KR20000029715A - 화상매핑장치및방법과화상생성장치및방법 - Google Patents

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이데이 노부유끼
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Abstract

반복 변환 부호화(예를들면 프렉털 부호화)된 화상 데이터를 반복 변환 복호부(20)에서 스케일링을 실시하면서 반복 변환 복호화하여, 그 복호 화상을 버퍼부(9)에서 일시적으로 보존한다. 형상 정보 계산부(12)에서는 물체의 형상을 스케일링을 실시하면서 계산하여, 얻어진 물체 형상(예를들면 다각형)을 화상 매핑부(10)에 이송하여 버퍼부(9)로부터 복호 화상을 매핑한다. 이로써, 주밍 등의 변형을 가했을 때에도 텍스쳐의 화질이 쉽게 열화하지 않는 텍스쳐 매핑 장치를 실현한다.

Description

화상 매핑 장치 및 방법과 화상 생성 장치 및 방법{Image mapping device and method, and image generating device and method}
종래의 대표적인 화상 압축 방식으로서, ISO에 의해서 표준화된 소위 JPEG(Joint Photographic Coding Experts Group) 방식이 공지되어 있다. 이 JPEG 방식은 DCT(이산 코사인 변환: Discrete Cosine Transform)를 사용하여 비교적 높은 비트가 할당되는 경우에는 양호한 부호화·복호 화상을 제공하는 것이 공지되어 있다. 그렇지만, 어느 정도 부호화 비트 수를 적게 하면, DCT 특유의 블록 비뚤어짐이 현저해지며, 주관적으로 열화가 두드러지게 된다.
이와는 달리 최근에는 반복 변환 방식(IFS: Iterated Function Systems)을 이용한 화상 압축 방식이 주목받기 시작하고 있다. 이 방식은 화상 전체 중에서, 그 화상의 일부분을 추출한 경우에, 추출된 화상과 가장 유사한 다른 화상이 상기 화상 중에서 다른 사이즈형으로 존재한다고 하는 전제로, 화상의 자기상사성(自己相似性)을 이용한 것이다. 이 반복 변환 방식은 상술한 JPEG와 같은 블록·일그러짐이 눈에 띄지 않으며, 더구나 화상내의 다른 사이즈의 블록간의 자기상사성을 이용하고 있기 때문에, 복호시에는 해상도에 의존하지 않는 이점이 있다. 이 반복 변환 부호화는 일명: 프렉털 부호화라고도 불리워지며, 다양한 영역으로 응용이 기대되고 있다.
예를들면, 프렉털이 가지는 적은 정보량으로 화상을 복원할 수 있는 기능을 게임기에 응용하는 기술이 공지되어 있다. 이 기술에 관해서, 도 1을 참조하면서 설명한다.
도 1에 도시된 게임기는 CPU(50), 워크 RAM(51), ROM(52), 외부 I/F (interface)(53), 프렉털 묘화부(55), GDC(graphics display controller)(57) 및 KB(key board) I/F(60)가 시스템 버스(62)에 접속되어 있고, 외부 I/F(53)를 통해 게임 ROM(54)으로부터 데이터가 판독 출력되어진다. 또한, 프렉털 묘화부(55) 및 GDC(57)에는 VRAM(56)이 접속되며, CDC(57)에는 그래픽 I/F(58)를 통해 CRT(59)가 접속되고, KB(key board)I/F(60)에는 키보드(61)가 접속되어 있다.
다음에 동작에 관해서 설명한다.
외부 인터페이스(53)에 게임 ROM(54)이 장착되고, 전원 스위치의 조작에 의해 전원이 투입되면, CPU(50)는 게임 ROM(54)으로부터 게임 소프트웨어의 선두부분을 일정량 판독 출력하여, 워크 RAM(51)에 축적하며, 이것에 포함되는 초기화면을 GDC(57)에 전송한다. GDC(57)는 전송된 초기화면을 VRAM(56)상에 전개하는 동시에 이것을 일정 주기로 판독 출력하여 그래픽 인터페이스(58)에 전송함으로써, CRT(59)에 출력한다. CPU(50)는 키보드(61)로부터 키보드 인터페이스(60)를 통해 사용자가 투입한 명령을 받아들이면, 이 명령에 따라서 워크 RAM(51)으로부터 대응하는 도형 데이터를 판독 출력하여, GDC(57)에 전송하거나 또는 GDC(57)에 표시 도형의 이동 지령 등을 발함으로써, 표시 화면을 갱신시킨다.
게임 ROM(54)으로부터 외부 인터페이스(53)를 통해 판독 출력되고, 워크 RAM(51)에 축적되는 게임 소프트웨어에는 종래의 제어 프로그램이나 도형 데이터에 부가하여 프렉털 묘화 명령이 포함되어 있다. 이 프렉털 묘화 명령은 도형 생성의 규칙을 정한 수식(algorithm)과 생성 도형의 개시 위치 등에 관한 초기치로 구성된다. CPU(50)는 키보드(61)로부터 투입된 명령 등에 따라서 워크 RAM(51)으로부터 판독 출력된 데이터가 도형 데이터가 아니고 프렉털 묘화 명령이면, 이것을 GDC(57)가 아닌 프렉털 묘화부(55)에 전송한다. 이것을 수신한 프렉털 묘화부(55)에서는 초기치와 수식에 따라 선분 등의 도형 요소를 순차 생성하여 이것을 VRAM(56)상에 전개함으로써, 여러 가지 도형, 예를들면 산이나 수목이나 잎사귀 등의 자연물이나 캐릭터 등의 도형을 그린다. 이상과 같이 작은 데이터량의 프렉털 묘화 명령에 따라서, 데이터량이 큰 복잡한 도형을 그릴 수 있다.
그런데, 상술된 배경 기술에 있어서는 프렉털을 묘화 명령에 따라 출력하므로, 묘화할 수 있는 도형이 한정되어 있고, 또한 일반 자연 화상을 압축·복원하는 기능을 구비하고 있지 않으므로, 표현할 수 있는 화상이 한정되는 문제점이 있다. 또한, 상술된 기술과는 별도로, 현재 퍼스널 컴퓨터 상이나 게임기에서 많이 이용하는 물체형상으로 텍스쳐 매핑을 행했을 때의 텍스쳐(화상)의 압축(부호화)방법으로서는 JPEG 방식이 사용되고 있다. 따라서, 물체 형상을 주밍(zooming)하였을 때에는 텍스쳐의 미관상 해상도가 상승하기 때문에, 화상의 열화가 현저해지거나, 화상의 선명도가 소실되어 흐려진 화상이 표시되어지는 결점이 있다.
