JP6315069B2 - Image processing apparatus and program - Google Patents
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Images
Description
本開示は、画像処理装置及びプログラムに関する。 The present disclosure relates to an image processing apparatus and a program.
画像のデータサイズを圧縮することのできる画像符号化方式として、JPEG(Joint Photographic Experts Group)方式が広く利用されている。JPEG方式によれば、各色8ビットのビット深度を有する画像のデータサイズが、直交変換、量子化及びエントロピー符号化などの要素技術を用いて圧縮される。JPEG方式は、現在普及しているブラウザ、イメージビューワ、フォトエディタ及びオーサリングツールなどの様々なアプリケーションによりサポートされている。 A JPEG (Joint Photographic Experts Group) method is widely used as an image encoding method capable of compressing the data size of an image. According to the JPEG method, the data size of an image having a bit depth of 8 bits for each color is compressed using elemental techniques such as orthogonal transform, quantization, and entropy coding. The JPEG method is supported by various applications such as currently popular browsers, image viewers, photo editors, and authoring tools.
これに対し、デジタルカメラ又はイメージスキャナなどの撮像デバイスにより原始的に取得されるRAW画像は、一般的に、12ビットなどより多くのビット深度を有する。従って、RAW画像を最終的にJPEG方式で符号化するために、RAW画像を現像した後、現像した画像の各画素のビット深度を削減する処理が行われる。結果として、一度JPEG方式で符号化された画像の画質は、当初撮像された画像の画質よりも劣化する。 In contrast, a RAW image that is originally acquired by an imaging device such as a digital camera or an image scanner generally has a greater bit depth, such as 12 bits. Therefore, in order to finally encode the RAW image by the JPEG method, after the RAW image is developed, a process of reducing the bit depth of each pixel of the developed image is performed. As a result, the image quality of the image once encoded by the JPEG method is deteriorated as compared with the image quality of the initially captured image.
ビット深度の削減に起因する画質の劣化は、例えば、階調の低下として現れる。階調の低下の典型的な例は、高輝度領域で階調が失われる白とび、及び低輝度領域で階調が失われる黒つぶれである。下記特許文献1は、撮像装置の撮像感度及び明るさ補正量を動的に制御して画像の白つぶれを低減する技術を提案している。
The deterioration of the image quality due to the reduction of the bit depth appears, for example, as a decrease in gradation. Typical examples of gradation reduction are overexposure in which gradation is lost in a high luminance area, and blackout in which gradation is lost in a low luminance area.
しかしながら、一度階調が低下し又は失われた後で、画像が当初有していた高い階調を取り戻すことは困難であった。また、既存の拡張JPEG方式、JPEG2000方式及びJPEG XR方式などの多ビット符号化方式を使用すれば、ビット深度を削減する必要性は回避されるものの、これら多ビット符号化方式はJPEG方式との間で互換性を有しない。そのため、多ビット符号化方式で高階調画像を扱うという解決策は、実用上採用されにくかった。 However, once the gradation has been reduced or lost, it has been difficult to regain the high gradation that the image originally had. In addition, if multi-bit encoding methods such as the existing extended JPEG method, JPEG 2000 method, and JPEG XR method are used, the need to reduce the bit depth is avoided, but these multi-bit encoding methods are different from the JPEG method. Not compatible between. For this reason, the solution of handling a high gradation image by a multi-bit encoding method has been difficult to be practically used.
従って、JPEG方式のような静止画向けの標準符号化方式との互換性を確保しつつ、画像の符号化によって低下する画質を取り戻すことを可能とする仕組みが実現されることが望ましい。 Therefore, it is desirable to realize a mechanism that can restore image quality that is degraded by image encoding while ensuring compatibility with a standard encoding method for still images such as the JPEG method.
本開示によれば、静止画の入力フルカラー画像データに対しEV(Exposure Value)補正、WB(White Balance)補正及びガンマ補正のうちの1つ以上を含む補正処理を行うことにより生成された補正後画像データを所定の標準符号化方式で符号化することにより生成された主画像符号化ストリームを復号する主画像復号部と、前記入力フルカラー画像データと少なくとも前記補正後画像データに対し前記補正処理の逆処理を行うことにより生成された逆処理後画像データとの間の差分画像データを符号化することにより生成された差分画像符号化ストリームを前記標準符号化方式で復号する差分画像復号部と、前記主画像復号部の出力と、前記差分画像復号部の出力とを合成する合成部と、を備える画像処理装置が提供される。対応する符号化側の処理を実行する画像処理装置もまた提供される。 According to the present disclosure, a post-correction generated by performing correction processing including one or more of EV (Exposure Value) correction, WB (White Balance) correction, and gamma correction on the input full-color image data of a still image. A main image decoding unit that decodes a main image encoded stream generated by encoding image data using a predetermined standard encoding method; and the correction processing for the input full-color image data and at least the corrected image data. A differential image decoding unit that decodes the differential image encoded stream generated by encoding the differential image data between the reverse-processed image data generated by performing the reverse processing using the standard encoding method; An image processing apparatus is provided that includes a combining unit that combines the output of the main image decoding unit and the output of the difference image decoding unit . An image processing apparatus that performs corresponding encoding-side processing is also provided.
また、本開示によれば、静止画の入力フルカラー画像データに対しEV(Exposure Value)補正、WB(White Balance)補正及びガンマ補正のうちの1つ以上を含む補正処理を行うことにより生成された補正後画像データを所定の標準符号化方式で符号化することにより生成された主画像符号化ストリームを復号して、前記補正後画像データを出力することと、前記入力フルカラー画像データと少なくとも前記補正後画像データに対し前記補正処理の逆処理を行うことにより生成された逆処理後画像データとの間の差分画像データを符号化することにより生成された差分画像符号化ストリームを前記標準符号化方式で復号して、前記差分画像データを出力することと、前記補正後画像データと、前記差分画像データとを合成することと、を含む画像処理方法が提供される。対応する符号化側の画像処理方法もまた提供される。 Further, according to the present disclosure, it is generated by performing correction processing including one or more of EV (Exposure Value) correction, WB (White Balance) correction, and gamma correction on the input full-color image data of a still image. Decoding the main image encoded stream generated by encoding the corrected image data using a predetermined standard encoding method, and outputting the corrected image data; and at least the input full-color image data and the correction The standard encoding method is used to convert the differential image encoded stream generated by encoding the differential image data between the post-processed image data generated by performing the reverse process of the correction process to the post-image data. And outputting the difference image data, and synthesizing the corrected image data and the difference image data. A method is provided. A corresponding encoding image processing method is also provided.
また、本開示によれば、コンピュータを、静止画の入力フルカラー画像データに対しEV(Exposure Value)補正、WB(White Balance)補正及びガンマ補正のうちの1つ以上を含む補正処理を行うことにより生成された補正後画像データを所定の標準符号化方式で符号化することにより生成された主画像符号化ストリームを復号する主画像復号部と、前記入力フルカラー画像データと少なくとも前記補正後画像データに対し前記補正処理の逆処理を行うことにより生成された逆処理後画像データとの間の差分画像データを符号化することにより生成された差分画像符号化ストリームを前記標準符号化方式で復号する差分画像復号部と、前記主画像復号部の出力と、前記差分画像復号部の出力とを合成する合成部と、として機能させるためのプログラムが提供される。対応する符号化側の処理を実行するためのプログラムもまた提供される。 Further, according to the present disclosure, the computer performs a correction process including one or more of EV (Exposure Value) correction, WB (White Balance) correction, and gamma correction on the input full-color image data of the still image. A main image decoding unit that decodes a main image encoded stream generated by encoding the generated corrected image data using a predetermined standard encoding method; the input full-color image data; and at least the corrected image data The difference which decodes the difference image coding stream produced | generated by encoding the difference image data between the image data after reverse processing produced | generated by performing the reverse process of the said correction | amendment process with the said standard encoding system A program for functioning as an image decoding unit, and a combining unit that combines the output of the main image decoding unit and the output of the difference image decoding unit There is provided. A program for executing the corresponding encoding process is also provided.
本開示に係る技術よれば、静止画向けの標準符号化方式との互換性を確保しつつ、画像の符号化によって低下する画質を取り戻すことが可能となる。
According to the technology according to the present disclosure, it is possible to recover the image quality that is deteriorated by encoding an image while ensuring compatibility with a standard encoding method for still images .
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
また、以下の順序で説明を行う。
1.一実施形態に係る画像符号化装置の構成例
1−1.全体的な構成
1−2.第2ブランチの詳細
1−3.ストリーム構成
1−4.処理の流れ
2.一実施形態に係る画像復号装置の構成例
2−1.全体的な構成
2−2.第2ブランチの詳細
2−3.処理の流れ
3.応用例
4.まとめ
The description will be given in the following order.
1. 1. Configuration example of image encoding device according to embodiment 1-1. Overall configuration 1-2. Details of the second branch 1-3. Stream configuration 1-4. Flow of
<1.一実施形態に係る画像符号化装置の構成例>
本開示に係る技術は、RAW画像をデモザイク処理することにより生成されるフルカラー画像から符号化ストリームを生成する画像符号化装置と、当該符号化ストリームを復号してフルカラー画像を再構成する画像復号装置とを含む。本開示に係る画像復号装置によって再構成される画像は、フルカラー画像を必ずしも完全には再現しないが、JPEGデコーダにより再構成される画像と比較してより高階調の画像を表現し得る。
<1. Configuration Example of Image Encoding Device According to One Embodiment>
The technology according to the present disclosure includes an image encoding device that generates an encoded stream from a full-color image generated by demosaicing a RAW image, and an image decoding device that reconstructs a full-color image by decoding the encoded stream Including. An image reconstructed by the image decoding apparatus according to the present disclosure does not necessarily completely reproduce a full-color image, but can express a higher gradation image than an image reconstructed by a JPEG decoder.
本明細書において、「JPEG方式」との用語は、8ビットのビット深度をサポートするベースラインJPEG方式を意味し、拡張JPEG方式、JPEG2000方式又はJPEG XR方式などの多ビット符号化方式を含まない。 In this specification, the term “JPEG system” means a baseline JPEG system that supports a bit depth of 8 bits, and does not include a multi-bit encoding system such as the extended JPEG system, JPEG2000 system, or JPEG XR system. .
本節では、一実施形態に係る画像符号化装置について説明する。その後、次節において、一実施形態に係る画像復号装置について説明する。 In this section, an image encoding apparatus according to an embodiment will be described. Thereafter, in the next section, an image decoding apparatus according to an embodiment will be described.
