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JP3204824B2 - Moving image processing method and processing apparatus - Google Patents

Moving image processing method and processing apparatus

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JP3204824B2
JP3204824B2 JP30030593A JP30030593A JP3204824B2 JP 3204824 B2 JP3204824 B2 JP 3204824B2 JP 30030593 A JP30030593 A JP 30030593A JP 30030593 A JP30030593 A JP 30030593A JP 3204824 B2 JP3204824 B2 JP 3204824B2
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JP
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image
value
moving image
dimensional
data
Prior art date
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昌義 立原
朗 浅井
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Canon Inc
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、動画の記録・伝送・再
生を行なうのに好適な処理方法および処理装置に関する
ものである。さらに詳述すれば本発明は、動画像情報の
符号化および復元を行なうための処理方法および処理装
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing method and apparatus suitable for recording, transmitting and reproducing moving images. More specifically, the present invention provides a processing method and a processing apparatus for encoding and restoring moving image information.
It is related to the location .

【0002】[0002]

【従来の技術】動画像の伝送・再生は従来からテレビジ
ョンによって行なわれてきているが、画像符号化(圧
縮)の方法として、主に帯域圧縮の技術が従来から知ら
れている。また近年に至り、ディジタル信号処理技術や
ディジタル通信技術の進歩に伴って、ディジタル処理に
よるデータ圧縮が行なわれるようになっている。
2. Description of the Related Art Transmission and reproduction of moving images have been conventionally performed by television, but as a method of image encoding (compression), mainly band compression technology has been conventionally known. In recent years, with the advance of digital signal processing technology and digital communication technology, data compression by digital processing has been performed.

【0003】周知のように動画は例えば1秒間に30フ
レームのように複数のフレームにより構成されている。
動画像の符号化を行う場合、各フレームを独立に符号化
するフレーム内符号化と複数のフレームに処理が及ぶフ
レーム間符号化に分類できる。さらに、テレビジョンの
場合は、通常2フィールドで1フレームを構成するの
で、フレーム内符号化はフィールド内符号化とフィール
ド間符号化に分かれる。
As is well known, a moving image is composed of a plurality of frames, for example, 30 frames per second.
When encoding a moving image, it can be classified into intra-frame encoding in which each frame is independently encoded and inter-frame encoding in which processing is performed on a plurality of frames. Furthermore, in the case of a television, since one frame is usually composed of two fields, intra-frame encoding is divided into intra-field encoding and inter-field encoding.

【0004】フレーム内符号化およびフィールド内符号
化では静止画像の符号化技術をそのまま動画像に適用で
きるが、より効果的な圧縮を行うにはフレーム間符号化
が必要技術となっている。この技術としては従来から、 (i)条件付き画素補充方式 (ii)動き補償予測と背景予測 (iii )フレーム間動き補正予測とフィールド内予測を
組み合わせたフレーム間適応予測 などがある。
In the intra-frame coding and the intra-field coding, the coding technique of a still picture can be directly applied to a moving picture, but inter-frame coding is required for more effective compression. Conventionally, this technique includes (i) conditional pixel replenishment, (ii) motion compensation prediction and background prediction, and (iii) inter-frame adaptive prediction combining intra-frame motion correction prediction and intra-field prediction.

【0005】上記(i)の条件付き画素補充方式は、画
像の動き部分のデータだけを抽出して伝送する手法であ
り、各画素についてフレーム間の差分を求め、その値が
所定のしきい値より大きな画素に画素を特定するアドレ
スを付けて送出する方法である。
The conditional pixel replenishment method (i) is a method of extracting and transmitting only data of a moving part of an image. A difference between frames is obtained for each pixel, and the value is determined by a predetermined threshold value. This is a method of sending a larger pixel with an address specifying the pixel.

【0006】上記(ii)の動き補償予測は、先フレーム
の注目物体の位置と速度を検出し、現フレームでの注目
物体の位置を予測するものである。動き補償予測は物体
が移動した後に見えてくる背景画像に対しては効果がな
いので、符号器内に第2のフレームメモリを持つことに
より動物体と分離した背景画像だけを記録しておき、こ
れを背景画像に利用する。
The motion compensation prediction of (ii) is for detecting the position and speed of the target object in the previous frame and predicting the position of the target object in the current frame. Since motion-compensated prediction has no effect on a background image that appears after the object moves, only a background image separated from the moving object is recorded by having a second frame memory in the encoder, This is used for the background image.

【0007】上記(iii )のフレーム間適応予測は、フ
レーム間の動き補償予測にフィールド内予測を組み合わ
せたものであり、激しい動きにも適用できる。
The inter-frame adaptive prediction (iii) is a combination of inter-frame motion compensation prediction and intra-field prediction, and can be applied to severe motion.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述のフ
レーム間符号化にはそれぞれ問題点がある。
However, each of the above-mentioned inter-frame codings has its own problems.

【0009】まず上記(i)の条件付き画素補充方式で
は、画像の動きの増加と共に符号化データ量が急激に増
大するという欠点がある。
First, the conditional pixel replenishment method (i) has a drawback that the amount of coded data increases rapidly with an increase in the image motion.

【0010】また上記(ii)の動き補償予測では、動き
検出の精度や検出可能な動き量に制約がある。さらに、
背景予測はフレームメモリを2つ持たなければならない
という欠点を有している。
In the motion compensation prediction of the above (ii), there are restrictions on the accuracy of motion detection and the amount of motion that can be detected. further,
Background prediction has the disadvantage of having to have two frame memories.

【0011】上記(iii )のフレーム間適応予測では、
構成が上記(i),(ii)と比較して複雑になるという
問題点を有している。
In the above (iii) inter-frame adaptive prediction,
There is a problem that the configuration is complicated as compared with the above (i) and (ii).

【0012】しかも、近年に至って動画の記録・伝送・
圧縮のニーズはテレビジョンのみならず、テレビ電話・
テレビ会議システムさらにはコンピュータグラフィック
スなど幅広いメディアに広がっている。
In recent years, moving image recording / transmission /
Compression needs are not limited to television, but also
It has spread to a wide range of media, including video conferencing systems and computer graphics.

【0013】よって本発明の第1の目的は上述の点に鑑
み、幅広いメディアに共通に適用可能であって単純な構
成、かつ高圧縮性と高忠実度を両立できる動画の処理方
および処理装置を提供することにある。
In view of the above, a first object of the present invention is a moving image processing method and processing apparatus which can be applied to a wide range of media in common, has a simple configuration, and has both high compression and high fidelity. Is to provide.

【0014】また本発明の第2の目的は、激しい動きも
記録・伝送・再生できる処理方法および処理装置を提供
することにある。
A second object of the present invention is to provide a processing method and a processing apparatus capable of recording, transmitting and reproducing even a severe movement.

【0015】さらに、本発明の第3の目的は、2値画像
でも濃淡画像でも、あるいは、モノクロ画像でもカラー
画像でも効率良く記録・伝送・再生できる処理方法およ
び処理装置を提供することにある。
Further, a third object of the present invention is to provide a processing method and apparatus for efficiently recording / transmitting / reproducing a binary image, a grayscale image, a monochrome image and a color image.
And a processing device .

