JPH1079937A - 輪郭符号化方法 - Google Patents
輪郭符号化方法Info
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- JPH1079937A JPH1079937A JP8202109A JP20210996A JPH1079937A JP H1079937 A JPH1079937 A JP H1079937A JP 8202109 A JP8202109 A JP 8202109A JP 20210996 A JP20210996 A JP 20210996A JP H1079937 A JPH1079937 A JP H1079937A
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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- G06T9/20—Contour coding, e.g. using detection of edges
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
- H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N19/20—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using video object coding
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は映像信号で表現された客体の輪郭線
を効果的に符号化する方法及び装置を提供する。 【解決手段】 本発明の輪郭線符号化方法は、輪郭線上
の画素位置の平均値をとることによって、客体の中心を
検出し、その中心を用いてすぐ隣接する各頂点を直線で
結ぶことによって近似化される輪郭線上の第１セグメン
トの頂点を決定し、この第１組の頂点及び中心を符号化
して、ディジタル形態に符号化された輪郭線信号を発生
する。
を効果的に符号化する方法及び装置を提供する。 【解決手段】 本発明の輪郭線符号化方法は、輪郭線上
の画素位置の平均値をとることによって、客体の中心を
検出し、その中心を用いてすぐ隣接する各頂点を直線で
結ぶことによって近似化される輪郭線上の第１セグメン
トの頂点を決定し、この第１組の頂点及び中心を符号化
して、ディジタル形態に符号化された輪郭線信号を発生
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は映像信号で表される
オブジェクトの輪郭を符号化する方法及び装置に関し、
特に、映像信号に含まれたオブジェクトの輪郭を有効に
符号化し得る方法及び装置に関する。
オブジェクトの輪郭を符号化する方法及び装置に関し、
特に、映像信号に含まれたオブジェクトの輪郭を有効に
符号化し得る方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、テレビ電話、遠隔会議及び高精細
度テレビジョンシステムのようなディジタルテレビジョ
ンシステムにおいて、映像フレーム信号の映像ライン信
号は画素値と称されるディジタルデータのシーケンスを
含むため、各映像フレーム信号を規定するためには相当
量のディジタルデータが必要である。
度テレビジョンシステムのようなディジタルテレビジョ
ンシステムにおいて、映像フレーム信号の映像ライン信
号は画素値と称されるディジタルデータのシーケンスを
含むため、各映像フレーム信号を規定するためには相当
量のディジタルデータが必要である。
【０００３】しかし、通常の伝送チャネルの使用可能な
周波数帯域幅は制限されているため、特に、テレビ電話
のような低伝送速度映像信号符号化／復号化システムに
おいては、多様なデータ圧縮技法を用いて相当量のデー
タを圧縮又は減らす必要がある。低伝送速度符号化シス
テムにおいて、映像信号を符号化するに用いる方法のう
ち、オブジェクト指向分析−合成符号化技法がある。そ
のようなオブジェクト指向分析−合成符号化技法によれ
ば、入力映像イメージは各オブジェクトの働き、輪郭及
び画素データを定義するための３組のパラメータに分割
され、各々のパラメータは異なる符号化チャネルを通じ
て処理される。
周波数帯域幅は制限されているため、特に、テレビ電話
のような低伝送速度映像信号符号化／復号化システムに
おいては、多様なデータ圧縮技法を用いて相当量のデー
タを圧縮又は減らす必要がある。低伝送速度符号化シス
テムにおいて、映像信号を符号化するに用いる方法のう
ち、オブジェクト指向分析−合成符号化技法がある。そ
のようなオブジェクト指向分析−合成符号化技法によれ
ば、入力映像イメージは各オブジェクトの働き、輪郭及
び画素データを定義するための３組のパラメータに分割
され、各々のパラメータは異なる符号化チャネルを通じ
て処理される。
【０００４】このようなオブジェクト指向符号化法案の
一例としては、いわゆる、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐ
ｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）フェーズ
４（ＭＰＥＧ−４）があり、前記技法は内容に基づく相
互対話（ｃｏｎｔｅｎｔ−ｂａｓｅｄ ｉｎｔｅｒａｃ
