JP2008236090A - Color space conversion apparatus and method, information processor, computer program, and information recording medium - Google Patents

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JP2008236090A JP2007069649A JP2007069649A JP2008236090A JP 2008236090 A JP2008236090 A JP 2008236090A JP 2007069649 A JP2007069649 A JP 2007069649A JP 2007069649 A JP2007069649 A JP 2007069649A JP 2008236090 A JP2008236090 A JP 2008236090A
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color space
conversion
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space conversion
yuv
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Hiroyuki Sakuyama
宏幸 作山
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color space conversion apparatus for applying a function for realizing reversible color space conversion, which is capable of generating a plurality of different color vectors from one color vector by changing the parameter of the function, a color space conversion method, an information processor, a computer program and an information recording medium. <P>SOLUTION: The color space conversion apparatus for performing reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space to the color vector indicating a color includes a color space conversion means for generating Y, U and V which are the components of the color vector after the conversion with R, G and B as the components of the color vector before the conversion for the conversion from the RGB color space to the YUV color space. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、色空間変換装置、色空間変換方法、情報処理装置、コンピュータプログラム、及び、情報記録媒体に関する。   The present invention relates to a color space conversion device, a color space conversion method, an information processing device, a computer program, and an information recording medium.

従来から、色を表現する色空間を変換する色空間変換技術がある。このような技術は、例えば、コンピュータ等で汎用的に用いられるRGB色空間を、画像データを圧縮するのに適したYUV色空間に変換する際に用いられる。   Conventionally, there is a color space conversion technique for converting a color space expressing a color. Such a technique is used, for example, when converting an RGB color space that is generally used in a computer or the like into a YUV color space suitable for compressing image data.

ところで、プロフェッショナル用途や医療用途等に用いられるカラー画像には、高い品質が求められるため、そのような画像には、高解像度、高画質等が要求されることに加えて、その画像データを圧縮する場合にも可逆な圧縮方法を適用することが望ましいとされる。そこで、圧縮処理の際に行われる色空間変換も、可逆な変換方法が求められる。可逆な色空間変換は、また、圧縮処理に限らず、高品質な画像が求められる際に有用な技術である。   By the way, since color images used for professional use and medical use require high quality, such images require high resolution, high image quality, etc., and the image data is compressed. In this case, it is desirable to apply a reversible compression method. Therefore, a reversible conversion method is also required for the color space conversion performed in the compression process. The reversible color space conversion is not limited to compression processing, and is a useful technique when a high-quality image is required.

そこで、例えば、特許第3753782号公報(特許文献1)に開示のデータ圧縮装置等の発明では、色変換を行う場合に、フォワード変換手段又はインバース変換手段が、色データの複数ベクトルの成分毎に所定の数式を用いることにより、可逆な色変換を行うことが開示されている。なお、上記特許文献1における「色変換」とは、本願の「色空間変換」に対応する。
特許第3753782号公報
Therefore, for example, in the invention such as the data compression device disclosed in Japanese Patent No. 3753782 (Patent Document 1), when performing color conversion, the forward conversion unit or the inverse conversion unit performs the conversion for each component of a plurality of color data vectors. It is disclosed that reversible color conversion is performed by using a predetermined mathematical expression. Note that “color conversion” in Patent Document 1 corresponds to “color space conversion” of the present application.
Japanese Patent No. 3753782

しかしながら、上記特許文献1では、可逆な色空間変換を実現する数式の数組が開示されたに過ぎず、それぞれの式において、一の色ベクトルから色空間変換によって生成する色ベクトルは一つに限られるので、これらの式はいわば関数上の特異点に過ぎない。カラー画像の用途は多岐にわたり、さらに増加する傾向にあるので、用途毎に適した可逆な色空間変換の技術が求められる。しかし、上記特許文献1に開示された式のみでは、そのような用途毎に対応する可逆な色空間変換は実現できない。   However, the above Patent Document 1 only discloses several sets of mathematical expressions that realize reversible color space conversion. In each expression, one color vector is generated from one color vector by color space conversion. Because they are limited, these equations are just singularities on the function. Since the use of color images is diverse and tends to increase further, a reversible color space conversion technique suitable for each application is required. However, the reversible color space conversion corresponding to each application cannot be realized only by the equation disclosed in Patent Document 1.

本発明は、上記の点に鑑みて、これらの問題を解消するために発明されたものであり、可逆な色空間変換を実現する関数であって、該関数のパラメータを変更することにより、一の色ベクトルから異なる複数の色ベクトルを生成することができることを発見したので、それを適用する色空間変換装置、色空間変換方法、並びに、その色空間変換方法を用いる情報処理装置、コンピュータプログラム、及び、情報記録媒体を提供することを目的としている。   The present invention has been invented in order to solve these problems in view of the above points, and is a function that realizes reversible color space conversion. Since it was discovered that a plurality of different color vectors can be generated from the color vector of the color space, a color space conversion device to which the color vector is applied, a color space conversion method, an information processing device using the color space conversion method, a computer program, And it aims at providing an information recording medium.

上記目的を達成するために、本発明の色空間変換装置は次の如き構成を採用した。   In order to achieve the above object, the color space conversion apparatus of the present invention employs the following configuration.

本発明の色空間変換装置は、色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換装置であって、RGB色空間からYUV色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をR,G,Bとして、変換後の色ベクトルの成分であるY,U,Vを、次式(1)に基づいて生成する色空間変換手段を有する構成とすることができる。   A color space conversion apparatus according to the present invention is a color space conversion apparatus that performs reversible conversion between a RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color, and converts the RGB color space to a YUV color space. Is a color space conversion means for generating Y, U, and V, which are color vector components after conversion, based on the following equation (1), where R, G, and B are color vector components before conversion: It can be.

Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α≠1、β≠2、γ≠1、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α ≠ 1, β ≠ 2, γ ≠ 1, α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.

これにより、可逆な色空間変換を実現する関数であって、該関数のパラメータを変更することにより、一の色ベクトルから異なる複数の色ベクトルを生成する関数を適用する色空間変換装置を提供することができる。   Thus, there is provided a color space conversion device that realizes reversible color space conversion, and that applies a function that generates a plurality of different color vectors from one color vector by changing parameters of the function. be able to.

また、上記目的を達成するために、本発明の色空間変換装置は、色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換装置であって、RGB色空間からYUV色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をR,G,Bとして、変換後の色ベクトルの成分であるY,U,Vを、次式(2)に基づいて生成する色空間変換手段を有する構成とすることができる。   In order to achieve the above object, a color space conversion device of the present invention is a color space conversion device that performs reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color, Conversion from the RGB color space to the YUV color space is based on the following equation (2), with the color vector components before conversion as R, G, and B, and the color vector components after conversion as Y, U, and V: The color space conversion means can be configured to be generated.

Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.

これにより、可逆な色空間変換を実現する関数であって、該関数のパラメータを変更することにより、一の色ベクトルから異なる複数の色ベクトルを生成する関数を適用する色空間変換装置を提供することができる。   Thus, there is provided a color space conversion device that realizes reversible color space conversion, and that applies a function that generates a plurality of different color vectors from one color vector by changing parameters of the function. be able to.

また、上記目的を達成するために、本発明の色空間変換装置は、色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換装置であって、RGB色空間からYUV色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をR,G,Bとして、変換後の色ベクトルの成分であるY,U,Vを、次式(3)に基づいて生成する色空間変換手段を有する構成とすることができる。   In order to achieve the above object, a color space conversion device of the present invention is a color space conversion device that performs reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color, Conversion from the RGB color space to the YUV color space is based on the following equation (3), where R, G, and B are the color vector components before conversion, and Y, U, and V are the color vector components after conversion. The color space conversion means can be configured to be generated.

Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α≠1、β≠2、γ≠1、α+γ=β、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α ≠ 1, β ≠ 2, γ ≠ 1, α + γ = β, α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.

これにより、可逆な色空間変換を実現する関数であって、該関数のパラメータを変更することにより、一の色ベクトルから異なる複数の色ベクトルを生成する関数を適用する色空間変換装置を提供することができる。   Thus, there is provided a color space conversion device that realizes reversible color space conversion, and that applies a function that generates a plurality of different color vectors from one color vector by changing parameters of the function. be able to.

また、上記目的を達成するために、本発明の色空間変換装置は、色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換装置であって、YUV色空間からRGB色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をY,U,Vとして、変換後の色ベクトルの成分であるR,G,Bを、次式(4)に基づいて生成する色空間変換手段を有する構成とすることができる。   In order to achieve the above object, a color space conversion device of the present invention is a color space conversion device that performs reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color, The conversion from the YUV color space to the RGB color space is based on the following equation (4), where R, G, B as the color vector components after conversion are Y, U, V as the color vector components before conversion. The color space conversion means can be configured to be generated.

Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α≠1、β≠2、γ≠1、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α ≠ 1, β ≠ 2, γ ≠ 1, α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.

これにより、可逆な色空間変換を実現する関数であって、該関数のパラメータを変更することにより、一の色ベクトルから異なる複数の色ベクトルを生成する関数を適用する色空間変換装置を提供することができる。   Thus, there is provided a color space conversion device that realizes reversible color space conversion, and that applies a function that generates a plurality of different color vectors from one color vector by changing parameters of the function. be able to.

また、上記目的を達成するために、本発明の色空間変換装置は、色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換装置であって、YUV色空間からRGB色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をY,U,Vとして、変換後の色ベクトルの成分であるR,G,Bを、次式(5)に基づいて生成する色空間変換手段を有する構成とすることができる。   In order to achieve the above object, a color space conversion device of the present invention is a color space conversion device that performs reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color, The conversion from the YUV color space to the RGB color space is based on the following equation (5), where R, G, B as the color vector components after conversion are Y, U, V as the color vector components before conversion. The color space conversion means can be configured to be generated.

Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.

これにより、可逆な色空間変換を実現する関数であって、該関数のパラメータを変更することにより、一の色ベクトルから異なる複数の色ベクトルを生成する関数を適用する色空間変換装置を提供することができる。   Thus, there is provided a color space conversion device that realizes reversible color space conversion, and that applies a function that generates a plurality of different color vectors from one color vector by changing parameters of the function. be able to.

また、上記目的を達成するために、本発明の色空間変換装置は、色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換装置であって、 YUV色空間からRGB色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をY,U,Vとして、変換後の色ベクトルの成分であるR,G,Bを、次式(6)に基づいて生成する色空間変換手段を有する構成とすることができる。   In order to achieve the above object, a color space conversion device of the present invention is a color space conversion device that performs reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color, The conversion from the YUV color space to the RGB color space is based on the following equation (6), where R, G, B as the color vector components after conversion are Y, U, V as the color vector components before conversion. The color space conversion means can be configured to be generated.

Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α≠1、β≠2、γ≠1、α+γ=β、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α ≠ 1, β ≠ 2, γ ≠ 1, α + γ = β, α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.

これにより、可逆な色空間変換を実現する関数であって、該関数のパラメータを変更することにより、一の色ベクトルから異なる複数の色ベクトルを生成する関数を適用する色空間変換装置を提供することができる。   Thus, there is provided a color space conversion device that realizes reversible color space conversion, and that applies a function that generates a plurality of different color vectors from one color vector by changing parameters of the function. be able to.

また、上記目的を達成するために、本発明の色空間変換装置は、さらに、(α+β+γ)が2のべき乗であるように構成することができる。   In order to achieve the above object, the color space conversion device of the present invention can be further configured such that (α + β + γ) is a power of 2.

これにより、除算をシフト演算によって実行することにより、構成を簡易にすることができる。   Thus, the configuration can be simplified by executing the division by a shift operation.

また、上記目的を達成するために、本発明の色空間変換方法は、色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換方法であって、RGB色空間からYUV色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をR,G,Bとして、変換後の色ベクトルの成分であるY,U,Vを、次式(1)に基づいて生成する色空間変換ステップを有する構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the color space conversion method of the present invention is a color space conversion method for performing reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color, Conversion from the RGB color space to the YUV color space is based on the following equation (1), where R, G, B are the components of the color vector before conversion, and Y, U, V are the components of the color vector after conversion. The color space conversion step to be generated can be configured.

Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α≠1、β≠2、γ≠1、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α ≠ 1, β ≠ 2, γ ≠ 1, α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.

また、上記目的を達成するために、本発明の色空間変換方法は、色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換方法であって、RGB色空間からYUV色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をR,G,Bとして、変換後の色ベクトルの成分であるY,U,Vを、次式(2)に基づいて生成する色空間変換ステップを有する構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the color space conversion method of the present invention is a color space conversion method for performing reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color, Conversion from the RGB color space to the YUV color space is based on the following equation (2), with the color vector components before conversion as R, G, and B, and the color vector components after conversion as Y, U, and V: The color space conversion step to be generated can be configured.

Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.

また、上記目的を達成するために、本発明の色空間変換方法は、色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換方法であって、RGB色空間からYUV色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をR,G,Bとして、変換後の色ベクトルの成分であるY,U,Vを、次式(3)に基づいて生成する色空間変換ステップを有する構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the color space conversion method of the present invention is a color space conversion method for performing reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color, Conversion from the RGB color space to the YUV color space is based on the following equation (3), where R, G, and B are the color vector components before conversion, and Y, U, and V are the color vector components after conversion. The color space conversion step to be generated can be configured.

Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α≠1、β≠2、γ≠1、α+γ=β、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α ≠ 1, β ≠ 2, γ ≠ 1, α + γ = β, α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.

また、上記目的を達成するために、本発明の色空間変換方法は、色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換方法であって、YUV色空間からRGB色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をY,U,Vとして、変換後の色ベクトルの成分であるR,G,Bを、次式(4)に基づいて生成する色空間変換ステップを有する構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the color space conversion method of the present invention is a color space conversion method for performing reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color, The conversion from the YUV color space to the RGB color space is based on the following equation (4), where R, G, B as the color vector components after conversion are Y, U, V as the color vector components before conversion. The color space conversion step to be generated can be configured.

Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α≠1、β≠2、γ≠1、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α ≠ 1, β ≠ 2, γ ≠ 1, α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.

また、上記目的を達成するために、本発明の色空間変換方法は、色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換方法であって、YUV色空間からRGB色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をY,U,Vとして、変換後の色ベクトルの成分であるR,G,Bを、次式(5)に基づいて生成する色空間変換ステップを有する構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the color space conversion method of the present invention is a color space conversion method for performing reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color, The conversion from the YUV color space to the RGB color space is based on the following equation (5), where R, G, B as the color vector components after conversion are Y, U, V as the color vector components before conversion. The color space conversion step to be generated can be configured.

Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.