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、2値および多値の画像に対しそれぞれ
次の(A),(B)の方法を用いる。
In order to achieve the above object, the present invention uses the following methods (A) and (B) for binary and multivalued images, respectively.

【0017】(A)2値画像について: 動画像の記録時または伝送時においては、2値データで
表わされる動画像の画像データが1である点の集合を、
画像平面であるxy直交座標と、当該座標軸のそれぞれ
に直交する時間軸を持つ3次元空間内の一つまたは複数
の立体として表現し、画像平面を底面として、画像開始
の時刻から終了時刻の高さを範囲とする領域を複数の直
方体に分割し、分割された各々の前記直方体内での前記
立体の内側の体積の比率をRv値として記録または伝送
し、動画像の再生時においては、注目直方体のRv値お
よび注目直方体に隣接する直方体のRv値から、注目直
方体の各時刻における画像平面の2値の画像データを求
めることにより、2値データで表わされる動画像を再生
する。
(A) Binary image: At the time of recording or transmitting a moving image, a set of points where the image data of the moving image represented by the binary data is 1 is represented by:
Expressed as one or a plurality of solids in a three-dimensional space having xy orthogonal coordinates as an image plane and a time axis orthogonal to each of the coordinate axes, with the image plane as the bottom surface and the height from the image start time to the end time. Is divided into a plurality of rectangular parallelepipeds, and each of the divided rectangular parallelepipeds
The ratio of the inner volume of the stereo record or transmitted as Rv value, at the time of reproduction of the moving image, Rv value of the target rectangular Contact
From the Rv value of the rectangular parallelepiped adjacent to the rectangular parallelepiped
Calculate binary image data of the image plane at each time of the cube
Thus, a moving image represented by binary data is reproduced.

【0018】(B)多値画像について: 動画像の記録時または伝送時においては、多値データで
表わされる動画像を、画像平面であるxy直交座標と時
間軸と濃度レベルを表わす軸を持つ4次元ユークリッド
空間内の一つまたは複数の4次元領域で表現し、該4次
元空間を複数の4次元直方体に分割し、分割された各々
の4次元直方体内での前記4次元領域の下側の体積の比
率をRv値として記録または伝送し、動画像の再生時に
おいては、注目4次元直方体のRv値および注目4次元
直方体に隣接する4次元直方体のRv値から、注目4次
元直方体の各時刻における画像平面の多値の画像データ
を求めることにより、多値データで表わされる動画像
再生する。
(B) Multi-valued image: At the time of recording or transmitting a moving image, a moving image represented by multi-valued data has an xy orthogonal coordinate which is an image plane, a time axis, and an axis representing a density level. represented by one or more four-dimensional region within the four-dimensional Euclidean space, and dividing the four-dimensional space into a plurality of four-dimensional cuboid, divided respectively
Of the lower volume of the four-dimensional region in the four-dimensional rectangular solid of FIG.
The rate was recorded or transmitted as Rv value, at the time of reproduction of the moving image, attention four-dimensional rectangular Rv value and interest 4D
From the Rv value of the four-dimensional rectangular parallelepiped adjacent to the rectangular parallelepiped,
Multi-level image data of the image plane at each time of the original cuboid
To reproduce the moving image represented by the multi-value data .

【0019】[0019]

【作用】本発明の上記方法によれば、画像平面・濃淡レ
ベル・時間を差別なく扱い、形状の輪郭・濃淡レベルの
急な変化、画像内の物体の急な発現や消滅いずれに対し
ても適切な対処が可能となる。
According to the above-mentioned method of the present invention, the image plane, the gray level and the time are treated without discrimination, and the sudden change of the contour and the gray level of the shape and the sudden appearance and disappearance of the object in the image can be achieved. Appropriate measures can be taken.

【0020】[0020]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0021】実施例1 図1〜図5は本発明の第1の実施例を示す図面である。 Embodiment 1 FIGS. 1 to 5 are drawings showing a first embodiment of the present invention.

【0022】図1は、2値の動画の典型的ないくつかの
時刻における様子を示している。時刻0秒において離れ
ていた2つの円が加速しながら互いに近づき、正面衝突
した後合体して1つの円に変わっていく現象の後、時刻
1.9秒で突然消え、時刻2.0秒で画像は終了する。
FIG. 1 shows a typical state of a binary moving image at several times. At a time of 0 seconds, the two circles separated from each other approach each other while accelerating, and after a head-on collision, they merge into one circle, then suddenly disappear at 1.9 seconds, and at 2.0 seconds, The image ends.

【0023】図2および図3は、画像の符号化の方法を
概念的に示している。x−y平面は画像平面であり、x
軸,y軸両方に垂直な時間軸(t軸)をとる。図2にお
いて、1は、このxyt空間において原画の形状を連ね
た立体の表面である。次に、x−y平面内の画素領域
(648×488画素)を1つ当り8×8画素のセルに
等分割する。
FIGS. 2 and 3 conceptually show a method of coding an image. The xy plane is the image plane, x
A time axis (t axis) perpendicular to both the axis and the y axis is taken. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a three-dimensional surface formed by connecting the shapes of the original image in the xyt space. Next, the pixel area (648 × 488 pixels) in the xy plane is equally divided into 8 × 8 pixel cells.

【0024】[0024]

【外1】 [Outside 1]

【0025】次に各セルの上(t軸方向)に、直方体を
10個積み上げる(不図示)。したがって直方体の個数
は49410個となる。直方体の高さは0.2秒(6フ
レーム分)に相当する。
Next, ten rectangular parallelepipeds are stacked on each cell (in the t-axis direction) (not shown). Therefore, the number of cuboids is 49410. The height of the rectangular parallelepiped is equivalent to 0.2 seconds (six frames).

【0026】図3は、図2に示した点P付近を拡大した
図であり、2は前記直方体のうちの1つである。
FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the point P shown in FIG. 2. Reference numeral 2 denotes one of the rectangular parallelepipeds.

【0027】前記各直方体について、直方体の体積に対
する該直方体内での表面1の内側の体積の比率Rを計算
し記録する。具体的には、該直方体に対応するセル内の
画素データ(0または1)の合計値を6フレーム分にわ
たって更に合計し、この値RV を記録または伝送する。
For each of the above rectangular solids, the ratio R of the volume inside the surface 1 in the rectangular solid to the volume of the rectangular solid is calculated and recorded. Specifically, the total value of the pixel data (0 or 1) in the cell corresponding to the rectangular parallelepiped is further summed over six frames, and this value R V is recorded or transmitted.

【0028】図4は、この符号化処理を行う装置を示し
たものである。まずクロック発生器11で画素に相当す
るクロック信号を発生させ、これに同期させて2値化を
2値化器12で行う。このとき、予め定めた適当なしき
い値を与えておく。
FIG. 4 shows an apparatus for performing this encoding process. First, a clock signal corresponding to a pixel is generated by a clock generator 11, and binarization is performed by a binarizer 12 in synchronization with the clock signal. At this time, a predetermined appropriate threshold is given.

