JPH0662431A - カラ−画素デ−タの量子化／逆量子化方法 - Google Patents
カラ−画素デ−タの量子化／逆量子化方法Info
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- JPH0662431A JPH0662431A JP4216846A JP21684692A JPH0662431A JP H0662431 A JPH0662431 A JP H0662431A JP 4216846 A JP4216846 A JP 4216846A JP 21684692 A JP21684692 A JP 21684692A JP H0662431 A JPH0662431 A JP H0662431A
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- signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ディジタル輝度信号のレベルに相関して、デ
ィジタル色差信号の範囲を設定し、色差信号を指定した
ビット数で量子化するカラ−画素デ−タの量子化／逆量
子化方法を提供する。 【構成】 輝度信号、色差信号をそれぞれ独立に固定レ
ンジで量子化し、該量子化したディジタル輝度信号のレ
ベルに相関してディジタル色差信号のダイナミックレン
ジの下限を算出し、該量子化したディジタル色差信号か
ら、該ダイナミックレンジの下限を減じ、該減算された
ディジタル色差信号を予め指定したビット数に揃える補
正を行う。逆量子化は量子化したディジタル輝度信号の
レベルに相関してディジタル色差信号のダイナミックレ
ンジの下限を算出し、量子化したディジタル色差信号に
前記ダイナミックレンジの下限を加算し、該加算したデ
ィジタル色差信号を静的な範囲のデータに変換する。
ィジタル色差信号の範囲を設定し、色差信号を指定した
ビット数で量子化するカラ−画素デ−タの量子化／逆量
子化方法を提供する。 【構成】 輝度信号、色差信号をそれぞれ独立に固定レ
ンジで量子化し、該量子化したディジタル輝度信号のレ
ベルに相関してディジタル色差信号のダイナミックレン
ジの下限を算出し、該量子化したディジタル色差信号か
ら、該ダイナミックレンジの下限を減じ、該減算された
ディジタル色差信号を予め指定したビット数に揃える補
正を行う。逆量子化は量子化したディジタル輝度信号の
レベルに相関してディジタル色差信号のダイナミックレ
ンジの下限を算出し、量子化したディジタル色差信号に
前記ダイナミックレンジの下限を加算し、該加算したデ
ィジタル色差信号を静的な範囲のデータに変換する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カラ−画像の画素デ−
タを量子化および逆量子化する方法に関するものであ
る。
タを量子化および逆量子化する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
ＣＣＩＲ（International Radio Consultative Committ
ee）勧告６０１に規定されるものがあった。ＣＣＩＲ勧
告６０１では、カラ−画像の表色信号である１種の輝度
信号Ｙと２種の色差信号Ｃb、Ｃrが規定され、Ｒ、Ｇ、
Ｂの３原色からの変換式が示されている。Ｒ、Ｇ、Ｂの
アナログ信号の大きさがそれぞれＥR、ＥG、ＥBのと
き、Ｙ、Ｃb、Ｃrのアナログ信号の大きさＥY、ＥCb、
ＥCrはそれぞれ次の式（１）のように定められている。
ＣＣＩＲ（International Radio Consultative Committ
ee）勧告６０１に規定されるものがあった。ＣＣＩＲ勧
告６０１では、カラ−画像の表色信号である１種の輝度
信号Ｙと２種の色差信号Ｃb、Ｃrが規定され、Ｒ、Ｇ、
Ｂの３原色からの変換式が示されている。Ｒ、Ｇ、Ｂの
アナログ信号の大きさがそれぞれＥR、ＥG、ＥBのと
き、Ｙ、Ｃb、Ｃrのアナログ信号の大きさＥY、ＥCb、
ＥCrはそれぞれ次の式（１）のように定められている。
【０００３】
【０００４】さらに、Ｙ、Ｃb、Ｃr信号をそれぞれ８ビ
ットのディジタル信号に量子化する時の関係式は、Ｙ、
Ｃb、Ｃr信号のディジタル信号の大きさをそれぞれＤ
Ｙ、ＤＣb、ＤＣrとすると、次の式（２）のように表さ
れる。
ットのディジタル信号に量子化する時の関係式は、Ｙ、
Ｃb、Ｃr信号のディジタル信号の大きさをそれぞれＤ
Ｙ、ＤＣb、ＤＣrとすると、次の式（２）のように表さ
れる。
【０００５】
【０００６】輝度信号と色差信号は図５に示すようにそ