また、上記目的を達成するために、本発明の色空間変換方法は、色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換方法であって、YUV色空間からRGB色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をY,U,Vとして、変換後の色ベクトルの成分であるR,G,Bを、次式(6)に基づいて生成する色空間変換ステップを有する構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the color space conversion method of the present invention is a color space conversion method for performing reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color, The conversion from the YUV color space to the RGB color space is based on the following equation (6), where R, G, B as the color vector components after conversion are Y, U, V as the color vector components before conversion. The color space conversion step to be generated can be configured.

Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α≠1、β≠2、γ≠1、α+γ=β、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α ≠ 1, β ≠ 2, γ ≠ 1, α + γ = β, α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.

また、上記目的を達成するために、本発明の色空間変換方法は、さらに、(α+β+γ)が2のべき乗であるように構成することができる。   In order to achieve the above object, the color space conversion method of the present invention can be further configured such that (α + β + γ) is a power of 2.

また、上記目的を達成するために、本発明の情報処理装置は、画像データの画素毎に、請求項8ないし14何れか一項に記載の色空間変換方法によって色空間変換を行う色空間変換手段と、前記色空間変換手段によって色空間変換された画像データを圧縮する圧縮手段と、を有する構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the information processing apparatus according to the present invention performs color space conversion for performing color space conversion for each pixel of image data using the color space conversion method according to claim 8. And compression means for compressing the image data that has been color space converted by the color space conversion means.

また、上記目的を達成するために、本発明の情報処理装置は、請求項15記載の情報処理装置によって圧縮された画像データを伸長する伸長手段と、前記伸長手段によって伸長された画像データの画素毎に、請求項8ないし14何れか一項に記載の色空間変換方法によって色空間変換を行う色空間変換手段と、を有する構成とすることができる。   In order to achieve the above object, an information processing apparatus according to the present invention includes an expansion unit that expands image data compressed by the information processing apparatus according to claim 15 and a pixel of the image data expanded by the expansion unit. A color space conversion unit that performs color space conversion by the color space conversion method according to any one of claims 8 to 14 can be provided.

なお、上記目的を達成するため、本発明は、さらに、上記色空間変換方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム、又は、そのコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体としてもよい。   In order to achieve the above object, the present invention may further be a computer program for causing a computer to execute the color space conversion method, or a computer-readable information recording medium on which the computer program is recorded.

本発明の空間変換装置、色空間変換方法、その色空間変換方法を用いる情報処理装置、コンピュータプログラム、及び、そのコンピュータプログラムを格納した情報記録媒体によれば、可逆な色空間変換を実現する関数であって、該関数のパラメータを変更することにより、一の色ベクトルから異なる複数の色ベクトルを生成することができる関数を適用する色空間変換装置、色空間変換方法、情報処理装置、コンピュータプログラム、及び、情報記録媒体を提供することが可能になる。   According to the space conversion device, the color space conversion method, the information processing apparatus using the color space conversion method, the computer program, and the information recording medium storing the computer program according to the present invention, a function for realizing reversible color space conversion A color space conversion device, a color space conversion method, an information processing device, and a computer program that apply a function capable of generating a plurality of different color vectors from one color vector by changing the parameters of the function It is possible to provide an information recording medium.

(色空間変換の一般的な処理の説明)
本発明の実施の形態の理解を容易にするために、本発明の実施の形態の説明に先んじて、色空間変換の一般的な処理と、その色空間変換処理を行い、さらに画像符号化処理又は画像復号処理を実行する情報処理装置等について説明する。
(Description of general processing of color space conversion)
In order to facilitate understanding of the embodiment of the present invention, prior to the description of the embodiment of the present invention, a general color space conversion process and the color space conversion process are performed, and further an image encoding process is performed. Alternatively, an information processing apparatus that performs image decoding processing will be described.

色空間変換は、行列によって表すことができる。そこで、例えば、RGB色空間からYUV色空間への変換式を、次式(7)とする。   Color space conversion can be represented by a matrix. Therefore, for example, a conversion formula from the RGB color space to the YUV color space is represented by the following formula (7).

Figure 2008236090
可逆な色空間変換では、式(7)の変換行列Kが、さらに、次の2つの条件を満たす必要がある。
Figure 2008236090
In the reversible color space conversion, the conversion matrix K in Expression (7) needs to satisfy the following two conditions.

条件1:k+k+k=k+k+k=0
条件2:k+k+k=1
条件1は、R=G=Bの場合、すなわち、色が輝度のみで表される「グレー」の場合に、色差であるU及びVの値を0にするための条件であり、条件2は、輝度の有効ビット数を維持するための条件である。
Condition 1: k 3 + k 4 + k 5 = k 6 + k 7 + k 8 = 0
Condition 2: k 0 + k 1 + k 2 = 1
Condition 1 is a condition for setting the values of U and V, which are color differences, to 0 when R = G = B, that is, when the color is “gray” represented only by luminance. This is a condition for maintaining the effective number of bits of luminance.

なお、「可逆な色空間変換」とは、色ベクトルに対し色空間変換を行い、得られた返還後の色ベクトルに対してその逆色空間変換を行った場合に、元の色ベクトルに戻る色空間変換を言う。   Note that “reversible color space conversion” refers to returning to the original color vector when color space conversion is performed on the color vector and the obtained color vector is subjected to reverse color space conversion. Refers to color space conversion.

(従来の画像符号化処理及び画像復号処理を行う情報処理装置の例)
図1(A)は、画像に対して従来の符号化処理を行う情報処理装置の機能構成の例の図である。なお、画像の符号化処理とは、画像データを圧縮して符号データを生成する処理のことであり、画像の復号処理とは、圧縮して生成された符号データを伸長して画像を復元する処理のことである。
(Example of information processing apparatus that performs conventional image encoding processing and image decoding processing)
FIG. 1A is a diagram illustrating an example of a functional configuration of an information processing apparatus that performs a conventional encoding process on an image. The image encoding process is a process for generating code data by compressing image data, and the image decoding process is for decompressing the code data generated by the compression to restore the image. It is processing.

図1(A)の情報処理装置1aは、前処理手段101、直交変換手段102、量子化手段103、可変長符号化手段104、及び、符号データ生成手段105を有する。   The information processing apparatus 1a in FIG. 1A includes preprocessing means 101, orthogonal transform means 102, quantization means 103, variable length encoding means 104, and code data generation means 105.

前処理手段101は、入力される画像データを、画像符号化に適したデータに変換する。前処理手段101は、例えば、画像データの画素毎に対応する色を表す色ベクトルの各成分に対して、ダイナミックレンジの変更、若しくは、レベルシフトを行う。レベルシフトとは、色ベクトルの各成分に対して、所定の値を減算又は加算することである。   The preprocessing unit 101 converts input image data into data suitable for image encoding. For example, the preprocessing unit 101 performs dynamic range change or level shift for each component of a color vector representing a color corresponding to each pixel of image data. Level shift is to subtract or add a predetermined value to each component of the color vector.

前処理手段101は、また、色ベクトルに対し色空間の変換を行ってもよい。色空間の変換は、例えば、RGB色空間から、輝度と色差とで表される色空間への変換である。輝度と色差で表される色空間に変換することにより、RGB色空間よりも符号化に適した色空間によって表現される色ベクトルが得られる。輝度と色差とで表される色空間とは、例えば、YUV色空間、YCbCr色空間、又は、YCgCo色空間である。   The preprocessing unit 101 may also perform color space conversion on the color vector. The color space conversion is, for example, conversion from an RGB color space to a color space represented by luminance and color difference. By converting to a color space represented by luminance and color difference, a color vector expressed by a color space suitable for encoding rather than the RGB color space can be obtained. The color space represented by the luminance and the color difference is, for example, a YUV color space, a YCbCr color space, or a YCgCo color space.

なお、以下の実施の形態では、YUV色空間を、輝度と色差とで表される色空間の総称として扱う。すなわち、以下の実施の形態では、U、Vを、Cb、Cr、又は、Cg、Co等と読み替えてもよい。   In the following embodiments, the YUV color space is treated as a general term for color spaces represented by luminance and color difference. That is, in the following embodiment, U and V may be read as Cb, Cr, Cg, Co, or the like.

直交変換手段102は、画像データを、周波数成分に分解することにより、視覚的に重要な低周波成分から視覚的にあまり重要ではない高周波成分まで、複数の段階に分ける処理を行う。この処理によって得られる周波数成分を、「係数データ」という。   The orthogonal transform means 102 performs processing of dividing the image data into a plurality of stages from a visually important low frequency component to a visually less important high frequency component by decomposing the image data into frequency components. The frequency component obtained by this processing is called “coefficient data”.

量子化手段103は、直交変換手段102によって得られる係数データを、所定の量子化ステップ幅で除算することにより、係数データのダイナミックレンジを変更する処理を行う。この処理を「量子化」と言い、除算によって切り捨て等の処理をされた端数の値は、復号処理の際には再構成されないため、復号画像に対して主観画質の劣化が生じる。そこで主観画質の劣化をなるべく少なくするために、係数データの中で、主観画質に大きな影響を有する低周波成分は、なるべく量子化を行わず、主観画質にあまり大きな影響を持たない高周波成分は、低周波成分よりも大きな値で除算する。これにより、主観画質の劣化を妨げつつ生成される符号データの符号量を削減することができる。   The quantizing unit 103 performs processing for changing the dynamic range of the coefficient data by dividing the coefficient data obtained by the orthogonal transform unit 102 by a predetermined quantization step width. This process is referred to as “quantization”, and the fractional value that has been subjected to processing such as truncation by division is not reconstructed during the decoding process, resulting in degradation of subjective image quality with respect to the decoded image. Therefore, in order to reduce the deterioration of subjective image quality as much as possible, low-frequency components that have a large effect on subjective image quality are not quantized as much as possible in the coefficient data, and high-frequency components that do not have a significant effect on subjective image quality are Divide by a value greater than the low frequency component. As a result, it is possible to reduce the amount of code data generated while preventing deterioration in subjective image quality.

可変長符号化手段104は、量子化手段103によって量子化された係数データを、可変長符号化して、データ量を削減する処理を行う。可変長符号化手段104は、例えば、ハフマン符号化処理又は算術符号化処理により、可変長符号を生成する。   The variable length coding unit 104 performs variable length coding on the coefficient data quantized by the quantization unit 103 to reduce the amount of data. The variable length encoding unit 104 generates a variable length code by, for example, a Huffman encoding process or an arithmetic encoding process.

符号データ生成手段105は、可変長符号化手段104により生成された可変長符号に所定のヘッダ情報等が付加された符号のかたまりであるパケット等又はそのパケット等を含む符号データを生成する。なお、符号データは、例えば「コードストリーム」、「ビットストリーム」、又は、「バイト・ストリーム」と呼ばれる。   The code data generation unit 105 generates code data including a packet or the like that is a group of codes obtained by adding predetermined header information or the like to the variable length code generated by the variable length encoding unit 104 or the like. The code data is called, for example, “code stream”, “bit stream”, or “byte stream”.

図1(B)は、従来の画像復号処理を行う情報処理装置の機能構成の例の図である。図1(B)の情報処理装置1bは、符号データ解析手段106、可変長復号手段107、逆量子化手段108、逆直交変換手段109、及び、後処理手段110を有する。   FIG. 1B is a diagram illustrating an example of a functional configuration of an information processing apparatus that performs a conventional image decoding process. The information processing apparatus 1b in FIG. 1B includes code data analysis means 106, variable length decoding means 107, inverse quantization means 108, inverse orthogonal transform means 109, and post-processing means 110.

符号データ解析手段106は、例えば、符号データが有するマーカやヘッダ情報等に基づき、符号データに含まれるパケット等の構造の解析を行い、可変長符号を出力する。可変長復号手段107は、符号データ解析手段106によって出力された可変長符号を復号する。可変長復号手段107は、例えば、ハフマン符号又は算術符号のアルゴリズムによって生成された可変長符号を、そのアルゴリズムに従って復号する。   For example, the code data analysis unit 106 analyzes the structure of a packet or the like included in the code data based on a marker or header information included in the code data, and outputs a variable-length code. The variable length decoding unit 107 decodes the variable length code output by the code data analysis unit 106. The variable length decoding means 107 decodes the variable length code produced | generated by the algorithm of the Huffman code or the arithmetic code, for example according to the algorithm.

逆量子化手段108は、可変長復号手段107によって復号されたデータのうち、量子化された係数データに対して逆量子化処理を行う。これにより、係数データのダイナミックレンジが量子化前のダイナミックレンジと同一になる。   The inverse quantization unit 108 performs an inverse quantization process on the quantized coefficient data among the data decoded by the variable length decoding unit 107. Thereby, the dynamic range of coefficient data becomes the same as the dynamic range before quantization.

逆直交変換手段109は、逆量子化手段108から出力された係数データに対して、逆直交変換処理を行う。この処理により、直交変換前の画像データに対応する画像データが出力される。後処理手段110は、前処理手段101によって行われた処理に対応する逆レベルシフト処理又は逆色空間変換の処理を行う。   The inverse orthogonal transform unit 109 performs an inverse orthogonal transform process on the coefficient data output from the inverse quantization unit 108. By this processing, image data corresponding to the image data before orthogonal transformation is output. The post-processing unit 110 performs reverse level shift processing or reverse color space conversion processing corresponding to the processing performed by the pre-processing unit 101.

なお、情報処理装置1aと情報処理装置1bとは、一の装置として構成されてもよい。またその場合には、例えば、直交変換手段102と逆直交変換手段109とは、同一の処理が含まれるので一の手段として構成されることにより、情報処理装置の構成を簡易にすることができる。量子化手段103と逆量子化手段108、可変長符号化手段104と可変長復号手段107、及び、前処理手段101と後処理手段110も同様に、それぞれ一の手段として構成されることにより、情報処理装置の構成をより簡易にすることができる。   The information processing device 1a and the information processing device 1b may be configured as one device. In that case, for example, the orthogonal transform unit 102 and the inverse orthogonal transform unit 109 include the same processing, and thus are configured as one unit, thereby simplifying the configuration of the information processing apparatus. . Similarly, the quantization means 103 and the inverse quantization means 108, the variable length encoding means 104 and the variable length decoding means 107, and the preprocessing means 101 and the postprocessing means 110 are configured as one means respectively. The configuration of the information processing apparatus can be further simplified.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、式(1)から(6)における、Y、U、Vのコンポーネントは、それぞれ、Y、Cb、Crのコンポーネント、又は、Y、Co、Cgのコンポーネントとして読み替えてもよい。
〔第一の実施の形態〕
本発明の第一の実施の形態に係る色空間変換装置は、例えば、式(1)に従って、RGB色空間からYUV色空間への色データの変換を行う色空間変換手段を有する。式(1)が条件1及び条件2を満たすことは、式(1)の色空間変換を実現する変換行列Kを次式(8)で表すことにより容易に理解できる。
Note that the Y, U, and V components in Equations (1) to (6) may be read as Y, Cb, and Cr components or Y, Co, and Cg components, respectively.
[First embodiment]
The color space conversion device according to the first embodiment of the present invention has color space conversion means for converting color data from an RGB color space to a YUV color space, for example, according to the equation (1). It can be easily understood that the expression (1) satisfies the conditions 1 and 2 by expressing the conversion matrix K for realizing the color space conversion of the expression (1) by the following expression (8).

