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JP2011188368A - Encoding apparatus, decoding apparatus and program - Google Patents

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JP2011188368A JP2010053481A JP2010053481A JP2011188368A JP 2011188368 A JP2011188368 A JP 2011188368A JP 2010053481 A JP2010053481 A JP 2010053481A JP 2010053481 A JP2010053481 A JP 2010053481A JP 2011188368 A JP2011188368 A JP 2011188368A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an encoding apparatus for compressing an image by converting a color space formed with a plurality of component signals into a non-correlated color space, a decoding apparatus therefor, and a program. <P>SOLUTION: An encoding apparatus (10) includes: a non-correlating converter (101) which receives input of a signal element of each of component signals in a predetermined color space and performs non-correlating conversion; and an encoder (112) for applying encoding processing to the non-correlated signal to generate an encoded signal. Information of a non-correlated matrix used for non-correlating conversion is generated as a non-correlating parameter. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像の圧縮符号化に関し、特に、複数のコンポーネント信号からなる色信号間の相関を利用し、複数のコンポーネント信号が形成する色空間を無相関な色空間に変換して画像を圧縮する符号化装置、及びその復号装置、並びにこれらのプログラムに関する。   The present invention relates to compression coding of an image, and in particular, uses a correlation between color signals composed of a plurality of component signals, and converts the color space formed by the plurality of component signals into an uncorrelated color space to compress the image. The present invention relates to an encoding device, a decoding device thereof, and a program thereof.

現在用いられている画像の圧縮符号化方式(MPEG−2,AVC/H.264,JPEG等)では、画像が有する時間或いは空間方向の相関性を利用し、これを除去することで全体の情報量を削減する方式となっている。カラー画像においては、複数(通常3色)のコンポーネント信号間に相関を有する場合がある。MPEG等では、カメラで撮像されたRGBからYCbCrのような輝度信号及び色差信号に変換した上で符号化することで、コンポーネント信号間の相関をある程度除去して符号化を行っている。   In the currently used image compression encoding system (MPEG-2, AVC / H.264, JPEG, etc.), the correlation of the time or spatial direction of the image is used, and this is removed to remove the entire information. It is a method to reduce the amount. In a color image, there may be a correlation between a plurality (usually three colors) of component signals. In MPEG and the like, encoding is performed after converting the RGB imaged by the camera into luminance signals and color difference signals such as YCbCr, thereby removing the correlation between the component signals to some extent.

画像信号を構成するコンポーネント信号の相互の相関を用いた信号補間技術として、単板原色のイメージセンサにおける画素補間方式の高精度化技術が報告されている(例えば、非特許文献1参照)。このようなイメージセンサにおける画像信号の補間技術は、RGB色空間におけるRGB信号(R:赤色信号、G:緑色信号、B:青色信号)の補間を目的としているため、符号化による信号劣化について想定されていない。   As a signal interpolation technique using the correlation between component signals constituting an image signal, a technique for improving the accuracy of a pixel interpolation method in a single-plate primary color image sensor has been reported (for example, see Non-Patent Document 1). Since the image signal interpolation technique in such an image sensor is intended to interpolate RGB signals (R: red signal, G: green signal, B: blue signal) in the RGB color space, signal deterioration due to encoding is assumed. It has not been.

また、YUV色空間におけるYUV信号のサンプリング周波数の違いに着目した信号補間技術として、フォーマットカラー画像の色差成分補間技術が報告されている(例えば、非特許文献2参照)。この技術では、輝度(Y)信号のサンプリング周波数の高さを利用して色差信号(U信号=B−Y,V信号=R−Y)の補間信号を生成することによって高精度な補間を行う。このようなYUV信号のサンプリング周波数の違いに着目した信号補間技術も、YUV信号の補間を目的としているため、符号化による信号劣化について想定されていない。   Further, as a signal interpolation technique focusing on the difference in sampling frequency of YUV signals in the YUV color space, a color difference component interpolation technique for format color images has been reported (for example, see Non-Patent Document 2). In this technique, high-precision interpolation is performed by generating an interpolated signal of a color difference signal (U signal = BY, V signal = RY) using the sampling frequency of the luminance (Y) signal. . The signal interpolation technique that pays attention to such a difference in the sampling frequency of the YUV signal is also intended for the interpolation of the YUV signal, so that signal degradation due to encoding is not assumed.

これらの信号補間技術は、非可逆な符号化方式(例えば、MPEG−2,H.264等)によって画像信号の符号化を行うにあたり、符号化前の画像信号に対する補間に適しているが、符号化後の画像信号に対する補間には適していない。例えば、非可逆な符号化処理によってYUV信号を符号化すると、輝度信号の劣化に伴い、輝度信号を基準とする色差信号にもこの輝度信号の劣化が伝播することになる。また、これらの信号補間技術は、輝度信号自体の劣化を低減する処理ではないため、輝度信号の劣化を低減することもない。   These signal interpolation techniques are suitable for interpolation on an image signal before encoding when encoding an image signal by an irreversible encoding method (for example, MPEG-2, H.264, etc.). It is not suitable for interpolation on the image signal after conversion. For example, when a YUV signal is encoded by irreversible encoding processing, the deterioration of the luminance signal propagates to the color difference signal based on the luminance signal as the luminance signal deteriorates. In addition, these signal interpolation techniques are not processes for reducing the degradation of the luminance signal itself, and therefore do not reduce the degradation of the luminance signal.

また、符号化の劣化を低減するために、さまざまなポストフィルタ(例えば、H.264等におけるデブロッキングフィルタ)があるが、これらのポストフィルタは、画像信号成分のそれぞれを視覚的に劣化が目立たないように独立して処理するものであり、元の画像信号に対する符号化後の劣化を低減させることはできない。   In addition, there are various post filters (for example, deblocking filters in H.264, etc.) in order to reduce the degradation of encoding, but these post filters have noticeable degradation of each of the image signal components visually. The processing is performed independently so that the deterioration after encoding of the original image signal cannot be reduced.

久野、杉浦、「単板原色イメージセンサにおける画素補間方式の高精度化」、映像情報メディア学会誌、Vol.61、No.7、2007年7月1日、pp.1006〜1016Kuno, Sugiura, “Higher accuracy of pixel interpolation in single-plate primary color image sensor”, Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers, Vol. 61, no. 7. July 1, 2007, pp. 1006 to 1016 杉田、田口、「YUV4:2:0フォーマットカラー画像の色差成分補間法」、電子情報通信学会論文誌、Vol.J88−A、No.6、2005年6月1日、pp.751〜760Sugita, Taguchi, "YUV4: 2: 0 format color difference component interpolation method", IEICE Transactions, Vol. J88-A, no. 6, June 1, 2005, pp. 751-760

しかしながら、カメラで撮像されたRGBからYCbCrのような輝度信号及び色差信号に変換した信号でも局所的には相関が残っており、更なる圧縮が可能である。   However, even a signal converted from a luminance signal such as RGB captured by a camera into a luminance signal and a color difference signal such as YCbCr remains locally, and further compression is possible.

また、量子化による直交変換係数の劣化は、逆量子化及び逆直交変換により画素の劣化としてブロック歪やモスキートノイズなどの劣化となって知覚される。また、画素ブロックごとの劣化の程度が異なるため、隣接する符号化ブロックの境界において、その差が顕著な妨害となってブロック歪が検知されることがある。このような場合に、動画像のコンポーネント信号間の相関を利用することで更にブロック歪みを改善する余地がある。   Further, the deterioration of the orthogonal transform coefficient due to quantization is perceived as deterioration of a pixel such as block distortion or mosquito noise due to inverse quantization and inverse orthogonal transform. In addition, since the degree of deterioration differs for each pixel block, the difference may be a significant disturbance at the boundary between adjacent coding blocks, and block distortion may be detected. In such a case, there is room for further improving the block distortion by using the correlation between the component signals of the moving image.

本発明の目的は、上述の問題に鑑みて為された発明であり、ブロック歪みを改善しつつ更なる圧縮を図ることが可能な符号化装置、復号装置及びプログラムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an encoding device, a decoding device, and a program capable of achieving further compression while improving block distortion.

そこで、発明者らは、コンポーネント信号間の相関を利用して互いに補間又は修正するのではなく、コンポーネント信号間の相関を利用して完全にコンポーネント信号間の無相関化を行い、画像に対する寄与率を区別可能にして圧縮することに着目した。   Therefore, the inventors do not interpolate or correct each other using the correlation between the component signals, but completely perform the decorrelation between the component signals using the correlation between the component signals, and contribute to the image. We focused on compressing with distinction.

本発明では、従来の画像符号化方式では十分に利用されていなかったコンポーネント信号間の相関を活用し、2種類又はそれ以上のコンポーネント信号が形成する色空間を無相関な色空間に変換し、好適には無相関化したコンポーネント信号(以下、無相関化コンポーネント信号)のうち全体の信号量に対して信号分布の小さくなった無相関化コンポーネント信号の信号量を削減する。   In the present invention, utilizing the correlation between component signals that has not been sufficiently utilized in the conventional image coding system, the color space formed by two or more types of component signals is converted into an uncorrelated color space, Preferably, the signal amount of the decorrelated component signal whose signal distribution is reduced with respect to the entire signal amount among the decorrelated component signals (hereinafter referred to as decorrelated component signals) is reduced.

即ち、本発明の符号化装置は、複数のコンポーネント信号が形成する色空間を無相関な色空間に変換して画像を圧縮する符号化装置であって、所定の色空間における各コンポーネント信号の信号要素を入力して、無相関化変換を実行する無相関化変換手段と、無相関化した信号に対して符号化処理を施して符号化信号を生成する符号化手段とを備え、前記無相関化変換手段は、前記無相関化変換に用いた無相関化行列の情報を無相関化パラメータとして生成することを特徴とする。   That is, the encoding apparatus of the present invention is an encoding apparatus that compresses an image by converting a color space formed by a plurality of component signals into an uncorrelated color space, and each component signal signal in a predetermined color space A decorrelation conversion unit that inputs an element and executes decorrelation conversion; and an encoding unit that performs an encoding process on the decorrelated signal to generate an encoded signal, the decorrelation The conversion conversion means generates the information of the decorrelation matrix used for the decorrelation conversion as a decorrelation parameter.

また、本発明の符号化装置において、前記無相関化変換手段は、主成分分析法を用いて、固有値が大きい順に主成分を決定し、各コンポーネント信号の信号要素を前記主成分からなる無相関化したコンポーネント信号の信号要素に変換する無相関化変換行列を構成して前記無相関化パラメータを生成することを特徴とする。   Further, in the encoding device of the present invention, the decorrelation conversion means determines principal components in descending order of eigenvalues using a principal component analysis method, and the signal elements of each component signal are decorrelated with the principal components. The decorrelation parameter is generated by constructing a decorrelation transformation matrix for transforming the signal component of the component signal.

また、本発明の符号化装置において、前記無相関化変換手段による無相関化した直後の無相関化コンポーネント信号のうちの1つ以上の無相関化コンポーネント信号に対して、予め定めた全体の信号量に対する削減率に従って信号量を削減する信号量削減手段を更に備えることを特徴とする。   Further, in the encoding device of the present invention, a predetermined overall signal with respect to one or more decorrelation component signals of the decorrelation component signals immediately after decorrelation by the decorrelation conversion means. It is further characterized by further comprising a signal amount reducing means for reducing the signal amount in accordance with a reduction rate with respect to the amount.

また、本発明の符号化装置において、前記信号量削減手段は、無相関化変換手段による無相関化した直後の無相関化コンポーネント信号のうちの最も信号分布が小さい無相関化コンポーネント信号に対してサンプル数を低減することにより信号量を削減することを特徴とする。   Further, in the encoding device of the present invention, the signal amount reducing means is for the decorrelated component signal having the smallest signal distribution among the decorrelated component signals immediately after decorrelation by the decorrelation converting means. The amount of signals is reduced by reducing the number of samples.

また、本発明の符号化装置において、前記信号量削減手段は、無相関化変換手段による無相関化した直後の無相関化コンポーネント信号のうちの最も信号分布が小さい無相関化コンポーネント信号に対して粗い量子化を施すことにより信号量を削減することを特徴とする。   Further, in the encoding device of the present invention, the signal amount reducing means is for the decorrelated component signal having the smallest signal distribution among the decorrelated component signals immediately after decorrelation by the decorrelation converting means. It is characterized in that the amount of signal is reduced by applying rough quantization.

また、本発明の符号化装置において、時間又は空間方向に信号予測して予測信号を生成する信号予測手段と、前記信号予測手段に用いる参照信号と前記予測信号との間で同一の信号軸となるように変換する信号軸変換手段と、を更に備えることを特徴とする。   Further, in the encoding device of the present invention, a signal prediction unit that predicts a signal in time or space direction to generate a prediction signal, and a signal axis that is the same between the reference signal used for the signal prediction unit and the prediction signal And a signal axis converting means for converting so as to be.