ｔｉｖｉｔｙ）を許容する聴覚及び視覚的符号化標準を
提供し、低ビット伝送速度通信、相互対話式マルチメデ
ィア（例えば、ケーム、対話型ＴＶなど）及び監視用機
構のような応用分野で符号化の効率及び／または全般的
なアクセス機能を向上させる。このような技法は、例え
ば、ＭＰＥＧ−４ Ｖｉｄｅｏ Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉ
ｏｎ Ｍｏｄｅｌ Ｖｅｒｓｉｏｎ ２．０，Ｉｎｔｅ
ｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ ｆｏ
ｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｓａｔｉｏｎ，ＩＳＯ／ＩＥＣ
ＪＴＣＩ／ＳＣ２９／ＷＧ１１Ｎ１２６０（１９９６
年３月）に開示されている。
一例としては、いわゆる、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐ
ｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）フェーズ
４（ＭＰＥＧ−４）があり、前記技法は内容に基づく相
互対話（ｃｏｎｔｅｎｔ−ｂａｓｅｄ ｉｎｔｅｒａｃ
ｔｉｖｉｔｙ）を許容する聴覚及び視覚的符号化標準を
提供し、低ビット伝送速度通信、相互対話式マルチメデ
ィア（例えば、ケーム、対話型ＴＶなど）及び監視用機
構のような応用分野で符号化の効率及び／または全般的
なアクセス機能を向上させる。このような技法は、例え
ば、ＭＰＥＧ−４ Ｖｉｄｅｏ Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉ
ｏｎ Ｍｏｄｅｌ Ｖｅｒｓｉｏｎ ２．０，Ｉｎｔｅ
ｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ ｆｏ
ｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｓａｔｉｏｎ，ＩＳＯ／ＩＥＣ
ＪＴＣＩ／ＳＣ２９／ＷＧ１１Ｎ１２６０（１９９６
年３月）に開示されている。
【０００５】特に、ＭＰＥＧ−４において、入力映像イ
メージはビット流内で使用者がアクセスし得るかまたは
操作（切るか、付けるなど）し得る単位を表す複数の映
像オブジェクト平面（以下「ＶＯＰ」と称する）に分割
され、前記映像オブジェクト平面はオブジェクトとも称
され得る。各ＶＯＰの幅及び高さは各オブジェクトを囲
む１６画素の最少倍数になり得、これによって符号化器
は入力映像イメージをＶＯＰ単位で、即ち、オブジェク
ト単位で処理することになる。ＶＯＰはＹ，Ｕ，Ｖ成分
からなる色情報及び、例えば２進マスクで表現される形
状情報を含む。
メージはビット流内で使用者がアクセスし得るかまたは
操作（切るか、付けるなど）し得る単位を表す複数の映
像オブジェクト平面（以下「ＶＯＰ」と称する）に分割
され、前記映像オブジェクト平面はオブジェクトとも称
され得る。各ＶＯＰの幅及び高さは各オブジェクトを囲
む１６画素の最少倍数になり得、これによって符号化器
は入力映像イメージをＶＯＰ単位で、即ち、オブジェク
ト単位で処理することになる。ＶＯＰはＹ，Ｕ，Ｖ成分
からなる色情報及び、例えば２進マスクで表現される形
状情報を含む。
【０００６】オブジェクトの輪郭イメージを処理するに
当たり、輪郭情報はオブジェクトの形状を分析し合成す
るのに重要である。輪郭情報を表す典型的な符号化技法
はチェーン符号化技法である。しかし、チェーン符号化
技法を用いて輪郭情報を損失なく符号化し得るが、輪郭
情報を表するの相当量のデータが必要となる。
当たり、輪郭情報はオブジェクトの形状を分析し合成す
るのに重要である。輪郭情報を表す典型的な符号化技法
はチェーン符号化技法である。しかし、チェーン符号化
技法を用いて輪郭情報を損失なく符号化し得るが、輪郭
情報を表するの相当量のデータが必要となる。
【０００７】オブジェクトの輪郭を表すデータの量を減
らすための技法のうちの１つとして、多角形近似化技法
がある。これはまず２つの開始頂点を選択し、輪郭が開
放ループである場合、２つの端点が開始頂点として選択
され、輪郭が閉成ループである場合、輪郭上で最も遠く
離れた２つの点が開始頂点として選択される。その後、
開始頂点を結ぶ線セグメントから最も離れている輪郭上
の１つの点が決定される。最も遠く離れている点と線セ
グメントとの間の距離が予め定められた閾値より大きい
場合、最も遠く離れている点が１つの頂点になる。この
処理は最も遠く離れている点と前記各々の線セグメント
との間の距離が予め定められた閾値と同じであるか小さ
くなるまで各々の線セグメントに対して繰り返される。
前述した各々の線セグメントは隣接する２つの頂点を結
んだものである。前記方法の結果によって、複数の頂点
が決定され、オブジェクトの輪郭は複数の線セグメント
を連結して輪郭を組み合わせることによって近似化され
る。その後、輪郭上の頂点の位置を表す頂点情報は伝送
のために符号化される。
らすための技法のうちの１つとして、多角形近似化技法
がある。これはまず２つの開始頂点を選択し、輪郭が開
放ループである場合、２つの端点が開始頂点として選択
され、輪郭が閉成ループである場合、輪郭上で最も遠く
離れた２つの点が開始頂点として選択される。その後、
開始頂点を結ぶ線セグメントから最も離れている輪郭上
