JP3589871B2

JP3589871B2 - Texture compression / restoration method and apparatus

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Publication number: JP3589871B2
Application number: JP24896898A
Authority: JP
Inventors: 正規渡辺; 秀一椎谷; 雅明太田; 裕明原田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1998-09-03
Filing date: 1998-09-03
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2018-09-03
Also published as: JP2000076424A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繰り返しパターンを含むテクスチャ画像のデータ量を削減する圧縮・復元処理の方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のコンピュータ技術の発展により、画像処理を積極的に用いることができる環境が、技術的かつ経済的にも整いつつある。しかし、画像データはテキストデータ等と比して大きな容量を必要とするため、データの保存においては格納ディスク等の記録媒体を圧迫し、通信においては回線スピードの劣化の原因となる等、そのままデータ処理に用いるには不便である。
【０００３】
かかる弊害を回避すべく、さまざまな画像データ圧縮方法が考えられている。特に表面模様等のテクスチャ画像においては、表面模様が繰り返しパターンを有することが多く、かかる特質を利用したデータ圧縮方法が考え出されている。
【０００４】
例えば、特開平３−２７０２４９号公報においては、繰り返しパターンを有する画像データについて、当該パターンの一周期分の画像データのみを模範画像データとして格納することで、全体のデータ量を削減する方法が開示されている。
【０００５】
図１にかかるテクスチャ画像の圧縮装置の概略構成図を示す。図１において、１１はテクスチャ画像入力部を、１２はテクスチャ画像記憶部を、１３は繰り返しピッチ測定部を、１４は一周期画像パターン測定部を、１５は一周期画像パターン抽出部を、それぞれ示す。
【０００６】
図１では、圧縮対象となるテクスチャ画像をテクスチャ画像入力部１１から入力して、テクスチャ画像記憶部１２に格納した後、繰り返しピッチ測定部１３において繰り返しピッチを測定し、一周期画像パターン測定部１４において抽出すべき一周期画像パターンの位置を測定する。そして、一周期画像パターン抽出部１５で一周期分の画像パターンを抽出することで、全体のデータ量を圧縮するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の方法では、一周期分の画像パターンを抽出する際に、全体の画像を復元する場合のパターン間の整合性については何ら考慮されていないため、画像全体の復元性が保証されないという問題点があった。
【０００８】
また、特開平７−２９５２３１号公報において、画像パターン間のつなぎ目をぼかして印刷する方法について開示されているが、対象となる画像パターンが当該方法で対処可能な画像パターンか否かを判断する機能を有していないため、期待される効果が得られない可能性も残されている。
【０００９】
本発明は、上記弊害を排除し、テクスチャ画像の繰り返しを検出して、一周期の画像パターンを抽出すると共に、画像パターンのつなぎ目の画像が不自然なものにならないように一周期の画像パターンの周囲又は全体を修正することのできるテクスチャ圧縮処理の方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明にかかるテクスチャ圧縮方法は、テクスチャ画像のデータ量を削減するテクスチャ圧縮方法であって、テクスチャ画像を入力し、格納する工程と、格納したテクスチャ画像の繰り返しピッチを測定して、一周期の画像パターンを抽出する工程と、抽出した一周期の画像パターンを修正する工程と、修正した一周期の画像パターンのみを格納する工程とを有し、一周期の画像パターンを修正する工程において、一周期の画像パターンを繰り返し描画して画像を復元した場合に一周期の画像パターンのつなぎ目が不自然にならないよう一周期の画像パターンの周囲又は全体をテクスチャの特徴量に基づいて修正することを特徴とする。
【００１１】
かかる構成により、テクスチャ画像全部を格納するのではなく、一周期分の画像パターンのみを格納することで、格納すべきデータ量を大きく削減することができるとともに、格納したデータから元のテクスチャ画像を復元する場合において画像パターンのつなぎ目が自然なテクスチャ画像を得ることが可能となる。
【００１２】
次に、上記課題を解決するために本発明にかかるテクスチャ復元方法は、圧縮されたテクスチャ画像を復元するテクスチャ復元方法であって、テクスチャ画像を入力し、格納する工程と、格納したテクスチャ画像の繰り返しピッチを測定して、一周期の画像パターンを抽出する工程と、抽出した一周期の画像パターンを修正する工程と、修正した一周期の画像パターンのみを格納する工程とを有し、一周期の画像パターンを修正する工程において、一周期の画像パターンを繰り返し描画して画像を復元した場合に一周期の画像パターンのつなぎ目が不自然にならないよう一周期の画像パターンの周囲又は全体をテクスチャの特徴量に基づいて修正する圧縮方法を用いて圧縮されたテクスチャ画像を復元することを特徴とする。
【００１３】
かかる構成により、テクスチャ画像全部を格納するのではなく、一周期分の画像パターンのみを格納することで、格納すべきデータ量を大きく削減することが可能となった圧縮データに基づいてテクスチャ画像を復元する場合においても、テクスチャ画像を画像パターンのつなぎ目が自然になるように復元することが可能となる。
【００１４】
また、本発明にかかるテクスチャ圧縮方法は、一周期の画像パターンを修正する工程において、ユーザが補助情報を入力し、一周期の画像パターンを繰り返し描画して画像を復元した場合に一周期の画像パターンのつなぎ目が不自然にならないよう一周期の画像パターンの周囲又は全体をテクスチャの特徴量と補助情報に基づいて修正することが好ましい。テクスチャ画像を復元する場合、一周期分の画像パターンのつなぎ目の処理において、画像パターンのつなぎ目が自然であるか否かに関するユーザの感覚を反映させることができるからである。
【００１５】
また、本発明にかかるテクスチャ圧縮方法は、一周期の画像パターンを修正する工程に加えて、ユーザが補助情報を入力し、一周期の画像パターンを繰り返し描画するだけでは復元できないテクスチャ画像についてテクスチャ画像を復元するために必要な一周期画像パターンとの差分情報をテクスチャの特徴量と補助情報に基づいて抽出する工程と、一周期の画像パターンを格納する工程に加えて、テクスチャ画像を復元するために必要な一周期画像パターンとの差分情報を格納する工程を有する。テクスチャ画像を復元するために必要な差分情報を一周期分の画像パターン単位で抽出することによって、一周期分の画像パターンだけを抽出する方法では一周期分のデータ量が大きくなってしまうテクスチャ画像についても、より少ないデータ量の情報に基づいて復元することが可能となるからである。
【００１６】
例えば、画像パターンの一周期よりも大きな周期で散点模様が付加されているテクスチャ画像の場合を考えると、散点模様も含めて一周期分の画像パターンを抽出すると、一周期分の画像パターンが大きなパターンとなってしまい、そのデータ量も大きくなってしまう。この場合、散点模様を除いて一周期分の画像パターンを抽出すると共に、重ね合わせる散点模様に関する情報を別途追加する方法でテクスチャ画像を表現すれば、散点模様も含めて一周期分の画像パターンを求めるよりも総データ量は少なくなる。
【００１７】
また、本発明にかかるテクスチャ圧縮方法は、一周期の画像パターンを修正する工程に加えて、ユーザが補助情報を入力し、一周期の画像パターンを繰り返し描画するだけでは復元できないテクスチャ画像についてテクスチャ画像を復元するために必要なテクスチャ画像全体との差分情報をテクスチャの特徴量と補助情報に基づいて抽出する工程と、一周期の画像パターンを格納する工程に加えて、テクスチャ画像を復元するために必要なテクスチャ画像全体との差分情報を格納する工程を有することが好ましい。