Figure 2008236090
式(1)において、α、β、及び、γと、R、G、及び、Bとは、整数であるため、(α+β+γ)と(αR+βG+γB)とは整数となる。そこで、整数を整数で割った値である(αR+βG+γB)/(α+β+γ)=εとすると、εは実数となる。
Figure 2008236090
In the formula (1), α, β, and γ and R, G, and B are integers, so (α + β + γ) and (αR + βG + γB) are integers. Therefore, if (αR + βG + γB) / (α + β + γ) = ε, which is a value obtained by dividing the integer by the integer, ε is a real number.

ところで、コンピュータ等による計算手段では、実数の小数点以下の部分については、有効桁数によって値に誤差が生じる。しかし、整数部分については誤差が生じることはない。したがって、εを超えない最大の整数値であるフロア関数値は一意に定まる。同様に、εを下回らない最小の整数値であるシーリング関数値も一意に定まる。   By the way, in the calculation means using a computer or the like, an error occurs in the value of the part after the decimal point of the real number depending on the number of significant digits. However, no error occurs for the integer part. Therefore, the floor function value that is the maximum integer value not exceeding ε is uniquely determined. Similarly, the sealing function value which is the smallest integer value not less than ε is also uniquely determined.

なお、フロア関数とは、実数の小数点以下を負の無限大方向に切り捨てる関数であり、シーリング関数とは、実数の小数点以下を正の無限大方向に切り上げる関数である。すなわち、フロア関数は、右シフト演算で実現することができ、シーリング関数は、シーリング関数を適用する実数に1を加算した値に対する右シフト演算で実現することができる。   The floor function is a function that rounds down the decimal point of the real number in the negative infinity direction, and the ceiling function is a function that rounds up the decimal point of the real number in the positive infinity direction. That is, the floor function can be realized by a right shift operation, and the ceiling function can be realized by a right shift operation on a value obtained by adding 1 to a real number to which the ceiling function is applied.

すなわち、式(1)において、フロア関数又はシーリング関数の何れか一の関数を用いる場合に、Yの値には、計算手段の有効桁数によらず誤差が生じない。さらに、整数同士の差である、U及びVも誤差は生じない。   That is, in equation (1), when any one of the floor function and the ceiling function is used, no error occurs in the Y value regardless of the number of significant digits of the calculation means. Further, U and V, which are differences between integers, do not cause an error.

次に、式(1)に従う色空間変換により得られたYUV色空間の色データを、式(4)に従う色空間変換によってRGB色空間の色データにする場合の可逆性について、次式(9)から式(11)によって説明する。   Next, with respect to reversibility when the color data in the YUV color space obtained by the color space conversion according to the equation (1) is converted into the color data of the RGB color space by the color space conversion according to the equation (4), the following equation (9 ) To Equation (11).

次式(9)は、式(1)におけるYの式から導くことができる。   The following equation (9) can be derived from the equation of Y in equation (1).

Figure 2008236090
さらに、式(9)より次式(10)を導くことができる。
Figure 2008236090
Further, the following equation (10) can be derived from the equation (9).

Figure 2008236090
式(10)において、Y、U、Vは式(1)によって得られた誤差のない整数であり、I{(αU+γV)/(α+β+γ)}も、I(x)が、フロア関数又はシーリング関数であるために誤差のない整数である。したがって、誤差のない整数の和であるGも誤差のない整数となる。さらに、式(1)より、次式(11)が得られる。
Figure 2008236090
In the equation (10), Y, U, and V are integers without error obtained by the equation (1), and I {(αU + γV) / (α + β + γ)} is equal to I (x) is a floor function or a ceiling function. Therefore, it is an integer without error. Therefore, G, which is the sum of integers without error, is also an integer without error. Further, the following equation (11) is obtained from the equation (1).

Figure 2008236090
式(11)において、U、V、Gが誤差のない整数であるため、R及びBも誤差のない整数となる。
Figure 2008236090
In Equation (11), U, V, and G are integers without errors, so R and B are also integers without errors.

式(10)及び式(11)とから、式(4)によって、誤差のないR、G、Bの値が得られることが判る。   From Equation (10) and Equation (11), it can be seen that Equation (4) provides R, G, and B values without error.

したがって、式(1)に基づく色空間変換は可逆であり、その逆変換は式(4)によって表される。また、式(4)に基づく色空間変換が可逆であり、その逆変換が式(1)によって表されることも、上記と同様に容易に理解できる。   Therefore, the color space conversion based on Expression (1) is reversible, and the inverse conversion is represented by Expression (4). Moreover, it can be easily understood that the color space conversion based on the equation (4) is reversible and the inverse conversion is expressed by the equation (1), as described above.

なお、式(1)でI(x)をフロア関数として色空間変換を行った場合には、その逆変換である式(4)でもフロア関数を用いる。同様に、式(1)でI(x)をシーリング関数として色空間変換を行った場合には、その逆変換である式(4)でもシーリング関数を用いる。式(4)を正変換とする場合にも同様である。
〔第二の実施の形態〕
本発明の第二の実施の形態に係る色空間変換装置は、例えば、式(2)に従って、RGB色空間からYUV色空間への色データの変換を行う色空間変換手段を有する。式(2)が条件1及び条件2を満たすことは、式(2)の色空間変換を、変換行列によって表すことにより容易に理解できるので、ここでは説明を省略する。
In addition, when color space conversion is performed using I (x) as a floor function in Expression (1), the floor function is also used in Expression (4) which is the inverse conversion. Similarly, when color space conversion is performed using I (x) as a sealing function in Expression (1), the ceiling function is also used in Expression (4) which is the inverse conversion. The same applies to the case where the expression (4) is a positive conversion.
[Second Embodiment]
The color space conversion apparatus according to the second embodiment of the present invention has color space conversion means for converting color data from the RGB color space to the YUV color space, for example, according to the equation (2). The fact that Expression (2) satisfies Condition 1 and Condition 2 can be easily understood by expressing the color space conversion of Expression (2) by a conversion matrix, and thus description thereof is omitted here.

さらに、式(2)において、α、β、及び、γと、R、G、及び、Bとは、整数であるため、式(1)と同様に、フロア関数又はシーリング関数の何れか一の関数を用いる場合に、Yの値には計算手段の有効桁数によらず誤差が生じない。さらに、整数同士の差であるU及びVも誤差は生じない。   Furthermore, in the formula (2), α, β, and γ, and R, G, and B are integers. Therefore, as in the formula (1), either the floor function or the ceiling function is selected. When the function is used, no error occurs in the Y value regardless of the number of significant digits of the calculation means. Further, U and V, which are differences between integers, do not cause an error.

次に、式(2)に従う色空間変換により得られたYUV色空間の色データを、式(5)に従う色空間変換によってRGB色空間の色データにする場合の可逆性について、式(12)及び(13)によって説明する。   Next, the reversibility when the color data of the YUV color space obtained by the color space conversion according to the equation (2) is converted into the color data of the RGB color space by the color space conversion according to the equation (5) is expressed by the equation (12). And (13).

式(2)におけるYは、式(1)におけるYと同一であり、式(2)から式(9)が得られる。さらに、式(9)から、次式(12)を導くことができる。   Y in Formula (2) is the same as Y in Formula (1), and Formula (9) is obtained from Formula (2). Furthermore, the following equation (12) can be derived from the equation (9).

Figure 2008236090
式(12)における(αU+(α+γ)V)/(α+β+γ)は、整数同士の演算であり、その値は実数になるため、第一の実施の形態での説明と同様に、式(12)におけるフロア関数値又はシーリング関数値は、誤差が生じない。したがって、誤差のない整数Yから誤差のない整数値を減じて得られるGにも、誤差が生じない。
Figure 2008236090
In equation (12), (αU + (α + γ) V) / (α + β + γ) is an arithmetic operation between integers, and the value is a real number. Therefore, as in the description in the first embodiment, equation (12) No error occurs in the floor function value or the ceiling function value at. Accordingly, no error occurs even in G obtained by subtracting an integer value having no error from the integer Y having no error.

式(2)から得られる、次式(13)において、V及びGが誤差のない整数であるため、Bも誤差のない整数となる。さらに、U及びBが誤差のない整数であるため、Rも誤差のない整数となる。   In the following equation (13) obtained from equation (2), V and G are integers without error, so B is also an integer without error. Further, since U and B are integers without error, R is also an integer without error.

Figure 2008236090
式(12)及び式(13)とから、式(5)によって、誤差のないR、G、Bの値が得られることが判る。
Figure 2008236090
From Equation (12) and Equation (13), it can be seen that Equation (5) provides R, G, and B values without error.

したがって、式(2)に基づく色空間変換は可逆であり、その逆変換は式(5)によって表される。また、式(5)に基づく色空間変換が可逆であり、その逆変換が式(2)によって表されることも、上記と同様に容易に理解できる。   Therefore, the color space conversion based on Expression (2) is reversible, and the inverse conversion is represented by Expression (5). Moreover, it can be easily understood that the color space conversion based on the equation (5) is reversible and the inverse conversion is expressed by the equation (2) as described above.

なお、式(2)でI(x)をフロア関数として色空間変換を行った場合には、その逆変換である式(5)でもフロア関数を用いる。同様に、式(2)でI(x)をシーリング関数として色空間変換を行った場合には、その逆変換である式(5)でもシーリング関数を用いる。式(5)を正変換とする場合にも同様である。
〔第三の実施の形態〕
本発明の第三の実施の形態に係る色空間変換装置は、例えば、式(3)に従って、RGB色空間からYUV色空間への色データの変換を行う色空間変換手段を有する。式(3)が条件1を満たすことは、式(3)の色空間変換を、変換行列によって表すことにより容易に理解できるので、ここでは説明を省略する。さらに、式(3)が条件2を満たすために、次式(14)の関係が成り立つ。
In addition, when color space conversion is performed using I (x) as a floor function in Expression (2), the floor function is also used in Expression (5) which is the inverse conversion. Similarly, when color space conversion is performed using I (x) as a sealing function in Expression (2), the ceiling function is also used in Expression (5) which is the inverse conversion. The same applies to the case where the expression (5) is a positive conversion.
[Third embodiment]
The color space conversion apparatus according to the third embodiment of the present invention has color space conversion means for converting color data from the RGB color space to the YUV color space, for example, according to the equation (3). The fact that the expression (3) satisfies the condition 1 can be easily understood by expressing the color space conversion of the expression (3) by a conversion matrix, and thus the description thereof is omitted here. Further, since the expression (3) satisfies the condition 2, the relationship of the following expression (14) is established.

Figure 2008236090
さらに、式(3)において、α、β、及び、γと、R、G、及び、Bとは、整数であるため、式(3)と同様に、フロア関数又はシーリング関数の何れか一の関数を用いる場合に、Y及びVの値には計算手段の有効桁数によらず誤差が生じない。さらに、整数同士の差であるUも誤差は生じない。
Figure 2008236090
Furthermore, in Expression (3), α, β, and γ, and R, G, and B are integers. Therefore, as in Expression (3), either the floor function or the ceiling function is used. When the function is used, no error occurs in the values of Y and V regardless of the number of significant digits of the calculation means. Furthermore, U, which is a difference between integers, does not cause an error.

次に、式(3)に従う色空間変換により得られたYUV色空間の色データを、式(6)に従う色空間変換によってRGB色空間の色データにする場合の可逆性について、次式(15)等によって説明する。   Next, the reversibility in the case where the color data of the YUV color space obtained by the color space conversion according to the equation (3) is converted into the color data of the RGB color space by the color space conversion according to the equation (6) is expressed by the following equation (15). ) Etc.

式(3)におけるYに対し、式(14)を代入し、式(15)を導くことができる。さらに、式(16)の定義を式(15)に適用して式(17)を得る。   By substituting equation (14) for Y in equation (3), equation (15) can be derived. Further, the definition of Expression (16) is applied to Expression (15) to obtain Expression (17).

Figure 2008236090
同様に、式(3)におけるVに対し、式(14)を代入し、さらに式(16)の定義を適用して式(18)及び(19)を得る。
Figure 2008236090
Similarly, Expression (14) is substituted for V in Expression (3), and Expressions (18) and (19) are obtained by applying the definition of Expression (16).

Figure 2008236090
ところで、フロア関数又はシーリング関数には、式(20)の関係が成り立つ。
Figure 2008236090
By the way, the relationship of Expression (20) is established in the floor function or the sealing function.

Figure 2008236090
そこで式(20)を、式(17)に代入することにより、式(21)が導かれ、さらに、式(22)が得られる。
Figure 2008236090
Therefore, by substituting equation (20) into equation (17), equation (21) is derived, and further equation (22) is obtained.

Figure 2008236090
さらに、式(18)に、式(3)のU=R−Bから導かれる式(23)を代入することにより、式(24)が導かれ、さらに式(25)が得られる。
Figure 2008236090
Further, by substituting equation (23) derived from U = RB in equation (3) into equation (18), equation (24) is derived, and further equation (25) is obtained.

Figure 2008236090
式(22)、式(23)及び式(25)から、誤差のないY、U、Vと、整数α、β、γとから、誤差のないR、G、Bの値が得られることが判る。
Figure 2008236090
From equations (22), (23), and (25), there can be obtained error-free values of R, G, and B from Y, U, and V with no error and integers α, β, and γ. I understand.

したがって、式(3)に基づく色空間変換は可逆であり、その逆変換は式(6)によって表される。また、式(6)に基づく色空間変換が可逆であり、その逆変換が式(3)によって表されることも、上記と同様に容易に理解できる。   Therefore, the color space conversion based on Expression (3) is reversible, and the inverse conversion is represented by Expression (6). Further, it can be easily understood that the color space conversion based on the equation (6) is reversible and the inverse conversion is expressed by the equation (3) as described above.