본 발명은 화상을 반복 변환 부호화함으로써 얻어진 부호어를 복호하여 화상을 복원하고, 복원된 화상을 3차원 형상을 갖는 다각형으로 매핑(소위 텍스쳐 매핑)하도록 하는 화상의 매핑 장치와 방법 및 이러한 매핑에 이용하는 화상을 생성하는 화상 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 배경 기술에 따른 프렉털 부호화 데이터의 복호 화상에 의한 묘화를 이용한 게임기의 일례를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 3은 텍스쳐 매핑의 기본 동작의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 4는 종래의 기술을 사용하여 복호 화상의 텍스쳐 매핑의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 복호 화상의 텍스쳐 매핑의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 6은 블록간의 사상 변환을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제2 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 8은 본 발명의 제3 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 9는 본 발명의 제4 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 10은 본 발명의 제5 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 11은 본 발명의 제6 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 12는 본 발명의 제7 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 13은 본 발명의 제8 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 14는 본 발명의 제9 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치의 구성을 도시한 블록도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 복호·다중화 분리부 2 : 변환 원블록 재현부
3 : 스케일링부 4 : 초기 화상 입력부
5 : 스위치 6 : 화상변환·생성부
7 : 화상 메모리부 8 : 제어부
9 : 버퍼부 10 : 화상 매핑부
11 : 벡터 양자화부 12 : 형상 정보 계산부
13 : 표시부 14 : 집속도 계산·제어부
15, 18, 19 : 프레임 메모리 16 : 차분기
17 : 가산기 20 : 반복 변환 복호부
본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 상술된 바와 같이 일반적인 자연 화상의 텍스쳐를 매핑한 물체의 형상을 주밍 등의 변형을 가했을 때에도 텍스쳐의 화질이 쉽게 열화되지 않는 화상의 매핑 장치와 방법 및 그 매핑에 이용하는 화상을 생성하는 화상 생성 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술된 과제를 해결하기 위해서, 반복 변환 부호화된 화상 데이터를 스케일링을 실시하면서 반복 변환 복호하여, 스케일링을 실시하면서 얻어진 물체 형상으로 상기 반복 변환 복호된 복호 화상을 매핑하는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명에 있어서의 화상의 매핑 장치 및 방법은 반복 변환 부호화된 화상 데이터에 대하여 스케일링을 실시하면서 반복 변환 복호를 행하고, 반복 변환 복호부로부터 복호 화상을 일시적으로 버퍼 메모리에 보존하여, 소정의 물체의 형상을 스케일링하여 스케일링된 물체의 형상을 계산하여 스케일링된 물체의 형상으로 복호 화상을 매핑하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 화상의 매핑 장치 및 방법에 있어서, 반복 변환 부호화된 화상 데이터는 블록의 위치를 나타내는 블록 번호와 변환 파라미터로 이루어지며, 복호 화상은 블록 번호에 의거하여 변환 원블록을 재현하여 소정의 위치에 있는 블록을 재현하며, 블록의 스케일링을 행하여 스케일링된 블록을 생성하여 상기 스케일링된 블록에 대응하는 블록 화상에 변환 파라미터에 대응하는 변환 처리를 실시하여, 변환 복호 동작을 소정 횟수 반복하여 실행함으로써 생성되는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 화상의 매핑 장치 및 방법에 있어서, 반복 변환 부호화된 화상 데이터는 블록의 위치를 나타내는 블록 번호와 변환 파라미터로 이루어지며, 복호 화상은 블록 번호에 의거하여 변환 원블록을 재현하여 소정의 위치에 있는 블록을 재현하며, 블록의 스케일링을 행하여 스케일링된 블록을 생성하여, 상기 스케일링된 블록에 대응하는 블록 화상에 변환 파라미터에 대응하는 변환 처리를 실시하여, 반복 변환 복호를 행함으로써 얻어진 현재의 복호 화상과 현재의 복호 화상에 대하여 앞에서 복호된 복호 화상간의 집속도를 구하여, 그 결과에 의거하여 변환 복호 동작을 반복하여 실행함으로써 생성되는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 화상의 매핑 장치 및 방법에 있어서, 반복 변환 복호함으로써 최종적으로 얻어진 복호 화상이 버퍼 메모리에 일시적으로 보존되는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 화상의 매핑 장치 및 방법에 있어서, 반복 변환 복호를 행했을 때에, 각 변환 복호 동작으로 얻어지는 각 복호 화상이 버퍼 메모리에 일시적으로 순차 보존되어, 버퍼 메모리로부터 각 변환 복호 동작으로 얻어지는 각 복호 화상을 순차 스케일링된 물체의 형상으로 매핑하는 것을 특징으로 하고 있다.
이하, 본 발명에 따른 실시예에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예로서의 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치의 개략 구성을 도시한 블록도이다.
도 2에 있어서, 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치는 다중화된 부호어를 각 부호어로 분리하여 각각으로 복호를 행하는 복호·다중화 분리부(1)와, 반복 변환 부호화(예를들면 프렉털 부호화)된 화상 데이터에 대하여 스케일링을 실시하면서 반복 변환 복호를 행하는 반복 변환 복호부(20)와, 반복 변환 복호부(20)로부터 복호 화상을 일시적으로 보존하는 버퍼부(9)와, 물체의 형상에 대하여 스케일링을 실시하여 스케일링된 물체의 형상을 계산하는 형상 정보 계산부(12)와, 형상 정보 계산부(12)로부터 얻어진 스케일링된 물체의 형상으로 버퍼부(9)로부터 복호 화상을 매핑하는 화상 매핑부(10)와, 스케일링 및 매핑을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 매핑 제어부(11)를 갖고 구성되어 있다. 또한, 필요에 따라서, 화상 매핑부(10)로부터 최종적으로 얻어진 매핑 화상을 표시하는 표시부(13)를 설치하고 있다.
반복 변환 부호부(20)는 예를들면, 복호·다중화 분리부(1)로부터 블록 번호에 의거하여 변환 원블록을 재현하여 소정의 위치에 있는 블록을 재현하는 변환 원블록 재현부(2)와, 외부 신호에 따라 블록의 스케일링을 행하는 스케일링부(3)와, 초기 화상을 공급하는 초기 화상 입력부(4)와, 복호·다중화 분리부(1)로부터 변환 파라미터를 사용하여 블록 화상에 소정의 변환 처리를 실시하는 화상 변환·생성부(6)와, 변환 후의 블록 화상을 1화면분 기억하는 화상 메모리부(7)와, 복호 루프의 횟수를 제어하는 제어부(8)와 초기 화상 또는 루프내의 복호 화상을 선택하는 스위치(5)로 구성되어 있다.
다음에 동작에 관해서 설명한다.
도 2에 있어서, 반복 변환 부호화됨으로써 얻어진 부호어(100)는 다중화된 상태로 복호·다중화 분리부(1)에 입력되며, 복호·다중분리부(1)는 그 다중화된 부호어(100)를 다중화 분리하며, 또한 분리된 부호어마다 복호된다. 통상적으로 부호화 비트량 삭감과 데이터 취급의 편의성 때문에 본 복호기에 대응하는 부호화기에서는 부호어를 다중화하여 부호화기로부터 송출하지만, 기기의 구성 상, 부호화기가 부호어를 다중화하여 송출하는 형태를 갖지 않는 경우에는 본 복호·다중화 분리부(1)는 생략할 수 있다. 다중화 분리되며, 또한 복호된 블록 화상의 블록번호(101)와, 변환 파라미터(102)는 복호·다중화 분리부(1)로부터 출력된다. 블록 번호(101)는 변환 원블록 재현부(2)에 입력되지만, 변환 원블록 재현부(2)는 블록 번호(101)로부터 화면 전체 중의 어떤 위치에 있는 블록인가를 계산하여, 그 결과로서, 블록 위치 정보(104)를 출력한다. 블록 위치 정보(104)는 스케일링부(3)에 입력되며, 스케일링부(3)는 후술의 매핑 제어부(11)로부터 출력된 스케일링 정보(115)에 근거하여, 블록 위치 정보(104)의 스케일링을 행한다.
예를들면, 블록 위치 정보(104)가 블록의 위치를 표현하기에 충분한 정보인 4점의 위치 좌표 A(XA, YA), B(XB, YB), C(XC, YC), D(XD, YD)의 정보를 갖고 있고, 스케일링 정보(115)가 배율 R배의 확대를 나타내고 있는 경우, 스케일링된 블록 위치 정보(105)는 새로운 4점의 위치좌표 A'(RXA, RYA), B'(RXB, RYB), C'(RXC, RYC), D'(RXD, RYD)의 정보를 가지게 된다.
화상 변환·생성부(6)에는 스케일링된 블록 위치 정보(105) 및 변환 파라미터(102)가 입력되는 동시에, 스위치(5)로부터 초기화상 또는 루프내의 복호 화상이 입력된다. 화상변환·생성부(6)는 변환 파라미터에 의거하여, 블록 위치 정보로 나타내는 위치의 블록 화상에 대하여 소정의 회전·병진·확대·축소 등의 변환 처리를 행하고, 변환 후의 블록 화상(109)을 생성하여 출력한다. 또한, 스위치(5)는 반복 변환 복호가 개시되었을 때에, 최초에 초기화상 입력부(4)로부터 초기 화상을 화상변환·생성부(6)에 공급하고, 이후에 루프내의 복호 화상을 화상변환·생성부(6)에 공급하도록 전환된다. 초기 화상 입력부(4)에서의 초기 화상은 임의의 화상이다. 이것은 반복 변환 복호의 특징인 「어떤 초기 화상으로부터 시작하여도 집속선의 화상은 같음」 성질을 이용하고 있다.
변환 처리의 구체적인 예에 관해서는 이후에 상세히 설명한다.
상기된 동작을 1화면의 화상에 대하여 실행하여, 1화면분의 블록 화상(109)이 화상 메모리부(7)에 기억·유지된 후, 변환 화상(110)이 제어부(8)에 입력된다. 제어부(8)는 본 예에서 예시된 바와 같이, 복호 루프의 말단부에 있고, 복호 루프를 회전하는 횟수를 카운트하고 있다. 그리고, 어떤 소정의 횟수를 거친 시점에서, 동 복호 루프에서의 복호 동작을 종료한다. 즉, 복호 루프내에서 복호를 계속하는 경우에는 루프내 변환 화상(108)으로서 제어부(8)로부터 출력되어 스위치(5)에 입력된다. 한편, 상술된 동작에 의한 복호 루프를 종료한 경우에는 복호 화상(111)으로서 버퍼부(9)에 입력된다.