また、本発明の符号化装置において、予め固有番号で識別可能な無相関化変換行列として有限個数の無相関化変換行列が予め規定されており、前記無相関化変換手段は、主成分分析法で求めた無相関化変換行列に対して最も近いものを前記有限個数の無相関化変換行列から選択し、選択した無相関化変換行列の固有番号を元のコンポーネント信号の組合せに関連付けた補助情報として決定することを特徴とする。   In the encoding apparatus of the present invention, a finite number of decorrelation transform matrices are defined in advance as decorrelation transform matrices that can be identified by unique numbers in advance, and the decorrelation transform means includes a principal component analysis method. Auxiliary information that selects the closest one from the finite number of decorrelation transformation matrices that is the closest to the decorrelation transformation matrix obtained in step 3, and associates the unique number of the selected decorrelation transformation matrix with the original combination of component signals It is determined as follows.

また、本発明の復号装置は、複数のコンポーネント信号が形成する色空間を無相関な色空間に変換して画像圧縮された信号を復号する復号装置であって、所定の色空間における各コンポーネント信号の信号要素に対して無相関化変換が実行され、符号化処理を施した符号化信号と、前記無相関化変換に用いた無相関化行列の情報からなる無相関化パラメータとを取得し、前記符号化信号を復号する復号手段と、前記無相関化パラメータを用いて無相関化逆変換を実行し、元の色空間におけるコンポーネント信号の信号要素を復元する無相関化逆変換手段と、を備えることを特徴とする。   The decoding device of the present invention is a decoding device that decodes an image-compressed signal by converting a color space formed by a plurality of component signals into an uncorrelated color space, and each component signal in a predetermined color space A decorrelation transformation is performed on the signal element of the obtained, and a coded signal subjected to the coding process, and a decorrelation parameter composed of information of the decorrelation matrix used for the decorrelation transformation, Decoding means for decoding the encoded signal; and decorrelation inverse transform means for performing decorrelation inverse transform using the decorrelation parameter and restoring signal elements of the component signal in the original color space; It is characterized by providing.

また、本発明の復号装置において、前記無相関化逆変換手段は、無相関化パラメータを用いて、無相関化コンポーネント信号の信号要素から元の色空間の各コンポーネント信号の信号要素へと逆変換する無相関化逆変換行列を構成することを特徴とする。   Further, in the decoding device of the present invention, the decorrelation inverse transform means performs inverse transform from the signal element of the decorrelation component signal to the signal element of each component signal in the original color space using the decorrelation parameter. A decorrelation inverse transformation matrix is constructed.

また、本発明の復号装置は、時間又は空間方向に信号予測して予測信号を生成する信号予測手段と、前記信号予測手段に用いる参照信号と前記予測信号との間で同一の信号軸となるように変換する信号軸変換手段と、を更に備えることを特徴とする。   In addition, the decoding apparatus of the present invention has the same signal axis between a signal prediction unit that predicts a signal in time or space direction and generates a prediction signal, and a reference signal used for the signal prediction unit and the prediction signal. And a signal axis converting means for converting as described above.

また、本発明の復号装置は、予め固有番号で識別可能な無相関化変換行列として有限個数の無相関化変換行列が予め規定されており、前記無相関化逆変換手段は、符号化側で主成分分析法で求めた無相関化変換行列に対して最も近いものを前記有限個数の無相関化変換行列から選択することにより決定された、無相関化変換行列の固有番号を示す補助情報に従って無相関化変換行列を特定し、前記無相関化逆変換を実行することを特徴とする。   In the decoding apparatus of the present invention, a finite number of decorrelation transform matrices are defined in advance as decorrelation transform matrices that can be identified by unique numbers in advance, and the decorrelation inverse transform means is provided on the encoding side. According to the auxiliary information indicating the unique number of the decorrelation transformation matrix determined by selecting the closest one to the decorrelation transformation matrix obtained by the principal component analysis method from the finite number of decorrelation transformation matrices. A decorrelation transformation matrix is specified, and the decorrelation inverse transformation is executed.

また、本発明は、符号化装置及び復号装置の各々をコンピュータとして構成することができ、プログラムを実行することで、符号化装置及び復号装置の各構成要素を実現することができる。   In the present invention, each of the encoding device and the decoding device can be configured as a computer, and each component of the encoding device and the decoding device can be realized by executing a program.

本発明によれば、従来の画像符号化方式では十分に利用されていなかったコンポーネント信号間の相関を活用して、好適には無相関化コンポーネント信号のうち全体の信号量に対して信号分布の小さくなった無相関化コンポーネント信号の信号量を削減するため、従来の画像符号化方式と比較して更なる圧縮が可能となる。   According to the present invention, by utilizing the correlation between component signals that has not been sufficiently used in the conventional image coding scheme, the signal distribution is preferably compared with the total signal amount of the uncorrelated component signals. In order to reduce the signal amount of the reduced decorrelation component signal, further compression is possible as compared with the conventional image coding method.

本発明による実施例1の符号化装置のブロック図である。It is a block diagram of the encoding apparatus of Example 1 by this invention. 本発明による実施例1の復号装置のブロック図である。It is a block diagram of the decoding apparatus of Example 1 by this invention. 本発明に係る元の色空間のコンポーネント信号の信号軸と無相関化コンポーネント信号の信号軸の関係を示す概略図である。It is the schematic which shows the relationship between the signal axis of the component signal of the original color space which concerns on this invention, and the signal axis of a decorrelation component signal. 本発明に係る無相関化コンポーネント信号による画面内予測/画面間予測処理の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the prediction process between screens / the prediction between screens by the decorrelation component signal which concerns on this invention. 本発明による実施例2の符号化装置のブロック図である。It is a block diagram of the encoding apparatus of Example 2 by this invention. 本発明による実施例2の復号装置のブロック図である。It is a block diagram of the decoding apparatus of Example 2 by this invention. 本発明による実施例3の符号化装置のブロック図である。It is a block diagram of the encoding apparatus of Example 3 by this invention. 本発明による実施例3の復号装置のブロック図である。It is a block diagram of the decoding apparatus of Example 3 by this invention. 本発明による一実施例の符号化装置として構成するコンピュータにおける制御フローである。It is a control flow in the computer comprised as an encoding apparatus of one Example by this invention. 本発明による一実施例の復号装置として構成するコンピュータにおける制御フローである。It is a control flow in the computer comprised as a decoding apparatus of one Example by this invention.

本発明による符号化装置及び復号装置では、カラー画像のコンポーネント信号間の相関を除去して画像圧縮する。入力する元の色空間は、カメラ出力などのRGBや、伝送や表示等に利用するYCaCb,YUV, Luv,Lab,XYZなどで表現された信号など、いずれの色空間のものでもよい。尚、YCaCb,YUV,Luvなどでは、Y又はLのコンポーネント信号(輝度信号)については無相関化変換を行わず(行列の係数を1にする等)、他のコンポーネント信号(色差信号)の2つのコンポーネント信号間の相関を除去するように構成することもできる。また、元の色空間は、3種類のコンポーネント信号で構成されるもの以外に、4種類以上のコンポーネント信号(例えば、RGBYMC等)を扱うマルチスペクトルの色空間の場合にも同様に適用することができる。   In the encoding device and the decoding device according to the present invention, the image compression is performed by removing the correlation between the component signals of the color image. The original color space to be input may be in any color space, such as RGB, such as camera output, or signals expressed in YCaCb, YUV, Luv, Lab, XYZ, etc. used for transmission or display. In YCaCb, YUV, Luv, etc., the Y or L component signal (luminance signal) is not subjected to decorrelation conversion (matrix coefficient is set to 1, etc.), and other component signals (color difference signals) 2 It can also be configured to remove the correlation between the two component signals. Further, the original color space can be similarly applied to a multi-spectral color space that handles four or more types of component signals (for example, RGBYMC, etc.) in addition to those composed of three types of component signals. it can.

尚、カラー画像のコンポーネント信号間の相関を除去するにあたり、元のコンポーネント信号が4:2:2や4:2:0のフォーマット形式の場合、1フレームあたりのコンポーネント信号間のサンプル数が異なるため、予めサンプル数を揃えて無相関化変換を行う。サンプル数の変換は、サンプル数の多い方のコンポーネント信号の信号要素を平均処理して、サンプル数の少ない方のコンポーネント信号の信号要素と同数にすることができるが、この場合、元の信号の解像度を再現できなくなるため、サンプル数の少ない方のコンポーネント信号の信号要素を補間して、多い方のサンプル数のコンポーネント信号と同数にするのが好適である。   When removing the correlation between the component signals of the color image, if the original component signal is in the format format of 4: 2: 2 or 4: 2: 0, the number of samples between the component signals per frame is different. The decorrelation conversion is performed by aligning the number of samples in advance. The conversion of the number of samples can average the signal elements of the component signal with the larger number of samples to the same number as the signal elements of the component signal with the smaller number of samples. Since the resolution cannot be reproduced, it is preferable to interpolate the signal elements of the component signal having the smaller number of samples so as to have the same number as the component signal having the larger number of samples.

複数のコンポーネント信号からなる色空間の画像を符号化する本発明に係る符号化装置は、元の色空間の複数のコンポーネント信号(例えば、C1信号,C2信号,C3信号)のうちの2つ以上のコンポーネント信号について、コンポーネント信号間の相関を除去する無相関化変換行列によって無相関化変換を施して無相関化コンポーネント信号(例えば、P1信号,P2信号,P3信号)を生成し、この無相関化コンポーネント信号について時空間の信号予測(画面内予測又は画面間予測)の参照信号に基づく残差信号(例えば、P1残差信号,P2残差信号,P3残差信号)を生成して符号化する。この参照信号と符号化する際に用いる無相関化コンポーネント信号の無相関化変換行列を同一にして残差信号を生成するのが好適である。即ち、参照信号を生成するにあたり、符号化した信号を局部復号して符号化前のコンポーネント信号を再生した後、その符号化時に用いた無相関化変換行列によって無相関化逆変換を施して一旦格納し、格納したコンポーネント信号を読み出して、次に符号化する際の無相関化コンポーネント信号に用いる無相関化変換行列によって無相関化変換を施すことで参照信号を生成する。これにより、参照信号と符号化する際に用いる無相関化コンポーネント信号の無相関化変換行列を同一にして残差信号を生成することで、コンポーネント信号間の相関を除去して更なる画像圧縮を実現することができる。   An encoding apparatus according to the present invention that encodes an image in a color space composed of a plurality of component signals includes two or more of a plurality of component signals (for example, a C1, C2, and C3 signals) in the original color space. Are generated by performing decorrelation conversion using a decorrelation conversion matrix that removes the correlation between the component signals, for example, P1 signal, P2 signal, and P3 signal. A residual signal (for example, a P1 residual signal, a P2 residual signal, a P3 residual signal) based on a reference signal for spatiotemporal signal prediction (intra-screen prediction or inter-screen prediction) To do. It is preferable to generate a residual signal by making the decorrelation transformation matrix of the decorrelation component signal used when encoding the reference signal the same. That is, in generating the reference signal, after the encoded signal is locally decoded and the component signal before encoding is reproduced, the decorrelation inverse matrix is used to perform the decorrelation inverse transformation by the decorrelation transformation matrix used at the time of encoding. The stored component signal is read out, and a reference signal is generated by performing a decorrelation transform using a decorrelation transform matrix used for a decorrelation component signal for the next encoding. As a result, the residual signal is generated by making the decorrelation transformation matrix of the decorrelation component signal used when coding the reference signal the same, thereby removing the correlation between the component signals and further compressing the image. Can be realized.

以下、本発明による実施例1の符号化装置及び復号装置を説明する。   Hereinafter, the encoding apparatus and decoding apparatus of Example 1 by this invention are demonstrated.

図1は、本発明による実施例1の符号化装置10のブロック図である。本実施例の実施例1の符号化装置10は、元の色空間の複数のコンポーネント信号(C1信号,C2信号,C3信号)を入力して無相関化変換を施す無相関化変換部101と、無相関化コンポーネント信号の残差信号(P1残差信号,P2残差信号,P3残差信号)を個別に符号化する圧縮符号化部103−1,103−2,103−3からなる。   FIG. 1 is a block diagram of an encoding apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention. The encoding apparatus 10 according to the first embodiment of the present embodiment includes a decorrelation conversion unit 101 that inputs a plurality of component signals (C1 signal, C2 signal, C3 signal) in the original color space and performs decorrelation conversion. , And compression encoders 103-1, 103-2, and 103-3 that individually encode the residual signals (P1 residual signal, P2 residual signal, and P3 residual signal) of the decorrelation component signal.

無相関化変換部101は、元の色空間の複数のコンポーネント信号(C1信号,C2信号,C3信号)を入力して無相関化変換を施し、無相関化コンポーネント信号(P1信号,P2信号,P3信号)を生成する。生成された無相関化コンポーネント信号は、それぞれ同一の構成要素からなる圧縮符号化部103−1,103−2,103−3に送出される。   The decorrelation conversion unit 101 receives a plurality of component signals (C1 signal, C2 signal, C3 signal) in the original color space, performs decorrelation conversion, and generates decorrelation component signals (P1 signal, P2 signal, P3 signal) is generated. The generated decorrelation component signals are sent to compression encoders 103-1, 103-2, and 103-3 each having the same component.