なお、式(3)でI(x)をフロア関数として色空間変換を行った場合には、その逆変換である式(6)でもフロア関数を用いる。同様に、式(3)でI(x)をシーリング関数として色空間変換を行った場合には、その逆変換である式(6)でもシーリング関数を用いる。式(6)を正変換とする場合にも同様である。
〔第四の実施の形態〕
図2は、本発明の一実施の形態に係る情報処理装置における画像符号化処理及び画像復号処理の例を説明する図である。図2(A)の情報処理装置2aは、入力された画像データを圧縮して符号データを生成し、図2(B)の情報処理装置2bは、圧縮された符号データを復号することにより画像を取得する。情報処理装置2aが行う処理は、可逆な符号化処理であり、情報処理装置2bが行う処理は、その符号化処理によって生成した符号データを復号する処理である。なお、情報処理装置2aと情報処理装置2bとは、一の装置として構成されてもよい。
In addition, when color space conversion is performed using I (x) as a floor function in Expression (3), the floor function is also used in Expression (6) which is the inverse conversion. Similarly, when color space conversion is performed using I (x) as a sealing function in Expression (3), the ceiling function is also used in Expression (6) which is the inverse conversion. The same applies to the case where the expression (6) is a positive conversion.
[Fourth embodiment]
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of an image encoding process and an image decoding process in the information processing apparatus according to the embodiment of the present invention. The information processing apparatus 2a in FIG. 2A compresses input image data to generate code data, and the information processing apparatus 2b in FIG. 2B decodes the compressed code data to generate an image. To get. The process performed by the information processing apparatus 2a is a reversible encoding process, and the process performed by the information processing apparatus 2b is a process of decoding code data generated by the encoding process. The information processing device 2a and the information processing device 2b may be configured as one device.

なお、「可逆な符号化処理」とは、符号化によって生成される符号データを復号して再び画像を構成した場合に、その画像(以下、「復号画像」という。)が、符号化される前の画像(以下、「原画像」という。)と同一になる符号データを生成する処理のことである。   Note that “reversible encoding processing” means that when code data generated by encoding is decoded and an image is formed again, the image (hereinafter referred to as “decoded image”) is encoded. This is a process of generating code data that is the same as the previous image (hereinafter referred to as “original image”).

図2の情報処理装置2aは、DCレベルシフト及び色空間変換処理部201、ウェーブレット変換処理部202、ビットプレーン符号化部204、パケット生成部205、及び、符号データ生成部206を有する。   The information processing apparatus 2a in FIG. 2 includes a DC level shift and color space conversion processing unit 201, a wavelet conversion processing unit 202, a bit plane encoding unit 204, a packet generation unit 205, and a code data generation unit 206.

情報処理装置2aは、量子化部203が設けられていないため、量子化による画像の情報の損失はない。また、DCレベルシフト処理、ウェーブレット変換処理、ビットプレーン符号化処理、パケット生成処理、及び、符号データ生成処理は、全て可逆な処理であり、情報処理装置2aが有する計算手段の有効桁数が十分であれば、画像の情報の損失はない。そこで、色空間変換処理を、式(1)から(3)に基づく可逆な色空間変換処理にすることにより、情報処理装置2aは、可逆な符号化処理を行うことができる。   Since the information processing apparatus 2a is not provided with the quantization unit 203, there is no loss of image information due to quantization. The DC level shift process, wavelet transform process, bit plane encoding process, packet generation process, and code data generation process are all reversible processes, and the number of effective digits of the calculation means included in the information processing apparatus 2a is sufficient. If so, there is no loss of image information. Therefore, the information processing apparatus 2a can perform reversible encoding processing by changing the color space conversion processing to reversible color space conversion processing based on equations (1) to (3).

ウェーブレット変換処理部202の処理、ビットプレーン符号化部204の処理、パケット生成部205の処理、符号データ生成部206の処理、及び、DCレベルシフト及び色空間変換処理部201におけるDCレベルシフトの処理は、例えば、JPEG2000(ISO/IEC 15444−1)規格にしたがう処理を行う。これにより、色空間変換処理を除くその他の処理を、JPEG2000規格における可逆な符号化処理と同一にすることができ、JPEG2000規格の符号化処理を行う情報処理装置と、それらの処理を行う手段を共用することができる。   Processing of wavelet transform processing unit 202, processing of bit plane encoding unit 204, processing of packet generation unit 205, processing of code data generation unit 206, and processing of DC level shift in DC level shift and color space conversion processing unit 201 Performs, for example, processing according to the JPEG2000 (ISO / IEC 15444-1) standard. As a result, the other processes except the color space conversion process can be made the same as the reversible encoding process in the JPEG2000 standard, and an information processing apparatus that performs the encoding process of the JPEG2000 standard and means for performing these processes are provided. Can be shared.

(DCレベルシフトと色空間変換の説明)
DCレベルシフト及び色空間変換処理部201は、入力される画像データに対して、全ての画素の値に対して同一の値を加算又は減算することにより、ダイナミックレンジを維持したまま、画素の値を変更する。これにより、後段で行われる圧縮処理をより高効率にすることができる。
(Explanation of DC level shift and color space conversion)
The DC level shift and color space conversion processing unit 201 adds or subtracts the same value for all pixel values to the input image data, thereby maintaining the pixel value while maintaining the dynamic range. To change. Thereby, the compression process performed in the latter stage can be made more efficient.

DCレベルシフトの変換は、例えば、式(26)に基づいて行われる。   The conversion of the DC level shift is performed based on, for example, Expression (26).

P(x,y)=I(x,y)−2^Ssiz(i) ・・・・・(26)
但し、P(x,y)は、DCレベルシフト変換後の座標(x,y)における画素の値、
I(x,y)は、DCレベルシフト変換前の座標(x,y)における画素の値、
iは、変換前の画像データにおけるコンポーネントを表すカウンタであって、例えば、Rはi=0、Gはi=1、Bはi=2、
Ssiz(i)は、コンポーネント毎のビット深さから1を減じた数、
2^Ssiz(i)は、2のSsiz(i)乗、
である。
P (x, y) = I (x, y) -2 ^ Ssiz (i) (26)
Where P (x, y) is the pixel value at the coordinate (x, y) after DC level shift conversion,
I (x, y) is a pixel value at coordinates (x, y) before DC level shift conversion,
i is a counter representing a component in the image data before conversion. For example, R is i = 0, G is i = 1, B is i = 2,
Ssiz (i) is the number obtained by subtracting 1 from the bit depth of each component,
2 ^ Ssiz (i) is 2 to the power of Ssiz (i),
It is.

すなわち、式(26)により、各画素の値からコンポーネント毎のダイナミックレンジの半分の値を減算する処理が行われる。なお、DCレベルシフトは、符号を有するコンポーネントには適用しない。符号を有するコンポーネントとは、例えば、YUV色空間におけるU及びVである。   That is, a process of subtracting half the value of the dynamic range for each component from the value of each pixel is performed according to Expression (26). Note that the DC level shift is not applied to a component having a sign. The component having a sign is, for example, U and V in the YUV color space.

DCレベルシフト及び色空間変換処理部201は、さらに、入力される画像データがRGB色空間で表される画像データの場合に、色を表す色ベクトルを、YUV色空間で表される色ベクトルに変換する色空間変換の処理を行う。ここで行われる色空間変換処理は、例えば、式(1)から式(3)のうちの何れか一の式に基づくものである。   The DC level shift and color space conversion processing unit 201 further converts the color vector representing the color into a color vector represented in the YUV color space when the input image data is image data represented in the RGB color space. Performs color space conversion processing. The color space conversion process performed here is based on, for example, any one of the expressions (1) to (3).

(色空間変換のパラメータを設定する処理の説明)
図3は、DCレベルシフト及び色空間変換処理部201の詳細な機能構成の例を説明する図である。図3のDCレベルシフト及び色空間変換処理部201は、例えば、DCレベルシフト処理部21、色空間変換部22、及び、パラメータ設定部23を有する。DCレベルシフト処理部21は、例えば、式(26)に基づいて、入力される画像データに対して所定の値を加算又は減算することにより、画素の値を変更する。
(Description of processing to set color space conversion parameters)
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a detailed functional configuration of the DC level shift and color space conversion processing unit 201. The DC level shift and color space conversion processing unit 201 in FIG. 3 includes a DC level shift processing unit 21, a color space conversion unit 22, and a parameter setting unit 23, for example. The DC level shift processing unit 21 changes the value of the pixel by adding or subtracting a predetermined value to the input image data based on, for example, Expression (26).

色空間変換部22は、可逆な色空間変換を行う。色空間変換部22は、例えば、式(1)から式(3)のうちの何れか一の式に基づいて、色空間の変換を行う。色空間変換部22は、また、例えば、式(4)から式(5)のうちの何れか一の式に基づいて、色空間の変換を行ってもよい。これにより、可逆な色空間変換を実現できる。   The color space conversion unit 22 performs reversible color space conversion. For example, the color space conversion unit 22 performs color space conversion based on any one of the expressions (1) to (3). The color space conversion unit 22 may also perform color space conversion based on, for example, any one of Expressions (4) to (5). Thereby, reversible color space conversion can be realized.

パラメータ設定部23は、色空間変換部22が式(1)ないし(3)の何れか一の式に基づいて可逆な色空間変換を行う場合に、式(1)から(3)に含まれるパラメータα、β、γの値を設定する。パラメータ設定部23は、予め定められているα、β、γの値の組み合わせにより、それぞれの値を設定してもよい。パラメータ設定部23は、また、それらの組み合わせを複数保持する構成を有してもよい。   The parameter setting unit 23 is included in the equations (1) to (3) when the color space conversion unit 22 performs reversible color space conversion based on any one of the equations (1) to (3). Set the values of parameters α, β, and γ. The parameter setting unit 23 may set each value by a predetermined combination of α, β, and γ values. The parameter setting unit 23 may have a configuration that holds a plurality of combinations thereof.

パラメータ設定部23は、また例えば、入力される画像データに対応する画像の性質に対応させて、パラメータの値を設定してもよく、また例えば、色空間変換処理に求められる処理の速度や精度等に対応させて、パラメータの値を設定してもよい。   The parameter setting unit 23 may set the parameter value in accordance with, for example, the property of the image corresponding to the input image data. For example, the speed and accuracy of processing required for the color space conversion processing The parameter value may be set corresponding to the above.

パラメータ設定部23は、また例えば、(α+β+γ)が2のべき乗になる組み合わせのα、β、γの値を設定するように構成されてもよい。これにより、式(1)から式(6)の色空間変換処理における除算を、シフト演算によって実現することができ、処理を高速に行うことができ、さらに、この色空間変換を回路等のハードウェアで構成する場合に、その回路等の規模を小さくすることができる。   For example, the parameter setting unit 23 may be configured to set the values of α, β, and γ in a combination in which (α + β + γ) is a power of 2. As a result, the division in the color space conversion processing of the equations (1) to (6) can be realized by the shift operation, the processing can be performed at high speed, and the color space conversion can be performed by hardware such as a circuit. When configured with hardware, the scale of the circuit and the like can be reduced.

さらに、(α+β+γ)に加えて、α、β、γのそれぞれをも2のべき乗となる組み合わせにすることにより、さらに処理を高速に行うことができ、その処理を実現するハードウェア回路等の規模を小さくすることができる。   Furthermore, in addition to (α + β + γ), by combining α, β, and γ with powers of 2, the processing can be performed at higher speed, and the scale of a hardware circuit or the like that realizes the processing Can be reduced.

なお、色空間変換部22が行う可逆な色空間変換が、1組のパラメータに基づくものである場合には、パラメータ設定部23は省略されてもよく、色空間変換部22が予め定められた1組のパラメータによる式(1)ないし(6)の何れか一の式に基づいて、色空間変換を行えばよい。これにより、情報処理装置2aが処理する画像の性質、符号データに求められる品質、又は、求められる処理速度等が、限られている場合に、装置の構成を簡易にすることができる。   If the reversible color space conversion performed by the color space conversion unit 22 is based on a set of parameters, the parameter setting unit 23 may be omitted, and the color space conversion unit 22 is determined in advance. Color space conversion may be performed based on any one of the expressions (1) to (6) based on a set of parameters. Thereby, when the property of the image processed by the information processing apparatus 2a, the quality required for the code data, the required processing speed, and the like are limited, the configuration of the apparatus can be simplified.

(ウェーブレット変換式の説明)
ウェーブレット変換処理部202は、DCレベルシフト及び色空間変換処理部201によって処理された画像データをウェーブレット変換し、周波数成分毎の係数データに変換する。ウェーブレット変換処理部202によって行われるウェーブレット変換の変換式の例を、式(27)及び式(28)に記す。
(Explanation of wavelet transform formula)
The wavelet transform processing unit 202 performs wavelet transform on the image data processed by the DC level shift and color space conversion processing unit 201 and converts the image data into coefficient data for each frequency component. Examples of conversion equations for wavelet transformation performed by the wavelet transformation processing unit 202 are shown in Equation (27) and Equation (28).

[step1] C(2i+1)=P(2i+1)−floor((P(2i)+P(2i+2))/2) ・・・・・(27)
[step2] C(2i)=P(2i+1)+floor((C(2i−1)+C(2i+1)+2)/4) ・・・・・(28)
但し、P(n)は、ウェーブレット変換前の位置nにおける入力値、
floor(x)は、値xの小数点以下の部分を負の無限大の方向に切り捨てて整数化する関数、
である。
[Step 1] C (2i + 1) = P (2i + 1) −floor ((P (2i) + P (2i + 2)) / 2) (27)
[Step 2] C (2i) = P (2i + 1) + floor ((C (2i-1) + C (2i + 1) +2) / 4) (28)
Where P (n) is the input value at position n before wavelet transformation,
floor (x) is a function that rounds off the fractional part of the value x in the direction of negative infinity,
It is.

式(27)及び式(28)は、5×3ウェーブレット変換の式であり、隣り合う5つの画素を用いて一のローパスフィルタの出力を得、さらに、隣り合う3つの画素を用いて一のハイパスフィルタの出力を得る。すなわち、式(28)によって得られるC(2i)が、ローパスフィルタの出力であり、式(27)によって得られるC (2i+1)が、ハイパスフィルタの出力である。なお、ローパスフィルタの出力を「L係数」、ハイパスフィルタの出力を「H係数」という。   Expressions (27) and (28) are expressions of 5 × 3 wavelet transform, and an output of one low-pass filter is obtained using five adjacent pixels, and further, one expression is obtained using three adjacent pixels. Get the output of the high-pass filter. That is, C (2i) obtained by Expression (28) is the output of the low-pass filter, and C (2i + 1) obtained by Expression (27) is the output of the high-pass filter. The output of the low-pass filter is called “L coefficient”, and the output of the high-pass filter is called “H coefficient”.

