JP2001054137A - Color image coder, its method, color image decoder and its method - Google Patents
Color image coder, its method, color image decoder and its methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、再生画像の品質が
所望のＳＮ比となるようにしたカラー画像符号化装置及
び方法、カラー画像復号化装置及び方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color image encoding apparatus and method, and a color image decoding apparatus and method for adjusting the quality of reproduced images to a desired SN ratio.
【０００２】[0002]
【従来の技術】カラー静止画像を対象とした可逆・準可
逆符号化モデルを図７に示す。図７において、３０はロ
スレス・カラー変換器、４０は量子化器、５０は予測
器、６０はエントロピー符号器、７０−１および７０−
２は夫々符号５０と符号６０とを組にした処理に対応す
る処理部を表している。2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a lossless / quasi-lossless encoding model for a color still image. 7, 30 is a lossless color converter, 40 is a quantizer, 50 is a predictor, 60 is an entropy encoder, 70-1 and 70-
Reference numeral 2 denotes a processing unit corresponding to a process in which reference numerals 50 and 60 are respectively set.
【０００３】図７において、ロスレス・カラー変換器３
０は、入力されたＲＧＢ信号を変換して、Ｏ1 ，Ｏ2 ，
Ｏ3 の信号を出力する。そして、量子化器４０は信号Ｏ
1 ，Ｏ2 ，Ｏ3 を量子化した信号Ｏ'1,Ｏ'2,Ｏ'3 を出
力する。出力された信号Ｏ'1は予測器５０をへて、エン
トロピー符号器６０によってコード化されて出力され
る。他の信号Ｏ'2,Ｏ'3 についても、７０−１，７０−
２によって同様にコード化される。In FIG. 7, a lossless color converter 3
0 converts the input RGB signals to O 1 , O 2 ,
And it outputs a signal of the O 3. Then, the quantizer 40 outputs the signal O
1, O 2, signal O 3 obtained by quantizing O '1, O' and outputs a 2, O '3. The output signal O ′ 1 passes through the predictor 50 and is coded by the entropy encoder 60 and output. For the other signal O '2, O' 3, 70-1,70-
2 is similarly coded.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】図７の手法では、量子
化器において適切なステップサイズを選択することによ
り再生画像に発生する歪みを原画像の画素値に対して任
意の値±ｐ以内に制御可能である。さらに、各画素の歪
みを任意の値±ｐ以内に抑える拘束条件のもと、出力信
号のエントロピーおよび再生誤差のパワーを小さくでき
る。また、量子化を行わないことにより可逆符号化が実
現でき、同一のシステムで可逆と準可逆符号化が実現可
能である。しかしながら、図７の手法では、（１）再生
画像のＳＮ比を任意の値に設定することができず、
（２）人間の視覚特性を考慮していない。In the method shown in FIG. 7, distortion generated in a reproduced image is selected within an arbitrary value ± p with respect to a pixel value of an original image by selecting an appropriate step size in a quantizer. It can be controlled. Furthermore, the power of the entropy of the output signal and the power of the reproduction error can be reduced under the constraint condition that the distortion of each pixel is kept within an arbitrary value ± p. Also, lossless coding can be realized by not performing quantization, and lossless and quasi-lossless coding can be realized with the same system. However, in the method of FIG. 7, (1) the SN ratio of the reproduced image cannot be set to an arbitrary value,
(2) Human visual characteristics are not considered.
【０００５】本発明は、この点を解決して、再生画像に
発生する歪みを±ｐ（ｐは任意の整数）以内に抑える拘
束条件のもと、ＳＮ比を所望の値に設定し得る、視覚特
性を考慮した可逆・準可逆符号化を行うことを目的とし
ている。The present invention solves this problem and can set the S / N ratio to a desired value under the constraint that distortion generated in a reproduced image is kept within ± p (p is an arbitrary integer). It aims to perform lossless / quasi-lossless encoding in consideration of visual characteristics.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明においては、再生
画像の品質が所望のＳＮ比になるようにするために、Ｒ
ＧＢ信号について、可逆ＲＧＢ／ＹＵＶ変換器によって
変換した輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｕ，Ｖ）とを生成
した上で、輝度信号（Ｙ）を代表して用いてエッジを検
出し、当該エッジの存在に対応して量子化の大きさ（ス
テップサイズ）を変更するようにする。言うまでもな
く、信号（Ｕ）や信号（Ｖ）に対しても、信号（Ｙ）に
おいて得られたエッジの存在に対応して、量子化の大き
さを変更する。In the present invention, in order for the quality of a reproduced image to have a desired SN ratio, R
For the GB signal, after generating a luminance signal (Y) and a color difference signal (U, V) converted by a reversible RGB / YUV converter, an edge is detected using the luminance signal (Y) as a representative, and the edge is detected. The size of quantization (step size) is changed according to the presence of an edge. Needless to say, the magnitude of quantization is changed for the signal (U) and the signal (V) in accordance with the presence of the edge obtained in the signal (Y).
