JP3687080B2 - 画像符号化装置および画像符号化方法、画像復号化装置および画像復号化方法、並びに記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像符号化装置および画像符号化方法、画像復号化装置および画像復号化方法、並びに記録媒体に関する。特に、コンポーネントの画像信号を効率良く圧縮符号化することができるようにする画像符号化装置および画像符号化方法、画像復号化装置および画像復号化方法、並びに記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、画像の圧縮方法については、種々の方法が提案されているが、そのうちの１つに、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）がある。
【０００３】
即ち、例えば、いま、説明を簡単にするため、図９（Ａ）に示すように、直線上に並んだ４画素で構成されるブロックを考えると、ＡＤＲＣにおいては、まず最初に、ブロック内の画素値の最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮが検出される。そして、ＤＲ＝ＭＡＸ−ＭＩＮを、ブロックの局所的なダイナミックレンジとし、このダイナミックレンジＤＲに基づいて、ブロックを構成する画素の画素値がＫビットに再量子化される。
【０００４】
即ち、ブロック内の各画素値から、最小値ＭＩＮが減算し、その減算値をＤＲ／２Kで除算する。そして、その結果得られる除算値に対応するコード（ＡＤＲＣコード）に変換される。具体的には、例えば、Ｋ＝２とした場合、図９（Ｂ）に示すように、除算値が、ダイナミックレンジＤＲを４（＝２2）等分して得られるいずれの範囲に属するかが判定され、除算値が、最も下のレベルの範囲、下から２番目のレベルの範囲、下から３番目のレベルの範囲、または最も上のレベルの範囲に属する場合には、それぞれ、例えば、００Ｂ，０１Ｂ，１０Ｂ、または１１Ｂなどの２ビットにコード化される（Ｂは２進数であることを表す）。そして、復号側においては、ＡＤＲＣコード００Ｂ，０１Ｂ，１０Ｂ、または１１Ｂは、ダイナミックレンジＤＲを４等分して得られる最も下のレベルの範囲の中心値（レベル）Ｌ00、下から２番目のレベルの範囲の中心値Ｌ01、下から３番目のレベルの範囲の中心値Ｌ10、または最も上のレベルの範囲の中心値Ｌ11に変換され、その値に、最小値ＭＩＮが加算されることで復号が行われる。
【０００５】
ここで、このようなＡＤＲＣ処理はノンエッジマッチングと呼ばれる。このようなノンエッジマッチングに対して、図９（Ｃ）に示すように、ダイナミックレンジＤＲを４等分して得られる最も下のレベルの範囲に属する画素値の平均値ＭＩＮ’、またはその最も上のレベルの範囲に属する画素値の平均値ＭＡＸ’に、ＡＤＲＣコード００Ｂまたは１１Ｂそれぞれを変換するとともに、ＭＡＸ’−ＭＩＮ’で規定されるダイナミックレンジＤＲ’を等分（３等分）するレベルに、ＡＤＲＣコード０１Ｂと１０Ｂを変換することにより、ＡＤＲＣコードの復号を行うようなＡＤＲＣ処理があり、これは、エッジマッチングと呼ばれる。
【０００６】
なお、ＡＤＲＣ処理については、本件出願人が先に出願した、例えば、特開平３−５３７７８号公報などに、その詳細が開示されている。
【０００７】
ＡＤＲＣによれば、ブロックを構成する各画素に割り当てられているビット数より少ないビット数で再量子化を行うことにより、画像のデータ量を削減することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画像は、その信号の種類により、例えば、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式などのコンポジット信号と、例えば、ＲＧＢや、ＹＵＶ，ＹＩＱ，ＣＭＹ（Ｋ）などのコンポーネント信号とに、大きく分けることができる。
【０００９】
コンポジット信号の画像については、符号化処理を、コンポジット信号に対してだけ施せば良いが、コンポーネント信号の画像については、符号化処理を、そのコンポーネント信号を構成するＲ，Ｇ，Ｂ成分や、Ｙ，Ｕ，Ｖ成分、Ｙ，Ｉ，Ｑ成分などの３つの成分それぞれに対して施す必要がある。
【００１０】
従って、単純に比較した場合、コンポーネント信号の画像を符号化して得られるについての発生符号量は、コンポジット信号の画像を符号化して得られる発生符号量の３倍になる。
【００１１】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、コンポーネント信号を効率良く圧縮符号化することができるようにするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の画像符号化装置は、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出する最大最小検出手段と、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出するダイナミックレンジ算出手段と、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出するブロックダイナミックレンジ検出手段と、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定する量子化ステップ幅決定手段と、量子化ステップ幅決定手段により決定された量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化する量子化手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の画像符号化方法は、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の画像復号化装置は、符号化データが、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化することにより得られる量子化データである場合、複数の成分それぞれに対応する量子化データを、ブロックダイナミックレンジに基づいて、所定のレベルに変換する変換手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の画像復号化方法は、符号化データが、画像を、所定のブロックにブロック化し、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化することにより得られる量子化データである場合、複数の成分それぞれに対応する量子化データを、ブロックダイナミックレンジに基づいて、所定のレベルに変換することを特徴とする。
【００１６】
請求項１に記載の画像符号化装置においては、最大最小検出手段は、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、ダイナミックレンジ算出手段は、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出するようになされている。ブロックダイナミックレンジ検出手段は、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、量子化ステップ幅決定手段は、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定するようになされている。量子化手段は、量子化ステップ幅決定手段により決定された量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化するようになされている。
【００１７】
請求項４に記載の画像符号化方法においては、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化するようになされている。
【００１８】
請求項６に記載の画像復号化装置においては、符号化データが、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化することにより得られる量子化データである場合において、変換手段が、複数の成分それぞれに対応する量子化データを、ブロックダイナミックレンジに基づいて、所定のレベルに変換するようになされている。
【００１９】
請求項７に記載の画像復号化方法においては、符号化データが、画像を、所定のブロックにブロック化し、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化することにより得られる量子化データである場合、複数の成分それぞれに対応する量子化データを、ブロックダイナミックレンジに基づいて、所定のレベルに変換するようになされている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例（実施の形態）を説明するが、その前に、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と以下の実施例との対応関係を明らかにするために、各手段の後の括弧内に、対応する実施例（但し、一例）を付加して、本発明の特徴を記述すると、次のようになる。
【００２１】
即ち、請求項１に記載の画像符号化装置は、複数の成分で構成されるコンポーネント信号の画像を符号化する画像符号化装置であって、画像を、所定のブロックにブロック化するブロック化手段（例えば、図３に示すブロック化部２１など）と、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出する最大最小検出手段（例えば、図３に示すダイナミックレンジ検出部２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂなど）と、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出するダイナミックレンジ算出手段（例えば、図３に示すダイナミックレンジ検出部２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂなど）と、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出するブロックダイナミックレンジ検出手段（例えば、図３に示す最大値検出部２４など）と、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定する量子化ステップ幅決定手段（例えば、図３に示す最大値検出部２４など）と、量子化ステップ幅決定手段により決定された量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化する量子化手段（例えば、図３に示す量子化器２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂなど）とを備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項２に記載の画像符号化装置は、複数の成分それぞれと、その最小値との差分を演算する差分演算手段（例えば、図３に示す演算器２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂなど）をさらに備え、量子化手段が、複数の成分それぞれと、その最小値との差分を量子化することを特徴とする。