이상이 본 장치에 있어서의 복호에 상당하는 부분, 즉 반복 변환 복호부(20)의 설명이다.
이후, 복호 화상의 텍스쳐 매핑부에 관해서 설명한다.
버퍼부(9)에 기억·유지되는 복호 화상(111)은 매핑 제어부(11)로부터 데이터를 판독 출력하여 지시신호(113)에 따라 복호 화상(112)을 판독 출력한다. 이 때의 매핑 지시 신호(114)는 본 장치가 다른 장치에 접속되어 있는 경우 등은 예를들면 외부로부터 제어신호(118)를 받아들인 매핑 제어부(11)에 있어서, 제어신호(118)의 내용이 해독되어, 소정의 제어 신호를 본 장치를 구성하는 각부에 대하여 송출하는 동작이 행하여진다. 형상 정보 계산부(12)에는 물체의 형상정보(117)가 외부로부터 입력된다. 데이터 판독 출력 지시신호(113)가 형상 정보 계산부(12)에 전송되면, 상술된 스케일링 정보(115)에 의거하여, 형상 정보(117)가 재계산되어 새로운 형상 정보(116)가 화상 매핑부(10)에 출력된다. 데이터 판독 출력 지시신호(113)를 수신한 버퍼부(9)에서는 기억·유지되는 데이터 복호 화상(112)을 화상 매핑부(10)에 출력한다. 매핑 제어부(11)로부터 매핑 지시 신호(114)를 받은 화상 매핑부(10)는 새로운 형상 정보(116)를 전개하여 얻어진 물체형상에 대하여, 복호 화상(112)를 매핑한다. 그 결과 얻어진 매핑화상(119)은 표시부(13)에서 묘화된다. 또한, 상술된 실시예 중에서, 물체의 형상 정보(117)로서는 예를들면 광학 판독 장치(3차원 디지타이저)로 채취한 물체의 형상의 3차원 데이터나 컴퓨터상의 그래픽스 툴로 작성한 다각형 데이터 등을 고려할 수 있다.
다음에, 상술된 도 2의 화상 매핑부(10)에서 행해지는 화상의 물체 형상으로텍스쳐 매핑에 관해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
우선, 도 3은 일반의 텍스쳐 매핑 처리의 개요를 도시한 것으로, 텍스쳐(화상)(201)이 있는 다각형(다면체)(202)이 있는 측면(203)에 매핑(접착)된 처리를 나타내고 있다. 또한, 이 도 3에서 텍스쳐를 등간격의 눈금으로 구분되어 있는 것은 설명의 편의상, 텍스쳐를 화소 단위에 다각형으로 매핑하는 상태를 나타내기 위해서이다.
도 4는 종래에 공지되어 있는 스케일링을 수반한 텍스쳐 매핑 처리를 설명하기 위한 도이다. 이 도 4에 있어서, (A) 부호화 비트스트림(211)으로부터 텍스쳐(212)로의 복호를 행하고, (B) 이 텍스쳐(212)를 다각형으로 매핑하여 텍스쳐 매핑된 다각형(212)을 작성하고, (C) 이 텍스쳐 매핑된 다각형(213)을 스케일링하여 스케일링된 다각형(214)을 작성하고 있다. 여기서 사용되는 텍스쳐의 부호화·복호 방법의 대표적인 것으로서 JPEG가 있다. 실제로, 종래의 텍스쳐 매핑을 행하기 위한 소스가 되는 텍스쳐의 압축에는 대개의 경우 JPEG가 이용되고 있다. 이 경우의 문제점은 도 4에서 도시된 바와 같이, 최초에 텍스쳐 매핑을 행한 후, 텍스쳐 매핑된 다각형 전체가 스케일링되기 때문에, 특히 확대됨으로써 새롭게 생성되는 화소는 텍스쳐의 화소 간의 선형 보간에 의해 산출되기 때문에, 화상의 처리가 거칠게 되어, 화상의 열화가 현저해지거나, 화상의 선명도가 소실되어 흐릿해진 화상이 표시되어진다. 또한, 해당 화소간의 선형 보간법은 종래에 일반적으로 사용되는 방법이다.
또한, 도 4에서는 텍스쳐 매핑된 다각형을 스케일링하는 예를 예시하였지만, 복호된 텍스쳐를 소정의 크기로 스케일링하여, 동일하게 스케일링된 다각형으로 스케일링된 텍스쳐를 텍스쳐 매핑하는 조작을 행하여도, 화상내의 화소치의 처리로서는 완전히 같고, 얻어진 텍스쳐 매핑 화상에는 차이가 없다.
이에 반해, 본 발명의 제1 실시예로서 도 2에 도시된 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치에 있어서는 도 5에 도시된 바와 같이, 반복 변환 부호화된 텍스쳐(특히, 본 실시예의 경우는 블록)를 스케일링하면서 반복 변환 복호하여, 그 복호 화상을 스케일링된 다각형으로 매핑하도록 하고 있다.
즉, 도 5에 있어서, 반복 변환 부호화된 텍스쳐의 부호어의 비트스트림(221)을 판독 입력하여, (A) 반복 변환 부호화된 텍스쳐를 스케일링하면서 반복 변환 복호하는 기능을 갖는 반복 변환 복호를 행하여, 텍스쳐(222)를 복원한다. 또한, (B) 다각형(223)을 스케일링하고, (C) 스케일링된 다각형으로 상술된 바와 같이 스케일링하면서 복원되는 텍스쳐(222)를 매핑함으로써, 스케일링된 텍스쳐 매핑된 다각형(224)을 얻고 있다. 이 경우에는 상술된 (A)의 조작 결과 얻어진 복호 화상은 1화소 레벨까지 반복 변환 복호에 의해 복원된 것이므로, JPEG 화상을 단지 선형 보간하여 생성되는 화상에 비해 해상도가 높고, 화질도 양호하다고 하는 특징이 있다.
이상이 제1 실시예의 기본 동작이다. 이러한 제1 실시예에 의하면, 매핑된 화상은 반복 변환 복호에 의해서 스케일링하면서 동시에 복호되는 것이므로, 스케일링가 주밍의 경우에도, 반복 변환 복호의 특징인 복호 화상이 해상도에 의존하지 않고 복원할 수 있다는 특징을 활용하여, 화상의 열화가 종래 방식에 비해 대폭적으로 적다고 하는 효과가 있다. 또한, 「주밍+ 반복 변환 복호」와 「물체 형상의 주밍」을 병렬 처리할 수 있으므로 처리가 고속으로 되는 효과도 있다.
여기서, 본 발명의 실시예의 기본 기술 중의 하나인 반복 변환 부호화·복호의 기초 이론에 관해서 도 6을 참조하면서 설명한다.
반복 변환 부호화로서는 통상, 도메인 블록으로부터 레인지 블록으로 축소 사상을 화면을 구성하는 모든 레인지 블록에 대하여, 반복하여 행함으로, 화상 부호화를 행하는 방법이다. 이 때, 각 레인지 블록을 가장 유사한 도메인 블록의 위치 정보, 변환 파라미터를 부호화하면 된다.
도 6에 있어서 Rk는 레인지 블록에 상당하고, Dk는 도메인 블록에 상당한다. 여기서는 Rk의 블록 사이즈를 m×n, Dk의 블록 사이즈를 M×N으로 하고 있다. 도 5에서는 레인지 블록이 L×L개 존재하는 것을 나타내고 있다. 이 레인지 블록과 도메인 블록의 블록 사이즈는 부호화 효율에 크게 영향을 미치는 요소이고, 이 사이즈 결정은 중요하다.
또한, 화상변환·생성부(6)에서의 블록 화상 변환은 이 Dk로부터 Rk로의 변환이고, 블록(k)으로 매핑 함수를 Wk, 화면 전체를 사상 변환하기 위해서 필요한 도메인 블록의 블록수를 P로 하면, 화상(f)은 화상 전체의 매핑 함수(W)에 의해서,
W(f)=w1(f) Uw2(f) U… Uwp(f)
로 사상된다. 따라서, W는 하기 식으로 나타낸다.