の１つの点が決定される。最も遠く離れている点と線セ
グメントとの間の距離が予め定められた閾値より大きい
場合、最も遠く離れている点が１つの頂点になる。この
処理は最も遠く離れている点と前記各々の線セグメント
との間の距離が予め定められた閾値と同じであるか小さ
くなるまで各々の線セグメントに対して繰り返される。
前述した各々の線セグメントは隣接する２つの頂点を結
んだものである。前記方法の結果によって、複数の頂点
が決定され、オブジェクトの輪郭は複数の線セグメント
を連結して輪郭を組み合わせることによって近似化され
る。その後、輪郭上の頂点の位置を表す頂点情報は伝送
のために符号化される。
【０００８】たとえ、線セグメントを互いに連結して輪
郭を表すことによって、伝送されるデータの量を減少さ
せることができても、依然として輪郭近似化の計算的な
複雑性は解決されず、低ビット伝送速度変復調システム
で輪郭の符号化を成功的に具現するためには、データの
量を一層減らす必要がある。
郭を表すことによって、伝送されるデータの量を減少さ
せることができても、依然として輪郭近似化の計算的な
複雑性は解決されず、低ビット伝送速度変復調システム
で輪郭の符号化を成功的に具現するためには、データの
量を一層減らす必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主な
目的は、簡単な計算によって輪郭を表し、伝送されるデ
ータの量を相当量減らし得る輪郭符号化方法を提供する
ことである。
目的は、簡単な計算によって輪郭を表し、伝送されるデ
ータの量を相当量減らし得る輪郭符号化方法を提供する
ことである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、映像信号で表現されたオブジェクトの輪郭を符号
化する方法を提供し、前記方法は、（ａ）輪郭上の画素
位置の平均値をとることによって、オブジェクトの輪郭
中心を検出する過程と、（ｂ）前記輪郭中心を用いて前
記輪郭上の１組の１次頂点を決定する過程であって、前
記輪郭は隣接した１次頂点の各対を直線で結ぶことによ
って近似化される過程と、（ｃ）前記１組の１次頂点に
よって前記輪郭上の１組の２次頂点を求める過程と、
（ｄ）前記１組の１次頂点、１組の２次頂点及び中心を
符号化して、ディジタルで符号化された輪郭信号を提供
する過程とからなることを特徴とする。
めに、映像信号で表現されたオブジェクトの輪郭を符号
化する方法を提供し、前記方法は、（ａ）輪郭上の画素
位置の平均値をとることによって、オブジェクトの輪郭
中心を検出する過程と、（ｂ）前記輪郭中心を用いて前
記輪郭上の１組の１次頂点を決定する過程であって、前
記輪郭は隣接した１次頂点の各対を直線で結ぶことによ
って近似化される過程と、（ｃ）前記１組の１次頂点に
よって前記輪郭上の１組の２次頂点を求める過程と、
（ｄ）前記１組の１次頂点、１組の２次頂点及び中心を
符号化して、ディジタルで符号化された輪郭信号を提供
する過程とからなることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施例につい
て図面を参照しながらより詳しく説明する。図１には、
映像信号で表現されたオブジェクトの輪郭イメージを符
号化する本発明による装置のブロック図が示されてい
る。オブジェクトの輪郭を表す輪郭イメージデータは、
中心計算部１００と、１次及び２次頂点検出部１１０及
び１２０に並列に供給される。中心計算部１００は、輪
郭上の全ての画素の位置座標の平均をとることによっ
て、オブジェクトの中心を検出し、１次頂点検出部１１
０及びチャネル符号化部１５０に中心位置データを供給
する。１次頂点検出部１１０は本発明に従って輪郭イメ
ージデータ及び中心位置データを用いて輪郭の１次頂点
を決定する。
て図面を参照しながらより詳しく説明する。図１には、
映像信号で表現されたオブジェクトの輪郭イメージを符
号化する本発明による装置のブロック図が示されてい
る。オブジェクトの輪郭を表す輪郭イメージデータは、
中心計算部１００と、１次及び２次頂点検出部１１０及
び１２０に並列に供給される。中心計算部１００は、輪
郭上の全ての画素の位置座標の平均をとることによっ
て、オブジェクトの中心を検出し、１次頂点検出部１１
０及びチャネル符号化部１５０に中心位置データを供給
する。１次頂点検出部１１０は本発明に従って輪郭イメ
ージデータ及び中心位置データを用いて輪郭の１次頂点
を決定する。
【００１２】図２には、大きさ検出区分１１１及び１次
頂点決定区分１１３を含む１次頂点検出部１１０の詳細
なブロック図が示されている。大きさ検出区分１１１
は、例えば、輪郭画素、即ち、輪郭上に位置する画素の
数を計数することによって、輪郭の大きさを検出して、
１次頂点決定区分１１３に輪郭を分割するための半径方
向のラインの数を供給する。この１次頂点決定区分１１
３において、輪郭画素の数と共に半径方向のラインの数
が増加するようにして輪郭の大きさに従って半径方向ラ
インの数が決定されるようにする。
頂点決定区分１１３を含む１次頂点検出部１１０の詳細
なブロック図が示されている。大きさ検出区分１１１
は、例えば、輪郭画素、即ち、輪郭上に位置する画素の
数を計数することによって、輪郭の大きさを検出して、
１次頂点決定区分１１３に輪郭を分割するための半径方
向のラインの数を供給する。この１次頂点決定区分１１
３において、輪郭画素の数と共に半径方向のラインの数