(ウェーブレット変換のプロセスの説明)
図4から図8は、2次元ウェーブレット変換の処理のプロセスを詳細に説明するための図である。図4は、ウェーブレット変換処理部202に入力される画像データの一例である。図4の画像データは、縦横16画素の画像に対応し、画素の値に対してDCレベルシフトが行われたものである。
(Description of wavelet transform process)
4 to 8 are diagrams for explaining the process of the two-dimensional wavelet transform in detail. FIG. 4 is an example of image data input to the wavelet transform processing unit 202. The image data of FIG. 4 corresponds to an image of 16 pixels in length and width, and is obtained by performing DC level shift on the pixel value.

図4の画像データに対して、2次元ウェーブレット変換を行う場合には、まず、水平方向又は垂直方向の何れか一方に対して、1次元のウェーブレット変換を行い、次に、他方に対して1次元のウェーブレット変換を行う。JPEG2000規格にしたがう場合には、先に垂直方向のウェーブレット変換を行い、その出力に対して水平方向のウェーブレット変換を行う。   When two-dimensional wavelet transform is performed on the image data of FIG. 4, first, one-dimensional wavelet transform is performed on either the horizontal direction or the vertical direction, and then 1 is performed on the other. Perform dimension wavelet transform. When the JPEG2000 standard is followed, vertical wavelet transformation is performed first, and horizontal wavelet transformation is performed on the output.

そこで、図4において、水平方向をx方向、垂直方向をy方向とし、水平方向のある座標xにおいて、座標yで表される画素の画素値をP(y)とする。但し、0≦x≦15、0≦y≦15である。   Therefore, in FIG. 4, the horizontal direction is the x direction, the vertical direction is the y direction, and the pixel value of the pixel represented by the coordinate y is P (y) at a certain coordinate x in the horizontal direction. However, 0 ≦ x ≦ 15 and 0 ≦ y ≦ 15.

垂直方向のウェーブレット変換処理を行うには、まず、水平方向のある座標xにおいて、y座標が奇数(y=2i+1)の画素P(y)を中心に、式(28)によるハイパスフィルタ処理を行う。図4では、y座標が奇数の行について、左端に'odd'と表記している。   In order to perform the wavelet transform process in the vertical direction, first, high-pass filter processing according to Expression (28) is performed around the pixel P (y) whose y coordinate is an odd number (y = 2i + 1) at a certain coordinate x in the horizontal direction. . In FIG. 4, “odd” is written at the left end of the row having an odd y coordinate.

次に、同じ座標xにおいて、y座標が偶数の画素P(y)を中心に、ハイパスフィルタ処理によって得られた係数とP(y)とを用いて、式(27)によるローパスフィルタ処理を行う。図4では、y座標が偶数の行について、左端に'even'と表示している。   Next, at the same coordinate x, the low-pass filter process according to Expression (27) is performed using the coefficient obtained by the high-pass filter process and P (y) around the pixel P (y) whose y-coordinate is an even number. . In FIG. 4, “even” is displayed at the left end of the row having an even y coordinate.

全ての座標x(但し、0≦x≦15)に対して、y座標が奇数の画素とy座標が偶数の画素とのそれぞれに対し、上記の処理を行う。   With respect to all coordinates x (where 0 ≦ x ≦ 15), the above-described processing is performed for each of pixels having an odd y coordinate and pixels having an even y coordinate.

なお、画像の端付近に位置する画素に、式(27)及び式(28)に基づく処理を行う場合には、所定の方法によって画像の端よりも外側に仮想的な画素を配置する。所定の方法とは、例えば、端の画素又は画像の端部を中心に画像の内側と画像の外側とで、画素が対象になるように、画像の外側の画素を配置する方法である。   Note that when performing processing based on Expression (27) and Expression (28) for pixels located near the edge of the image, virtual pixels are arranged outside the edge of the image by a predetermined method. The predetermined method is, for example, a method in which pixels outside the image are arranged so that the pixels are targeted at the inside of the image and the outside of the image around the edge pixel or the edge of the image.

図5は、全ての座標xについて、垂直方向のウェーブレット変換処理を行った後のデータの配列の例である。図5では、L係数を「L」、H係数を「H」と表記している。図5では、y座標が奇数の行に「H」が並び、y座標が偶数の行に「L」が並んでいる。   FIG. 5 is an example of an array of data after performing the wavelet transform process in the vertical direction for all coordinates x. In FIG. 5, the L coefficient is represented as “L” and the H coefficient is represented as “H”. In FIG. 5, “H” is arranged in a row having an odd y coordinate, and “L” is arranged in a row having an even y coordinate.

次に、図5のデータの配列に対し、水平方向のウェーブレット変換処理を行う。水平方向のウェーブレット変換処理は、まず、図5のデータ配列の中で、垂直方向のある座標yにおいて、x座標が奇数(x=2i+1)のデータP(x)を中心に、式(28)によるハイパスフィルタ処理を行い、次に同じ座標yにおいて、x座標が偶数のデータP(x)を中心に、式(27)によるローパスフィルタ処理を行う。   Next, horizontal wavelet transform processing is performed on the data array of FIG. In the horizontal wavelet transform process, first, in the data array of FIG. 5, at a certain coordinate y in the vertical direction, the data P (x) whose x coordinate is an odd number (x = 2i + 1) is centered. Next, at the same coordinate y, the low-pass filter process according to the equation (27) is performed around the data P (x) whose x coordinate is an even number.

図6は、図5のデータに対して、水平方向のウェーブレット変換処理を行った後のデータの配列の例である。図6では、垂直方向及び水平方向のそれぞれにローパスフィルタ処理を行って得られた係数データであるLL係数を「LL」、垂直方向にハイパスフィルタ処理、水平方向にローパスフィルタ処理を行って得られた係数データであるHL係数を「HL」、垂直方向にローパスフィルタ処理、水平方向にハイパスフィルタ処理を行って得られた係数データであるLH係数を「LH」、垂直方向及び水平方向のそれぞれにハイパスフィルタ処理を行って得られた係数データであるHH係数を「HH」と表記している。   FIG. 6 is an example of the data arrangement after the horizontal wavelet transform process is performed on the data of FIG. In FIG. 6, the LL coefficient, which is coefficient data obtained by performing low-pass filter processing in each of the vertical direction and the horizontal direction, is “LL”, obtained by performing high-pass filter processing in the vertical direction and low-pass filter processing in the horizontal direction. The coefficient data obtained by performing the low-pass filter process in the vertical direction and the high-pass filter process in the horizontal direction as the coefficient data obtained by performing the low-pass filter process in the vertical direction and the high-pass filter process in the horizontal direction as “LH”. The HH coefficient, which is coefficient data obtained by performing the high-pass filter process, is denoted as “HH”.

図6に記載のごとく、垂直方向及び水平方向のそれぞれに1回のウェーブレット変換を行うことを「1回のデコンポジション」又は「デコンポジションレベル1」という。   As shown in FIG. 6, performing wavelet transform once in each of the vertical direction and the horizontal direction is referred to as “one-time decomposition” or “decomposition level 1”.

図7は、図6のデータ配列を、LL係数、HL係数、LH係数、HH係数のそれぞれのサブバンドを集めて再配置したものである。サブバンド毎に分類することを「デインタリーブ」といい、逆に図7の配置から図6の配置に戻すことを「インタリーブ」という。LL係数からなるサブバンドは、原画像の1/2の解像度の画像である。なお、図7において、「1LL」等の「1」の表記は、この係数データが、デコンポジションレベル1の係数であることを表す。   FIG. 7 shows the data array shown in FIG. 6 rearranged by collecting the subbands of the LL coefficient, the HL coefficient, the LH coefficient, and the HH coefficient. The classification for each sub-band is called “deinterleaving”, and conversely, returning from the arrangement of FIG. 7 to the arrangement of FIG. 6 is called “interleaving”. A subband made up of LL coefficients is an image having a resolution half that of the original image. In FIG. 7, the notation “1” such as “1LL” indicates that the coefficient data is a coefficient of decomposition level 1.

図8は、図7のLL係数からなるサブバンドに対して、垂直方向及び水平方向のそれぞれに対してウェーブレット変換処理を行い、さらに、デインタリーブを行った結果のデータの配列を表す図である。図8は、図7のデコンポジションレベル1のLL係数が配置されていた箇所が、デコンポジションレベル2の、LL係数、HL係数、LH係数、HH係数になっている。   FIG. 8 is a diagram illustrating an array of data obtained as a result of performing wavelet transform processing in the vertical direction and horizontal direction on the subbands including the LL coefficients in FIG. 7 and further performing deinterleaving. . In FIG. 8, the location where the LL coefficient of the decomposition level 1 in FIG. 7 is arranged becomes the LL coefficient, the HL coefficient, the LH coefficient, and the HH coefficient of the decomposition level 2.

図9は、デコンポジションレベルと解像度との関係を説明する図である。図9では、デコンポジションレベル1から3までの係数データに対応する、解像度のレベルが記されている。図9では、デコンポジションレベル3のLL係数が解像度レベル0と対応づけられ、さらに、デコンポジションレベル3のHL係数、LH係数、HH係数が、解像度レベル1と対応づけられている。デコンポジションレベル2の係数は解像度レベル2と対応づけられ、デコンポジションレベル1の係数は解像度レベル3と対応づけられている。   FIG. 9 is a diagram for explaining the relationship between the decomposition level and the resolution. In FIG. 9, resolution levels corresponding to coefficient data of decomposition levels 1 to 3 are shown. In FIG. 9, the LL coefficient at the decomposition level 3 is associated with the resolution level 0, and the HL coefficient, the LH coefficient, and the HH coefficient at the decomposition level 3 are associated with the resolution level 1. The coefficient at the decomposition level 2 is associated with the resolution level 2, and the coefficient at the decomposition level 1 is associated with the resolution level 3.

図9から明らかなように、デコンポジションレベルを表す数字と解像度のレベルを表す数字とは、降順又は昇順がほぼ逆になり、LL係数のみが対応するデコンポジションレベルの中で、解像度のレベルが1少ない値となる。   As is clear from FIG. 9, the numbers representing the decomposition levels and the numbers representing the resolution levels are almost reversed in descending order or ascending order, and the resolution level is the decomposition level corresponding only to the LL coefficient. One less value.

(ビットプレーン毎に符号化を行う処理)
図10は、ビットプレーン符号化部204が行う処理を説明する図である。図10(A)は、例えば、図8におけるデコンポジションレベル2のLL係数の領域に含まれている係数データのかたまりであって、コードブロックと呼ばれる矩形の単位である。ビットプレーン毎に符号化を行う処理は、まず、LL係数の領域をコードブロックに分割し、そのコードブロック毎にビットプレーン毎の符号化を行う。
(Encoding process for each bit plane)
FIG. 10 is a diagram illustrating processing performed by the bit plane encoding unit 204. FIG. 10A shows, for example, a block of coefficient data included in the region of the LL coefficient at the decomposition level 2 in FIG. 8, and is a rectangular unit called a code block. In the process of encoding for each bit plane, first, the region of the LL coefficient is divided into code blocks, and encoding for each bit plane is performed for each code block.

図10(B)は、図10(A)のコードブロックに対応するビットプレーンを説明する図である。ビットプレーンは、コードブロックに含まれる各係数データのビット位置が同じところの値からなる平面である。図10(B)では、MSB側の最上位ビットプレーンからLSB側の最下位ビットプレーンまでの、4つのビットプレーンが示されている。   FIG. 10B is a diagram illustrating a bit plane corresponding to the code block in FIG. The bit plane is a plane composed of values where the bit positions of the coefficient data included in the code block are the same. FIG. 10B shows four bit planes from the most significant bit plane on the MSB side to the least significant bit plane on the LSB side.

図10(C)は、ビットプレーンに含まれる値をエントロピー符号化する際のサブビットプレーンを説明する図である。ビットプレーン符号化部204は、一のビットプレーンに含まれる値を、最大3回のコーディングパスでスキャンする。各コーディングパスによってスキャンされる値から構成される平面をサブビットプレーンという。また、コーディングパスのことを単に「パス」という。   FIG. 10C is a diagram illustrating a sub bit plane when entropy encoding is performed on a value included in the bit plane. The bit plane encoding unit 204 scans the values included in one bit plane with a maximum of three coding passes. A plane composed of values scanned by each coding pass is called a sub-bit plane. A coding pass is simply referred to as a “pass”.

パスは、significance propagation pass,magnitude refinement pass,cleanup passの3つである。significance propagation passは、有意な係数が周囲にある、有意でない係数を符号化するパスであり、magnitude refinement passは、有意な係数を符号化するパスであり、cleanup passは、上記2つのパスに該当しない残りのビットを符号化するパスである。   There are three paths: a signature propagation pass, a magnesium refinement pass, and a cleanup pass. Significance propagation path is a path that encodes non-significant coefficients with significant coefficients around them, and significant refinement pass is a path that encodes significant coefficients, and cleanup pass corresponds to the above two paths. This is a pass for encoding the remaining bits that are not.

図10(C)では、significance propagation passに該当するビットが'p'、magnitude refinement passに該当するビットが'r'、cleanup passに該当するビットが'c'で表されている。   In FIG. 10C, a bit corresponding to the signature propagation pass is represented by 'p', a bit corresponding to the magnesium refinement pass is represented by 'r', and a bit corresponding to the cleanup pass is represented by 'c'.

なお、各ビットプレーンが、上記3つのパスに対応するサブビットプレーンを全て有するとは限らず、1又は2個のサブビットプレーンのみを有するビットプレーンもある。また、MSB側の最上位ビットプレーンは、常にcleanup passのみとなる。   Note that each bit plane does not necessarily have all sub-bit planes corresponding to the above three paths, and some bit planes have only one or two sub-bit planes. Further, the most significant bit plane on the MSB side is always only the cleanup pass.

(ビットプレーン毎に符号化を行う処理)
図11は、ビットプレーン符号化部204によって生成される符号の順の例を説明する表であって、上位のサブバンドレベルから順に符号が並び、各サブバンドは、上位のサブビットプレーンから下位のビットプレーンまでが順に並ぶ構成である。ビットプレーン符号化部204では、例えば、MQ符号化のアルゴリズムによって、符号が生成される。
(Encoding process for each bit plane)
FIG. 11 is a table for explaining an example of the order of codes generated by the bit-plane encoding unit 204. The codes are arranged in order from the upper subband level, and each subband is subordinate to the upper subbitplane. The bit planes are arranged in order. In the bit plane encoding unit 204, for example, a code is generated by an algorithm of MQ encoding.