【００１８】
テクスチャ画像全体との差分情報を抽出することによって、一周期分の画像パターンを効果的に抽出できるテクスチャ画像もあるからである。例えば、テクスチャ画像全体にグラデーションがかかっている場合等に効果的である。
【００１９】
次に、上記課題を解決するために本発明にかかるテクスチャ圧縮装置は、テクスチャ画像のデータ量を削減するテクスチャ圧縮装置であって、テクスチャ画像を入力するテクスチャ画像入力部と、画像入力部で入力されたテクスチャ画像を格納するテクスチャ画像記憶部と、テクスチャ画像記憶部に格納したテクスチャ画像の繰り返しピッチを測定する繰り返しピッチ測定部と、一周期の画像パターンを抽出する一周期画像パターン抽出部と、抽出した一周期の画像パターンを修正する一周期画像パターン修正部と、一周期画像パターン修正部において修正した一周期の画像パターンを格納する一周期パターン記憶部とを有し、一周期画像パターン修正部において、一周期の画像パターンを繰り返し描画して画像を復元した場合に一周期の画像パターンのつなぎ目が不自然にならないよう一周期の画像パターンの周囲又は全体をテクスチャの特徴量に基づいて修正することを特徴とする。
【００２０】
かかる構成により、テクスチャ画像全部を格納するのではなく、一周期分の画像パターンのみを格納することで、格納すべきデータ量を大きく削減することができるとともに、格納したデータから元のテクスチャ画像を復元する場合において画像パターンのつなぎ目が自然なテクスチャ画像を得ることが可能となる。
【００２１】
次に、上記課題を解決するために本発明にかかるテクスチャ復元装置は、圧縮されたテクスチャ画像を復元するテクスチャ復元装置であって、テクスチャ画像を入力するテクスチャ画像入力部と、画像入力部で入力されたテクスチャ画像を格納するテクスチャ画像記憶部と、テクスチャ画像記憶部に格納したテクスチャ画像の繰り返しピッチを測定する繰り返しピッチ測定部と、一周期の画像パターンを抽出する一周期画像パターン抽出部と、抽出した一周期の画像パターンを修正する一周期画像パターン修正部と、一周期画像パターン修正部において修正した一周期の画像パターンを格納する一周期パターン記憶部とを有し、一周期画像パターン修正部において、一周期の画像パターンを繰り返し描画して画像を復元した場合に一周期の画像パターンのつなぎ目が不自然にならないよう一周期の画像パターンの周囲又は全体をテクスチャの特徴量に基づいて修正する圧縮装置を用いて圧縮されたテクスチャ画像を復元することを特徴とする。
【００２２】
かかる構成により、テクスチャ画像全部を格納するのではなく、一周期分の画像パターンのみを格納することで、格納すべきデータ量を大きく削減することが可能となった圧縮データに基づいてテクスチャ画像を復元する場合においても、テクスチャ画像を画像パターンのつなぎ目が自然になるように復元することが可能となる。
【００２３】
また、本発明にかかるテクスチャ圧縮装置は、一周期の画像パターン修正部において、ユーザが補助情報を入力し、一周期の画像パターンを繰り返し描画して画像を復元した場合に一周期の画像パターンのつなぎ目が不自然にならないよう一周期の画像パターンの周囲又は全体をテクスチャの特徴量と補助情報に基づいて修正することが好ましい。テクスチャ画像の復元において、一周期分の画像パターンのつなぎ目の処理において、模様の連続性についてユーザの感覚と合致させることができるからである。
【００２４】
また、本発明にかかるテクスチャ圧縮装置は、一周期の画像パターン修正部に加えて、ユーザが補助情報を入力し、一周期の画像パターンを繰り返し描画するだけでは復元できないテクスチャ画像について、テクスチャ画像を復元するために必要な一周期画像パターンとの差分情報をテクスチャの特徴量と補助情報に基づいて抽出する一周期画像パターン差分情報抽出部と、一周期の画像パターンを格納する一周期画像パターン記憶部に加えて、テクスチャ画像を復元するために必要な一周期画像パターンとの差分情報を格納する一周期画像パターン差分情報記憶部を有することが好ましい。
【００２５】
テクスチャ画像を復元するために必要な差分情報を一周期分の画像パターン単位で抽出することによって、一周期分の画像パターンだけを抽出する方法では一周期分のデータ量が大きくなってしまうテクスチャ画像についても、より少ないデータ量の情報に基づいて復元することが可能となるからである。
【００２６】
また、本発明にかかるテクスチャ圧縮装置は、一周期の画像パターン修正部に加えて、ユーザが補助情報を入力し、一周期の画像パターンを繰り返し描画するだけでは復元できないテクスチャ画像についてテクスチャ画像を復元するために必要なテクスチャ画像全体との差分情報をテクスチャの特徴量と補助情報に基づいて抽出するテクスチャ画像全体差分情報抽出部と、一周期の画像パターンを格納する一周期画像パターン記憶部に加えて、テクスチャ画像を復元するために必要なテクスチャ画像全体との差分情報を格納するテクスチャ画像全体差分情報記憶部を有することが好ましい。
【００２７】
テクスチャ画像全体との差分情報を抽出することによって、一周期分の画像パターンを効果的に抽出できるテクスチャ画像もあるからである。例えば、テクスチャ画像全体にグラデーションがかかっている場合等に効果的である。
【００２８】
次に、本発明にかかるコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、テクスチャ画像のデータ量を削減するコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、テクスチャ画像を入力し、格納するステップと、格納したテクスチャ画像の繰り返しピッチを測定して、一周期の画像パターンを抽出するステップと、抽出した一周期の画像パターンを修正するステップと、修正した一周期の画像パターンのみを格納するステップとを有し、一周期の画像パターンを修正するステップにおいて、一周期の画像パターンを繰り返し描画して画像を復元した場合に一周期の画像パターンのつなぎ目が不自然にならないよう一周期の画像パターンの周囲又は全体をテクスチャの特徴量に基づいて修正することを特徴とする。
【００２９】
かかる構成により、コンピュータ上へ当該プログラムをロードさせ実行することで、テクスチャ画像全部を格納するのではなく、一周期分の画像パターンのみを格納することで、格納すべきデータ量を大きく削減することができるとともに、格納したデータから元のテクスチャ画像を復元する場合において画像パターンのつなぎ目が自然なテクスチャ画像を得ることが可能となるテクスチャ圧縮装置が実現できる。
【００３０】
次に、本発明にかかるコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、圧縮されたテクスチャ画像を復元するコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、テクスチャ画像を入力し、格納するステップと、格納したテクスチャ画像の繰り返しピッチを測定して、一周期の画像パターンを抽出するステップと、抽出した一周期の画像パターンを修正するステップと、修正した一周期の画像パターンのみを格納するステップとを有し、一周期の画像パターンを修正するステップにおいて、一周期の画像パターンを繰り返し描画して画像を復元した場合に一周期の画像パターンのつなぎ目が不自然にならないよう一周期の画像パターンの周囲又は全体をテクスチャの特徴量に基づいて修正する圧縮方法を用いて圧縮されたテクスチャ画像を復元することを特徴とする。
【００３１】
かかる構成により、テクスチャ画像全部を格納するのではなく、一周期分の画像パターンのみを格納することで、格納すべきデータ量を大きく削減することが可能となった圧縮データに基づいてテクスチャ画像を復元する場合においても、テクスチャ画像を画像パターンのつなぎ目が自然になるように復元することが可能となるテクスチャ復元装置が実現できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態にかかるテクスチャ圧縮装置について、図面を参照しながら説明する。図２は本発明にかかるテクスチャ圧縮装置の構成図である。図２において、２１はテクスチャ画像入力部を、２２はテクスチャ画像記憶部を、２３は繰り返しピッチ測定部を、２４は一周期画像パターン抽出部を、２５は一周期画像パターン修正部を、２６は一周期画像パターン記憶部を、それぞれ示す。
【００３３】