請求項３に記載の画像符号化装置は、量子化手段により得られる量子化データを記録媒体に記録する記録手段（例えば、図２に示す送信機／記録装置１６）をさらに備えることを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載の画像復号化装置は、複数の成分で構成されるコンポーネント信号の画像を符号化して得られる符号化データを復号化する画像復号化装置であって、符号化データが、画像を、所定のブロックにブロック化し、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化することにより得られる量子化データである場合、複数の成分それぞれに対応する量子化データを、ブロックダイナミックレンジに基づいて、所定のレベルに変換する変換手段（例えば、図７に示す変換器３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂなど）を備えることを特徴とする。
【００２４】
なお、勿論この記載は、各手段を上記したものに限定することを意味するものではない。
【００２５】
図１は、本発明を適用した画像処理装置の一実施例の構成を示している。
【００２６】
送信装置１には、ディジタル化された画像データが供給されるようになされている。なお、ここでは、画像データとして、例えば、Ｒ（Red），Ｇ（Green），Ｂ（Bule）の３成分で構成されるコンポーネント信号が供給されるようになされている。また、本実施例では、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分は、それぞれ、例えば８ビットで構成されているものとする。
【００２７】
送信装置１は、入力された画像データを、色空間においてＡＤＲＣ処理することにより圧縮、符号化し、その結果得られる符号化データを、例えば、光ディスクや、光磁気ディスク、磁気テープその他でなる記録媒体２に記録し、または、例えば、地上波や、衛星回線、電話回線、ＣＡＴＶ網、その他の伝送路３を介して伝送する。
【００２８】
受信装置４では、記録媒体２に記録された符号化データが再生され、または、伝送路３を介して伝送されてくる符号化データが受信され、その符号化データを伸張、復号化し、その結果得られる復号画像を、図示せぬディスプレイに供給して表示させる。
【００２９】
なお、以上のような画像処理装置は、例えば、光ディスク装置や、光磁気ディスク装置、磁気テープ装置その他の、画像の記録／再生を行う装置や、あるいはまた、例えば、テレビ電話装置や、テレビジョン放送システム、ＣＡＴＶシステムその他の、画像の伝送を行う装置などに適用される。また、この画像処理装置は、伝送レートの低い、例えば、携帯電話機その他の、移動に便利な携帯端末などにも適用可能である。
【００３０】
図２は、送信装置１の構成例を示している。
【００３１】
Ｉ／Ｆ（InterFace）１１は、外部から供給される画像データの受信処理と、送信機／記録装置１６に対しての、符号化データの送信処理を行うようになされている。ＲＯＭ（Read Only Memory）１２は、ＩＰＬ（Initial Program Loading）用のプログラムその他を記憶している。ＲＡＭ（Random Access Memory）１３は、外部記憶装置１５に記録されているシステムプログラム（ＯＳ（Operating System））やアプリケーションプログラムを記憶したり、また、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４の動作上必要なデータを記憶するようになされている。ＣＰＵ１４は、ＲＯＭ１２に記憶されているＩＰＬプログラムにしたがい、外部記憶装置１５からシステムプログラムおよびアプリケーションプログラムを、ＲＡＭ１３に展開し、そのシステムプログラムの制御の下、アプリケーションプログラムを実行することで、Ｉ／Ｆ１１から供給される画像データについての、後述するような符号化処理を行うようになされている。外部記憶装置１５は、例えば、磁気ディスク装置などでなり、上述したように、ＣＰＵ１４が実行するシステムプログラムやアプリケーションプログラムを記憶している他、ＣＰＵ１４の動作上必要なデータも記憶している。送信機／記録装置１６は、Ｉ／Ｆ１１から供給される符号化データを、記録媒体２に記録し、または伝送路３を介して伝送するようになされている。
【００３２】
なお、Ｉ／Ｆ１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，ＣＰＵ１４、および外部記憶装置１５は、相互にバスを介して接続されている。
【００３３】
以上のように構成される送信装置１においては、Ｉ／Ｆ１１に画像データが供給されると、その画像データは、ＣＰＵ１４に供給される。ＣＰＵ１４は、画像データを符号化し、その結果得られる符号化データを、Ｉ／Ｆ１１に供給する。Ｉ／Ｆ１１は、符号化データを受信すると、それを、送信機／記録装置１６に供給する。送信機／記録装置１６では、Ｉ／Ｆ１１からの符号化データが、記録媒体２に記録され、または伝送路３を介して伝送される。
【００３４】
図３は、図２の送信装置１の、送信機／記録装置１６を除く部分の機能的なブロック図である。
【００３５】
ブロック化部２１には、コンポーネント信号としてのＲＧＢ信号が、例えば、１フレーム（フィールド）単位で供給されるようになされており、ブロック化部２１は、その１フレームの画像データを、所定の画素数で構成されるブロックに分割し、ＲＧＢ分離部２２に、順次供給するようになされている。ＲＧＢ分離部２２は、ブロック化部２１からのブロック内の各画素についてのＲＧＢ信号（コンポーネント信号）を、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分に分離し、それぞれを、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂに供給するようになされている。なお、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分は、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの他、演算器２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂそれぞれと、量子化器２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂそれぞれにも供給されるようになされている。
【００３６】
ダイナミックレンジ検出部２３Ｒは、ＲＧＢ分離部２２から、１ブロック内の画素についてのＲ成分を受信すると、その中の最大値ＭＡＸRと最小値ＭＩＮRとを検出し、そのうちの最小値ＭＩＮRを演算器２６Ｒに供給するようになされている。さらに、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒは、Ｒ成分の最大値と最小値との差分を演算し、その差分値を、Ｒ成分のダイナミックレンジＤＲRとして、最大値検出部２４に供給するようにもなされている。
【００３７】
ダイナミックレンジ検出部２３Ｇと２３Ｂも、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒにおける場合と同様の処理を、ＲＧＢ分離部２２からのＧ成分またはＢ成分それぞれを対象に行い、ブロック内のＧ成分の最大値ＭＡＸGおよび最小値ＭＩＮG並びにダイナミックレンジＤＲGと、Ｂ成分の最大値ＭＡＸBおよび最小値ＭＩＮB並びにダイナミックレンジＤＲBを求めるようになされている。なお、ダイナミックレンジ検出部２３Ｇまたは２３Ｂにおいて求められるＧ成分の最小値ＭＩＮまたはＢ成分の最小値ＭＩＮBは、演算器２６Ｇまたは２６Ｂに、それぞれ供給されるようになされている。
【００３８】
最大値検出部２４は、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂそれぞれから供給されるダイナミックレンジＤＲR，ＤＲG，ＤＲBの中から最大値を検出し、それを、ブロックのダイナミックレンジ（ブロックダイナミックレンジ）ＢＤＲとして、多重化器（ＭＵＸ）２８に供給するようになされている。さらに、最大値検出部２４は、ブロックダイナミックレンジＢＤＲに基づいて、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分を量子化（再量子化）するための、共通の量子化ステップ幅△を決定し、量子化器２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂに供給するようにもなされている。なお、最大値検出部２４には、図示せぬ回路より、量子化後の画像データに割り当てるべき割当ビット数（１画素の１成分を表現するためのビット数）Ｋが供給されるようになされており、量子化ステップ幅△は、式△＝ＢＤＲ／２Kにしたがって決定されるようになされている。
【００３９】
演算器２６Ｒは、ＲＧＢ分離部２２からのＲ成分と、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒからの、ブロック内のＲ成分の最小値ＭＩＮRとの差分を求め、その差分値を、量子化器２７Ｒに供給するようになされている。
【００４０】
演算器２６Ｇまたは２６Ｂも、演算器２６Ｒにおける場合と同様に、Ｇ成分とその最小値ＭＩＮGとの差分、またはＢ成分とその最小値ＭＩＮBとの差分を演算し、それぞれの差分値を、量子化器２７Ｇまたは２７Ｂに供給するようになされている。
【００４１】
量子化器２７Ｒは、演算器２６Ｒの出力、即ち、Ｒ成分とそのブロック内における最小値ＭＩＮRとの差分を、最大値検出部２４から供給される量子化ステップ幅△にしたがって量子化し、その結果得られる量子化データ（ＡＤＲＣコード）ＱRを、多重化器２８に供給するようになされている。
【００４２】
量子化器２７Ｇまたは２７Ｂも、量子化器２７Ｒにおける場合と同様に、演算器２６Ｇまたは２６Ｂの出力を、量子化ステップ幅△にしたがって量子化し、その結果得られる量子化データＱGまたはＱBを、多重化器２８に供給するようになされている。
【００４３】
多重化器２８は、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂそれぞれからの最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮB、最大値検出部２４からのブロックダイナミックレンジＢＤＲ、および量子化器２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂそれぞれからの量子化データＱR，ＱG，ＱBを、ブロック単位で多重化し、その多重化結果を、画像の符号化データとして出力するようになされている。
【００４４】