れぞれ独立に量子化を行う。また、公称値として、黒レ
ベル １６、白レベル ２３５、色差（ゼロ） １２８、
色差（ピ−ク値） １６，２４０ に定められているの
で、ＤＹ、ＤＣb、ＤＣrのディジタル信号の有効範囲は
次の式（３）のようになる。
れぞれ独立に量子化を行う。また、公称値として、黒レ
ベル １６、白レベル ２３５、色差（ゼロ） １２８、
色差（ピ−ク値） １６，２４０ に定められているの
で、ＤＹ、ＤＣb、ＤＣrのディジタル信号の有効範囲は
次の式（３）のようになる。
【０００７】
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ここで、前記式（２）
のディジタル色差信号は式（１）を代入すると次の式
（４）のようになり、輝度信号をパラメ−タとした値で
あることがわかる。
のディジタル色差信号は式（１）を代入すると次の式
（４）のようになり、輝度信号をパラメ−タとした値で
あることがわかる。
【０００９】 ＤＣb ＝ 126 （ＥB − ＥY）＋ 128 ＤＣr ＝ 160 （ＥR − ＥY）＋ 128 （４）
【００１０】そこで、さらに式（４）に式（２）の輝度
信号を代入すると、ディジタル輝度信号に対する色差信
号の関係は次の式（５）のようになり、この関係を図
６、図７に示す。
信号を代入すると、ディジタル輝度信号に対する色差信
号の関係は次の式（５）のようになり、この関係を図
６、図７に示す。
【００１１】
【数１】
【００１２】図６が色差信号Ｃb、図７が色差信号Ｃrの
場合を示しており、図中の斜線部は信号の有効範囲を示
している。図６、図７からわかるように、ディジタル色
差信号は任意のディジタル輝度信号に対して約７ビット
分の情報量しか持っていないので、色差信号を最適に量
子化すれば７ビットのビット幅で、同等の情報量を持つ
ことができ、８ビットの場合と同質の画像を表現でき
る。しかしながら、従来のＣＣＩＲ勧告６０１の手法で
は、図５に示すように色差信号のレンジを固定し、輝度
信号と色差信号を独立に量子化しているので、すべての
信号にそれぞれ８ビットが一律に割当てられており、約
半分のレンジの値は表現する必要がなく、色差信号には
それぞれ約１ビット分冗長であった。
場合を示しており、図中の斜線部は信号の有効範囲を示
している。図６、図７からわかるように、ディジタル色
差信号は任意のディジタル輝度信号に対して約７ビット
分の情報量しか持っていないので、色差信号を最適に量
子化すれば７ビットのビット幅で、同等の情報量を持つ
ことができ、８ビットの場合と同質の画像を表現でき
る。しかしながら、従来のＣＣＩＲ勧告６０１の手法で
は、図５に示すように色差信号のレンジを固定し、輝度
信号と色差信号を独立に量子化しているので、すべての
信号にそれぞれ８ビットが一律に割当てられており、約
半分のレンジの値は表現する必要がなく、色差信号には
それぞれ約１ビット分冗長であった。
【００１３】本発明は、ディジタル輝度信号のレベルに
相関して、ディジタル色差信号の範囲を設定し、色差信
号を指定したビット数で量子化するカラ−画素デ−タの
量子化方法、および該量子化されたカラ−画素デ−タを
逆量子化する方法を提供するものである。
相関して、ディジタル色差信号の範囲を設定し、色差信
号を指定したビット数で量子化するカラ−画素デ−タの
量子化方法、および該量子化されたカラ−画素デ−タを
逆量子化する方法を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、輝度信号、色差信号をそれぞれ独立に
固定レンジで量子化し、該量子化したディジタル輝度信
号のレベルに相関してディジタル色差信号のダイナミッ
クレンジの下限を算出し、該量子化したディジタル色差
信号から、該ダイナミックレンジの下限を減じ、該減算
されたディジタル色差信号を予め指定したビット数に揃
える補正を行うようにしている。さらに、量子化したデ
ィジタル輝度信号のレベルに相関してディジタル色差信
号のダイナミックレンジの下限を算出し、量子化したデ
ィジタル色差信号に前記ダイナミックレンジの下限を加
算し、加算したディジタル色差信号を静的な範囲のデー
タに変換し逆量子化している。
解決するために、輝度信号、色差信号をそれぞれ独立に
固定レンジで量子化し、該量子化したディジタル輝度信
号のレベルに相関してディジタル色差信号のダイナミッ
クレンジの下限を算出し、該量子化したディジタル色差
信号から、該ダイナミックレンジの下限を減じ、該減算
されたディジタル色差信号を予め指定したビット数に揃
える補正を行うようにしている。さらに、量子化したデ
ィジタル輝度信号のレベルに相関してディジタル色差信