[1−1.全体的な構成]
図1は、一実施形態に係る画像符号化装置100の構成の一例を示すブロック図である。図1を参照すると、画像符号化装置100は、RAW画像取得部110、現像部120、補正処理部130、逆処理部140、差分演算部150、第1符号化ブランチ160、第2符号化ブランチ170及びストリーム出力部190を備える。
[1-1. Overall configuration]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of an
(1)RAW画像取得部
RAW画像取得部110は、画像符号化装置100による符号化処理の入力となるRAW画像データを取得する。RAW画像取得部110は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)又はCIS(Contact Image Sensor)などの撮像素子を含むイメージセンサからRAW画像データを取得してもよい。その代わりに、RAW画像取得部110は、例えば、RAW画像データを有する他の装置又は記憶媒体から当該RAW画像データを取得してもよい。RAW画像は、一般的には、画素ごとに単一の色成分のみを有する画像である。本実施形態において、RAW画像取得部110により取得されるRAW画像データは、各色Nビット(Nは8より大きい)のビット深度を有するものとする。RAW画像取得部110は、取得したRAW画像データを現像部120へ出力する。
(1) RAW Image Acquisition Unit The RAW
(2)現像部
現像部120は、RAW画像取得部110から入力されるRAW画像データをデモザイク処理することにより、画素ごと(又は画像符号化方式に依存する所定の単位ごと)に3つの色成分を有する第1のフルカラー画像データIM0を生成する。デモザイク処理とは、典型的には、画素ごとに不足している色成分を補完する処理をいう。本明細書において、フルカラー画像とは、RAW画像において不足していた色成分が補完され、画素ごとに全ての色成分が揃っている画像を意味する。現像部120は、さらに、例えば、欠陥補正、デジタルクランプ及びデジタルゲインなどの追加的な処理を行ってもよい。一般的に、デジタル画像の「現像」との用語は、デモザイク処理後のフルカラー画像データについて行われる様々な補正処理をも含み得る。しかしながら、本明細書では、それら補正処理は次に説明する補正処理部130が行うものとする。現像部120は、生成した第1のフルカラー画像データIM0を補正処理部130及び差分演算部150へ出力する。
(2) Developing unit The developing
(3)補正処理部
補正処理部130は、現像部120から入力される第1のフルカラー画像データIM0を補正して、高階調画像データIM1を生成する。高階調画像データIM1のビット深度は、第1のフルカラー画像データIM0(及びRAW画像データ)に等しい。補正処理部130による補正処理は、例えば、EV(Exposure Value)補正、WB(White Balance)補正又はガンマ補正などを含み得る。そして、補正処理部130は、生成した高階調画像データIM1を逆処理部140及び第1符号化ブランチ160へ出力する。
(3) Correction Processing Unit The
(4)逆処理部
逆処理部140は、補正処理部130から入力される高階調画像データIM1に上述した補正処理の逆処理を適用して、第2のフルカラー画像データIM0´を生成する。逆処理部140による補正処理の逆処理は、例えば、EV逆補正、WB逆補正又はガンマ逆補正などを含み得る。そして、逆処理部140は、生成した第2のフルカラー画像データIM0´を差分演算部150へ出力する。なお、本明細書では、逆処理部140が高階調画像データIM1に補正処理の逆処理を適用する例を主に説明する。しかしながら、かかる例に限定されず、逆処理部140は、例えば、後に説明する第1の画像データIMd1に、当該データが生成されるまでに実行された処理の逆処理を適用してもよい。また、逆処理部140は、後に説明する第1の符号化ストリームST1に、当該ストリームが生成されるまでに実行された処理の逆処理を適用してもよい。
(4) Inverse Processing Unit The
(5)差分演算部
差分演算部150は、現像部120から入力される第1のフルカラー画像データIM0と逆処理部140から入力される第2のフルカラー画像データIM0´との差分画像を計算する。そして、差分演算部150は、計算される差分画像に基づく第2の画像データIM2を第2符号化ブランチ170へ出力する。差分演算部150から直接的に出力される第2の画像データIM2は、上記差分画像を表現する、フルカラー画像データIM0と同等のビット深度を有する(但し正負の符号を有し得る)差分画像データである。第2の画像データIM2には、第2符号化ブランチ170における符号化の前に、後に説明する様々な処理が加えられ得る。
(5) Difference Calculation Unit The
(6)第1符号化ブランチ
第1符号化ブランチ160は、高階調画像データIM1を符号化するための処理分岐である。図1の例において、第1符号化ブランチ160は、深度削減・YC変換部162及び第1符号化部168を含む。
(6) First Encoding Branch The
深度削減・YC変換部162は、高階調画像データIM1のビット深度を各色8ビットに削減すると共に、高階調画像データIM1の色空間をRGB空間からYC(輝度‐色差)空間に変換して、第1の画像データIMd1を生成する。そして、深度削減・YC変換部162は、生成した第1の画像データIMd1を第1符号化部168へ出力する。
The depth reduction /
第1符号化部168は、深度削減・YC変換部162から入力される第1の画像データIMd1をJPEG方式で符号化して、第1の符号化ストリームST1を生成する。即ち、第1符号化部168は、一般的なJPEGエンコーダであってよい。第1符号化部168による符号化処理は、典型的には、画像内に配置されるブロックごとに実行される直交変換、量子化及びエントロピー符号化を含む。ここでの符号化処理により、第1の画像データIMd1のデータサイズが圧縮される。第1符号化部168は、このように符号化された第1の画像データIMd1を含む第1の符号化ストリームST1を、ストリーム出力部190へ出力する。
The
(7)第2符号化ブランチ
第2符号化ブランチ170は、第2の画像データIM2を符号化するための処理分岐である。図1の例において、第2符号化ブランチ170は、第2符号化部179を含む。第2符号化部179は、上述した差分画像に基づく第2の画像データIM2を任意の画像符号化方式で符号化して、第2の符号化ストリームST2を生成する。第2符号化部179により使用される画像符号化方式は、例えば、JPEG方式であってもよく、又は拡張JPEG方式、JPEG2000方式若しくはJPEG XR方式などであってもよい。第2符号化部179は、このように符号化された第2の画像データIM2を含む第2の符号化ストリームST2を、ストリーム出力部190へ出力する。
(7) Second Encoding Branch The
第2符号化ブランチ170は、第2符号化部179の前段に、第2の画像データIM2に対して前処理を適用するさらなる処理部を含んでもよい。第2の画像データIM2に適用される前処理は、例えば、色空間の変換、画素値の正規化、画像サイズの縮小、高周波成分の除去、並びに白とび及び黒つぶれが生じていない部分の平滑化、のうちの1つ以上を含み得る。このような第2符号化ブランチ170のいくつかの具体的な実施例について、後にさらに説明する。
The
(8)ストリーム出力部
ストリーム出力部190は、第2符号化ブランチ170から入力される第2の符号化ストリームST2を第1符号化ブランチ160から入力される第1の符号化ストリームST1に関連付けて、これら2つの符号化ストリームを出力する。ストリーム出力部190は、例えば、第2の符号化ストリームST2にアクセスするための参照用パラメータを生成し、生成した参照用パラメータを第1の符号化ストリームのヘッダ領域に挿入し得る。
(8) Stream Output Unit The
例えば、第1及び第2の符号化ストリームST1、ST2が1つのファイル内に多重化される場合には、参照用パラメータは、第2の符号化ストリームST2のストリーム識別子、開始アドレス、又は第1の符号化ストリームST1に続くストリームが第2の符号化ストリームST2であることを示すフラグなどであってよい。また、例えば、第1及び第2の符号化ストリームST1、ST2が別のファイル内に格納される場合には、参照用パラメータは、第2の符号化ストリームST2が格納されるファイルのファイル名などであってよい。このような参照用パラメータが挿入されるヘッダ領域は、第1の符号化ストリームが格納されるファイル内に存在してもよく、又は第1の符号化ストリームが格納されるファイルとは別のファイル(例えば、ヘッダファイル)内に存在してもよい。 For example, when the first and second encoded streams ST1 and ST2 are multiplexed in one file, the reference parameter includes the stream identifier, the start address, or the first address of the second encoded stream ST2. It may be a flag indicating that the stream following the encoded stream ST1 is the second encoded stream ST2. In addition, for example, when the first and second encoded streams ST1 and ST2 are stored in different files, the reference parameter is the file name of the file in which the second encoded stream ST2 is stored. It may be. The header area into which such a reference parameter is inserted may exist in the file in which the first encoded stream is stored, or a file different from the file in which the first encoded stream is stored. (For example, a header file).
ストリーム出力部190により出力される第1及び第2の符号化ストリームST1、ST2は、画像符号化装置100に接続される記憶媒体により記憶されてもよい。その代わりに、第1及び第2の符号化ストリームST1、ST2は、画像符号化装置100から他の装置へ送信され、他の装置において記憶又は復号されてもよい。
The first and second encoded streams ST1 and ST2 output from the
[1−2.第2ブランチの詳細]
本項では、図1に例示した画像符号化装置100の第2符号化ブランチ170の5つの詳細な実施例を説明する。
[1-2. Details of the second branch]
In this section, five detailed embodiments of the
(1)第1の実施例
図2Aは、第2符号化ブランチ170の詳細な構成の第1の例を示すブロック図である。図2Aを参照すると、第2符号化ブランチ170は、正規化部175、YC変換部177及び第2符号化部179aを含む。
(1) First Example FIG. 2A is a block diagram showing a first example of a detailed configuration of the
正規化部175は、第2の画像データIM2の画素値を第2符号化ブランチ170によりサポートされる画素値レンジに合わせて正規化する。第1の実施例においては、第2符号化部179aは、JPEG方式を使用する。この場合、第2符号化部179aによりサポートされる画素値レンジは、0〜255である。一方、差分演算部150から入力される第2の画像データIM2の画素値(差分画素値)の最小値及び最大値をそれぞれDmin及びDmaxとする。最小値Dmin及び最大値Dmaxは、理論的にはフルカラー画像データIM0と同等のビット深度を有し、さらに正負の符号を有し得る。そこで、正規化部175は、例えば、差分画素値の最小値Dminがゼロに、最大値Dmaxが255にそれぞれ等しくなるように、第2の画像データIM2の画素値を正規化する。そして、正規化部175は、正規化された画素値を有する第2の画像データIM2をYC変換部177へ出力する。
The normalizing
また、正規化部175は、正規化された画素値をデコーダが元の差分画素値に逆正規化できるようにするために、正規化パラメータをストリーム出力部190へ出力する。正規化パラメータは、上述した最小値Dmin及び最大値Dmaxであってもよい。その代わりに、正規化パラメータは、レンジ比率Rrange及びシフト量Srangeであってもよい。レンジ比率Rrangeは、正規化前後のレンジ幅の比率を示す。シフト量Srangeは、正規化前後のレンジの中央位置のズレの量を示す。レンジ比率Rrange及びシフト量Srangeは、上述した最小値Dmin及び最大値Dmaxから計算され得る。
Further, the
YC変換部177は、正規化部175から入力される第2の画像データIM2の色空間をRGB空間からYC空間に変換する。そして、YC変換部177は、YC空間で表現される画素値を有する第2の画像データIM2を第2符号化部179aへ出力する。
The
第2符号化部179aは、YC変換部177から入力される第2の画像データIM2をJPEG方式で符号化して、第2の符号化ストリームST2を生成する。即ち、本実施例において、第2符号化部179aは、第1符号化部168と同様、一般的なJPEGエンコーダであってよい。
The
第1の実施例によれば、第1及び第2の符号化ストリームST1、ST2の双方がJPEGエンコーダを用いて符号化されるため、広く普及しているJPEGエンコーダを活用して、より低いコストで本開示に係る技術を実現することができる。 According to the first embodiment, since both the first and second encoded streams ST1 and ST2 are encoded by using the JPEG encoder, the widely used JPEG encoder can be used to reduce the cost. Thus, the technology according to the present disclosure can be realized.
(2)第2の実施例
図2Bは、第2符号化ブランチ170の詳細な構成の第2の例を示すブロック図である。図2Bを参照すると、第2符号化ブランチ170は、縮小部173、正規化部175及び第2符号化部179bを含む。
(2) Second Example FIG. 2B is a block diagram showing a second example of a detailed configuration of the
縮小部173は、第2の画像データIM2のサイズを縮小する。縮小部173により用いられるサイズの縮小比は、いかなる値であってもよい。例えば、縮小部173は、縦方向及び横方向の各々のサイズを1/2に縮小することにより、第2の画像データIM2のサイズを全体で1/4に縮小してもよい。そして、縮小部173は、サイズの縮小された第2の画像データIM2を正規化部175へ出力する。
The
正規化部175は、縮小部173から入力される第2の画像データIM2の画素値を第2符号化ブランチ170によりサポートされる画素値レンジに合わせて正規化する。例えば、第2符号化部179bが10ビットの画像符号化方式を使用する場合、第2符号化部179aによりサポートされる画素値レンジは、0〜1023である。そこで、正規化部175は、差分画素値の最小値Dminがゼロに、最大値Dmaxが1023にそれぞれ等しくなるように、第2の画像データIM2の画素値を正規化する。そして、正規化部175は、正規化された画素値を有する第2の画像データIM2を第2符号化部179bへ出力する。また、正規化部175は、正規化パラメータをストリーム出力部190へ出力する。
The
第2符号化部179bは、正規化部175から入力される第2の画像データIM2を任意の画像符号化方式で符号化して、第2の符号化ストリームST2を生成する。第2の画像データIM2が符号化される前に、第2の画像データIM2の色空間がRGB空間からYC空間に変換されてもよい。第2符号化部179bによりJPEG方式が使用される場合には、第1の実施例と同様、差分画像の符号化においてもJPEGエンコーダを活用して、より低いコストで本開示に係る技術を実現することができる。
The
第2の実施例によれば、符号化される第2の画像データIM2のサイズが縮小されるため、第2の符号化ストリームST2のデータ量を低減することができる。後に説明するように、第2の画像データIM2は、フルカラー画像データを符号化することにより低下する画質を補うために補完的に使用される画像データである。よって、完全に近いフルカラー画像の再現が求められない場合には、このように第2の画像データIM2のサイズを縮小して符号化ストリームのデータ量を低減することが有益である。 According to the second embodiment, since the size of the second image data IM2 to be encoded is reduced, the data amount of the second encoded stream ST2 can be reduced. As will be described later, the second image data IM2 is image data that is used in a complementary manner in order to compensate for the image quality that is deteriorated by encoding the full-color image data. Therefore, when reproduction of a nearly full color image is not required, it is beneficial to reduce the data amount of the encoded stream by reducing the size of the second image data IM2 in this way.