次に、図４のフローチャートを参照して、その動作について説明する。
【００４５】
ブロック化部２１は、例えば、１フレーム（フィールド）分のＲＧＢ信号を受信すると、ステップＳ１において、そのフレームを、例えば、図５に示すように、５×５（横×縦）の２５画素で構成されるブロックに分割し、ＲＧＢ分割部２２に供給する。ＲＧＢ分割部２２では、ステップＳ２において、ブロック化部２１からのブロック内の各画素についてのＲＧＢ信号が、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の３成分に分離される。このＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分は、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂそれぞれ、演算器２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂそれぞれ、および量子化器２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂそれぞれに供給される。
【００４６】
ダイナミックレンジ検出部２３Ｒは、ＲＧＢ分離部２２から、１ブロック内の画素についてのＲ成分を受信すると、ステップＳ３において、その中の最大値ＭＡＸRと最小値ＭＩＮRとを検出し、演算器２６Ｒに供給する。さらに、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒは、Ｒ成分の最大値と最小値との差分を演算し、その結果得られるＲ成分のダイナミックレンジＤＲRを、最大値検出部２４に供給する。
【００４７】
ダイナミックレンジ検出部２３Ｇと２３Ｂにおいても、ブロック内のＧ成分の最大値ＭＡＸGおよび最小値ＭＩＮG並びにダイナミックレンジＤＲGと、Ｂ成分の最大値ＭＡＸBおよび最小値ＭＩＮB並びにダイナミックレンジＤＲBが求められ、最小値ＭＩＮGまたはＭＩＮBは演算器２６Ｇまたは２６Ｂそれぞれに、ダイナミックレンジＤＲGおよびＤＲBは最大値検出部２４に供給される。
【００４８】
さらに、ステップＳ３では、最大値検出部２４において、ダイナミックレンジＤＲR，ＤＲG，ＤＲBの中から最大値が検出され、ブロックダイナミックレンジＢＤＲとして、多重化器２８に供給される。
【００４９】
ここで、ある画素についてのＲ，Ｇ，Ｂの３成分は、図６（Ａ）に示すように、ＲＧＢ空間において、１つのベクトルで表現することができるが、ダイナミックレンジＤＲR，ＤＲG，ＤＲBは、同図（Ｂ）に示すように、あるブロック内の画素について、上述のようなベクトルが存在する範囲を表す直方体の縦、横、高さを規定する。従って、ブロックダイナミックレンジＢＤＲは、そのような直方体の縦、横、または高さのうちの、最も長い部分に相当する。
【００５０】
図４に戻り、最大値検出部２４は、ブロックダイナミックレンジＢＤＲを検出すると、ステップＳ４において、そのブロックダイナミックレンジＢＤＲに基づいて、量子化ステップ幅△を決定し、量子化器２７Ｒ，２７Ｇ、および２７Ｂに供給する。
【００５１】
また、ステップＳ４では、演算器２６Ｒにおいて、ＲＧＢ分離部２２からのＲ成分と、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒからの、ブロック内のＲ成分の最小値ＭＩＮRとの差分が求められ、その差分値が、量子化器２７Ｒに供給される。同時に、演算器２６Ｇまたは２６Ｂにおいても、Ｇ成分とその最小値ＭＩＮGとの差分、またはＢ成分とその最小値ＭＩＮBとの差分が演算され、それぞれの差分値が、量子化器２７Ｇまたは２７Ｂに供給される。
【００５２】
量子化器２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂでは、ステップＳ５において、演算器２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂそれぞれの出力が、最大値検出部２４から供給される量子化ステップ幅△にしたがって量子化され、その結果得られる量子化データＱR，ＱG，ＱBが出力される。即ち、例えば、割当ビット量Ｋが２ビットの場合、演算器２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂそれぞれの出力は、量子化ステップ幅△＝ＢＤＲ／４で除算され、前述の図９で説明したように、それぞれの除算値に対応する、２ビットのコード（ＡＤＲＣコード）が、量子化データＱR，ＱG，ＱBとして出力される。
【００５３】
この量子化データＱR，ＱG，ＱBは、多重化器２８に供給され、多重化器２８では、ステップＳ６において、量子化データＱR，ＱG，ＱBに対して、所定の処理が施され、さらに、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂそれぞれからの最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮB、および最大値検出部２４からのブロックダイナミックレンジＢＤＲと、ブロック単位で多重化される。この多重化結果は、画像の符号化データとして出力される。なお、最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮB、およびブロックダイナミックレンジＢＤＲに対しては、元のＲ，Ｇ，Ｂ成分と同一のビット数（本実施例では、上述したように８ビット）が割り当てられる。量子化データＱR，ＱG，ＱBに割り当てられるビット数については後述する。
【００５４】
そして、ステップＳ７に進み、１フレーム分の画像データについての処理が終了したかどうかが判定され、１フレーム分の画像データについての処理が、まだ終了した以内と判定された場合、ステップＳ２に戻り、次のブロックを対象に、ステップＳ２以下の処理が繰り返される。また、ステップＳ７において、１フレーム分の画像データについての処理が終了したと判定された場合、ステップＳ１に戻り、次のフレームを対象に、ステップＳ１以下の処理が繰り返される。
【００５５】
以上のように、ブロックダイナミックレンジＢＤＲに基づいて決定した量子化ステップ幅△をにしたがって、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分すべてについての量子化（再量子化）を行うようにしたので、符号化データのデータ量を低減することができる。
【００５６】
即ち、量子化ステップ幅△は、上述したように、ブロックダイナミックレンジＢＤＲ、即ち、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分それぞれのダイナミックレンジＤＲR，ＤＲG，ＤＲBの中の最大値を、２Kで除算することにより求められる。従って、あるブロックにおいて、ダイナミックレンジＤＲR，ＤＲG，ＤＲBの中の１つとしての、例えばＤＲRが、他の２つＤＲG，ＤＲBに比較して極端に大きい場合には、量子化ステップ幅△は、演算器２６Ｇ，２６Ｂの出力よりも大きいときが多くなり、その結果、Ｇ，Ｂ成分についての、量子化ステップ幅△による除算値は、ほとんど、前述の図９で説明した最も下のレベルの範囲に属すようになる。
【００５７】
よって、この場合、Ｇ，Ｂ成分についての、量子化データＱG，ＱBは、同一の値としての、例えば０などが続くことが多くなり、多重化器２８において、例えば、そのような連続する０の数を符号化データとすることにより、符号化データのデータ量を低減することが可能となる。あるいは、また、例えば、最大値検出部２４に供給される割当ビット数Ｋより少ないビット数で表すことのできる成分については、そのビット数とともに、そのような少ないビット数を割り当てて符号化データとすることにより、即ち、各成分に対する割当ビット数を可変長とすることにより、符号化データのデータ量を低減することが可能となる。但し、各成分に対する割当ビット数は、最大値検出部２４に供給される割当ビット数Ｋに固定すること（各成分に対する割当ビット数を固定長とすること）も可能である。
【００５８】
さらに、従来においては、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分を、ダイナミックレンジＤＲR，ＤＲG，ＤＲBそれぞれを用いて再量子化することから、３つのダイナミックレンジＤＲR，ＤＲG，ＤＲBを、オーバヘッドとして、符号化データに含める必要があったが、図３における場合においては、ブロックダイナミックレンジＢＤＲだけを含めれば良く、このことからも、符号化データのデータ量が低減される。
【００５９】
なお、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分には、相互に相関があるので、ある成分を、比較的大きなブロックダイナミックレンジＢＤＲを用いて再量子化しても、受信装置４（図１）側においては、その大きなブロックダイナミックレンジＢＤＲとなったダイナミックレンジ（ＤＲR，ＤＲG，ＤＲBのうちのいずれか）に対応する成分に基づいて、画質の劣化のほとんどない復号画像を得ることができる。
【００６０】
次に、図７は、図１の受信装置４の構成例を示している。
【００６１】
受信機／再生装置７１は、記録媒体２に記録された符号化データを再生し、または伝送路３を介して伝送されてくる符号化データを受信し、分離部（ＤＭＵＸ）３１に供給するようになされている。分離部３１は、符号化データから、量子化データＱR，ＱG，ＱB、ブロックダイナミックレンジＢＤＲ、最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮBを分離するようになされている。量子化データＱR，ＱG，ＱBは、ブロックダイナミックレンジＢＤＲとともに、変換器３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂにそれぞれ供給されるようになされており、最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮBは、演算器３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂにそれぞれ供給されるようになされている。
【００６２】
変換器３２Ｒは、分離器３１からのブロックダイナミックレンジＢＤＲに基づき、同じく分離器３１からの量子化データＱRを、所定のレベルに変換するようになされている。即ち、変換器３２Ｒは、前述の図９で説明したようにして、量子化データＱRを、対応するレベルに変換するようになされている。そして、そのレベルは、演算器３３Ｒに出力されるようになされている。
【００６３】
変換器３２Ｇまたは３２Ｂも、変換器３２Ｒと同様に、量子化データＱGまたはＱBを、対応するレベルに変換し、演算器３３Ｇまたは３３Ｂに供給するようになされている。
【００６４】
