブロック図である。カオスチッ
プは、図6に示すように、非線形関数回路と遅延回路か
ら成る非線形遅延要素と、線形関数回路と遅延回路から
成る線形遅延要素と、加算回路から成る加算要素とから
構成されている。尚、上記カオスチップについては、オ
ーム社、平成5年10月25日発行「カオス応用戦略」
合原一幸、徳永隆治監修 p82〜p86に記載されて
いる。
In order to realize the model of FIG. 5, the chaotic chip shown in FIG. 6 is required. Figure 6
[Fig. 3] is a block diagram showing the configuration of a chaos chip. As shown in FIG. 6, the chaotic chip is composed of a non-linear delay element including a non-linear function circuit and a delay circuit, a linear delay element including a linear function circuit and a delay circuit, and an addition element including an addition circuit. Regarding the above-mentioned chaotic chip, Ohmsha, issued October 25, 1993, "Chaos Application Strategy"
Kazuyuki Aihara, Ryuji Tokunaga supervision p82-p86.

【0009】尚、画像処理において、ニューラルネット
の手法を用いたものには、被写体の個々の特徴部分の抽
出を行う方法が特開平4−264985号に記載されて
おり、被写体・対象物の特徴データを求める方法が特開
平2−300871号に記載されている。
In the image processing, which uses a neural network method, a method of extracting individual characteristic portions of a subject is described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-264985, and features of the subject and the object are described. A method for obtaining data is described in JP-A-2-300871.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像処理を行うニューラルネットでは、大域的な相
似性を符号化/逆符号化を行うフラクタルコーディング
手法を用いるものであるから、コントラストの変化の大
きな部分を有する画像の場合に、相似性探索及びブロッ
ク分割が困難となって、大幅に圧縮効率を向上させるこ
とができないという問題点があった。
However, since the above-mentioned conventional neural network for performing image processing uses a fractal coding method for coding / inverse-coding global similarity, a change in contrast can be suppressed. In the case of an image having a large portion, there is a problem that similarity search and block division become difficult, and the compression efficiency cannot be improved significantly.

【0011】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、ニューラルネットにおけるフラクタルコーディング
手法を用いて画像圧縮を行う場合に、圧縮効率を大幅に
向上させることができる画像圧縮装置及びその制御方法
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above situation, and when an image is compressed by using the fractal coding method in a neural network, the image compression apparatus and the control method thereof can be greatly improved in compression efficiency. The purpose is to provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための請求項1記載の発明は、画像圧縮装置にお
いて、コントラストの変化の大きい部分を探索して局所
情報として抽出し、前記局所情報以外を大域情報として
出力する探索回路と、前記探索回路から出力された大域
情報を大域ブロックによる相似性を用いたフラクタルコ
ーディングの圧縮符号化を行う大域相似性変換回路と、
前記探索回路から出力された局所情報を微小ブロックに
よる相似性を用いたフラクタルコーディングの圧縮符号
化を行う局所相似性変換回路とを有することを特徴とし
ており、フラクタルコーディングの圧縮符号化を行う場
合に、コントラストの変化の大きな部分を含む画像の圧
縮効率を向上させるものである。
According to a first aspect of the present invention for solving the problems of the conventional example, in an image compression apparatus, a portion having a large change in contrast is searched for and extracted as local information. A search circuit that outputs other than local information as global information, and a global similarity conversion circuit that performs compression encoding of fractal coding using the similarity of the global information output from the search circuit,
The local information output from the search circuit is characterized by having a local similarity conversion circuit that performs compression coding of fractal coding using similarity by minute blocks, and when performing compression coding of fractal coding, , To improve the compression efficiency of an image including a portion with a large change in contrast.