が増加するようにして輪郭の大きさに従って半径方向ラ
インの数が決定されるようにする。
【００１３】図３には、本発明の好ましい実施例によっ
て、１次頂点検出区分１１３で行われる１次頂点検出過
程が説明されており、参照番号５０は閉成ループ形態の
輪郭を表したものである。図３に示されるように、１次
頂点検出区分１１３は半径方向のラインの数Ｍ（Ｍは１
より大きい定数）と中心位置データに基づいて、中心Ｃ
からＭ本の半径方向のライン、即ち、Ｍ１〜Ｍ８を基準
半径方向のラインＭ１を出発点として時針方向へ引く。
ここで、隣接する半径方向のラインの間の角度は（２π
／Ｍ）であり、基準半径方向のラインは中心Ｃから上方
に垂直方向に引く。従って、１次頂点検出区分１１３
は、輪郭５０上の１次頂点を検出し、中心Ｃと各１次頂
点との間の距離を決定する。ここにおいて、１次頂点は
輪郭と半径方向のラインとの間の交差点、即ち、半径方
向のライン上の輪郭画素の位置として定義され、１次頂
点は基準半径方向のラインＭ１上の第１番目の１次頂点
Ａ１から時針方向へ索引される。例えば、半径方向のラ
インＭ３が輪郭と１つ以上の点、例えば、Ａ３、Ａ３′
及びＡ３″と交差する場合には、各点から中心までの距
離が最も近い前の１次頂点、例えば、Ａ２と中心Ｃとの
間の距離と最も近接する点、例えば、Ａ３が対応する１
次頂点として選択される。基準半径方向のラインが１つ
以上の個所で輪郭と交差する場合には、中心までの距離
が最も短い個所が第１番目の１次頂点として選択され
る。輪郭５０を近似化する線セグメントＬＳ１〜ＬＳ８
は互いに隣接する各対の１次頂点の間に直線を引くこと
によって求められ、その結果、閉成された多角形が得ら
れる。
て、１次頂点検出区分１１３で行われる１次頂点検出過
程が説明されており、参照番号５０は閉成ループ形態の
輪郭を表したものである。図３に示されるように、１次
頂点検出区分１１３は半径方向のラインの数Ｍ（Ｍは１
より大きい定数）と中心位置データに基づいて、中心Ｃ
からＭ本の半径方向のライン、即ち、Ｍ１〜Ｍ８を基準
半径方向のラインＭ１を出発点として時針方向へ引く。
ここで、隣接する半径方向のラインの間の角度は（２π
／Ｍ）であり、基準半径方向のラインは中心Ｃから上方
に垂直方向に引く。従って、１次頂点検出区分１１３
は、輪郭５０上の１次頂点を検出し、中心Ｃと各１次頂
点との間の距離を決定する。ここにおいて、１次頂点は
輪郭と半径方向のラインとの間の交差点、即ち、半径方
向のライン上の輪郭画素の位置として定義され、１次頂
点は基準半径方向のラインＭ１上の第１番目の１次頂点
Ａ１から時針方向へ索引される。例えば、半径方向のラ
インＭ３が輪郭と１つ以上の点、例えば、Ａ３、Ａ３′
及びＡ３″と交差する場合には、各点から中心までの距
離が最も近い前の１次頂点、例えば、Ａ２と中心Ｃとの
間の距離と最も近接する点、例えば、Ａ３が対応する１
次頂点として選択される。基準半径方向のラインが１つ
以上の個所で輪郭と交差する場合には、中心までの距離
が最も短い個所が第１番目の１次頂点として選択され
る。輪郭５０を近似化する線セグメントＬＳ１〜ＬＳ８
は互いに隣接する各対の１次頂点の間に直線を引くこと
によって求められ、その結果、閉成された多角形が得ら
れる。
【００１４】検出された１次頂点、例えば、Ａ１〜Ａ８
の位置及び索引を表す１次頂点情報は、その後、１次頂
点検出区分１１３からラインＬ１０を経て図面に示され
ている２次頂点検出部１２０へ供給される。中心Ｃと１
次頂点Ａ１〜Ａ８との間の各々の距離Ｄ１〜Ｄ８を表す
距離情報は、ラインＬ２０を経て１次符号化部１３０へ
供給され、距離は１次頂点と同一の方法で索引される。
の位置及び索引を表す１次頂点情報は、その後、１次頂
点検出区分１１３からラインＬ１０を経て図面に示され
ている２次頂点検出部１２０へ供給される。中心Ｃと１
次頂点Ａ１〜Ａ８との間の各々の距離Ｄ１〜Ｄ８を表す
距離情報は、ラインＬ２０を経て１次符号化部１３０へ
供給され、距離は１次頂点と同一の方法で索引される。
【００１５】図１を再度参照すれば、１次符号化部１３
０で距離情報は第１番目の１次頂点Ａ１の距離Ｄ１に対
して、通常のＤＰＣＭ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐ
ｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）技法によ
って符号化される。即ち、Ｄ１を予測値と設定して、予
測値とＤ２との間の差分値を計算し、Ｄ３に対する差分
値はＤ２を新たな予測値として用いて求める。前述した
処理は最終１次頂点に対する差分値が計算されるまで続
けられる。符号化された１次頂点情報、即ち、初期予測
値を含むＤＰＣＭデータは、その後、チャネル符号化部
１５０へ伝送される。
０で距離情報は第１番目の１次頂点Ａ１の距離Ｄ１に対
して、通常のＤＰＣＭ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐ
ｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）技法によ
って符号化される。即ち、Ｄ１を予測値と設定して、予
測値とＤ２との間の差分値を計算し、Ｄ３に対する差分
値はＤ２を新たな予測値として用いて求める。前述した
処理は最終１次頂点に対する差分値が計算されるまで続
けられる。符号化された１次頂点情報、即ち、初期予測