図２では、まず圧縮の対象となるテクスチャ画像をテクスチャ画像入力部２１を通じてテクスチャ画像記憶部２２へ格納しておく。格納されたテクスチャ画像について、繰り返しピッチ測定部２３において、一周期分の画像パターンの大きさである繰り返しのピッチを測定する。
【００３４】
繰り返しピッチを求めるには、様々な方法が考えられる。一つには、与えられたテクスチャ画像をフーリエ解析して、求められた項のうち低周波成分のみを取り出すことによって、繰り返しピッチを求める方法が考えられる。この場合は、同じピッチで囲まれた画像領域を一周期画像パターンとする。
【００３５】
また、ｘ方向、ｙ方向に対して、周期を１からテクスチャ画像の大きさまで可変にして自己相関係数を求める方法も考えられる。この場合は、自己相関係数がもっとも高い値を示した周期を繰り返しピッチとし、同じピッチで囲まれた画像領域を一周期画像パターンとする。
【００３６】
さらに、画面上に表示されたテクスチャ画像から、ユーザがマウス等の操作によって繰り返し単位となると想定される領域を指定する方法も考えられる。人間の感覚により近づけるためである。この場合は、ユーザの指定した領域の縦横の幅、もしくはそれに近似した値で画像をスライドしてパターンマッチングを図り、最もマッチした縦横の幅を繰り返しピッチとする。
【００３７】
なお、繰り返しピッチの測定方法は、上記３つの方法に限定されるものではなく、一周期分の画像の大きさが定まる方法であれば、どのような方法でも構わない。
【００３８】
次に、一周期画像パターン抽出部２４では、測定されたピッチに基づいてテクスチャ画像を切り分け、切り分けられたテクスチャ画像の一つを一周期画像パターンとして抽出する。例えば、図３に示すように、（ａ）に表わしたようなテクスチャ画像から、一周期分の画像パターンとして（ｂ）を抽出する。
【００３９】
そして、一周期画像パターン修正部２５では、抽出された一周期の画像パターンに対し、繰り返し描画をしてテクスチャ画像を再生した場合のつなぎ目が不自然にならないように、一周期の画像パターンの周囲又は全体を修正する。
【００４０】
画像パターンの修正方法については、種々の方法が考えられる。一つには、与えられた一周期分の画像パターンの周囲から幅Ｗ（Ｗは整数）となる帯状の領域を考え、隣接する画素の明るさ、色相、彩度が自然に変化するように当該帯状の領域の色情報を平滑化する方法が考えられる。
【００４１】
また、与えられた一周期分の画像パターンに対して明るさ、色相、彩度を測定し、一周期分の画像パターン全体に対して明るさ、色相、彩度を平面近似し、平面の傾きが０となるように各点における色情報を修正する方法が考えられる。
【００４２】
さらに、ユーザが与えられた一周期分の画像パターンの背景色を指定し、背景以外の部分を４隣接若しくは８隣接にて隣り合っている部分に結合し、結合された部分単位にカット＆ペーストを行う方法も考えられる。なお、方法はこれらに限定されるものではなく、つなぎ目が自然に変化するように見える方法であればどのような方法でも構わない。
【００４３】
最後に、修正された一周期分の画像パターンを一周期画像パターン記憶部２６へ格納する。一周期画像パターン記憶部２６へ格納された一周期分の画像パターンを用いて、テクスチャ画像全体を復元することが可能となる。
【００４４】
かかるテクスチャ画像圧縮装置を用いることで、テクスチャ画像を表示する場合においては、その一周期分の画像パターンのみを主記憶装置上にロードすることで足りるため、主記憶装置やＣＰＵ等の計算機資源を節約することが可能となる。
【００４５】
さらに、テクスチャ画像を通信回線を通じて送信する場合においても、その一周期分の画像パターンのみを通信回線上に転送することで足りるため、回線の混雑防止にも効果的である。
【００４６】
また、一周期分の画像パターンを一周期画像パターン記憶部２６へ格納するだけでは、復元することが困難な特徴量を有するテクスチャ画像については、その一周期分の画像パターン作成の基礎となる代表パターンと各一周期分の画像パターンとの差分情報も格納することで、全体のテクスチャ画像を復元することが可能となる。例えば、繰り返しのピッチ、代表パターンのテクスチャ画像内での位置、そして最終的に生成されるべき一周期分の画像パターンと代表パターンとの間の差分について情報化することで、テクスチャ画像を復元することが可能となる。
【００４７】
例えば、画像パターンの一周期よりも大きな周期で散点模様が付加されているテクスチャ画像の場合を考えると、散点模様も含めて一周期分の画像パターンを抽出すると、一周期分の画像パターンが大きなパターンとなってしまい、そのデータ量も大きくなってしまう。この場合、散点模様を除いて一周期分の画像パターンを抽出すると共に、重ね合わせる散点模様に関する情報を別途追加する方法でテクスチャ画像を表現すれば、散点模様も含めて一周期分の画像パターンを求めるよりも総データ量は少なくなる。すなわち、テクスチャ画像の有する特徴量及び散点模様を有するという補助情報をユーザが指定することにより求められた差分情報に基づいてテクスチャ画像を圧縮した方が、一律にテクスチャ画像の特徴量に基づいてテクスチャ画像を圧縮するよりも圧縮率が高くなることを意味する。
【００４８】
具体的には、図４（ａ）に示すようなテクスチャ画像の画像パターンを考える。図４（ａ）のような画像パターンが繰り返し表示されるテクスチャ画像においては、一周期分の画像パターンとして図４（ａ）が抽出される。しかし、図４（ａ）における画像パターン配置位置２行３列の○印を考慮に入れない場合には、一周期分の画像パターンとして図４（ｂ）のような画像パターンを抽出できる。これだけでは図４（ａ）の画像パターン、ひいては元のテクスチャ画像を復元することはできないので、画像パターン図４（ａ）における配置位置２行３列に図４（ｃ）の図形を有するという補助情報をユーザが与えることにより、差分情報として画像パターン図４（ａ）における配置位置２行３列に、図４（ｃ）の図形を重ねるという差分情報を抽出でき、図４（ａ）の一周期画像パターンを生成することができ、全体のテクスチャ画像を復元することが可能となる。図４（ａ）のデータ量と、図４（ｂ）と図４（ｃ）に示すデータ量では、明らかに後者の方が小さい。したがって、より効果的にテクスチャ画像を圧縮できる。
【００４９】
かかる機能を有するテクスチャ圧縮装置の構成図を図５に示す。図５において、５１はテクスチャ画像入力部を、５２はテクスチャ画像記憶部を、５３は繰り返しピッチ測定部を、５４は一周期画像パターン抽出部を、５５は一周期画像パターン修正部を、５６は一周期画像パターン記憶部を、５７は一周期画像パターン差分情報抽出部を、５８は一周期画像パターン差分情報記憶部を、それぞれ示す。
【００５０】
図５では、まず圧縮の対象となるテクスチャ画像をテクスチャ画像入力部５１を通じてテクスチャ画像記憶部５２へ格納しておく。格納されたテクスチャ画像について、繰り返しピッチ測定部５３において、一周期分の画像パターンの大きさである繰り返しのピッチを測定する。
【００５１】
次に、一周期画像パターン抽出部５４では、測定されたピッチに基づいてテクスチャ画像を切り分け、切り分けられたテクスチャ画像の一つを一周期画像パターンとして抽出する。
【００５２】
さらに、一周期画像パターン修正部５５では、抽出された一周期の画像パターンに対し、繰り返し描画をしてテクスチャ画像を再生した場合のつなぎ目が不自然にならないように、一周期の画像パターンの周囲又は全体を修正し、修正された一周期分の画像パターンを一周期画像パターン記憶部５６へ格納する。
【００５３】
一方、一周期分の画像パターンだけではテクスチャ画像を復元できない場合を考慮して、画像パターンだけでは表現できない、テクスチャ画像を復元するために必要な情報を、一周期画像パターン差分情報抽出部５７において抽出し、一周期画像パターン差分情報記憶部５８に格納する。
【００５４】
一周期画像パターン記憶部５６に格納されている一周期分の画像パターンと、一周期画像パターン差分情報記憶部５８に格納されている必要情報に基づいて、より小さなデータ量で元のテクスチャ画像を復元することが可能となる。
【００５５】
かかるテクスチャ画像圧縮装置を用いることで、テクスチャ画像を表示する場合においては、その一周期分の画像パターンを抽出する場合に一周期の範囲を小さく抽出することができるので、主記憶装置上にロードするデータ量が少なく、主記憶装置やＣＰＵ等の計算機資源を節約することが可能となる。
【００５６】
さらに、テクスチャ画像を通信回線を通じて送信する場合においても、その一周期分の画像パターンのデータ量が少ないので、回線の混雑防止にも効果的である。