【0013】上記従来例の問題点を解決するための請求
項2記載の発明は、請求項1記載の画像圧縮装置の制御
方法において、探索回路が、コントラストの変化の大き
い部分を探索して局所情報として抽出すると共に前記局
所情報以外を大域情報として出力し、大域相似性変換回
路が、前記大域情報を大域ブロックによる相似性を用い
たフラクタルコーディングの圧縮符号化を行い、局所相
似性変換回路が、前記局所情報を微小ブロックによる相
似性を用いたフラクタルコーディングの圧縮符号化を行
うことを特徴としており、フラクタルコーディングの圧
縮符号化を行う場合に、コントラストの変化の大きな部
分を含む画像の圧縮効率を向上させるものである。
According to a second aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems of the conventional example, in the control method of the image compression apparatus according to the first aspect, the search circuit locally searches for a portion having a large change in contrast. The information other than the local information is output as global information while being extracted as information, and the global similarity conversion circuit performs compression encoding of fractal coding using the similarity of the global information by the global block, and the local similarity conversion circuit , The local information is compression-encoded by fractal coding using the similarity of minute blocks, and when the fractal coding is compression-encoded, the compression efficiency of an image including a portion with a large change in contrast is obtained. Is to improve.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
しながら説明する。本発明に係る画像圧縮装置及びその
制御方法は、原画像についてコントラストの変化の大き
い部分を探索し、その部分を局所情報とし、それ以外を
大域情報として、フラクタルコーディングを行うもので
あり、特に局所情報は微小ブロックに分割して相似性変
換を行い、大域情報は大域ブロックに分割して相似性変
換を行って画像圧縮を効率的に実行するものである。ま
た、圧縮された画像は、局所情報については上記圧縮の
逆変換を行い、大域情報についても上記圧縮の逆変換を
行い、各々逆変換された画像を結合して画像を再生する
ものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The image compression apparatus and the control method thereof according to the present invention searches for a portion where the change in contrast is large in the original image, and uses that portion as local information, and performs the fractal coding by using other portions as global information, and particularly local Information is divided into minute blocks for similarity conversion, and global information is divided into large blocks for similarity conversion to efficiently execute image compression. The compressed image is subjected to the inverse transform of the compression for local information and the inverse transform of the compression for global information, and the images which are inversely transformed are combined to reproduce the image.

【0015】本発明の一実施の形態である画像圧縮装置
(本装置)を図1を使って説明する。図1は、本発明に
係る画像圧縮装置の構成ブロック図である。本装置は、
図1に示すように、探索回路21と、大域相似性変換回
路22と、局所相似性変換回路23とから構成されてい
る。尚、図1では、画像伸長のための部分として、大域
相似性逆変換回路24と、局所相似性逆変換回路25
と、結合回路26とを設けている。
An image compression apparatus (present apparatus) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration block diagram of an image compression apparatus according to the present invention. This device is
As shown in FIG. 1, it comprises a search circuit 21, a global similarity conversion circuit 22, and a local similarity conversion circuit 23. In FIG. 1, a global similarity reverse conversion circuit 24 and a local similarity reverse conversion circuit 25 are provided as parts for image expansion.
And a coupling circuit 26.

【0016】次に、本装置の各部について具体的に説明
する。探索回路21は、原画像を入力し、その原画像に
おいて探索方法を用いてコントラストの変化の大きい部
分とそれ以外とを分離し、コントラストの変化の大きい
部分を局所情報として局所相似性変換回路23に出力
し、それ以外の部分を大域情報として大域相似性変換回
路22に出力するものである。尚、探索の具体的方法に
ついては後述する。
Next, each part of the apparatus will be described in detail. The search circuit 21 inputs an original image, separates a part having a large change in contrast and other parts in the original image by using a search method, and uses a part having a large change in contrast as local information for the local similarity conversion circuit 23. To the global similarity conversion circuit 22 as the global information. The specific method for searching will be described later.

【0017】大域相似性変換回路22は、局所情報が除
かれた大域情報について1フレーム分の画像メモリに格
納し、その画像メモリ内の大域情報を大域ブロック(フ
ラクタルコーディングを行う場合の比較的大きなブロッ
ク)に分割し、その大域ブロックの相似性を利用してフ
ラクタルコーディングの圧縮符号化を行い、大域情報に
関する画像圧縮を行うものである。
The global similarity conversion circuit 22 stores global information from which local information has been removed in an image memory for one frame, and the global information in the image memory is stored in a global block (relatively large when fractal coding is performed). It is divided into blocks), the compression of fractal coding is performed by utilizing the similarity of the global blocks, and the image compression related to the global information is performed.