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】図１は本発明の符号化器に関する
一実施例構成を示す。図中の符号１は可逆ＲＧＢ／ＹＵ
Ｖ変換器、２は適応量子化器、３は逆量子化器、４はエ
ッジ検出器（本発明にいう量子化ステップサイズ判定部
に該当する）、５は予測器、６はエントロピー符号化
器、７はエッジ検出器を除いてＹ成分の場合と同じ構成
をもつ部分を示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of the encoder according to the present invention. Symbol 1 in the figure is reversible RGB / YU
V converter, 2 is an adaptive quantizer, 3 is an inverse quantizer, 4 is an edge detector (corresponding to a quantization step size determination unit according to the present invention), 5 is a predictor, and 6 is an entropy encoder. , 7 indicate portions having the same configuration as in the case of the Y component except for the edge detector.
【０００８】また図２は本発明の復号化器に関する一実
施例構成を示す。図中の符号８はエントロピー復号器、
９は逆量子化器、１０はエッジ検出器、１１は予測器、
１２は可逆ＹＵＶ／ＲＧＢ変換器、１３はエッジ検出器
を除いてＹ成分の場合と同じ構成をもつ部分を示す。FIG. 2 shows an embodiment of a decoder according to the present invention. Reference numeral 8 in the figure denotes an entropy decoder,
9 is an inverse quantizer, 10 is an edge detector, 11 is a predictor,
Reference numeral 12 denotes a reversible YUV / RGB converter, and reference numeral 13 denotes a portion having the same configuration as that of the Y component except for an edge detector.
【０００９】図１において、ＲＧＢ信号が可逆ＲＧＢ／
ＹＵＶ変換器１に入力され、当該変換器１においてＹＵ
Ｖ信号に変換される。In FIG. 1, RGB signals are reversible RGB /
It is input to the YUV converter 1 and the YU converter 1
It is converted to a V signal.
【００１０】図１における符号７は、信号Ｕと信号Ｖと
について夫々、信号Ｙについて行う処理と同じ処理が行
われることを表している。但しこのとき、夫々のエッジ
検出器は存在せず、量子化の大きさを制御するに当たっ
ては、信号Ｙに関してエッジ検出器４において得られた
信号を留用する。Reference numeral 7 in FIG. 1 indicates that the same processing as that performed on the signal Y is performed on the signal U and the signal V, respectively. However, at this time, each edge detector does not exist, and in controlling the magnitude of quantization, the signal obtained by the edge detector 4 for the signal Y is used.
【００１１】得られた信号Ｙは、信号Ｙについての予測
器５からの出力との差をとらえて、適応量子化器２に供
給される。適応量子化器２は、エッジ検出器４からの出
力にもとづいて、量子化の大きさを変更して、入力信号
を量子化した上で、エントロピー符号化器６に供給す
る。一方、適応量子化器２の出力は、逆量子化器３をへ
て、予測器５の出力との差をとらえて、再び予測器５に
信号Ｙ’として供給され、予測器５の次回の出力とな
る。当該信号Ｙ’は上述のエッジ検出器４に供給され、
エッジ検出器４はエッジの存否に対応して、量子化の大
きさを変更すべく、適応量子化器２に導かれる。このエ
ッジ検出器４の出力は、信号Ｕと信号Ｖとの夫々の適応
量子化器に対して供給される。The obtained signal Y is supplied to the adaptive quantizer 2 by capturing the difference between the signal Y and the output from the predictor 5. The adaptive quantizer 2 changes the magnitude of quantization based on the output from the edge detector 4, quantizes the input signal, and supplies the quantized input signal to the entropy encoder 6. On the other hand, the output of the adaptive quantizer 2 passes through the inverse quantizer 3, captures the difference from the output of the predictor 5, and is supplied to the predictor 5 again as a signal Y '. Output. The signal Y ′ is supplied to the edge detector 4 described above,
The edge detector 4 is guided to the adaptive quantizer 2 in order to change the magnitude of quantization according to the presence or absence of an edge. The output of the edge detector 4 is supplied to respective adaptive quantizers of the signal U and the signal V.
【００１２】図２においては、図１に示した信号Ｙにつ
いてのエントロピー符号化を行った信号、信号Ｕについ
ての同様の信号、および信号Ｖについての同様の信号が
供給されるものであるが、図２に示すエントロピー復号
器８には信号Ｙについてのもののみが入力されるものと
して示されている。信号Ｕについてのものや信号Ｖにつ
いてのものは、符号１３で示すブロック内に存在する夫
々のエントロピー復号器に入力される。In FIG. 2, a signal obtained by performing entropy coding on the signal Y, a similar signal on the signal U, and a similar signal on the signal V shown in FIG. 1 are supplied. It is shown that only the signal Y is input to the entropy decoder 8 shown in FIG. The signal for the signal U and the signal for the signal V are input to respective entropy decoders existing in the block denoted by reference numeral 13.
【００１３】符号１３は、信号Ｕと信号Ｖとに関連し
て、図２に示される信号Ｙに関連する処理と同じ処理が
行われる。但し、このとき、夫々のエッジ検出器は存在
せず、量子化の大きさを制御するに当たっては、信号Ｙ
に関連するエッジ検出器１０において得られた信号を留
用する。Reference numeral 13 indicates that the same processing as the processing related to the signal Y shown in FIG. 2 is performed on the signals U and V. However, at this time, each edge detector does not exist, and when controlling the magnitude of quantization, the signal Y
The signal obtained in the edge detector 10 relating to the above is used.