【００５７】
また、テクスチャ画像の特質によっては、一周期分の画像パターンとテクスチャ画像における各パターンとの差分情報を求めることも考えられる。例えば、テクスチャ画像全体にグラデーションがかかっている場合等においては、一周期分の画像パターンだけからは、全体のテクスチャ画像を正確に復元することはできないからである。
【００５８】
具体的には、図６（ａ）に示すようなテクスチャ画像にグラデーションがかかっている場合には、一周期分の画像パターンを抽出することはできず、テクスチャ画像全体を処理データとして取り扱う必要が有る。そこで、グラデーション自体を考慮に入れないで、一周期分の画像パターンを抽出すると、図６（ｂ）のような画像パターンが抽出できる。図６（ｂ）の画像パターンだけではテクスチャ画像全体を復元することはできないので、テクスチャ画像全体について、画像パターンの配置位置ごとのグラデーション情報を差分情報として付加することで、テクスチャ画像全体を処理データとして取り扱うよりは少ないデータ量でテクスチャ画像を復元することが可能となる。図７は左上から順に明るさを増してくるグラデーション情報を示しており、かかる情報をユーザが補助情報として入力して、図６（ｂ）に示す一周期分の画像パターンとともに格納する。
【００５９】
かかる機能を有するテクスチャ圧縮装置の構成図を図８に示す。図８において、８１はテクスチャ画像入力部を、８２はテクスチャ画像記憶部を、８３は繰り返しピッチ測定部を、８４は一周期画像パターン抽出部を、８５は一周期画像パターン修正部を、８６は一周期画像パターン記憶部を、８７はテクスチャ画像全体差分情報抽出部を、８８はテクスチャ画像全体差分情報記憶部を、それぞれ示す。
【００６０】
図８では、まず圧縮の対象となるテクスチャ画像をテクスチャ画像入力部８１を通じてテクスチャ画像記憶部８２へ格納しておく。格納されたテクスチャ画像について、繰り返しピッチ測定部８３において、一周期分の画像パターンの大きさである繰り返しのピッチを測定する。
【００６１】
次に、一周期画像パターン抽出部８４では、測定されたピッチに基づいてテクスチャ画像を切り分け、切り分けられたテクスチャ画像の一つを一周期画像パターンとして抽出する。
【００６２】
さらに、一周期画像パターン修正部８５では、抽出された一周期の画像パターンに対し、繰り返し描画をしてテクスチャ画像を再生した場合のつなぎ目が不自然にならないように、一周期の画像パターンの周囲又は全体を修正し、修正された一周期分の画像パターンを一周期画像パターン記憶部８６へ格納する。
【００６３】
一方、一周期分の画像パターンだけでは明るさの濃淡のついたテクスチャ画像等については復元できないので、テクスチャ画像全体について復元するために必要な情報を、テクスチャ画像全体差分情報抽出部８７において抽出し、テクスチャ画像全体差分情報記憶部８８に格納する。
【００６４】
一周期画像パターン記憶部８６に格納されている一周期分の画像パターンと、テクスチャ画像全体差分情報記憶部８８に格納されている必要情報に基づいて、少ないデータ量でテクスチャ画像を復元することが可能となる。
【００６５】
かかるテクスチャ画像圧縮装置を用いることで、テクスチャ画像を表示する場合においては、テクスチャ画像全体を主記憶装置上にロードする必要がなくなるので、主記憶装置やＣＰＵ等の計算機資源を節約することが可能となる。
【００６６】
さらに、テクスチャ画像を通信回線を通じて送信する場合においても、その一周期分の画像パターン及び必要情報のみを通信回線上に転送することで足りるため、回線の混雑防止にも効果的である。
【００６７】
以上のように本実施の形態によれば、テクスチャ画像全体を格納することなく、一周期分の画像パターン及び必要である場合には差分情報としてのテクスチャ画像復元補助情報を格納することで、全体のテクスチャ画像のデータ量を削減することが可能となる。また、テクスチャ画像の復元性においても、画像パターンのつなぎ目が自然なテクスチャ画像を復元することができる。
【００６８】
次に、本発明の実施の形態にかかるテクスチャ圧縮装置を実現するプログラムの処理の流れについて説明する。図９に本発明の実施の形態にかかるテクスチャ圧縮装置を実現するプログラムの処理の流れ図を示す。
【００６９】
図９において、対象となるテクスチャ画像を入力して（ステップＳ９１）、当該テクスチャ画像を格納する（ステップＳ９２）。格納されたテクスチャ画像について、まず繰り返しピッチを測定して、一周期分の画像の大きさを検出する（ステップＳ９３）。
【００７０】
次に、一周期分の画像パターンを抽出して（ステップＳ９４）、各画像パターンからテクスチャ画像を復元した場合に、画像パターンのつなぎ目が不自然とならないように、各画像パターンの周囲又は全体について修正を行う（ステップＳ９５）。こうして修正された一周期分の画像パターンを格納することで、テクスチャ画像をそのまま格納するよりも小さな容量でテクスチャ画像を格納することが可能となる。
【００７１】
本発明の実施の形態にかかるテクスチャ圧縮装置を実現するプログラムを記憶した記録媒体は、図１０に示す記録媒体の例に示すように、ＣＤ−ＲＯＭやフロッピーディスク等の可搬型記録媒体だけでなく、通信回線の先に備えられた他の記憶装置や、コンピュータのハードディスクやＲＡＭ等の記録媒体のいずれでも良く、プログラム実行時には、プログラムはローディングされ、主メモリ上で実行される。
また、本発明の実施の形態にかかるテクスチャ圧縮装置により抽出された一周期パターンの画像データ等を記録した記録媒体も、図１０に示す記録媒体の例に示すように、ＣＤ−ＲＯＭやフロッピーディスク等の可搬型記録媒体だけでなく、通信回線の先に備えられた他の記憶装置や、コンピュータのハードディスクやＲＡＭ等の記録媒体のいずれでも良く、例えば本発明にかかるテクスチャ圧縮装置を利用する際にコンピュータにより読み取られる。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように本発明にかかるテクスチャ圧縮方法及び装置によれば、テクスチャ画像より抽出した一周期分の画像パターン及び必要な場合には差分情報としてのテクスチャ画像復元の補助情報も合わせて格納することにより、テクスチャ画像全体のデータ量を削減することができ、一周期分の画像パターンを用いて画像を復元する場合においても、各画像パターンのつなぎ目が自然に表現されたテクスチャ画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のテクスチャ圧縮装置の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態にかかるテクスチャ圧縮装置の概略構成図
【図３】本発明の実施例にかかる一周期分の画像パターン抽出例を示す図
【図４】本発明の実施例にかかる一周期分の画像パターン抽出及び補助情報取得例を示す図
【図５】本発明の実施の形態にかかるテクスチャ圧縮装置の概略構成図
【図６】本発明の実施例にかかる一周期分の画像パターン抽出例を示す図
【図７】本発明の実施例にかかるグラデーション抽出例を示す図
【図８】本発明の実施の形態にかかるテクスチャ圧縮装置の概略構成図
【図９】本発明の実施の形態にかかるテクスチャ圧縮装置における処理の流れ図
【図１０】記録媒体の例示図
【符号の説明】
１１，２１，５１，８１テクスチャ画像入力部
１２，２２，５２，８２テクスチャ画像記憶部
１３，２３，５３，８３繰り返しピッチ測定部
１４一周期画像パターン位置測定部
１５，２４，３４，５４，８４一周期画像パターン抽出部
２５，５５，８５一周期画像パターン修正部
２６，５６，８６一周期画像パターン記憶部
５７一周期画像パターン差分情報抽出部
５８一周期画像パターン差分情報記憶部
８７テクスチャ画像全体差分情報抽出部
８８テクスチャ画像全体差分情報記憶部
１０１回線先の記憶装置
１０２ＣＤ−ＲＯＭやフロッピーディスク等の可搬型記録媒体
１０２−１ＣＤ−ＲＯＭ
１０２−２フロッピーディスク
１０３コンピュータ
１０４コンピュータ上のＲＡＭ／ハードディスク等の記録媒体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for compression / decompression processing for reducing the data amount of a texture image including a repetitive pattern.