【0018】局所相似性変換回路23は、探索回路21
で抽出された局所情報について1フレーム分の画像メモ
リに格納し、その画像メモリ内の局所情報を微小ブロッ
ク(フラクタルコーディングを行う場合の比較的小さな
ブロック)に分割し、その微小ブロックの相似性を利用
してフラクタルコーディングの圧縮符号化を行い、局所
情報に関する画像圧縮を行うものである。
The local similarity conversion circuit 23 is a search circuit 21.
The local information extracted in step 1 is stored in the image memory for one frame, the local information in the image memory is divided into minute blocks (relatively small blocks when fractal coding is performed), and the similarity of the minute blocks is calculated. This is used to perform compression coding of fractal coding to perform image compression regarding local information.

【0019】更に、圧縮された画像を伸長して原画像を
再生する部分の構成について説明する。大域相似性逆変
換回路24は、大域相似性変換回路22で圧縮符号化さ
れたデータを圧縮とは逆の手法により伸長復号化するも
のであり、その伸長復号化された大域情報を結合回路2
6に出力するものである。
Further, the structure of the portion for expanding the compressed image and reproducing the original image will be described. The global similarity inverse conversion circuit 24 expands and decodes the data compressed and encoded by the global similarity conversion circuit 22 by a method opposite to the compression, and the expanded and decoded global information is combined with the combining circuit 2.
6 is output.

【0020】局所相似性逆変換回路25は、局所相似性
変換回路23で圧縮符号化されたデータを圧縮とは逆の
手法により伸長復号化するものであり、その伸長復号化
された局所情報を結合回路26に出力するものである。
The local similarity inverse conversion circuit 25 expands and decodes the data compression-encoded by the local similarity conversion circuit 23 by a method reverse to the compression, and the expanded and decoded local information. It is output to the coupling circuit 26.

【0021】結合回路26は、大域相似性逆変換回路2
4から出力された大域情報と局所相似性逆変換回路25
から出力された局所情報を結合して原画像を再生して出
力するものである。ここで、結合の具体的方法は、大域
情報をまず1フレーム分の画像メモリに格納し、その
後、局所情報をその画像メモリ上に上書きするようにな
っている。
The combining circuit 26 is the global similarity inverse transform circuit 2
4 and the local similarity reverse conversion circuit 25
The original information is reproduced and output by combining the local information output from the. Here, as a concrete method of combining, the global information is first stored in the image memory for one frame, and then the local information is overwritten on the image memory.

【0022】次に、探索回路21における探索方法を図
2を使って具体的に説明する。図2は、探索方法を説明
するための概略図であり、(a)は、xy平面に展開し
た原画像の図であり、(b)は、原画像における探索ル
ートを示す図であり、(c)は、(a)図のA−A′部
分のエネルギー状態を示す図である。
Next, the search method in the search circuit 21 will be specifically described with reference to FIG. 2A and 2B are schematic diagrams for explaining the search method, FIG. 2A is a diagram of an original image developed on an xy plane, and FIG. 2B is a diagram showing a search route in the original image. FIG. 3C is a diagram showing an energy state of a portion AA ′ in FIG.

【0023】図2(a)に示したような入力された原画
像を、まず大域分割されたブロックを用いて探索を開始
する。この場合、フラクタルコーディングを行うフラク
タルコーダを用いて探索を実現するものである。具体的
には、そのブロックを粗視化した濃度の加算データを求
め、ブロック間での加算データの差がほとんどないブロ
ック間をルートで結んでマップにする。
The input original image as shown in FIG. 2A is first searched for using the globally divided blocks. In this case, the search is realized using a fractal coder that performs fractal coding. Specifically, the addition data of the densities obtained by coarse-graining the block is obtained, and the blocks having almost no difference in the addition data between the blocks are connected by a route to form a map.