演算器３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂは、変換器３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂの出力それぞれと、分離器３１からの最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮBそれぞれとを加算することにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分を復号し、合成部３４に供給するようになされている。合成部３４は、演算器３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂそれぞれから、１フレーム分のＲ，Ｇ，Ｂ成分が供給されるのを待って、１フレームの画像を再構成し、復号画像として出力するようになされている。
【００６５】
次に、図８のフローチャートを参照して、その動作について説明する。
【００６６】
まず、受信機／再生装置７１において、記録媒体２に記録された符号化データが再生され、または伝送路３を介して伝送されてくる符号化データが受信され、分離部（ＤＭＵＸ）３１に供給される。分離部３１では、符号化データから、量子化データＱR，ＱG，ＱB、ブロックダイナミックレンジＢＤＲ、最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮBが分離され、量子化データＱR，ＱG，ＱBは、ブロックダイナミックレンジＢＤＲとともに、変換器３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂにそれぞれ供給され、また、最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮBは、演算器３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂにそれぞれ供給される。
【００６７】
そして、ステップＳ１１において、変換器３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂは、分離器３１からのブロックダイナミックレンジＢＤＲに基づき、同じく分離器３１からの量子化データＱR，ＱG，ＱBを、対応するレベルに変換し、演算器３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂにそれぞれ供給する。さらに、ステップＳ１１では、演算器３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂにおいて、変換器３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂの出力それぞれと、分離器３１からの最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮBそれぞれとが加算され、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分が復号される。このＲ，Ｇ，Ｂ成分は、合成部３４に供給される。合成部３４は、ステップＳ１２において、演算器３３Ｒ，３３Ｇ，３３ＢそれぞれからのＲ，Ｇ，Ｂ成分を一時記憶し、１フレームのＲ，Ｇ，Ｂ成分を記憶すると、それらから画像を再構成し、復号画像として出力する。
【００６８】
そして、ステップＳ１１に戻り、次のフレームについての符号化データについて同様の処理が繰り返される。
【００６９】
以上、本発明を適用した画像処理装置について説明したが、このような画像処理装置は、例えば、ＮＴＳＣ方式などの標準方式のテレビジョン信号を符号化／復号化する場合の他、データ量の多い、いわゆるハイビジョン方式のテレビジョン信号などを符号化／復号化する場合などに有効である。
【００７０】
なお、本発明は、前述の図９で説明したエッジマッチングまたはノンエッジマッチングのうちのいずれのＡＤＲＣ処理を用いても実現可能である。また、まず最初に、ノンエッジマッチングを前処理として行い、その後、エッジマッチングを行うような多段エッジマッチングを用いることも可能である。
【００７１】
さらに、本実施例では、１フレームの画像をブロック化することでブロックを構成するようにしたが、その他、例えば、時系列に連続する複数フレームにおける、同一位置の画素を集めてブロックを構成するようにすることも可能である。
【００７２】
また、本実施例では、コンポーネント信号としてＲＧＢ信号を用いるようにしたが、本発明は、その他、ＹＵＶやＹＩＱ、さらには、印刷の分野で用いられるＣＭＹ（シアン、マゼンダ、イエロー）やＣＭＹＫ（シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック）その他のコンポーネント信号に適用可能である。
【００７３】
【発明の効果】
請求項１に記載の画像符号化装置および請求項４に記載の画像符号化方法によれば、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とが検出され、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジが算出される。さらに、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジが検出され、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅が、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定される。そして、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれが量子化される。従って、コンポーネントの画像信号を効率良く圧縮符号化することが可能となる。
【００７４】
請求項６に記載の画像復号化装置および請求項７に記載の画像復号化方法によれば、符号化データが、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化することにより得られる量子化データである場合において、複数の成分それぞれに対応する量子化データが、ブロックダイナミックレンジに基づいて、所定のレベルに変換される。従って、効率良く圧縮符号化されたコンポーネント信号を復号することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した画像処理装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の送信装置１の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の送信装置１の機能的な構成例を示すブロック図である。
【図４】図３の送信装置１の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】ブロックを示す図である。
【図６】Ｒ，Ｇ，Ｂ成分のダイナミックレンジＤＲR，ＤＲG，ＤＲBを説明するための図である。
【図７】図１の受信装置４の構成例を示すブロック図である。
【図８】図７の受信装置４の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】ＡＤＲＣ処理を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 送信装置， ２ 記録媒体， ３ 伝送路， ４ 受信装置， １１ Ｉ／Ｆ， １２ ＲＯＭ， １３ ＲＡＭ， １４ ＣＰＵ， １５ 外部記憶装置， １６ 送信機／記録装置， ２１ ブロック化部， ２２ ＲＧＢ分離部， ２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ ダイナミックレンジ検出部， ２４ 最大値検出部， ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ 演算器， ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂ 量子化器， ２８ 多重化器， ３０ 受信機／再生装置， ３１ 分離機， ３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂ 変換器， ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ 演算機， ３４ 合成部
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像符号化装置および画像符号化方法、画像復号化装置および画像復号化方法、並びに記録媒体に関する。特に、コンポーネントの画像信号を効率良く圧縮符号化することができるようにする画像符号化装置および画像符号化方法、画像復号化装置および画像復号化方法、並びに記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、画像の圧縮方法については、種々の方法が提案されているが、そのうちの１つに、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）がある。
【０００３】
即ち、例えば、いま、説明を簡単にするため、図９（Ａ）に示すように、直線上に並んだ４画素で構成されるブロックを考えると、ＡＤＲＣにおいては、まず最初に、ブロック内の画素値の最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮが検出される。そして、ＤＲ＝ＭＡＸ−ＭＩＮを、ブロックの局所的なダイナミックレンジとし、このダイナミックレンジＤＲに基づいて、ブロックを構成する画素の画素値がＫビットに再量子化される。
【０００４】
即ち、ブロック内の各画素値から、最小値ＭＩＮが減算し、その減算値をＤＲ／２Kで除算する。そして、その結果得られる除算値に対応するコード（ＡＤＲＣコード）に変換される。具体的には、例えば、Ｋ＝２とした場合、図９（Ｂ）に示すように、除算値が、ダイナミックレンジＤＲを４（＝２2）等分して得られるいずれの範囲に属するかが判定され、除算値が、最も下のレベルの範囲、下から２番目のレベルの範囲、下から３番目のレベルの範囲、または最も上のレベルの範囲に属する場合には、それぞれ、例えば、００Ｂ，０１Ｂ，１０Ｂ、または１１Ｂなどの２ビットにコード化される（Ｂは２進数であることを表す）。そして、復号側においては、ＡＤＲＣコード００Ｂ，０１Ｂ，１０Ｂ、または１１Ｂは、ダイナミックレンジＤＲを４等分して得られる最も下のレベルの範囲の中心値（レベル）Ｌ00、下から２番目のレベルの範囲の中心値Ｌ01、下から３番目のレベルの範囲の中心値Ｌ10、または最も上のレベルの範囲の中心値Ｌ11に変換され、その値に、最小値ＭＩＮが加算されることで復号が行われる。
【０００５】
ここで、このようなＡＤＲＣ処理はノンエッジマッチングと呼ばれる。このようなノンエッジマッチングに対して、図９（Ｃ）に示すように、ダイナミックレンジＤＲを４等分して得られる最も下のレベルの範囲に属する画素値の平均値ＭＩＮ’、またはその最も上のレベルの範囲に属する画素値の平均値ＭＡＸ’に、ＡＤＲＣコード００Ｂまたは１１Ｂそれぞれを変換するとともに、ＭＡＸ’−ＭＩＮ’で規定されるダイナミックレンジＤＲ’を等分（３等分）するレベルに、ＡＤＲＣコード０１Ｂと１０Ｂを変換することにより、ＡＤＲＣコードの復号を行うようなＡＤＲＣ処理があり、これは、エッジマッチングと呼ばれる。