[0002]
[Prior art]
With the development of computer technology in recent years, an environment in which image processing can be used positively is being prepared technically and economically. However, since image data requires a larger capacity than text data, etc., the data is compressed, squeezing the storage medium such as a storage disk, and causing the line speed to deteriorate in communication. It is inconvenient to use for processing.
[0003]
To avoid such an adverse effect, various image data compression methods have been considered. Particularly in a texture image such as a surface pattern, the surface pattern often has a repetitive pattern, and a data compression method using such characteristics has been devised.
[0004]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-270249 discloses a method of reducing the entire data amount of image data having a repetitive pattern by storing only image data for one cycle of the pattern as exemplary image data. Have been.
[0005]
1 is a schematic configuration diagram of a texture image compression device according to FIG. 1. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a texture image input unit, 12 denotes a texture image storage unit, 13 denotes a repetition pitch measurement unit, 14 denotes a one-period image pattern measurement unit, and 15 denotes a one-period image pattern extraction unit. .
[0006]
In FIG. 1, after a texture image to be compressed is input from a texture image input unit 11 and stored in a texture image storage unit 12, a repetition pitch is measured by a repetition pitch measurement unit 13 and a one-period image pattern measurement unit 14 is measured. Measure the position of the one-period image pattern to be extracted. The one-period image pattern extraction unit 15 extracts one period of the image pattern, thereby compressing the entire data amount.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described method, when extracting an image pattern for one cycle, the consistency between the patterns when restoring the entire image is not considered at all, so that restorability of the entire image is not guaranteed. There was a problem.
[0008]
Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-295231 discloses a method of printing by blurring a joint between image patterns, and a function of determining whether or not a target image pattern is an image pattern that can be handled by the method. Therefore, there is still a possibility that the expected effect cannot be obtained.
[0009]
The present invention eliminates the above-described adverse effects, detects repetition of a texture image, extracts a one-cycle image pattern, and reduces the occurrence of a one-cycle image pattern so as to prevent an unnatural image at a joint between image patterns. It is an object of the present invention to provide a method of texture compression processing capable of correcting the surroundings or the whole.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a texture compression method according to the present invention is a texture compression method for reducing the amount of data of a texture image, comprising the steps of inputting and storing a texture image, and a repetition pitch of the stored texture image. Measuring, extracting a one-period image pattern; correcting the extracted one-period image pattern; and storing only the corrected one-period image pattern. In the step of correcting, the perimeter or the entirety of the one-period image pattern is used as the texture feature amount so that the seam of the one-period image pattern is not unnatural when the image is restored by repeatedly drawing the one-period image pattern. It is characterized in that it is corrected on the basis of.
[0011]
With such a configuration, the amount of data to be stored can be significantly reduced by storing only one cycle of the image pattern instead of storing the entire texture image, and the original texture image is stored from the stored data. When restoring, it is possible to obtain a texture image in which the seams of the image patterns are natural.
[0012]
Next, in order to solve the above problem, a texture restoration method according to the present invention is a texture restoration method for restoring a compressed texture image, comprising the steps of inputting and storing a texture image, Measuring the repetitive pitch, extracting a one-period image pattern, correcting the extracted one-period image pattern, and storing only the corrected one-period image pattern; In the step of correcting the image pattern of the above, the periphery or the whole of the one-period image pattern is textured so that the seam of the one-period image pattern is not unnatural when the image is restored by repeatedly drawing the one-period image pattern. It is characterized by restoring a texture image compressed using a compression method that corrects based on a feature amount.
[0013]
With such a configuration, the texture image is stored based on the compressed data, in which the amount of data to be stored can be significantly reduced by storing only one cycle of the image pattern instead of storing the entire texture image. Also in the case of restoration, it is possible to restore the texture image so that the seam of the image pattern becomes natural.
[0014]
Further, in the texture compression method according to the present invention, in the step of correcting the one-cycle image pattern, when the user inputs auxiliary information and repeatedly draws the one-cycle image pattern to restore the image, the one-cycle image It is preferable that the periphery or the entirety of the one-period image pattern be corrected based on the feature amount of the texture and the auxiliary information so that the seam of the pattern does not become unnatural. This is because, when restoring a texture image, the user's feeling as to whether or not the seam of the image pattern is natural can be reflected in the processing of the seam of the image pattern for one cycle.
[0015]
Further, in the texture compression method according to the present invention, in addition to the step of correcting one cycle of the image pattern, the texture image cannot be restored only by the user inputting the auxiliary information and repeatedly drawing the one cycle of the image pattern. In addition to the step of extracting difference information from the one-period image pattern necessary for restoring the texture pattern based on the feature amount of the texture and the auxiliary information, and the step of storing the one-period image pattern, the texture image is restored. And storing the difference information with the one-period image pattern necessary for the operation. By extracting the difference information necessary for restoring the texture image in one cycle of the image pattern unit, the method of extracting only one cycle of the image pattern requires a large amount of data for one cycle. Is also possible to restore based on the information of a smaller data amount.
[0016]
For example, in the case of a texture image in which a scatter pattern is added in a cycle larger than one cycle of an image pattern, if an image pattern for one cycle including the scatter pattern is extracted, the image pattern for one cycle is extracted. Becomes a large pattern, and the data amount also becomes large. In this case, the image pattern for one cycle is extracted excluding the dot pattern, and the texture image is expressed by a method of separately adding information on the dot pattern to be superimposed. The total data amount is smaller than that of obtaining the image pattern.
[0017]
Further, in the texture compression method according to the present invention, in addition to the step of correcting one cycle of the image pattern, the texture image cannot be restored only by the user inputting the auxiliary information and repeatedly drawing the one cycle of the image pattern. In addition to the step of extracting difference information from the entire texture image necessary for restoring the texture image based on the feature amount of the texture and the auxiliary information, and the step of storing one cycle of the image pattern, in order to restore the texture image It is preferable to include a step of storing difference information from a necessary texture image as a whole.
[0018]
This is because there is a texture image that can effectively extract an image pattern for one cycle by extracting difference information from the entire texture image. This is effective, for example, when gradation is applied to the entire texture image.
[0019]
Next, in order to solve the above problem, a texture compression device according to the present invention is a texture compression device that reduces the data amount of a texture image, and includes a texture image input unit that inputs a texture image, and a texture image input unit that inputs the texture image. A texture image storage unit that stores the obtained texture image, a repetition pitch measurement unit that measures the repetition pitch of the texture image stored in the texture image storage unit, a one-period image pattern extraction unit that extracts a one-period image pattern, A one-period image pattern correction unit that corrects the extracted one-period image pattern; and a one-period pattern storage unit that stores the one-period image pattern corrected by the one-period image pattern correction unit. Unit, when the image is restored by repeatedly drawing one cycle of the image pattern, Wherein the joint of the pattern is corrected based on the feature quantity of the texture or around the whole of the image pattern of one period so as not unnatural.
[0020]
With such a configuration, the amount of data to be stored can be significantly reduced by storing only one cycle of the image pattern instead of storing the entire texture image, and the original texture image is stored from the stored data. When restoring, it is possible to obtain a texture image in which the seams of the image patterns are natural.