(3)第3の実施例
図2Cは、第2符号化ブランチ170の詳細な構成の第3の例を示すブロック図である。図2Cを参照すると、第2符号化ブランチ170は、差分加工部171、正規化部175及び第2符号化部179bを含む。
(3) Third Example FIG. 2C is a block diagram illustrating a third example of a detailed configuration of the
差分加工部171は、例えば、YC空間に色変換された第1の画像データIMd1において高周波成分が強い値を示す画素位置の第2の画像データIM2の画素値を一定の値に置換し得る。一例として、ノイズの発生している画素、又は隣接する画素との間で画素値が急激に変化している画素において、高周波成分は強い値を示し得る。一般的に、強い高周波成分を含む画像データは、周波数領域での変換係数の量子化を通じてデータサイズを圧縮する画像符号化方式の符号化効率の低下を招き易い。一方で、画像の高周波成分は、人間の視覚を通じて感知されにくい。従って、高周波成分が強い値を示す画素位置の画素値を一定の(即ち、フラットな)値に置換えることで、人間に画質の低下をあまり感知させることなく、高周波成分を除去して、第2符号化ブランチ170の符号化効率を高めることができる。なお、ここでの一定の値を第2の画像データIM2の画素値レンジの中央の値とすることにより、直交変換(例えば、離散コサイン変換)後のエネルギーを低域に集中させ、符号化効率を一層高めることができる。第2の画像データIM2について正規化が行われる前であれば、画素値レンジの中央の値はゼロである。
For example, the
また、差分加工部171は、YC空間に色変換された第1の画像データIMd1においてその輝度が画素値レンジの中央部分に属する画素位置の第2の画像データIM2の画素値を一定の値に置換し得る。ここでの画素値レンジの中央部分とは、符号化処理の結果として白とび又は黒つぶれが生じ易い画素値レンジの上端部分及び下端部分、を除いた部分をいう。一例として、ビット深度が8ビットである第1の画像データIMd1の画素値レンジは、0〜255である。この場合、中央部分のレンジをR1〜R2とすると、例えばR1=30、R2=230などであってよい。このような画素値の置換によって、白とび又は黒つぶれが生じる可能性の高い画素位置の差分画像の階調を維持しつつ、そうした可能性の低い画素位置の差分画像の階調が平滑化される。従って、第2符号化ブランチ170の符号化効率を高めつつ、第1符号化ブランチ160において画像の一部分に白とび又は黒つぶれが生じたとしても、当該部分の階調を差分画像で補うことができる。なお、ここでの一定の値もまた、第2の画像データIM2の画素値レンジの中央の値であってよい。
Further, the
正規化部175は、差分加工部171により加工された第2の画像データIM2の画素値を第2符号化ブランチ170によりサポートされる画素値レンジに合わせて正規化する。そして、正規化部175は、正規化された画素値を有する第2の画像データIM2を第2符号化部179bへ出力する。正規化部175は、正規化パラメータをストリーム出力部190へ出力する。
The
第2符号化部179bは、正規化部175から入力される第2の画像データIM2を任意の画像符号化方式で符号化して、第2の符号化ストリームST2を生成する。第2の画像データIM2が符号化される前に、第2の画像データIM2の色空間がRGB空間からYC空間に変換されてもよい。第2符号化部179bによりJPEG方式が使用される場合には、第1の実施例と同様、差分画像の符号化においてもJPEGエンコーダを活用して、より低いコストで本開示に係る技術を実現することができる。
The
(4)第4の実施例
図2Dは、第2符号化ブランチ170の詳細な構成の第4の例を示すブロック図である。第4の実施例は、上述した第1、第2及び第3の実施例の組合せである。図2Dを参照すると、第2符号化ブランチ170は、差分加工部171、縮小部173、正規化部175、YC変換部177及び第2符号化部179aを含む。
(4) Fourth Example FIG. 2D is a block diagram showing a fourth example of a detailed configuration of the
差分加工部171は、例えば、YC空間に色変換された第1の画像データIMd1において高周波成分が強い値を示す画素位置又は輝度が画素値レンジの中央部分に属する画素位置の第2の画像データIM2の画素値を、一定の値に置換する。縮小部173は、第2の画像データIM2のサイズを縮小する。正規化部175は、第2の画像データIM2の画素値を第2符号化部179aによりサポートされる画素値レンジに合わせて正規化する。YC変換部177は、第2の画像データIM2の色空間をRGB空間からYC空間に変換する。そして、第2符号化部179aは、第2の画像データIM2をJPEG方式で符号化して、第2の符号化ストリームST2を生成する。
For example, in the first image data IMd1 color-converted to the YC space, the
(5)第5の実施例
図2Eは、第2符号化ブランチ170の詳細な構成の第5の例を示すブロック図である。図2Eを参照すると、第2符号化ブランチ170は、分類部180、差分加工部171、縮小部173、正規化部175、YC変換部177、第2符号化部179a、差分加工部181、縮小部183、正規化部185、YC変換部187及び第2符号化部189aを含む。
(5) Fifth Embodiment FIG. 2E is a block diagram illustrating a fifth example of a detailed configuration of the
分類部180は、所定の輝度閾値を用いて、第2の画像データIM2の各画素を、白とびが生じる可能性のある画素のための第1グループ及び黒つぶれが生じる可能性のある画素のための第2グループを含む複数のグループのいずれかに分類する。
The
より具体的には、分類部180は、第1の画像データIMd1の輝度値を第1符号化ブランチ160から取得する。そして、分類部180は、取得した輝度値を所定の輝度閾値と比較する。典型的には、輝度閾値は、輝度値のレンジの中央の値であってよい。第1の画像データIMd1において上記輝度閾値を上回る輝度値を示す画素位置においては、JPEG方式での符号化の結果として白とびが生じる可能性がある。また、第1の画像データIMd1において上記輝度閾値を下回る輝度値を示す画素位置においては、同様に黒つぶれが生じる可能性がある。従って、分類部180は、輝度値が輝度閾値を上回る画素を第1グループに、輝度値が輝度閾値を下回る画素を第2グループに分類し得る。なお、分類部180は、2つの異なる輝度閾値を用いて、白とびが生じる可能性のある画素のための第1グループ、黒つぶれが生じる可能性のある画素のための第2グループ及びその他の画素のための第3グループのいずれかに、各画素を分類してもよい。
More specifically, the
分類部180は、上述した分類の結果に応じて、第2の画像データIM2を白とび用の差分画像データIM2a及び黒つぶれ用の差分画像データIM2bに分離する。白とび用の差分画像データIM2aは、第1グループの画素において第2の画像データIM2の差分画素値を有し、他の画素において画素値ゼロを有するデータである。黒つぶれ用の差分画像データIM2bは、第2グループの画素において第2の画像データIM2の差分画素値を有し、他の画素において画素値ゼロを有するデータである。そして、分類部180は、白とび用の差分画像データIM2aを差分加工部171へ、黒つぶれ用の差分画像データIM2bを差分加工部181へ出力する。
The
図3は、分類部180による差分画像の分離について説明するための説明図である。図3の左上には、第1の画像データIMd1により表現される一例としての画像が示されている。当該画像には、山と木々とが映っている。当該画像中で、山肌の一部及び木々の一部の輝度は高く、それ以外の部分の輝度は低い。図中の等輝度線ELは、上述したグループの分類に用いられる輝度閾値と等しい輝度値を有する画素位置を示している。分類部180は、このような輝度の解析に基づいて、等輝度線ELの内側の差分画素値を有する白とび用の差分画像データIM2aと、等輝度線ELの外側の差分画素値を有する黒つぶれ用の差分画像データIM2bとに、第2の画像データIM2を分離し得る。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining separation of difference images by the
差分加工部171は、例えば、YC空間に色変換された第1の画像データIMd1において高周波成分が強い値を示す画素位置又は輝度が画素値レンジの中央部分に属する画素位置の白とび用の差分画像データIM2aの画素値を、一定の値に置換する。縮小部173は、白とび用の差分画像データIM2aのサイズを縮小する。正規化部175は、白とび用の差分画像データIM2aの画素値を第2符号化部179aによりサポートされる画素値レンジに合わせて正規化する。YC変換部177は、白とび用の差分画像データIM2aの色空間をRGB空間からYC空間に変換する。そして、第2符号化部179aは、白とび用の差分画像データIM2aをJPEG方式で符号化して、白とび用の符号化ストリームST2aを生成する。
The
差分加工部181は、例えば、YC空間に色変換された第1の画像データIMd1において高周波成分が強い値を示す画素位置又は輝度が画素値レンジの中央部分に属する画素位置の黒つぶれ用の差分画像データIM2bの画素値を、一定の値に置換する。縮小部183は、黒つぶれ用の差分画像データIM2bのサイズを縮小する。正規化部185は、黒つぶれ用の差分画像データIM2bの画素値を第2符号化部189aによりサポートされる画素値レンジに合わせて正規化する。YC変換部187は、黒つぶれ用の差分画像データIM2bの色空間をRGB空間からYC空間に変換する。そして、第2符号化部189aは、黒つぶれ用の差分画像データIM2bをJPEG方式で符号化して、黒つぶれ用の符号化ストリームST2bを生成する。
The
第5の実施例が採用される場合、図1に示したストリーム出力部190は、第2符号化ブランチ170から入力される2つの符号化ストリームST2a及びST2bを第1の符号化ストリームST1に関連付けて、これら3つの符号化ストリームを出力する。ストリーム出力部190は、例えば、符号化ストリームST2a及びST2bにアクセスするための参照用パラメータを生成し、生成した参照用パラメータを第1の符号化ストリームのヘッダ領域に挿入し得る。
When the fifth embodiment is employed, the
第5の実施例によれば、白とびにより失われる階調を補完するための差分画像データと、黒つぶれにより失われる階調を補完するための差分画像データとが別々に符号化される。一般的に、白とびが生じる領域と黒つぶれが生じる領域との間の画像の相関は低い。従って、上述した2つの差分画像データを別々に符号化することで、これら領域において第2の画像データで補償される画質を高めることができる。 According to the fifth embodiment, differential image data for complementing gradations lost due to overexposure and differential image data for complementing gradations lost due to blackout are encoded separately. In general, the correlation between images between a region where whiteout occurs and a region where blackout occurs is low. Therefore, by separately encoding the above-described two difference image data, the image quality compensated with the second image data in these regions can be improved.
[1−3.ストリーム構成]
図4Aは、画像符号化装置100により出力される符号化ストリームの構成の一例について説明するための説明図である。図4Aを参照すると、第1の符号化ストリームST1、及び第1の符号化ストリームST1に関連付けられた第2の符号化ストリームST2が示されている。
[1-3. Stream configuration]
FIG. 4A is an explanatory diagram for describing an example of a configuration of an encoded stream output by the
第1の符号化ストリームST1は、JPEGフォーマットに従って生成されており、スタートマーカ(SOI:Start Of Image)、JPEGヘッダ領域、JPEGデータ領域、及びエンドマーカ(EOI:End Of Image)を含む。JPEGヘッダ領域は、ユーザ定義領域USER_SECをさらに含む。ユーザ定義領域USER_SECは、例えば、APPセグメント又はCOMセグメントであってよい。ユーザ定義領域USER_SECには、第2の符号化ストリームST2にアクセスするために使用される、上述した参照用パラメータが挿入される。さらに、ユーザ定義領域USER_SECには、第2の符号化ストリームST2の符号化の際に使用された符号化方式を識別するための識別子(符号化方式ID)などの追加的なパラメータが挿入されてもよい。 The first encoded stream ST1 is generated according to the JPEG format, and includes a start marker (SOI: Start Of Image), a JPEG header area, a JPEG data area, and an end marker (EOI: End Of Image). The JPEG header area further includes a user-defined area USER_SEC. The user-defined area USER_SEC may be an APP segment or a COM segment, for example. In the user-defined area USER_SEC, the above-described reference parameter used for accessing the second encoded stream ST2 is inserted. Furthermore, additional parameters such as an identifier (encoding scheme ID) for identifying the encoding scheme used when encoding the second encoded stream ST2 are inserted in the user-defined area USER_SEC. Also good.
よって、デコーダは、第1の符号化ストリームST1のヘッダ領域に挿入される参照用パラメータを用いて、第2の符号化ストリームST2にアクセスすることができる。第2の符号化ストリームST2は、少なくともヘッダ領域及びデータ領域を含む。第2の符号化ストリームST2のヘッダ領域には、第2の符号化ストリームST2の復号のために必要とされるパラメータ(例えば、上述した正規化パラメータ、量子化テーブル及び符号化テーブルなど)が挿入され得る。なお、正規化パラメータは、第1の符号化ストリームST1のヘッダ領域に挿入されてもよい。 Therefore, the decoder can access the second encoded stream ST2 using the reference parameter inserted in the header area of the first encoded stream ST1. The second encoded stream ST2 includes at least a header area and a data area. Parameters (for example, the normalization parameter, the quantization table, and the encoding table described above) necessary for decoding the second encoded stream ST2 are inserted into the header area of the second encoded stream ST2. Can be done. Note that the normalization parameter may be inserted into the header area of the first encoded stream ST1.
図4Bは、画像符号化装置100により出力される符号化ストリームの構成の他の例について説明するための説明図である。図4Bの例は、図2Eを用いて説明した第2符号化ブランチ170の第5の実施例に対応する。図4Bを参照すると、第1の符号化ストリームST1、並びに第1の符号化ストリームST1に関連付けられた2つの差分画像の符号化ストリームST2a及びST2bが示されている。
FIG. 4B is an explanatory diagram for describing another example of the configuration of the encoded stream output by the
第1の符号化ストリームST1の構成は、図4Aを用いて説明した構成と同様である。但し、ユーザ定義領域USER_SECには、2つの差分画像の符号化ストリームST2a及びST2bにアクセスするために使用される参照用パラメータが挿入される。 The configuration of the first encoded stream ST1 is the same as the configuration described with reference to FIG. 4A. However, a reference parameter used for accessing the encoded streams ST2a and ST2b of two difference images is inserted into the user-defined area USER_SEC.
よって、デコーダは、第1の符号化ストリームST1のヘッダ領域に挿入される参照用パラメータを用いて、2つの差分画像の符号化ストリームST2a及びST2bにアクセスすることができる。符号化ストリームST2a及びST2bの各々は、少なくともヘッダ領域及びデータ領域を含む。符号化ストリームST2a及びST2bの各々のヘッダ領域には、各符号化ストリームの復号のために必要とされるパラメータが挿入され得る。 Therefore, the decoder can access the encoded streams ST2a and ST2b of the two difference images using the reference parameter inserted in the header area of the first encoded stream ST1. Each of the encoded streams ST2a and ST2b includes at least a header area and a data area. Parameters required for decoding each encoded stream may be inserted into each header area of the encoded streams ST2a and ST2b.
なお、例えば、差分画像の符号化ストリームST2b(又はST2a)にアクセスするための参照用パラメータが、第1の符号化ストリームST1のヘッダ領域ではなく、差分画像の符号化ストリームST2a(又はST2b)のヘッダ領域に挿入されてもよい。 For example, the reference parameter for accessing the difference image encoded stream ST2b (or ST2a) is not the header area of the first encoded stream ST1, but the difference image encoded stream ST2a (or ST2b). It may be inserted in the header area.
[1−4.処理の流れ]
本項では、図5〜図9を用いて、画像符号化装置100による画像符号化処理の流れについて説明する。
[1-4. Process flow]
In this section, the flow of image encoding processing by the
(1)全体的な流れ
図5は、本実施形態に係る画像符号化処理の流れの一例を示すフローチャートである。
(1) Overall Flow FIG. 5 is a flowchart showing an example of the flow of image encoding processing according to the present embodiment.
図5を参照すると、まず、RAW画像取得部110は、イメージセンサにより生成され又は他の装置若しくは記憶媒体から入力されるRAW画像データを取得する(ステップS100)。そして、RAW画像取得部110は、取得したRAW画像データを現像部120へ出力する。
Referring to FIG. 5, first, the RAW
次に、現像部120は、RAW画像取得部110から入力されるRAW画像データをデモザイク処理することにより、第1のフルカラー画像データを生成する(ステップS110)。そして、現像部120は、生成した第1のフルカラー画像データを補正処理部130へ出力する。
Next, the developing
次に、補正処理部130は、現像部120から入力される第1のフルカラー画像データを補正して、高階調画像データを生成する(ステップS120)。そして、補正処理部130は、生成した高階調画像データを逆処理部140及び第1符号化ブランチ160へ出力する。
Next, the
次に、第1符号化ブランチ160において、深度削減・YC変換部162は、補正処理部130から入力される高階調画像データのビット深度を各色8ビットに削減すると共に、その色空間をRGB空間からYC空間に変換して、第1の画像データを生成する(ステップS130)。そして、深度削減・YC変換部162は、生成した第1の画像データを第1符号化部168へ出力する。
Next, in the
次に、第1符号化部168は、深度削減・YC変換部162から入力される第1の画像データをJPEG方式で符号化して、第1の符号化ストリームを生成する(ステップS135)。そして、第1符号化部168は、符号化された第1の画像データを含む第1の符号化ストリームをストリーム出力部190へ出力する。
Next, the
また、逆処理部140は、補正処理部130から入力される高階調画像データに例えばEV逆補正、WB逆補正又はガンマ逆補正などの(補正処理の)逆処理を適用して、第2のフルカラー画像データを生成する(ステップS140)。そして、逆処理部140は、生成した第2のフルカラー画像データを差分演算部150へ出力する。
In addition, the
次に、差分演算部150は、現像部120から入力される第1のフルカラー画像データと逆処理部140から入力される第2のフルカラー画像データとの差分を計算する(ステップS145)。そして、差分演算部150は、差分画像に基づく第2の画像データを第2符号化ブランチ170へ出力する。
Next, the
次に、第2符号化ブランチ170において、差分符号化処理が実行され、第2の符号化ストリームがストリーム出力部190へ出力される(ステップS160)。ここでの差分符号化処理について、図6を用いてさらに説明する。
Next, in the
次に、ストリーム出力部190は、第2符号化ブランチ170から入力される第2の符号化ストリームを第1符号化ブランチから入力される第1の符号化ストリームに関連付ける(ステップS180)。ここでの関連付けは、上述した参照用パラメータを用いて行われ得る。そして、ストリーム出力部190は、第1及び第2の符号化ストリームを、画像符号化装置100に接続される記憶媒体又は他の装置へ出力する(ステップS190)。
Next, the
(2)差分符号化処理
図6は、図5に示した差分符号化処理の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。
(2) Differential Encoding Process FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a detailed flow of the differential encoding process illustrated in FIG.