無相関化変換は、例えば主成分分析法を用いて、元の画像に対して寄与率の大きい順(固有値が大きい順)に主成分を決定し、元の色空間の各コンポーネント信号の信号要素をその主成分からなる無相関化コンポーネント信号の信号要素に変換する無相関化変換行列を構成して無相関化パラメータを生成するのが好適である。これは、復号側で、無相関化パラメータを用いて、無相関化コンポーネント信号の信号要素から元の色空間の各コンポーネント信号の信号要素へと逆変換する無相関化逆変換行列を構成することを可能にする。これにより、無相関化コンポーネント信号の新しい信号系を寄与率の大小の軸で構成することができ、信号分布の大小を容易に判別することができるようになる。   The decorrelation transform uses principal component analysis, for example, to determine principal components in descending order of contribution to the original image (in descending order of eigenvalues) and to determine the signal elements of each component signal in the original color space. It is preferable to generate a decorrelation parameter by constructing a decorrelation transformation matrix that transforms a signal element of a decorrelation component signal composed of the principal component thereof into a signal element. This is to construct a decorrelation inverse transform matrix that inversely transforms the signal elements of the decorrelation component signal into the signal elements of each component signal in the original color space using the decorrelation parameter on the decoding side. Enable. As a result, a new signal system of the decorrelated component signal can be configured with the axis of the contribution ratio, and the magnitude of the signal distribution can be easily discriminated.

例えば、主成分分析法で無相関化変換行列を求める例を説明する。簡単のため、元の色空間のコンポーネント信号(C1信号,C2信号,C3信号)の信号要素が、表1に示すように、サンプル数を10個としたブロックで表されることを想定し、各画素値の深度を0〜10までとする。   For example, an example in which a decorrelation transformation matrix is obtained by principal component analysis will be described. For simplicity, it is assumed that the signal elements of the component signals (C1 signal, C2 signal, C3 signal) in the original color space are represented by blocks with 10 samples as shown in Table 1, The depth of each pixel value is 0-10.

Figure 2011188368
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このような表1に示す各コンポーネント信号間の相関係数rxyは、式(1)で与えられる。 Such a correlation coefficient r xy between the component signals shown in Table 1 is given by Expression (1).

Figure 2011188368
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ここに、Sxyは、コンポーネント信号間の共分散を示し、Sx,Syは、コンポーネント信号間の偏差を示すものであり、それぞれ、サンプル数nに対して式(2)〜式(4)で与えられる。   Here, Sxy indicates the covariance between the component signals, and Sx and Sy indicate the deviations between the component signals, and are given by Equations (2) to (4) for the number of samples n, respectively. It is done.

Figure 2011188368
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上記の表1について、式(1)によって相関係数行列を求めると、下記の相関係数行列が得られる。   With respect to Table 1 above, when the correlation coefficient matrix is obtained by Equation (1), the following correlation coefficient matrix is obtained.

Figure 2011188368
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上記の相関係数行列から、固有値λと固有ベクトルを算出することができる。n次の正方行列をAとし、固有値λが有限の集合にあるとき(λ∈C)、固有ベクトルxは、式(5)が成り立つ。   The eigenvalue λ and the eigenvector can be calculated from the correlation coefficient matrix. When the n-th order square matrix is A and the eigenvalues λ are in a finite set (λεC), the eigenvector x is given by Equation (5).

Figure 2011188368
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固有ベクトルxが存在するための必要十分条件は、単位行列Eに対して式(6)を満たすことであるから、固有値λを未知数とするAの固有方程式を解くことにより、固有値λを求めることができ、各固有値に対する大きさ1とする固有ベクトルを求めることができる。   The necessary and sufficient condition for the existence of the eigenvector x is that the equation (6) is satisfied for the unit matrix E. Therefore, the eigenvalue λ can be obtained by solving the eigen equation of A with the eigenvalue λ as an unknown. And an eigenvector having a magnitude of 1 for each eigenvalue can be obtained.

Figure 2011188368
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例えば、表1について求められる固有値と固有ベクトルは、表2のように表される。また、表2では、寄与率の大きい順(固有値が大きい順)に主成分(第1主成分,第2主成分,第3主成分)を決定して、無相関化変換行列を構成している。   For example, the eigenvalues and eigenvectors obtained for Table 1 are expressed as Table 2. In Table 2, principal components (first principal component, second principal component, and third principal component) are determined in descending order of contribution rate (in descending order of eigenvalues), and a decorrelation transformation matrix is constructed. Yes.

Figure 2011188368
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無相関化変換を構成する無相関化変換行列は、固有ベクトルを並べたものとなり、式(7)で表される。各主成分(第1主成分,第2主成分,第3主成分)に対応する無相関化コンポーネント信号(P1信号,P2信号,P3信号)は、この無相関化変換行列によって、元の色空間の複数のコンポーネント信号(C1信号,C2信号,C3信号)を無相関化することで得られる。   The decorrelation transformation matrix constituting the decorrelation transformation is an array of eigenvectors, and is expressed by equation (7). The decorrelation component signals (P1 signal, P2 signal, P3 signal) corresponding to each principal component (first principal component, second principal component, third principal component) are converted into the original color by this decorrelation transformation matrix. It is obtained by decorrelating a plurality of spatial component signals (C1, C2, and C3 signals).

Figure 2011188368
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このように、無相関化変換部101は、元の色空間の複数のコンポーネント信号(C1信号,C2信号,C3信号)を入力して無相関化変換を施し、無相関化コンポーネント信号(P1信号,P2信号,P3信号)を生成し、無相関化変換行列を構成する関数の情報を無相関化変換パラメータとして無相関化変換部117、無相関化パラメータ格納部119及び外部に送出する。   In this way, the decorrelation conversion unit 101 receives a plurality of component signals (C1 signal, C2 signal, C3 signal) in the original color space, performs decorrelation conversion, and generates a decorrelation component signal (P1 signal). , P2 signal, P3 signal), and sends the information of the functions constituting the decorrelation transform matrix to the decorrelation transform unit 117, decorrelation parameter storage unit 119, and the like as decorrelation transform parameters.

圧縮符号化部103−1,103−2,103−3は、それぞれ同様に機能し、無相関化コンポーネント信号(P1信号,P2信号,P3信号)を個別に符号化する。従って、代表的に、圧縮符号化部103−1について説明する。   The compression encoding units 103-1, 103-2, and 103-3 function in the same manner, and individually encode the decorrelation component signals (P1 signal, P2 signal, and P3 signal). Therefore, the compression encoding unit 103-1 will be typically described.

圧縮符号化部103−1は、サンプル数低減/粗量子化部110と、減算部111と、符号化部112と、局部復号部113と、加算部114と、無相関化逆変換部115と、画像メモリ116と、無相関化変換部117と、画面内予測/画面間予測部118と、無相関化パラメータ格納部119とを備える。   The compression encoding unit 103-1 includes a sample number reduction / coarse quantization unit 110, a subtraction unit 111, an encoding unit 112, a local decoding unit 113, an addition unit 114, and a decorrelation inverse conversion unit 115. , An image memory 116, a decorrelation conversion unit 117, an intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 118, and a decorrelation parameter storage unit 119.

サンプル数低減/粗量子化部110は、無相関化変換部101から、元の色空間のコンポーネント信号を無相関化した無相関化コンポーネント信号のうちの1つを入力し、予め定めた全体の信号量に対する削減率に従って信号量を削減し、減算部111及び画面内予測/画面間予測部118に送出する。本例では、信号分布の小さくなった寄与率の低い軸の信号から順に、P1信号,P2信号,P3信号として割り当てられているものとして説明する。図3は、本発明に係る元の色空間のコンポーネント信号の信号軸と無相関化コンポーネント信号の信号軸の関係を示している。従って、P1信号は、信号分布の最も小さくなった寄与率の低い軸の無相関化コンポーネント信号であり、この信号量を、他の無相関化コンポーネント信号の信号量よりも大きく削減して減算部111及び画面内予測/画面間予測部118に送出する。この信号量の削減のやり方は、寄与率の低い軸の無相関化コンポーネント信号のサンプル数を減らすか、量子化を粗くする。これにより、全体の画質に対する損失を抑えながら圧縮率を高めることができる。   The sample number reduction / coarse quantization unit 110 receives, from the decorrelation conversion unit 101, one of the decorrelation component signals obtained by decorrelating the component signals in the original color space. The signal amount is reduced according to the reduction rate with respect to the signal amount, and is sent to the subtraction unit 111 and the intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 118. In this example, description will be made assuming that signals are assigned as a P1 signal, a P2 signal, and a P3 signal in order from a signal with a low contribution ratio and a low contribution ratio. FIG. 3 shows the relationship between the signal axis of the component signal in the original color space and the signal axis of the decorrelation component signal according to the present invention. Therefore, the P1 signal is a non-correlated component signal with a low contribution ratio and the lowest signal distribution, and this signal amount is reduced more than the signal amount of the other decorrelated component signals to reduce the subtraction unit. 111 and the intra prediction / inter prediction unit 118. This method of reducing the amount of signal reduces the number of samples of the decorrelated component signal on the axis with a low contribution rate or coarsens the quantization. As a result, the compression rate can be increased while suppressing loss in the overall image quality.

減算部111は、サンプル数低減/粗量子化部110から得られる無相関化コンポーネント信号と、画面内予測/画面間予測部118から得られる無相関化コンポーネント信号の予測信号とを差分した残差信号(P1残差信号)を生成し、符号化部112に送出する。   The subtraction unit 111 is a residual obtained by subtracting the decorrelation component signal obtained from the sample number reduction / coarse quantization unit 110 and the prediction signal of the decorrelation component signal obtained from the intra prediction / inter prediction unit 118. A signal (P1 residual signal) is generated and sent to the encoding unit 112.

符号化部112は、減算部111から得られる残差信号(P1残差信号)を所定の符号化手順に従って符号化し、ビットストリーム(P1残差信号ビットストリーム)を生成して外部に送出する。符号化部112は、例えば、MPEG等と同様に、直交変換処理及び量子化処理として構成することができ、更に可変長符号化を施すように構成することができる。   The encoding unit 112 encodes the residual signal (P1 residual signal) obtained from the subtracting unit 111 according to a predetermined encoding procedure, generates a bit stream (P1 residual signal bit stream), and transmits the bit stream to the outside. The encoding unit 112 can be configured as orthogonal transform processing and quantization processing, for example, as in MPEG, and can be configured to perform variable length encoding.

局部復号部113は、符号化部112から得られる符号化信号を復号して加算部114に送出する。符号化部112が、MPEG等と同様に直交変換処理及び量子化処理として構成される場合、局部復号部113は、その逆変換(逆直交変換処理及び逆量子化処理)を施す。   The local decoding unit 113 decodes the encoded signal obtained from the encoding unit 112 and sends it to the adding unit 114. When the encoding unit 112 is configured as an orthogonal transform process and a quantization process as in MPEG, the local decoding unit 113 performs an inverse transform (an inverse orthogonal transform process and an inverse quantization process).

加算部114は、画面内予測/画面間予測部118から得られる無相関化コンポーネント信号の予測信号と、局部復号部113から得られる復号信号とを加算して無相関化コンポーネント信号の復元信号を生成し、無相関化逆変換部115に送出する。   The adding unit 114 adds the predicted signal of the decorrelated component signal obtained from the intra prediction / inter prediction unit 118 and the decoded signal obtained from the local decoding unit 113 to obtain a restored signal of the decorrelated component signal. Generated and sent to decorrelation inverse transform section 115.

無相関化逆変換部115は、符号化部112の符号化時の無相関化コンポーネント信号に対して用いられた無相関化変換行列を得るために、無相関化パラメータ格納部119から無相関化パラメータを読み出し、この無相関化パラメータから無相関化逆変換行列を生成して、加算部114から得られる無相関化コンポーネント信号の復元信号(P1信号)、及び圧縮符号化部103−2,103−3の各々の対応する加算部114から得られる無相関化コンポーネント信号(P2信号,P3信号)に対して無相関化逆変換行列による逆変換を施し、元の色空間のコンポーネント信号(C1信号)に対応する復号信号を生成し、画像メモリ116に格納する。   The decorrelation inverse transformation unit 115 obtains the decorrelation from the decorrelation parameter storage unit 119 in order to obtain the decorrelation transformation matrix used for the decorrelation component signal at the time of encoding of the encoding unit 112. A parameter is read out, a decorrelation inverse transformation matrix is generated from the decorrelation parameter, a decompressed signal (P1 signal) of the decorrelation component signal obtained from the adder 114, and compression encoders 103-2 and 103 3 is subjected to inverse transformation using a decorrelation inverse transformation matrix on the decorrelated component signals (P2 signal, P3 signal) obtained from the corresponding adder 114 of each of the -3, and the component signal (C1 signal of the original color space) ) Is generated and stored in the image memory 116.