[0021]
Next, in order to solve the above-mentioned problem, a texture restoration device according to the present invention is a texture restoration device for restoring a compressed texture image, and a texture image input unit for inputting a texture image, and a texture image input unit for inputting a texture image. A texture image storage unit that stores the obtained texture image, a repetition pitch measurement unit that measures the repetition pitch of the texture image stored in the texture image storage unit, a one-period image pattern extraction unit that extracts a one-period image pattern, A one-period image pattern correction unit that corrects the extracted one-period image pattern; and a one-period pattern storage unit that stores the one-period image pattern corrected by the one-period image pattern correction unit. Unit, when the image is restored by repeatedly drawing one cycle of the image pattern, Characterized in that to restore the pattern texture image compressed using a compression device seams to correct on the basis of the feature value of the texture or around the whole of the image pattern of one period so as not to unnatural.
[0022]
With such a configuration, the texture image is stored based on the compressed data, in which the amount of data to be stored can be significantly reduced by storing only one cycle of the image pattern instead of storing the entire texture image. Also in the case of restoration, it is possible to restore the texture image so that the seam of the image pattern becomes natural.
[0023]
Further, in the texture compression device according to the present invention, in the one-period image pattern correction unit, when the user inputs the auxiliary information and repeatedly draws the one-period image pattern to restore the image, the one-period image pattern It is preferable that the periphery or the entirety of one cycle of the image pattern is corrected based on the texture feature amount and the auxiliary information so that the joint does not become unnatural. This is because, in the restoration of the texture image, the continuity of the pattern can be matched with the user's sense in the processing of the joint of the image pattern for one cycle.
[0024]
In addition, the texture compression device according to the present invention, in addition to the one-period image pattern correction unit, inputs the auxiliary information, and converts the texture image for the texture image that cannot be restored only by repeatedly drawing the one-period image pattern. A one-period image pattern difference information extraction unit that extracts difference information from a one-period image pattern required for restoration based on the feature amount of the texture and auxiliary information, and a one-period image pattern storage that stores one-period image pattern In addition to the unit, it is preferable to have a one-period image pattern difference information storage unit that stores difference information from the one-period image pattern necessary for restoring the texture image.
[0025]
By extracting the difference information necessary for restoring the texture image in one cycle of the image pattern unit, the method of extracting only one cycle of the image pattern requires a large amount of data for one cycle. Is also possible to restore based on the information of a smaller data amount.
[0026]
In addition, the texture compression device according to the present invention restores a texture image for a texture image that cannot be restored only by inputting auxiliary information and repeatedly drawing an image pattern of one cycle in addition to a one-cycle image pattern correction unit. And a one-period image pattern storage unit that stores one-period image patterns, based on the texture feature amount and auxiliary information. In addition, it is preferable to have a texture image entire difference information storage unit that stores difference information from the entire texture image necessary for restoring the texture image.
[0027]
This is because there is a texture image that can effectively extract an image pattern for one cycle by extracting difference information from the entire texture image. This is effective, for example, when gradation is applied to the entire texture image.
[0028]
Next, a computer-readable recording medium storing a program to be executed by the computer according to the present invention is a computer-readable recording medium storing a program to be executed by a computer for reducing the data amount of a texture image. Inputting and storing an image, measuring a repetition pitch of the stored texture image to extract a one-cycle image pattern, correcting the extracted one-cycle image pattern, and correcting the corrected one-cycle image pattern. And storing only the image pattern of the one cycle. In the step of correcting the one cycle of the image pattern, the joint of the one cycle of the image pattern is unnatural when the one cycle of the image pattern is repeatedly drawn and the image is restored. Text around or all around one cycle of the image pattern to prevent Wherein the modified based on the feature amount of Texturizing.
[0029]
With this configuration, by loading and executing the program on the computer, the amount of data to be stored can be significantly reduced by storing only one cycle of the image pattern instead of storing the entire texture image. And a texture compression device that can obtain a texture image having a natural joint of image patterns when restoring an original texture image from stored data.
[0030]
Next, a computer-readable recording medium storing a program to be executed by the computer according to the present invention is a computer-readable recording medium storing a program to be executed by a computer for restoring a compressed texture image. Inputting and storing an image, measuring a repetition pitch of the stored texture image to extract a one-cycle image pattern, correcting the extracted one-cycle image pattern, and correcting the corrected one-cycle image pattern. And storing only the image pattern of the one cycle. In the step of correcting the one cycle of the image pattern, the joint of the one cycle of the image pattern is unnatural when the one cycle of the image pattern is repeatedly drawn and the image is restored. Text around or all around one cycle of the image pattern to prevent Characterized by restoring the compressed texture image using a compression method to correct based on the feature quantity of Texturizing.
[0031]
With such a configuration, the texture image is stored based on the compressed data, in which the amount of data to be stored can be significantly reduced by storing only one cycle of the image pattern instead of storing the entire texture image. Also in the case of restoration, it is possible to realize a texture restoration device capable of restoring a texture image so that a joint of an image pattern becomes natural.
[0032]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a texture compression device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a configuration diagram of the texture compression device according to the present invention. 2, reference numeral 21 denotes a texture image input unit, 22 denotes a texture image storage unit, 23 denotes a repetition pitch measurement unit, 24 denotes a one-period image pattern extraction unit, 25 denotes a one-period image pattern correction unit, and 26 denotes a one-period image pattern correction unit. Each of the one-cycle image pattern storage units is shown.
[0033]
In FIG. 2, first, a texture image to be compressed is stored in the texture image storage unit 22 through the texture image input unit 21. For the stored texture image, the repetition pitch measuring unit 23 measures the repetition pitch which is the size of the image pattern for one cycle.
[0034]
Various methods are conceivable for obtaining the repetition pitch. One method is to perform a Fourier analysis on a given texture image and extract only low-frequency components from the obtained terms, thereby obtaining a repetition pitch. In this case, an image area surrounded by the same pitch is defined as a one-period image pattern.
[0035]
A method is also conceivable in which the period is varied from 1 to the size of the texture image in the x and y directions to obtain the autocorrelation coefficient. In this case, a cycle in which the autocorrelation coefficient has the highest value is set as a repetition pitch, and an image area surrounded by the same pitch is set as a one-cycle image pattern.
[0036]
Furthermore, a method is also conceivable in which a user specifies an area that is assumed to be a repeating unit by operating a mouse or the like from a texture image displayed on a screen. This is to bring it closer to human senses. In this case, pattern matching is performed by sliding the image with the vertical and horizontal widths of the area designated by the user or an approximate value, and the vertical and horizontal widths that are most matched are used as the repetition pitch.
[0037]
The method of measuring the repetition pitch is not limited to the above three methods, but may be any method as long as the size of the image for one cycle is determined.
[0038]
Next, the one-period image pattern extraction unit 24 divides the texture image based on the measured pitch, and extracts one of the divided texture images as a one-period image pattern. For example, as shown in FIG. 3, (b) is extracted from the texture image shown in (a) as an image pattern for one cycle.
[0039]
Then, the one-period image pattern correction unit 25 performs a process around the one-period image pattern so that the seam when the texture image is reproduced by repeatedly drawing the extracted one-period image pattern is not unnatural. Or correct the whole.
[0040]
Various methods are conceivable for correcting the image pattern. One is to consider a band-shaped area having a width W (W is an integer) from the periphery of a given one-cycle image pattern so that the brightness, hue, and saturation of adjacent pixels naturally change. A method of smoothing the color information of the band-shaped area is considered.
[0041]
In addition, the brightness, hue, and saturation of the given image pattern for one cycle are measured, and the brightness, hue, and saturation of the entire image pattern for one cycle are approximated by a plane, and the inclination of the plane is measured. A method of correcting the color information at each point so that is set to 0 can be considered.
[0042]
Further, the user designates the background color of the given image pattern for one cycle, combines portions other than the background with adjacent portions in four or eight neighbors, and cuts and pastes in unit of the combined portions. It is also conceivable to perform the method. Note that the method is not limited to these, and any method may be used as long as the seam seems to change naturally.