号のダイナミックレンジの下限を算出し、量子化したデ
ィジタル色差信号に前記ダイナミックレンジの下限を加
算し、加算したディジタル色差信号を静的な範囲のデー
タに変換し逆量子化している。
【００１５】
【作用】本発明によれば、以上のようにカラ−画素デー
タの量子化方法を構成したので、ディジタル輝度信号の
レベルに相関してディジタル色差信号の範囲を設定する
ことで、色差信号を少ないビット数で最適に量子化する
ことができる。従って、前記課題を解決できるのであ
る。
タの量子化方法を構成したので、ディジタル輝度信号の
レベルに相関してディジタル色差信号の範囲を設定する
ことで、色差信号を少ないビット数で最適に量子化する
ことができる。従って、前記課題を解決できるのであ
る。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明のカラ−画素データの量子化
方法の一実施例を示す図であり、図中、１、２は静的量
子化手段、３は動的量子化手段である。静的量子化手段
１、２はそれぞれ独立して、アナログの輝度信号ＥYと
色差信号ＥCb、ＥCrに対して、前記式（２）に示す量子
化を行う。動的量子化手段３は静的量子化手段１によっ
て量子化された輝度信号のレベルに相関して、色差信号
の量子化範囲を設定し、静的量子化手段２によって量子
化された色差信号をダイナミックレンジで再量子化す
る。
方法の一実施例を示す図であり、図中、１、２は静的量
子化手段、３は動的量子化手段である。静的量子化手段
１、２はそれぞれ独立して、アナログの輝度信号ＥYと
色差信号ＥCb、ＥCrに対して、前記式（２）に示す量子
化を行う。動的量子化手段３は静的量子化手段１によっ
て量子化された輝度信号のレベルに相関して、色差信号
の量子化範囲を設定し、静的量子化手段２によって量子
化された色差信号をダイナミックレンジで再量子化す
る。
【００１７】図２は動的量子化手段３の詳細な手順であ
る。図中、４は下限算出手段、５は減算手段、６は補正
手段である。下限算出手段４は、静的量子化手段１によ
って量子化されたディジタル輝度信号のレベルに相関し
てディジタル色差信号のダイナミックレンジの下限を算
出する。色差信号のダイナミックレンジの下限は、前記
式（５）においてＥB＝ＥR＝０とした値、ＤＣb0、ＤＣ
r0であり、次の式（６）のように表される。
る。図中、４は下限算出手段、５は減算手段、６は補正
手段である。下限算出手段４は、静的量子化手段１によ
って量子化されたディジタル輝度信号のレベルに相関し
てディジタル色差信号のダイナミックレンジの下限を算
出する。色差信号のダイナミックレンジの下限は、前記
式（５）においてＥB＝ＥR＝０とした値、ＤＣb0、ＤＣ
r0であり、次の式（６）のように表される。
【００１８】
【数２】
【００１９】減算手段５は静的量子化手段２によって量
子化されたディジタル色差信号から下限算出手段４によ
って算出されたダイナミックレンジの下限を減じる。ま
た、補正手段６は減算手段５によって算出されたディジ
タル色差信号を乗除算することにより７ビットに揃え
る。
子化されたディジタル色差信号から下限算出手段４によ
って算出されたダイナミックレンジの下限を減じる。ま
た、補正手段６は減算手段５によって算出されたディジ
タル色差信号を乗除算することにより７ビットに揃え
る。
【００２０】ここで、従来の量子化方法によって量子化
された色差信号Ｃrは図７に示すように、任意の輝度信
号に対して、７ビット以上の情報量を持っていたので、
補正手段６によって情報量はわずか減少するが、原画像
デ−タと量子化画像デ−タをＲＧＢ信号に変換したもの
のＳＮ比を調べると、実験を行ったほとんどの画像で５
０ｄＢを越えており、画質劣化はほとんどみられない。
された色差信号Ｃrは図７に示すように、任意の輝度信
号に対して、７ビット以上の情報量を持っていたので、
補正手段６によって情報量はわずか減少するが、原画像
デ−タと量子化画像デ−タをＲＧＢ信号に変換したもの
のＳＮ比を調べると、実験を行ったほとんどの画像で５
０ｄＢを越えており、画質劣化はほとんどみられない。
【００２１】図３は、本発明の逆量子化方法の一実施例
を示す図である。逆量子化は、前記量子化されたカラ−
画素デ−タのディジタル信号を、元のアナログ信号また
は従来技術によって量子化された信号に変換する。図中
７は動的逆量子化手段、８、９は静的逆量子化手段であ
る。動的逆量子化手段７は、ダイナミックレンジで量子
化された色差信号を輝度信号のレベルに相関して、静的
な範囲の色差信号に変換する。
を示す図である。逆量子化は、前記量子化されたカラ−