無相関化変換部117は、画面内予測/画面間予測部118からの空間又は時間の予測を行うための要求に応じて、画像メモリ116から元の色空間のコンポーネント信号(C1信号)に対応する復号信号を読み出すとともに、圧縮符号化部103−2,103−3の各々の対応する画像メモリ116から得られる元の色空間の他のコンポーネント信号の復号信号(C2信号,C3信号)を入力し、これらの前回符号化時の元の色空間の他のコンポーネント信号に対応する復号信号に対して、今回符号化する際の無相関化コンポーネント信号に用いる無相関化パラメータから得られる無相関化変換行列によって、無相関化変換を施すことで信号系を揃え、今回符号化する際の無相関化コンポーネント信号の予測信号を生成するための参照信号を生成し、画面内予測/画面間予測部118に送出する。   The decorrelation conversion unit 117 responds to the component signal (C1 signal) of the original color space from the image memory 116 in response to a request for space or time prediction from the intra prediction / inter prediction unit 118. The decoded signals (C2 signal and C3 signal) of the other component signals of the original color space obtained from the corresponding image memories 116 of the compression encoding units 103-2 and 103-3 are input. The decorrelation obtained from the decorrelation parameters used for the decorrelation component signal at the time of encoding this time with respect to the decoded signal corresponding to the other component signal of the original color space at the time of the previous coding A reference signal for generating a prediction signal of a decorrelation component signal at the time of encoding by aligning the signal system by performing decorrelation conversion by a transformation matrix Generated and sent to the intra prediction / inter prediction unit 118.

画面内予測/画面間予測部118は、無相関化変換部117から参照信号を読み出して、従来のMPEG等と同様に、画面内予測又は画面間予測処理を施して、今回符号化する際の無相関化コンポーネント信号の予測信号を生成し、減算部111に送出するとともに、画面内予測又は画面間予測処理に用いた各パラメータ(P1画面内予測パラメータ又は動きベクトル)を外部に送出する。   The intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 118 reads the reference signal from the decorrelation conversion unit 117, performs intra-screen prediction or inter-screen prediction processing in the same manner as conventional MPEG and the like, and encodes this time. A prediction signal of the decorrelation component signal is generated and sent to the subtraction unit 111, and each parameter (P1 intra prediction parameter or motion vector) used for intra prediction or inter prediction processing is sent to the outside.

この画面内予測/画面間予測部118から得られる予測信号によって残差信号(P1残差信号)を生成して符号化する流れを、図4を参照して説明する。図4は、無相関化コンポーネント信号による画面内予測/画面間予測処理の一例を概略的に示している。   The flow of generating and encoding a residual signal (P1 residual signal) using the prediction signal obtained from the intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 118 will be described with reference to FIG. FIG. 4 schematically shows an example of intra-frame prediction / inter-screen prediction processing using a decorrelation component signal.

無相関化変換部101は、元の色空間の複数のコンポーネント信号(C1信号,C2信号,C3信号)を入力して無相関化変換を施し、無相関化コンポーネント信号(P1信号,P2信号,P3信号)を生成する(ステップS11)。続いて、無相関化逆変換部115によって、無相関化コンポーネント信号の復元信号(P1信号)、及び圧縮符号化部103−2,103−3から得られる対応する無相関化コンポーネント信号(P2信号,P3信号)に対して無相関化逆変換行列による逆変換を施し(ステップS12)、更に、無相関化変換部117によって、今回符号化に用いる無相関化変換行列によって、画面内予測/画面間予測部118が用いる参照信号として新たな無相関化コンポーネント信号(Q1信号:今回符号化時の無相関化コンポーネント信号,Q2:今回符号化時の無相関化コンポーネント信号,Q3:今回符号化時の無相関化コンポーネント信号)を生成する(ステップS13)。   The decorrelation conversion unit 101 receives a plurality of component signals (C1 signal, C2 signal, C3 signal) in the original color space, performs decorrelation conversion, and generates decorrelation component signals (P1 signal, P2 signal, (P3 signal) is generated (step S11). Subsequently, the decorrelation inverse transform unit 115 restores the decorrelation component signal (P1 signal) and the corresponding decorrelation component signals (P2 signal) obtained from the compression coding units 103-2 and 103-3. , P3 signal) is subjected to inverse transformation using the decorrelation inverse transformation matrix (step S12), and further, the decorrelation transformation unit 117 uses the decorrelation transformation matrix used for encoding this time to perform intra prediction / screening. As a reference signal used by the inter prediction unit 118, a new decorrelated component signal (Q1 signal: decorrelated component signal at the time of current coding, Q2: decorrelated component signal at the time of current coding, Q3: at the time of current coding Is generated (step S13).

画面間予測の場合には、無相関化変換部101は、今回符号化時の無相関化行列を用いて無相関化コンポーネント信号(Q1信号:今回符号化時の無相関化コンポーネント信号,Q2:今回符号化時の無相関化コンポーネント信号,Q3:今回符号化時の無相関化コンポーネント信号)を生成することで(ステップS14)、画面内予測/画面間予測部118は、ステップS13で生成した参照信号を用いて、同一の信号軸(図3参照)で予測信号を生成することができる(ステップS15)。   In the case of inter-screen prediction, the decorrelation conversion unit 101 uses the decorrelation matrix at the time of the current encoding to decorrelate the component signal (Q1 signal: the decorrelation component signal at the time of the current encoding, Q2: By generating a decorrelation component signal at the time of encoding this time, Q3: a decorrelation component signal at the time of encoding this time (step S14), the intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 118 generated at step S13 A prediction signal can be generated on the same signal axis (see FIG. 3) using the reference signal (step S15).

このように、画面内予測/画面間予測部118から得られる予測信号によって残差信号(P1残差信号)を生成して符号化するには、画面内予測/画面間予測部118で用いる参照信号と符号化する際(予測信号を生成する際)に用いる無相関化コンポーネント信号の無相関化変換行列を同一にして残差信号を生成する。即ち、参照信号を生成するにあたり、符号化した信号を局部復号して符号化前のコンポーネント信号を生成した後、その符号化時に用いた無相関化変換行列によって無相関化逆変換を施して一旦格納し、格納したコンポーネント信号を読み出して、今回符号化する際の無相関化コンポーネント信号に用いる無相関化変換行列によって無相関化変換を施すことで参照信号を生成する。従って、時間又は空間方向に信号予測して予測信号を生成する際に、参照信号と予測信号との間で同一の信号軸となるように変換するように構成するのが好適である。これにより、無相関化変換を施す用に構成した場合でも、MPEG等で用いる画面内予測又は画面間予測を適用することができ、更に伝送する情報量を削減することができるようになる。このようにして、色空間の無相関化を、(動)画像全体でなく、フレームごとやスライス、マクロブロックなどの単位で行う場合、画面内予測や画面間予測に用いる参照信号と、現在予測処理する信号の3軸信号系が異なってしまうことがないように、参照信号として用いる信号の信号系を、現在予測処理する信号系に合わせるようにする。   Thus, in order to generate and encode a residual signal (P1 residual signal) from the prediction signal obtained from the intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 118, the reference used in the intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 118 The residual signal is generated by making the decorrelation transformation matrix of the decorrelation component signal used when encoding the signal (when generating the prediction signal) the same. That is, in generating the reference signal, the encoded signal is locally decoded to generate a component signal before encoding, and then subjected to decorrelation inverse transformation by the decorrelation transformation matrix used at the time of encoding. The stored component signal is read out, and the reference signal is generated by performing the decorrelation conversion by the decorrelation conversion matrix used for the decorrelation component signal used for the current encoding. Therefore, when generating a prediction signal by predicting a signal in the time or space direction, it is preferable to convert the reference signal and the prediction signal so as to have the same signal axis. As a result, even when configured for performing decorrelation conversion, intra prediction or inter prediction used in MPEG or the like can be applied, and the amount of information to be transmitted can be further reduced. In this way, when decorrelation of the color space is performed not for the entire (moving) image but for each frame, slice, or macroblock, the reference signal used for intra prediction or inter prediction and the current prediction The signal system used as the reference signal is matched with the signal system that is currently subjected to the prediction process so that the three-axis signal system of the signal to be processed does not differ.

尚、時空間の信号予測(画面内予測又は画面間予測)にあたって、毎符号化ブロック又は毎フレームごとに無相関化コンポーネント信号に対する無相関化変換行列を逐次演算すること以外に、特定数の符号化ブロック又は特定数のフレームごとに無相関化コンポーネント信号に対する無相関化変換行列を逐次演算するように構成することもできる。特に、画面内予測にて1フレーム内で共通する無相関化変換行列を用いる場合や、画面間予測にて複数フレームで共通する無相関化変換行列を用いる場合には、参照信号と符号化する際に用いる無相関化コンポーネント信号の無相関化変換行列を同一にすることで、処理負担を軽減することができる。即ち、無相関化変換は、1フレームの画面全体で行ってもよいし、複数画素からなるブロック単位で行ってもよい。   In spatio-temporal signal prediction (intra-screen prediction or inter-screen prediction), a specific number of codes other than sequentially calculating a decorrelation transformation matrix for a decorrelation component signal for each coding block or each frame. The decorrelation transformation matrix for the decorrelation component signal may be sequentially calculated for each block or a specific number of frames. In particular, when a decorrelation transformation matrix common in one frame is used for intra-frame prediction, or when a decorrelation transformation matrix common to multiple frames is used for inter-frame prediction, encoding is performed with a reference signal. By making the decorrelation transformation matrixes of the decorrelation component signals used at the same time the processing load can be reduced. That is, the decorrelation conversion may be performed on the entire screen of one frame, or may be performed on a block basis including a plurality of pixels.

実施例1の符号化装置10によれば、無相関化した上で符号化することにより、全体の画質に対する損失を抑えながら圧縮率を高めることができる。この信号量の削減のやり方は、寄与率の低い軸の無相関化コンポーネント信号のサンプル数を減らすか、量子化を粗くするだけでなく、寄与率の低い軸の無相関化コンポーネント信号の信号深度を粗くするなどがある。一方で、寄与率の高い軸については細かい密なステップの量子化を施すことでダイナミックレンジを広くするように構成することもできる。   According to the encoding device 10 of the first embodiment, the compression rate can be increased while suppressing loss to the overall image quality by performing the encoding after decorrelating. This method of reducing the amount of signal not only reduces the number of samples of the decorrelated component signal on the low contribution axis or coarsens the quantization but also the signal depth of the decorrelated component signal on the low contribution axis. Etc. On the other hand, the axis having a high contribution ratio can be configured to widen the dynamic range by performing fine dense step quantization.

また、無相関化変換では、対応画素位置の元のコンポーネント信号の各々を並列入力し、この元のコンポーネント信号の組合せごとに、その都度、主成分分析して無相関化変換行列を求め、符号化する際には、この無相関化変換行列を元のコンポーネント信号の組合せに関連付けた情報として符号化する例を説明した。一方、符号化する際の別のやり方として、主成分分析法で求めた無相関化変換行列に対して最も近いものを有限個数の無相関化変換行列から選択し、選択した無相関化変換行列の固有番号を元のコンポーネント信号の組合せに関連付けた補助情報として決定して符号化する。この場合、無相関化逆変換を実行する復号装置においても、予め固有番号で識別可能な無相関化変換行列として有限個数の無相関化変換行列が予め規定されており、この無相関化逆変換処理では、符号化側で主成分分析法で求めた無相関化変換行列に対して最も近いものを有限個数の無相関化変換行列から選択することにより決定された、無相関化変換行列の固有番号を示す補助情報に従って無相関化変換行列を特定し、無相関化逆変換を実行する。これにより、伝送する情報量を大幅に削減することができる。   In the decorrelation transform, each of the original component signals at the corresponding pixel position is input in parallel, and for each combination of the original component signals, a principal component analysis is performed for each combination to obtain a decorrelation transform matrix. In the description, the example in which the decorrelation transformation matrix is encoded as information associated with the combination of the original component signals has been described. On the other hand, as another method for encoding, the closest one to the decorrelation transform matrix obtained by the principal component analysis method is selected from a finite number of decorrelation transform matrices, and the selected decorrelation transform matrix is selected. Is determined and encoded as auxiliary information associated with the combination of the original component signals. In this case, even in a decoding device that performs decorrelation inverse transformation, a finite number of decorrelation transformation matrices are defined in advance as decorrelation transformation matrices that can be identified by unique numbers in advance. In the processing, the uniqueness of the decorrelation transform matrix determined by selecting from the finite number of decorrelation transform matrices closest to the decorrelation transform matrix obtained by principal component analysis on the encoding side. A decorrelation transformation matrix is specified according to auxiliary information indicating a number, and decorrelation inverse transformation is executed. Thereby, the amount of information to be transmitted can be greatly reduced.

次に、実施例1の符号化装置10によって符号化したビットストリームを受信して復号する復号装置を説明する。   Next, a decoding device that receives and decodes the bitstream encoded by the encoding device 10 according to the first embodiment will be described.

図2は、本発明による実施例1の復号装置のブロック図である。本実施例の復号装置20は、それぞれ同様に構成される復号部201−1,201−2,202−3と、それぞれ同様に構成される復号変換部202−1,202−2、202−3と、無相関化逆変換部203とを備える。復号部201−1及び復号変換部202−1は、P1残差信号を受信して復号する信号系統であり、復号部201−2及び復号変換部202−2は、P2残差信号を受信して復号する信号系統であり、復号部201−3及び復号変換部202−3は、P3残差信号を受信して復号する信号系統である。また、復号変換部202−1は、加算部211と、画像メモリ213と、画面内予測/画面間予測部214とを備える。   FIG. 2 is a block diagram of the decoding apparatus according to the first embodiment of the present invention. The decoding device 20 of the present embodiment includes decoding units 201-1, 201-2, and 202-3 configured in the same manner, and decoding conversion units 202-1, 202-2, and 202-3 configured in the same manner. And a decorrelation inverse transform unit 203. The decoding unit 201-1 and the decoding conversion unit 202-1 are signal systems that receive and decode the P1 residual signal, and the decoding unit 201-2 and the decoding conversion unit 202-2 receive the P2 residual signal. The decoding unit 201-3 and the decoding conversion unit 202-3 are signal systems that receive and decode the P3 residual signal. The decoding conversion unit 202-1 includes an addition unit 211, an image memory 213, and an intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 214.