【0029】2値化された信号はカウンタ14に送ら
れ、値が1の場合だけカウントされていく。カウンタ1
4は、水平方向のセル数81個ぶんだけある(14−
1,14−2,…,14−81)。8画素毎にカウンタ
は切り換えられていき、最後のカウンタ14−81の次
は最初のカウンタ14−1に戻る。このサイクルを8回
繰り返すと、81個のカウンタの値がメモリに送られ
る。
The binarized signal is sent to the counter 14 and is counted only when the value is 1. Counter 1
4 has only 81 cells in the horizontal direction (14-
1, 14-2, ..., 14-81). The counter is switched every eight pixels, and the next counter 14-81 returns to the first counter 14-1. When this cycle is repeated eight times, the values of the 81 counters are sent to the memory.

【0030】なお8サイクル目では、カウンタ14にデ
ータが送られ終わった順にメモリにデータを転送してい
く。すなわち、カウンタ14−1に2値化器12からの
データが送られ終わると、カウンタ14−2に2値化器
12からデータを転送している間にカウンタ14−1の
データをメモリに転送する。そして、6フレーム毎にメ
モリ群を切り換える。
In the eighth cycle, the data is transferred to the memory in the order in which the data has been sent to the counter 14. That is, when the data from the binarizer 12 is sent to the counter 14-1, the data of the counter 14-1 is transferred to the memory while the data from the binarizer 12 is transferred to the counter 14-2. I do. Then, the memory group is switched every six frames.

【0031】これは、現在の6フレームのデータ入力お
よび格納処理を行っている間、前の6フレーム分のデー
タ処理および送出を行うためである。
This is because data processing and transmission for the previous six frames are performed while data input and storage processing for the current six frames are being performed.

【0032】さて、前記カウンタ14で蓄えられた値は
0〜64であるので、各メモリ群は同時に8ビットアク
セスできるようにしておく。また記録容量はセル数×フ
レーム数/1直方体なので4941×6=29646バ
イトである。本実施例では64キロビットRAMを計8
個×2群=16個用いる。
Since the value stored in the counter 14 is 0 to 64, each memory group is designed to be able to simultaneously access 8 bits. Since the recording capacity is the number of cells × the number of frames / 1 rectangular parallelepiped, it is 4941 × 6 = 29646 bytes. In this embodiment, 64 kilobit RAM is used for a total of 8
16 pieces × 2 groups = 16 pieces.

【0033】次に、メモリに蓄えられたデータは各セル
について全フレーム分加算されて伝送路に送られる。例
えば、アドレス1,1+4941,1+4941×2,
1+4941×3,1+4941×4,1+4941×
5番地の6組のデータがビット毎に呼び出され、加算器
17によって合計される。この値は0〜384であるの
で、9ビット/直方体となる。本実施例の場合、6フレ
ーム分(0.2秒)の間に9ビット×4941=444
69ビット伝送できれば良い。すなわち、約220Kビ
ット/秒である。
Next, the data stored in the memory is added for all the frames for each cell and sent to the transmission line. For example, addresses 1, 1 + 4941, 1 + 4941 × 2
1 + 4941 × 3, 1 + 4941 × 4, 1 + 4941 ×
The six sets of data at address 5 are called up bit by bit and summed by adder 17. Since this value is 0 to 384, it is 9 bits / rectangular solid. In the case of this embodiment, 9 bits × 4941 = 444 during 6 frames (0.2 seconds).
What is necessary is just to be able to transmit 69 bits. That is, about 220 Kbit / sec.

【0034】なお、より有効に伝送路を用いるために、
9ビットあるデータを255または127程度で除する
ことにより、8ビットまたは7ビット程度に落とすこと
が可能である。また、加算器と伝送路出力との間にバッ
ファと、ハフマン符号化器などの通信路符号化を用い
て、より有効に伝送路の活用を図ることもできる。
In order to use the transmission path more effectively,
By dividing 9-bit data by about 255 or 127, it is possible to reduce the data to about 8 or 7 bits. Further, by using a buffer between the adder and the transmission path output and a communication path coding such as a Huffman encoder, the transmission path can be more effectively utilized.

【0035】図5は、伝送されたRV のデータから画像
を再生する装置のブロック図である。伝送路から最初の
2フレーム群(1フレーム群=6フレーム)がバッファ
メモリ31へ送られて来たところで処理を開始する。す
なわち前フレーム群,現フレーム群,次フレーム群を用
いる。本再生装置では原画の立体表面(図2の1)を再
生することが主目的である。
[0035] FIG. 5 is a block diagram of a device for reproducing an image from data of the transmitted R V. The process starts when the first two frame groups (one frame group = 6 frames) are transmitted to the buffer memory 31 from the transmission path. That is, the previous frame group, the current frame group, and the next frame group are used. The main purpose of this reproducing apparatus is to reproduce the three-dimensional surface (1 in FIG. 2) of the original image.

【0036】そのために、まず該平面の法線ベクトルを
求める。これが「fx ,fy ,fzの計算」の部分であ
り、以下の式により求める。
For this purpose, first, a normal vector of the plane is obtained. This is the part of the "calculation of f x, f y, f z", calculated by the following equation.

【0037】[0037]

【数1】 (Equation 1)

【0038】ここで、RV (i,j,k)のkはフレー
ム群の番号を、i,jはセルの位置を示している。ま
た、Cは差分演算子であり、一番単純には、マトリック
ス形式で記述すると、
Here, k of R V (i, j, k) indicates a frame group number, and i, j indicates a cell position. Also, C is a difference operator, and most simply, when described in a matrix format,

【0039】[0039]

【数2】 (Equation 2)

【0040】であるが、画像の空間的時間的に急激な変
化に対応するためには、
However, in order to cope with an abrupt change in image space and time,

【0041】[0041]

【数3】 (Equation 3)

【0042】が望ましい。上述の式の演算はビットシフ
トと加減算で行えるので、ランダムロジック回路(不図
示)で行う。また、kが最初のフレーム群の時、すなわ
ちk=1の時は、RV (i,j,k−1)=RV (i,
j,0)はすべてのi,jに対して0とみなす。kが最
後のフレーム群のときも、すべてのi,jについて、R
V (i,j,k+1)=0とみなす。また、i,jにつ
いても、(i±1,j)または(i,j±1)が存在し
ないセル位置を示している時は、RV 値を0とおいて処
理する。
Is desirable. Since the operation of the above equation can be performed by bit shift and addition / subtraction, it is performed by a random logic circuit (not shown). When k is the first frame group, that is, when k = 1, R V (i, j, k−1) = R V (i,
j, 0) is regarded as 0 for all i, j. When k is the last frame group, for all i and j, R
It is assumed that V (i, j, k + 1) = 0. Also, i, for even j, when (i ± 1, j) or (i, j ± 1) indicates a cell location that does not exist, the processing at the R V value zero.