【０００６】
なお、ＡＤＲＣ処理については、本件出願人が先に出願した、例えば、特開平３−５３７７８号公報などに、その詳細が開示されている。
【０００７】
ＡＤＲＣによれば、ブロックを構成する各画素に割り当てられているビット数より少ないビット数で再量子化を行うことにより、画像のデータ量を削減することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画像は、その信号の種類により、例えば、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式などのコンポジット信号と、例えば、ＲＧＢや、ＹＵＶ，ＹＩＱ，ＣＭＹ（Ｋ）などのコンポーネント信号とに、大きく分けることができる。
【０００９】
コンポジット信号の画像については、符号化処理を、コンポジット信号に対してだけ施せば良いが、コンポーネント信号の画像については、符号化処理を、そのコンポーネント信号を構成するＲ，Ｇ，Ｂ成分や、Ｙ，Ｕ，Ｖ成分、Ｙ，Ｉ，Ｑ成分などの３つの成分それぞれに対して施す必要がある。
【００１０】
従って、単純に比較した場合、コンポーネント信号の画像を符号化して得られるについての発生符号量は、コンポジット信号の画像を符号化して得られる発生符号量の３倍になる。
【００１１】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、コンポーネント信号を効率良く圧縮符号化することができるようにするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の画像符号化装置は、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出する最大最小検出手段と、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出するダイナミックレンジ算出手段と、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出するブロックダイナミックレンジ検出手段と、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定する量子化ステップ幅決定手段と、量子化ステップ幅決定手段により決定された量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化する量子化手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の画像符号化方法は、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の画像復号化装置は、符号化データが、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化することにより得られる量子化データである場合、複数の成分それぞれに対応する量子化データを、ブロックダイナミックレンジに基づいて、所定のレベルに変換する変換手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の画像復号化方法は、符号化データが、画像を、所定のブロックにブロック化し、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化することにより得られる量子化データである場合、複数の成分それぞれに対応する量子化データを、ブロックダイナミックレンジに基づいて、所定のレベルに変換することを特徴とする。
【００１６】
請求項１に記載の画像符号化装置においては、最大最小検出手段は、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、ダイナミックレンジ算出手段は、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出するようになされている。ブロックダイナミックレンジ検出手段は、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、量子化ステップ幅決定手段は、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定するようになされている。量子化手段は、量子化ステップ幅決定手段により決定された量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化するようになされている。
【００１７】
請求項４に記載の画像符号化方法においては、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化するようになされている。
【００１８】
請求項６に記載の画像復号化装置においては、符号化データが、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化することにより得られる量子化データである場合において、変換手段が、複数の成分それぞれに対応する量子化データを、ブロックダイナミックレンジに基づいて、所定のレベルに変換するようになされている。
【００１９】
請求項７に記載の画像復号化方法においては、符号化データが、画像を、所定のブロックにブロック化し、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化することにより得られる量子化データである場合、複数の成分それぞれに対応する量子化データを、ブロックダイナミックレンジに基づいて、所定のレベルに変換するようになされている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例（実施の形態）を説明するが、その前に、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と以下の実施例との対応関係を明らかにするために、各手段の後の括弧内に、対応する実施例（但し、一例）を付加して、本発明の特徴を記述すると、次のようになる。
【００２１】
即ち、請求項１に記載の画像符号化装置は、複数の成分で構成されるコンポーネント信号の画像を符号化する画像符号化装置であって、画像を、所定のブロックにブロック化するブロック化手段（例えば、図３に示すブロック化部２１など）と、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出する最大最小検出手段（例えば、図３に示すダイナミックレンジ検出部２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂなど）と、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出するダイナミックレンジ算出手段（例えば、図３に示すダイナミックレンジ検出部２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂなど）と、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出するブロックダイナミックレンジ検出手段（例えば、図３に示す最大値検出部２４など）と、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定する量子化ステップ幅決定手段（例えば、図３に示す最大値検出部２４など）と、量子化ステップ幅決定手段により決定された量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化する量子化手段（例えば、図３に示す量子化器２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂなど）とを備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項２に記載の画像符号化装置は、複数の成分それぞれと、その最小値との差分を演算する差分演算手段（例えば、図３に示す演算器２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂなど）をさらに備え、量子化手段が、複数の成分それぞれと、その最小値との差分を量子化することを特徴とする。
請求項３に記載の画像符号化装置は、量子化手段により得られる量子化データを記録媒体に記録する記録手段（例えば、図２に示す送信機／記録装置１６）をさらに備えることを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載の画像復号化装置は、複数の成分で構成されるコンポーネント信号の画像を符号化して得られる符号化データを復号化する画像復号化装置であって、符号化データが、画像を、所定のブロックにブロック化し、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化することにより得られる量子化データである場合、複数の成分それぞれに対応する量子化データを、ブロックダイナミックレンジに基づいて、所定のレベルに変換する変換手段（例えば、図７に示す変換器３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂなど）を備えることを特徴とする。
【００２４】
なお、勿論この記載は、各手段を上記したものに限定することを意味するものではない。
【００２５】
図１は、本発明を適用した画像処理装置の一実施例の構成を示している。
【００２６】
送信装置１には、ディジタル化された画像データが供給されるようになされている。なお、ここでは、画像データとして、例えば、Ｒ（Red），Ｇ（Green），Ｂ（Bule）の３成分で構成されるコンポーネント信号が供給されるようになされている。また、本実施例では、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分は、それぞれ、例えば８ビットで構成されているものとする。
【００２７】
送信装置１は、入力された画像データを、色空間においてＡＤＲＣ処理することにより圧縮、符号化し、その結果得られる符号化データを、例えば、光ディスクや、光磁気ディスク、磁気テープその他でなる記録媒体２に記録し、または、例えば、地上波や、衛星回線、電話回線、ＣＡＴＶ網、その他の伝送路３を介して伝送する。
【００２８】
受信装置４では、記録媒体２に記録された符号化データが再生され、または、伝送路３を介して伝送されてくる符号化データが受信され、その符号化データを伸張、復号化し、その結果得られる復号画像を、図示せぬディスプレイに供給して表示させる。
【００２９】
なお、以上のような画像処理装置は、例えば、光ディスク装置や、光磁気ディスク装置、磁気テープ装置その他の、画像の記録／再生を行う装置や、あるいはまた、例えば、テレビ電話装置や、テレビジョン放送システム、ＣＡＴＶシステムその他の、画像の伝送を行う装置などに適用される。また、この画像処理装置は、伝送レートの低い、例えば、携帯電話機その他の、移動に便利な携帯端末などにも適用可能である。