【００１４】図２において、信号Ｙに関連してのエント
ロピー符号化された信号がエントロピー復号器８に入力
される。エントロピー復号器８において復号された信号
は逆量子化器９に供給される。逆量子化器９は、エッジ
検出器１０からの出力にもとづいて、量子化の大きさに
対応する信号を得て、逆量子化の処理を行う。逆量子化
器９からの出力は、予測器１１からの出力との差をとら
えて、信号Ｙ’となって、可逆ＹＵＶ／ＲＧＢ変換器１
２に導かれ、最終的に信号Ｒを得る。信号Ｙ’はまた、
予測器１１とエッジ検出器１０とに入力されて、次回の
処理に対応可能にする。In FIG. 2, the entropy coded signal associated with signal Y is input to entropy decoder 8. The signal decoded by the entropy decoder 8 is supplied to an inverse quantizer 9. The inverse quantizer 9 obtains a signal corresponding to the magnitude of the quantization based on the output from the edge detector 10 and performs an inverse quantization process. The output from the inverse quantizer 9 captures the difference from the output from the predictor 11 and becomes a signal Y ′, which is used as the signal Y ′.
2 to finally obtain a signal R. The signal Y 'also
The data is input to the predictor 11 and the edge detector 10 so that the next processing can be performed.
【００１５】図７に示す従来法においては、すべての画
素に同一の量子化を適用していたが、本発明においては
画素ごとに量子化の大きさを変更することにより再生画
像の品質を所望のＳＮ比に設定する。適応量子化器２
が、画素ごとに量子化の大きさを変更する機能を持ち、
エッジ検出器３により、エッジと判断された画素の量子
化を粗く、画像平坦部と判断された画素は細かく量子化
する。量子化の際には、輝度信号（Ｙ）よりも色差信号
（Ｕ，Ｖ）の量子化を粗く行う。In the conventional method shown in FIG. 7, the same quantization is applied to all pixels. However, in the present invention, the quality of a reproduced image is changed by changing the size of quantization for each pixel. Is set to the SN ratio. Adaptive quantizer 2
Has a function to change the size of quantization for each pixel,
The edge detector 3 coarsely quantizes the pixels determined to be edges and finely quantizes the pixels determined to be image flat parts. At the time of quantization, quantization of the color difference signal (U, V) is performed more coarsely than the luminance signal (Y).
【００１６】なお、量子化を行わない場合、可逆ＲＧＢ
／ＹＵＶ変換器１を用いていることから完全に原画像を
復元できる可逆符号化が可能となる。 （Ｉ）図１および図２に示す符号１および符号１３に示
す各変換部における可逆カラー変換・逆変換は次の式
（１）ないし式（６）で与えられるWhen quantization is not performed, reversible RGB
Since the / YUV converter 1 is used, reversible encoding that can completely restore the original image is possible. (I) The reversible color conversion / inverse conversion in the conversion units denoted by reference numerals 1 and 13 shown in FIGS. 1 and 2 are given by the following equations (1) to (6).
【００１７】[0017]
【数１】 (Equation 1)
【００１８】（II) 量子化器について 図３に示すミッドトレッド型の如き一様量子化器を用い
る。カラー可逆変換の出力信号Ｏ'i は第７式で表され
る。すなわち量子化器への入力信号Ｏi に対して、出力
信号Ｏ'i は第７式で表される。(II) Quantizer A uniform quantizer such as the mid-tread type shown in FIG. 3 is used. The output signal O ′ i of the color reversible conversion is expressed by the following equation (7). That is, the output signal O ′ i is expressed by the seventh equation with respect to the input signal O i to the quantizer.
【００１９】[0019]
【数２】 (Equation 2)
【００２０】但し、Δi は正の整数で、Ｏi の量子化ス
テップサイズを表す。また逆量子化は Ｏ''i ＝（２Δi ＋１）Ｏ'i （８） により計算される。逆量子化後の信号Ｏ''i とカラー可
逆変換器の出力Ｏi には Ｏ''i −Δi ＜Ｏi ＜Ｏ''i ＋Δi （９） の関係が成立し、図３に示す量子化器による量子化誤差
は±Δi 以内となる。Here, Δ i is a positive integer and represents the quantization step size of O i . The inverse quantization is computed by O '' i = (2Δ i +1) O 'i (8). Relationship 'to the output O i i and color reversible converter O' signal O 'after inverse quantization' i -Δ i <O i < O '' i + Δ i (9) is satisfied, in FIG. 3 quantization error due to the quantizer shown is within ± delta i.
【００２１】(III) 再生画像と原画像との誤差に関する
解析について 再生画像は、式（８）の逆量子化信号を式（５）−
（６）により逆変換することにより得られる。ここで
は、再生画像と原画像との誤差について検討する。逆量
子化後の信号Ｏ''i とカラー可逆変換器の出力Ｏi の誤
差すなわち量子化誤差をδi とし次式で定義する。(III) Analysis on Error between Reconstructed Image and Original Image The reproduced image is obtained by converting the inverse quantized signal of Expression (8) into Expression (5)-
It is obtained by performing the inverse transformation according to (6). Here, the error between the reproduced image and the original image will be examined. An error between the signal O ″ i after inverse quantization and the output O i of the color reversible converter, that is, a quantization error is defined as δ i by the following equation.