(パケット生成処理及び符号データの生成処理)
パケット生成部205は、ビットプレーン符号化部204によって生成された符号を、例えば、図11で示されたサブビットプレーン毎のパケットにする。符号データ生成部206は、パケット生成部205によって生成されたパケットを、所定の順に並べ、さらにヘッダ情報等を付加して符号データを生成する。
(Packet generation processing and code data generation processing)
The packet generation unit 205 sets the code generated by the bit plane encoding unit 204 to, for example, a packet for each sub bit plane shown in FIG. The code data generation unit 206 arranges the packets generated by the packet generation unit 205 in a predetermined order and further adds header information and the like to generate code data.

(復号処理の説明)
符号データ生成部205で生成された符号データは、情報処理装置2bによって復号され、画像が出力される。図2(B)の情報処理装置2bは、パケット取得部216、パケット解析部215、ビットプレーン復号部214、逆ウェーブレット変換処理部212、及び、逆DCレベルシフト及び逆色空間変換処理部211を有する。
(Description of decryption process)
The code data generated by the code data generation unit 205 is decoded by the information processing apparatus 2b, and an image is output. 2B includes a packet acquisition unit 216, a packet analysis unit 215, a bit plane decoding unit 214, an inverse wavelet transform processing unit 212, and an inverse DC level shift and inverse color space conversion processing unit 211. Have.

パケット取得部216は、符号データから、マーカ等に基づいてパケットを取り出す。パケット解析部215は、そのパケットから符号を取り出す。ビットプレーン復号部214は、取り出された符号を復号して係数データを取得する。逆ウェーブレット変換処理部212は、その係数データに対して逆ウェーブレット変換処理を行う。   The packet acquisition unit 216 extracts a packet from the code data based on a marker or the like. The packet analysis unit 215 extracts a code from the packet. The bit plane decoding unit 214 decodes the extracted code and obtains coefficient data. The inverse wavelet transform processing unit 212 performs an inverse wavelet transform process on the coefficient data.

逆ウェーブレット変換処理は、次式(29)及び(30)に基づいて実行される。   The inverse wavelet transform process is executed based on the following equations (29) and (30).

[step1] P(2i)=C(2i)−floor(C(2i−1)+C(2i+1)+2)/4) ・・・・・(29)
[step2] P(2i+1)=C(2i+1)+floor((P(2i)+P(2i+2))/2) ・・・・・(30)
但し、C(n)は、逆ウェーブレット変換前の位置nにおける入力値、
floor(x)は、値xの小数点以下の部分を負の無限大の方向に切り捨てて整数化する関数、
である。
[Step 1] P (2i) = C (2i) −floor (C (2i−1) + C (2i + 1) +2) / 4) (29)
[Step 2] P (2i + 1) = C (2i + 1) + floor ((P (2i) + P (2i + 2)) / 2) (30)
Where C (n) is the input value at position n before the inverse wavelet transform,
floor (x) is a function that rounds off the fractional part of the value x in the direction of negative infinity,
It is.

逆DCレベルシフト及び逆色空間変換処理部211は、逆色空間変換処理と、逆DCレベルシフト処理を行い、画像を復号する。逆色空間変換の処理は、例えば、符号化の際の色空間変換に対応させて、式(1)から式(6)のうちの何れか一の式に基づいて、色空間の変換を行う。すなわち、符号化の際に式(1)に基づいて色空間変換を行った場合には、式(4)に基づく逆色空間変換を行う。また、符号化の際に式(2)に基づいて色空間変換を行った場合には、式(5)に基づく逆色空間変換を行う。また、符号化の際に式(3)に基づいて色空間変換を行った場合には、式(6)に基づく逆色空間変換を行う。   The inverse DC level shift and inverse color space conversion processing unit 211 performs an inverse color space conversion process and an inverse DC level shift process to decode an image. In the inverse color space conversion process, for example, color space conversion is performed based on any one of Expressions (1) to (6) corresponding to the color space conversion at the time of encoding. . That is, when color space conversion is performed based on Expression (1) during encoding, inverse color space conversion based on Expression (4) is performed. Further, when color space conversion is performed based on Expression (2) at the time of encoding, inverse color space conversion based on Expression (5) is performed. In addition, when color space conversion is performed based on Expression (3) at the time of encoding, inverse color space conversion based on Expression (6) is performed.

また、符号化の際に式(4)から(6)に基づく色空間変換を行った場合には、それぞれ、式(1)から式(3)に基づく逆色空間変換を行う。   In addition, when color space conversion based on equations (4) to (6) is performed at the time of encoding, inverse color space conversion based on equations (1) to (3) is performed, respectively.

逆色空間変換の処理は、また例えば、色空間変換の処理の際に用いられたパラメータと同じパラメータの値によって行われる。すなわち、α、β、γの値が、色空間変換の処理の際に用いられた値と同一になるようにする。これを実現するために、符号データ生成部206は、例えば、パラメータの値を符号データの含ませるようにしてもよい。また、パラメータの値に代えて、パラメータの値を表す情報を含ませてもよい。   The inverse color space conversion process is also performed with the same parameter value as that used in the color space conversion process, for example. That is, the values of α, β, and γ are set to be the same as those used in the color space conversion process. In order to realize this, the code data generation unit 206 may include a parameter value in the code data, for example. Further, instead of the parameter value, information representing the parameter value may be included.

これにより、符号化前の画像と同じ色の値を有する画素からなる画像を復号することができる。   Thereby, it is possible to decode an image composed of pixels having the same color value as the image before encoding.

逆DCレベルシフトは、例えば、次式(31)に基づいて実行される。   The inverse DC level shift is executed based on the following equation (31), for example.

I(x,y)=P(x,y)−2^Ssiz(i) ・・・・・(31)
但し、I(x,y)は、逆DCレベルシフト変換後の座標(x,y)における画素の値、
P(x,y)は、逆DCレベルシフト変換前の座標(x,y)における画素の値、
iは、変換前の画像データにおけるコンポーネントを表すカウンタであって、例えば、Yはi=0、Uはi=1、Vはi=2、
Ssiz(i)は、コンポーネント毎のビット深さから1を減じた数、
2^Ssiz(i)は、2のSsiz(i)乗、
である。
I (x, y) = P (x, y) -2 ^ Ssiz (i) (31)
However, I (x, y) is a pixel value at coordinates (x, y) after inverse DC level shift conversion,
P (x, y) is the value of the pixel at the coordinates (x, y) before the inverse DC level shift conversion,
i is a counter representing a component in the image data before conversion, for example, Y is i = 0, U is i = 1, V is i = 2,
Ssiz (i) is the number obtained by subtracting 1 from the bit depth of each component,
2 ^ Ssiz (i) is 2 to the power of Ssiz (i),
It is.

(MPEG―4 AVC/H.264規格に基づく情報処理装置の例)
図12は、本発明の一実施の形態に係る情報処理装置における画像符号化処理の例を説明する図であって、例えば、MPEG−4 AVC(ISO/IEC 14496−10)/ITU−T H.264(以下、「AVC/H.264」という。)規格に基づく画像符号化処理又は画像復号処理を行う情報処理装置の例である。
(Example of information processing apparatus based on MPEG-4 AVC / H.264 standard)
FIG. 12 is a diagram for explaining an example of image encoding processing in the information processing apparatus according to the embodiment of the present invention. For example, MPEG-4 AVC (ISO / IEC 14496-10) / ITU-TH . 2 is an example of an information processing apparatus that performs an image encoding process or an image decoding process based on the H.264 (hereinafter referred to as “AVC / H.264”) standard.

図12(A)の情報処理装置3aは、色空間変換処理部301、DCT/ウェーブレット変換処理部302、CAVLC/CABAC処理部304、NAL生成部305、及び、バイト・ストリームフォーマット生成部306を有する。   The information processing apparatus 3a in FIG. 12A includes a color space conversion processing unit 301, a DCT / wavelet conversion processing unit 302, a CAVLC / CABAC processing unit 304, a NAL generation unit 305, and a byte stream format generation unit 306. .

色空間変換処理部301は、入力される画像データに対し、例えば、式(1)から式(3)に基づく可逆な色空間変換の処理を行う。DCT/ウェーブレット変換処理部302は、入力されるデータに対して、DCT又はウェーブレット変換等の直交変換を行い、係数データを出力する。CAVLC/CABAC処理部304は、係数データに対して可変長符号化処理を行う。CAVLC/CABAC処理部304が実行する可変長符号化処理は、例えば、AVC/H.264規格によるコンテキスト適応型可変長符号化方式(以下、「CAVLC」という。)又はAVC/H.264規格によるコンテキスト適応型2値算術符号化方式(以下、「CABAC」という。)にしたがう可変長符号化処理である。   The color space conversion processing unit 301 performs reversible color space conversion processing based on, for example, Expressions (1) to (3) for input image data. The DCT / wavelet transform processing unit 302 performs orthogonal transform such as DCT or wavelet transform on the input data, and outputs coefficient data. The CAVLC / CABAC processing unit 304 performs variable length coding processing on the coefficient data. The variable length encoding process executed by the CAVLC / CABAC processing unit 304 is, for example, AVC / H. 264, a context adaptive variable length coding scheme (hereinafter referred to as “CAVLC”) or AVC / H.264 standard. This is a variable length coding process according to the context adaptive binary arithmetic coding system (hereinafter referred to as “CABAC”) according to the H.264 standard.

NAL生成部305は、CAVLC/CABAC処理部304によって生成された可変長符号から、AVC/H.264規格にしたがうネットワーク抽象レイヤ(以下、「NAL」という。)を生成する。バイト・ストリームフォーマット生成部306は、NAL生成部によって生成されたNALに対し、所定のスタートコード等を付加してバイト・ストリームフォーマットの符号データを生成する。   The NAL generation unit 305 generates an AVC / H. A network abstraction layer (hereinafter referred to as “NAL”) according to the H.264 standard is generated. The byte stream format generation unit 306 adds a predetermined start code to the NAL generated by the NAL generation unit to generate code data in the byte stream format.

以上の処理により、情報処理装置3aによって、可逆な画像符号化処理が実現できる。   Through the above processing, reversible image encoding processing can be realized by the information processing apparatus 3a.

また、DCT/ウェーブレット変換処理部302の処理、CAVLC/CABAC処理部304の処理、NAL生成部305の処理、及び、バイト・ストリームフォーマット生成部306の処理を、AVC/H.264規格にしたがう処理にすることにより、色空間変換を除くその他の処理を、AVC/H.264規格にしたがう処理とすることができ、AVC/H.264規格による符号データを生成する情報処理装置と、画像符号化処理を行う手段を共用することができる。   Also, the processing of the DCT / wavelet transform processing unit 302, the processing of the CAVLC / CABAC processing unit 304, the processing of the NAL generation unit 305, and the processing of the byte stream format generation unit 306 are performed in accordance with AVC / H. By performing processing according to the H.264 standard, other processing excluding color space conversion can be performed using AVC / H. H.264 standard, AVC / H. The information processing apparatus that generates code data according to the H.264 standard and the means for performing the image encoding process can be shared.

情報処理装置3aによって生成された符号データは、生成と逆の手順によって復号されることにより復号画像が得られる。   The encoded data generated by the information processing device 3a is decoded by a procedure reverse to the generation to obtain a decoded image.

図12(B)は、生成された符号データを復号する処理を行う情報処理装置3aを説明する図である。情報処理装置3aは、NAL取得部316、NAL解析部315、CAVLD/CABAD処理部314、逆DCT/逆ウェーブレット変換処理部312、逆色空間変換処理部311を有する。   FIG. 12B is a diagram illustrating the information processing apparatus 3a that performs a process of decoding the generated code data. The information processing apparatus 3 a includes a NAL acquisition unit 316, a NAL analysis unit 315, a CAVLD / CABAD processing unit 314, an inverse DCT / inverse wavelet transformation processing unit 312, and an inverse color space transformation processing unit 311.

NAL取得部316は、バイト・ストリームフォーマットから、所定のスタートコードに基づいて、NALを取得する。NAL解析部315は、NALから可変長符号等を取得する。   The NAL acquisition unit 316 acquires a NAL from the byte stream format based on a predetermined start code. The NAL analyzing unit 315 acquires a variable length code and the like from the NAL.

CAVLD/CABAC処理部314は、可変長符号を可変長復号処理して、係数データを取得する。逆DCT/逆ウェーブレット変換処理部312は、係数データに対して逆直交変換を行う。   The CAVLD / CABAC processing unit 314 performs variable length decoding processing on the variable length code to obtain coefficient data. The inverse DCT / inverse wavelet transform processing unit 312 performs inverse orthogonal transform on the coefficient data.

逆色空間変換処理部311は、逆直交変換が行われて得られた画素の値に対しいて、色空間変換を行うことにより、復号画像を取得する。   The inverse color space conversion processing unit 311 obtains a decoded image by performing color space conversion on the pixel values obtained by performing the inverse orthogonal transform.

なお、逆色空間変換の処理は、例えば、式(4)から(6)の何れか一の式に基づいて行われる。より詳細には、色空間変換の処理が式(1)に基づいている場合には、式(4)に基づく逆色空間変換が行われ、色空間変換の処理が式(2)に基づいている場合には、式(5)に基づく逆色空間変換が行われ、色空間変換の処理が式(3)に基づいている場合には、式(6)に基づく逆色空間変換が行われる。   Note that the inverse color space conversion process is performed based on, for example, any one of the equations (4) to (6). More specifically, when the color space conversion process is based on Expression (1), the inverse color space conversion based on Expression (4) is performed, and the color space conversion process is performed based on Expression (2). If the color space conversion process is based on Expression (3), the inverse color space conversion based on Expression (6) is performed. .

以上の処理により、情報処理装置3bによって、可逆な画像符号化処理によって生成された符号データを復号して、原画像と同一の復号画像を得る画像復号処理が実現できる。   With the above processing, the information decoding apparatus 3b can realize the image decoding processing for decoding the code data generated by the reversible image encoding processing and obtaining the same decoded image as the original image.

また、逆DCT/逆ウェーブレット変換処理部312の処理、CAVLD/CABAD処理部314の処理、NAL解析部315の処理、及び、NAL取得部316の処理を、AVC/H.264規格にしたがう処理にすることにより、色空間変換を除くその他の処理を、AVC/H.264規格にしたがう処理とすることができ、AVC/H.264規格による符号データを復号する情報処理装置と、画像復号処理を行う手段を共用することができる。   In addition, the processing of the inverse DCT / inverse wavelet transform processing unit 312, the processing of the CAVLD / CABAD processing unit 314, the processing of the NAL analysis unit 315, and the processing of the NAL acquisition unit 316 are performed using the AVC / H. By performing processing according to the H.264 standard, other processing excluding color space conversion can be performed using AVC / H. H.264 standard, AVC / H. An information processing apparatus that decodes code data according to the H.264 standard and a means for performing image decoding processing can be shared.