【0043】平面の法線ベクトルがこのように求まる
と、当該直方体のRV 値から平面の位置が計算によって
一意的に定まる。ところが、この演算には平方根や割り
算が含まれているためランダムロジック化するのは困難
であることと、仮にこれが実行できたとしても演算量が
多いので、画像の再生の遅延が著しくなる。
When the normal vector of the plane is determined in this way, the position of the plane is uniquely determined by calculation from the R V value of the rectangular parallelepiped. However, since this operation includes a square root and division, it is difficult to make a random logic, and even if this operation can be performed, the amount of operation is large, so that the delay in image reproduction becomes significant.

【0044】そこで本実施例では、ROM1 ,ROM2
によりfx ,fy ,fz の値からθ,φを求め、θ,
φ,RV (θとφは図5参照)から平面が通る点の位置
(x0,y0 ,t)を求める。
Therefore, in this embodiment, the ROM 1 and the ROM 2
F x, f y, the value of f z theta, seeking phi, theta by,
The position (x 0 , y 0 , t) of the point through which the plane passes is obtained from φ, R V (θ and φ are shown in FIG. 5).

【0045】画像データ展開器35では、該直方体内の
384点(x,y,t)(1≦x≦8,1≦y≦8,1
≦t≦6)について
In the image data developing unit 35, 384 points (x, y, t) (1 ≦ x ≦ 8, 1 ≦ y ≦ 8, 1)
≦ t ≦ 6)

【0046】[0046]

【数4】 (x-x0)・fx+(y-y0)・fy+(t-t0)・fz ≧0 …(4) ならばフレームtにおける画素x,yの値を1とする。
それ以外の時は0として画像メモリに格納する。そし
て、格納が全直方体について終了すると、D/A変換器
でTV信号に変換し、同期信号を付加して出力する。
[Number 4] (xx 0) · f x + (yy 0) · f y + (tt 0) · f z ≧ 0 ... (4) if the pixels in the frame t x, and 1 the value of y.
Otherwise, it is set to 0 and stored in the image memory. When the storage is completed for all the rectangular parallelepipeds, the data is converted into a TV signal by a D / A converter, and a synchronizing signal is added and output.

【0047】このように本実施例においては、セルサイ
ズ(Δx=Δy=8画素)やフレーム群のサイズ(6フ
レーム)は空間的・時間的分解能を規定しているもので
はなく、セルサイズの途中における物体形状の輪郭線や
フレーム群の途中における画像の消滅・発生にも対応で
きるのが大きな特徴である。
As described above, in the present embodiment, the cell size (Δx = Δy = 8 pixels) and the size of the frame group (6 frames) do not specify the spatial and temporal resolution, but the cell size. The major feature is that it can cope with the contour line of the object shape in the middle and the disappearance / generation of the image in the middle of the frame group.

【0048】但し、同一セル内での形状の周期的変化
(例えば、セル内を通る線)等には対応できないので、
このような場合には、別途局所的にセルサイズを小さく
する方法を併用すればよい。
However, it is not possible to cope with a periodic change of the shape in the same cell (for example, a line passing through the cell).
In such a case, a method of separately reducing the cell size locally may be used together.

【0049】以上の説明においては、ランダムロジック
回路を用いた画像伝送および再生方法を示したが、これ
に限らず、マイクロプロセッサを用いて実行しても良
い。特に、画像の再生にリアルタイム性が求められる場
合、すなわち動画像をデータベース化する時のように動
画像を圧縮してコンピュータの外部記憶装置に記録し、
後日再生する場合は、マイクロプロセッサを用いる方法
が有力である。
In the above description, an image transmission and reproduction method using a random logic circuit has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be executed using a microprocessor. In particular, when real-time performance is required for image reproduction, that is, when a moving image is stored in a database as a database, the moving image is compressed and recorded in an external storage device of the computer.
For reproduction at a later date, a method using a microprocessor is effective.

【0050】また近年、特に高速のマイクロプロセッサ
が開発されているため、図5に示したROM1 〜ROM
5 を用いる替わりに直接演算により、x0 ,y0 ,t0
を求めても良い。
In recent years, since particularly high-speed microprocessors have been developed, the ROM 1 to ROM shown in FIG.
X 0 , y 0 , t 0 by direct calculation instead of using 5
You may ask.

【0051】本実施例に関して説明してきた以上の方法
は、濃度分布曲面を一直方体内で平面とで近似してお
り、さらに、画像の輪郭も直線近似している。原画像の
濃度変化をより忠実に再現するためには濃度の2階微分
情報を再生することと、画像の輪郭を曲線で再生可能と
する方法が必要である。
In the method described above with reference to the present embodiment, the density distribution curved surface is approximated by a plane in a rectangular parallelepiped, and the contour of the image is also approximated by a straight line. In order to reproduce the density change of the original image more faithfully, it is necessary to reproduce the second-order differential information of the density and a method of reproducing the contour of the image by a curve.

【0052】例えば、前述のfx ,fy ,fz の他に2
階微分
For example, in addition to the aforementioned f x , f y , f z , 2
Second derivative

【0053】[0053]

【数5】 ∂2V /∂x2 ≡fxx, ∂2V /∂y2 ≡fyy, ∂2V /∂z2 ≡fzz, ∂2V /∂x∂y≡fxy, ∂2V /∂y∂z≡fyz, ∂2V /∂z∂x≡fzx …(5) を類似の方法で求め、これら1階および2階の微係数か
ら直方体中心における∂z/∂x,∂z/∂y,∂2
/∂x2 ,∂2 z/∂x∂y,∂2 z/∂y2 につい
て、f(x,y,z)=const.(z=z(x,
y))をxおよびyで微分をすることにより求める。具
体的には、
[Number 5] ∂ 2 R V / ∂x 2 ≡f xx, ∂ 2 R V / ∂y 2 ≡f yy, ∂ 2 R V / ∂z 2 ≡f zz, ∂ 2 R V / ∂x∂y≡ f xy , ∂ 2 R V / ∂y∂z f yz , ∂ 2 R V / ∂z∂x≡f zx (5) are obtained by a similar method, and a rectangular parallelepiped is obtained from the first- and second-order differential coefficients. ∂z / ∂x, ∂z / ∂y, ∂ 2 z at the center
/ ∂x 2 , ∂ 2 z / ∂x∂y, ∂ 2 z / ∂y 2 , f (x, y, z) = const. (Z = z (x,
y)) is obtained by differentiating x and y. In particular,

【0054】[0054]

【数6】 (Equation 6)

【0055】を用いる。Is used.