W= Up k=1wk
여기서, 상술된 매핑 함수(w)는 어떠한 것을 선택하여도 집속하면 되고, 집속을 확실하게 하기 위해서 일반적으로 축소 사상이 많이 사용된다. 또한, 처리의 간단화로 인해 아핀 변환이 용이하게 사용된다. 아핀 변환에 의해서 Dk가 Rk로 사상되는 경우를 실제의 변환 함수를 vi로하여 수식화 하면 하기와 같이 된다.
상기 수학식 3에서 2블록간의 회전·병진·축소·확대 등의 변환이 모두 표현 가능하게 된다. 화상변환·생성부(6)에서는 예를들면, 수학식 3으로 나타내어지는 회전·병진·축소·확대 등의 변환을 행하는 회로를 내장하고 있어, 블록 화상(105)에 대하여, 수학식 3의 변환 파라미터(102)를 사용하여 변환 처리를 실시함으로, 변환 후의 블록 화상(109)을 얻는다. 도 6에서는 화면 오른쪽 아래에 있는 Dk가 화면 좌측위에 있는 Rk에 사상 변환된 모양을 도시하고 있다.
다음에, 본 발명의 제2 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치에 관해서, 도 7을 참조하면서 설명한다.
도 7에 도시된 제2 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치는 다중화된 부호어를 각 부호어로 분리하여 따로따로 복호를 행하는 복호·다중화 분리부와, 반복 변환 부호화된 화상 데이터에 대하여 스케일링을 실시하면서 반복 변환 복호를 행하는 반복 변환 복호부(20)와, 최종적으로 얻어진 복호 화상을 일시적으로 보존하는 버퍼부(9)와, 물체의 형상에 대하여 스케일링을 실시하여 스케일링된 물체의 형상을 계산하는 형상 정보 계산부(12)와, 형상 정보 계산부(12)로부터 얻어진 스케일링된 형상의 물체에 버퍼부(9)로부터 복호 화상을 매핑하는 화상 매핑부(10)와 스케일링 및 매핑을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 매핑 제어부(11)를 구비하여 구성되어 있다. 또한, 필요에 따라서, 화상 매핑부(10)로부터 최종적으로 얻어진 매핑 화상을 표시하는 표시부(13)를 설치하고 있다.
반복 변환 복호부(20)는 복호·다중화 분리부(1)로부터 블록 번호에 의거하여 변환 원블록을 재현하여 소정의 위치에 있는 블록을 재현하는 변환 원블록 재현부(2)와, 외부 신호에 따라서 블록의 스케일링을 행하는 스케일링부(3)와, 초기 화상을 공급하는 초기 화상 입력부(4)와, 복호·다중화 분리부(1)로부터 변환 파라미터를 사용하여 블록 화상에 소정의 변환 처리를 실시하는 화상변환·생성부(6)와, 변환 후의 블록 화상을 1화면분 기억하는 화상 메모리부(7)와, 1루프 앞의 복호 화상을 기억·유지하는 프레임 메모리(15)와, 복호 화상의 집속도를 계산하여 복호 루프의 제어를 행하는 집속도 계산·제어부(14)와, 초기 화상 또는 루프내의 복호 화상을 선택하는 스위치(5)로 구성되어 있다.
다음에, 이 도 7에 도시된 제2 실시예의 동작에 관해서 설명한다. 이 제2 실시예의 기본 동작은 도 2의 제1 실시예와 동작이 같기 때문에, 그 기본 동작에 관해서는 설명을 생략한다.
도 7에 있어서, 1화면분의 변환 후의 블록 화상(109)이 화상 메모리부(7)에서 기억·유지된 후, 프레임 메모리(15)에 복호 화상(121)이 출력된다. 프레임 메모리(15)에서는 다음의 복호 루프가 돌아올 때까지, 1루프 사이만큼, 복호 화상(121)을 유지하고 있다. 그리고 집속도 계산·제어부(14)에 있어서, 현재 루프의 복호 화상(110)과, 프레임 메모리(15)로부터 판독 출력된 전회 루프의 복호 화상(120)을 비교하여, 복호 화상의 집속도를 측정한다. 그 결과, 집속도가 어떤 일정한 조건을 만족하고 있는 경우에는 복호 루프를 종료하여, 최종적인 복호 화상(111)을 출력한다. 상기된 동작을 도식화하면, 아래와 같이 된다.
if(｜dec(n)­dec(n-1)｜/dec(n)＜Th) then
｛복호 루프를 종료｝
else
｛다음의 복호 루프를 개시｝
여기서, dec(n)는 n 번째의 복호 루프시의 복호 화상을 나타내며, Th는 복호 루프를 종료하기 위한 집속도의 임계치를 나타낸다.
제2 실시예에 의하면, 복호 화상의 집속도를 계산하여, 집속이 있는 일정한 수준까지 이르렀을 때는 복호 루프를 종료하여 복호 화상을 출력할 수 있으므로, 제1 실시예가 가지는 효과에 부가하여, 집속이 빠른 화상인 경우에는 처리시간이 단축되는 효과를 갖게 된다.
다음에, 본 발명의 제3 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치에 관해서, 도 8을 참조하면서 설명한다.
도 8에 도시된 제3 실시예의 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치를 구성하는 각부 요소는 상술된 도 2의 제1 실시예와 같지만, 도 8에 있어서는 반복 변환 복호부(20)로부터 복호 화상을 화상 메모리부(6)로부터 출력되는 점이 상기 제1 실시예와 다르다.
즉, 도 8에 도시된 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치에 있어서는 반복 변환 복호부(20)의 화상 메모리부(6)로부터 출력되는 복호 화상을 직접 버퍼부(9)로 보냄으로써, 복호 루프내에서 얻어진 복호 화상을 각 루프마다 버퍼부(9)를 통해 화상 매핑부(10)에 출력하여 물체 형상으로 텍스쳐 매핑하도록 하고 있다.
다음에, 제3 실시예의 동작에 관해서 설명한다. 여기서, 제3 실시예의 기본 동작은 상술된 도 2의 제1 실시예와 같기 때문에, 그 기본 동작에 관해서는 설명을 생략한다.
도 8의 반복 변환 복호부(20)로의 복호 루프내에서 화상 메모리부(7)로부터 판독 출력된 복호 화상(110)은 제어부(8)에 출력되는 동시에 버퍼부(9)에 직접 입력된다. 데이터 판독 출력 지시신호(113)를 수신한 버퍼부(9)는 기억·유지되어 있는 복호 화상(112)을 화상 매핑부(10)로 출력한다. 매핑 제어부(11)로부터 매핑 지시신호(114)를 받은 화상 매핑부(10)는 형상 정보(116)를 전개하여 얻어진 물체의 형상에 대하여 복호 화상(112)을 매핑한다. 그 결과 얻어진 매핑 화상(119)은 표시부(13)에서 묘화된다.
도 8에 도시된 제3 실시예에서는 복호 루프내에서 얻어진 복호 화상이 수시로 버퍼부(9)에 출력되어 여기서 기억·유지된다. 또한, 복호 화상은 데이터 판독 출력 지시신호(113)에 따라 물체 형상으로 텍스쳐 매핑된다. 따라서, 복호 루프가 종료하기까지 텍스쳐 매핑이 행해지지 않은 도 2의 제1 실시예와는 달리, 수시로 각 복호 루프로 갱신된 복호 화상의 매핑 화상이 표시되는 프로그래시브 표시 형식을 갖는다. 이것은 예를들면, 복호 루프 중에서 복호 화상이 집속되기까지 시간을 요하는 경우에는 최초로부터 복호 화상의 텍스쳐 매핑된 화상이 표시되기 때문에 대단히 유효하다. 예를들면, 소위 인터넷과 같은 회선 속도가 느린 환경 등에 적용할 때는 도중 경과가 표시되기 때문에, 기다리는 시간에 의한 초조감이나 불쾌감을 사용자에게 주어지는 것이 경감되어 효과적이다.
다음에, 본 발명의 제4 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치에 관해서, 도 9를 참조하면서 설명한다.