(本実施の形態に係る情報処理装置による画像符号化処理及び画像復号処理の例)
図13から図18は、本発明の一実施の形態に係る情報処理装置による画像符号化処理及び画像復号処理の例のフロー図である。図13は、式(1)に基づく色空間変換処理を含む画像符号化処理の例であり、図14は、式(4)に基づく逆色空間変換処理を含む画像復号処理の例である。また、図15は、式(2)に基づく色空間変換処理を含む画像符号化処理の例であり、図16は、式(5)に基づく逆色空間変換処理を含む画像復号処理の例である。また、図17は、式(3)に基づく色空間変換処理を含む画像符号化処理の例であり、図18は、式(6)に基づく逆色空間変換処理を含む画像復号処理の例である。
(Example of image encoding process and image decoding process by information processing apparatus according to this embodiment)
FIGS. 13 to 18 are flowcharts of examples of image encoding processing and image decoding processing by the information processing apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 13 is an example of an image encoding process including a color space conversion process based on Expression (1), and FIG. 14 is an example of an image decoding process including an inverse color space conversion process based on Expression (4). FIG. 15 is an example of an image encoding process including a color space conversion process based on Expression (2), and FIG. 16 is an example of an image decoding process including an inverse color space conversion process based on Expression (5). is there. FIG. 17 is an example of an image encoding process including a color space conversion process based on Expression (3), and FIG. 18 is an example of an image decoding process including an inverse color space conversion process based on Expression (6). is there.

図13は、例えば、情報処理装置2aによって画像データから符号データaが生成される処理の例である。図13のステップS101では、情報処理装置2aに対してRGB色空間で表される画像データが入力される。ステップS101に続いてステップS102に進み、DCレベルシフト及び色空間変換処理部201が、入力された画像データに対し、式(26)に基づくDCレベルシフトを行う。ステップS102に続いてステップS103に進み、DCレベルシフト及び色空間変換処理部201が、DCレベルシフトが行われた画像データに対して、式(1)に基づいて色空間変換を行う。より詳細には、例えば、色空間変換部22が、色空間変換の処理を行う。   FIG. 13 is an example of processing in which code data a is generated from image data by the information processing apparatus 2a, for example. In step S101 of FIG. 13, image data represented in the RGB color space is input to the information processing apparatus 2a. Progressing to step S102 following step S101, the DC level shift and color space conversion processing unit 201 performs DC level shift based on Expression (26) on the input image data. Progressing to step S103 following step S102, the DC level shift and color space conversion processing unit 201 performs color space conversion on the image data on which the DC level shift has been performed, based on Expression (1). More specifically, for example, the color space conversion unit 22 performs color space conversion processing.

ステップS103に続いてステップS104に進み、ウェーブレット変換処理部202が、色空間変換が行われた画像データに対して、式(27)及び(28)に基づいて、5×3ウェーブレット変換処理を行い係数データを出力する。ステップS104に続いてステップS105に進み、ビットプレーン符号化部204が、ステップS105で出力された係数データに対し、ビットプレーン毎にMQ符号化を行う。   Progressing to step S104 following step S103, the wavelet transform processing unit 202 performs 5 × 3 wavelet transform processing on the image data that has undergone color space transformation based on the equations (27) and (28). Output coefficient data. Progressing to step S105 following step S104, the bit plane encoding unit 204 performs MQ encoding for each bit plane on the coefficient data output in step S105.

ステップS105に続いてステップS106に進み、パケット生成部205が、ステップS105で生成されたMQ符号等からパケットを生成する。ステップS106に続いてステップS107に進み、符号データ生成部206が、ステップS106で生成されたパケットを含む符号データaを生成する。   Progressing to step S106 following step S105, the packet generation unit 205 generates a packet from the MQ code or the like generated in step S105. Progressing to step S107 following step S106, the code data generation unit 206 generates code data a including the packet generated in step S106.

図14は、情報処理装置2bが、図13の処理によって生成された符号データaを伸長処理して復号画像を得る処理の例のフロー図である。図14のステップS201では、情報処理装置2bに対し、図13の処理によって生成された符号データaが入力される。ステップS201に続いてステップS202に進み、パケット取得部215が、符号データaからパケットを取得する。ステップS202に続いてステップS203に進み、パケット解析部215が、ステップS202で取得されたパケットからMQ符号を取得し、さらに、ビットプレーン復号部214がMQ符号を復号処理して係数データを出力する。   FIG. 14 is a flowchart of an example of a process in which the information processing device 2b obtains a decoded image by decompressing the code data a generated by the process of FIG. In step S201 in FIG. 14, the code data a generated by the process in FIG. 13 is input to the information processing apparatus 2b. Progressing to step S202 following step S201, the packet acquisition unit 215 acquires a packet from the code data a. Progressing to step S203 following step S202, the packet analysis unit 215 acquires an MQ code from the packet acquired in step S202, and the bit plane decoding unit 214 further decodes the MQ code and outputs coefficient data. .

ステップS203に続いてステップS204に進み、逆ウェーブレット変換処理部212が、ステップS203で出力された係数データに対し、式(29)及び(30)に基づく逆ウェーブレット変換を行う。ステップS204に続いてステップS205に進み、逆DCレベルシフト及び逆色空間変換処理部211が、式(4)に基づく逆色空間変換の処理を行う。   Progressing to step S204 following step S203, the inverse wavelet transform processing unit 212 performs inverse wavelet transform based on the equations (29) and (30) on the coefficient data output in step S203. Progressing to step S205 following step S204, the inverse DC level shift and inverse color space conversion processing unit 211 performs an inverse color space conversion process based on Expression (4).

ステップS205に続いてステップS206に進み、逆DCレベルシフト及び逆色空間変換処理部211が、逆色空間変換処理が行われた画像データに対して、逆DCレベルシフト処理を行い、RGB色空間で表される復号画像を取得する。   Proceeding to step S206 following step S205, the inverse DC level shift and inverse color space conversion processing unit 211 performs an inverse DC level shift process on the image data on which the inverse color space conversion process has been performed, so that the RGB color space The decoded image represented by is acquired.

図15は、例えば、情報処理装置2aによって画像データから符号データbが生成される処理の例である。図15のステップS301及びステップS302の処理は、図13のステップS101及びステップS102の処理と同一であり、図15のステップS304からステップS307の処理は、図13のステップS104からステップS107の処理と同一であるので、ここでは説明を省略する。   FIG. 15 is an example of processing in which code data b is generated from image data by the information processing apparatus 2a, for example. The processing in step S301 and step S302 in FIG. 15 is the same as the processing in step S101 and step S102 in FIG. 13, and the processing from step S304 to step S307 in FIG. 15 is the same as the processing from step S104 to step S107 in FIG. Since it is the same, description is abbreviate | omitted here.

図15のステップS303では、DCレベルシフト及び色空間変換処理部201が、DCレベルシフトが行われた画像データに対して、式(2)に基づいて色空間変換を行う。より詳細には、例えば、色空間変換部22が、色空間変換の処理を行う。これにより、可逆な符号化処理を行うことができる。   In step S303 in FIG. 15, the DC level shift and color space conversion processing unit 201 performs color space conversion on the image data on which the DC level shift has been performed based on Expression (2). More specifically, for example, the color space conversion unit 22 performs color space conversion processing. Thereby, a reversible encoding process can be performed.

図16は、情報処理装置2bが、図15の処理によって生成された符号データbを伸長処理して復号画像を得る処理の例のフロー図である。図16のステップS401からステップS404の処理は、図14のステップS201からステップS204の処理と同一であり、図16のステップS406及びステップS407の処理は、図14のステップS206及びステップS207の処理と同一であるので、ここでは説明を省略する。   FIG. 16 is a flowchart of an example of a process in which the information processing device 2b obtains a decoded image by decompressing the code data b generated by the process of FIG. The processing from step S401 to step S404 in FIG. 16 is the same as the processing from step S201 to step S204 in FIG. 14, and the processing in step S406 and step S407 in FIG. 16 is the same as the processing in step S206 and step S207 in FIG. Since it is the same, description is abbreviate | omitted here.

ステップS405では、逆DCレベルシフト及び逆色空間変換処理部211が、式(5)に基づく逆色空間変換の処理を行う。   In step S405, the inverse DC level shift and inverse color space conversion processing unit 211 performs an inverse color space conversion process based on Expression (5).

以上の処理により、可逆な画像符号化処理によって生成された符号データを復号して、RGB色空間で表される復号画像が取得できる。   Through the above processing, the encoded data generated by the reversible image encoding processing can be decoded, and a decoded image represented in the RGB color space can be acquired.

図17は、例えば、情報処理装置2aによって画像データから符号データbが生成される処理の例である。図17のステップS501及びステップS502の処理は、図13のステップS101及びステップS102の処理と同一であり、図17のステップS504からステップS507の処理は、図13のステップS104からステップS107の処理と同一であるので、ここでは説明を省略する。   FIG. 17 is an example of processing in which code data b is generated from image data by the information processing apparatus 2a, for example. The processing in step S501 and step S502 in FIG. 17 is the same as the processing in step S101 and step S102 in FIG. 13, and the processing in step S504 to step S507 in FIG. 17 is the same as the processing in step S104 to step S107 in FIG. Since it is the same, description is abbreviate | omitted here.

図17のステップS503では、DCレベルシフト及び色空間変換処理部201が、DCレベルシフトが行われた画像データに対して、式(3)に基づいて色空間変換を行う。より詳細には、例えば、色空間変換部22が、色空間変換の処理を行う。これにより、可逆な符号化処理を行うことができる。   In step S503 in FIG. 17, the DC level shift and color space conversion processing unit 201 performs color space conversion on the image data on which the DC level shift has been performed based on Expression (3). More specifically, for example, the color space conversion unit 22 performs color space conversion processing. Thereby, a reversible encoding process can be performed.

図18は、情報処理装置2bが、図15の処理によって生成された符号データbを伸長処理して復号画像を得る処理の例のフロー図である。図18のステップS601からステップS604の処理は、図14のステップS601からステップS604の処理と同一であり、図18のステップS606及びステップS607の処理は、図14のステップS206及びステップS207の処理と同一であるので、ここでは説明を省略する。   FIG. 18 is a flowchart of an example of a process in which the information processing apparatus 2b obtains a decoded image by decompressing the code data b generated by the process of FIG. The process from step S601 to step S604 in FIG. 18 is the same as the process from step S601 to step S604 in FIG. 14, and the process from step S606 to step S607 in FIG. 18 is the same as the process from step S206 to step S207 in FIG. Since they are the same, the description is omitted here.

ステップS605では、逆DCレベルシフト及び逆色空間変換処理部211が、式(6)に基づく逆色空間変換の処理を行う。   In step S605, the inverse DC level shift and inverse color space conversion processing unit 211 performs an inverse color space conversion process based on Expression (6).

以上の処理により、可逆な画像符号化処理によって生成された符号データを復号して、RGB色空間で表される復号画像が取得できる。   Through the above processing, the encoded data generated by the reversible image encoding processing can be decoded, and a decoded image represented in the RGB color space can be acquired.

(本発明の一実施の形態に係る情報処理装置を実現するコンピュータの構成の例)
図19は、本発明の一実施の形態に係る情報処理装置を実行するコンピュータの構成の例である。図19のコンピュータ40は、CPU41、RAM42、及び、ハードディスク装置43を有し、これらがデータバスを介して接続されている。CPU41は、コンピュータ40が実行する処理やコンピュータ40に接続された装置等の制御を行う。RAM42は、例えば、CPU42が処理するデータを一時的に格納する。ハードディスク装置43は、大容量のデータ等を格納する。
(Example of the configuration of a computer realizing an information processing apparatus according to an embodiment of the present invention)
FIG. 19 is an example of the configuration of a computer that executes an information processing apparatus according to an embodiment of the present invention. A computer 40 in FIG. 19 includes a CPU 41, a RAM 42, and a hard disk device 43, which are connected via a data bus. The CPU 41 controls processing executed by the computer 40 and devices connected to the computer 40. For example, the RAM 42 temporarily stores data processed by the CPU 42. The hard disk device 43 stores a large amount of data.

図19のコンピュータによって実行される可逆な画像符号化処理は、次の手順による。まず、ハードディスク装置43に格納された原画像がCPU41の指示によって読み出され、RAMに格納される。次に、CPU41が、本発明の一実施の形態に係るコンピュータプログラムを実行することにより、RAMに格納された原画像に対し、本発明の一実施の形態に係る色空間変換方法を含む画像符号化処理が実行され、符号データが生成される。符号データは、RAM42に格納され、その後、ハードディスク装置43等に転送される。   The reversible image encoding process executed by the computer of FIG. 19 is according to the following procedure. First, the original image stored in the hard disk device 43 is read according to an instruction from the CPU 41 and stored in the RAM. Next, the CPU 41 executes the computer program according to the embodiment of the present invention, whereby the image code including the color space conversion method according to the embodiment of the present invention is applied to the original image stored in the RAM. Code processing is executed to generate code data. The code data is stored in the RAM 42 and then transferred to the hard disk device 43 or the like.

一方、符号データを復号する処理は、画像符号化処理と逆の手順で行われる。すなわち、ハードディスク装置43に格納された符号データがCPU41の指示によって読み出され、RAM42に格納される。次に、CPU41が、本発明の一実施の形態に係るコンピュータプログラムを実行することにより、RAMに格納された原画像に対し、本発明の一実施の形態に係る色空間変換方法を含む画像復号処理が実行され、画像データが生成される。画像データは、RAM42に格納され、その後、ハードディスク装置43等に転送される。   On the other hand, the process of decoding the code data is performed in the reverse procedure of the image encoding process. That is, the code data stored in the hard disk device 43 is read according to an instruction from the CPU 41 and stored in the RAM 42. Next, when the CPU 41 executes the computer program according to the embodiment of the present invention, the image decoding including the color space conversion method according to the embodiment of the present invention is performed on the original image stored in the RAM. Processing is executed and image data is generated. The image data is stored in the RAM 42 and then transferred to the hard disk device 43 or the like.