復号部201−1は、符号化部112によって符号化されたP1残差信号を受信して復号し、加算部211に送出する。   The decoding unit 201-1 receives and decodes the P1 residual signal encoded by the encoding unit 112 and sends it to the adding unit 211.

加算部211は、画面内予測/画面間予測部214から得られる予測信号と、復号部201−1によって復号したP1残差信号の復号信号とを加算して無相関化コンポーネント信号(P1信号)を復元し、無相関化逆変換部203に送出する。   The adding unit 211 adds the prediction signal obtained from the intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 214 and the decoded signal of the P1 residual signal decoded by the decoding unit 201-1, and thereby decorrelates the component signal (P1 signal). Is sent to the decorrelation inverse transformation unit 203.

無相関化逆変換部203は、復号変換部202−1,202−2,202−3から入力される無相関化コンポーネント信号に対して、符号化装置10から得られる無相関化変換パラメータから生成される無相関化逆変換行列を用いて逆変換を施して、元の色空間のコンポーネント信号(C1信号,C2信号,C3信号)を復元する。   The decorrelation inverse transform unit 203 generates the decorrelation component signal input from the decoding transform units 202-1, 202-2, and 202-3 from the decorrelation transform parameter obtained from the encoding device 10. Inverse transformation is performed using the decorrelation inverse transformation matrix to restore the original color space component signals (C1 signal, C2 signal, C3 signal).

尚、画面内予測/画面間予測部214は、逆変換した元の色空間のコンポーネント信号(C1信号,C2信号,C3信号)を格納する画像メモリ213から参照信号を読み出し、符号化装置10から得られるP1画面内予測パラメータ/動きベクトルを用いて予測信号を生成し、加算部211に送出する。   The intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 214 reads the reference signal from the image memory 213 that stores the component signals (C1 signal, C2 signal, and C3 signal) of the original color space that has been inversely transformed, and outputs the reference signal from the encoding device 10. A prediction signal is generated using the obtained P1 intra prediction parameter / motion vector and sent to the adding unit 211.

このようにして、復号装置20は、無相関化コンポーネント信号を復号して元の色空間のコンポーネント信号を再生することができる。   In this way, the decoding device 20 can reproduce the component signal in the original color space by decoding the decorrelated component signal.

尚、符号化側で色空間を無相関化した後、無相関化コンポーネント信号のうち全体の信号量に対して信号分布の小さくなった無相関化コンポーネント信号の信号量を、他の無相関化コンポーネント信号の信号量よりも大きく削減して符号化されていたため、復号装置20は、全体の画質に対する損失を抑えながら圧縮率を高められた信号を復元することができる。   In addition, after decorrelating the color space on the encoding side, the signal quantity of the decorrelated component signal whose signal distribution is smaller than the total signal quantity among the decorrelated component signals is converted to another decorrelation. Since the encoding is performed by reducing the signal amount more than the signal amount of the component signal, the decoding device 20 can restore a signal with an increased compression rate while suppressing a loss in the overall image quality.

次に、本発明による実施例2の符号化装置及び復号装置を説明する。   Next, an encoding device and a decoding device according to Embodiment 2 of the present invention will be described.

図5は、本発明による実施例2の符号化装置30のブロック図である。本実施例の実施例2の符号化装置30は、元の色空間の複数のコンポーネント信号(C1信号,C2信号,C3信号)を入力して個別に残差信号を生成する圧縮符号化部301−1,301−2,301−3と、無相関化変換を施す無相関化変換部302と、サンプル数低減/粗量子化部303−1,303−2,303−3と、符号化部304−1,304−2,304−3とを備える。   FIG. 5 is a block diagram of the encoding apparatus 30 according to the second embodiment of the present invention. The encoding apparatus 30 according to the second embodiment of the present embodiment inputs a plurality of component signals (C1 signal, C2 signal, C3 signal) in the original color space, and individually generates a residual signal. -1, 301-2, 301-3, decorrelation conversion section 302 for performing decorrelation conversion, sample number reduction / coarse quantization sections 303-1, 303-2, 303-3, and encoding section 304-1, 304-2, 304-3.

圧縮符号化部301−1,301−2,301−3は、それぞれ同様に構成され、圧縮符号化部301−1は、減算部311と、符号化部312と、局部復号部313と、加算部314と、画像メモリ315と、画面内予測/画面間予測部316とを備える。また、圧縮符号化部301−1は、MPEG等の符号化装置と同様に構成され、減算部311、符号化部312、局部復号部313、加算部314、及び画面内予測/画面間予測部316の動作は、それぞれ、実施例1における減算部111、符号化部112、局部復号部113、加算部114、及び画面内予測/画面間予測部118と同様であり、更なる詳細な説明は省略する。尚、圧縮符号化部301−1,301−2,301−3における各画面内予測/画面間予測部316は、画像メモリ315から参照信号(C1’信号)を読み出して予測信号を生成して減算部311に送出するとともに、画面内予測パラメータ/動きベクトルを外部に送出する。   The compression encoding units 301-1, 301-2, and 301-3 are configured in the same manner. The compression encoding unit 301-1 includes a subtraction unit 311, an encoding unit 312, a local decoding unit 313, and an addition. Unit 314, image memory 315, and intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 316. The compression encoding unit 301-1 is configured in the same manner as an encoding device such as MPEG, and includes a subtraction unit 311, an encoding unit 312, a local decoding unit 313, an addition unit 314, and an intra-screen prediction / inter-screen prediction unit. The operations of 316 are the same as those of the subtracting unit 111, the encoding unit 112, the local decoding unit 113, the adding unit 114, and the intra prediction / inter prediction unit 118 in the first embodiment, respectively. Omitted. The intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 316 in each of the compression encoding units 301-1, 301-2, and 301-3 reads a reference signal (C1 ′ signal) from the image memory 315 to generate a prediction signal. In addition to sending to the subtracting unit 311, the in-screen prediction parameter / motion vector is sent to the outside.

圧縮符号化部301−1は、元の色空間のコンポーネント信号(C1信号)を入力して、減算部311、符号化部312及び局部復号部313を経て得られる残差信号(C1’信号)を加算部314に送出するとともに、無相関化変換部302に送出する。圧縮符号化部301−2,301−3も同様に、それぞれ元の色空間のコンポーネント信号(C2信号、C3信号)を入力して、残差信号(ΔC2’信号、ΔC3’信号)を無相関化変換部302に送出する。   The compression encoding unit 301-1 receives a component signal (C1 signal) of the original color space, and a residual signal (C1 ′ signal) obtained through the subtraction unit 311, the encoding unit 312, and the local decoding unit 313. Is sent to the adder 314 and sent to the decorrelation converter 302. Similarly, the compression encoding units 301-2 and 301-3 also receive the original color space component signals (C2 signal and C3 signal) and decorrelate the residual signals (ΔC2 ′ signal and ΔC3 ′ signal). To the conversion unit 302.

無相関化変換部302は、圧縮符号化部301−1,301−2,301−3から供給される残差信号(ΔC1’信号、ΔC2’信号、ΔC3’信号)に対して、実施例1の無相関化変換部101と同様に無相関化変換を施して、無相関化コンポーネント信号のP1残差信号、P2残差信号及びP3残差信号を生成し、それぞれサンプル数低減/粗量子化部303−1,303−2,303−3に送出する。尚、無相関化変換部302は、残差信号の無相関化コンポーネント信号(P1残差信号,P2残差信号,P3残差信号)を生成するとともに、無相関化変換行列を構成する関数を無相関化変換パラメータとして外部に送出する。   The decorrelation conversion unit 302 applies the first embodiment to the residual signals (ΔC1 ′ signal, ΔC2 ′ signal, ΔC3 ′ signal) supplied from the compression encoding units 301-1, 301-2, and 301-3. The decorrelation conversion unit 101 performs the decorrelation conversion to generate the P1 residual signal, the P2 residual signal, and the P3 residual signal of the decorrelation component signal, and reduces the number of samples / coarse quantization, respectively. The data are sent to the sections 303-1, 303-2, and 303-3. The decorrelation conversion unit 302 generates a decorrelation component signal (P1 residual signal, P2 residual signal, P3 residual signal) of the residual signal, and generates a function constituting the decorrelation conversion matrix. It is sent to the outside as a decorrelation conversion parameter.

サンプル数低減/粗量子化部303−1は、無相関化変換部302から、元の色空間のコンポーネント信号を無相関化した無相関化コンポーネント信号のうちの1つを入力し、予め定めた全体の信号量に対する削減率に従って信号量を削減し、符号化部304−1に送出する。本例では、信号分布の小さくなった寄与率の低い軸の信号から順に、P1残差信号,P2残差信号,P3残差信号として割り当てられているものとしている。従って、P1残差信号は、信号分布の最も小さくなった寄与率の低い軸の残差信号の無相関化コンポーネント信号であり、この信号量を、他の残差信号の無相関化コンポーネント信号の信号量よりも大きく削減して符号化部304−1に送出する。この信号量の削減のやり方は、寄与率の低い軸の無相関化コンポーネント信号のサンプル数を減らすか、量子化を粗くする。これにより、全体の画質に対する損失を抑えながら圧縮率を高めることができる。他のサンプル数低減/粗量子化部303−2,303−2の動作も同様である。   The sample number reduction / coarse quantization unit 303-1 receives one of the decorrelation component signals obtained by decorrelating the component signals in the original color space from the decorrelation conversion unit 302, and determines the predetermined number. The signal amount is reduced according to the reduction rate with respect to the entire signal amount, and is sent to the encoding unit 304-1. In this example, it is assumed that signals are assigned as a P1 residual signal, a P2 residual signal, and a P3 residual signal in order from a signal with a low contribution ratio and a low contribution ratio. Therefore, the P1 residual signal is a decorrelation component signal of the residual signal of the axis with the lowest contribution of the signal distribution and having a low contribution rate, and the amount of this signal is used as the decorrelation component signal of the other residual signals. The signal amount is greatly reduced and transmitted to the encoding unit 304-1. This method of reducing the amount of signal reduces the number of samples of the decorrelated component signal on the axis with a low contribution rate or coarsens the quantization. As a result, the compression rate can be increased while suppressing loss in the overall image quality. The operations of the other sample number reduction / coarse quantization units 303-2 and 303-2 are the same.

符号化部304−1,304−2,304−3の各々は、それぞれサンプル数低減/粗量子化部303−1,303−2,303−3から得られる残差信号の無相関化コンポーネント信号(P1残差信号,P2残差信号,P3残差信号)に対して所定の符号化手順に従って符号化処理を施して残差信号の無相関化コンポーネント信号を符号化したビットストリームを生成して外部に送出する。符号化処理は、例えば、MPEG等と同様に、直交変換、量子化、及び可変長符号化を施すように構成することができる。   Each of encoding sections 304-1, 304-2, and 304-3 is a decorrelation component signal of the residual signal obtained from each of the sample number reduction / coarse quantization sections 303-1, 303-2, and 303-3. (P1 residual signal, P2 residual signal, P3 residual signal) is subjected to an encoding process according to a predetermined encoding procedure to generate a bitstream obtained by encoding a decorrelated component signal of the residual signal. Send it out. The encoding process can be configured to perform orthogonal transform, quantization, and variable length encoding, for example, as in MPEG.

このように、実施例2では、元の色空間のコンポーネント信号の残差信号に対して無相関化変換を施し、適宜、信号量の削減を行って外部に送出するように構成されている。従って、実施例2の符号化装置30は、(従来からの)既存の符号化装置に対して比較的簡単な構成で無相関化変換部302を適用することができ、且つ実施例1の利点を全て包含することができる。尚、圧縮符号化部301−1,301−2,301−3は、元の色空間の複数のコンポーネント信号の残差信号(ΔC1’信号、ΔC2’信号、ΔC3’信号)を生成すればよいため、符号化部312及び局部復号部313をバイパスしてもよい。   As described above, the second embodiment is configured to perform decorrelation conversion on the residual signal of the component signal in the original color space, appropriately reduce the signal amount, and send the signal to the outside. Therefore, the encoding apparatus 30 according to the second embodiment can apply the decorrelation conversion unit 302 with a relatively simple configuration to an existing encoding apparatus (conventional), and the advantages of the first embodiment. Can be included. Note that the compression encoding units 301-1, 301-2, and 301-3 may generate residual signals (ΔC1 ′ signal, ΔC2 ′ signal, and ΔC3 ′ signal) of a plurality of component signals in the original color space. Therefore, the encoding unit 312 and the local decoding unit 313 may be bypassed.