値を含むＤＰＣＭデータは、その後、チャネル符号化部
１５０へ伝送される。
【００１６】前述の処理の間、２次頂点検出部１２０
は、供給された輪郭イメージデータ及び１次頂点検出部
１１０からの１次頂点情報に応じて、通常の多角形近似
化技法を用いて２次頂点を決定する。特に、２次頂点検
出部１２０は隣接する２つの１次頂点の間の輪郭セグメ
ント上の各々の輪郭画素から多角形の線セグメントまで
の距離を計算し、線セグメントに対して最大距離を有す
る輪郭画素を選択して、選択された距離が予め定められ
た閾値ＤM より大きい場合、前記輪郭画素を対応する２
次頂点として決定する。即ち、図４Ａに示されるよう
に、線セグメント、例えば、
は、供給された輪郭イメージデータ及び１次頂点検出部
１１０からの１次頂点情報に応じて、通常の多角形近似
化技法を用いて２次頂点を決定する。特に、２次頂点検
出部１２０は隣接する２つの１次頂点の間の輪郭セグメ
ント上の各々の輪郭画素から多角形の線セグメントまで
の距離を計算し、線セグメントに対して最大距離を有す
る輪郭画素を選択して、選択された距離が予め定められ
た閾値ＤM より大きい場合、前記輪郭画素を対応する２
次頂点として決定する。即ち、図４Ａに示されるよう
に、線セグメント、例えば、
【外１】 と最も離れている輪郭画素、例えば、Ｐ１またはＰ２の
間の距離、例えば、ｄ１またはｄ２が予め定められた閾
値ＤM より大きければ、点Ｐ１またはＰ２が２次頂点に
なる。前述した処理によって輪郭に対する全ての２次頂
点が決定されると、輪郭を近似化する閉成多角形の線セ
グメントは互いに隣接する頂点の各対を直線で結ぶこと
によって求められ、前記頂点は１次及び２次頂点を含む
ものとなる。図４Ｂに示されるように、閉成多角形によ
り近似化された輪郭に対して、線セグメントまで、例え
ば、
間の距離、例えば、ｄ１またはｄ２が予め定められた閾
値ＤM より大きければ、点Ｐ１またはＰ２が２次頂点に
なる。前述した処理によって輪郭に対する全ての２次頂
点が決定されると、輪郭を近似化する閉成多角形の線セ
グメントは互いに隣接する頂点の各対を直線で結ぶこと
によって求められ、前記頂点は１次及び２次頂点を含む
ものとなる。図４Ｂに示されるように、閉成多角形によ
り近似化された輪郭に対して、線セグメントまで、例え
ば、
【外２】 最大距離を有する新たに形成された輪郭セグメント上の
輪郭画素、例えば、Ｐ３は続けて前述した方法と同様に
対応する２次頂点として選択され、前述した処理は最大
距離が予め定められた閾値ＤM より小さいか同一になる
まで繰り返して行われる。その結果、図４Ｃに示される
ように、２次頂点Ｐ１、Ｐ２及びＰ３が検出される。
輪郭画素、例えば、Ｐ３は続けて前述した方法と同様に
対応する２次頂点として選択され、前述した処理は最大
距離が予め定められた閾値ＤM より小さいか同一になる
まで繰り返して行われる。その結果、図４Ｃに示される
ように、２次頂点Ｐ１、Ｐ２及びＰ３が検出される。
【００１７】本発明の他の実施例において、２次頂点検
出部１２０は２つの隣接する１次頂点の間の各輪郭セグ
メント上の各輪郭画素で輪郭の曲率を計算する。輪郭画
素における輪郭曲率は輪郭画素を経る２つの直線の間の
角度変化を表し、ここで、２つの直線は輪郭画素と輪郭
画素から輪郭に沿って両方向へ予め定められた数だけ離
れて位置する２つの他の輪郭画素の間に各々引かれる。
まず、輪郭セグメントに対する輪郭画素における曲率が
決定されると、２次頂点検出部１２０は予め定められた
閾値ＣM より大きい値を有する輪郭セグメント上の全て
の輪郭画素を選択し、そのうち曲率の降順に従って予め
定められた最大個数Ｐだけの輪郭画素を２次頂点と設定
する（Ｐは正の整数）。特に、選択された輪郭画素の数
が予め定められた数と同一であるかこれより小さい場
合、選択された全ての輪郭画素は２次頂点として決定さ
れる。選択された輪郭画素の数が予め定められた数より
大きければ、曲率の大きさが降順通り予め定められた数
だけの輪郭画素が２次頂点として決定される。即ち、輪
郭セグメント内の選択された全ての２次頂点は閾値Ｃ M
より大きい値の曲率を有し、選択されない輪郭画素の曲
率よりは小さくなく、輪郭セグメントに対する２次頂点
の数は予め定められた個数Ｐより大きくない。輪郭の曲
率を計算する技法は、１９９５年９月７日に出願した、
本特許出願と出願人を同じくする係属中の日本国特許出
願番号第２３０，４３９／９５号明細書に、「輪郭近似
方法」という名称で開示されている。
出部１２０は２つの隣接する１次頂点の間の各輪郭セグ
メント上の各輪郭画素で輪郭の曲率を計算する。輪郭画
素における輪郭曲率は輪郭画素を経る２つの直線の間の
角度変化を表し、ここで、２つの直線は輪郭画素と輪郭
画素から輪郭に沿って両方向へ予め定められた数だけ離
れて位置する２つの他の輪郭画素の間に各々引かれる。
まず、輪郭セグメントに対する輪郭画素における曲率が
決定されると、２次頂点検出部１２０は予め定められた
閾値ＣM より大きい値を有する輪郭セグメント上の全て
の輪郭画素を選択し、そのうち曲率の降順に従って予め
定められた最大個数Ｐだけの輪郭画素を２次頂点と設定
する（Ｐは正の整数）。特に、選択された輪郭画素の数
が予め定められた数と同一であるかこれより小さい場
合、選択された全ての輪郭画素は２次頂点として決定さ
れる。選択された輪郭画素の数が予め定められた数より
大きければ、曲率の大きさが降順通り予め定められた数