도 9에 도시된 제4 실시예의 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치의 기본 구성은 상술된 도 2의 제1 실시예와 같지만, 도 9의 예에 있어서는 반복 변환 복호부(20)와 다른 부분을 통신로·전송로·기록매체(126)를 통해 접속하고 있다. 즉, 도 9에 도시된 제4 실시예의 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치는 다중화된 부호어를 각 부호어로 분리하여 따로따로 복호를 행하는 복호·다중화 분리부(1)와, 반복 변환 부호화된 화상 데이터에 대하여 스케일링을 실시하면서 반복 변환 복호를 행하는 반복 변환 복호부(20)와, 스케일링된 물체의 형상으로 복호 화상을 매핑하는 텍스쳐 매핑부(30)를 구비하고, 반복 변환 복호부(20)와 텍스쳐 매핑부(30)가 통신로, 전송로 또는 기록매체(116)를 통해 접속되어 있다.
반복 변환 복호부(20)는 복호·다중화 분리부(1)로부터 블록 번호에 의거하여 변환 원블록을 재현하여 소정의 위치에 있는 블록을 재현하는 변환 원블록 재현부(2)와, 외부 신호에 따라서 블록의 스케일링을 행하는 스케일링부(3)와, 복호·다중화 분리부(1)로부터 변환 파라미터를 사용하여 블록 화상에 소정의 변환 처리를 실시하는 화상 변환·생성부(6)와, 변환 후의 블록 화상을 1화면분 기억하는 화상 메모리부(7)와, 복호 루프의 횟수를 제어하는 제어부(8)와, 초기 화상 또는 루프내의 복호 화상을 선택하는 스위치(5)를 구비하고 있다. 또한, 텍스쳐 매핑부(30)는 최종적으로 얻어진 복호 화상을 일시적으로 보존하는 버퍼부(9)와, 물체의 형상에 대하여 스케일링을 실시하여 스케일링된 물체 형상을 계산하는 형상 정보 계산부(12)와, 형상 정보 계산부(12)로부터 얻어진 스케일링된 물체의 형상으로 버퍼부(9)로부터 복호 화상을 매핑하는 화상 매핑부(10)와, 스케일링 및 매핑을 제어하는 제어신호를 출력하는 매핑 제어부(11)를 구비하고 있고, 텍스쳐 매핑부(30)에 의해 최종적으로 얻어진 매핑 화상이 표시부(13)에 공급되어, 그 화상이 표시된다. 이러한 구성에 의해 제4 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑·장치를 구성하고 있다.
여기서 통신로·전송로·기록매체(126)란, 통신로, 전송로 또는 기록매체 중의 어느 하나의 형태를 취하는 것으로, 예를들면, 기존의 전화회선, ISDN (Integrated Service Digital Network), 무선회선, 구내 전용 회선, 소위 인터넷 등의 전송로 이외의 CD-ROM, CD-R, DVD-ROM, 하드디스크 등의 기록매체라도 상관없다. 이 통신로·전송로·기록매체(126)는 반복 복호기내의 제어부(8)로부터 출력된 복호 화상(111)의 입력 단자(122)와, 텍스쳐 매핑 장치의 버퍼부(9)로의 출력단자(123)를 갖고 있다. 또한, 통신로·전송로·기록매체(126)는 텍스쳐 매핑 장치내의 매핑 제어부(11)로부터 출력되는 스케일링 정보(115)의 입력단자(124)와, 반복 복호기의 스케일링부(3)로의 출력단자(125)를 갖고 있다.
또한, 이 도 9에 도시된 제4 실시예에서는 설명의 편의상, 통신로·전송로·기록매체(126)상에서 신호를 주고받는 입출력 단자를 2개씩(즉 122와 123, 124와 125)으로 나누었지만, 이들은 실제의 통신로·전송로·기록매체(126)에서는 동일한 경로를 통과함은 자명하다.
제4 실시예의 기본 동작은 상술된 도 2와 함께 설명한 제1 실시예와 같다. 단지, 제4 실시예에서는 반복 변환 복호부와 텍스쳐 매핑부가 각각 통신로, 전송로 혹은 기록매체를 간극을 두고 접속된 경우를 상정하고 있다. 또한, 이미 반복 변환 복호부에 의해 복호된 복호 화상이 CD-ROM 등의 기록매체에 기록되며, 이것을 직접 또는 통신로, 전송로를 통해 판독 출력하여 텍스쳐 매핑을 행하는 경우에도 같은 구성으로 실현할 수 있다.
제4 실시예에 의하면, 반복 변환 복호기와 텍스쳐 매핑 장치를 각각 가지면 되므로, 하드웨어의 삭감, 네트워크 상의 자원의 유효한 이용이 실현된다.
다음에, 본 발명의 제5 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치에 관해서, 도 10을 참조하면서 설명한다.
도 10에 도시된 제5 실시예의 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치의 기본 구성은 상술된 도 2의 제1 실시예 및 도 9의 제4 실시예와 같지만, 도 10의 예에 있어서는 반복 변환 복호부(20)로부터 복호 화상 출력의 차분, 예를들면 프레임 차분을 갖으며, 통신로·전송로·기록매체(126)로 이송되도록 하고 있는 점이 다르며, 통신로·전송로·기록매체(126)를 통해 전송되는 복호 화상의 송수신측에 프레임 메모리(18, 19)를 구비하여, 복호 화상의 차분 화상을 송수신하여 텍스쳐 매핑을 행하도록 하고 있다.
즉, 반복 변환 복호부(20)의 제어부(8)로부터 복호 루프 종료 후, 최종적으로 출력된 복호 화상(111)은 차분기(16)에 입력되는 동시에 프레임 메모리(18)에 기억·유지된다. 또한 차분기(16)에서는 현재의 복호 화상(111)과 이미 프레임 메모리(18)에 기억·유지되어 있는 복호 화상(127)의 차분을 갖으며, 그 차분 화상(128)을 통신로·전송로·기록매체(126)의 입력단자(122)에 출력한다. 한편, 차분 화상(128)은 통신로·전송로·기록매체(126)의 출력단자(123)로부터 송출되어 가산기(17)에 입력된다. 가산기(17)에서는 이미 프레임 메모리(19)에 기억·유지되어 있는 복호 화상(129)과 차분 화상(128)의 가산을 행하여 얻어진 복호 화상(130)을 버퍼부(9)에 출력하는 동시에 두 번째 프레임 메모리(19)에 출력하여 기억·유지한다. 이외의 처리는 이미 상술된 것과 같다.
제5 실시예는 동화상의 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑에 대응 가능한 구성이다. 즉, 반복 변환 복호부(20)에서는 동화상을 반복 변환 부호화하여 얻어진 부호화 비트스트림(100)을 프레임 단위로 차례차례 판독 입력하여, 상술된 동작에 의해 복호 화상을 얻는다. 또한, 차분기(16)에서 얻어진 앞 프레임의 복호 화상과의 차분 화상을 통신로·전송로·기록매체(126)에 송출하기 때문에, 상술된 도 9의 제4 실시예에서 예시된 방법에 비해, 전송해야 할 복호 화상의 정보량을 대폭 삭감할 수 있는 이점이 있다.
다음에, 도 11은 본 발명의 제6 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치의 일례를 도시된 블록도이다. 도 11에 도시된 제6 실시예의 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치는 다중화된 부호어를 각 부호어로 분리하여 각각 복호를 행하는 복호·다중화 분리부(1)와, 반복 변환 부호화된 화상 데이터에 대하여 스케일링을 실시하면서 반복 변환 복호를 행하는 반복 변환 복호부(20)와, 스케일링된 물체의 형상으로 복호 화상을 매핑하는 텍스쳐 매핑부(30)를 갖고 있고, 반복 변환 복호부(20)와 텍스쳐 매핑부(30)가 통신로, 전송로 또는 기록매체(116)를 통해 접속되어 있다.
반복 변환 복호부(20)는 복호·다중화 분리부(1)로부터 블록 번호에 의거하여 변환 원블록을 재현하여 소정의 위치에 있는 블록을 재현하는 변환 원블록 재현부(2)와, 외부신호에 따라서 블록의 스케일링을 행하는 스케일링부(3)와, 복호·다중화 분리부(1)로부터 변환 파라미터를 사용하여 블록 화상으로 소정의 변환 처리를 실시하는 화상 변환·생성부(6)와, 변환 후의 블록 화상을 1화면분 기억하는 화상 메모리부(7)와, 1루프앞의 복호 화상을 기억·유지하는 프레임 메모리(15)와, 복호 화상의 집속도를 계산하여 복호 루프의 제어를 행하는 집속도 계산·제어부(14)와, 초기 화상 또는 루프내의 복호 화상을 선택하는 스위치(5)를 구비하고 있다. 또한, 텍스쳐 매핑부(30)는 최종적으로 얻어진 복호 화상을 일시적으로 보존하는 버퍼부(9)와, 물체의 형상에 대하여 스케일링을 실시하여 스케일링된 물체의 형상을 계산하는 형상 정보 계산부(12)와, 형상 정보 계산부(12)로부터 얻어진 스케일링된 물체의 형상으로 버퍼부(9)로부터 복호 화상을 매핑하는 화상 매핑부(10)를 구비하고 있고, 텍스쳐 매핑부(30)에 의해서 최종적으로 얻어진 매핑 화상이 표시부(13)에 공급되어, 그 화상이 표시된다. 이러한 구성에 의해, 제6 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치를 구성하고 있다.