【0024】そこで得られた最小エネルギーブロック
(加算データの差がほとんどないブロック)を再分割
し、上記同様の探索を行う。そして、ブロックが予め定
められた最小ブロックとなるまで繰り返し、TSP(Tr
aveling Salesman Problem)の方法により最短ルートを
見つけ出すものである(図2(b)参照)。この場合に
おけるエネルギー状態は図2(c)に示すようになって
いる。
The thus obtained minimum energy block (block having little difference in addition data) is subdivided and the same search as above is performed. Then, the TSP (Tr
aveling Salesman Problem) to find the shortest route (see Fig. 2 (b)). The energy state in this case is as shown in FIG.

【0025】上記の探索方法に対して、2値化された画
像の場合には2値化データをブロック分割したブロック
各々に対して、2値画像の書き込みデータ(例えば黒)
を最小データとし、その総数をカウントすることによ
り、そのブロックのエネルギー情報に置き換える。そし
て、エネルギー情報が示す値の大小によって局所情報と
大域情報とに分離することもできる。
In the case of a binarized image in the above search method, binary image write data (for example, black) is written for each block obtained by dividing the binarized data into blocks.
Is used as the minimum data, and the total number is counted to replace the energy information of the block. Then, the local information and the global information can be separated according to the magnitude of the value indicated by the energy information.

【0026】更に、上記の探索方法に対して、多値化さ
れた画像の場合には、多値データに多値の重み付けを行
い、ブロック分割したブロック各々に対して、多値画像
の書き込みデータ(例えば黒の濃度)を最小データと
し、その最小データに重みを掛けた値をカウントするこ
とにより、そのブロックのエネルギー情報に置き換え
る。そして、エネルギー情報が示す値の大小によって局
所情報と大域情報とに分離することもできる。
Further, in the case of a multi-valued image in the above search method, multi-valued data is weighted with multi-valued data, and the write data of the multi-valued image is written for each block divided into blocks. (For example, the density of black) is set as the minimum data, and the value obtained by multiplying the minimum data by weight is counted and replaced with the energy information of the block. Then, the local information and the global information can be separated according to the magnitude of the value indicated by the energy information.

【0027】次に、本装置の動作について説明する。ま
ず、原画像が探索回路21に入力されると、探索回路2
1ではコントラストの変化の大きい部分を局所情報と
し、それ以外を大域情報として分離する。局所情報を抽
出するための探索方法は上述した通りである。
Next, the operation of this apparatus will be described. First, when the original image is input to the search circuit 21, the search circuit 2
In the case of 1, the part in which the change in contrast is large is used as local information, and the other parts are separated as global information. The search method for extracting local information is as described above.

【0028】分離された局所情報は、局所相似性変換回
路23で微小ブロックに分割してフラクタルコーディン
グを行って圧縮符号化を行う。また、分離された大域情
報は、大域相似性変換回路22で大域ブロックに分割し
てフラクタルコーディングを行って圧縮符号化を行う。
The local information thus separated is divided into minute blocks by the local similarity conversion circuit 23 and subjected to fractal coding for compression coding. Further, the separated global information is divided into global blocks by the global similarity conversion circuit 22, fractal coding is performed, and compression coding is performed.

【0029】圧縮された局所情報と大域情報は、ICカ
ード等の記憶媒体に格納されるか、送信機を介して伝送
路に伝送するようになっている。
The compressed local information and global information are stored in a storage medium such as an IC card or transmitted to a transmission line via a transmitter.

【0030】そして、圧縮された局所情報は、局所相似
性逆変換回路25で伸長復号化され、また圧縮された大
域情報は、大域相似性逆変換回路24で伸長復号化さ
れ、結合回路26で大域情報に局所情報が上書きされる
形で合成されて、原画像が再生されるものである。
The compressed local information is expanded / decoded by the local similarity inverse conversion circuit 25, and the compressed global information is expanded / decoded by the global similarity inverse conversion circuit 24 and then combined by the combining circuit 26. The original image is reproduced by synthesizing the local information over the global information.