だけの輪郭画素が２次頂点として決定される。即ち、輪
郭セグメント内の選択された全ての２次頂点は閾値Ｃ M
より大きい値の曲率を有し、選択されない輪郭画素の曲
率よりは小さくなく、輪郭セグメントに対する２次頂点
の数は予め定められた個数Ｐより大きくない。輪郭の曲
率を計算する技法は、１９９５年９月７日に出願した、
本特許出願と出願人を同じくする係属中の日本国特許出
願番号第２３０，４３９／９５号明細書に、「輪郭近似
方法」という名称で開示されている。
【００１８】検出された２次頂点の位置を表す２次頂点
情報及び１次頂点情報は、２次頂点検出部１２０から２
次符号化部１４０へ供給される。本発明の好ましい実施
例によれば、２次符号化部１４０は各２次頂点に最も隣
接する１次頂点を見出し、これから２次頂点の変位を決
定し、例えば、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｉｃｔｕｒｅ
Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）算術コードを用いて各
２次頂点に対する索引及び変位を符号化した後、チャネ
ル符号化部１５０に符号化された２次頂点情報を提供す
る。
情報及び１次頂点情報は、２次頂点検出部１２０から２
次符号化部１４０へ供給される。本発明の好ましい実施
例によれば、２次符号化部１４０は各２次頂点に最も隣
接する１次頂点を見出し、これから２次頂点の変位を決
定し、例えば、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｉｃｔｕｒｅ
Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）算術コードを用いて各
２次頂点に対する索引及び変位を符号化した後、チャネ
ル符号化部１５０に符号化された２次頂点情報を提供す
る。
【００１９】チャネル符号化部１５０は中心位置デー
タ、符号化された１次及び２次頂点情報を用いて、伝送
するに適合な類型のディジタルで符号化された輪郭信号
を発生させ、前記ディジタルで符号化された輪郭信号は
１次及び２次頂点から多角形に近似化された輪郭イメー
ジを形成するに要られるシーケンス情報を含む。上述し
た所は、本発明の特定の実施例について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、明細書に記載し
た特許請求の範囲を逸脱することなく、種々の変更を加
え得ることは勿論である。
タ、符号化された１次及び２次頂点情報を用いて、伝送
するに適合な類型のディジタルで符号化された輪郭信号
を発生させ、前記ディジタルで符号化された輪郭信号は
１次及び２次頂点から多角形に近似化された輪郭イメー
ジを形成するに要られるシーケンス情報を含む。上述し
た所は、本発明の特定の実施例について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、明細書に記載し
た特許請求の範囲を逸脱することなく、種々の変更を加
え得ることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】従って、本発明によれば、輪郭符号化方
法を用いて伝送されるデータの量を相当量減らすことが
できる。
法を用いて伝送されるデータの量を相当量減らすことが
できる。
【図１】輪郭イメージを符号化する本発明による装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】図１に示された１次頂点検出部の詳細図であ
る。
る。
【図３】中心を有し、８つの分割直線に分けられた例示
的な輪郭を示す説明図である。
的な輪郭を示す説明図である。
【図４】Ａ〜Ｃは２次頂点を検出する過程を示す説明図
である。
である。
１００ 中心計算部 １１０ １次頂点検出部 １１１ 大きさ検出区分 １１３ １次頂点決定区分 １２０ ２次頂点検出部 １３０ １次符号化部 １４０ ２次符号化部 １５０ チャネル符号化部
Claims (20)
- 【請求項１】 映像信号で表されるオブジェクトの輪郭
を符号化する方法において、 （ａ）輪郭上の画素位置の平均値をとることによって、
オブジェクトの輪郭中心を検出する過程と、 （ｂ）前記輪郭中心を用いて前記輪郭上の１組の１次頂
点を決定し、前記輪郭は各々隣接する１次頂点の各対を
直線で結ぶことによって近似化される過程と、 （ｃ）前記１組の１次頂点及び中心を符号化して、ディ
ジタル的に符号化された輪郭信号を得る過程とを備える
ことを特徴とする輪郭符号化方法。 - 【請求項２】 前記過程（ｃ）の後に、 （ｄ）前記１組の１次頂点を用いて前記輪郭上の１組の
２次頂点を決定する過程と、 （ｅ）前記１組の２次頂点を符号化する過程とをさらに
含むことを特徴とする請求項１に記載の輪郭符号化方
法。 - 【請求項３】 前記過程（ｂ）は、 （ｂ１１）予め定められた方法で形成される基準半径方
向ラインを含むＭ個の半径方向のラインを前記中心から
引く過程であって、互いに隣接する各対の半径方向のラ
インの間の角度は（２π／Ｍ）であり、Ｍは１より大き
い過程と、 （ｂ１２）各々が輪郭と半径方向のラインとの間の交差
点を表わす１組の１次頂点を決定する過程と、 （ｂ１３）基準半径方向のラインにおける１次頂点から
始まって、１組の１次頂点を索引する過程とを備えるこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の輪郭符号化方