【００３０】
図２は、送信装置１の構成例を示している。
【００３１】
Ｉ／Ｆ（InterFace）１１は、外部から供給される画像データの受信処理と、送信機／記録装置１６に対しての、符号化データの送信処理を行うようになされている。ＲＯＭ（Read Only Memory）１２は、ＩＰＬ（Initial Program Loading）用のプログラムその他を記憶している。ＲＡＭ（Random Access Memory）１３は、外部記憶装置１５に記録されているシステムプログラム（ＯＳ（Operating System））やアプリケーションプログラムを記憶したり、また、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４の動作上必要なデータを記憶するようになされている。ＣＰＵ１４は、ＲＯＭ１２に記憶されているＩＰＬプログラムにしたがい、外部記憶装置１５からシステムプログラムおよびアプリケーションプログラムを、ＲＡＭ１３に展開し、そのシステムプログラムの制御の下、アプリケーションプログラムを実行することで、Ｉ／Ｆ１１から供給される画像データについての、後述するような符号化処理を行うようになされている。外部記憶装置１５は、例えば、磁気ディスク装置などでなり、上述したように、ＣＰＵ１４が実行するシステムプログラムやアプリケーションプログラムを記憶している他、ＣＰＵ１４の動作上必要なデータも記憶している。送信機／記録装置１６は、Ｉ／Ｆ１１から供給される符号化データを、記録媒体２に記録し、または伝送路３を介して伝送するようになされている。
【００３２】
なお、Ｉ／Ｆ１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，ＣＰＵ１４、および外部記憶装置１５は、相互にバスを介して接続されている。
【００３３】
以上のように構成される送信装置１においては、Ｉ／Ｆ１１に画像データが供給されると、その画像データは、ＣＰＵ１４に供給される。ＣＰＵ１４は、画像データを符号化し、その結果得られる符号化データを、Ｉ／Ｆ１１に供給する。Ｉ／Ｆ１１は、符号化データを受信すると、それを、送信機／記録装置１６に供給する。送信機／記録装置１６では、Ｉ／Ｆ１１からの符号化データが、記録媒体２に記録され、または伝送路３を介して伝送される。
【００３４】
図３は、図２の送信装置１の、送信機／記録装置１６を除く部分の機能的なブロック図である。
【００３５】
ブロック化部２１には、コンポーネント信号としてのＲＧＢ信号が、例えば、１フレーム（フィールド）単位で供給されるようになされており、ブロック化部２１は、その１フレームの画像データを、所定の画素数で構成されるブロックに分割し、ＲＧＢ分離部２２に、順次供給するようになされている。ＲＧＢ分離部２２は、ブロック化部２１からのブロック内の各画素についてのＲＧＢ信号（コンポーネント信号）を、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分に分離し、それぞれを、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂに供給するようになされている。なお、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分は、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの他、演算器２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂそれぞれと、量子化器２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂそれぞれにも供給されるようになされている。
【００３６】
ダイナミックレンジ検出部２３Ｒは、ＲＧＢ分離部２２から、１ブロック内の画素についてのＲ成分を受信すると、その中の最大値ＭＡＸRと最小値ＭＩＮRとを検出し、そのうちの最小値ＭＩＮRを演算器２６Ｒに供給するようになされている。さらに、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒは、Ｒ成分の最大値と最小値との差分を演算し、その差分値を、Ｒ成分のダイナミックレンジＤＲRとして、最大値検出部２４に供給するようにもなされている。
【００３７】
ダイナミックレンジ検出部２３Ｇと２３Ｂも、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒにおける場合と同様の処理を、ＲＧＢ分離部２２からのＧ成分またはＢ成分それぞれを対象に行い、ブロック内のＧ成分の最大値ＭＡＸGおよび最小値ＭＩＮG並びにダイナミックレンジＤＲGと、Ｂ成分の最大値ＭＡＸBおよび最小値ＭＩＮB並びにダイナミックレンジＤＲBを求めるようになされている。なお、ダイナミックレンジ検出部２３Ｇまたは２３Ｂにおいて求められるＧ成分の最小値ＭＩＮまたはＢ成分の最小値ＭＩＮBは、演算器２６Ｇまたは２６Ｂに、それぞれ供給されるようになされている。
【００３８】
最大値検出部２４は、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂそれぞれから供給されるダイナミックレンジＤＲR，ＤＲG，ＤＲBの中から最大値を検出し、それを、ブロックのダイナミックレンジ（ブロックダイナミックレンジ）ＢＤＲとして、多重化器（ＭＵＸ）２８に供給するようになされている。さらに、最大値検出部２４は、ブロックダイナミックレンジＢＤＲに基づいて、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分を量子化（再量子化）するための、共通の量子化ステップ幅△を決定し、量子化器２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂに供給するようにもなされている。なお、最大値検出部２４には、図示せぬ回路より、量子化後の画像データに割り当てるべき割当ビット数（１画素の１成分を表現するためのビット数）Ｋが供給されるようになされており、量子化ステップ幅△は、式△＝ＢＤＲ／２Kにしたがって決定されるようになされている。
【００３９】
演算器２６Ｒは、ＲＧＢ分離部２２からのＲ成分と、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒからの、ブロック内のＲ成分の最小値ＭＩＮRとの差分を求め、その差分値を、量子化器２７Ｒに供給するようになされている。
【００４０】
演算器２６Ｇまたは２６Ｂも、演算器２６Ｒにおける場合と同様に、Ｇ成分とその最小値ＭＩＮGとの差分、またはＢ成分とその最小値ＭＩＮBとの差分を演算し、それぞれの差分値を、量子化器２７Ｇまたは２７Ｂに供給するようになされている。
【００４１】
量子化器２７Ｒは、演算器２６Ｒの出力、即ち、Ｒ成分とそのブロック内における最小値ＭＩＮRとの差分を、最大値検出部２４から供給される量子化ステップ幅△にしたがって量子化し、その結果得られる量子化データ（ＡＤＲＣコード）ＱRを、多重化器２８に供給するようになされている。
【００４２】
量子化器２７Ｇまたは２７Ｂも、量子化器２７Ｒにおける場合と同様に、演算器２６Ｇまたは２６Ｂの出力を、量子化ステップ幅△にしたがって量子化し、その結果得られる量子化データＱGまたはＱBを、多重化器２８に供給するようになされている。
【００４３】
多重化器２８は、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂそれぞれからの最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮB、最大値検出部２４からのブロックダイナミックレンジＢＤＲ、および量子化器２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂそれぞれからの量子化データＱR，ＱG，ＱBを、ブロック単位で多重化し、その多重化結果を、画像の符号化データとして出力するようになされている。
【００４４】
次に、図４のフローチャートを参照して、その動作について説明する。
【００４５】
ブロック化部２１は、例えば、１フレーム（フィールド）分のＲＧＢ信号を受信すると、ステップＳ１において、そのフレームを、例えば、図５に示すように、５×５（横×縦）の２５画素で構成されるブロックに分割し、ＲＧＢ分割部２２に供給する。ＲＧＢ分割部２２では、ステップＳ２において、ブロック化部２１からのブロック内の各画素についてのＲＧＢ信号が、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の３成分に分離される。このＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分は、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂそれぞれ、演算器２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂそれぞれ、および量子化器２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂそれぞれに供給される。
【００４６】
ダイナミックレンジ検出部２３Ｒは、ＲＧＢ分離部２２から、１ブロック内の画素についてのＲ成分を受信すると、ステップＳ３において、その中の最大値ＭＡＸRと最小値ＭＩＮRとを検出し、演算器２６Ｒに供給する。さらに、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒは、Ｒ成分の最大値と最小値との差分を演算し、その結果得られるＲ成分のダイナミックレンジＤＲRを、最大値検出部２４に供給する。
【００４７】
ダイナミックレンジ検出部２３Ｇと２３Ｂにおいても、ブロック内のＧ成分の最大値ＭＡＸGおよび最小値ＭＩＮG並びにダイナミックレンジＤＲGと、Ｂ成分の最大値ＭＡＸBおよび最小値ＭＩＮB並びにダイナミックレンジＤＲBが求められ、最小値ＭＩＮGまたはＭＩＮBは演算器２６Ｇまたは２６Ｂそれぞれに、ダイナミックレンジＤＲGおよびＤＲBは最大値検出部２４に供給される。
【００４８】
さらに、ステップＳ３では、最大値検出部２４において、ダイナミックレンジＤＲR，ＤＲG，ＤＲBの中から最大値が検出され、ブロックダイナミックレンジＢＤＲとして、多重化器２８に供給される。
【００４９】
ここで、ある画素についてのＲ，Ｇ，Ｂの３成分は、図６（Ａ）に示すように、ＲＧＢ空間において、１つのベクトルで表現することができるが、ダイナミックレンジＤＲR，ＤＲG，ＤＲBは、同図（Ｂ）に示すように、あるブロック内の画素について、上述のようなベクトルが存在する範囲を表す直方体の縦、横、高さを規定する。従って、ブロックダイナミックレンジＢＤＲは、そのような直方体の縦、横、または高さのうちの、最も長い部分に相当する。
【００５０】