【0031】尚、大域相似性変換回路22及び局所相似
性変換回路23では、フラクタルコーディングを行うた
めのフラクタルコーダが内蔵されているが、更に探索回
路21にも探索用のフラクタルコーダが内蔵されている
ものである。そこで、探索回路21、大域相似性変換回
路22及び局所相似性変換回路23で用いられるフラク
タルコーダを図3を使って具体的に説明する。図3は、
フラクタルコーダの画像処理回路の構成ブロック図であ
る。フラクタルコーダは、アフィン縮小変換を用いた反
復関数法を、ニューラルネットワーク的な巡回回路モデ
ルで実現するもので、任意の初期値から不変集合を生成
するものである。
The global similarity conversion circuit 22 and the local similarity conversion circuit 23 have a fractal coder for performing fractal coding, and the search circuit 21 also has a fractal coder for searching. There is something. Therefore, the fractal coder used in the search circuit 21, the global similarity conversion circuit 22 and the local similarity conversion circuit 23 will be specifically described with reference to FIG. FIG.
FIG. 3 is a configuration block diagram of an image processing circuit of a fractal coder. The fractal coder realizes an iterative function method using affine contraction transformation by a cyclic circuit model like a neural network, and generates an invariant set from arbitrary initial values.

【0032】尚、ニューラルネットワークにおいて、本
画像処理回路は複数個用いられるものであって、1つ前
の回路からの出力(ei,pi )と(bi,pi )が入力さ
れて結果(xk,yk )を出力すると同時に、1つ後の回
路に(ei+1,pi+1 )と(bi+1,pi+1 )を出力するよ
うになっている。
In the neural network, a plurality of image processing circuits are used, and the output (ei, pi) and (bi, pi) from the previous circuit are input and the result (xk, yk) is output, and at the same time, (ei + 1, pi + 1) and (bi + 1, pi + 1) are output to the next circuit.

【0033】本画像処理回路は、図3に示すように、基
本的に、加算回路と遅延回路とから成る部分と、インタ
フェース部11と、演算処理部とから構成されている。
As shown in FIG. 3, the image processing circuit of the present invention basically comprises a portion including an adder circuit and a delay circuit, an interface portion 11 and an arithmetic processing portion.

【0034】加算回路と遅延回路から成る部分は、(e
i,pi )と(bi,pi )とが入力される加算器(AL
U)1と、(fi,pi )と(di,pi )とが入力される
加算器(ALU)2と、ALU1からの出力と(ai,p
i )とが入力されて加算結果(xk )を出力する加算器
(ALU)3と、ALU2からの出力と(ci,pi )と
が入力されれて加算結果(yk )を出力する加算器(A
LU)4と、(xk )を遅延させてALU2とALU3
に出力する遅延回路のフリップフロップ(DQ)5と、
(yk )を遅延させてALU1とALU4に出力する遅
延回路のフリップフロップ(DQ)6とから構成されて
いる。
The part consisting of the adder circuit and the delay circuit is (e
i, pi) and (bi, pi) are input to the adder (AL
U) 1, an adder (ALU) 2 to which (fi, pi) and (di, pi) are input, and an output from ALU1 and (ai, p)
i) is input to output an addition result (xk), and an adder (ALU) 3 is input to the output from ALU 2 and (ci, pi) to output an addition result (yk) ( A
LU) 4 and (xk) are delayed and ALU2 and ALU3
A flip-flop (DQ) 5 of a delay circuit for outputting to
It is composed of a delay circuit flip-flop (DQ) 6 which delays (yk) and outputs it to ALU1 and ALU4.

【0035】この上記構成におけるALU1,ALU3
が図5の加算器Σ1 に、ALU2,ALU4が図5の加
算器Σ2 に相当し、DQ5が図5の遅延回路D1 に、D
Q6が図5の遅延回路D2 に相当している。
ALU1 and ALU3 in the above configuration
5 corresponds to the adder Σ1 of FIG. 5, ALU2 and ALU4 correspond to the adder Σ2 of FIG. 5, and DQ5 corresponds to the delay circuit D1 of FIG.
Q6 corresponds to the delay circuit D2 in FIG.