[0043]
Finally, the corrected one-cycle image pattern is stored in the one-cycle image pattern storage unit 26. The entire texture image can be restored using the image pattern for one cycle stored in the one-cycle image pattern storage unit 26.
[0044]
By using such a texture image compression device, when displaying a texture image, it is sufficient to load only one cycle of the image pattern on the main storage device, so that computer resources such as the main storage device and CPU are used. It is possible to save money.
[0045]
Further, even when a texture image is transmitted through a communication line, it is sufficient to transfer only one cycle of the image pattern onto the communication line, which is effective in preventing line congestion.
[0046]
In addition, for a texture image having a feature amount that is difficult to restore only by storing an image pattern for one cycle in the one-cycle image pattern storage unit 26, a representative image serving as a basis for creating an image pattern for one cycle is provided. By storing the difference information between the pattern and the image pattern for each cycle, the entire texture image can be restored. For example, a texture image is reconstructed by digitizing information on the repetition pitch, the position of the representative pattern in the texture image, and the difference between the image pattern for one cycle to be finally generated and the representative pattern. It becomes possible.
[0047]
For example, in the case of a texture image in which a scatter pattern is added in a cycle larger than one cycle of an image pattern, if an image pattern for one cycle including the scatter pattern is extracted, the image pattern for one cycle is extracted. Becomes a large pattern, and the data amount also becomes large. In this case, the image pattern for one cycle is extracted excluding the dot pattern, and the texture image is expressed by a method of separately adding information on the dot pattern to be superimposed. The total data amount is smaller than that of obtaining the image pattern. In other words, when the texture image is compressed based on the difference information obtained by the user specifying the feature amount of the texture image and the auxiliary information indicating that the texture image has the scatter pattern, it is uniformly based on the feature amount of the texture image. This means that the compression ratio is higher than when a texture image is compressed.
[0048]
Specifically, consider an image pattern of a texture image as shown in FIG. In a texture image in which an image pattern as shown in FIG. 4A is repeatedly displayed, FIG. 4A is extracted as an image pattern for one cycle. However, in the case where the 印 mark in the image pattern arrangement position in the second row and the third column in FIG. 4A is not taken into consideration, an image pattern as shown in FIG. 4B can be extracted as an image pattern for one cycle. Since the image pattern shown in FIG. 4A and the original texture image cannot be restored by this alone, the auxiliary that the image pattern shown in FIG. By giving the information by the user, it is possible to extract the difference information in which the graphic of FIG. 4C is superimposed on the arrangement position 2 rows and 3 columns in the image pattern FIG. 4A as the difference information. A periodic image pattern can be generated, and the entire texture image can be restored. The data amount shown in FIG. 4A and the data amounts shown in FIGS. 4B and 4C are clearly smaller in the latter case. Therefore, the texture image can be compressed more effectively.
[0049]
FIG. 5 shows a configuration diagram of a texture compression device having such a function. 5, reference numeral 51 denotes a texture image input unit, 52 denotes a texture image storage unit, 53 denotes a repetition pitch measurement unit, 54 denotes a one-period image pattern extraction unit, 55 denotes a one-period image pattern correction unit, and 56 denotes a one-period image pattern correction unit. A one-period image pattern storage unit, 57 is a one-period image pattern difference information extraction unit, and 58 is a one-period image pattern difference information storage unit.
[0050]
In FIG. 5, first, a texture image to be compressed is stored in the texture image storage unit 52 through the texture image input unit 51. With respect to the stored texture image, the repetition pitch measuring unit 53 measures the repetition pitch, which is the size of the image pattern for one cycle.
[0051]
Next, the one-period image pattern extraction unit 54 divides the texture image based on the measured pitch, and extracts one of the divided texture images as a one-period image pattern.
[0052]
Further, the one-period image pattern correcting unit 55 performs a process around the one-period image pattern so that the seam when the texture image is reproduced by repeatedly drawing the extracted one-period image pattern does not become unnatural. Alternatively, the entire image is corrected, and the corrected image pattern for one cycle is stored in the one-cycle image pattern storage unit 56.
[0053]
On the other hand, in consideration of the case where the texture image cannot be restored only by the image pattern for one cycle, the information necessary for restoring the texture image, which cannot be expressed by the image pattern alone, is extracted by the one-cycle image pattern difference information extraction unit 57. It is extracted and stored in the one-cycle image pattern difference information storage unit 58.
[0054]
Based on the image pattern for one cycle stored in the one-cycle image pattern storage unit 56 and the necessary information stored in the one-cycle image pattern difference information storage unit 58, the original texture image is reduced with a smaller data amount. It can be restored.
[0055]
By using such a texture image compression device, when displaying a texture image, the range of one cycle can be extracted to be smaller when extracting an image pattern for one cycle, so that it is loaded on the main storage device. The amount of data to be processed is small, and computer resources such as a main storage device and a CPU can be saved.
[0056]
Further, even when a texture image is transmitted through a communication line, the amount of data of the image pattern for one cycle is small, which is effective in preventing line congestion.
[0057]
Further, depending on the characteristics of the texture image, it is conceivable to obtain difference information between an image pattern for one cycle and each pattern in the texture image. This is because, for example, when gradation is applied to the entire texture image, the entire texture image cannot be accurately restored from only one cycle of the image pattern.
[0058]
Specifically, when a gradation is applied to the texture image as shown in FIG. 6A, an image pattern for one cycle cannot be extracted, and it is necessary to handle the entire texture image as processing data. Yes. Therefore, if an image pattern for one cycle is extracted without considering the gradation itself, an image pattern as shown in FIG. 6B can be extracted. Since the entire texture image cannot be restored only by the image pattern of FIG. 6B, the entire texture image is processed by adding gradation information for each arrangement position of the image pattern as difference information to the entire texture image. The texture image can be restored with a smaller amount of data than when the texture image is handled. FIG. 7 shows gradation information in which the brightness increases in order from the upper left. The user inputs such information as auxiliary information and stores it together with the image pattern for one cycle shown in FIG. 6B.
[0059]
FIG. 8 shows a configuration diagram of a texture compression device having such a function. 8, reference numeral 81 denotes a texture image input unit, 82 denotes a texture image storage unit, 83 denotes a repetition pitch measurement unit, 84 denotes a one-period image pattern extraction unit, 85 denotes a one-period image pattern correction unit, and 86 denotes a one-period image pattern correction unit. A one-period image pattern storage unit, 87 indicates a texture image whole difference information extraction unit, and 88 indicates a texture image whole difference information storage unit.
[0060]
8, first, a texture image to be compressed is stored in a texture image storage unit 82 through a texture image input unit 81. For the stored texture image, the repetition pitch measuring unit 83 measures the repetition pitch, which is the size of the image pattern for one cycle.
[0061]
Next, the one-period image pattern extraction unit 84 divides the texture image based on the measured pitch, and extracts one of the divided texture images as a one-period image pattern.
[0062]
Further, the one-period image pattern correcting unit 85 performs a process around the one-period image pattern so that the seam when the texture image is reproduced by repeatedly drawing the extracted one-period image pattern is not unnatural. Alternatively, the whole image is corrected, and the corrected image pattern for one cycle is stored in the one-cycle image pattern storage unit 86.
[0063]
On the other hand, since a texture image or the like with brightness cannot be restored using only one cycle of the image pattern, information necessary for restoring the entire texture image is extracted by the entire texture image difference information extraction unit 87. Are stored in the texture image entire difference information storage unit 88.
[0064]
Based on the image pattern for one cycle stored in the one-cycle image pattern storage unit 86 and the necessary information stored in the entire texture image difference information storage unit 88, a texture image can be restored with a small amount of data. It becomes possible.
[0065]
By using such a texture image compression device, when displaying a texture image, it is not necessary to load the entire texture image onto the main storage device, so that computer resources such as the main storage device and the CPU can be saved. It becomes.
[0066]
Further, even when a texture image is transmitted through a communication line, it is sufficient to transfer only one cycle of the image pattern and necessary information to the communication line, which is effective in preventing line congestion.
