Elsevier

Signal Processing

Volume 44, Issue 2, June 1995, Pages 163-180
Signal Processing

Paper
Three-dimensional morphological pyramid and its application to color image sequence coding

https://doi.org/10.1016/0165-1684(95)00022-6Get rights and content

Abstract

In this paper, we propose an efficient and multiresolutional image sequence representation scheme in which the input image sequence is decomposed and represented as three-dimensional (3-D) morphological pyramids. An input image sequence is first decomposed into a 3-D morphological lowpass pyramid using 3-D morphological filters. A 3-D morphological bandpass pyramid is then built by taking the difference between the parent and the expanded son or daughter. Finally, a 3-D vector quantization is applied to each level of the 3-D morphological bandpass pyramid to reduce the bandwidth required for transmitting the bandpass pyramid. An example of color image sequence is presented to show the effectiveness of this coding system.

Zusammenfassung

Dieser Beitrag stellt ein Verfahren zur effizienten und mehrfachauflösenden Beschreibung von Bildsequenzen vor. Die Bildsequenz wird mit Hilfe dreidimensionaler (3-D) morphologischer Filter in eine morphologische (3-D) Pyramide zerlegt. Einer Zerlegung in Tiefpass-Signale folgt die Zerlegung in eine Bandpasspyramide mittels Komplementbildung zwischen aufeinanderfolgenden Hierarchieebenen. Schlieβlich wird auf jeder Ebene der (3-D) morphologischen Bandpasspyramide eine Vektor-Quantiesierung durchgeführt, um so die zur Übertragung der Bandpasspyramide erforderliche Bandbreite zu reduzieren. Die Wirksamkeit dieses Kodierungsverfahrens wird anhand eine Beispiels mit Farbbildsequenzen verdeutlicht.

Résumé

Nous proposons dans cet article une technique de représentation de séquences d'images multi-résolution efficace dans laquelle la séquence d'images d'entrée est décomposée en et représentée par des pyramides morphologiques tridimensionnelles (3-D). Une séquence d'images est tout d'abord décomposée en une pyramide passe-bas morphologique 3-D à l'aide de filtres morphologiques 3-D. Une pyramide morphologique passe-bande 3-D est ensuite construite en prenant la différence entre la séquence de base et la séquence produite. Enfin, une technique de quantification vectorielle 3-D est appliquée à chaque niveau de la pyramide morphologique passe-band 3-D afin de réduire la largeur de bande requise pour la transmission de celle-ci. Un exemple sur une séquence d'images couleur est présenté pour mettre en évidence l'efficacité de ce système de codage.

References (29)

  • R.-J. Chen et al.

    A 3-dimensional morphological image sequence coding

  • S.R. Sternberg

    Graylevel morphology

    CVGIP

    (1986)
  • A. Toet

    A morphological pyramidal image decomposition

    Pattern Recognition Lett.

    (May 1989)
  • P.J. Burt et al.

    The Laplacian pyramid as a compact image code

    IEEE Trans. Commun.

    (April 1983)
  • J. Foster et al.

    Finite-state vector quantization for waveform coding

    IEEE Trans. Inform. Theory

    (May 1985)
  • M. Goldberg et al.

    Image sequence coding using vector quantization

    IEEE Trans. Commun.

    (July 1986)
  • M. Goldberg et al.

    Comparative performance of pyramid data structures for progressive image transmission

    IEEE Trans. Commun.

    (April 1991)
  • R.M. Gray

    Vector quantization

    IEEE ASSP Mag.

    (April 1984)
  • R.M. Haralick et al.

    Image analysis using mathematical morphology

    IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell.

    (July 1987)
  • R.M. Haralick et al.

    The digital morphological sampling theorem

  • N.S. Jayant et al.

    DIGITAL CODING OF WAVE-FORMS: Principles and Applications to Speech and Video

  • P. Maragos

    Tutorial on advances in morphological image processing and analysis

    Optical Eng.

    (July 1987)
  • P.A. Maragos et al.

    Morphological skeleton representation and coding of binary images

    IEEE Trans. Acoust. Speech Signal Process.

    (October 1986)
  • P. Maragos et al.

    Morphological filters-Part I: Their set-theoretic analysis and relations to linear shift-invariant filters

    IEEE Trans. Acoust. Speech Signal Process.

    (August 1987)
  • Cited by (4)

    View full text