【0056】もし、|fz |≪|fx |かつ|fz |≪
|fy |ならば、その直方体をよぎる濃度曲面がz軸に
ほぼ平行、すなわちそのセルにおいて濃度がステップ状
に変化しているので、zのx,yに対する1階および2
階微分を求める替わりに、xのy,zに対する1階およ
び2階微分を求めるか、あるいは、yのz,xに対する
1階および2階微分を求める。
[0056] If, | f z | «| f x | and | f z
If | f y |, the density surface crossing the rectangular parallelepiped is almost parallel to the z-axis, that is, the density changes stepwise in the cell.
Instead of obtaining the first derivative, the first and second derivatives of x with respect to y and z are obtained, or the first and second derivatives of y with respect to z and x are obtained.

【0057】ここで、もし|fy |≦|fx |ならば前
者を選択し、|fx |≦|fy |ならば後者を選択す
る。このようにして、直方体中心における曲面の1階お
よび2階微分係数が得られる。これらの微係数から、そ
の直方体内で曲面を再生していく。
Here, if | f y | ≦ | f x |, the former is selected, and if | f x | ≦ | f y |, the latter is selected. In this way, the first and second derivatives of the curved surface at the center of the rectangular parallelepiped are obtained. From these derivatives, the curved surface is reproduced in the rectangular solid.

【0058】このようにして得られた曲面の下側の体積
割り合いがこの直方体のRV より大きい場合(5%程度
以上大きい場合)は、曲線を(fx ,fy ,fz )方向
に少しだけ平行移動させ、他方、小さい場合(5%程度
以上小さい場合)は(−fx,−fy ,−fz )だけ平
行移動させることにより、実際のRV に近づければ良
い。
[0058] In this way, the proportion lower volume of curved surface obtained is greater than this rectangular parallelepiped R V (if the order of 5% or more large), the curve (f x, f y, f z) direction to then translate slightly, while smaller when (if the order of 5% or more small) is (-f x, -f y, -f z) by only translated, may be brought close to the actual R V.

【0059】ただし、注目直方体のRV 値が非常に小さ
い場合(10-2以下程度)には、上述の方法によっても
曲面が精度良く再生できない場合がある。このような場
合には、fx ,fy ,fz 等を計算するに先立ってRV
値に拡散処理を施すと良い。具体的には、
However, when the R V value of the rectangular parallelepiped of interest is extremely small (about 10 −2 or less), the curved surface may not be reproduced with high accuracy even by the above-described method. In such a case, f x, f y, prior to calculating the f z, etc. R V
It is good to apply a diffusion process to the value. In particular,

【0060】[0060]

【数7】 (Equation 7)

【0061】[0061]

【数8】 (Equation 8)

【0062】ここで、DI は拡散係数であり、安定性を
考えると1/6以下にとる。
[0062] Here, D I is the diffusion coefficient, consider the stability take 1/6 or less.

【0063】この操作を数回繰り返すことにより、RV
が小さな直方体の場合にも再現性良く曲面を再生するこ
とができる。
By repeating this operation several times, R V
Can reproduce a curved surface with good reproducibility even in the case of a small rectangular parallelepiped.

【0064】以上の本実施例によれば、原画像の濃度分
布のグラディエントの違いを特に意識しなくとも、濃度
変化の急な領域ほど自然に記録情報量が増し、結果的
に、効率的な保存と忠実度の高い再現が可能となる。
According to the above-described embodiment, the recording information amount naturally increases in an area where the density change is sharper, without being conscious of the difference in the gradient of the density distribution of the original image. Preservation and high fidelity reproduction are possible.

【0065】実施例2 図6は、本発明の第2の実施例を示す図面である。本実
施例における原画像の画素数は実施例1と同様である
が、濃淡の動画像を対象としている。
Embodiment 2 FIG. 6 is a drawing showing a second embodiment of the present invention. The number of pixels of the original image in the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but is applied to a moving image of light and shade.

【0066】本実施例では、まず、画像平面をx,y、
時間をt、輝度をD(x,y,t)としたとき、x,
y,z,Dの4次元ユークリッド空間においてΔx×Δ
y×Δt×ΔDを体積とする4次元直方体空間内での輝
度分布曲面D(,y,t)の下側の体積を記録または
伝送する。
In this embodiment, first, the image plane is defined as x, y,
When time is t and luminance is D (x, y, t), x,
Δx × Δ in four-dimensional Euclidean space of y, z, D
The volume under the luminance distribution curved surface D ( x , y, t) in the four-dimensional rectangular parallelepiped space having a volume of y × Δt × ΔD is recorded or transmitted.

【0067】また実施例1と同様Δx=8画素、Δy=
8画素、Δt=6フレーム(1フレーム群)とする。さ
らに、輝度データを0〜255の8ビットで表現し、Δ
D=16とする。したがって輝度方向に16倍のデータ
が有る。
As in the first embodiment, Δx = 8 pixels, Δy =
It is assumed that 8 pixels and Δt = 6 frames (one frame group). Further, the luminance data is represented by 8 bits from 0 to 255, and Δ
D = 16. Therefore, there are 16 times data in the luminance direction.

【0068】伝送処理は、基本的には実施例1とほぼ同
じであるが、相違点は、以下のとおりである。
The transmission process is basically the same as that of the first embodiment, but the differences are as follows.

【0069】まずカウンターが81個ではなく加算器
が81組×16個である。各組には1番目から16番目
まで16段階の輝度レベルに対応するカウンタを備え
る。そして、カウントする際、当該画素の輝度データの
上位4ビットをa、下位4ビットをbとすると、1番目
からa番目の加算器はそれぞれ16を加え、a+1番目
の加算器には値bを加える(ただし、a=0のときは、
1番目のカウンタに値bを加えるだけとする)。
First, the number of adders is 81 × 16 instead of 81 counters. Each set includes a counter corresponding to 16 levels of luminance from the first to the 16th. Then, when counting, assuming that the upper 4 bits of the luminance data of the pixel are a and the lower 4 bits are b, the first to a-th adders add 16 respectively, and the value b is added to the a + 1-th adder. (However, when a = 0,
Only the value b is added to the first counter).

【0070】最後の加算器40による処理も濃度レベ
ル毎に行う。従って処理は16倍要する。
The processing by the last adder 40 is also performed for each density level. Therefore, the processing requires 16 times.

【0071】加算器40での処理後、RV 値0〜61
44のデータを0〜127に圧縮する作業(除算器41
による処理)を行って、データを7ビット/直方体に減
らす。
After the processing in the adder 40, the R V values 0 to 61
Work of compressing the data of No. 44 to 0 to 127 (divider 41
To reduce the data to 7 bits / cuboid.

【0072】伝送路に出力する直前に冗長度除去を行
う。具体的には、あるセルi,j、フレーム群fにおい
Immediately before output to the transmission path, redundancy removal is performed. Specifically, in a cell i, j and a frame group f,

【0073】[0073]

【数9】 RV (i,j,k,f)=0 for all k such that k>k2V (i,j,k,f)=127 for all k such that k<k1 …(9) なるk1 ,k2 とRV (i,j,k,f)(k1 ≦k≦
2 )のみを送出する。さらに周知のランレングス圧縮
も組み合わせる。この冗長度除去を行うことにより、伝
送路へのデータ量は2.77Mbit/secから約
0.3Mbit/sec〜約1.2Mbit/secに
減る。
R V (i, j, k, f) = 0 for all k such that k> k 2 R V (i, j, k, f) = 127 for all k such that k <k 1 ( 9) k 1 , k 2 and R V (i, j, k, f) (k 1 ≦ k ≦
k 2 ) only. Further, well-known run-length compression is also combined. By performing the redundancy removal, the amount of data to the transmission path is reduced from 2.77 Mbit / sec to about 0.3 Mbit / sec to about 1.2 Mbit / sec.