図４に戻り、最大値検出部２４は、ブロックダイナミックレンジＢＤＲを検出すると、ステップＳ４において、そのブロックダイナミックレンジＢＤＲに基づいて、量子化ステップ幅△を決定し、量子化器２７Ｒ，２７Ｇ、および２７Ｂに供給する。
【００５１】
また、ステップＳ４では、演算器２６Ｒにおいて、ＲＧＢ分離部２２からのＲ成分と、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒからの、ブロック内のＲ成分の最小値ＭＩＮRとの差分が求められ、その差分値が、量子化器２７Ｒに供給される。同時に、演算器２６Ｇまたは２６Ｂにおいても、Ｇ成分とその最小値ＭＩＮGとの差分、またはＢ成分とその最小値ＭＩＮBとの差分が演算され、それぞれの差分値が、量子化器２７Ｇまたは２７Ｂに供給される。
【００５２】
量子化器２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂでは、ステップＳ５において、演算器２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂそれぞれの出力が、最大値検出部２４から供給される量子化ステップ幅△にしたがって量子化され、その結果得られる量子化データＱR，ＱG，ＱBが出力される。即ち、例えば、割当ビット量Ｋが２ビットの場合、演算器２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂそれぞれの出力は、量子化ステップ幅△＝ＢＤＲ／４で除算され、前述の図９で説明したように、それぞれの除算値に対応する、２ビットのコード（ＡＤＲＣコード）が、量子化データＱR，ＱG，ＱBとして出力される。
【００５３】
この量子化データＱR，ＱG，ＱBは、多重化器２８に供給され、多重化器２８では、ステップＳ６において、量子化データＱR，ＱG，ＱBに対して、所定の処理が施され、さらに、ダイナミックレンジ検出部２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂそれぞれからの最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮB、および最大値検出部２４からのブロックダイナミックレンジＢＤＲと、ブロック単位で多重化される。この多重化結果は、画像の符号化データとして出力される。なお、最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮB、およびブロックダイナミックレンジＢＤＲに対しては、元のＲ，Ｇ，Ｂ成分と同一のビット数（本実施例では、上述したように８ビット）が割り当てられる。量子化データＱR，ＱG，ＱBに割り当てられるビット数については後述する。
【００５４】
そして、ステップＳ７に進み、１フレーム分の画像データについての処理が終了したかどうかが判定され、１フレーム分の画像データについての処理が、まだ終了した以内と判定された場合、ステップＳ２に戻り、次のブロックを対象に、ステップＳ２以下の処理が繰り返される。また、ステップＳ７において、１フレーム分の画像データについての処理が終了したと判定された場合、ステップＳ１に戻り、次のフレームを対象に、ステップＳ１以下の処理が繰り返される。
【００５５】
以上のように、ブロックダイナミックレンジＢＤＲに基づいて決定した量子化ステップ幅△をにしたがって、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分すべてについての量子化（再量子化）を行うようにしたので、符号化データのデータ量を低減することができる。
【００５６】
即ち、量子化ステップ幅△は、上述したように、ブロックダイナミックレンジＢＤＲ、即ち、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分それぞれのダイナミックレンジＤＲR，ＤＲG，ＤＲBの中の最大値を、２Kで除算することにより求められる。従って、あるブロックにおいて、ダイナミックレンジＤＲR，ＤＲG，ＤＲBの中の１つとしての、例えばＤＲRが、他の２つＤＲG，ＤＲBに比較して極端に大きい場合には、量子化ステップ幅△は、演算器２６Ｇ，２６Ｂの出力よりも大きいときが多くなり、その結果、Ｇ，Ｂ成分についての、量子化ステップ幅△による除算値は、ほとんど、前述の図９で説明した最も下のレベルの範囲に属すようになる。
【００５７】
よって、この場合、Ｇ，Ｂ成分についての、量子化データＱG，ＱBは、同一の値としての、例えば０などが続くことが多くなり、多重化器２８において、例えば、そのような連続する０の数を符号化データとすることにより、符号化データのデータ量を低減することが可能となる。あるいは、また、例えば、最大値検出部２４に供給される割当ビット数Ｋより少ないビット数で表すことのできる成分については、そのビット数とともに、そのような少ないビット数を割り当てて符号化データとすることにより、即ち、各成分に対する割当ビット数を可変長とすることにより、符号化データのデータ量を低減することが可能となる。但し、各成分に対する割当ビット数は、最大値検出部２４に供給される割当ビット数Ｋに固定すること（各成分に対する割当ビット数を固定長とすること）も可能である。
【００５８】
さらに、従来においては、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分を、ダイナミックレンジＤＲR，ＤＲG，ＤＲBそれぞれを用いて再量子化することから、３つのダイナミックレンジＤＲR，ＤＲG，ＤＲBを、オーバヘッドとして、符号化データに含める必要があったが、図３における場合においては、ブロックダイナミックレンジＢＤＲだけを含めれば良く、このことからも、符号化データのデータ量が低減される。
【００５９】
なお、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分には、相互に相関があるので、ある成分を、比較的大きなブロックダイナミックレンジＢＤＲを用いて再量子化しても、受信装置４（図１）側においては、その大きなブロックダイナミックレンジＢＤＲとなったダイナミックレンジ（ＤＲR，ＤＲG，ＤＲBのうちのいずれか）に対応する成分に基づいて、画質の劣化のほとんどない復号画像を得ることができる。
【００６０】
次に、図７は、図１の受信装置４の構成例を示している。
【００６１】
受信機／再生装置７１は、記録媒体２に記録された符号化データを再生し、または伝送路３を介して伝送されてくる符号化データを受信し、分離部（ＤＭＵＸ）３１に供給するようになされている。分離部３１は、符号化データから、量子化データＱR，ＱG，ＱB、ブロックダイナミックレンジＢＤＲ、最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮBを分離するようになされている。量子化データＱR，ＱG，ＱBは、ブロックダイナミックレンジＢＤＲとともに、変換器３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂにそれぞれ供給されるようになされており、最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮBは、演算器３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂにそれぞれ供給されるようになされている。
【００６２】
変換器３２Ｒは、分離器３１からのブロックダイナミックレンジＢＤＲに基づき、同じく分離器３１からの量子化データＱRを、所定のレベルに変換するようになされている。即ち、変換器３２Ｒは、前述の図９で説明したようにして、量子化データＱRを、対応するレベルに変換するようになされている。そして、そのレベルは、演算器３３Ｒに出力されるようになされている。
【００６３】
変換器３２Ｇまたは３２Ｂも、変換器３２Ｒと同様に、量子化データＱGまたはＱBを、対応するレベルに変換し、演算器３３Ｇまたは３３Ｂに供給するようになされている。
【００６４】
演算器３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂは、変換器３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂの出力それぞれと、分離器３１からの最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮBそれぞれとを加算することにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分を復号し、合成部３４に供給するようになされている。合成部３４は、演算器３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂそれぞれから、１フレーム分のＲ，Ｇ，Ｂ成分が供給されるのを待って、１フレームの画像を再構成し、復号画像として出力するようになされている。
【００６５】
次に、図８のフローチャートを参照して、その動作について説明する。
【００６６】
まず、受信機／再生装置７１において、記録媒体２に記録された符号化データが再生され、または伝送路３を介して伝送されてくる符号化データが受信され、分離部（ＤＭＵＸ）３１に供給される。分離部３１では、符号化データから、量子化データＱR，ＱG，ＱB、ブロックダイナミックレンジＢＤＲ、最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮBが分離され、量子化データＱR，ＱG，ＱBは、ブロックダイナミックレンジＢＤＲとともに、変換器３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂにそれぞれ供給され、また、最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮBは、演算器３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂにそれぞれ供給される。
【００６７】
そして、ステップＳ１１において、変換器３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂは、分離器３１からのブロックダイナミックレンジＢＤＲに基づき、同じく分離器３１からの量子化データＱR，ＱG，ＱBを、対応するレベルに変換し、演算器３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂにそれぞれ供給する。さらに、ステップＳ１１では、演算器３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂにおいて、変換器３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂの出力それぞれと、分離器３１からの最小値ＭＩＮR，ＭＩＮG，ＭＩＮBそれぞれとが加算され、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分が復号される。このＲ，Ｇ，Ｂ成分は、合成部３４に供給される。合成部３４は、ステップＳ１２において、演算器３３Ｒ，３３Ｇ，３３ＢそれぞれからのＲ，Ｇ，Ｂ成分を一時記憶し、１フレームのＲ，Ｇ，Ｂ成分を記憶すると、それらから画像を再構成し、復号画像として出力する。