図6を参照すると、まず、第2の画像データの符号化の前に当該第2の画像データ(差分画像)を加工すべきか否かが判定される(ステップS161)。例えば、上述した第1及び第2の実施例においては、第2の画像データは加工されない。一方、上述した第3及び第4の実施例においては、第2の画像データは加工され得る。第2の画像データを加工すべきであると判定された場合には、第2の画像データについて、差分加工部171により差分加工処理が実行される(ステップS162)。ここでの差分加工処理について、図7を用いてさらに説明する。
Referring to FIG. 6, it is first determined whether or not the second image data (difference image) should be processed before encoding the second image data (step S161). For example, in the first and second embodiments described above, the second image data is not processed. On the other hand, in the third and fourth embodiments described above, the second image data can be processed. If it is determined that the second image data should be processed, the
次に、第2の画像データ(差分画像)のサイズを縮小すべきか否かが判定される(ステップS163)。例えば、上述した第1及び第3の実施例においては、第2の画像データのサイズは縮小されない。一方、上述した第2及び第4の実施例においては、第2の画像データのサイズは縮小され得る。第2の画像データのサイズを縮小すべきであると判定された場合には、第2の画像データのサイズが縮小部173により縮小される(ステップS164)。 Next, it is determined whether or not the size of the second image data (difference image) should be reduced (step S163). For example, in the first and third embodiments described above, the size of the second image data is not reduced. On the other hand, in the second and fourth embodiments described above, the size of the second image data can be reduced. If it is determined that the size of the second image data should be reduced, the size of the second image data is reduced by the reduction unit 173 (step S164).
次に、正規化部175は、第2の画像データの画素値を第2符号化ブランチ170によりサポートされる画素値レンジに合わせて正規化する(ステップS165)。それにより、正負の符号を有し得る第2の画像データの各画素値が、0〜2N−1(Nはビット深度)の画素値レンジに合わせて正規化される。また、正規化部175は、正規化パラメータをストリーム出力部190へ出力する。
Next, the
次に、第2の画像データの色空間を変換すべきか否かが判定される(ステップS166)。例えば、第2の画像データを符号化するためにJPEG方式が用いられる場合には、第2の画像データの色空間をYC空間に変換すべきであると判定され得る。第2の画像データの色空間を変換すべきであると判定された場合には、YC変換部177により、第2の画像データの色空間がRGB空間から他の色空間(例えばYC空間)に変換される(ステップS167)。
Next, it is determined whether or not the color space of the second image data should be converted (step S166). For example, when the JPEG method is used to encode the second image data, it can be determined that the color space of the second image data should be converted to the YC space. When it is determined that the color space of the second image data should be converted, the
次に、第2符号化部179は、第2の画像データをJPEG方式又はその他の画像符号化方式で符号化して、第2の符号化ストリームを生成する(ステップS168)。そして、第2符号化部179は、生成した第2の符号化ストリームをストリーム出力部190へ出力する。
Next, the
(3)差分加工処理
図7は、図6に示した差分加工処理の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。
(3) Differential Machining Process FIG. 7 is a flowchart showing an example of a detailed flow of the differential machining process shown in FIG.
図7に示した差分加工処理に含まれるステップS172〜ステップS175の処理は、第2の画像データの各画素について繰り返される(ステップS171)。 The processing in steps S172 to S175 included in the difference processing shown in FIG. 7 is repeated for each pixel of the second image data (step S171).
各画素を注目画素とする繰り返しにおいて、差分加工部171は、まず、注目画素の画素位置において第1の画像データの高周波成分が強い値を示しているかを判定する(ステップS172)。ここで、当該高周波成分が強い値を示していない場合には、次のステップS173の処理はスキップされる。当該高周波成分が強い値を示している場合には、差分加工部171は、注目画素の画素値を一定の値に置換する(ステップS173)。
In the repetition using each pixel as the target pixel, the
次に、差分加工部171は、注目画素の画素位置において第1の画像データの輝度値が画素値レンジの中央部分に属するかを判定する(ステップS174)。ここで、当該輝度値が画素値レンジの中央部分に属しない場合には、次のステップS175の処理はスキップされる。当該輝度値が画素値レンジの中央部分に属する場合には、差分加工部171は、注目画素の画素値を一定の値に置換する(ステップS175)。
Next, the
第2の画像データの全ての画素についてこれら処理が実行されると、図7に示した差分加工処理は終了する。 When these processes are executed for all the pixels of the second image data, the difference processing process shown in FIG. 7 ends.
(4)全体的な流れの他の例
図8は、本実施形態に係る画像符号化処理の流れの他の例を示すフローチャートである。図8に示したステップS100からステップS145までの処理は、図5を用いて説明した処理と同様であってよい。
(4) Another Example of Overall Flow FIG. 8 is a flowchart showing another example of the flow of image encoding processing according to this embodiment. The processing from step S100 to step S145 shown in FIG. 8 may be the same as the processing described with reference to FIG.
差分演算部150により第1のフルカラー画像データと第2のフルカラー画像データとの差分画像に基づく第2の画像データが生成されると、第2符号化ブランチ170において、分類部180により差分画像分離処理が実行される(ステップS150)。それにより、第2の画像データから、白とび用の差分画像データ及び黒つぶれ用の差分画像データが分離される。ここでの差分画像分離処理について、図9を用いてさらに説明する。
When the second image data based on the difference image between the first full-color image data and the second full-color image data is generated by the
次に、白とび用の差分画像データについて、図6及び図7を用いて説明したような差分符号化処理が実行され、符号化された白とび用の差分画像データを含む符号化ストリームがストリーム出力部190へ出力される(ステップS160a)。 Next, the differential coding process as described with reference to FIGS. 6 and 7 is performed on the whiteout difference image data, and an encoded stream including the whiteout difference image data is streamed. The data is output to the output unit 190 (step S160a).
また、黒つぶれ用の差分画像データについて、図6及び図7を用いて説明したような差分符号化処理が実行され、符号化された黒つぶれ用の差分画像データを含む符号化ストリームがストリーム出力部190へ出力される(ステップS160b)。 Also, the differential image processing described with reference to FIGS. 6 and 7 is performed on the blackout difference image data, and an encoded stream including the blackened difference image data is output as a stream. Is output to the unit 190 (step S160b).
次に、ストリーム出力部190は、第2符号化ブランチ170から入力される差分画像の2つの符号化ストリームを第1符号化ブランチから入力される第1の符号化ストリームに関連付ける(ステップS180)。ここでの関連付けは、上述した参照用パラメータを用いて行われ得る。そして、ストリーム出力部190は、これら符号化ストリームを、画像符号化装置100に接続される記憶媒体又は他の装置へ出力する(ステップS190)。
Next, the
(5)差分画像分離処理
図9は、図8に示した差分画像分離処理の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。
(5) Difference Image Separation Processing FIG. 9 is a flowchart showing an example of a detailed flow of the difference image separation processing shown in FIG.
図9に示した差分画像分離処理に含まれるステップS152〜ステップS155の処理は、第2の画像データの各画素について繰り返される(ステップS151)。 The processes in steps S152 to S155 included in the difference image separation process shown in FIG. 9 are repeated for each pixel of the second image data (step S151).
各画素を注目画素とする繰り返しにおいて、分類部180は、まず、第1の画像データの注目画素の輝度値を取得する(ステップS152)。次に、分類部180は、取得した輝度値を輝度閾値(典型的には、画素値レンジの中央の値)と比較する(ステップS153)。ここで、例えば輝度値が輝度閾値よりも小さくない場合には、分類部180は、注目画素を白とび用の第1グループに分類する(ステップS154)。一方、輝度値が輝度閾値よりも小さい場合には、分類部180は、注目画素を黒つぶれ用の第2グループに分類する(ステップS155)。
In the repetition using each pixel as the target pixel, the
そして、分類部180は、分類の結果に応じて、第2の画像データから白とび用の差分画像データを分離する(ステップS156)と共に、第2の画像データから黒つぶれ用の差分画像データを分離する(ステップS157)。
Then, the
なお、本項で説明した処理ステップの順序は、各図に示した順序に限定されない。例えば、図5の画像符号化処理において、ステップS135での第1の画像データの符号化とステップS160での差分符号化処理とが並列的に行われてもよい。 Note that the order of the processing steps described in this section is not limited to the order shown in the drawings. For example, in the image encoding process of FIG. 5, the encoding of the first image data in step S135 and the differential encoding process in step S160 may be performed in parallel.
<2.一実施形態に係る画像復号装置の構成例>
[2−1.全体的な構成]
図10は、上述した画像符号化装置100から出力される符号化ストリームを復号する、一実施形態に係る画像復号装置200の構成の一例を示すブロック図である。図10を参照すると、画像復号装置200は、ストリーム取得部210、第1復号ブランチ220、第2復号ブランチ230、逆処理部260、合成部270及び画像出力部280を備える。
<2. Configuration Example of Image Decoding Device According to One Embodiment>
[2-1. Overall configuration]
FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a configuration of an
(1)ストリーム取得部
ストリーム取得部210は、画像復号装置200による復号処理の入力となる符号化ストリームを取得する。ストリーム取得部210により取得される符号化ストリームは、8ビットより多くのビット深度を有するフルカラー画像データのビット深度を8ビットに削減して符号化された第1の符号化ストリームST1、及び第1の符号化ストリームST1に関連付けられる第2の符号化ストリームST2を含み得る。ここでのフルカラー画像データは、画像の符号化の際に、RAW画像データをデモザイク処理することにより生成された画像データである。第2の符号化ストリームST2は、第1のフルカラー画像データと、当該第1のフルカラー画像データに適用された処理の逆処理を当該処理の結果である高階調画像データに適用することにより生成された第2のフルカラー画像データと、の差分画像に基づく第2の画像データIM2を含む。
(1) Stream Acquisition Unit The
例えば、ストリーム取得部210は、第1の符号化ストリームST1を取得し、第1の符号化ストリームST1のヘッダ領域に第2の符号化ストリームST2にアクセスするための参照用パラメータが挿入されている場合に、当該参照用パラメータを用いて第2の符号化ストリームST2をさらに取得する。そして、ストリーム取得部210は、取得した第1の符号化ストリームST1を第1復号ブランチ220へ、取得した第2の符号化ストリームST2を第2復号ブランチ230へそれぞれ出力する。
For example, the
(2)第1復号ブランチ
第1復号ブランチ220は、第1の符号化ストリームST1を復号するための処理分岐である。図10の例において、第1復号ブランチ220は、第1復号部222及びRGB変換・深度拡張部228を含む。
(2) First decoding branch The
第1復号部222は、ストリーム取得部210から入力される第1の符号化ストリームST1をJPEG方式で復号して、8ビットのビット深度を有する第1の画像データIMd1を生成する。即ち、第1復号部222は、一般的なJPEGデコーダであってよい。第1復号部222による復号処理は、典型的には、画像内に配置されるブロックごとに実行される、エントロピー復号、逆量子化及び逆直交変換を含む。第1復号部222は、このような復号の結果として生成される第1の画像データIMd1を、RGB変換・深度拡張部228へ出力する。
The
RGB変換・深度拡張部228は、第1の画像データIMd1の色空間をYC空間からRGB空間に変換すると共に、そのビット深度を各色M(M>8,例えばM=12)ビットに拡張して、高階調画像データIM1を復元する。そして、RGB変換・深度拡張部228は、復元した高階調画像データIM1を逆処理部260へ出力する。
The RGB conversion /
(3)逆処理部
逆処理部260は、符号化の際に適用された処理(例えば、図1に示した補正処理部130により補正処理)の逆処理を高階調画像データIM1に適用して、第1のフルカラー画像データIM0´を生成する。逆処理部260による逆処理は、例えば、EV逆補正、WB逆補正又はガンマ逆補正などを含み得る。そして、逆処理部260は、生成した第1のフルカラー画像データIM0´を合成部270へ出力する。
(3) Inverse processing unit The
(4)第2復号ブランチ
第2復号ブランチ230は、第2の符号化ストリームST2を復号するための処理分岐である。図10の例において、第2復号ブランチ230は、第2復号部231を含む。第2復号部231は、ストリーム取得部210から入力される第2の符号化ストリームST2を、当該第2の符号化ストリームST2の符号化の際に使用された画像符号化方式で復号して、第2の画像データIM2を生成する。第2の符号化ストリームST2の符号化の際に使用された画像符号化方式は、例えば、JPEG方式、又は拡張JPEG方式、JPEG2000方式若しくはJPEG XR方式などであり得る。そして、第2復号部231は、復号の結果として生成される第2の画像データIM2を、合成部270へ出力する。
(4) Second decoding branch The
第2復号ブランチ230は、第2復号部231の後段に、第2の画像データIM2に対して後処理を適用するさらなる処理部を含んでもよい。第2の画像データIM2に適用される後処理は、例えば、色空間の変換、画素値の逆正規化及び画像サイズの拡大、のうちの1つ以上を含み得る。このような第2復号ブランチ230のいくつかの具体的な実施例について、後にさらに説明する。
The
(5)合成部
合成部270は、逆処理部260から入力される第1のフルカラー画像データIM0´と、第2復号ブランチ230から入力される第2の画像データIM2とを合成して、原画像であるフルカラー画像データIMrecを再構成する。そして、合成部270は、再構成されたフルカラー画像データIMrecを画像出力部280へ出力する。
(5) Synthesizer The
(6)画像出力部
画像出力部280は、合成部270から入力されるフルカラー画像データIMrecを、当該フルカラー画像データIMrecを記憶し又はフルカラー画像を表示する装置へ出力する。
(6) Image Output Unit The
[2−2.第2ブランチの詳細]
本項では、図10に例示した画像復号装置200の第2復号ブランチ230の5つの詳細な実施例を説明する。
[2-2. Details of the second branch]
In this section, five detailed examples of the
(1)第1の実施例
図11Aは、第2復号ブランチ230の詳細な構成の第1の例を示すブロック図である。図11Aを参照すると、第2復号ブランチ230は、第2復号部231a、RGB変換部233及び逆正規化部235を含む。
(1) First Example FIG. 11A is a block diagram showing a first example of a detailed configuration of the
第2復号部231aは、ストリーム取得部210から入力される第2の符号化ストリームST2をJPEG方式で復号して、第2の画像データIM2を生成する。即ち、本実施例において、第2復号部231aは、第1復号部222と同様、一般的なJPEGデコーダであってよい。そして、第2復号部231aは、生成した第2の画像データIM2を、RGB変換部233へ出力する。
The
RGB変換部233は、第2復号部231aから入力される第2の画像データIM2の色空間をYC空間からRGB空間に変換する。そして、RGB変換部233は、RGB空間で表現される画素値を有する第2の画像データIM2を逆正規化部235へ出力する。
The
逆正規化部235は、第2復号部231aによりサポートされる画素値レンジに合わせて符号化の際に正規化された第2の画像データの画素値を、符号化ストリームのヘッダ領域に挿入されている正規化パラメータを用いて、差分画素値に逆正規化する。第1の実施例においては、第2復号部231aは、JPEG方式を使用する。この場合、第2復号部231aによりサポートされる画素値レンジは、0〜255である。一方、差分画素値の最小値Dmin及び最大値Dmaxは、正規化パラメータにより示され得る。そこで、逆正規化部235は、第2の画像データの画素値ゼロが差分画素値Dminに、画素値255が差分画素値Dmaxになるように、各画素値を差分画素値に逆正規化する。そして、逆正規化部235は、逆正規化された画素値を有する第2の画像データIM2を合成部270へ出力する。
The
第1の実施例によれば、第1及び第2の符号化ストリームST1、ST2の双方がJPEGデコーダを用いて復号されるため、広く普及しているJPEGデコーダを活用して、より低いコストで本開示に係る技術を実現することができる。 According to the first embodiment, since both the first and second encoded streams ST1 and ST2 are decoded using the JPEG decoder, the widely used JPEG decoder can be used at a lower cost. The technology according to the present disclosure can be realized.