次に、実施例2の符号化装置30によって符号化したビットストリームを受信して復号する復号装置40を説明する。   Next, a decoding device 40 that receives and decodes the bitstream encoded by the encoding device 30 according to the second embodiment will be described.

図6は、本発明による実施例2の復号装置のブロック図である。本実施例の復号装置40は、復号部401−1,401−2,401−3と、無相関化逆変換部402と、復号変換部403−1,403−2,403−3とを備える。   FIG. 6 is a block diagram of the decoding apparatus according to the second embodiment of the present invention. The decoding device 40 according to the present embodiment includes decoding units 401-1, 401-2, and 401-3, a decorrelation inverse conversion unit 402, and decoding conversion units 403-1, 403-2, and 403-3. .

復号部401−1,401−2,401−3の各々は、符号化部304−1,304−2,304−3の各々によって符号化された残差信号の無相関化コンポーネント信号を復号して、無相関化逆変換部402に送出する。   Each of decoding sections 401-1, 401-2, and 401-3 decodes a decorrelated component signal of the residual signal encoded by each of encoding sections 304-1, 304-2, and 304-3. To the decorrelation inverse transform unit 402.

無相関化逆変換部402は、復号部401−1,401−2,401−3から入力される残差信号の無相関化コンポーネント信号に対して、符号化装置30から得られる無相関化変換パラメータから生成される無相関化逆変換行列を用いて逆変換を施して、元の色空間のコンポーネント信号の残差信号(ΔC1’信号、ΔC2’信号、ΔC3’信号)を復元し、それぞれ復号変換部403−1,403−2,403−3に送出する。   The decorrelation inverse transform unit 402 performs decorrelation transform obtained from the encoding device 30 on the decorrelation component signals of the residual signals input from the decoding units 401-1, 401-2, and 401-3. Inverse transformation is performed using the decorrelation inverse transformation matrix generated from the parameters to restore the residual signals (ΔC1 ′ signal, ΔC2 ′ signal, ΔC3 ′ signal) of the component signals in the original color space, and decode them respectively. The data is sent to the conversion units 403-1, 403-2, and 403-3.

復号変換部403−1,403−2,403−3の各々は、それぞれ同様に構成され、MPEG等の(従来からの)既存の復号装置と同様に動作し、加算部411、画像メモリ412及び画面内予測/画面間予測部413を備える。   Each of the decoding conversion units 403-1, 403-2, and 403-3 is configured in the same manner, operates in the same manner as an existing decoding device such as MPEG (conventional), and includes an adding unit 411, an image memory 412, and An intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 413 is provided.

即ち、加算部411は、画面内予測/画面間予測部413から得られる予測信号と、無相関化逆変換部402から得られる残差信号(ΔC1’信号、ΔC2’信号、ΔC3’信号)とを加算して元の色空間のコンポーネント信号(C1信号)を復元する。   That is, the addition unit 411 includes the prediction signal obtained from the intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 413 and the residual signal (ΔC1 ′ signal, ΔC2 ′ signal, ΔC3 ′ signal) obtained from the decorrelation inverse transformation unit 402. To restore the original color space component signal (C1 signal).

尚、画面内予測/画面間予測部413は、復元した元の色空間のコンポーネント信号(C1信号)を格納する画像メモリ412から参照信号を読み出し、符号化装置30から得られるC1画面内予測パラメータ/動きベクトルを用いて予測信号を生成し、加算部411に送出する。   Note that the intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 413 reads the reference signal from the image memory 412 storing the restored original color space component signal (C1 signal), and obtains the C1 intra-screen prediction parameter obtained from the encoding device 30. / Generate a prediction signal using the motion vector and send it to the adder 411.

このようにして、復号装置40は、無相関化コンポーネント信号について復号することができる。従って、実施例2の復号装置40は、(従来からの)既存の復号装置に対して比較的簡単な構成で無相関化逆変換部402を適用することができ、且つ実施例1の利点を全て包含することができる。   In this way, the decoding device 40 can decode the decorrelated component signal. Therefore, the decoding device 40 of the second embodiment can apply the decorrelation inverse transform unit 402 with a relatively simple configuration to an existing (conventional) decoding device, and has the advantages of the first embodiment. All can be included.

つまり、符号化側で色空間を無相関化した後、無相関化コンポーネント信号のうち全体の信号量に対して信号分布の小さくなった無相関化コンポーネント信号の信号量を、他の無相関化コンポーネント信号の信号量よりも大きく削減して符号化されていたため、復号装置40は、全体の画質に対する損失を抑えながら圧縮率を高められた信号を復元することができる。   In other words, after decorrelating the color space on the encoding side, the signal quantity of the decorrelated component signal whose signal distribution is smaller than the total signal quantity among the decorrelated component signals is converted to another decorrelation. Since the encoding is performed by reducing the signal amount more than the signal amount of the component signal, the decoding device 40 can restore a signal with an increased compression rate while suppressing a loss in the overall image quality.

次に、本発明による実施例3の符号化装置及び復号装置を説明する。   Next, an encoding device and a decoding device according to Embodiment 3 of the present invention will be described.

図7は、本発明による実施例3の符号化装置50のブロック図である。本実施例の実施例3の符号化装置50は、元の色空間の複数のコンポーネント信号(C1信号,C2信号,C3信号)を入力して個別に残差信号を生成して直交変換を施し、更に、無相関化変換部501を介して得られる直交変換係数の無相関化コンポーネント信号を量子化してビットストリームを生成する圧縮符号化部502−1,502−2,502−3と、無相関化変換を施す無相関化変換部501とを備える。   FIG. 7 is a block diagram of the encoding apparatus 50 according to the third embodiment of the present invention. The encoding apparatus 50 according to the third embodiment of the present embodiment inputs a plurality of component signals (C1 signal, C2 signal, C3 signal) in the original color space, individually generates a residual signal, and performs orthogonal transformation. Further, compression encoders 502-1, 502-2, and 502-3 for generating a bitstream by quantizing the decorrelation component signal of the orthogonal transform coefficient obtained through the decorrelation transformer 501; A decorrelation conversion unit 501 that performs correlation conversion.

圧縮符号化部502−1,502−2,502−3は、それぞれ同様に構成され、圧縮符号化部502−1は、減算部511と、直交変換部512と、量子化部513と、逆量子化部514と、無相関化逆変換部515と、逆直交変換部516と、加算部517と、画像メモリ518と、画面内予測/画面間予測部519とを備える。また、圧縮符号化部502−1の、減算部511、直交変換部512、量子化部513、逆量子化部514、逆直交変換部516、加算部517及び画面内予測/画面間予測部519の動作は、それぞれ、MPEG等の符号化装置で構成されるものと同様である。尚、圧縮符号化部502−1,502−2,502−3における各画面内予測/画面間予測部519は、画像メモリ518から参照信号(C1’信号)を読み出して予測信号を生成して減算部511に送出するとともに、画面内予測パラメータ/動きベクトルを外部に送出する。   The compression encoding units 502-1, 502-2, and 502-3 are configured in the same manner. The compression encoding unit 502-1 includes a subtraction unit 511, an orthogonal transform unit 512, a quantization unit 513, and an inverse. A quantization unit 514, a decorrelation inverse transformation unit 515, an inverse orthogonal transformation unit 516, an addition unit 517, an image memory 518, and an intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 519 are provided. Also, the subtraction unit 511, orthogonal transform unit 512, quantization unit 513, inverse quantization unit 514, inverse orthogonal transform unit 516, addition unit 517, and intra prediction / inter prediction unit 519 of the compression encoding unit 502-1. These operations are the same as those performed by an encoding device such as MPEG. The intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 519 in each of the compression encoding units 502-1, 502-2, and 502-3 reads a reference signal (C1 ′ signal) from the image memory 518 and generates a prediction signal. While sending to the subtraction part 511, the prediction parameter / motion vector in a screen is sent outside.

減算部511は、元の色空間のコンポーネント信号(C1信号)を入力して、画面内予測/画面間予測部519から得られる予測信号に対する残差信号を直交変換部512に送出する。   The subtraction unit 511 receives the component signal (C1 signal) of the original color space, and sends a residual signal for the prediction signal obtained from the intra prediction / inter prediction unit 519 to the orthogonal transform unit 512.

直交変換部512は、減算部511から得られる残差信号に対して直交変換(例えば、DCT)を施し、この残差信号の直交変換係数の信号(C1_D信号)を無相関化変換部501に送出する。   The orthogonal transform unit 512 performs orthogonal transform (for example, DCT) on the residual signal obtained from the subtracting unit 511, and the signal (C1_D signal) of the orthogonal transform coefficient of the residual signal is sent to the decorrelation transform unit 501. Send it out.

無相関化変換部501は、圧縮符号化部502−1,502−2,502−3の各々によって生成される残差信号の直交変換係数の信号(C1_D信号,C2_D信号,C3_D信号)を入力し、実施例1で説明した無相関化変換を実行して、それぞれ直交変換係数の無相関化コンポーネント信号(P1信号,P2信号,P3信号)を生成し、それぞれ対応する圧縮符号化部502−1,502−2,502−3の各々における量子化部513に送出する。尚、無相関化変換部501は、無相関化変換に用いた無相関化変換行列の情報を無相関化変換パラメータとして外部に送出するとともに、無相関化パラメータ格納部520に格納する。   The decorrelation transform unit 501 receives signals of orthogonal transform coefficients (C1_D signal, C2_D signal, C3_D signal) of residual signals generated by the compression coding units 502-1, 502-2, and 502-3. Then, the decorrelation transform described in the first embodiment is executed to generate decorrelation component signals (P1 signal, P2 signal, P3 signal) of orthogonal transform coefficients, respectively, and the corresponding compression encoding units 502- 1, 502-2, and 502-3 are sent to the quantization unit 513. The decorrelation conversion unit 501 sends the information of the decorrelation conversion matrix used for the decorrelation conversion to the outside as a decorrelation conversion parameter and stores it in the decorrelation parameter storage unit 520.

量子化部513は、直交変換係数の無相関化コンポーネント信号(P1信号)に対して、MPEG等と同様の量子化処理を施してP1残差信号ストリームを生成して外部に送出するとともに、逆量子化部514に送出する。   The quantization unit 513 performs a quantization process similar to MPEG or the like on the decorrelation component signal (P1 signal) of the orthogonal transform coefficient, generates a P1 residual signal stream, and sends the P1 residual signal stream to the outside. The data is sent to the quantization unit 514.

逆量子化部514は、量子化部513から供給されるP1残差信号に対して逆量子化を施し、無相関化逆変換部515に送出する。   The inverse quantization unit 514 performs inverse quantization on the P1 residual signal supplied from the quantization unit 513 and transmits the result to the decorrelation inverse transform unit 515.

無相関化逆変換部515は、実施例1の場合と同様に、前回符号化時の無相関化コンポーネント信号に対して用いられた無相関化変換行列を得るために、無相関化パラメータ格納部520から無相関化パラメータを読み出し、この無相関化パラメータから無相関化逆変換行列を生成して、逆量子化部514から得られる無相関化コンポーネント信号の復元信号(P1信号)、及び圧縮符号化部502−2,502−3の各々の対応する逆量子化部514から得られる無相関化コンポーネント信号(P2信号,P3信号)に対して無相関化逆変換行列による逆変換を施し、直交変換係数の残差信号(C1_D信号)に対応する復号信号を生成し、逆直交変換部516に送出する。   As in the case of the first embodiment, the decorrelation inverse transformation unit 515 is configured to obtain a decorrelation transformation matrix used for the decorrelation component signal at the time of the previous encoding. A decorrelation parameter is read from 520, a decorrelation inverse transform matrix is generated from the decorrelation parameter, and a decompressed signal (P1 signal) of the decorrelation component signal obtained from the inverse quantization unit 514, and a compression code The decorrelation component signals (P2 signal, P3 signal) obtained from the corresponding inverse quantization units 514 of the quantization units 502-2 and 502-3 are subjected to inverse transformation using a decorrelation inverse transformation matrix, and orthogonal A decoded signal corresponding to the residual signal (C1_D signal) of the transform coefficient is generated and sent to the inverse orthogonal transform unit 516.

逆直交変換部516は、無相関化逆変換部515から得られる直交変換係数の残差信号(C1_D信号)に対応する復号信号に対して逆直交変換を施し、元の色空間におけるコンポーネント信号の残差信号を生成して加算部517に送出する。   The inverse orthogonal transform unit 516 performs inverse orthogonal transform on the decoded signal corresponding to the residual signal (C1_D signal) of the orthogonal transform coefficient obtained from the decorrelation inverse transform unit 515, and performs component signal conversion in the original color space. A residual signal is generated and sent to the adder 517.

加算部517は、逆直交変換部516から得られる元の色空間におけるコンポーネント信号の残差信号と、画面内予測/画面間予測部519から得られる予測信号とを加算して、次の符号化に用いる参照信号のための復元信号を生成し、画像メモリ518に格納する。   The adder 517 adds the residual signal of the component signal in the original color space obtained from the inverse orthogonal transform unit 516 and the prediction signal obtained from the intra prediction / inter prediction unit 519 to obtain the next encoding. A restoration signal for the reference signal used in the above is generated and stored in the image memory 518.