【００２２】 δi ＝Ｏ''i −Ｏi （10） 式（９）より、δi は−Δi ＜δi ＜Δi の範囲の値と
なる。このとき、再生画像Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’は次式で書
き表せる。[0022] than δ i = O '' i -O i (10) Formula (9), δ i is a value in the range of -Δ i <δ i <Δ i . At this time, the reproduced images R ', G', and B 'can be expressed by the following equations.
【００２３】 Ｒ’＝Ｒ＋ｐ1 （δ1 ，δ2 ，δ3 ） （11） Ｇ’＝Ｇ＋ｐ2 （δ1 ，δ2 ，δ3 ） （12） Ｂ’＝Ｂ＋ｐ3 （δ1 ，δ2 ，δ3 ） （13） ここで、ｐi （δ1 ，δ2 ，δ3 ）は再生誤差すなわち
再生画像と原画像の誤差で次式で与えられる。R ′ = R + p 1 (δ 1 , δ 2 , δ 3 ) (11) G ′ = G + p 2 (δ 1 , δ 2 , δ 3 ) (12) B ′ = B + p 3 (δ 1 , δ 2) , Δ 3 ) (13) Here, p i (δ 1 , δ 2 , δ 3 ) is a reproduction error, that is, an error between the reproduced image and the original image, and is given by the following equation.
【００２４】[0024]
【数３】 (Equation 3)
【００２５】mod(・)は、modulo演算子を表す。量子化ス
テップサイズがΔi のときの最大誤差は ｐi ＝Ｍax｜ｐi （δ1 ，δ2 ，δ3 ）｜ （15） for δi ＝−Δi ，…，Δi ｉ＝１，２，３ で求まり、再生誤差を最大ｐ以内に抑えるためには ｐ＝Ｍax（ｐ1 ，ｐ2 ，ｐ3 ） （16） となるようにΔ1 ，Δ2 ，Δ3 を設定すれば良い。、但
し、｜ｘ｜はｘの絶対値を表す。例として、ｐ＝１およ
びｐ＝２の場合の（Δ1 ，Δ2 ，Δ3 ）と対応する最大
誤差（ｐ1 ，ｐ2 ，ｐ3 ）を示すと、 １）ｐ＝１の場合Mod (•) represents a modulo operator. Maximum error p i = Max when the quantization step size Δ i | p i (δ 1 , δ 2, δ 3) | (15) for δ i = -Δ i, ..., Δ i i = 1, Motomari a few, in order to suppress the reconstruction errors within the maximum p is p = Max (p 1, p 2, p 3) become as Δ 1 (16), Δ 2 , may be set delta 3 . Where | x | represents the absolute value of x. As an example, the maximum error (p 1 , p 2 , p 3 ) corresponding to (Δ 1 , Δ 2 , Δ 3 ) for p = 1 and p = 2 is as follows: 1) For p = 1
【００２６】[0026]
【数４】 (Equation 4)
【００２７】の３通りのパターンが存在し、いずれの場
合も再生誤差を±１以内に抑えることができる。 ２）ｐ＝２の場合 ｐ＝２の場合には、以下の７通りのパターンが存在す
る。There are three types of patterns, and in any case, the reproduction error can be suppressed to within ± 1. 2) When p = 2 When p = 2, the following seven patterns exist.
【００２８】[0028]
【数５】 (Equation 5)
【００２９】ｐ＞３の場合も同様に式（１６）の関係式
を満たすように（Δ1 ，Δ2 ，Δ3）を設定することに
より、再生誤差を±ｐ以内に抑えることが可能となる。
なお、可逆符号化は（Δ1 ，Δ2 ，Δ3 ）＝（０，０，
０）と設定することにより実現できる。Similarly, in the case of p > 3, by setting (Δ 1 , Δ 2 , Δ 3 ) so as to satisfy the relational expression (16), it is possible to suppress the reproduction error to within ± p. Become.
Note that the lossless encoding is (Δ 1 , Δ 2 , Δ 3 ) = (0, 0,
0).
【００３０】(IV)適応量子化器について 所望のＳＮ比となるように再生画像の誤差パワーを制御
する。なお、ＳＮ比（ＳＮＲに同じ）は次式で計算され
る。(IV) Adaptive Quantizer The error power of the reproduced image is controlled so as to obtain a desired SN ratio. Note that the SN ratio (same as SNR) is calculated by the following equation.
【００３１】[0031]
【数６】 (Equation 6)
【００３２】但し、σ2 は再生画像の誤差パワーで、σ
2 ＝（σ2 R ＋σ2 G ＋σ2 B ）／３で与えられる。
σ2 R ，σ2 G ，σ2 B はそれぞれ各ＲＧＢ成分の再生誤
差のパワー、ＮはＲＧＢ信号成分のビット数を示す。Where σ 2 is the error power of the reproduced image and σ 2
2 = it is given by (σ 2 R + σ 2 G + σ 2 B) / 3.
σ 2 R , σ 2 G , and σ 2 B indicate the power of the reproduction error of each RGB component, and N indicates the number of bits of the RGB signal component.