(2)第2の実施例
図11Bは、第2復号ブランチ230の詳細な構成の第2の例を示すブロック図である。図11Bを参照すると、第2復号ブランチ230は、第2復号部231b、逆正規化部235及び拡大部237を含む。
(2) Second Example FIG. 11B is a block diagram showing a second example of a detailed configuration of the
第2復号部231bは、ストリーム取得部210から入力される第2の符号化ストリームST2を、当該第2の符号化ストリームST2の符号化の際に使用された画像符号化方式で復号して、第2の画像データIM2を生成する。逆正規化部235は、第2復号部231bによりサポートされる画素値レンジに合わせて符号化の際に正規化された第2の画像データの画素値を、差分画素値に逆正規化する。
The
拡大部237は、第2の画像データIM2のサイズがフルカラー画像データのサイズから縮小されている場合に、第2の画像データIM2のサイズを当該復元すべきフルカラー画像データのサイズに合わせて拡大する。なお、サイズの拡大に際して、不足する画素値は、周囲の画素値からの線型補間又は補間フィルタの適用によって補間されてよい。そして、拡大部237は、サイズの拡大された第2の画像データIM2を合成部270へ出力する。
The
第2の実施例によれば、第2の画像データIM2のサイズが符号化ストリームST2内で縮小されているため、第2の符号化ストリームST2のデータ量を低減することができる。上述したように、第2の画像データIM2は、フルカラー画像データを符号化することにより低下する画質を補うために補完的に使用される画像データである。よって、完全に近いフルカラー画像の再現が求められない場合には、このように第2の画像データIM2のサイズを縮小して符号化ストリームのデータ量を低減することが有益である。 According to the second embodiment, since the size of the second image data IM2 is reduced in the encoded stream ST2, the data amount of the second encoded stream ST2 can be reduced. As described above, the second image data IM2 is image data that is used complementarily in order to compensate for the image quality that is deteriorated by encoding the full-color image data. Therefore, when reproduction of a nearly full color image is not required, it is beneficial to reduce the data amount of the encoded stream by reducing the size of the second image data IM2 in this way.
(3)第3の実施例
図11Cは、第2復号ブランチ230の詳細な構成の第3の例を示すブロック図である。図11Cを参照すると、第2復号ブランチ230は、第2復号部231b及び逆正規化部235を含む。
(3) Third Example FIG. 11C is a block diagram illustrating a third example of a detailed configuration of the
第2復号部231bは、ストリーム取得部210から入力される第2の符号化ストリームST2を、当該第2の符号化ストリームST2の符号化の際に使用された画像符号化方式で復号して、第2の画像データIM2を生成する。逆正規化部235は、第2復号部231bによりサポートされる画素値レンジに合わせて符号化の際に正規化された第2の画像データの画素値を、差分画素値に逆正規化する。そして、逆正規化部235は、逆正規化された画素値を有する第2の画像データIM2を合成部270へ出力する。
The
例えばRGB空間の画素値を色空間の変換を経ることなく符号化及び復号し得る画像符号化方式が使用される場合には、こうした第3の実施例のような簡易な構成を採用することができる。 For example, when an image encoding method that can encode and decode pixel values in the RGB space without undergoing color space conversion is used, it is possible to employ such a simple configuration as in the third embodiment. it can.
(4)第4の実施例
図11Dは、第2復号ブランチ230の詳細な構成の第4の例を示すブロック図である。第4の実施例は、上述した第1及び第2の実施例の組合せである。図11Dを参照すると、第2復号ブランチ230は、第2復号部231a、RGB変換部233、逆正規化部235及び拡大部237を含む。
(4) Fourth Example FIG. 11D is a block diagram showing a fourth example of a detailed configuration of the
第2復号部231aは、ストリーム取得部210から入力される第2の符号化ストリームST2をJPEG方式で復号して、第2の画像データIM2を生成する。RGB変換部233は、第2復号部231aから入力される第2の画像データIM2の色空間をYC空間からRGB空間に変換する。逆正規化部235は、第2復号部231aによりサポートされる画素値レンジに合わせて符号化の際に正規化された第2の画像データIM2の画素値を、差分画素値に逆正規化する。拡大部237は、第2の画像データIM2のサイズがフルカラー画像データのサイズから縮小されている場合に、第2の画像データIM2のサイズを当該フルカラー画像データのサイズに合わせて拡大する。そして、拡大部237は、サイズの拡大された第2の画像データIM2を合成部270へ出力する。
The
(5)第5の実施例
図11Eは、第2復号ブランチ230の詳細な構成の第5の例を示すブロック図である。図11Eを参照すると、第2復号ブランチ230は、第2復号部231a、RGB変換部233、逆正規化部235、拡大部237、第2復号部241a、RGB変換部243、逆正規化部245、拡大部247及び差分合成部240を含む。
(5) Fifth Example FIG. 11E is a block diagram illustrating a fifth example of a detailed configuration of the
第5の実施例が採用される場合、図10に示したストリーム取得部210は、白とびが生じる可能性のある画素のための第1グループの差分画素値を含むストリームST2aと黒つぶれが生じる可能性のある画素のための第2グループの差分画素値を含むストリームST2bとを取得する。このうち、白とび用の差分画像の符号化ストリームST2aは、第2復号部231aへ入力される。また、黒つぶれ用の差分画像の符号化ストリームST2bは、第2復号部241aへ入力される。
When the fifth embodiment is employed, the
第2復号部231aは、ストリーム取得部210から入力される白とび用の差分画像の符号化ストリームST2aをJPEG方式で復号して、白とび用の差分画像データIM2aを生成する。RGB変換部233は、白とび用の差分画像データIM2aの色空間をYC空間からRGB空間に変換する。逆正規化部235は、第2復号部231aによりサポートされる画素値レンジに合わせて符号化の際に正規化された白とび用の差分画像データIM2aの画素値を、差分画素値に逆正規化する。拡大部237は、白とび用の差分画像データIM2aのサイズがフルカラー画像データのサイズから縮小されている場合に、白とび用の差分画像データIM2aのサイズを当該フルカラー画像データのサイズに合わせて拡大する。そして、拡大部237は、サイズの拡大された白とび用の差分画像データIM2aを差分合成部240へ出力する。
The
第2復号部241aは、ストリーム取得部210から入力される黒つぶれ用の差分画像の符号化ストリームST2bをJPEG方式で復号して、黒つぶれ用の差分画像データIM2bを生成する。RGB変換部243は、黒つぶれ用の差分画像データIM2bの色空間をYC空間からRGB空間に変換する。逆正規化部245は、第2復号部241aによりサポートされる画素値レンジに合わせて符号化の際に正規化された黒つぶれ用の差分画像データIM2bの画素値を、差分画素値に逆正規化する。拡大部247は、黒つぶれ用の差分画像データIM2bのサイズがフルカラー画像データのサイズから縮小されている場合に、黒つぶれ用の差分画像データIM2bのサイズを当該フルカラー画像データのサイズに合わせて拡大する。そして、拡大部247は、サイズの拡大された黒つぶれ用の差分画像データIM2bを差分合成部240へ出力する。
The
差分合成部240は、拡大部237から入力される白とび用の差分画像データIM2aの画素値又は拡大部247から入力される黒つぶれ用の差分画像データIM2bの画素値を、画素位置に応じて選択的に採用することにより、第2の画像データIM2を生成する。より具体的には、例えば、差分合成部240は、第1の画像データIMd1の輝度値を第1符号化ブランチ160から取得する。そして、差分合成部240は、第1の画像データIMd1の輝度値が所定の輝度閾値を上回る画素位置においては、白とび用の差分画像データIM2aの画素値を採用し、当該輝度値が所定の輝度閾値を下回る画素位置においては、黒つぶれ用の差分画像データIM2bの画素値を採用する。差分合成部240は、このように合成される第2の画像データIM2を、合成部270へ出力する。
The
第5の実施例によれば、白とびにより失われる階調を補完するための差分画像データと、黒つぶれにより失われる階調を補完するための差分画像データとが別々に符号化されたストリームから復号される。一般的に、白とびが生じる領域と黒つぶれが生じる領域との間の画像の相関は低い。従って、上述した2つの差分画像データを別々に符号化することで、直交変換及び量子化を通じて引き起こされるこれら領域の画質の劣化を緩和することができる。 According to the fifth embodiment, a stream in which differential image data for complementing gradations lost due to overexposure and differential image data for complementing gradations lost due to blackout are separately encoded. Is decrypted from In general, the correlation between images between a region where whiteout occurs and a region where blackout occurs is low. Therefore, by encoding the above-described two difference image data separately, it is possible to mitigate the deterioration of the image quality of these areas caused by orthogonal transformation and quantization.
[2−3.処理の流れ]
本項では、図12〜図15を用いて、画像復号装置200による画像復号処理の流れについて説明する。
[2-3. Process flow]
In this section, the flow of image decoding processing by the
(1)全体的な流れ
図12は、本実施形態に係る画像復号処理の流れの一例を示すフローチャートである。
(1) Overall Flow FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of the flow of image decoding processing according to the present embodiment.
図12を参照すると、まず、ストリーム取得部210は、8ビットより多くのビット深度を有するフルカラー画像データのビット深度を8ビットに削減して符号化された第1の符号化ストリームを取得する(ステップS200)。そして、ストリーム取得部210は、取得した第1の符号化ストリームを第1復号ブランチ220へ出力する。
Referring to FIG. 12, first, the
次に、第1復号ブランチ220において、第1復号部222は、ストリーム取得部210から入力される第1の符号化ストリームをJPEG方式で復号して、第1の画像データを生成する(ステップS210)。そして、第1復号部222は、生成した第1の画像データをRGB変換・深度拡張部228へ出力する。
Next, in the
また、ストリーム取得部210は、第1の符号化ストリームに第2の符号化ストリームが関連付けられているかを判定する(ステップS215)。例えば、第1の符号化ストリームのヘッダ領域に第2の符号化ストリームにアクセスするための参照用パラメータが挿入されている場合には、ストリーム取得部210は、第1の符号化ストリームに第2の符号化ストリームが関連付けられていると判定し得る。ここで、第1の符号化ストリームに第2の符号化ストリームが関連付けられていると判定された場合には、処理はステップS220へ進む。一方、第1の符号化ストリームに第2の符号化ストリームが関連付けられていないと判定された場合には、処理はステップS290へ進む。
Further, the
ステップS220において、RGB変換・深度拡張部228は、第1の画像データの色空間をYC空間からRGB空間に変換し、そのビット深度を各色Mビットに拡張して、高階調画像データを復元する(ステップS220)。そして、RGB変換・深度拡張部228は、復元した高階調画像データを逆処理部260へ出力する。
In step S220, the RGB conversion /
次に、逆処理部260は、RGB変換・深度拡張部228から入力される高階調画像データに上述した逆処理を適用して、第1のフルカラー画像データを復元する(ステップS225)。そして、逆処理部260は、復元した第1のフルカラー画像データIM0´を合成部270へ出力する。
Next, the
また、ストリーム取得部210は、上述した参照用パラメータを用いて、第2の符号化ストリームを取得する(ステップS230)。そして、ストリーム取得部210は、取得した第2の符号化ストリームを第2復号ブランチ230へ出力する。
Further, the
次に、第2復号ブランチ230において、差分復号処理が実行され、第2の画像データが合成部270へ出力される(ステップS240)。ここでの差分復号処理について、図13を用いてさらに説明する。
Next, in the
次に、合成部270は、逆処理部260から入力される第1のフルカラー画像データと、第2復号ブランチ230から入力される第2の画像データとを合成する(ステップS270)。そして、合成部270は、再構成されたフルカラー画像データを画像出力部280へ出力する。
Next, the synthesizing
その後、例えば、画像出力部280から表示装置へ再構成されたフルカラー画像データが出力され、フルカラー画像が表示され得る(ステップS280)。
Thereafter, for example, the reconstructed full-color image data is output from the
一方、ステップS215において、第1の符号化ストリームに第2の符号化ストリームが関連付けられていないと判定された場合には、第1復号部222により生成された第1の画像データが画像出力部280から表示装置へ出力され得る。そして、当該第1の画像データを用いて、画像が表示され得る(ステップS290)。
On the other hand, when it is determined in step S215 that the second encoded stream is not associated with the first encoded stream, the first image data generated by the
(2)差分復号処理
図13は、図12に示した差分復号処理の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。
(2) Differential Decoding Process FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of a detailed flow of the differential decoding process illustrated in FIG.