【0036】そして、演算処理部は、ROMテーブルを
有するROM12と、出力結果から乱数を発生させ、当
該乱数に対応するブロックサイズの関数をROMテーブ
ルを参照して発生させる制御部(CPU)13とから構
成されている。そして、CPU13からの出力が次の回
路のインタフェース回路11′に入力されて、(ei+1,
pi+1 )と(fi+1,pi+1 )とが次の回路のALU1′
とALU2′にそれぞれ出力されるものである。また、
本実施例の画像処理回路のインタフェース回路11に
は、1つ前の演算処理部から(ei,pi )と(fi,pi
)とが入力されるものである。
The arithmetic processing unit includes a ROM 12 having a ROM table, and a control unit (CPU) 13 for generating a random number from the output result and generating a block size function corresponding to the random number by referring to the ROM table. It consists of Then, the output from the CPU 13 is input to the interface circuit 11 'of the next circuit, and (ei + 1,
pi + 1) and (fi + 1, pi + 1) are ALU1 'of the next circuit
And ALU 2 '. Also,
In the interface circuit 11 of the image processing circuit of the present embodiment, (ei, pi) and (fi, pi) from the immediately preceding arithmetic processing unit.
) And are to be entered.

【0037】次に、演算処理部の各部を具体的に説明す
る。ROM12内のROMテーブルは、図4に示すよう
に、画像のブロックサイズをa,b,…,nとすると、
各ブロックサイズ毎に乱数pi に対応する適切なブロッ
クサイズの関数Wi が予め格納されているテーブルであ
る。この関数Wi は、フラクタル画像を生成するために
用いられるものである。
Next, each section of the arithmetic processing section will be specifically described. As shown in FIG. 4, the ROM table in the ROM 12 has image block sizes a, b, ..., N,
It is a table in which a function Wi of an appropriate block size corresponding to a random number p i is stored in advance for each block size. This function Wi is used to generate a fractal image.

【0038】制御部(CPU)13は、出力結果を受け
取る度に、C(i,j) =C(i,j) +1を計算して計数Cの
カウントアップを行い、C(i,j) に対する乱数pi を発
生させる。そして、a〜nのブロックサイズの中で現在
のブロックサイズでROMテーブル内のアクセス対象の
テーブルを特定し、発生させた乱数pi に対応するブロ
ックサイズの関数Wi を検索して、当該関数Wi を用い
て演算を行い、次の回路の入力となる(ei+1,pi+1
),(fi+1,pi+1 )を次の回路のインタフェース部
11′に出力するものである。
Each time the control unit (CPU) 13 receives an output result, it calculates C (i, j) = C (i, j) +1 and counts up the count C to obtain C (i, j). Generate a random number p i for. Then, among the block sizes a to n, the table to be accessed in the ROM table is specified by the current block size, the function Wi of the block size corresponding to the generated random number pi is searched, and the relevant function Wi is determined. It is used as the input to the next circuit (ei + 1, pi + 1
), (Fi + 1, pi + 1) are output to the interface section 11 'of the next circuit.

【0039】また、インタフェース部11は、1つ前の
回路の演算処理部から出力される(ei,pi ),(fi,
pi )をALU1とALU2にそれぞれ出力するもので
ある。
Further, the interface section 11 outputs (ei, pi), (fi, fi) from the arithmetic processing section of the immediately preceding circuit.
pi) is output to ALU1 and ALU2, respectively.