【００３３】図７の従来法においては、すべての画素に
同一のステップサイズを適用していたが、本発明におい
ては、量子化ステップサイズを画素ごとに制御すること
により、所望にＳＮＲを実現する。量子化ステップサイ
ズの設定においては、 ・輝度信号よりも色差信号 ・画像平坦部よりも画像エッジ部分 の感度が低い人間の視覚特性を利用する。エッジ検出器
によりエッジと判断された画素の量子化を粗く、画像平
坦部と判断された画素は細かく量子化する。量子化の際
には、輝度信号（Ｙ）よりも色差信号（Ｕ，Ｖ）の量子
化を粗く行う。In the conventional method shown in FIG. 7, the same step size is applied to all the pixels. In the present invention, the SNR is desirably realized by controlling the quantization step size for each pixel. . In setting the quantization step size, a color difference signal is used rather than a luminance signal. Human visual characteristics with lower sensitivity at the edge of the image than at the flat part of the image are used. Pixels determined to be edges by the edge detector are roughly quantized, and pixels determined to be image flat portions are finely quantized. At the time of quantization, quantization of the color difference signal (U, V) is performed more coarsely than the luminance signal (Y).
【００３４】（Ｖ）エッジ検出器について 輝度成分（Ｙ信号）の符号化対象画素をｙ（ｍ，ｎ）、
その近傍の符号化済み画素をｙ（ｍ，ｎ−１），ｙ（ｍ
−１，ｎ−１），ｙ（ｍ−１，ｎ）と定義する。このと
き、以下のいずれかの条件を満たすときｙ（ｍ，ｎ）は
エッジであると判断する。(V) Edge Detector The pixel to be encoded of the luminance component (Y signal) is represented by y (m, n),
The coded pixels in the vicinity are y (m, n-1) and y (m
-1, n-1) and y (m-1, n). At this time, when any of the following conditions is satisfied, it is determined that y (m, n) is an edge.
【００３５】 ｜ｙ（ｍ，ｎ−１）−ｙ（ｍ−１，ｎ−１）｜＞Ｔｈ （20) ｜ｙ（ｍ−１，ｎ）−ｙ（ｍ−１，ｎ−１）｜＞Ｔｈ （21) 但し、｜・｜は絶対値演算子、Ｔｈはしきい値を表す。
同エッジ推定器は、符号化済み画素を勾配の推定に用い
ることから、各画素ごとにエッジ推定のための付加情報
を伝送する必要はない。| Y (m, n−1) −y (m−1, n−1) |> Th (20) | y (m−1, n) −y (m−1, n−1) | > Th (21) where | · | represents an absolute value operator and Th represents a threshold value.
Since the edge estimator uses coded pixels for gradient estimation, it is not necessary to transmit additional information for edge estimation for each pixel.
【００３６】(VI)具体的符号化処理手順について ステップ１：所望ＳＮＲ＝ＳＮＲ’を推定する。 ステップ２：ＳＮＲ’が無限大の場合、可逆符号化の処
理（量子化を行わない）を実行し終了。それ以外の場
合、ステップ３へ進む。 ステップ３：ｐ＝１と設定する。 ステップ４：歪みをｐとするステップサイズのなかで、
色差信号の量子化が粗いステップサイズによるＳＮＲを
すべて計算する。このときＳＮＲはすべての画素に対し
て量子化を施した結果得られたものである。歪みが０〜
ｐまでに得られたＳＮＲの中で、（ａ）ＳＮＲ’よりも
小さい値で、もっともＳＮＲ’に近い値を Ｌ−ＳＮＲ （ｂ）ＳＮＲ’よりも大きな値で、もっともＳＮＲ’に
近い値をＨ−ＳＮＲと定義する。この条件を満たさない
場合、ｐの値を１増やしステップ４に戻る。 ステップ５：再度、画像をスキャンしＬ−ＳＮＲおよび
Ｈ−ＳＮＲを与えるステップサイズにより、画像を量子
化し符号化する。エッジ部分の量子化はＨ−ＳＮＲを与
えるステップサイズで行い、平坦部の量子化はＬ−ＳＮ
Ｒを与えるステップサイズにより量子化する。各画素ご
とにＳＮＲを計算し、所望のＳＮＲが得られた段階で処
理を終了する。ＳＮＲの計算においては、初期値として
ＳＮＲ＝Ｌ−ＳＮＲから始め、エッジ部においてＳＮＲ
を再計算する。(VI) Specific Coding Procedure Step 1: Estimate desired SNR = SNR '. Step 2: If SNR ′ is infinite, execute lossless encoding processing (no quantization) and end. Otherwise, go to step 3. Step 3: Set p = 1. Step 4: In the step size where distortion is p,
Calculate all SNRs with a step size in which quantization of the color difference signal is coarse. At this time, the SNR is obtained as a result of performing quantization on all the pixels. Distortion is 0
Among the SNRs obtained up to p, (a) a value smaller than SNR 'and closest to SNR' is L-SNR (b) a value larger than SNR 'and a value closest to SNR' Defined as H-SNR. If this condition is not satisfied, the value of p is increased by 1 and the process returns to step 4. Step 5: The image is again scanned and the image is quantized and coded by a step size giving L-SNR and H-SNR. The quantization of the edge portion is performed with a step size giving H-SNR, and the quantization of the flat portion is performed by L-SN
Quantization is performed by a step size that gives R. The SNR is calculated for each pixel, and the process ends when the desired SNR is obtained. In the calculation of SNR, SNR = L−SNR is started as an initial value, and SNR is calculated at an edge portion.