図13を参照すると、まず、第2復号部231は、ストリーム取得部210から入力される第2の符号化ストリームを、当該第2の符号化ストリームの符号化の際に使用された画像符号化方式で復号して、第2の画像データを生成する(ステップS241)。
Referring to FIG. 13, first, the
次に、第2の画像データの色空間を変換すべきか否かが判定される(ステップS242)。例えば、第2の画像データを復号するためにJPEG方式が用いられた場合には、第2の画像データの色空間をYC空間からRGB空間に変換すべきであると判定され得る。第2の画像データの色空間を変換すべきであると判定された場合には、RGB変換部233により、第2の画像データの色空間がRGB空間に変換される(ステップS243)。
Next, it is determined whether or not the color space of the second image data should be converted (step S242). For example, when the JPEG method is used to decode the second image data, it can be determined that the color space of the second image data should be converted from the YC space to the RGB space. If it is determined that the color space of the second image data should be converted, the
次に、逆正規化部235は、符号化の際に正規化された第2の画像データの画素値を、符号化ストリームのヘッダ領域に挿入されている正規化パラメータを用いて、差分画素値に逆正規化する(ステップS244)。
Next, the
次に、第2の画像データのサイズを拡大すべきか否かが判定される(ステップS245)。例えば、上述した第1及び第3の実施例においては、第2の画像データのサイズは拡大されない。一方、上述した第2及び第4の実施例においては、第2の画像データのサイズは拡大され得る。第2の画像データのサイズを拡大すべきであると判定された場合には、第2の画像データのサイズが拡大部237により拡大される(ステップS246)。 Next, it is determined whether or not the size of the second image data should be enlarged (step S245). For example, in the first and third embodiments described above, the size of the second image data is not enlarged. On the other hand, in the second and fourth embodiments described above, the size of the second image data can be enlarged. If it is determined that the size of the second image data should be enlarged, the size of the second image data is enlarged by the enlargement unit 237 (step S246).
(3)全体的な流れの他の例
図14は、本実施形態に係る画像符号化処理の流れの他の例を示すフローチャートである。図14に示したステップS200からステップS225までの処理及びステップS290の処理は、図12を用いて説明した処理と同様であってよい。
(3) Another Example of Overall Flow FIG. 14 is a flowchart showing another example of the flow of image encoding processing according to the present embodiment. The process from step S200 to step S225 and the process of step S290 illustrated in FIG. 14 may be the same as the process described with reference to FIG.
第1の符号化ストリームに第2の符号化ストリームが関連付けられていると判定される場合、ストリーム取得部210は、上述した参照用パラメータを用いて、2つの差分画像の符号化ストリームを取得する(ステップS230)。そして、ストリーム取得部210は、取得した符号化ストリームを第2復号ブランチ230へ出力する。
When it is determined that the second encoded stream is associated with the first encoded stream, the
次に、第2復号ブランチ230において、白とび用の差分画像の符号化ストリームについて差分復号処理が実行され、白とび用の差分画像データが生成される(ステップS240a)。ここでの処理は、図13を用いて説明した差分復号処理と同様であってよい。
Next, in the
また、第2復号ブランチ230において、黒つぶれ用の差分画像の符号化ストリームについて差分復号処理が実行され、黒つぶれ用の差分画像データが生成される(ステップS240b)。ここでの処理もまた、図13を用いて説明した差分復号処理と同様であってよい。
Further, in the
次に、差分合成部240により、2つの差分画像データを合成するための差分合成処理が実行される(ステップS260)。それにより、第2の画像データが生成される。そして、差分合成部240は、生成した第2の画像データを合成部270へ出力する。ここでの差分合成処理について、図15を用いてさらに説明する。
Next, the
次に、合成部270は、逆処理部260から入力される第1のフルカラー画像データと、差分合成部240から入力される第2の画像データとを合成する(ステップS270)。そして、合成部270は、再構成されたフルカラー画像データを画像出力部280へ出力する。
Next, the synthesizing
その後、例えば、画像出力部280から表示装置へ再構成されたフルカラー画像データが出力され、フルカラー画像が表示され得る(ステップS280)。
Thereafter, for example, the reconstructed full-color image data is output from the
(4)差分合成処理
図15は、図14に示した差分合成処理の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。
(4) Difference Synthesis Process FIG. 15 is a flowchart showing an example of a detailed flow of the difference synthesis process shown in FIG.
図15に示した差分合成処理に含まれるステップS262〜ステップS265の処理は、第2の画像データの各画素について繰り返される(ステップS261)。 The processes in steps S262 to S265 included in the difference synthesis process shown in FIG. 15 are repeated for each pixel of the second image data (step S261).
各画素を注目画素とする繰り返しにおいて、差分合成部240は、まず、第1の画像データの注目画素の輝度値を取得する(ステップS262)。次に、差分合成部240は、取得した輝度値を輝度閾値(典型的には、画素値レンジの中央の値)と比較する(ステップS263)。ここで、例えば輝度値が輝度閾値よりも小さくない場合には、差分合成部240は、第2の画像データの注目画素の画素値として、白とび用の差分画像データの画素値を採用する(ステップS264)。一方、輝度値が輝度閾値よりも小さい場合には、差分合成部240は、第2の画像データの注目画素の画素値として、黒つぶれ用の差分画像データの画素値を採用する(ステップS265)。
In the repetition using each pixel as the target pixel, the
第2の画像データの全ての画素についてこれら処理が実行されると、図15に示した差分合成処理は終了する。 When these processes are executed for all the pixels of the second image data, the difference synthesis process shown in FIG. 15 ends.
なお、本項で説明した処理ステップの順序は、各図に示した順序に限定されない。例えば、図14の画像復号処理において、ステップS240a及びステップS240bの2つの差分復号処理が並列的に行われてもよい。 Note that the order of the processing steps described in this section is not limited to the order shown in the drawings. For example, in the image decoding process of FIG. 14, the two differential decoding processes of step S240a and step S240b may be performed in parallel.
<3.応用例>
本開示に係る技術は、RAW画像から現像されるフルカラー画像を扱う様々な製品に応用可能である。本節では、図16A及び図16Bを用いて、典型的な2つの応用例について説明する。第1の応用例では、デジタルカメラに相当し得る画像処理装置300が実現される。第2の応用例では、フォトエディタが動作するPC(Personal Computer)に相当し得る画像処理装置400が実現される。
<3. Application example>
The technology according to the present disclosure can be applied to various products that handle full-color images developed from RAW images. In this section, two typical applications will be described with reference to FIGS. 16A and 16B. In the first application example, an
(1)第1の応用例
図16Aは、第1の応用例に係る画像処理装置300の構成の一例を示すブロック図である。図16Aを参照すると、画像処理装置300は、操作部310、制御部320、イメージセンサ330、符号化部100、記憶媒体340、復号部200及びディスプレイ350を備える。
(1) First Application Example FIG. 16A is a block diagram illustrating an example of a configuration of an
操作部310は、画像処理装置300の様々な機能をユーザが操作するための操作インタフェースをユーザに提供する。
The
制御部320は、画像処理装置300の機能全般を制御する。例えば、制御部320は、操作部310により受け付けられるユーザの第1の操作に応じて、イメージセンサ330にRAW画像を撮像させる。そして、制御部320は、撮像されたRAW画像に基づいて符号化部100により生成される符号化ストリームを、記憶媒体340に記憶させる。また、制御部320は、ユーザの第2の操作に応じて、記憶媒体340により記憶されている符号化ストリームを復号部200へ入力し、復号部200によりフルカラー画像データを再構成させる。そして、制御部320は、再構成されたフルカラー画像データを用いて、ディスプレイ350によりフルカラー画像を表示させる。
The
イメージセンサ330は、CCD又はCMOSなどの撮像素子を含み、実世界の光を感知してRAW画像を撮像する。
The
符号化部100は、上述した画像符号化装置100と同等の構成を有する。符号化部100は、イメージセンサ330により生成されるRAW画像データを取得して上述した画像符号化処理を実行し、第1及び第2の符号化ストリームを記憶媒体340へ出力する。第2の符号化ストリームは、第1の符号化ストリームに関連付けられる。
The
記憶媒体340は、符号化部100から出力される第1及び第2の符号化ストリームを記憶する。
The
復号部200は、上述した画像復号装置200と同等の構成を有する。復号部200は、記憶媒体340から第1及び第2の符号化ストリームを取得して上述した画像復号処理を実行し、各色についてRAW画像データと同等のビット深度を有するフルカラー画像データを再構成する。
The
ディスプレイ350は、液晶又はOLED(Organic Light Emitting Diode)などの表示素子を含み、復号部200により再構成されるフルカラー画像データを用いてフルカラー画像を表示する。
The
(2)第2の応用例
図16Bは、第2の応用例に係る画像処理装置400の構成の一例を示すブロック図である。図16Bを参照すると、画像処理装置400は、操作部410、制御部420、記憶媒体440、通信インタフェース450、及びディスプレイ460を備える。
(2) Second Application Example FIG. 16B is a block diagram illustrating an example of a configuration of an
操作部410は、画像処理装置400の様々な機能をユーザが操作するための操作インタフェースをユーザに提供する。
The
制御部420は、画像処理装置400の機能全般を制御する。本応用例において、制御部420は、符号化部100、復号部200及びアプリケーション部430を含む。
The
アプリケーション部430は、フォトエディタ機能を実現するアプリケーションモジュールである。アプリケーション部430は、例えば、操作部410により受け付けられるユーザの第1の操作に応じて、記憶媒体440により記憶され又は通信インタフェース450を介して受信される第1及び第2の符号化ストリームから、復号部200によりフルカラー画像データを再構成させる。そして、アプリケーション部430は、再構成されたフルカラー画像データを用いて、ディスプレイ460にフルカラー画像を表示させる。また、アプリケーション部430は、表示されたフルカラー画像がユーザにより編集された後、ユーザの第2の操作に応じて、編集後のフルカラー画像データを符号化部100により符号化させる。そして、アプリケーション部430は、符号化部100により生成される第1及び第2の符号化ストリームを記憶媒体440に記憶させる。
The
符号化部100は、上述した画像符号化装置100と同等の構成を有する符号化モジュールである。符号化部100は、ユーザにより編集されるフルカラー画像データを取得して上述した画像符号化処理を実行し、第1及び第2の符号化ストリームを記憶媒体440へ出力する。第2の符号化ストリームは、第1の符号化ストリームに関連付けられる。
The
復号部200は、上述した画像復号装置200と同等の構成を有する復号モジュールである。復号部200は、アプリケーション部430により指定される第1及び第2の符号化ストリームを取得して上述した画像復号処理を実行し、各色についてRAW画像データと同等のビット深度を有するフルカラー画像データを再構成する。
The
記憶媒体440は、符号化部100から出力され又は復号部200へ入力される第1及び第2の符号化ストリームを記憶する。
The
通信インタフェース450は、任意の有線通信方式又は無線通信方式に従って、画像処理装置400を他の装置と接続する。
The
ディスプレイ460は、液晶又はOLEDなどの表示素子を含み、復号部200により再構成されるフルカラー画像データを用いてフルカラー画像を表示する。ディスプレイ460は、アプリケーション部430による制御の下、フルカラー画像をユーザが編集するためのグラフィカルユーザインタフェース(GUI)をも表示し得る。
The
<4.まとめ>
ここまで、図1〜図16Bを用いて、本開示に係る技術の一実施形態及びその応用例について詳細に説明した。上述した実施形態によれば、フルカラー画像データを符号化する際には、様々な処理を通じてJPEG方式で符号化された第1の画像データが第1の符号化ストリームに格納され、それら処理により生じる誤差を表現する差分画像に基づく第2の画像データが第2の符号化ストリームに格納され、第2の符号化ストリームが第1の符号化ストリームに関連付けられる。そして、復号の際には、第1の符号化ストリームをJPEG方式で復号して第1の画像データが生成され、第2の符号化ストリームを復号して第2の画像データが生成され、復号された第1及び第2の画像データを用いてフルカラー画像データが再構成される。従って、8ビットのJPEG方式で符号化及び復号される第1の画像データでは表現されない精細な階調を第2の画像データで補償して、より階調の高い画像を再構成することができる。また、第1の画像データ自体はJPEG方式で符号化されるため、広く普及しているJPEGデコーダで少なくとも第1の画像データを復号することが可能であり、即ち、JPEGデコーダとの互換性が確保される。
<4. Summary>
Up to this point, an embodiment of the technology according to the present disclosure and an application example thereof have been described in detail with reference to FIGS. According to the above-described embodiment, when encoding full-color image data, the first image data encoded by the JPEG method through various processes is stored in the first encoded stream, and is generated by these processes. Second image data based on the difference image representing the error is stored in the second encoded stream, and the second encoded stream is associated with the first encoded stream. At the time of decoding, the first encoded stream is decoded by the JPEG method to generate first image data, the second encoded stream is decoded to generate second image data, and the decoding is performed. Full-color image data is reconstructed using the first and second image data. Therefore, it is possible to reconstruct an image with a higher gradation by compensating the fine gradation that is not expressed in the first image data encoded and decoded by the 8-bit JPEG method with the second image data. . In addition, since the first image data itself is encoded by the JPEG method, at least the first image data can be decoded by a widely used JPEG decoder, that is, compatibility with the JPEG decoder is possible. Secured.
また、上記差分画像に基づく第2の画像データもJPEG方式で符号化される場合には、第1及び第2の画像データの双方について既存のJPEGエンジン(エンコーダ/デコーダ)を活用できるため、より低いコストで本開示に係る技術を実現することができる。 In addition, when the second image data based on the difference image is also encoded by the JPEG method, the existing JPEG engine (encoder / decoder) can be used for both the first and second image data. The technology according to the present disclosure can be realized at a low cost.
また、上記差分画像の階調は、通常は小さく、デモザイク処理後の様々な処理を通じて失われ易い。しかし、差分画像の符号化の前に、画像符号化方式によりサポートされる画素値レンジに合わせて画素値が正規化されることで、小さな階調を失うことなく差分画像を符号化することができる。 Further, the gradation of the difference image is usually small and easily lost through various processes after the demosaic process. However, before encoding the difference image, the pixel value is normalized according to the pixel value range supported by the image encoding method, so that the difference image can be encoded without losing a small gradation. it can.