画面内予測/画面間予測部519は、画像メモリ518に格納された参照信号(C1’信号)を読み出して、従来のMPEG等と同様に、画面内予測又は画面間予測処理を施して、今回符号化する際の無相関化コンポーネント信号の予測信号を生成し、減算部511及び加算部517に送出するとともに、画面内予測又は画面間予測処理に用いた各パラメータ(C1画面内予測パラメータ又は動きベクトル)を外部に送出する。   The intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 519 reads the reference signal (C1 ′ signal) stored in the image memory 518, and performs intra-screen prediction or inter-screen prediction processing in the same manner as in the conventional MPEG or the like. A prediction signal of a decorrelated component signal at the time of encoding is generated and sent to the subtraction unit 511 and the addition unit 517, and each parameter (C1 intra prediction parameter or motion used for intra prediction or inter prediction processing) is used. Vector) to the outside.

尚、量子化部513の出力に対して、例えば、MPEG等と同様に、可変長符号化を施すように構成することができる。   Note that the output of the quantization unit 513 can be configured to be subjected to variable length coding, for example, in the same way as MPEG.

また、実施例3では、実施例1又は実施例2で説明したサンプル数低減/粗量子化処理を量子化部513で実現することができる。   In the third embodiment, the quantization unit 513 can implement the sample number reduction / coarse quantization processing described in the first or second embodiment.

このように、実施例3では、元の色空間のコンポーネント信号の残差信号に対して直交変換を施し、更に、無相関化変換を施した後、量子化して外部に送出するように構成されている。従って、実施例3の符号化装置50は、(従来からの)既存の符号化装置に対して比較的簡単な構成で無相関化変換部501を適用することができ、且つ実施例1の利点を全て包含することができる。   As described above, the third embodiment is configured to perform orthogonal transform on the residual signal of the component signal in the original color space, further perform decorrelation transform, and then quantize and send the signal to the outside. ing. Therefore, the coding apparatus 50 according to the third embodiment can apply the decorrelation conversion unit 501 with a relatively simple configuration to an existing coding apparatus (conventional), and the advantages of the first embodiment. Can be included.

次に、実施例3の符号化装置50によって符号化したビットストリームを受信して復号する復号装置60を説明する。   Next, a decoding device 60 that receives and decodes the bitstream encoded by the encoding device 50 according to the third embodiment will be described.

図8は、本発明による実施例3の復号装置のブロック図である。本実施例の復号装置60は、逆量子化部601−1,601−2,601−3と、無相関化逆変換部602と、逆直交変換部603−1,603−2,603−3と、復号変換部604−1,604−2,604−3とを備える。   FIG. 8 is a block diagram of the decoding apparatus according to the third embodiment of the present invention. The decoding device 60 according to the present embodiment includes an inverse quantization unit 601-1, 601-2, and 601-3, a decorrelation inverse transform unit 602, and an inverse orthogonal transform unit 603-1, 603-2, and 603-3. And decoding conversion units 604-1, 604-2, and 604-3.

逆量子化部601−1,601−2,601−3の各々は、復号変換部604−1,604−2,604−3の各々を経て符号化された残差信号の無相関化コンポーネント信号を復号して、無相関化逆変換部602に送出する。   Each of the inverse quantization units 601-1, 601-2, and 601-3 is a decorrelation component signal of the residual signal encoded through each of the decoding conversion units 604-1, 604-2, and 604-3. Is sent to the decorrelation inverse transformation unit 602.

無相関化逆変換部602は、逆量子化部601−1,601−2,601−3から入力される残差信号の無相関化コンポーネント信号に対して、符号化装置50から得られる無相関化変換パラメータから生成される無相関化逆変換行列を用いて逆変換を施して、元の色空間のコンポーネント信号に対する直交変換係数の残差信号を復元し、それぞれ逆直交変換部603−1,603−2,603−3に送出する。   The decorrelation inverse transform unit 602 decorrelates the decorrelation component signals of the residual signals input from the inverse quantization units 601-1, 601-2, and 601-3, and obtains the decorrelation obtained from the encoding device 50. Inverse transformation is performed using the decorrelation inverse transformation matrix generated from the generalization transformation parameters to restore the residual signal of the orthogonal transformation coefficient for the component signal in the original color space, and the inverse orthogonal transformation units 603-1, 603-1, respectively. It is sent to 603-2 and 603-3.

逆直交変換部603−1,603−2,603−3の各々は、無相関化逆変換部602から得られる直交変換係数の残差信号に対して逆直交変換を施し、元の色空間のコンポーネント信号の残差信号を生成して復号変換部603−1,603−2,603−3の各々に送出する。   Each of the inverse orthogonal transform units 603-1, 603-2, and 603-3 performs inverse orthogonal transform on the residual signal of the orthogonal transform coefficient obtained from the decorrelation inverse transform unit 602, and the original color space A residual signal of the component signal is generated and sent to each of the decoding conversion units 603-1, 603-2, and 603-3.

復号変換部603−1,603−2,603−3の各々は、それぞれ同様に構成され、MPEG等の(従来からの)既存の復号装置と同様に動作し、加算部611、画像メモリ612及び画面内予測/画面間予測部613を備える。   Each of the decoding conversion units 603-1, 603-2, and 603-3 is configured in the same manner, operates in the same manner as an existing decoding device (conventional) such as MPEG, an addition unit 611, an image memory 612, An intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 613 is provided.

即ち、加算部611は、画面内予測/画面間予測部613から得られる予測信号と、復号変換部603−1から得られる元の色空間のコンポーネント信号の残差信号とを加算して元の色空間のコンポーネント信号(C1信号)を復元する。   That is, the adding unit 611 adds the prediction signal obtained from the intra-screen prediction / inter-screen prediction unit 613 and the residual signal of the component signal in the original color space obtained from the decoding conversion unit 603-1 to obtain the original signal. The color space component signal (C1 signal) is restored.

尚、画面内予測/画面間予測部613は、復元した元の色空間のコンポーネント信号(C1信号)を格納する画像メモリ612から参照信号を読み出し、符号化装置50から得られるC1画面内予測パラメータ/動きベクトルを用いて予測信号を生成し、加算部611に送出する。   The intra prediction / inter prediction unit 613 reads the reference signal from the image memory 612 storing the restored original color space component signal (C1 signal), and obtains the C1 intra prediction parameter obtained from the encoding device 50. / Generate a prediction signal using the motion vector and send it to the adder 611.

このようにして、復号装置60は、無相関化コンポーネント信号について復号することができる。従って、実施例3の復号装置60は、(従来からの)既存の復号装置に対して比較的簡単な構成で無相関化逆変換部602を適用することができ、且つ実施例1の利点を全て包含することができる。   In this way, the decoding device 60 can decode the decorrelated component signal. Therefore, the decoding device 60 according to the third embodiment can apply the decorrelation inverse transform unit 602 with a relatively simple configuration to an existing (conventional) decoding device, and has the advantages of the first embodiment. All can be included.

つまり、符号化側で色空間を無相関化した後、無相関化コンポーネント信号のうち全体の信号量に対して信号分布の小さくなった無相関化コンポーネント信号の信号量を、他の無相関化コンポーネント信号の信号量よりも大きく削減して符号化されていたため、復号装置60は、全体の画質に対する損失を抑えながら圧縮率を高められた信号を復元することができる。   In other words, after decorrelating the color space on the encoding side, the signal quantity of the decorrelated component signal whose signal distribution is smaller than the total signal quantity among the decorrelated component signals is converted to another decorrelation. Since the encoding is performed by reducing the signal amount more than the signal amount of the component signal, the decoding device 60 can restore a signal with an increased compression rate while suppressing a loss in the overall image quality.

従って、いずれの実施例においても、本発明によれば、従来の画像符号化方式では十分に利用されていなかったコンポーネント信号間の相関を活用して、無相関化コンポーネント信号のうち全体の信号量に対して信号分布の小さくなった無相関化コンポーネント信号の信号量を削減するため、従来の画像符号化方式と比較して更なる圧縮が可能となる。   Therefore, in any of the embodiments, according to the present invention, the entire signal amount of the uncorrelated component signals is utilized by utilizing the correlation between the component signals that has not been sufficiently used in the conventional image coding scheme. On the other hand, since the signal amount of the decorrelated component signal having a small signal distribution is reduced, further compression is possible as compared with the conventional image coding method.

更に、本発明の一態様として、各実施例の符号化装置及び復号装置の各々をコンピュータとして構成させることができる。コンピュータに、前述した各実施例の符号化装置及び復号装置の各々における各構成要素を実現させるためのプログラムは、コンピュータの内部又は外部に備えられる記憶部に記憶される。そのような記憶部は、外付けハードディスクなどの外部記憶装置、或いはROM又はRAMなどの内部記憶装置で実現することができる。コンピュータに備えられる制御部は、中央演算処理装置(CPU)などの制御で実現することができる。即ち、CPUが、各構成要素の機能を実現するための処理内容が記述されたプログラムを、適宜、記憶部から読み込んで、各構成要素の機能をコンピュータ上で実現させることができる。ここで、各構成要素の機能をハードウェアの一部で実現しても良い。   Furthermore, as one aspect of the present invention, each of the encoding device and the decoding device of each embodiment can be configured as a computer. A program for causing a computer to realize each component in each of the encoding device and the decoding device of each of the above-described embodiments is stored in a storage unit provided inside or outside the computer. Such a storage unit can be realized by an external storage device such as an external hard disk or an internal storage device such as ROM or RAM. The control unit provided in the computer can be realized by controlling a central processing unit (CPU) or the like. In other words, the CPU can appropriately read from the storage unit a program in which the processing content for realizing the function of each component is described, and realize the function of each component on the computer. Here, the function of each component may be realized by a part of hardware.

例えば、図9に、本発明による一実施例の符号化装置として構成するコンピュータにおける制御フローを示す。図9を参照するに、符号化装置として構成するコンピュータに、各コンポーネント信号の信号要素(画素値又は直交変換係数)を入力して、無相関化変換を実行し(ステップS1)、無相関化した信号に対して符号化処理を施し(ステップS2)、符号化処理を施したビットストリームと、この無相関化変換に用いた無相関化行列の情報を無相関化パラメータとして外部に送出する(ステップS3)処理を実行させるためのプログラムとして実現することができる。   For example, FIG. 9 shows a control flow in a computer configured as an encoding apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9, a signal element (pixel value or orthogonal transform coefficient) of each component signal is input to a computer that is configured as an encoding device, and decorrelation conversion is performed (step S1). The encoded signal is encoded (step S2), and the encoded bitstream and the information of the decorrelation matrix used for the decorrelation conversion are sent to the outside as decorrelation parameters ( Step S3) It can be realized as a program for executing the process.

例えば、図10に、本発明による一実施例の復号装置として構成するコンピュータにおける制御フローを示す。図10を参照するに、復号装置として構成するコンピュータに、符号化処理を施したビットストリームと、符号化装置側の無相関化変換に用いた無相関化行列の情報からなる無相関化パラメータとを受信し(ステップS21)、符号化処理を施したビットストリームを復号し(ステップS22)、無相関化パラメータを用いて無相関化逆変換を実行して元の色空間におけるコンポーネント信号の信号要素を復元する(ステップS23)処理を実行させるためのプログラムとして実現することができる。   For example, FIG. 10 shows a control flow in a computer configured as a decoding apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, a computer configured as a decoding device includes a bitstream that has been subjected to encoding processing, and a decorrelation parameter that includes information on a decorrelation matrix used for decorrelation conversion on the encoding device side. (Step S21), the encoded bitstream is decoded (step S22), the decorrelation inverse transformation is performed using the decorrelation parameter, and the signal element of the component signal in the original color space (Step S23) can be realized as a program for executing the process.

また、この処理内容を記述したプログラムを、例えばDVD又はCD−ROMなどの可搬型記録媒体の販売、譲渡、貸与等により流通させることができるほか、そのようなプログラムを、例えばネットワーク上にあるサーバの記憶部に記憶しておき、ネットワークを介してサーバから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、流通させることができる。   In addition, the program describing the processing contents can be distributed by selling, transferring, or lending a portable recording medium such as a DVD or CD-ROM, and such a program can be distributed on a server on a network, for example. Can be distributed by transferring the program from the server to another computer via the network.

また、そのようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラム又はサーバから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶部に記憶することができる。また、このプログラムの別の実施態様として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、更に、このコンピュータにサーバからプログラムが転送される度に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。   In addition, a computer that executes such a program can temporarily store, for example, a program recorded on a portable recording medium or a program transferred from a server in its own storage unit. As another embodiment of the program, the computer may directly read the program from a portable recording medium and execute processing according to the program, and each time the program is transferred from the server to the computer. In addition, the processing according to the received program may be executed sequentially.

以上、具体例を挙げて本発明の実施例を詳細に説明したが、本発明の特許請求の範囲から逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能であることは当業者に明らかである。   While the embodiments of the present invention have been described in detail with specific examples, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims of the present invention.

本発明によれば、従来の画像符号化方式と比較して更なる圧縮が可能となるから、色空間のコンポーネント信号を符号化する符号化技術の用途に有用である。   According to the present invention, since further compression is possible as compared with the conventional image encoding method, it is useful for the application of an encoding technique for encoding a component signal in a color space.