法。 - 【請求項４】 過程（ａ）の後に、前記輪郭の大きさを
検出する過程をさらに備えることを特徴とする請求項３
に記載の輪郭符号化方法。 - 【請求項５】 前記輪郭の大きさによって前記Ｍが決定
されることを特徴とする請求項４に記載の輪郭符号化方
法。 - 【請求項６】 前記過程（ｂ１２）は、 半径方向のラインが輪郭と１つ以上の個所で交差する場
合には、中心までの距離が、最も近い前の１次頂点から
前記中心までの距離に最も近い個所を１次頂点と選択す
る過程をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載
の輪郭符号化方法。 - 【請求項７】 前記過程（ｃ）は、 （ｃ１１）前記中心と前記各１次頂点との間の距離を表
す誤差を計算する過程と、 （ｃ１２）前記１次頂点に対する誤差を用いて、各々の
１次頂点に対する差分誤差を求める過程をさらに備える
ことを特徴とする請求項６に記載の輪郭符号化方法。 - 【請求項８】 前記過程（ｄ）は多角形近似化技法を用
いて、１組の２次頂点を決定することを特徴とする請求
項７に記載の輪郭符号化方法。 - 【請求項９】 前記過程（ｄ）は、 （ｄ２１）２つの隣接する１次頂点間の輪郭セグメント
上の輪郭の曲率を計算する過程と、 （ｄ２２）輪郭セグメント上の輪郭画素のうち、その曲
率が予め定められた閾値より大きい値を有する画素を曲
率の降順に従って、予め定められた数だけ２次頂点に設
定する過程とを含むことを特徴とする請求項７に記載の
輪郭符号化方法。 - 【請求項１０】 前記過程（ｅ）は、 （ｅ１１）前記各々の２次頂点に最も近接する１次頂点
を求めて、それらの間の変位を検出する過程と、 （ｅ１２）前記各々の２次頂点に最も近接する１次頂点
に対する索引及びその変位を符号化する過程を備えるこ
とを特徴とする請求項８または９に記載の輪郭符号化方
法。 - 【請求項１１】 前記輪郭セグメント上の各画素におけ
る輪郭の曲率は、前記画素を横切る２つの直線間の角度
の変化を表し、前記２つの直線は各々輪郭上の１つの画
素とその画素から輪郭に沿って両方向へ予め定められた
数だけ離れて位置する２つの他の画素の間に引かれるこ
とを特徴とする請求項１０に記載の輪郭符号化方法。 - 【請求項１２】 映像信号で表現されるオブジェクトの
輪郭を符号化する装置において、 輪郭上の画素位置の平均値をとることによって、オブジ
ェクトの輪郭中心を検出する手段と、 前記中心を用いて前記輪郭上の１組の１次頂点を決定
し、前記輪郭は各々隣接する１次頂点の各対を直線で結
ぶことによって近似化される手段と、 前記１組の１次頂点及び中心を符号化して、ディジタル
的に符号化された輪郭信号を得る手段とを備えることを
特徴とする輪郭符号化装置。 - 【請求項１３】 前記装置は、 前記１組の１次頂点を用いて前記輪郭上の１組の２次頂
点を決定する手段と、 前記１組の２次頂点を符号化する手段とをさらに含むこ
とを特徴とする請求項１２に記載の輪郭符号化装置。 - 【請求項１４】 前記第１頂点決定手段は、 予め定められた方法で形成される基準半径方向のライン
を含むＭ個の半径方向のラインを前記中心から引く手段
であって、互いに隣接する各対の半径方向のラインの間
の角度は（２π／Ｍ）であり、Ｍは１より大きい手段
と、 各々が輪郭と半径方向のラインとの間の交差点を表す１
組の１次頂点を決定する手段と、 基準半径方向のラインにおける１次頂点から始まって、
１組の１次頂点を索引する手段とを備えることを特徴と
する請求項１２または１３に記載の輪郭符号化装置。 - 【請求項１５】 前記装置は、前記輪郭の大きさを検出
する手段と、前記輪郭の大きさによって前記Ｍを決定す
る手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記
載の輪郭符号化装置。 - 【請求項１６】 前記第１頂点決定手段は、 半径方向のラインが輪郭と１つ以上の個所で交差する場
合には、中心までの距離が、最も近い前の１次頂点から
前記中心までの距離に最も近い個所を１次頂点と選択す
る手段をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記
載の輪郭符号化装置。 - 【請求項１７】 前記第１頂点符号化手段は、 前記中心と前記各１次頂点との間の距離を表す誤差を計
算する手段と、 前記１次頂点に対する誤差を用いて、各々の１次頂点に
対する差分誤差を求める手段とをさらに備えることを特
徴とする請求項１６に記載の輪郭符号化装置。 - 【請求項１８】 前記第２頂点決定手段は、多角形近似
化技法を用いて、１組の２次頂点を決定することを特徴
とする請求項１７に記載の輪郭符号化装置。 - 【請求項１９】 前記第２頂点決定手段は、 ２つの隣接する１次頂点間の輪郭セグメント上の輪郭の
曲率を計算する手段と、 輪郭セグメント上の輪郭画素のうち、その曲率が予め定
められた閾値より大きい値を有する画素を曲率の降順に
従って、予め定められた数だけ２次頂点に設定する手段
とを含むことを特徴とする請求項１７に記載の輪郭符号
化装置。 - 【請求項２０】 前記第２頂点符号化手段は、 前記各々の２次頂点に最も近接する１次頂点を求めて、
それらの間の変位を検出する手段と、 前記各々の２次頂点に最も近接する１次頂点に対する索
引及びその変位を符号化する手段を備えることを特徴と