また、第2の画像データの符号化の前に、当該第2の画像データのサイズが縮小されてもよい。また、高周波成分が強い値を示す画素位置の第2の画像データの画素値が、一定の値に置換されてもよい。また、画素値レンジの中央部分に属する輝度値を示す画素位置の第2の画像データの画素値が、一定の値に置換されてもよい。それにより、第2の画像データで補償される画質を大きく減殺することなく、第2の符号化ストリームの符号化効率を高めることができる。 In addition, the size of the second image data may be reduced before encoding the second image data. Further, the pixel value of the second image data at the pixel position where the high frequency component shows a strong value may be replaced with a constant value. Further, the pixel value of the second image data at the pixel position indicating the luminance value belonging to the central portion of the pixel value range may be replaced with a constant value. Accordingly, it is possible to increase the encoding efficiency of the second encoded stream without greatly reducing the image quality compensated with the second image data.
また、第2の画像データの符号化は、白とびが生じる可能性のある領域と黒つぶれが生じる可能性のある領域とで別々に行われてもよい。一般的に、白とびが生じる領域と黒つぶれが生じる領域との間の画像の相関は低い。従って、これら領域について差分画像の符号化及び復号を別々に行うことで、これら領域において第2の画像データで補償される画質を高めることができる。 The encoding of the second image data may be performed separately for an area where overexposure may occur and an area where blackout may occur. In general, the correlation between images between a region where whiteout occurs and a region where blackout occurs is low. Therefore, by separately encoding and decoding the difference image for these regions, the image quality compensated with the second image data in these regions can be improved.
また、上述した実施形態によれば、第1の符号化ストリームのヘッダ領域に、第2の符号化ストリームにアクセスするためのパラメータが挿入される。かかる構成によれば、画像を復号しようとするデコーダは、第2の符号化ストリームが関連付けられているか否かによらず、一般的な画像復号処理と同様に、まず第1の符号化ストリームのヘッダを読み込む。そして、当該デコーダは、第2の符号化ストリームが関連付けられていない場合には、JPEG符号化された第1の画像データのみを復号することができる。一方で、第2の符号化ストリームが関連付けられている場合には、当該デコーダは、第2の画像データをさらに復号してフルカラー画像データを再構成することができる。この場合、JPEG符号化された画像データのみを復号する際の処理の流れは改変されないため、既存のJPEGエンジンを拡張して本開示に係る技術を実装することも容易である。 Further, according to the above-described embodiment, a parameter for accessing the second encoded stream is inserted into the header area of the first encoded stream. According to such a configuration, a decoder that intends to decode an image first determines whether the first encoded stream is the same as the general image decoding process regardless of whether or not the second encoded stream is associated. Read the header. Then, when the second encoded stream is not associated, the decoder can decode only the first image data that has been JPEG encoded. On the other hand, when the second encoded stream is associated, the decoder can further decode the second image data to reconstruct full-color image data. In this case, since the processing flow when only JPEG-encoded image data is decoded is not modified, it is easy to extend the existing JPEG engine and implement the technology according to the present disclosure.
なお、本明細書において説明した各装置による一連の制御処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。ソフトウェアを構成するプログラムは、例えば、各装置の内部又は外部に設けられる記憶媒体に予め格納される。そして、各プログラムは、例えば、実行時にRAM(Random Access Memory)に読み込まれ、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサにより実行される。 Note that a series of control processing by each device described in this specification may be realized using any of software, hardware, and a combination of software and hardware. For example, a program constituting the software is stored in advance in a storage medium provided inside or outside each device. Each program is read into a RAM (Random Access Memory) at the time of execution and executed by a processor such as a CPU (Central Processing Unit).
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present disclosure have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the technical scope of the present disclosure is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field of the present disclosure can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that it belongs to the technical scope of the present disclosure.
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)
8ビットより多くのビット深度を有するフルカラー画像データのビット深度を8ビットに削減して符号化された第1の符号化ストリーム、及び前記第1の符号化ストリームに関連付けられる第2の符号化ストリームを取得するストリーム取得部と、
前記第1の符号化ストリームをJPEG(Joint Photographic Experts Group)方式で復号して第1の画像データを生成する第1復号部と、
前記第2の符号化ストリームを復号して第2の画像データを生成する第2復号部と、
前記第1の画像データを用いて復元されるフルカラー画像データと前記第2の画像データとを合成する合成部と、
を備える画像処理装置。
(2)
前記第2の画像データは、第1のフルカラー画像データと、前記第1のフルカラー画像データに適用された処理の逆処理を当該処理の結果に適用することにより生成された第2のフルカラー画像データと、の差分画像に基づく、前記(1)に記載の画像処理装置。
(3)
前記第2復号部は、前記第2の符号化ストリームをJPEG方式で復号する、前記(2)に記載の画像処理装置。
(4)
前記画像処理装置は、前記第2復号部によりサポートされる画素値レンジに合わせて正規化された前記第2の画像データの画素値を逆正規化する逆正規化部、をさらに備える、前記(2)又は前記(3)に記載の画像処理装置。
(5)
前記画像処理装置は、前記第2復号部により生成された前記第2の画像データのサイズを復元すべきフルカラー画像データのサイズに合わせて拡大する拡大部、をさらに備え、
前記合成部は、前記第1の画像データを用いて復元されるフルカラー画像データと前記拡大部により拡大された前記第2の画像データとを合成する、
前記(2)又は前記(3)に記載の画像処理装置。
(6)
前記第2の符号化ストリームは、第1グループの差分画素値を含むストリーム及び第2グループの差分画素値を含むストリームを含み、
前記第1グループは、白とびが生じる可能性のある画素のためのグループであり、
前記第2グループは、黒つぶれが生じる可能性のある画素のためのグループであり、
前記第2復号部は、前記第1グループ及び前記第2グループの2つのストリームをそれぞれ復号し、
前記第2の画像データは、前記第1グループのストリームから復号された画素値又は前記第2グループのストリームから復号された画素値を画素位置に応じて選択的に採用することにより生成される、
前記(2)〜(5)のいずれか1項に記載の画像処理装置。
(7)
前記ストリーム取得部は、前記第1の符号化ストリームに付加されるヘッダに挿入されるパラメータを用いて、前記第2の符号化ストリームを取得する、前記(2)〜(6)のいずれか1項に記載の画像処理装置。
(8)
前記第1のフルカラー画像データは、RAW画像データをデモザイク処理することにより生成された画像データである、前記(2)〜(7)のいずれか1項に記載の画像処理装置。
(9)
前記画像処理装置は、前記合成部により再構成されるフルカラー画像データを用いてフルカラー画像を表示装置に表示させる表示制御部、をさらに備える、前記(1)〜(8)のいずれか1項に記載の画像処理装置。
(10)
8ビットより多くのビット深度を有する第1のフルカラー画像データから第1の画像データを生成する処理部と、
ビット深度を8ビットに削減された前記第1の画像データをJPEG(Joint Photographic Experts Group)方式で符号化して第1の符号化ストリームを生成する第1符号化部と、
前記処理部により前記第1のフルカラー画像データに適用された処理の逆処理を当該処理の結果に適用して、第2のフルカラー画像データを生成する逆処理部と、
前記第1のフルカラー画像データと前記第2のフルカラー画像データとの差分画像に基づく第2の画像データを符号化して第2の符号化ストリームを生成する第2符号化部と、
前記第2の符号化ストリームを前記第1の符号化ストリームに関連付けて出力するストリーム出力部と、
を備える画像処理装置。
(11)
前記第2符号化部は、前記第2の画像データをJPEG方式で符号化する、前記(10)に記載の画像処理装置。
(12)
前記画像処理装置は、前記第2の画像データの画素値を前記第2符号化部によりサポートされる画素値レンジに合わせて正規化する正規化部、をさらに備える、前記(10)又は前記(11)に記載の画像処理装置。
(13)
前記画像処理装置は、前記第2の画像データのサイズを縮小する縮小部、をさらに備え、
前記第2符号化部は、前記縮小部により縮小された前記第2の画像データを符号化する、
前記(10)〜(12)のいずれか1項に記載の画像処理装置。
(14)
前記画像処理装置は、前記第1のフルカラー画像データにおいて高周波成分が強い値を示す画素位置の前記第2の画像データの画素値を一定の値に置換する差分加工部、をさらに備える、前記(10)〜(13)のいずれか1項に記載の画像処理装置。
(15)
前記画像処理装置は、前記第1のフルカラー画像データにおいて輝度が画素値レンジの中央部分に属する画素位置の前記第2の画像データの画素値を一定の値に置換する差分加工部、をさらに備える、前記(10)〜(14)のいずれか1項に記載の画像処理装置。
(16)
前記画像処理装置は、所定の輝度閾値を用いて、白とびが生じる可能性のある画素のための第1グループ及び黒つぶれが生じる可能性のある画素のための第2グループを含む複数のグループのいずれかに各画素を分類する分類部、をさらに備え、
前記第2符号化部は、前記第1グループの画素についての前記第2の画像データと前記第2グループの画素についての前記第2の画像データとを別々に符号化する、
前記(10)〜(15)のいずれか1項に記載の画像処理装置。
(17)
前記ストリーム出力部は、前記第2の符号化ストリームにアクセスするためのパラメータを前記第1の符号化ストリームに付加されるヘッダに挿入する、前記(10)〜(16)のいずれか1項に記載の画像処理装置。
(18)
前記第1のフルカラー画像データは、RAW画像データをデモザイク処理することにより生成される画像データである、前記(10)〜(17)のいずれか1項に記載の画像処理装置。
(19)
前記画像処理装置は、RAW画像を撮像するイメージセンサ、をさらに備える、前記(18)に記載の画像処理装置。
(20)
コンピュータを、
8ビットより多くのビット深度を有するフルカラー画像データのビット深度を8ビットに削減して符号化された第1の符号化ストリーム、及び前記第1の符号化ストリームに関連付けられる第2の符号化ストリームを取得するストリーム取得部と、
前記第1の符号化ストリームをJPEG(Joint Photographic Experts Group)方式で復号して第1の画像データを生成する第1復号部と、
前記第2の符号化ストリームを復号して第2の画像データを生成する第2復号部と、
前記第1の画像データを用いて復元されるフルカラー画像データと前記第2の画像データとを合成する合成部と、
として機能させるためのプログラム。
(21)
コンピュータを、
8ビットより多くのビット深度を有する第1のフルカラー画像データから第1の画像データを生成する処理部と、
ビット深度を8ビットに削減された前記第1の画像データをJPEG(Joint Photographic Experts Group)方式で符号化して第1の符号化ストリームを生成する第1符号化部と、
前記処理部により前記第1のフルカラー画像データに適用された処理の逆処理を当該処理の結果に適用して、第2のフルカラー画像データを生成する逆処理部と、
前記第1のフルカラー画像データと前記第2のフルカラー画像データとの差分画像に基づく第2の画像データを符号化して第2の符号化ストリームを生成する第2符号化部と、
前記第2の符号化ストリームを前記第1の符号化ストリームに関連付けて出力するストリーム出力部と、
として機能させるためのプログラム。
(22)
8ビットより多くのビット深度を有するフルカラー画像データのビット深度を8ビットに削減して符号化された第1の符号化ストリーム、及び前記第1の符号化ストリームに関連付けられる第2の符号化ストリームを取得することと、
前記第1の符号化ストリームをJPEG(Joint Photographic Experts Group)方式で復号して第1の画像データを生成することと、
前記第2の符号化ストリームを復号して第2の画像データを生成することと、
前記第1の画像データを用いて復元されるフルカラー画像データと前記第2の画像データとを合成することと、
を含む画像処理方法。
(23)
8ビットより多くのビット深度を有する第1のフルカラー画像データから第1の画像データを生成することと、
ビット深度を8ビットに削減された前記第1の画像データをJPEG(Joint Photographic Experts Group)方式で符号化して第1の符号化ストリームを生成することと、
前記第1のフルカラー画像データに適用された処理の逆処理を当該処理の結果に適用して、第2のフルカラー画像データを生成することと、
前記第1のフルカラー画像データと前記第2のフルカラー画像データとの差分画像に基づく第2の画像データを符号化して第2の符号化ストリームを生成することと、
前記第2の符号化ストリームを前記第1の符号化ストリームに関連付けて出力することと、
を含む画像処理方法。
The following configurations also belong to the technical scope of the present disclosure.
(1)
A first encoded stream encoded by reducing the bit depth of full-color image data having a bit depth of more than 8 bits to 8 bits, and a second encoded stream associated with the first encoded stream A stream acquisition unit for acquiring
A first decoding unit that decodes the first encoded stream by a JPEG (Joint Photographic Experts Group) method to generate first image data;
A second decoding unit for decoding the second encoded stream to generate second image data;
A combining unit that combines the full-color image data restored using the first image data and the second image data;
An image processing apparatus comprising:
(2)
The second image data includes first full-color image data and second full-color image data generated by applying a reverse process of the process applied to the first full-color image data to the result of the process. The image processing apparatus according to (1), based on a difference image of
(3)
The image processing apparatus according to (2), wherein the second decoding unit decodes the second encoded stream by a JPEG method.
(4)
The image processing apparatus further includes a denormalization unit that denormalizes a pixel value of the second image data normalized according to a pixel value range supported by the second decoding unit. The image processing apparatus according to 2) or (3).
(5)
The image processing apparatus further includes an enlargement unit that enlarges the size of the second image data generated by the second decoding unit in accordance with the size of full-color image data to be restored,
The combining unit combines the full-color image data restored using the first image data and the second image data enlarged by the enlargement unit;
The image processing apparatus according to (2) or (3).
(6)
The second encoded stream includes a stream including a first group of difference pixel values and a stream including a second group of difference pixel values;
The first group is a group for pixels in which overexposure may occur,
The second group is a group for pixels in which blackout may occur,
The second decoding unit decodes two streams of the first group and the second group, respectively.
The second image data is generated by selectively adopting pixel values decoded from the first group of streams or pixel values decoded from the second group of streams according to pixel positions.
The image processing apparatus according to any one of (2) to (5).
(7)
The stream acquisition unit acquires the second encoded stream using a parameter inserted in a header added to the first encoded stream, and any one of (2) to (6) The image processing apparatus according to item.