제6 실시예의 반복 변환 복호부(20)에서의 동작은 상기된 도 7의 제2 실시예의 반복 변환 복호부(20)의 동작과 동일하며, 반복 변환 복호부(20)의 집속도 계산·제어부(14)의 출력인 복호 화상(111)을 통신로·전송로·기록매체(126)의 입력단자(122)로부터 입력하고, 텍스쳐 매핑부(30)의 버퍼부(9)로 통신로·전송로·기록매체(126)의 출력단자(123)를 통해 이송된다. 한편, 매핑 제어부(11)로부터 출력 신호인 스케일링 정보(115)를 통신로·전송로·기록매체(126)의 입력(124)으로부터 입력하여 통신로·전송로·기록매체(126)의 출력(125)으로부터 반복 변환 복호기의 스케일링부(3)에 출력한다.
제6 실시예에 의하면, 상술된 제2 실시예와 같은 집속이 빠른 화상인 경우에는 처리시간이 단축되는 효과가 얻어지는 동시에 상술된 제4 실시예와 같은 하드웨어의 삭감이나 네트워크상의 자원의 유효 이용 등의 효과를 얻게된다.
다음에, 도 12는 본 발명의 제7 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치의 일례를 도시된 블록도이다.
도 12에 도시된 제7 실시예의 구성은 상술된 도 11의 제6 실시예의 장치에 있어서, 반복 변환 복호부(20)의 출력단자 및 텍스쳐 매핑부(30)의 입력단자 쌍방에 프레임 메모리(18, 19)를 각각 구비하여, 복호 화상의 차분을 전송하도록 행함으로써, 동화상의 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑에 대응 가능한 구성으로 한 것이다.
도 12에 있어서, 집속도 계산·제어부(14)로부터 출력된 복호 화상(111)은 감산기(16)와 프레임 메모리(18)에 출력된다. 또한, 감산기(16)에서는 현재의 복호 화상(111)과 기존에 프레임 메모리(18)에 기억·유지되어 있는 복호 화상(127)의 차분을 갖으며, 그 차분 화상(128)을 통신로·전송로·기록매체(126)의 입력단자(122)로 이송한다.
이 차분 화상(128)은 통신로·전송로·기록매체(126)의 출력단자(123)로부터 송출되어 가산기(17)에 입력된다. 가산기(17)에서는 기존에 프레임 메모리(19)에 기억·유지되어 있는 복호 화상(129)과 차분 화상(128)의 가산을 행하여 얻어진 복호 화상(130)을 버퍼부(9)에 출력하는 동시에 두 번째 프레임 메모리(19)에 출력하여, 기억·유지한다. 이외의 처리는 이미 상술된 도 11의 제6 실시예와 같기 때문에, 설명을 생략한다.
또한, 도 12 중의 복호 루프내의 프레임 메모리(15)와, 복호 루프 이외의 감산기(16)에 접속된 프레임 메모리(18), 가산기(17)에 접속된 프레임 메모리(19)는 동일한 구조·기능을 갖음으로 바람직하다.
제7 실시예에 의하면, 상기 도 11의 제6 실시예의 효과에 부가하여, 도 10의 제5 실시예에서 상술된 바와 같이, 차분기(16)에서 얻어진 앞 프레임의 복호 화상의 차분 화상을 통신로·전송로·기록매체(126)에 송출하기 때문에, 전송해야 할 복호 화상의 정보량을 대폭적으로 삭감할 수 있는 이점이 있다.
다음에, 본 발명의 제8 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치에 관해서, 도 13을 참조하면서 설명한다.
상기 도 13에 도시된 제8 실시예는 도 8에 도시된 제3 실시예와, 도 9에 도시된 제4 실시예를 조합한 것이며, 반복 변환 복호부(20)의 구성 및 동작은 상술된 도 8의 제3 실시예의 반복 변환 복호부(20)와 같다. 도 12의 반복 변환 복호부(20)의 화상 메모리부(7)로부터 판독 출력된 복호 루프내의 복호 화상(110)을 통신로·전송로·기록매체(126)의 입력단자(122)로부터 입력하여, 텍스쳐 매핑부(30)의 버퍼부(9)로 통신로·전송로·기록매체(126)의 출력단자(123)를 통해 출력하고 있다. 한편, 매핑 제어부(11)로부터 출력 신호인 스케일링 정보(115)를 통신로·전송로·기록매체(126)의 입력단자(124)로부터 입력하여 통신로·전송로·기록매체(126)의 출력단자(125)로부터 반복 변환 복호기의 스케일링부(3)에 대하여 출력하고 있다.
도 13의 제8 실시예에 의하면, 수시로 각 복호 루프로 갱신된 복호 화상의 매핑 화상이 표시되는 프로그래시브 표시 형식이고, 또한 반복 변환 복호부(20)와 텍스쳐 매핑부(30)를 통신로·전송로·기록매체(126)를 간극을 두고 각각으로 가질 수 있으므로, 하드웨어의 삭감, 네트워크 상의 자원의 유효한 이용이 실현되는 효과가 있다.
다음에, 도 14는 본 발명의 제9 실시예로 이루어진 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑 장치를 도시된 블록도이다.
상기 도 14에 도시된 제9 실시예는 도 13에 도시된 제8 실시예의 장치에 있어서, 반복 변환 복호부(20)의 출력단자 및 텍스쳐 매핑부(30)의 입력단자의 쌍방에 프레임 메모리(18, 19)를 각각 구비하여, 복호 화상의 차분을 전송함으로써, 동화상의 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑에 대응 가능한 구성으로 한 것이다.
도 14에 있어서, 화상 메모리부(7)로부터 출력되는 복호 루프내의 복호 화상(110)은 감산기(16)와 프레임 메모리(18)에 출력된다. 또한, 감산기(16)에서는 현재의 복호 루프내의 복호 화상(110)과 기존에 프레임 메모리(18)에 기억·유지되어 있는 복호 화상(127)의 차분을 갖으며, 그 차분 화상(128)을 통신로·전송로·기록매체(126)의 입력단자(122)로 이송한다. 이 차분 화상(128)은 통신로·전송로·기록매체(126)의 출력단자(123)로부터 출력되어 가산기(17)에 입력된다. 가산기(17)에서는 이미 프레임 메모리(19)에 기억·유지되어 있는 복호 화상(129)과 차분 화상(128)의 가산을 행하여 얻어진 복호 화상(130)을 버퍼부(9)에 출력하는 동시에 두 번째 프레임 메모리(19)에 출력하여 기억·유지한다. 이외의 처리는 이미 상술된 도 8의 제3 실시예와 같기 때문에 설명을 생략한다.
도 14의 제9 실시예에 의하면, 상술된 도 13의 제8 실시예의 효과에 부가하여, 도 10의 제5 실시예에서 기술된 바와 같이, 차분기(16)에서 얻어진 앞 프레임의 복호 화상의 차분 화상을 통신로·전송로·기록매체(126)에 송출하기 때문에, 전송해야할 복호 화상의 정보량을 대폭 삭감할 수 있는 이점이 있다. 따라서, 텍스쳐 매핑 장치측에서는 대단히 고속으로 텍스쳐 매핑된 화상을 표시할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술된 실시예에만 한정되는 것이 아니라, 예를들면, 텍스쳐화상의 부호화·복호에는 상술된 반복 변환 부호화·복호 이외에도, 계층 부호화·복호 또는 다중해상도 부호화·복호를 사용하여 스케일링가 실시된 복호 텍스쳐 화상을 얻도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 블록도에 도시된 구성을 이용하여 실현하지만, 본 발명은 상술된 실시예에만 한정되는 것이 아니라, CPU나 메모리 등을 사용하여 소프트웨어로 실현하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형이나 응용예를 고려할 수 있다. 따라서, 본 발명의 요지는 실시예에 한정되는 것이 아니다.