【0040】次に、本画像処理回路の動作について図3
を使って説明する。まず、インタフェース部11から出
力される(ei,pi )とDQ6から出力される(bi,p
i )とがALU1で加算されてALU3に出力される。
同様に、(fi,pi )とDQ5から出力される(di,p
i )とがALU2で加算されてALU4に出力される。
Next, the operation of the image processing circuit will be described with reference to FIG.
Use to explain. First, the interface section 11 outputs (ei, pi) and the DQ6 outputs (bi, p).
i) and ALU1 are added and output to ALU3.
Similarly, (fi, pi) and (di, p) output from DQ5
i) and ALU2 are added and output to ALU4.

【0041】そして、ALU3で、ALU1からの出力
とDQ5からの出力(ai,pi )とが加算されて(xk
)が出力され、同様に、ALU4で、ALU2からの
出力とDQ6からの出力(ci,pi )とが加算されて
(yk )が出力され、同時に、その(xk ),(yk )
が演算処理部のCPU13に入力される。尚、(xk
),(yk )は、フィードバックされてDQ5,6に
入力され、遅延させた後に各ALUに出力されるもので
ある。
Then, in the ALU3, the output from the ALU1 and the output (ai, pi) from the DQ5 are added (xk
) Is output, and similarly, the output from ALU2 and the output (ci, pi) from DQ6 are added by ALU4 to output (yk), and at the same time, (xk), (yk)
Is input to the CPU 13 of the arithmetic processing unit. In addition, (xk
) And (yk) are fed back to DQ5 and D6, delayed, and then output to each ALU.

【0042】演算処理部のCPU13では、(xk ),
(yk )の値を受け取ると、計数Cijをカウントアップ
し、カウントアップされた計数Cのiの値から乱数pi
を発生させる。更に、現在の画像のブロックサイズから
ROM12のROMテーブルを参照し、乱数pi に対応
するブロックサイズの関数Wi を特定し、この関数Wi
を用いて演算を行って、ブロックサイズに適応した(x
k ),(yk )を求め、この乱数pi をpi+1 とし、求
めた(xk ),(yk )を(ei+1 ),(fi+1 )と
し、これに乱数pi+1 を付加して(ei+1,pi+1 )と
(fi+1,pi+1 )として出力するものである。
In the CPU 13 of the arithmetic processing unit, (xk),
When the value of (yk) is received, the count Cij is counted up, and the random number pi is calculated from the counted value of i of the count C.
Generate. Further, referring to the ROM table of the ROM 12 from the block size of the current image, the function Wi of the block size corresponding to the random number pi is specified, and this function Wi
And the block size is adapted to (x
k) and (yk) are calculated, and the random number pi is defined as pi + 1. The calculated (xk) and (yk) are defined as (ei + 1) and (fi + 1), and the random number pi + 1 is added to them. (Ei + 1, pi + 1) and (fi + 1, pi + 1).

【0043】そして次の画像処理回路のインタフェース
部11′に出力され、インタフェース部11′から(e
i+1,pi+1 )が次の回路のALU1へ、(fi+1,pi+1
)が次の回路のALU2に出力されるようになってい
る。
Then, the image is output to the interface section 11 'of the next image processing circuit, and the interface section 11' outputs (e
i + 1, pi + 1) goes to ALU1 of the next circuit, and (fi + 1, pi + 1)
) Is output to ALU2 of the next circuit.

【0044】本装置及びその制御方法によれば、探索回
路21でコントラストの変化の大きい部分を局所情報と
し、それ以外を大域情報として分離し、大域情報は大域
相似性変換回路22で大域ブロックを用いてフラクタル
コーディングの圧縮符号化を行い、局所情報は局所相似
性変換回路23で微小ブロックを用いてフラクタルコー
ディングの圧縮符号化を行うようにしているので、局所
情報については再生可能な程度の適正な符号化ができ、
重要度の低い大域情報については圧縮効率を向上できる
符号化ができ、全体として画像の圧縮効率を向上させる
ことができる効果がある。
According to this apparatus and its control method, the search circuit 21 separates a portion having a large change in contrast as local information and separates the other as global information, and the global information is converted into a global block by the global similarity conversion circuit 22. The fractal coding is used for compression coding, and the local similarity conversion circuit 23 performs fractal coding compression coding for the local similarity conversion circuit 23. Therefore, the local information should be reproduced appropriately. Can be encoded
The global information having a low degree of importance can be encoded so that the compression efficiency can be improved, and the image compression efficiency can be improved as a whole.