なお、本発明の一実施の形態に係るコンピュータプログラムは、ハードディスク装置43に格納される他に、図示しないROM、RAM、又は、図示しないドライブ装置によって読み取り可能になる記録媒体に格納されてもよい。CPU41の指示により、そのコンピュータプログラムが、例えば、RAM42に展開され実行されることにより、本発明の一実施の形態に係る色空間変換方法等が実行される。   The computer program according to the embodiment of the present invention may be stored in a ROM, RAM, or a recording medium that can be read by a drive device (not shown), in addition to being stored in the hard disk device 43. . In accordance with an instruction from the CPU 41, the computer program is expanded and executed in, for example, the RAM 42, whereby the color space conversion method according to the embodiment of the present invention is executed.

以上、発明を実施するための最良の形態について説明を行ったが、本発明は、この最良の形態で述べた実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能である。   Although the best mode for carrying out the invention has been described above, the present invention is not limited to the embodiment described in the best mode. Modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

従来の画像符号化処理及び画像復号処理を行う情報処理装置の例。An example of an information processing apparatus that performs conventional image encoding processing and image decoding processing. 本発明の一実施の形態に係る情報処理装置における画像符号化処理の例(その1)。The example (the 1) of the image coding process in the information processing apparatus which concerns on one embodiment of this invention. DCレベルシフト及び色空間変換処理部201の詳細な機能構成の例。4 shows an example of a detailed functional configuration of a DC level shift and color space conversion processing unit 201. ウェーブレット変換処理部202に入力される画像データの一例。An example of image data input to the wavelet transform processing unit 202. 2次元ウェーブレット変換処理のプロセスにおける係数データの例(その1)。An example of coefficient data in the process of two-dimensional wavelet transform processing (part 1). 2次元ウェーブレット変換処理のプロセスにおける係数データの例(その2)。An example (part 2) of coefficient data in the process of the two-dimensional wavelet transform process. 2次元ウェーブレット変換処理のプロセスにおける係数データの例(その3)。An example (part 3) of coefficient data in the process of the two-dimensional wavelet transform process. 2次元ウェーブレット変換処理による係数データの例。An example of coefficient data by two-dimensional wavelet transform processing. デコンポジションレベルと解像度との関係を説明する図。The figure explaining the relationship between a decomposition level and resolution. ビットプレーン符号化部204が符号化を行う処理を説明する図。The figure explaining the process which the bit plane encoding part 204 encodes. ビットプレーン符号化部204によって生成される符号の順の例。An example of the order of codes generated by the bit-plane encoding unit 204. 本発明の一実施の形態に係る情報処理装置における画像符号化処理の例(その2)。The example (the 2) of the image coding process in the information processing apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る情報処理装置による画像符号化処理の例のフロー図(その1)。The flowchart (the 1) of the example of the image encoding process by the information processing apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る情報処理装置による画像復号処理の例のフロー図(その1)。The flowchart (the 1) of the example of the image decoding process by the information processing apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る情報処理装置による画像符号化処理の例のフロー図(その2)。The flowchart (the 2) of the example of the image encoding process by the information processing apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る情報処理装置による画像復号処理の例のフロー図(その2)。The flowchart (the 2) of the example of the image decoding process by the information processing apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る情報処理装置による画像符号化処理の例のフロー図(その3)。FIG. 9 is a flowchart (part 3) of an example of image encoding processing by the information processing apparatus according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態に係る情報処理装置による画像復号処理の例のフロー図(その3)。Flow chart of an example of image decoding processing by the information processing apparatus according to the embodiment of the present invention (part 3). 本発明の一実施の形態に係る情報処理装置を実現するコンピュータの構成の例の図。The figure of the example of the composition of the computer which realizes the information processor concerning one embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1a、1b、2a、2b、3a、3b 情報処理装置
101 前処理手段
102 直交変換手段
103 量子化手段
104 可変長符号化手段
105 符号データ生成手段
106 符号データ解析手段
107 可変長復号手段
108 逆量子化手段
109 逆直交変換手段
110 後処理手段
201 DCレベルシフト及び色空間変換処理部
202 ウェーブレット変換処理部
204 ビットプレーン符号化部
205 パケット生成部
206 符号データ生成部
211 逆DCレベルシフト及び逆色空間変換処理部
212 逆ウェーブレット変換処理部
214 ビットプレーン復号部
215 パケット解析部
216 パケット取得部
21 DCレベルシフト処理部
22 色空間変換部
23 パラメータ設定部
301 色空間変換処理部
302 DCT/ウェーブレット変換処理部
304 CAVLC/CABAC処理部
305 NAL生成部
306 バイト・ストリームフォーマット生成部
311 逆色空間変換処理部
312 逆DCT/逆ウェーブレット変換処理部
314 CAVLD/CABAD処理部
315 NAL解析部
316 NAL取得部
40 コンピュータ
41 CPU
42 RAM
43 ハードディスク装置
1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b Information processing apparatus 101 Preprocessing means 102 Orthogonal transformation means 103 Quantization means 104 Variable length encoding means 105 Code data generation means 106 Code data analysis means 107 Variable length decoding means 108 Inverse quantum 109 Inverse orthogonal transform unit 110 Post processing unit 201 DC level shift and color space conversion processing unit 202 Wavelet transform processing unit 204 Bit plane encoding unit 205 Packet generation unit 206 Code data generation unit 211 Inverse DC level shift and reverse color space Conversion processing unit 212 Inverse wavelet conversion processing unit 214 Bit plane decoding unit 215 Packet analysis unit 216 Packet acquisition unit 21 DC level shift processing unit 22 Color space conversion unit 23 Parameter setting unit 301 Color space conversion processing unit 302 DCT / wavelet conversion processing unit 04 CAVLC / CABAC processing unit 305 NAL generation unit 306 Byte stream format generation unit 311 Inverse color space conversion processing unit 312 Inverse DCT / inverse wavelet conversion processing unit 314 CAVLD / CABAD processing unit 315 NAL analysis unit 316 NAL acquisition unit 40 Computer 41 CPU
42 RAM
43 Hard disk device

Claims (18)

色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換装置であって、
RGB色空間からYUV色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をR,G,Bとして、変換後の色ベクトルの成分であるY,U,Vを、次式(1)に基づいて生成する色空間変換手段を有する色空間変換装置。
Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α≠1、β≠2、γ≠1、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
A color space conversion device that performs reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color,
Conversion from the RGB color space to the YUV color space is based on the following equation (1), where R, G, B are the components of the color vector before conversion, and Y, U, V are the components of the color vector after conversion. A color space conversion device having color space conversion means for generating the color space.
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α ≠ 1, β ≠ 2, γ ≠ 1, α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.
色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換装置であって、
RGB色空間からYUV色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をR,G,Bとして、変換後の色ベクトルの成分であるY,U,Vを、次式(2)に基づいて生成する色空間変換手段を有する色空間変換装置。
Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
A color space conversion device that performs reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color,
Conversion from the RGB color space to the YUV color space is based on the following equation (2), with the color vector components before conversion as R, G, and B, and the color vector components after conversion as Y, U, and V: A color space conversion device having color space conversion means for generating the color space.
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.
色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換装置であって、
RGB色空間からYUV色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をR,G,Bとして、変換後の色ベクトルの成分であるY,U,Vを、次式(3)に基づいて生成する色空間変換手段を有する色空間変換装置。
Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α≠1、β≠2、γ≠1、α+γ=β、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
A color space conversion device that performs reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color,
Conversion from the RGB color space to the YUV color space is based on the following equation (3), where R, G, and B are the color vector components before conversion, and Y, U, and V are the color vector components after conversion. A color space conversion device having color space conversion means for generating the color space.
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α ≠ 1, β ≠ 2, γ ≠ 1, α + γ = β, α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.
色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換装置であって、
YUV色空間からRGB色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をY,U,Vとして、変換後の色ベクトルの成分であるR,G,Bを、次式(4)に基づいて生成する色空間変換手段を有する色空間変換装置。
Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α≠1、β≠2、γ≠1、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
A color space conversion device that performs reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color,
The conversion from the YUV color space to the RGB color space is based on the following equation (4), where R, G, B as the color vector components after conversion are Y, U, V as the color vector components before conversion. A color space conversion device having color space conversion means for generating the color space.
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α ≠ 1, β ≠ 2, γ ≠ 1, α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.
色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換装置であって、
YUV色空間からRGB色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をY,U,Vとして、変換後の色ベクトルの成分であるR,G,Bを、次式(5)に基づいて生成する色空間変換手段を有する色空間変換装置。
Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
A color space conversion device that performs reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color,
The conversion from the YUV color space to the RGB color space is based on the following equation (5), where R, G, B as the color vector components after conversion are Y, U, V as the color vector components before conversion. A color space conversion device having color space conversion means for generating the color space.
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.
色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換装置であって、
YUV色空間からRGB色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をY,U,Vとして、変換後の色ベクトルの成分であるR,G,Bを、次式(6)に基づいて生成する色空間変換手段を有する色空間変換装置。
Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α≠1、β≠2、γ≠1、α+γ=β、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
A color space conversion device that performs reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color,
The conversion from the YUV color space to the RGB color space is based on the following equation (6), where R, G, B as the color vector components after conversion are Y, U, V as the color vector components before conversion. A color space conversion device having color space conversion means for generating the color space.
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α ≠ 1, β ≠ 2, γ ≠ 1, α + γ = β, α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.
(α+β+γ)が2のべき乗である請求項1ないし6何れか一項に記載の色空間変換装置。
The color space conversion device according to claim 1, wherein (α + β + γ) is a power of two.
色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換方法であって、
RGB色空間からYUV色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をR,G,Bとして、変換後の色ベクトルの成分であるY,U,Vを、次式(1)に基づいて生成する色空間変換ステップを有する色空間変換方法。
Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α≠1、β≠2、γ≠1、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
A color space conversion method for performing reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color,
Conversion from the RGB color space to the YUV color space is based on the following equation (1), where R, G, B are the components of the color vector before conversion, and Y, U, V are the components of the color vector after conversion. A color space conversion method including a color space conversion step generated by
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α ≠ 1, β ≠ 2, γ ≠ 1, α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.
色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換方法であって、
RGB色空間からYUV色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をR,G,Bとして、変換後の色ベクトルの成分であるY,U,Vを、次式(2)に基づいて生成する色空間変換ステップを有する色空間変換方法。
Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
A color space conversion method for performing reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color,
Conversion from the RGB color space to the YUV color space is based on the following equation (2), with the color vector components before conversion as R, G, and B, and the color vector components after conversion as Y, U, and V: A color space conversion method including a color space conversion step generated by
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.
色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換方法であって、
RGB色空間からYUV色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をR,G,Bとして、変換後の色ベクトルの成分であるY,U,Vを、次式(3)に基づいて生成する色空間変換ステップを有する色空間変換方法。
Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α≠1、β≠2、γ≠1、α+γ=β、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
A color space conversion method for performing reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color,
Conversion from the RGB color space to the YUV color space is based on the following equation (3), where R, G, and B are the color vector components before conversion, and Y, U, and V are the color vector components after conversion. A color space conversion method including a color space conversion step generated by
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α ≠ 1, β ≠ 2, γ ≠ 1, α + γ = β, α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.
色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換方法であって、
YUV色空間からRGB色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をY,U,Vとして、変換後の色ベクトルの成分であるR,G,Bを、次式(4)に基づいて生成する色空間変換ステップを有する色空間変換方法。
Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α≠1、β≠2、γ≠1、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
A color space conversion method for performing reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color,
The conversion from the YUV color space to the RGB color space is based on the following equation (4), where R, G, B as the color vector components after conversion are Y, U, V as the color vector components before conversion. A color space conversion method including a color space conversion step generated by
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α ≠ 1, β ≠ 2, γ ≠ 1, α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.
色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換方法であって、
YUV色空間からRGB色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をY,U,Vとして、変換後の色ベクトルの成分であるR,G,Bを、次式(5)に基づいて生成する色空間変換ステップを有する色空間変換方法。
Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
A color space conversion method for performing reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color,
The conversion from the YUV color space to the RGB color space is based on the following equation (5), where R, G, B as the color vector components after conversion are Y, U, V as the color vector components before conversion. A color space conversion method including a color space conversion step generated by
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.
色を表す色ベクトルに対し、RGB色空間とYUV色空間との間の可逆変換を行う色空間変換方法であって、
YUV色空間からRGB色空間への変換を、変換前の色ベクトルの成分をY,U,Vとして、変換後の色ベクトルの成分であるR,G,Bを、次式(6)に基づいて生成する色空間変換ステップを有する色空間変換方法。
Figure 2008236090
但し、α、β、γは、整数であって、α≠1、β≠2、γ≠1、α+γ=β、α+β+γ≠0、
I(x)は、xの小数点以下を正の無限大方向に切り上げる又は負の無限大方向に切り捨てることにより整数化する関数、
である。
A color space conversion method for performing reversible conversion between an RGB color space and a YUV color space for a color vector representing a color,
The conversion from the YUV color space to the RGB color space is based on the following equation (6), where R, G, B as the color vector components after conversion are Y, U, V as the color vector components before conversion. A color space conversion method including a color space conversion step generated by
Figure 2008236090
However, α, β, and γ are integers, and α ≠ 1, β ≠ 2, γ ≠ 1, α + γ = β, α + β + γ ≠ 0,
I (x) is a function that makes an integer by rounding up the fractional part of x toward positive infinity or rounding down toward negative infinity,
It is.
(α+β+γ)が2のべき乗である請求項7ないし13何れか一項に記載の色空間変換方法。   The color space conversion method according to claim 7, wherein (α + β + γ) is a power of two. 画像データの画素毎に、請求項8ないし14何れか一項に記載の色空間変換方法によって色空間変換を行う色空間変換手段と、
前記色空間変換手段によって色空間変換された画像データを圧縮する圧縮手段と、
を有する情報処理装置。
Color space conversion means for performing color space conversion by the color space conversion method according to any one of claims 8 to 14 for each pixel of image data;
Compression means for compressing the image data color space converted by the color space conversion means;
An information processing apparatus.
請求項15記載の情報処理装置によって圧縮された画像データを伸長する伸長手段と、
前記伸長手段によって伸長された画像データの画素毎に、請求項8ないし14何れか一項に記載の色空間変換方法によって色空間変換を行う色空間変換手段と、
を有する情報処理装置。
Decompression means for decompressing image data compressed by the information processing apparatus according to claim 15;
Color space conversion means for performing color space conversion by the color space conversion method according to any one of claims 8 to 14, for each pixel of image data expanded by the expansion means;
An information processing apparatus.
コンピュータに、請求項8ないし14何れか一項に記載の色空間変換方法を実行させるコンピュータプログラム。   A computer program for causing a computer to execute the color space conversion method according to any one of claims 8 to 14. 請求項17記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体。   A computer-readable information recording medium in which the computer program according to claim 17 is recorded.
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