본 발명에 의하면, 반복 변환 부호화된 화상 데이터에 대하여 스케일링을 실시하면서 반복 변환 복호를 행하여 스케일링된 물체의 형상으로 반복 변환 복호된 복호 화상을 매핑함으로써, 매핑된 화상은 반복 변환 복호로 스케일링하면서 동시에 복호된 것이므로, 스케일링이 주밍의 경우에도, 반복 변환 복호의 특징인 복호 화상이 해상도에 의존하지 않고 복원할 수 있는 특징을 활용하여, 화상의 열화가 종래 방식에 비해 대폭적으로 적은 효과가 있다.
또한, 「주밍+반복 변환 복호」와 「물체 형상의 주밍」을 병렬 처리할 수 있으므로 처리가 고속으로 되는 효과도 있다.
또한, 반복 변환 복호 루프에 있어서의 1루프 앞의 복호 화상을 사용하여 복호 화상의 집속도를 계산하여 복호 루프의 제어를 행함으로써, 집속이 어떤 일정한 수준까지 도달했을 때에는 복호 루프를 종료하고 복호 화상을 출력할 수 있으므로, 집속이 빠른 화상인 경우에는 처리 시간을 단축할 수 있다.
또한, 반복 변환 복호 루프내에서 얻어지는 복호 화상을 각 루프마다 버퍼부에 일시적으로 보존하고, 화상 매핑부에서는 버퍼부로부터 각 루프마다 복호 화상을 형상 정보 계산부에서 얻어진 물체 형상으로 매핑함으로써, 수시로 각 복호 루프로 갱신된 복호 화상의 매핑 화상이 표시되는 프로그래시브 표시 형식이기 때문에, 예를들면 인터넷과 같은 회선 속도가 느린 환경에서 효과적이다.
또한, 반복 변환 복호부와 텍스쳐 매핑부를 통신로·전송로·기록매체를 간극을 두고 접속하여 복호 화상을 전송함으로써, 이들의 각 부를 각각으로 갖을 수 있으므로, 하드웨어의 삭감, 네트워크 상의 자원의 유효한 이용이 실현된다.
이 때, 복호 화상의 차분, 예를들면 프레임 차분을 전송함으로써, 동화상의 반복 변환 복호 화상의 텍스쳐 매핑에 대응할 수 있고, 차분기에서 얻어진 앞 프레임의 복호 화상의 차분 화상을 통신로·전송로·기록매체에 송출하므로, 전송해야 할 복호 화상의 정보량이 대폭 삭감되는 효과도 있다.
또한, 복호 루프내의 각 루프마다 복호 화상의 차분 화상을 수시 통신로·전송로·기록매체를 간극을 두고 전송함으로써, 텍스쳐 매핑 장치에서는 대단히 고속으로 텍스쳐 매핑된 화상을 표시할 수 있다.
3차원 형상을 갖는 다각형으로 여러 가지 도형이나 화상(자연화상이나 캐릭터등)을 매핑(소위, 텍스쳐 매핑)하는 기술을 이용한 게임기, 퍼스널 컴퓨터, 컴퓨터 그래픽스, CAD/CAM(Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing)과 같은 분야에 이용할 수 있다.

Claims (30)

  1. 소정의 물체에 화상을 매핑하는 화상의 매핑 장치에 있어서,
    반복 변환 부호화된 화상 데이터에 대하여 스케일링을 실시하면서 반복 변환 복호를 행하는 반복 변환 복호부와,
    상기 반복 변환 복호부로부터 복호 화상을 일시적으로 보존하는 버퍼 메모리와,
    소정의 물체의 형상을 스케일링하여, 스케일링된 물체의 형상을 계산하는 형상 정보 계산부와,
    스케일링된 물체의 형상으로 상기 복호 화상을 매핑하는 매핑부와,
    스케일링 및 매핑 동작을 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 매핑 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반복 변환 부호화된 화상 데이터는 블록의 위치를 나타내는 블록 번호와 변환 파라미터로 이루어지며,
    상기 반복 변환 복호부는,
    상기 블록 번호에 의거하여 변환 원블록을 재현하여 소정 위치에 있는 블록을 재현하는 변환 원블록 재현부와,
    블록의 스케일링을 행하여, 스케일링된 블록을 생성하는 스케일링부와,
    상기 스케일링된 블록에 대응하는 블록 화상으로 상기 변환 파라미터에 대응하는 변환 처리를 실시하는 화상 변환·생성부와,
    변환 복호 동작을 반복하여 실행하는 횟수를 제어하는 횟수 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 매핑 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 버퍼 메모리는 상기 반복 변환 복호부에 의해서 반복하여 복호함으로써 최종적으로 얻어진 복호 화상을 일시적으로 보존하는 것을 특징으로 하는 화상 매핑 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 버퍼 메모리는 상기 반복 변환 복호부에 의해서 변환복호를 행했을 때에, 각 변환 복호 동작으로 얻어진 각 복호 화상을 일시적으로 순차 보존하며,
    상기 매핑부는 상기 버퍼 메모리로부터 각 변환 복호 동작으로 얻어지는 각 복호 화상을 순차 스케일링된 물체의 형상으로 매핑하는 것을 특징으로 하는 화상 매핑 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 반복 변환 부호화된 화상 데이터는 블록의 위치를 나타내는 블록 번호와 변환 파라미터로 이루어지며,
    상기 반복 변환 복호부는,
    상기 블록 번호에 근거하여 변환 원블록을 재현하여 소정의 위치에 있는 블록을 재현하는 변환 원블록 재현부와,
    블록의 스케일링을 행하여 스케일링된 블록을 생성하는 스케일링부와,
    상기 스케일링된 블록에 대응하는 블록 화상으로 상기 변환 파라미터에 대응하는 변환 처리를 실시하는 화상 변환·생성부와,
    반복 변환 복호를 행함으로써 얻어진 현재의 복호 화상과 그 현재의 복호 화상에 대하여 앞에서 복호된 복호 화상간의 집속도를 구하여, 그 결과에 근거하여 변환 복호의 반복 동작을 제어하는 집속도 계산 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 매핑 장치.
  6. 소정의 물체에 화상을 매핑하기 위한 화상을 생성하는 화상 생성 장치에 있어서,
    반복 변환 부호화된 화상 데이터에 대하여 스케일링을 실시하면서 반복 변환 복호를 행하는 반복 변환 복호부와,
    스케일링된 물체의 형상으로 화상을 매핑하는 매핑부에서 이용되도록 상기 복호 화상을 출력하는 출력부를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 출력부는 상기 반복 변환 복호부에 의해 반복하여 복호함으로써 최종적으로 얻어진 복호 화상을 출력하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 출력부는 상기 반복 변환 복호부에 의해서 변환 복호 동작을 행했을 때에, 각 변환 복호 동작으로 얻어진 각 복호 화상을 일시적으로 순차 출력하고,
    상기 출력된 복호 화상의 각각은 상기 매핑부에서 순차 스케일링된 물체의 형상으로 매핑된 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
  9. 제6항에 있어서, 반복 변환 복호를 행함으로써 얻어진 현재의 복호 화상과 그 현재의 복호 화상에 대하여 앞에서 복호된 복호 화상의 차분을 연산하는 연산부를 또한 구비하며,
    상기 출력부는 그 차분 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
  10. 소정의 물체에 화상을 매핑하는 화상의 매핑 장치에 있어서,
    소정의 물체의 형상을 스케일링하여, 스케일링된 물체의 형상을 계산하는 형상 정보 계산부와,
    스케일링된 물체의 형상으로 복호 화상을 매핑하는 매핑부와,
    스케일링 및 매핑 동작을 제어하는 제어부를 구비하며,
    상기 복호 화상은 반복 변환 부호화된 화상 데이터에 대하여 스케일링을 실시하면서 반복 변환 복호를 행함으로써 얻어진 것을 특징으로 하는 화상 매핑 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 복호 화상은 변환 복호함으로써 최종적으로 얻어진 복호 화상인 것을 특징으로 하는 화상 매핑 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 복호 화상은 변환 복호를 행했을 때에, 각 변환 복호 동작으로 얻어지는 각 복호 화상이며,
    상기 매핑부는 각 복호 화상을 순차 스케일링된 물체의 형상으로 매핑하는 것을 특징으로 하는 화상 매핑 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 복호 화상은 반복 변환 복호를 행함으로써 얻어진 현재의 복호 화상과 그 현재의 복호 화상에 대하여 앞에서 복호된 복호 화상간의 차분 데이터로서 공급되며,
    또한, 이미 공급되어 있는 복호 화상과 상기 차분 데이터를 가산함으로써 복호 화상을 생성하는 연산부를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 매핑 장치.