【0045】[0045]

【発明の効果】請求項1,2記載の発明によれば、原画
像をコントラストの変化の大きい部分とそれ以外の部分
とを局所情報と大域情報に分離し、それぞれに対応した
ブロックでフラクタルコーディングの圧縮符号化を行う
画像圧縮装置及びその制御方法としているので、画像の
圧縮効率を向上させることができる効果がある。
According to the first and second aspects of the present invention, the original image is divided into the local information and the global information into a portion having a large change in contrast and a portion other than that, and the fractal coding is performed by the corresponding blocks. Since the image compression apparatus and the control method therefor perform the compression encoding of 1., there is an effect that the image compression efficiency can be improved.

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

【図1】本発明の実施例の形態に係る画像圧縮装置の構
成ブロック図である。
FIG. 1 is a configuration block diagram of an image compression apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】探索方法を説明するための概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a search method.

【図3】フラクタルコーダの画像処理回路の構成ブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a configuration block diagram of an image processing circuit of a fractal coder.

【図4】ROMテーブルの概略説明図である。FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of a ROM table.

【図5】反復関数システムの巡回回路モデルの概略を示
す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an outline of a cyclic circuit model of an iterative function system.

【図6】カオスチップの構成ブロック図である。FIG. 6 is a configuration block diagram of a chaotic chip.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3,4…加算器(ALU)、 5,6…フリッ
プフロップ(DQ)、11…インタフェース部、 12
…ROM、 13…CPU、 21…探索回路、 22
…大域相似性変換回路、 23…局所相似性変換回路、
24…大域相似性逆変換回路、 25…局所相似性逆
変換回路、 26…結合回路
1, 2, 3, 4 ... Adder (ALU), 5, 6 ... Flip-flop (DQ), 11 ... Interface section, 12
... ROM, 13 ... CPU, 21 ... Search circuit, 22
... global similarity conversion circuit, 23 ... local similarity conversion circuit,
24 ... Global similarity reverse conversion circuit, 25 ... Local similarity reverse conversion circuit, 26 ... Coupling circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コントラストの変化の大きい部分を探索
して局所情報として抽出し、前記局所情報以外を大域情
報として出力する探索回路と、前記探索回路から出力さ
れた大域情報を大域ブロックによる相似性を用いたフラ
クタルコーディングの圧縮符号化を行う大域相似性変換
回路と、前記探索回路から出力された局所情報を微小ブ
ロックによる相似性を用いたフラクタルコーディングの
圧縮符号化を行う局所相似性変換回路とを有することを
特徴とする画像圧縮装置。
1. A search circuit that searches for a portion having a large change in contrast and extracts it as local information, and outputs the information other than the local information as global information, and the global information output from the search circuit is similar by a global block. A global similarity conversion circuit that performs compression coding of fractal coding using the same, and a local similarity conversion circuit that performs compression coding of fractal coding using similarity of local information output from the search circuit An image compression apparatus comprising:
【請求項2】 探索回路が、コントラストの変化の大き
い部分を探索して局所情報として抽出すると共に前記局
所情報以外を大域情報として出力し、大域相似性変換回
路が、前記大域情報を大域ブロックによる相似性を用い
たフラクタルコーディングの圧縮符号化を行い、局所相
似性変換回路が、前記局所情報を微小ブロックによる相
似性を用いたフラクタルコーディングの圧縮符号化を行
うことを特徴とする請求項1記載の画像圧縮装置の制御
方法。
2. A search circuit searches for a portion having a large change in contrast and extracts it as local information, and outputs other than the local information as global information, and a global similarity conversion circuit outputs the global information by a global block. The compression encoding of the fractal coding using the similarity is performed, and the local similarity conversion circuit performs the compression encoding of the fractal coding using the similarity of the local information by the minute block. Control method of image compression device of the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (2)

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