10 符号化装置
20 復号装置
30 符号化装置
40 復号装置
50 符号化装置
60 復号装置
101 無相関化変換部
103−1,103−2,103−3 圧縮符号化部
110 サンプル数低減/粗量子化部
111 減算部
112 符号化部
113 局部復号部
114 加算部
115 無相関化逆変換部
116 画像メモリ
117 無相関化変換部
118 画面内予測/画面間予測部
119 無相関化パラメータ格納部
201−1,201−2,202−3 復号部
202−1,202−2、202−3 復号変換部
203 無相関化逆変換部
211 加算部
213 画像メモリ
214 画面内予測/画面間予測部
301−1,301−2,301−3 圧縮符号化部
302 無相関化変換を施す無相関化変換部
303−1,303−2,303−3 サンプル数低減/粗量子化部
304−1,304−2,304−3 符号化部
311 減算部
312 符号化部
313 局部復号部
314 加算部
315 画像メモリ
316 画面内予測/画面間予測部
401−1,401−2,401−3 復号部
402 無相関化逆変換部
403−1,403−2,403−3 復号変換部
411 加算部
412 画像メモリ
413 画面内予測/画面間予測部
502−1,502−2,502−3 圧縮符号化部
501 無相関化変換部
511 減算部
512 直交変換部
513 量子化部
514 逆量子化部
515 無相関化逆変換部
516 逆直交変換部
517 加算部
518 画像メモリ
519 画面内予測/画面間予測部
601−1,601−2,601−3 逆量子化部
602 無相関化逆変換部
603−1,603−2,603−3 逆直交変換部
604−1,604−2,604−3 復号変換部
611 加算部
612 画像メモリ
613 画面内予測/画面間予測部






















DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Encoding apparatus 20 Decoding apparatus 30 Encoding apparatus 40 Decoding apparatus 50 Encoding apparatus 60 Decoding apparatus 101 Correlation conversion part 103-1,103-2,103-3 Compression encoding part 110 Sample number reduction / coarse quantization Unit 111 subtracting unit 112 encoding unit 113 local decoding unit 114 addition unit 115 decorrelation inverse transformation unit 116 image memory 117 decorrelation transformation unit 118 intra prediction / inter prediction unit 119 decorrelation parameter storage unit 201-1 , 201-2, 202-3 decoding units 202-1, 202-2, 202-3 decoding conversion unit 203 decorrelation inverse conversion unit 211 addition unit 213 image memory 214 intra prediction / inter prediction unit 301-1, 301-2, 301-3 Compression encoding unit 302 Decorrelation conversion unit 303-1, 303-2, 303-3 for performing decorrelation conversion Reduction / coarse of sample Child units 304-1, 304-2, 304-3 Encoding unit 311 Subtraction unit 312 Encoding unit 313 Local decoding unit 314 Addition unit 315 Image memory 316 Intra-screen prediction / inter-screen prediction units 401-1, 401-2 , 401-3 decoding unit 402 decorrelation inverse transformation unit 403-1, 403-2, 403-3 decoding transformation unit 411 addition unit 412 image memory 413 intra prediction / inter prediction unit 502-1, 502-2, 502-3 Compression encoding unit 501 Decorrelation transform unit 511 Subtraction unit 512 Orthogonal transform unit 513 Quantization unit 514 Inverse quantization unit 515 Decorrelation inverse transform unit 516 Inverse orthogonal transform unit 517 Addition unit 518 Image memory 519 In screen Prediction / inter-screen prediction unit 601-1, 601-2, 601-3 inverse quantization unit 602 decorrelation inverse transform unit 603-1, 603-2, 603-3 inverse orthogonal transform unit 04-1,604-2,604-3 decoded transform unit 611 adding unit 612 image memory 613 intra prediction / inter prediction section






















Claims (13)

複数のコンポーネント信号が形成する色空間を無相関な色空間に変換して画像を圧縮する符号化装置であって、
所定の色空間における各コンポーネント信号の信号要素を入力して、無相関化変換を実行する無相関化変換手段と、
無相関化した信号に対して符号化処理を施して符号化信号を生成する符号化手段とを備え、
前記無相関化変換手段は、前記無相関化変換に用いた無相関化行列の情報を無相関化パラメータとして生成することを特徴とする符号化装置。
An encoding device that compresses an image by converting a color space formed by a plurality of component signals into an uncorrelated color space,
Decorrelation conversion means for inputting a signal element of each component signal in a predetermined color space and executing decorrelation conversion;
An encoding means for generating an encoded signal by performing an encoding process on the decorrelated signal;
The decorrelation conversion unit generates information of a decorrelation matrix used for the decorrelation conversion as a decorrelation parameter.
前記無相関化変換手段は、主成分分析法を用いて、固有値が大きい順に主成分を決定し、各コンポーネント信号の信号要素を前記主成分からなる無相関化したコンポーネント信号の信号要素に変換する無相関化変換行列を構成して前記無相関化パラメータを生成することを特徴とする、請求項1に記載の符号化装置。   The decorrelation conversion means determines principal components in descending order of eigenvalues using a principal component analysis method, and converts the signal elements of each component signal into signal elements of the decorrelated component signal composed of the principal components. The encoding apparatus according to claim 1, wherein a decorrelation transformation matrix is configured to generate the decorrelation parameters. 前記無相関化変換手段による無相関化した直後の無相関化コンポーネント信号のうちの1つ以上の無相関化コンポーネント信号に対して、予め定めた全体の信号量に対する削減率に従って信号量を削減する信号量削減手段を更に備えることを特徴とする、請求項1又は2に記載の符号化装置。   The signal amount is reduced in accordance with a predetermined reduction rate with respect to the entire signal amount with respect to one or more decorrelation component signals among the decorrelation component signals immediately after being decorrelated by the decorrelation conversion unit. The encoding apparatus according to claim 1, further comprising a signal amount reduction unit. 前記信号量削減手段は、無相関化変換手段による無相関化した直後の無相関化コンポーネント信号のうちの最も信号分布が小さい無相関化コンポーネント信号に対してサンプル数を低減することにより信号量を削減することを特徴とする、請求項3に記載の符号化装置。   The signal amount reducing means reduces the signal amount by reducing the number of samples with respect to the decorrelated component signal having the smallest signal distribution among the decorrelated component signals immediately after the decorrelation by the decorrelation converting means. The encoding device according to claim 3, wherein the encoding device is reduced. 前記信号量削減手段は、無相関化変換手段による無相関化した直後の無相関化コンポーネント信号のうちの最も信号分布が小さい無相関化コンポーネント信号に対して粗い量子化を施すことにより信号量を削減することを特徴とする、請求項3又は4に記載の符号化装置。   The signal amount reduction means performs coarse quantization on a decorrelation component signal having the smallest signal distribution among the decorrelation component signals immediately after decorrelation by the decorrelation conversion means, thereby reducing the signal quantity. The encoding apparatus according to claim 3, wherein the encoding apparatus is reduced. 時間又は空間方向に信号予測して予測信号を生成する信号予測手段と、
前記信号予測手段に用いる参照信号と前記予測信号との間で同一の信号軸となるように変換する信号軸変換手段と、
を更に備えることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の符号化装置。
Signal prediction means for generating a prediction signal by predicting a signal in a temporal or spatial direction;
A signal axis conversion means for converting the reference signal used for the signal prediction means and the prediction signal to have the same signal axis;
The encoding device according to claim 1, further comprising:
予め固有番号で識別可能な無相関化変換行列として有限個数の無相関化変換行列が予め規定されており、
前記無相関化変換手段は、主成分分析法で求めた無相関化変換行列に対して最も近いものを前記有限個数の無相関化変換行列から選択し、選択した無相関化変換行列の固有番号を元のコンポーネント信号の組合せに関連付けた補助情報として決定することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の符号化装置。
A finite number of decorrelation transformation matrices are defined in advance as a decorrelation transformation matrix that can be identified by a unique number in advance.
The decorrelation transforming means selects from the finite number of decorrelation transform matrices closest to the decorrelation transform matrix obtained by principal component analysis, and the unique number of the selected decorrelation transform matrix Is determined as auxiliary information associated with the combination of the original component signals. 7. The encoding apparatus according to claim 1, wherein
複数のコンポーネント信号が形成する色空間を無相関な色空間に変換して画像圧縮された信号を復号する復号装置であって、
所定の色空間における各コンポーネント信号の信号要素に対して無相関化変換が実行され、符号化処理を施した符号化信号と、前記無相関化変換に用いた無相関化行列の情報からなる無相関化パラメータとを取得し、前記符号化信号を復号する復号手段と、
前記無相関化パラメータを用いて無相関化逆変換を実行し、元の色空間におけるコンポーネント信号の信号要素を復元する無相関化逆変換手段と、
を備えることを特徴とする復号装置。
A decoding device that decodes an image-compressed signal by converting a color space formed by a plurality of component signals into an uncorrelated color space,
A decorrelation conversion is performed on the signal elements of each component signal in a predetermined color space, and the encoded signal subjected to the encoding process and the decorrelation matrix information used for the decorrelation conversion are not included. Decoding means for obtaining a correlation parameter and decoding the encoded signal;
Decorrelation inverse transform means for performing decorrelation inverse transform using the decorrelation parameter and restoring signal elements of the component signal in the original color space;
A decoding apparatus comprising:
前記無相関化逆変換手段は、無相関化パラメータを用いて、無相関化コンポーネント信号の信号要素から元の色空間の各コンポーネント信号の信号要素へと逆変換する無相関化逆変換行列を構成することを特徴とする、請求項8に記載の復号装置。   The decorrelation inverse transformation means constructs a decorrelation inverse transformation matrix that inversely transforms the signal element of the decorrelation component signal into the signal element of each component signal in the original color space using the decorrelation parameter. The decoding device according to claim 8, wherein: 時間又は空間方向に信号予測して予測信号を生成する信号予測手段と、
前記信号予測手段に用いる参照信号と前記予測信号との間で同一の信号軸となるように変換する信号軸変換手段と、
を更に備えることを特徴とする、請求項9に記載の復号装置。
Signal prediction means for generating a prediction signal by predicting a signal in a temporal or spatial direction;
A signal axis conversion means for converting the reference signal used for the signal prediction means and the prediction signal to have the same signal axis;
The decoding device according to claim 9, further comprising:
予め固有番号で識別可能な無相関化変換行列として有限個数の無相関化変換行列が予め規定されており、
前記無相関化逆変換手段は、符号化側で主成分分析法で求めた無相関化変換行列に対して最も近いものを前記有限個数の無相関化変換行列から選択することにより決定された、無相関化変換行列の固有番号を示す補助情報に従って無相関化変換行列を特定し、前記無相関化逆変換を実行することを特徴とする、請求項9又は10に記載の復号装置。
A finite number of decorrelation transformation matrices are defined in advance as a decorrelation transformation matrix that can be identified by a unique number in advance.
The decorrelation inverse transform means is determined by selecting the closest one from the finite number of decorrelation transform matrices to the decorrelation transform matrix obtained by principal component analysis on the encoding side, The decoding device according to claim 9 or 10, wherein a decorrelation transformation matrix is specified according to auxiliary information indicating a unique number of the decorrelation transformation matrix, and the decorrelation inverse transformation is executed.
複数のコンポーネント信号が形成する色空間を無相関な色空間に変換して画像を圧縮する符号化装置として構成するコンピュータに、
所定の色空間における各コンポーネント信号の信号要素を入力して、無相関化変換を実行するステップと、
無相関化した信号に対して符号化処理を施して符号化信号を生成するステップと、
前記無相関化変換に用いた無相関化行列の情報を無相関化パラメータとして生成するステップと、
を実行させるためのプログラム。
In a computer configured as an encoding device that compresses an image by converting a color space formed by a plurality of component signals into an uncorrelated color space,
Inputting a signal element of each component signal in a predetermined color space and performing a decorrelation conversion;
Performing a coding process on the decorrelated signal to generate a coded signal;
Generating information of a decorrelation matrix used for the decorrelation transform as a decorrelation parameter;
A program for running
複数のコンポーネント信号が形成する色空間を無相関な色空間に変換して画像圧縮された信号を復号する復号装置として構成するコンピュータに、
所定の色空間における各コンポーネント信号の信号要素に対して無相関化変換が実行され、符号化処理を施した符号化信号と、前記無相関化変換に用いた無相関化行列の情報からなる無相関化パラメータとを取得するステップと、
前記符号化信号を復号するステップと、
前記無相関化パラメータを用いて無相関化逆変換を実行し、元の色空間におけるコンポーネント信号の信号要素を復元するステップと、
を実行させるためのプログラム。
A computer configured as a decoding device that decodes an image-compressed signal by converting a color space formed by a plurality of component signals into an uncorrelated color space;
A decorrelation conversion is performed on the signal elements of each component signal in a predetermined color space, and the encoded signal subjected to the encoding process and the decorrelation matrix information used for the decorrelation conversion are not included. Obtaining a correlation parameter;
Decoding the encoded signal;
Performing a decorrelation inverse transform using the decorrelation parameters to recover the signal elements of the component signal in the original color space;
A program for running
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