Is recalculated.
【００３７】(VII) 数値演算結果について 図４に示す超高精細寺院画像（2048×2048〔画素〕，Ｒ
ＧＢ各８〔ビット〕）に対してシミュレーションを行っ
た。所望ＳＮ比を５０，５５，６０，６５，７０〔ｄ
Ｂ〕と設定した場合の対エントロピー特性を図５に示
す。なお再生画像の歪みは、すべて±１内に保持されて
いる。また、所望ＳＮ比を６０〔ｄＢ〕としたときのエ
ッジ検出結果を図６に示した。図５により、所望のＳＮ
比に再生画像品質が保たれていることが確認できる。提
案法を用いることにより、画像の要求品質に応じた符号
化が可能となる。(VII) Regarding Numerical Calculation Results The super-high-definition temple image (2048 × 2048 [pixels], R
A simulation was performed for each of 8 GB. When the desired SN ratio is 50, 55, 60, 65, 70 [d
FIG. 5 shows the anti-entropy characteristics in the case of setting [B]. Note that all the distortions of the reproduced image are kept within ± 1. FIG. 6 shows an edge detection result when the desired SN ratio is set to 60 [dB]. According to FIG. 5, the desired SN
It can be confirmed that the reproduction image quality is maintained at the same ratio. By using the proposed method, it becomes possible to perform encoding according to the required quality of an image.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、カ
ラー静止画像を対象とした可逆・準可逆符号化を連続的
に制御しうる符号化法が提案され、準可逆符号化におい
ては、復号画像のＳＮ比を任意の値に設定することが可
能であり、かつ復号画像に発生する歪みは原画像の画素
値に対して±ｐ内に抑制されている。As described above, according to the present invention, an encoding method capable of continuously controlling lossless / quasi-lossless encoding for a color still image has been proposed. It is possible to set the SN ratio of the decoded image to an arbitrary value, and distortion generated in the decoded image is suppressed within ± p with respect to the pixel value of the original image.
【００３９】そして、本発明によれば、（１）統一した
アルゴリズムによる可逆・準可逆符号化を実現し、
（２）再生画像のＳＮ比を任意の値に設定可能で、
（３）可逆符号化における高い圧縮率を得、（４）濃淡
画像を対象とした可逆符号化との互換性があり、（５）
少ない付加情報量で足りるなどの利点がある。According to the present invention, (1) lossless / quasi-lossless encoding by a unified algorithm is realized,
(2) The SN ratio of the reproduced image can be set to an arbitrary value,
(3) A high compression rate in lossless coding is obtained, (4) compatibility with lossless coding for grayscale images, (5)
There are advantages such that a small amount of additional information is sufficient.
【図１】本発明の符号化器に関する一実施例構成を示す
図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of an encoder according to the present invention.
【図２】本発明の復号化器に関する一実施例構成を示す
図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an embodiment relating to a decoder of the present invention.
【図３】ミッドトレッド型の如き一様量子化器を用いる
ことを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the use of a uniform quantizer such as a mid-tread type.
【図４】超高精細寺院画像を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an ultra-high-definition temple image.
【図５】エントロピー特性を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing entropy characteristics.
【図６】エッジ検出結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an edge detection result.
【図７】カラー静止画像を対象とした可逆・準可逆符号
化モデルを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a lossless / quasi-lossless encoding model for a color still image.
１：可逆ＲＧＢ／ＹＵＶ変換器 ２：適応量子化器 ３：逆量子化器 ４：エッジ検出器 ５：予測器 ６：エントロピー符号化器 ７：エッジ検出器を除いてＹ成分の場合と同じ構成をも
つ部分 ８：エントロピー復号器 ９：逆量子化器 １０：エッジ検出器 １１：予測器 １２：可逆ＹＵＶ／ＲＧＢ変換器 １３：エッジ検出器を除いてＹ成分の場合と同じ構成を
もつ部分1: reversible RGB / YUV converter 2: adaptive quantizer 3: inverse quantizer 4: edge detector 5: predictor 6: entropy coder 7: same configuration as the case of the Y component except for the edge detector 8: Entropy decoder 9: Dequantizer 10: Edge detector 11: Predictor 12: Reversible YUV / RGB converter 13: Part having the same configuration as that of the Y component except for the edge detector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C057 AA11 CE04 CE05 DA06 EA04 EA07 EM01 EM16 GE08 GE09 5C059 KK23 MA01 MA45 MC11 PP15 TA46 TC06 TC08 TD08 UA02 UA05 5C078 AA09 BA32 CA21 DA00 DA01 DA02 DB00 DB07 5J064 AA01 BA09 BB07 BB14 BC02 BC08 BC14 BC16 BD01 9A001 BB02 EE02 EE05 HH25 HH27 HH31 KK42 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5C057 AA11 CE04 CE05 DA06 EA04 EA07 EM01 EM16 GE08 GE09 5C059 KK23 MA01 MA45 MC11 PP15 TA46 TC06 TC08 TD08 UA02 UA05 5C078 AA09 BA32 CA21 DA00 DA01 DA02 DB00 DB07 BA07A07 BC07 BC08 BC14 BC16 BD01 9A001 BB02 EE02 EE05 HH25 HH27 HH31 KK42