【0074】さらに本方法は、周知の解像度交換制御と
の組み合わせが可能であることは言うまでもない。
Further, it goes without saying that the present method can be combined with a well-known resolution exchange control.

【0075】次に、図7を参照して、画像データの再生
について説明する。画像データの再生では、まず前記冗
長度を除去されたデータを復元し(51)、バッファメ
モリに貯える。次に、バッファメモリからRV データを
呼び出し、前記4次元直方体の各頂点におけるRV *値を
該頂点に連結する16の直方体のRV の平均値として求
める。具体的には、加算とビット右シフトによって求め
ることができる。
Next, reproduction of image data will be described with reference to FIG. In the reproduction of image data, first, the data from which the redundancy has been removed is restored (51) and stored in the buffer memory. Next, R V data is called from the buffer memory, and the R V * value at each vertex of the four-dimensional rectangular parallelepiped is determined as an average value of R V of 16 rectangular parallelepipeds connected to the vertex. Specifically, it can be obtained by addition and bit right shift.

【0076】これら16のRV *を用いて、例えば直方体
内のRV 値を次のように内挿することができる。
Using these 16 R V * , for example, the R V value in the rectangular parallelepiped can be interpolated as follows.

【0077】すなわち、直方体の任意の画素x,yと輝
度レベルD,フレームfにおけるRV 値は、直方体領域
を{(x,y,D,f)|xi ≦x≦xi +Δx∧yj
≦y≦yj +Δy∧Dk ≦D≦Dk +Δk∧fm ≦f≦
m +Δf}としたとき、
[0077] That is, rectangular arbitrary pixel x, y and luminance level D, the R V value in the frame f, and cuboid region {(x, y, D, f) | x i ≦ x ≦ x i + Δx∧y j
≦ y ≦ y j + Δy∧D k ≦ D ≦ D k + Δk∧f m ≦ f ≦
f m + Δf},

【0078】[0078]

【数10】 (Equation 10)

【0079】で計算できる。ここで、Can be calculated. here,

【0080】[0080]

【数11】 [Equation 11]

【0081】と定義する。この計算も、加減乗およびビ
ットシフトで行える(図7の53)。
Is defined as This calculation can also be performed by addition / subtraction and bit shift (53 in FIG. 7).

【0082】したがって、画素x,y、濃度レベルD、
フレームfを与えるとRV 値が得られる。この値が所定
の値以上ならば、画像データφ(x,y,f)に1を加
えるという動作を画像メモリに対して施せば良い。な
お、所定の値としては、通常64程度を用いる。
Therefore, pixels x and y, density level D,
Given a frame f, an R V value is obtained. If this value is equal to or greater than a predetermined value, an operation of adding 1 to the image data φ (x, y, f) may be performed on the image memory. In addition, about 64 is usually used as a predetermined value.

【0083】本実施例においても前実施例と同様、セル
サイズΔx,Δyや輝度レベル幅ΔD、フレーム群のサ
イズ(6フレーム)については何ら空間分解能,輝度分
解能,時間分解能を規定しているものではない。
In this embodiment, as in the previous embodiment, any spatial resolution, luminance resolution, and time resolution are defined for the cell sizes Δx and Δy, the luminance level width ΔD, and the size of the frame group (6 frames). is not.

【0084】なお、本実施例においてもマイクロプロセ
ッサを用いた処理が可能となる。この場合、前記内挿関
数として、上記の他にOverhauserの3次多項
式やラグランジュ多項式、スプライン関数等を用いるこ
とも可能である。
In this embodiment, processing using a microprocessor is also possible. In this case, it is also possible to use an Overhauser cubic polynomial, a Lagrangian polynomial, a spline function, or the like in addition to the above as the interpolation function.

【0085】実施例3 図8は、本発明の第3の実施例を示す図面である。本発
明は、TV信号の伝送・再生のみならずコンピュータグ
ラフィックスや各種CAEの計算結果の保存・出力に適
用することができる。
Embodiment 3 FIG. 8 is a drawing showing a third embodiment of the present invention. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to not only transmission and reproduction of TV signals but also storage and output of computer graphics and calculation results of various CAEs.

【0086】例えば、大型コンピュータによって行なわ
れた天体の動きの数値計算結果は、まずネットワーク
(イーサネットケーブル)を通してワークステーション
に送られる。ワークステーションでは、いわゆるポスト
プロセッサ(ソフトウェア:不図示)によって可視化さ
れるが、その動画像データは実施例2と同じ働きを持つ
プログラムの実行によりディスクに蓄積される。
For example, the result of numerical calculation of the movement of a celestial body performed by a large computer is first sent to a workstation through a network (Ethernet cable). At the workstation, the moving image data is visualized by a so-called post processor (software: not shown), and the moving image data is accumulated on the disk by executing a program having the same function as in the second embodiment.

【0087】後日、このデータは実施例2の画像再生と
同じ働きを持つコンピュータプログラム(図9,図10
参照)によって再生され、フレームメモリに送られ、必
要に応じてVTRに録画される。なお、画像の展開と同
時に、グラフィックディスプレイでも可視化ができる。
At a later date, this data is stored in a computer program (FIGS. 9 and 10) having the same function as the image reproduction of the second embodiment.
), Sent to the frame memory, and recorded on the VTR as needed. It should be noted that the visualization can be performed on a graphic display simultaneously with the development of the image.

【0088】本発明による画像の記録は圧縮率が優れて
いるので、このようにコンピュータの外部記憶装置に保
存可能である。
The recording of an image according to the present invention has an excellent compression ratio, and thus can be stored in an external storage device of a computer.

【0089】実施例4 本発明は、モノクロ画像の他にカラー画像にも適用可能
である。この場合、R,G,B独立に処理しても良い
し、他の分離方法、例えばY(輝度)I,Q(色差)の
信号を用いた処理としても良い。
Embodiment 4 The present invention is applicable to a color image in addition to a monochrome image. In this case, processing may be performed independently for R, G, and B, or another separation method, for example, processing using signals of Y (luminance) I and Q (color difference) may be used.