画素デ−タのディジタル信号を、元のアナログ信号また
は従来技術によって量子化された信号に変換する。図中
７は動的逆量子化手段、８、９は静的逆量子化手段であ
る。動的逆量子化手段７は、ダイナミックレンジで量子
化された色差信号を輝度信号のレベルに相関して、静的
な範囲の色差信号に変換する。
【００２２】図４は動的逆量子化手段７の詳細手順を示
したものであり、１０は補正手段、１１は下限算出手
段、１２は加算手段である。補正手段１０は、ダイナミ
ックレンジの色差信号のビット数を補正する。下限算出
手段は１１は、ディジタル輝度信号のレベルに相関して
ディジタル色差信号のダイナミックレンジの下限を算出
する。該下限は量子化の場合と同様にして求める。加算
手段１２は、補正されたディジタル色差信号に、ダイナ
ミックレンジの下限を加算し、もとの静的な色差信号に
変換する。
したものであり、１０は補正手段、１１は下限算出手
段、１２は加算手段である。補正手段１０は、ダイナミ
ックレンジの色差信号のビット数を補正する。下限算出
手段は１１は、ディジタル輝度信号のレベルに相関して
ディジタル色差信号のダイナミックレンジの下限を算出
する。該下限は量子化の場合と同様にして求める。加算
手段１２は、補正されたディジタル色差信号に、ダイナ
ミックレンジの下限を加算し、もとの静的な色差信号に
変換する。
【００２３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ほとんど画質の劣化なく、色差信号データを従来
の量子化に比べて少ないビット数で表現できる。従っ
て、画像デ−タを記憶装置に保存する場合などでは、ビ
ット単位で情報を記録できるメモリ−を使用すると、記
憶装置の節約が可能であり、また、８ビット単位でデ−
タを扱う場合でも、不要になったビットに原画像と異な
るデ−タ（文字や音声など）を多重して付加することが
できる。また、画像デ−タを扱うシステムにおいては、
ディジタル色差信号に対する処理は全て従来よりも少な
いビット数で行うことができ、システムの高速化や回路
の縮小化が可能となる。
れば、ほとんど画質の劣化なく、色差信号データを従来
の量子化に比べて少ないビット数で表現できる。従っ
て、画像デ−タを記憶装置に保存する場合などでは、ビ
ット単位で情報を記録できるメモリ−を使用すると、記
憶装置の節約が可能であり、また、８ビット単位でデ−
タを扱う場合でも、不要になったビットに原画像と異な
るデ−タ（文字や音声など）を多重して付加することが
できる。また、画像デ−タを扱うシステムにおいては、
ディジタル色差信号に対する処理は全て従来よりも少な
いビット数で行うことができ、システムの高速化や回路
の縮小化が可能となる。
【図１】本発明のカラ−画素デ−タの量子化方法の一実
施例を示す図である。
施例を示す図である。
【図２】図１中の動的量子化手段の詳細を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明のカラ−画素デ−タの逆量子化方法の一
実施例を示す図である。
実施例を示す図である。
【図４】図３中の動的逆量子化手段の詳細を示す図であ
る。
る。
【図５】従来の量子化方法を示す図である。
【図６】色差信号と輝度信号の関係を示す図である。
【図７】色差信号と輝度信号の関係を示す図である。
１ 静的量子化手段 ２ 静的量子化手段 ３ 動的量子化手段 ４ 下限算出手段 ５ 減算手段 ６ 補正手段 ７ 動的逆量子化手段 ８ 静的逆量子化手段 ９ 静的逆量子化手段 １０ 補正手段 １１ 下限算出手段 １２ 加算手段
Claims (3)
- 【請求項１】 カラ−画素デ−タを１種のディジタル輝
度信号と２種のディジタル色差信号で表現する方法にお
いて、 ディジタル輝度信号のレベルに相関してディジタル色差
信号の量子化範囲を設定し、ディジタル色差信号を動的
に範囲が変化するダイナミックレンジとして量子化する
ことを特徴とするカラ−画素デ−タの量子化／逆量子化
方法。 - 【請求項２】 輝度信号、色差信号をそれぞれ独立に固
定レンジで量子化し、 該量子化したディジタル輝度信号のレベルに相関してデ
ィジタル色差信号のダイナミックレンジの下限を算出
し、 該量子化したディジタル色差信号から、該ダイナミック
レンジの下限を減じ、 該減算したディジタル色差信号を予め指定したビット数
に揃える補正を行うことを特徴とする請求項１記載のカ
ラ−画素デ−タの量子化／逆量子化方法。 - 【請求項３】 量子化したディジタル輝度信号のレベル
に相関してディジタル色差信号のダイナミックレンジの
下限を算出し、 量子化したディジタル色差信号に前記ダイナミックレン