Claims (8)
化装置において、 前記ＲＧＢ信号が入力されて輝度信号Ｙと２つの色差信
号ＵおよびＶとに変換する可逆ＲＧＢ／ＹＵＶ変換器
と、 信号Ｙと信号Ｕと信号Ｖとの夫々について、適応量子化
器を含む予測符号化処理部をそなえると共に、 信号Ｙあるいは信号Ｕあるいは信号Ｖのいずれか１つま
たは複数個に対応して、画像のＳＮ比を指定されて量子
化ステップサイズを判定する量子化ステップサイズ判定
部をそなえ、 当該量子化ステップサイズ判定部の判定結果にもとづい
て、前記信号Ｙと信号Ｕと信号Ｖとの夫々に対応する適
応量子化器における量子化ステップサイズを制御するよ
うにしたことを特徴とするカラー画像符号化装置。1. A color image encoding apparatus that receives an RGB signal, a reversible RGB / YUV converter that receives the RGB signal and converts the signal into a luminance signal Y and two color difference signals U and V; Each of the signal U, the signal U, and the signal V is provided with a predictive coding processing unit including an adaptive quantizer, and the SN of the image corresponding to one or more of the signal Y, the signal U, and the signal V is provided. A quantization step size determination unit that determines a quantization step size by designating a ratio, and that corresponds to each of the signal Y, the signal U, and the signal V based on a determination result of the quantization step size determination unit. A color image encoding device, wherein a quantization step size in an adaptive quantizer is controlled.
る判定結果による前記信号Ｙと信号Ｕと信号Ｖとに対応
する適応量子化器における量子化ステップサイズの制御
に当たって、信号Ｕと信号Ｖとに対応する量子化ステッ
プサイズを信号Ｙに対する量子化ステップサイズにくら
べて粗くするようにしたことを特徴とする請求項１記載
のカラー画像符号化装置。2. The control of a quantization step size in an adaptive quantizer corresponding to the signal Y, the signal U, and the signal V based on a determination result in the quantization step size determination unit corresponds to the signal U and the signal V. 2. The color image encoding apparatus according to claim 1, wherein the quantization step size to be used is made coarser than the quantization step size for the signal Y.
号Ｙあるいは信号Ｕあるいは信号Ｖのいずれか１つまた
は複数個に対応して、該当する信号についてのエッジを
検出するエッジ検出器で構成され、 前記信号Ｙと信号Ｕと信号Ｖとに対応する適応量子化器
における量子化ステップサイズの制御に当たって、画像
のエッジ部分における量子化ステップサイズを画像の平
坦部にくらべて粗くするようにしたことを特徴とする請
求項１記載のカラー画像符号化装置。3. The quantization step size judging section comprises an edge detector for detecting an edge of a signal corresponding to one or more of the signal Y, the signal U, and the signal V. In controlling the quantization step size in the adaptive quantizer corresponding to the signal Y, the signal U, and the signal V, the quantization step size in the edge portion of the image is made coarser than that in the flat portion of the image. The color image encoding device according to claim 1, wherein:
装置において、 供給される夫々の輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｕおよび
Ｖとに対応して逆量子化器を含む予測復号化処理部をそ
なえると共に、 信号Ｙあるいは信号Ｕあるいは信号Ｖのいずれか１つま
たは複数個に対応してもうけられた量子化ステップサイ
ズ判定部をそなえ、 当該量子化ステップサイズ判定部の判定結果にもとづい
て、前記信号Ｙと信号Ｕと信号Ｖとの夫々に対応する逆
量子化器における逆量子化ステップサイズを制御するよ
う構成し、 かつ前記信号Ｙと信号Ｕと信号Ｖとに対応する夫々の予
測復号化処理部からの出力が入力されて前記ＲＧＢ信号
を出力する可逆ＹＵＶ／ＲＧＢ変換器をそなえたことを
特徴とするカラー画像復号化装置。4. A color image decoding apparatus for outputting an RGB signal, comprising: a predictive decoding processing section including an inverse quantizer corresponding to each of the supplied luminance signal Y and two color difference signals U and V. And a quantization step size determination unit provided for one or more of the signal Y, the signal U, and the signal V, and based on the determination result of the quantization step size determination unit, A dequantizer corresponding to each of the signal Y, the signal U, and the signal V is configured to control an inverse quantization step size, and prediction decoding corresponding to the signal Y, the signal U, and the signal V is performed. A color image decoding device comprising a reversible YUV / RGB converter that receives an output from a processing unit and outputs the RGB signal.