  14. 소정의 물체에 화상을 매핑하는 화상의 매핑 방법에 있어서,
    반복 변환 부호화된 화상 데이터에 대하여 스케일링을 실시하면서 반복 변환 복호를 행하는 반복 변환 복호 단계와,
    상기 반복 변환 복호 단계에서 얻어진 복호 화상을 일시적으로 버퍼 메모리에 보존하는 단계와,
    소정의 물체의 형상을 스케일링하여, 스케일링된 물체의 형상을 계산하는 단계와,
    스케일링된 물체의 형상으로 상기 복호 화상을 매핑하는 매핑 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 매핑 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 반복 변환 부호화된 화상 데이터는 블록의 위치를 나타내는 블록 번호와 변환 파라미터로 이루어지며,
    상기 반복 변환 복호 단계는,
    상기 블록 번호에 근거하여 변환 원블록을 재현하여, 소정의 위치에 있는 블록을 재현하고,
    블록의 스케일링을 행하여 스케일링된 블록을 생성하며,
    상기 스케일링된 블록에 대응하는 블록 화상에 상기 변환 파라미터에 대응하는 변환 처리를 실시하여, 변환 복호 동작을 반복하여 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 매핑 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 반복 변환 복호 단계에서 반복 변환 복호함으로써 최종적으로 얻어진 복호 화상이 상기 버퍼 메모리에 일시적으로 보존되는 것을 특징으로 하는 화상 매핑 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 반복 변환 복호 단계에서 변환 복호 동작을 행했을 때에 각 변환 복호 동작으로 얻어진 각 복호 화상이 상기 버퍼 메모리에 일시적으로 보존되며,
    상기 매핑 단계는 상기 버퍼 메모리로부터 각 변환 복호 동작에서 얻어지는 각 복호 화상을 순차 스케일링된 물체의 형상으로 매핑하는 것을 특징으로 하는 화상 매핑 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 반복 변환 부호화된 화상 데이터는 블록의 위치를 나타내는 블록 번호와 변환 파라미터로 이루어지며,
    상기 반복 변환 복호 단계는,
    상기 블록 번호에 근거하여 변환 원블록을 재현하여 소정의 위치에 있는 블록을 재현하고,
    블록의 스케일링을 행하여 스케일링된 블록을 생성하며,
    상기 스케일링된 블록에 대응하는 블록 화상에 상기 변환 파라미터에 대응하는 변환 처리를 실시하고,
    반복 변환 복호를 행함으로써 얻어진 현재의 복호 화상과 그 현재의 복호 화상에 대하여 앞에서 복호된 복호 화상간의 집속도를 구하여, 그 결과에 근거하여 변환 복호를 반복하여 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 매핑 방법.
  19. 소정의 물체에 화상을 매핑하기 위한 화상을 생성하는 화상 생성 방법에 있어서,
    반복 변환 부호화된 화상 데이터에 대하여 스케일링을 실시하면서 반복 변환 복호를 행하는 반복 변환 복호 단계와,
    스케일링된 물체의 형상으로 화상을 매핑하는 매핑부에서 이용되도록 상기 복호 화상을 출력하는 출력 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 반복 변환 부호화된 화상 데이터는 블록의 위치를 나타내는 블록 번호와 변환 파라미터로 이루어지며,
    상기 반복 변환 복호 단계는,
    상기 블록 번호에 근거하여 변환 원블록을 재현하여 소정의 위치에 있는 블록을 재현하고,
    블록의 스케일링을 행하여 스케일링된 블록을 생성하며,
    상기 스케일링된 블록에 대응하는 블록 화상으로 상기 변환 파라미터에 대응하는 변환 처리를 실시하여 변환 복호 동작을 반복하여 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 출력 단계는 상기 반복 변환 복호 단계에서 반복 변환 복호함으로써 최종적으로 얻어진 복호 화상을 출력하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
  22. 제19항에 있어서, 상기 출력 단계는 반복 변환 복호를 행했을 때에, 각 변환 복호 동작으로 얻어지는 각 복호 화상을 일시적으로 순차 출력하며,
    상기 출력되는 복호 화상의 각각은 상기 매핑 단계에서 순차 스케일링된 물체의 형상으로 매핑되는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
  23. 제19항에 있어서, 상기 반복 변환 부호화된 화상 데이터는 블록의 위치를 나타내는 블록 번호와 변환 파라미터로 이루어지며,
    상기 반복 변환 복호 단계는,
    상기 블록 번호에 근거하여 변환 원블록을 재현하여 소정의 위치에 있는 블록을 재현하고,
    블록의 스케일링을 행하여 스케일링된 블록을 생성하며,
    상기 스케일링된 블록에 대응하는 블록 화상에 상기 변환 파라미터에 대응하는 변환 처리를 실시하며,
    반복 변환 복호를 행함으로써 얻어진 현재의 복호 화상과 그 현재의 복호 화상에 대하여 앞에서 복호된 복호 화상간의 집속도를 구하여, 그 결과에 근거하여 변환 복호를 반복하여 실행하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
  24. 제19항에 있어서, 반복 변환 복호를 행함으로써 얻어진 현재의 복호 화상과 그 현재의 복호 화상에 대하여 앞에서 복호된 복호 화상의 차분을 연산하는 단계를또한 구비하며,
    상기 출력 단계는 그 차분 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 화상 생성방법.
  25. 소정의 물체에 화상을 매핑하는 화상의 매핑 방법에 있어서,
    소정의 물체의 형상을 스케일링하여, 스케일링된 물체의 형상을 계산하는 단계와,
    스케일링된 물체의 형상으로 복호 화상을 매핑하는 매핑 단계를 구비하며,
    상기 복호 화상은 반복 변환 부호화된 화상 데이터에 대하여 스케일링을 실시하면서 반복 변환 복호를 행함으로써 얻는 것을 특징으로 하는 화상 매핑 방법.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 반복 변환 부호화된 화상 데이터는 블록의 위치를 나타내는 블록 번호와 변환 파라미터로 이루어지며,
    상기 복호 화상은,
    상기 블록 번호에 근거하여 변환 원블록을 재현하여 소정의 위치에 있는 블록을 재현하고,
    블록의 스케일링을 행하여, 스케일링된 블록을 생성하며,
    상기 스케일링된 블록에 대응하는 블록 화상에 상기 변환 파라미터에 대응하는 변환 처리를 실시하고,
    변환 복호 동작을 반복하여 실행함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 화상매핑 방법.
  27. 제25항에 있어서, 상기 복호 화상은 반복 변환 복호함으로써 최종적으로 얻어진 복호 화상인 것을 특징으로 하는 화상 매핑 방법.
  28. 제25항에 있어서, 상기 복호 화상은 반복 변환 복호를 행했을 때에, 각 변환 복호 동작에서 얻어지는 각 복호 화상이며,
    상기 매핑 단계는 각 북호 화상을 순차 스케일링된 물체의 형상으로 매핑하는 것을 특징으로 하는 화상 매핑 방법.
  29. 제 25항에 있어서, 상기 반복 변환 부호화된 화상 데이터는 블록의 위치를 나타내는 블록 번호와 변환 파라미터로 이루어지며,
    상기 복호 화상은,
    상기 블록 번호에 근거하여 변환 원블록을 재현하여 소정의 위치에 있는 블록을 재현하고,
    블록의 스케일링을 행하여 스케일링된 블록을 생성하며,
    상기 스케일링된 블록에 대응하는 블록 화상에 상기 반복 변환 파라미터에 디응하는 변환 처리를 실시하며,
    반복 변환 복호를 행함으로써 얻어진 현재의 복호 화상과 그 현재의 복호 화상에 대하여 앞에서 복호된 복호 화상간의 집속도를 구하여, 그 결과에 근거하여 변환 복호를 반복하여 실행함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 화상 매핑 방법.
  30. 제 25항에 있어서, 상기 복호 화상은 반복 변환 복호를 행함으로써 얻어진 현재의 복호 화상과 그 현재의 복호 화상에 대하여 앞에서 복호된 복호 화상간의 차분 데이터로서 공급되며,
    이미 공급되어 있는 복호 화상과 상기 차분 데이터를 가산함으로써 복호 화상을 생성하는 연산 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 매핑 방법.
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