【0090】[0090]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、幅
広いメディア、例えばTV信号,HDTV,パーソナル
コンピュータ等に共通に適用可能であって、動画の記録
・伝送・再生を行うためのシンプルな処理方法を実現す
ることができる。特に本発明は、圧縮率・忠実度が優れ
ており、また激しい動きを伴う画像に対しても、あるい
は2値画像でも濃淡画像でも、さらにはモノクロ画像で
もカラー画像でも、同様に適用可能である。
As described above, according to the present invention, the present invention can be applied to a wide range of media, for example, TV signals, HDTVs, personal computers, etc., and is simple for recording, transmitting, and reproducing moving images. A processing method can be realized. In particular, the present invention has an excellent compression ratio and fidelity, and can be similarly applied to an image with a violent motion, or to a binary image, a gray image, a monochrome image or a color image. .

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

【図1】2値の動画の典型的な例を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a typical example of a binary moving image.

【図2】画像の符号化法を概念的に説明した図である。FIG. 2 is a diagram conceptually illustrating an image encoding method.

【図3】図2に示した点P付近を拡大した図である。FIG. 3 is an enlarged view around a point P shown in FIG. 2;

【図4】本発明の第1の実施例における符号化処理を行
う装置を示したブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an apparatus that performs an encoding process according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施例において、画像を再生す
る装置を示したブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an apparatus for reproducing an image according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施例における符号化処理を行
う装置を示したブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an apparatus that performs an encoding process according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2の実施例において、画像を再生す
る装置を示したブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an apparatus for reproducing an image in a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施例を示したブロック図であ
る。
FIG. 8 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図9】第3の実施例における画像記録プログラムを示
したフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart illustrating an image recording program according to a third embodiment.

【図10】第3の実施例における画像再生プログラムを
示したフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart illustrating an image reproduction program according to a third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 xyt空間において、原画の形状を連ねた立体の表
面 2 直方体のひとつ
1 In a xyt space, a three-dimensional surface connecting the shapes of the original 2 One of the rectangular parallelepipeds

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−266974(JP,A) 特開 平6−343130(JP,A) IEE 8th Internati onal Conference on Video,Audio and D ata Recoding,1990,p. 144−150 IEEE Journal on S elected Areas in C ommunication,Vol. 10,No.1,1992,p.97−121 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 5/91 - 5/956 H04N 1/41 - 1/419 G06T 9/00 Continuation of the front page (56) References JP-A-62-266974 (JP, A) JP-A-6-343130 (JP, A) IEEE 8th International Conference on Video, Audio and Data Recording, 1990, p. 144 -150 IEEE Journal on Selected Areas in Communication, Vol. 1, 1992, p. 97-121 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 7/ 24-7/68 H04N 5/91-5/956 H04N 1/41-1/419 G06T 9/00