化方法において、 前記ＲＧＢ信号が入力されて輝度信号Ｙと２つの色差信
号ＵおよびＶとに変換し、 信号Ｙと信号Ｕと信号Ｖとの夫々について、適応量子化
処理を含む予測符号化処理を実行すると共に、 信号Ｙあるいは信号Ｕあるいは信号Ｖのいずれか１つま
たは複数個に対応して、画像のＳＮ比を指定して量子化
ステップサイズを判定する処理を実行し、 当該量子化ステップサイズ判定処理の判定結果にもとづ
いて、前記信号Ｙと信号Ｕと信号Ｖとの夫々に対応する
量子化ステップサイズを制御するようにしたことを特徴
とするカラー画像符号化方法。5. A color image encoding method using an RGB signal as an input, wherein the RGB signal is input and converted into a luminance signal Y and two color difference signals U and V. , A prediction encoding process including an adaptive quantization process is executed, and an image signal-to-noise ratio is designated and quantized corresponding to one or more of the signal Y, the signal U, and the signal V. A step size determination process is performed, and a quantization step size corresponding to each of the signal Y, the signal U, and the signal V is controlled based on a determination result of the quantization step size determination process. A color image encoding method characterized by the following.
ける判定結果による前記信号Ｙと信号Ｕと信号Ｖとに対
応する量子化ステップサイズの制御に当たって、信号Ｕ
と信号Ｖとに対応する量子化ステップサイズを信号Ｙに
対する量子化ステップサイズにくらべて粗くするように
したことを特徴とする請求項５記載のカラー画像符号化
方法。6. In controlling a quantization step size corresponding to the signal Y, the signal U, and the signal V based on a determination result in the quantization step size determination processing, a signal U
6. A color image coding method according to claim 5, wherein the quantization step size corresponding to the signal Y and the signal V is made coarser than the quantization step size for the signal Y.
信号Ｙあるいは信号Ｕあるいは信号Ｖのいずれか１つま
たは複数個に対応して、該当する信号についてのエッジ
を検出するようにし、 前記信号Ｙと信号Ｕと信号Ｖとに対応する量子化ステッ
プサイズの制御に当たって、画像のエッジ部分における
量子化ステップサイズを画像の平坦部にくらべて粗くす
るようにしたことを特徴とする請求項５記載のカラー画
像符号化方法。7. The quantization step size determination processing includes:
An edge corresponding to one or more of the signal Y, the signal U, and the signal V is detected, and a quantization step size corresponding to the signal Y, the signal U, and the signal V is detected. 6. The color image encoding method according to claim 5, wherein, in the control of (a), the quantization step size at the edge portion of the image is made coarser than the flat portion of the image.
方法において、 供給される夫々の輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｕおよび
Ｖとに対応して逆量子化処理を含む予測復号化処理を実
行すると共に、 信号Ｙあるいは信号Ｕあるいは信号Ｖのいずれか１つま
たは複数個に対応してもうけられた量子化ステップサイ
ズを判定する処理を実行し、 当該量子化ステップサイズ判定処理の判定結果にもとづ
いて、前記信号Ｙと信号Ｕと信号Ｖとの夫々に対応する
逆量子化ステップサイズを制御するようにし、 かつ前記信号Ｙと信号Ｕと信号Ｖとに対応する夫々の予
測復号化処理からの出力を変換して前記ＲＧＢ信号を出
力するようにしたことを特徴とするカラー画像復号化方
法。8. A color image decoding method for outputting an RGB signal, wherein a predictive decoding process including an inverse quantization process is executed for each of the supplied luminance signal Y and two color difference signals U and V. And a process of determining a quantization step size provided for one or more of the signal Y, the signal U, and the signal V, based on the determination result of the quantization step size determination process. To control the inverse quantization step size corresponding to each of the signal Y, the signal U, and the signal V, and to control the inverse quantization step size from the respective predictive decoding processes corresponding to the signal Y, the signal U, and the signal V. A color image decoding method, wherein the output is converted to output the RGB signals.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22489799A JP2001054137A (en) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | Color image coder, its method, color image decoder and its method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22489799A JP2001054137A (en) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | Color image coder, its method, color image decoder and its method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001054137A true JP2001054137A (en) | 2001-02-23 |
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ID=16820878
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22489799A Pending JP2001054137A (en) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | Color image coder, its method, color image decoder and its method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001054137A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004537220A (en) * | 2001-07-24 | 2004-12-09 | ヒューレット・パッカード・カンパニー | Equipment for processing digital images |
| CN105308960A (en) * | 2013-05-30 | 2016-02-03 | 苹果公司 | Adaptive color space transform coding |
| US10602143B2 (en) | 2013-05-30 | 2020-03-24 | Apple Inc. | Adaptive color space transform coding |
-
1999
- 1999-08-09 JP JP22489799A patent/JP2001054137A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004537220A (en) * | 2001-07-24 | 2004-12-09 | ヒューレット・パッカード・カンパニー | Equipment for processing digital images |
| CN105308960A (en) * | 2013-05-30 | 2016-02-03 | 苹果公司 | Adaptive color space transform coding |
| CN105308960B (en) * | 2013-05-30 | 2019-09-20 | 苹果公司 | For the method for decoding video data, medium and system |
| US10602143B2 (en) | 2013-05-30 | 2020-03-24 | Apple Inc. | Adaptive color space transform coding |
| US11184613B2 (en) | 2013-05-30 | 2021-11-23 | Apple Inc. | Adaptive color space transform coding |
| US11368689B2 (en) | 2013-05-30 | 2022-06-21 | Apple Inc. | Adaptive color space transform coding |
| US11758135B2 (en) | 2013-05-30 | 2023-09-12 | Apple Inc. | Adaptive color space transform coding |
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