【００６８】
そして、ステップＳ１１に戻り、次のフレームについての符号化データについて同様の処理が繰り返される。
【００６９】
以上、本発明を適用した画像処理装置について説明したが、このような画像処理装置は、例えば、ＮＴＳＣ方式などの標準方式のテレビジョン信号を符号化／復号化する場合の他、データ量の多い、いわゆるハイビジョン方式のテレビジョン信号などを符号化／復号化する場合などに有効である。
【００７０】
なお、本発明は、前述の図９で説明したエッジマッチングまたはノンエッジマッチングのうちのいずれのＡＤＲＣ処理を用いても実現可能である。また、まず最初に、ノンエッジマッチングを前処理として行い、その後、エッジマッチングを行うような多段エッジマッチングを用いることも可能である。
【００７１】
さらに、本実施例では、１フレームの画像をブロック化することでブロックを構成するようにしたが、その他、例えば、時系列に連続する複数フレームにおける、同一位置の画素を集めてブロックを構成するようにすることも可能である。
【００７２】
また、本実施例では、コンポーネント信号としてＲＧＢ信号を用いるようにしたが、本発明は、その他、ＹＵＶやＹＩＱ、さらには、印刷の分野で用いられるＣＭＹ（シアン、マゼンダ、イエロー）やＣＭＹＫ（シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック）その他のコンポーネント信号に適用可能である。
【００７３】
【発明の効果】
請求項１に記載の画像符号化装置および請求項４に記載の画像符号化方法によれば、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とが検出され、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジが算出される。さらに、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジが検出され、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅が、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定される。そして、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれが量子化される。従って、コンポーネントの画像信号を効率良く圧縮符号化することが可能となる。
【００７４】
請求項６に記載の画像復号化装置および請求項７に記載の画像復号化方法によれば、符号化データが、ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、複数の成分それぞれのダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、その量子化ステップ幅にしたがって、複数の成分それぞれを量子化することにより得られる量子化データである場合において、複数の成分それぞれに対応する量子化データが、ブロックダイナミックレンジに基づいて、所定のレベルに変換される。従って、効率良く圧縮符号化されたコンポーネント信号を復号することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した画像処理装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の送信装置１の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の送信装置１の機能的な構成例を示すブロック図である。
【図４】図３の送信装置１の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】ブロックを示す図である。
【図６】Ｒ，Ｇ，Ｂ成分のダイナミックレンジＤＲR，ＤＲG，ＤＲBを説明するための図である。
【図７】図１の受信装置４の構成例を示すブロック図である。
【図８】図７の受信装置４の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】ＡＤＲＣ処理を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 送信装置， ２ 記録媒体， ３ 伝送路， ４ 受信装置， １１ Ｉ／Ｆ， １２ ＲＯＭ， １３ ＲＡＭ， １４ ＣＰＵ， １５ 外部記憶装置， １６ 送信機／記録装置， ２１ ブロック化部， ２２ ＲＧＢ分離部， ２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ ダイナミックレンジ検出部， ２４ 最大値検出部， ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ 演算器， ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂ 量子化器， ２８ 多重化器， ３０ 受信機／再生装置， ３１ 分離機， ３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂ 変換器， ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ 演算機， ３４ 合成部
Claims (7)
- 複数の成分で構成されるコンポーネント信号の画像を符号化する画像符号化装置であって、
前記画像を、所定のブロックにブロック化するブロック化手段と、
前記ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する前記複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出する最大最小検出手段と、
前記複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出するダイナミックレンジ算出手段と、
前記複数の成分それぞれの前記ダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出するブロックダイナミックレンジ検出手段と、
前記複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、前記ブロックダイナミックレンジに基づいて決定する量子化ステップ幅決定手段と、
前記量子化ステップ幅決定手段により決定された前記量子化ステップ幅にしたがって、前記複数の成分それぞれを量子化する量子化手段と
を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 前記複数の成分それぞれと、その最小値との差分を演算する差分演算手段をさらに備え、
前記量子化手段は、前記複数の成分それぞれと、その最小値との差分を量子化する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。 - 前記量子化手段により得られる量子化データを記録媒体に記録する記録手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。 - 複数の成分で構成されるコンポーネント信号の画像を符号化する画像符号化方法であって、
前記画像を、所定のブロックにブロック化し、
前記ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する前記複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、
前記複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、
前記複数の成分それぞれの前記ダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、
前記複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、前記ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、
その量子化ステップ幅にしたがって、前記複数の成分それぞれを量子化する
ことを特徴とする画像符号化方法。 - 量子化により得られる量子化データを記録媒体に記録する
ことを特徴とする請求項４に記載の画像符号化方法。 - 複数の成分で構成されるコンポーネント信号の画像を符号化して得られる符号化データを復号化する画像復号化装置であって、
前記符号化データが、
前記画像を、所定のブロックにブロック化し、
前記ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する前記複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、
前記複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、
前記複数の成分それぞれの前記ダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、
前記複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、前記ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、
その量子化ステップ幅にしたがって、前記複数の成分それぞれを量子化する
ことにより得られる量子化データである場合、
前記複数の成分それぞれに対応する量子化データを、前記ブロックダイナミックレンジに基づいて、所定のレベルに変換する変換手段を備える
ことを特徴とする画像復号化装置。 - 複数の成分で構成されるコンポーネント信号の画像を符号化して得られる符号化データを復号化する画像復号化方法であって、
前記符号化データが、
前記画像を、所定のブロックにブロック化し、
前記ブロック内の画素におけるコンポーネント信号を構成する前記複数の成分それぞれの最大値と最小値とを検出し、
前記複数の成分それぞれの最大値と最小値との差分であるダイナミックレンジを算出し、
前記複数の成分それぞれの前記ダイナミックレンジから、その最大値であるブロックダイナミックレンジを検出し、
前記複数の成分それぞれを量子化するための量子化ステップ幅を、前記ブロックダイナミックレンジに基づいて決定し、
その量子化ステップ幅にしたがって、前記複数の成分それぞれを量子化する
ことにより得られる量子化データである場合、
前記複数の成分それぞれに対応する量子化データを、前記ブロックダイナミックレンジに基づいて、所定のレベルに変換する
ことを特徴とする画像復号化方法。
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| JPH1032838A (ja) | 1998-02-03 |
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