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 動画像の記録時または伝送時において
は、 2値データで表わされる動画像の画像データが1である
点の集合を、画像平面を表すxy直交座標と、当該座標
軸のそれぞれに直交する時間軸を持つ3次元空間内の一
つまたは複数の立体として表現し、画像平面を底面とし
て、画像開始の時刻から終了時刻の高さを範囲とする領
域を複数の直方体に分割し、 分割された各々の前記直方体内での前記立体の内側の体
積の比率をRv値として記録または伝送し、 動画像の再生時においては、 注目直方体のRv値および注目直方体に隣接する直方体
のRv値から、前記立体の曲面の注目直方体における法
線ベクトルを算出し、算出した法線ベクトルと注目直方
体のRv値から前記曲面の位置を算出することにより注
目直方体を横切る曲面を算出し、注目直方体内の各時刻
における各画素が算出された曲面の内側にあるか外側に
あるかを判定し、その判定結果に基づき、各画素の画素
データの値を決定することを、各直方体について繰り返
すことにより、2値データで表わされる動画像を再生す
ることを特徴とする動画像の処理方法。
At the time of recording or transmitting a moving image, a set of points where the image data of the moving image represented by binary data is 1 is assigned to each of xy orthogonal coordinates representing an image plane and each of the coordinate axes. Expressed as one or a plurality of solids in a three-dimensional space having an orthogonal time axis, dividing an area ranging from the image start time to the end time height into a plurality of rectangular parallelepipeds with the image plane as a bottom surface, The ratio of the volume inside the solid in each of the divided rectangular solids is recorded or transmitted as an Rv value. When a moving image is reproduced, the Rv value of the rectangular solid of interest and the Rv value of the rectangular solid adjacent to the rectangular solid of interest are recorded. From the above, the normal vector of the three-dimensional curved surface in the cuboid of interest is calculated, and the position of the curved surface is calculated from the calculated normal vector and the Rv value of the cuboid of interest, thereby obtaining a curved surface that traverses the cuboid of interest. Calculating and determining whether each pixel at each time in the rectangular parallelepiped is inside or outside the calculated curved surface, and determining the value of pixel data of each pixel based on the determination result, A moving image processing method characterized by reproducing a moving image represented by binary data by repeating a rectangular parallelepiped.
【請求項2】 動画像の記録時または伝送時において
は、 複数画素からなる画像平面を表すxy直交座標と時間軸
と濃淡レベルを表わす軸を持つ4次元ユークリッド空間
を複数の4次元直方体に分割し、 多値データで表わされる動画像を、分割された各々の4
次元直方体内での濃淡レベルを表わす分布曲面の下側の
体積の比率をRv値として記録または伝送し、 動画像の再生時においては、 画像データを初期化し、注目4次元直方体のRv値およ
び注目4次元直方体に隣接する4次元直方体のRv値を
用いて、注目直方体内の各画素、各濃淡レベル、各時刻
におけるRv値を算出し、算出された各Rv値に応じて
前記画像データを更新することを各直方体について繰り
返すことにより、多値データで表わされる動画像を再生
することを特徴とする動画像の処理方法。
2. When recording or transmitting a moving image, a four-dimensional Euclidean space having xy orthogonal coordinates representing an image plane composed of a plurality of pixels, a time axis and an axis representing a gray level is divided into a plurality of four-dimensional rectangular parallelepipeds. Then, the moving image represented by the multi-value data is divided into four divided images.
The volume ratio on the lower side of the distribution surface representing the gray level in the three-dimensional rectangular parallelepiped is recorded or transmitted as an Rv value. When a moving image is reproduced, the image data is initialized, and the Rv value of the four-dimensional rectangular parallelepiped and the attention Using the Rv values of the four-dimensional rectangular parallelepiped adjacent to the four-dimensional rectangular parallelepiped, calculate the Rv value at each pixel, each shading level, and each time in the rectangular parallelepiped, and update the image data according to the calculated Rv values. A moving image represented by multi-valued data by repeating the process for each rectangular parallelepiped.
【請求項3】 請求項1または2において、画像の記録
または伝送時においては、前記Rv値を圧縮してから記
録または伝送し、 画像の再生をする前に、前記圧縮されたRv値を展開す
ることを特徴とする動画像の処理方法。
3. The method according to claim 1, wherein, when recording or transmitting an image, the Rv value is compressed and then recorded or transmitted, and before the image is reproduced, the compressed Rv value is expanded. A moving image processing method.
【請求項4】 請求項1または2において、前記直方体
の一部を細分化することを特徴とする動画像の処理方
法。
4. The moving image processing method according to claim 1, wherein a part of the rectangular parallelepiped is subdivided.
【請求項5】 請求項1または2において、画像の再生
をする際に、前記Rv値に拡散処理を施すことを特徴と
する動画像の処理方法。
5. The moving image processing method according to claim 1, wherein a diffusion process is performed on the Rv value when the image is reproduced.
【請求項6】 請求項1または2において、画像の濃淡
レベルを画像の輝度情報で表すことを特徴とする動画像
の処理方法。
6. The moving image processing method according to claim 1, wherein the gray level of the image is represented by luminance information of the image.
【請求項7】請求項1または2において、画像の濃淡レ
ベルを画像の濃度情報で表すことを特徴とする動画像の
処理方法。
7. A moving image processing method according to claim 1, wherein the gray level of the image is represented by image density information.
【請求項8】 請求項1または2において、画像の濃淡
レベルをカラー画像の各3原色の輝度または濃度情報で
表すことを特徴とする動画像の処理方法。
8. A moving image processing method according to claim 1, wherein the gray level of the image is represented by luminance or density information of each of the three primary colors of the color image.
【請求項9】 請求項1または2において、画像の濃淡
レベルをカラー画像の輝度および色差情報で表すことを
特徴とする動画像の処理方法。
9. The moving image processing method according to claim 1, wherein the gray level of the image is represented by luminance and color difference information of the color image.
【請求項10】 2値データで表わされる動画像の画像
データが1である点の集合を、画像平面を表すxy直交
座標と、当該座標軸のそれぞれに直交する時間軸を持つ
3次元空間内の一つまたは複数の立体として表現し、画
像平面を底面として、画像開始の時刻から終了時刻の高
さを範囲とする領域を複数の直方体に分割し、分割され
た各々の前記直方体内での前記立体の内側の体積の比率
をRv値として記録または伝送することを特徴とする動
画像の処理方法。
10. A set of points where the image data of a moving image represented by binary data is 1 is defined as an xy orthogonal coordinate representing an image plane and a three-dimensional space having a time axis orthogonal to each of the coordinate axes. Expressed as one or more solids, with the image plane as the bottom surface, divide the area ranging from the image start time to the end time height into a plurality of rectangular parallelepipeds, and A moving image processing method characterized by recording or transmitting a ratio of a volume inside a solid as an Rv value.
【請求項11】 2値データで表わされる動画像の画像
データが1である点の集合を、画像平面を表すxy直交
座標と、当該座標軸のそれぞれに直交する時間軸を持つ
3次元空間内の一つまたは複数の立体として表現し、画
像平面を底面として、画像開始の時刻から終了時刻の高
さを範囲とする領域を複数の直方体に分割し、分割され
た各々の前記直方体内での前記立体の内側の体積の比率
をRv値として記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶される注目直方体のRv値および注
目直方体に隣接する直方体のRv値から、前記立体の曲
面の注目直方体における法線ベクトルを算出し、算出し
た法線ベクトルと注目直方体のRv値から前記曲面の位
置を算出することにより注目直方体を横切る曲面を算出
し、注目直方体内の各時刻における各画素が算出された
曲面の内側にあるか外側にあるかを判定し、その判定結
果に基づき、各画素の画素データの値を決定すること
を、各直方体について繰り返すことにより、2値データ
で表わされる動画像を再生する再生手段とを有すること
を特徴とする動画像の処理装置。
11. A set of points where the image data of a moving image represented by binary data is 1 is defined as an xy rectangular coordinate representing an image plane and a three-dimensional space having a time axis orthogonal to each of the coordinate axes. Expressed as one or more solids, with the image plane as the bottom surface, divide the area ranging from the time of the image start to the height of the end time into a plurality of rectangular parallelepipeds, and A storage unit for storing a ratio of the volume inside the solid as an Rv value; and a method of calculating the curved surface of the solid in the target cuboid from the Rv value of the cuboid of interest and the Rv value of the cuboid adjacent to the cuboid stored in the storage unit. Calculate the line vector, calculate the position of the curved surface from the calculated normal vector and the Rv value of the cuboid of interest to calculate the curved surface that crosses the cuboid of interest, and at each time in the cuboid of interest By determining whether a pixel is inside or outside the calculated curved surface and determining the value of pixel data of each pixel based on the determination result, it is represented by binary data by repeating for each rectangular parallelepiped. And a reproducing unit for reproducing a moving image to be processed.
【請求項12】 複数画素からなる画像平面を表すxy
直交座標と時間軸と濃淡レベルを表わす軸を持つ4次元
ユークリッド空間を複数の4次元直方体に分割し、多値
データで表わされる動画像を、分割された各々の4次元
直方体内での濃淡レベルを表わす分布曲面の下側の体積
の比率をRv値として記録または伝送することを特徴と
する動画像の処理方法。
12. An xy representing an image plane composed of a plurality of pixels.
A four-dimensional Euclidean space having rectangular coordinates, a time axis, and an axis representing a gray level is divided into a plurality of four-dimensional rectangular parallelepipeds, and a moving image represented by multi-value data is converted into a gray level in each of the divided four-dimensional rectangular solids. Recording or transmitting the ratio of the volume under the distribution surface representing Rv as an Rv value.
【請求項13】 複数画素からなる画像平面を表すxy
直交座標と時間軸と濃淡レベルを表わす軸を持つ4次元
ユークリッド空間を複数の4次元直方体に分割し、多値
データで表わされる動画像を、分割された各々の4次元
直方体内での濃淡レベルを表わす分布曲面の下側の体積
の比率をRv値として記憶する記憶手段と、 画像データを初期化し、前記記憶手段に記憶された注目
4次元直方体のRv値および注目4次元直方体に隣接す
る4次元直方体のRv値を用いて、注目直方体内の各画
素、各濃淡レベル、各時刻におけるRv値を算出し、算
出された各Rv値に応じて前記画像データを更新するこ
とを各直方体について繰り返すことにより、多値データ
で表わされる動画像を再生する再生手段とを有すること
を特徴とする動画像の処理装置。
13. An xy representing an image plane composed of a plurality of pixels.
A four-dimensional Euclidean space having rectangular coordinates, a time axis, and an axis representing a gray level is divided into a plurality of four-dimensional rectangular parallelepipeds, and a moving image represented by multi-value data is converted into a gray level in each of the divided four-dimensional rectangular solids. Storage means for storing as a Rv value the ratio of the lower volume of the distribution surface representing Rv, and Rv values of the target four-dimensional cuboid stored in the storage means and four adjacent to the target four-dimensional cuboid. Using the Rv value of the three-dimensional cuboid, calculating the Rv value at each pixel, each gray level, and each time in the cuboid of interest, and updating the image data according to the calculated Rv value is repeated for each cuboid. And a reproducing means for reproducing a moving image represented by multi-valued data.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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IEE 8th International Conference on Video,Audio and Data Recoding,1990,p.144−150
IEEE Journal on Selected Areas in Communication,Vol.10,No.1,1992,p.97−121

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