[0067]
As described above, according to the present embodiment, without storing the entire texture image, the image pattern for one cycle and, if necessary, the texture image restoration auxiliary information as difference information are stored. Can reduce the data amount of the texture image. Also, in the restoration property of the texture image, it is possible to restore the texture image in which the joint of the image pattern is natural.
[0068]
Next, the flow of processing of a program for realizing the texture compression device according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 shows a flowchart of processing of a program for realizing the texture compression device according to the embodiment of the present invention.
[0069]
In FIG. 9, a target texture image is input (step S91), and the texture image is stored (step S92). First, the pitch of the stored texture image is measured repeatedly to detect the size of the image for one cycle (step S93).
[0070]
Next, an image pattern for one cycle is extracted (step S94), and when a texture image is restored from each image pattern, the surroundings or the entirety of each image pattern are so set that the seams of the image patterns are not unnatural. Correction is performed (step S95). By storing the image pattern for one cycle corrected in this way, it becomes possible to store the texture image with a smaller capacity than storing the texture image as it is.
[0071]
As shown in the example of the recording medium shown in FIG. 10, the recording medium storing the program for realizing the texture compression device according to the embodiment of the present invention is not limited to a portable recording medium such as a CD-ROM or a floppy disk. Alternatively, any other storage device provided at the end of the communication line, or a recording medium such as a hard disk or a RAM of a computer may be used. When the program is executed, the program is loaded and executed on the main memory.
Further, as shown in the example of the recording medium shown in FIG. 10, a recording medium on which image data of a one-period pattern extracted by the texture compression apparatus according to the embodiment of the present invention is recorded is also a CD-ROM or a floppy disk. In addition to a portable recording medium such as the above, any other storage device provided at the end of the communication line, or a recording medium such as a hard disk or a RAM of a computer may be used. For example, when using the texture compression device according to the present invention, Read by a computer.
[0072]
【The invention's effect】
As described above, according to the texture compression method and apparatus of the present invention, an image pattern for one cycle extracted from a texture image and, when necessary, auxiliary information for texture image restoration as difference information are also stored. As a result, the data amount of the entire texture image can be reduced, and even when restoring an image using an image pattern for one cycle, it is possible to obtain a texture image in which the joint of each image pattern is naturally expressed It becomes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a conventional texture compression device.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a texture compression device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of extracting an image pattern for one cycle according to the embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a diagram showing an example of image pattern extraction and auxiliary information acquisition for one cycle according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a texture compression device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a diagram showing an example of image pattern extraction for one cycle according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an example of gradation extraction according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a texture compression device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart of processing in the texture compression device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 10 is an exemplary diagram of a recording medium.
[Explanation of symbols]
11, 21, 51, 81 Texture image input unit
12, 22, 52, 82 texture image storage unit
13,23,53,83 Repetitive pitch measuring unit
14 One-cycle image pattern position measurement unit
15, 24, 34, 54, 84 One-period image pattern extraction unit
25, 55, 85 One-period image pattern correction unit
26, 56, 86 One-period image pattern storage
57 One-period image pattern difference information extraction unit
58 One-cycle image pattern difference information storage unit
87 Texture Information Whole Difference Information Extraction Unit
88 Texture Image Whole Difference Information Storage Unit
101 Storage device at line destination
102 Portable recording media such as CD-ROM and floppy disk
102-1 CD-ROM
102-2 Floppy disk
103 Computer
104 Recording media such as RAM / hard disk on computer

Claims

A texture compression method for reducing a data amount of a texture image,
Inputting and storing the texture image;
Measuring the repetition pitch of the stored texture image, and extracting a one-cycle image pattern;
For a pattern that is added at a period greater than the period of the image pattern, image information and position information of the pattern are input as auxiliary information, and the texture is determined based on the feature amount of the texture image and the auxiliary information. Extracting difference information with the one-period image pattern required to restore the image, and storing the extracted difference information;
The periphery or the entirety of the one-period image pattern is determined based on a texture feature amount so that the seam of the one-period image pattern is not unnatural when the image is restored by repeatedly drawing the one-period image pattern. And storing the corrected one-period image pattern .

A texture compression method for reducing the data amount of a texture image with gradation ,
Inputting and storing the texture image;
Without considering the gradation, measuring the repetition pitch of the texture image, and extracting a one-cycle image pattern,
A step of inputting information regarding the gradation as auxiliary information, extracting gradation information for each arrangement position of an image pattern as difference information for the entire texture image, and storing the extracted difference information,
The periphery or the entirety of the one-period image pattern is determined based on a texture feature amount so that the seam of the one-period image pattern is not unnatural when the image is restored by repeatedly drawing the one-period image pattern. And storing the corrected one-period image pattern .

A texture compression device for reducing a data amount of a texture image,
A texture image input unit for inputting the texture image,
A texture image storage unit that stores the texture image input by the texture image input unit;
A repetition pitch measurement unit that measures a repetition pitch of the texture image stored in the texture image storage unit,
A one-period image pattern extraction unit that extracts one-period image pattern,
For a pattern that is added at a period greater than the period of the image pattern, image information and position information of the pattern are input as auxiliary information, and the texture is determined based on the feature amount of the texture image and the auxiliary information. A one-period image pattern difference information extraction unit that extracts difference information from the one-period image pattern required to restore an image,
A one-period image pattern difference information storage unit that stores the difference information extracted by the one-period image pattern difference information extraction unit,
The periphery or the entirety of the one-period image pattern is determined based on a texture feature amount so that the seam of the one-period image pattern is not unnatural when the image is restored by repeatedly drawing the one-period image pattern. A one-period image pattern correction unit for correcting
A one-cycle image pattern storage unit for storing a corrected one-cycle image pattern .

A texture compression device for reducing the data amount of a texture image with gradation ,
A texture image input unit for inputting the texture image,
A texture image storage unit that stores the texture image input by the texture image input unit;
Without considering the gradation, a repetition pitch measurement unit that measures the repetition pitch of the texture image stored in the texture image storage unit,
A one-period image pattern extraction unit that extracts one-period image pattern,
A texture image entire difference information extraction unit that inputs information regarding the gradation as auxiliary information, and extracts gradation information for each arrangement position of an image pattern as difference information for the entire texture image;
A texture image difference information storage unit that stores difference information extracted by the texture image entire difference information extraction unit,
The periphery or the entirety of the one-period image pattern is determined based on a texture feature amount so that the seam of the one-period image pattern is not unnatural when the image is restored by repeatedly drawing the one-period image pattern. A one-period image pattern correction unit for correcting
A one-cycle image pattern storage unit for storing a corrected one-cycle image pattern .

A computer-readable recording medium recording a program for causing a computer to execute a texture compression process for reducing the data amount of a texture image,
Inputting and storing the texture image;
Measuring the repetition pitch of the stored texture image, and extracting a one-cycle image pattern;
For a pattern that is added at a period greater than the period of the image pattern, image information and position information of the pattern are input as auxiliary information, and the texture is determined based on the feature amount of the texture image and the auxiliary information. Extracting difference information with the one-period image pattern required to restore the image, and storing the extracted difference information;
The periphery or the entirety of the one-period image pattern is determined based on a texture feature amount so that the seam of the one-period image pattern is not unnatural when the image is restored by repeatedly drawing the one-period image pattern. And storing the corrected one-period image pattern by a computer.

A computer-readable recording medium recording a program for causing a computer to execute a texture compression process for reducing the data amount of a texture image with gradation ,
Inputting and storing the texture image;
Measuring the repetition pitch of the texture image without considering the gradation, and extracting a one-cycle image pattern;
Inputting information about the gradation as auxiliary information, extracting gradation information for each arrangement position of the image pattern as difference information for the entire texture image, and storing the extracted difference information;
The periphery or the entirety of the one-period image pattern is determined based on a texture feature amount so that the seam of the one-period image pattern is not unnatural when the image is restored by repeatedly drawing the one-period image pattern. And storing the corrected one-period image pattern .