(8)
The image processing apparatus according to any one of (2) to (7), wherein the first full-color image data is image data generated by demosaicing RAW image data.
(9)
The said image processing apparatus is further provided with the display control part which displays a full-color image on a display apparatus using the full-color image data reconfigure | reconstructed by the said synthetic | combination part, The said any one of (1)-(8) The image processing apparatus described.
(10)
A processing unit for generating first image data from first full-color image data having a bit depth greater than 8 bits;
A first encoder that encodes the first image data with a bit depth reduced to 8 bits according to a JPEG (Joint Photographic Experts Group) method to generate a first encoded stream;
Applying an inverse process of the process applied to the first full-color image data by the processing unit to the result of the process to generate a second full-color image data;
A second encoding unit that encodes second image data based on a difference image between the first full-color image data and the second full-color image data to generate a second encoded stream;
A stream output unit for outputting the second encoded stream in association with the first encoded stream;
An image processing apparatus comprising:
(11)
The image processing apparatus according to (10), wherein the second encoding unit encodes the second image data by a JPEG method.
(12)
The image processing apparatus further includes a normalization unit that normalizes a pixel value of the second image data according to a pixel value range supported by the second encoding unit. The image processing apparatus according to 11).
(13)
The image processing apparatus further includes a reduction unit that reduces the size of the second image data,
The second encoding unit encodes the second image data reduced by the reduction unit;
The image processing apparatus according to any one of (10) to (12).
(14)
The image processing apparatus further includes a difference processing unit that replaces a pixel value of the second image data at a pixel position where the high-frequency component shows a strong value in the first full-color image data with a constant value. The image processing apparatus according to any one of 10) to (13).
(15)
The image processing apparatus further includes a difference processing unit that replaces the pixel value of the second image data at a pixel position whose luminance belongs to the central portion of the pixel value range in the first full-color image data with a constant value. The image processing apparatus according to any one of (10) to (14).
(16)
The image processing apparatus includes a plurality of groups including a first group for pixels that may cause overexposure and a second group for pixels that may cause blackout using a predetermined luminance threshold. A classification unit that classifies each pixel into any one of
The second encoding unit separately encodes the second image data for the first group of pixels and the second image data for the second group of pixels.
The image processing apparatus according to any one of (10) to (15).
(17)
The stream output unit inserts a parameter for accessing the second encoded stream into a header added to the first encoded stream, according to any one of (10) to (16). The image processing apparatus described.
(18)
The image processing apparatus according to any one of (10) to (17), wherein the first full-color image data is image data generated by demosaicing the RAW image data.
(19)
The image processing device according to (18), further including an image sensor that captures a RAW image.
(20)
Computer
A first encoded stream encoded by reducing the bit depth of full-color image data having a bit depth of more than 8 bits to 8 bits, and a second encoded stream associated with the first encoded stream A stream acquisition unit for acquiring
A first decoding unit that decodes the first encoded stream by a JPEG (Joint Photographic Experts Group) method to generate first image data;
A second decoding unit for decoding the second encoded stream to generate second image data;
A combining unit that combines the full-color image data restored using the first image data and the second image data;
Program to function as.
(21)
Computer
A processing unit for generating first image data from first full-color image data having a bit depth greater than 8 bits;
A first encoder that encodes the first image data with a bit depth reduced to 8 bits according to a JPEG (Joint Photographic Experts Group) method to generate a first encoded stream;
Applying an inverse process of the process applied to the first full-color image data by the processing unit to the result of the process to generate a second full-color image data;
A second encoding unit that encodes second image data based on a difference image between the first full-color image data and the second full-color image data to generate a second encoded stream;
A stream output unit for outputting the second encoded stream in association with the first encoded stream;
Program to function as.
(22)
A first encoded stream encoded by reducing the bit depth of full-color image data having a bit depth of more than 8 bits to 8 bits, and a second encoded stream associated with the first encoded stream And getting
Decoding the first encoded stream using a JPEG (Joint Photographic Experts Group) method to generate first image data;
Decoding the second encoded stream to generate second image data;
Combining full-color image data restored using the first image data and the second image data;
An image processing method including:
(23)
Generating first image data from first full color image data having a bit depth greater than 8 bits;
Encoding the first image data with a bit depth reduced to 8 bits by a JPEG (Joint Photographic Experts Group) method to generate a first encoded stream;
Applying a reverse process of the process applied to the first full-color image data to the result of the process to generate second full-color image data;
Encoding second image data based on a difference image between the first full-color image data and the second full-color image data to generate a second encoded stream;
Outputting the second encoded stream in association with the first encoded stream;
An image processing method including:
100 画像符号化装置
110 RAW画像取得部
120 現像部
130 補正処理部
140 逆処理部
150 差分演算部
162 深度削減・YC変換部
168 第1符号化部
180 分類部
171,181 差分加工部
173,183 縮小部
175,185 正規化部
179,179a,179b,189a 第2符号化部
190 ストリーム出力部
200 画像復号装置
210 ストリーム取得部
222 第1復号部
228 RGB変換・深度拡張部
231,231a,231b,241a 第2復号部
235,245 逆正規化部
237,247 拡大部
240 差分合成部
260 逆処理部
270 合成部
280 画像出力部
300,400 画像処理装置
320,420 制御部
330 イメージセンサ
340,440 記憶媒体
DESCRIPTION OF
Claims (20)
前記入力フルカラー画像データと少なくとも前記補正後画像データに対し前記補正処理の逆処理を行うことにより生成された逆処理後画像データとの間の差分画像データを符号化することにより生成された差分画像符号化ストリームを前記標準符号化方式で復号する差分画像復号部と、
前記標準符号化方式によりサポートされる画素値レンジに合わせて正規化されている前記差分画像データの画素値を、前記差分画像符号化ストリームに関連付けられている正規化パラメータを用いて逆正規化する逆正規化部と、
前記主画像復号部の出力と、逆正規化後の前記差分画像データとを合成する合成部と、
を備える画像処理装置。 The main image decoder for decoding the main picture coded stream generated by encoding the corrected image data generated by performing the pair and compensation processing to the input color image data in a predetermined standard encoding scheme When,
A difference image generated by encoding difference image data between the input full-color image data and at least the image data after reverse processing generated by performing reverse processing of the correction processing on the image data after correction A differential image decoding unit for decoding an encoded stream by the standard encoding method;
The pixel value of the difference image data that has been normalized according to the pixel value range supported by the standard encoding method is denormalized using a normalization parameter associated with the difference image encoded stream. A denormalization unit;
A combining unit that combines the output of the main image decoding unit and the difference image data after denormalization ;
An image processing apparatus comprising:
前記合成部は、前記補正後画像データを用いて復元されるフルカラー画像データと前記拡大部により拡大された逆正規化後の前記差分画像データとを合成する、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 An enlargement unit for enlarging the size of the difference image data output by the difference image decoding unit according to the size of the full-color image data to be restored;
The synthesizing unit synthesizes the full-color image data restored using the corrected image data and the differential image data after denormalization enlarged by the enlarging unit;
The image processing apparatus of any one of Claims 1-4.
前記入力フルカラー画像データと少なくとも前記補正後画像データに対し前記補正処理の逆処理を行うことにより生成された逆処理後画像データとの間の差分画像データを符号化することにより生成された差分画像符号化ストリームを前記標準符号化方式で復号して、前記差分画像データを出力することと、
前記標準符号化方式によりサポートされる画素値レンジに合わせて正規化されている前記差分画像データの画素値を、前記差分画像符号化ストリームに関連付けられている正規化パラメータを用いて逆正規化することと、
前記補正後画像データと、逆正規化後の前記差分画像データとを合成することと、
を含む画像処理方法。 It decodes the main picture coded stream generated by encoding the corrected image data generated by performing the pair and compensation processing to the input color image data in a predetermined standard encoding scheme, the correction Output post-image data,
A difference image generated by encoding difference image data between the input full-color image data and at least the image data after reverse processing generated by performing reverse processing of the correction processing on the image data after correction Decoding an encoded stream with the standard encoding method and outputting the difference image data;
The pixel value of the difference image data that has been normalized according to the pixel value range supported by the standard encoding method is denormalized using a normalization parameter associated with the difference image encoded stream. And
Combining the corrected image data and the denormalized difference image data;
An image processing method including:
入力フルカラー画像データに対し補正処理を行うことにより生成された補正後画像データを所定の標準符号化方式で符号化することにより生成された主画像符号化ストリームを復号する主画像復号部と、
前記入力フルカラー画像データと少なくとも前記補正後画像データに対し前記補正処理の逆処理を行うことにより生成された逆処理後画像データとの間の差分画像データを符号化することにより生成された差分画像符号化ストリームを前記標準符号化方式で復号する差分画像復号部と、
前記標準符号化方式によりサポートされる画素値レンジに合わせて正規化されている前記差分画像データの画素値を、前記差分画像符号化ストリームに関連付けられている正規化パラメータを用いて逆正規化する逆正規化部と、
前記主画像復号部の出力と、逆正規化後の前記差分画像データとを合成する合成部と、
として機能させるためのプログラム。 Computer
The main image decoder for decoding the main picture coded stream generated by encoding the corrected image data generated by performing the pair and compensation processing to the input color image data in a predetermined standard encoding scheme When,
A difference image generated by encoding difference image data between the input full-color image data and at least the image data after reverse processing generated by performing reverse processing of the correction processing on the image data after correction A differential image decoding unit for decoding an encoded stream by the standard encoding method;
The pixel value of the difference image data that has been normalized according to the pixel value range supported by the standard encoding method is denormalized using a normalization parameter associated with the difference image encoded stream. A denormalization unit;
A combining unit that combines the output of the main image decoding unit and the difference image data after denormalization ;
Program to function as.
前記入力フルカラー画像データと少なくとも前記補正後画像データに対し前記補正処理の逆処理を行うことにより生成された逆処理後画像データとの間の差分画像データの画素値を前記標準符号化方式によりサポートされる画素値レンジに合わせて正規化し及び前記差分画像データの画素値レンジに基づいて正規化パラメータを生成する正規化部と、
正規化後の前記差分画像データを前記標準符号化方式で符号化して、差分画像符号化ストリームを出力する差分画像符号化部と、
前記主画像符号化ストリームに前記差分画像符号化ストリーム及び前記正規化パラメータを関連付ける関連付け部と、
を備える画像処理装置。 The corrected image data generated by performing the pair and compensation processing to the input color image data is encoded at a predetermined standard encoding scheme, the main image coding unit for outputting a main image encoded stream,
Supports pixel values of difference image data between the input full-color image data and at least the post-correction image data generated by performing reverse processing of the correction processing on the post-correction image data by the standard encoding method. A normalization unit that normalizes the pixel value range and generates a normalization parameter based on the pixel value range of the difference image data;
A differential image encoding unit that encodes the normalized differential image data using the standard encoding method and outputs a differential image encoded stream;
An associating unit for associating the difference image encoded stream and the normalization parameter with the main image encoded stream;
An image processing apparatus comprising:
前記主画像符号化部は、前記深度削減部により削減されたビット深度を有する前記補正後画像データを符号化する、
請求項10〜12のいずれか1項に記載の画像処理装置。 A depth reduction unit that reduces the bit depth of the corrected image data;
The main image encoding unit encodes the corrected image data having the bit depth reduced by the depth reduction unit;
The image processing apparatus according to claim 10 .
前記差分画像符号化部は、前記縮小部により縮小された正規化後の縮小差分画像データを前記差分画像データとして符号化する、
請求項10〜13のいずれか1項に記載の画像処理装置。 A reduction unit for reducing the size of the difference image data,
The difference image encoding unit encodes the reduced difference image data after normalization reduced by the reduction unit as the difference image data.
The image processing apparatus according to claim 10 .
前記入力フルカラー画像データと少なくとも前記補正後画像データに対し前記補正処理の逆処理を行うことにより生成された逆処理後画像データとの間の差分画像データの画素値レンジに基づいて正規化パラメータを生成することと、
前記差分画像データの画素値を前記標準符号化方式によりサポートされる画素値レンジに合わせて正規化することと、
正規化後の前記差分画像データを前記標準符号化方式で符号化して、差分画像符号化ストリームを出力することと、
前記主画像符号化ストリームに前記差分画像符号化ストリーム及び前記正規化パラメータを関連付けることと、
を含む画像処理方法。 And that the corrected image data generated by performing the pair and compensation processing to the input color image data is encoded at a predetermined standard encoding scheme, and outputs the main image encoded stream,
A normalization parameter is set based on a pixel value range of difference image data between the input full-color image data and at least the post-correction image data generated by performing reverse processing of the correction processing on the post-correction image data. Generating,
Normalizing the pixel values of the difference image data to a pixel value range supported by the standard encoding method;
Encoding the difference image data after normalization by the standard encoding method and outputting a difference image encoded stream;
Associating the difference image encoded stream and the normalization parameter with the main image encoded stream;
An image processing method including:
入力フルカラー画像データに対し補正処理を行うことにより生成された補正後画像データを所定の標準符号化方式で符号化して、主画像符号化ストリームを出力する主画像符号化部と、
前記入力フルカラー画像データと少なくとも前記補正後画像データに対し前記補正処理の逆処理を行うことにより生成された逆処理後画像データとの間の差分画像データの画素値を前記標準符号化方式によりサポートされる画素値レンジに合わせて正規化し及び前記差分画像データの画素値レンジに基づいて正規化パラメータを生成するする正規化部と、
正規化後の前記差分画像データを前記標準符号化方式で符号化して、差分画像符号化ストリームを出力する差分画像符号化部と、
前記主画像符号化ストリームに前記差分画像符号化ストリーム及び前記正規化パラメータを関連付ける関連付け部と、
として機能させるためのプログラム。 Computer
The corrected image data generated by performing the pair and compensation processing to the input color image data is encoded at a predetermined standard encoding scheme, the main image coding unit for outputting a main image encoded stream,
Supports pixel values of difference image data between the input full-color image data and at least the post-correction image data generated by performing reverse processing of the correction processing on the post-correction image data by the standard encoding method. A normalization unit that generates a normalization parameter based on the pixel value range of the difference image data and normalization according to the pixel value range to be performed;
A differential image encoding unit that encodes the normalized differential image data using the standard encoding method and outputs a differential image encoded stream;
An associating unit for associating the difference image encoded stream and the normalization parameter with the main image encoded stream;
Program to function as.
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