JP3793105B2 - Image signal digitizing method, image signal restoring method, image signal encoding method, image signal decoding method, image signal digitizing program and recording medium recording the program, image signal restoring program and program recording the same Recording medium, image signal encoding program and recording medium recording the program, image signal decoding program and recording medium recording the program - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グレースケールや３次元色空間で表現された画像信号を効率的に量子化してデジタル化する画像信号デジタル化方法と、その画像信号デジタル化方法により生成された画像信号を復元する画像信号復元方法と、グレースケールや３次元色空間で表現された画像信号を効率的に符号化する画像信号符号化方法と、その画像信号符号化方法により生成された画像信号を復号する画像信号復号方法と、それらの方法の実現に用いられるプログラムと、それらのプログラムを記録した記録媒体とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
色信号は一般的に３要素による表現がなされるが、そのような公知の３次元色空間としてＲＧＢ、ＹＩＱ、ＹＣｂＣｒ、ＸＹＺ等がある。
【０００３】
これらはいずれも視覚的均等性を考慮したものではなく、色空間の位置によって視覚的に感じる色差に違いがある。また、グレースケール信号については通常ＸＹＺ空間のＹ値を用いるが、これも同様に視覚的に均等ではない。
【０００４】
そこで、色信号をデジタル化する際の誤差が目で知覚できないようにするためには、最も視覚的に敏感な部分にあわせた均等量子化を行うか、あるいは非均等な量子化を行うことになる。
【０００５】
前者の場合、視覚的に敏感でない部分では必要以上の細かさで量子化がなされるため、非効率さが生じる。一方、後者の場合、そのような非効率性はないものの、量子化位置に関する情報の伝送や、量子化レベル数を変化させる都度、量子化位置の再設計が必要となるなど、処理が複雑になる。
【０００６】
なお、一次元あるいは多次元に連続的に分布している対象を、離散的な座標に対応させることを量子化といい、離散的な座標それぞれに番号を与え、対象を整数座標で表現することをデジタル化という。
【０００７】
視覚実験により得られた、ある基本色に対しこれと視覚上区別できない限界の色を収集した情報（色弁別閾情報）群に基づき作成された、人間が知覚する色差と空間内ユークリッド距離とが一致するような空間として均等色空間がある。
【０００８】
均等色空間は視覚的な均等性をＲＧＢ空間などから向上させたもので、公知のＣＩＥＬＡＢやＣＩＥＬＵＶなどのような均等色空間や、より高度に均等化したものとして高村らの提案する均等色空間（高村、小林：“構造解析的手法に基づく均等色空間構成方法”，映像情報メディア学会誌，Vol.55,No.10,pp.1285-1290,2001.10)などがある。
【０００９】
人間の視覚特性を考慮した画像符号化技術の従来技術として、特開平10-112870 号に開示される発明がある。
【００１０】
この特開平10-112870 号に開示される発明では、一旦画像を符号化・復号した結果を均等色空間において評価し、その評価結果を再度符号化する際の符号化パラメータの調節に反映させるようにしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来技術に従っていると、扱う信号は視覚的に不均等であることから、非効率性が残存するという問題がある。
【００１２】
また、このような従来技術に従っていると、符号化・復号を繰り返すため、処理が複雑となると同時に、二回目に得られた符号化データを復号した結果の均等色空間における評価が意図したものに収束しているという保証がないという問題がある。
【００１３】
このように、従来技術に従っていると、グレースケールや３次元色空間で表現された画像信号を効率的に量子化してデジタル化することができないとともに、グレースケールや３次元色空間で表現された画像信号を効率的に符号化することができないという問題がある。
【００１４】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、グレースケールや３次元色空間で表現された画像信号を効率的に量子化してデジタル化し、また、グレースケールや３次元色空間で表現された画像信号を効率的に符号化する新たな画像処理技術の提供と、そのようにしてデジタル化された画像信号を復元し、また、そのようにして符号化された画像信号を復号する新たな画像処理技術の提供とを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の画像信号デジタル化方法は、グレースケールや３次元色空間で表現された画像信号を効率的に量子化してデジタル化することを実現するために、下記の（イ)(ロ)(ハ)(ニ）に記載する構成を採る。
【００１６】
（イ）本発明の画像信号デジタル化方法は、グレースケールあるいは３次元色空間で表現された画像信号を量子化してデジタル化するときにあって、（ｉ）グレースケールあるいは３次元色空間で表現された画像信号を均等色空間へ変換する過程と、（ ii ）最小格子間隔を１として、各軸について画像信号を均等量子化する量子化アルゴリズムの示す相対最大量子化誤差を求めて、その逆数を最小格子間隔として設定する過程と、（ iii) 設定した最小格子間隔に基づいて、各軸について、変換した画像信号を均等量子化する過程と、（ iv ）量子化した量子化値をデジタル表現に変換する過程とを備えるように構成する。