する請求項１８または１９に記載の輪郭符号化装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960027574A KR100209419B1 (ko) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 영상신호로 표현된 객체의 윤곽선 부호화 방법 |
| KR96-27574 | 1996-07-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1079937A true JPH1079937A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=19465741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8202109A Pending JPH1079937A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-31 | 輪郭符号化方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6055337A (ja) |
| EP (1) | EP0818928A3 (ja) |
| JP (1) | JPH1079937A (ja) |
| KR (1) | KR100209419B1 (ja) |
| CN (1) | CN1170316A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2012198200A (ja) * | 2011-02-17 | 2012-10-18 | Honeywell Internatl Inc | ディスプレイ上で危険な飛行ゾーン領域を識別するための方法およびシステム |
| CN110637231A (zh) * | 2017-05-25 | 2019-12-31 | 国际商业机器公司 | 映射和编码生物学特征 |
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| US6850252B1 (en) | 1999-10-05 | 2005-02-01 | Steven M. Hoffberg | Intelligent electronic appliance system and method |
| US10361802B1 (en) | 1999-02-01 | 2019-07-23 | Blanding Hovenweep, Llc | Adaptive pattern recognition based control system and method |
| US5903454A (en) | 1991-12-23 | 1999-05-11 | Hoffberg; Linda Irene | Human-factored interface corporating adaptive pattern recognition based controller apparatus |
| US6400996B1 (en) | 1999-02-01 | 2002-06-04 | Steven M. Hoffberg | Adaptive pattern recognition based control system and method |
| JP4034380B2 (ja) * | 1996-10-31 | 2008-01-16 | 株式会社東芝 | 画像符号化／復号化方法及び装置 |
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| US7904187B2 (en) | 1999-02-01 | 2011-03-08 | Hoffberg Steven M | Internet appliance system and method |
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1996
- 1996-07-09 KR KR1019960027574A patent/KR100209419B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-07-25 US US08/687,278 patent/US6055337A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-30 EP EP96112293A patent/EP0818928A3/en not_active Withdrawn
- 1996-07-31 JP JP8202109A patent/JPH1079937A/ja active Pending
- 1996-09-05 CN CN96119973A patent/CN1170316A/zh active Pending
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| KR980013413A (ko) | 1998-04-30 |
| EP0818928A3 (en) | 2001-01-24 |
| EP0818928A2 (en) | 1998-01-14 |
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