ジの下限を加算し、 該加算したディジタル色差信号を静的な範囲のデータに
変換し逆量子化することを特徴とする請求項１記載のカ
ラ−画素デ−タの量子化／逆量子化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4216846A JPH0662431A (ja) | 1992-08-14 | 1992-08-14 | カラ−画素デ−タの量子化／逆量子化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4216846A JPH0662431A (ja) | 1992-08-14 | 1992-08-14 | カラ−画素デ−タの量子化／逆量子化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0662431A true JPH0662431A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16694827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4216846A Pending JPH0662431A (ja) | 1992-08-14 | 1992-08-14 | カラ−画素デ−タの量子化／逆量子化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0662431A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998027736A3 (en) * | 1996-12-17 | 1998-08-06 | Thomson Consumer Electronics | Pixel block compression apparatus in an image processing system |
| US6379244B1 (en) | 1997-09-17 | 2002-04-30 | Konami Co., Ltd. | Music action game machine, performance operation instructing system for music action game and storage device readable by computer |
| US6410835B2 (en) | 1998-07-24 | 2002-06-25 | Konami Co., Ltd. | Dance game apparatus and step-on base for dance game |
| US6582309B2 (en) | 1998-07-14 | 2003-06-24 | Konami Co., Ltd. | Game system and computer-readable recording medium |
| US6645067B1 (en) | 1999-02-16 | 2003-11-11 | Konami Co., Ltd. | Music staging device apparatus, music staging game method, and readable storage medium |
| WO2012140904A1 (ja) * | 2011-04-15 | 2012-10-18 | パナソニック株式会社 | 画像圧縮装置、画像圧縮方法、集積回路、プログラムおよび映像表示装置 |
| US10757427B2 (en) | 2015-06-10 | 2020-08-25 | Interdigital Vc Holdings, Inc. | Method and device for obtaining color difference components for color picture data |
-
1992
- 1992-08-14 JP JP4216846A patent/JPH0662431A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8923613B2 (en) | 2011-04-15 | 2014-12-30 | Panasonic Corporation | Image compression device, image compression method, integrated circuit, program, and picture display apparatus |
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