【００１７】
この構成に従って、特定の出力装置を想定することなく、視覚的に最良の間隔にて、処理の簡易な各軸独立な均等量子化を行うことで、グレースケールあるいは３次元色空間で表現された画像信号を効率よくデジタル表現できるようになる。
【００１８】
（ロ）本発明の画像信号デジタル化方法は、３次元色空間で表現された画像信号を量子化してデジタル化するときにあって、（ｉ）３次元色空間で表現された画像信号を輝度・色差分離型均等色空間へ変換する過程と、（ ii ）最小格子間隔を１として、輝度軸については画像信号を均等量子化し、色差平面については画像信号を三角格子に基づいて量子化する量子化アルゴリズムの示す相対最大量子化誤差を求めて、その逆数を最小格子間隔として設定する過程と、（ iii) 設定した最小格子間隔に基づいて、輝度軸については、変換した画像信号を均等量子化し、色差平面については、変換した画像信号を三角格子に基づく量子化を行う過程と、（ iv ）量子化した量子化値をデジタル表現に変換する過程とを備えるように構成する。
【００１９】
この構成に従って、量子化処理を１次元と２次元とに分けて行うことで、（イ）に記載する本発明の画像信号デジタル化方法よりも効率よくカラー画像信号をデジタル表現できるようになる。
【００２０】
（ハ）本発明の画像信号デジタル化方法は、３次元色空間で表現された画像信号を量子化してデジタル化するときにあって、（ｉ）３次元色空間で表現された画像信号を均等色空間へ変換する過程と、（ ii ）最小格子間隔を１として、画像信号を面心立方格子あるいは六方最密格子に基づいて量子化する量子化アルゴリズムの示す相対最大量子化誤差を求めて、その逆数を最小格子間隔として設定する過程と、（ iii) 設定した最小格子間隔に基づいて、変換した画像信号を面心立方格子あるいは六方最密格子に基づく量子化を行う過程と、（ iv ）量子化した量子化値をデジタル表現に変換する過程とを備えるように構成する。
【００２１】
この構成に従って、量子化処理を３次元で行うことで、（イ)(ロ）に記載する本発明の画像信号デジタル化方法よりも効率よくカラー画像信号をデジタル表現できるようになる。
【００２２】
（ニ）ここで、これらの（イ )( ロ )( ハ ) に記載する構成を採る本発明の画像信号デジタル化方法では、視覚的に量子化誤差が全く知覚されぬことを保証するために、量子化アルゴリズムの示す相対最大量子化誤差を求めて、その逆数を最小格子間隔として設定するようにしているのである。
【００２３】
これらの（イ)(ロ)(ハ)(ニ）に記載する構成を採る本発明の画像信号デジタル化方法を実現するための上記の各処理過程は、具体的にはコンピュータプログラムで実現されるものであり、このコンピュータプログラムは、半導体メモリなどのような適当な記録媒体に格納して提供することができる。
【００２４】
（２）本発明の画像信号復元方法は、本発明の画像信号デジタル化方法によりデジタル化された画像信号を復元対象として、その復元対象の画像信号を復元することを実現するために、下記の（イ)(ロ)(ハ）の構成を採る。
【００２５】
（イ）本発明の画像信号復元方法は、上述の（１)(イ）に記載する本発明の画像信号デジタル化方法の逆変換に対応した復元処理を行うべく、グレースケールあるいは３次元色空間で表現された画像信号を均等色空間へ変換し、最小格子間隔を１として、各軸について画像信号を均等量子化する量子化アルゴリズムの示す相対最大量子化誤差を求めて、その逆数を最小格子間隔として設定して、その設定した最小格子間隔に基づいて、各軸について、その変換した画像信号を均等量子化して、それらの量子化値をデジタル表現に変換することで生成された画像信号を復元対象とするときにあって、（ｉ）復元対象の画像信号について、上記の最小格子間隔に基づいて、デジタル表現に対応付けられる量子化値を復元する過程と、（ ii ）復元した量子化値を、変換元のグレースケールあるいは３次元色空間に変換する過程とを備えるように構成する。
【００２６】
（ロ）本発明の画像信号復元方法は、上述の（１)(ロ）に記載する本発明の画像信号デジタル化方法の逆変換に対応した復元処理を行うべく、３次元色空間で表現された画像信号を輝度・色差分離型均等色空間へ変換し、最小格子間隔を１として、輝度軸については画像信号を均等量子化し、色差平面については画像信号を三角格子に基づいて量子化する量子化アルゴリズムの示す相対最大量子化誤差を求めて、その逆数を最小格子間隔として設定して、その設定した最小格子間隔に基づいて、輝度軸については、その変換した画像信号を均等量子化し、色差平面については、その変換した画像信号を三角格子に基づく量子化を行い、それらの量子化値をデジタル表現に変換することで生成された画像信号を復元対象とするときにあって、（ｉ）復元対象の画像信号について、輝度軸については、上記の最小格子間隔に基づいて、デジタル表現に対応付けられる量子化値を復元し、色差平面については、その最小格子間隔と三角格子による量子化であることとに基づいて、デジタル表現に対応付けられる量子化値を復元する過程と、（ ii ）復元した量子化値を、変換元の３次元色空間に変換する過程とを備えるように構成する。
【００２７】
（ハ）本発明の画像信号復元方法は、上述の（１)(ハ）に記載する本発明の画像信号デジタル化方法の逆変換に対応した復元処理を行うべく、３次元色空間で表現された画像信号を均等色空間へ変換し、最小格子間隔を１として、画像信号を面心立方格子あるいは六方最密格子に基づいて量子化する量子化アルゴリズムの示す相対最大量子化誤差を求めて、その逆数を最小格子間隔として設定して、その設定した最小格子間隔に基づいて、その変換した画像信号を面心立方格子あるいは六方最密格子に基づく量子化を行い、それらの量子化値をデジタル表現に変換することで生成された画像信号を復元対象とするときにあって、（ｉ）復元対象の画像信号について、上記の最小格子間隔と面心立方格子あるいは六方最密格子による量子化であることとに基づいて、デジタル表現に対応付けられる量子化値を復元する過程と、（ ii ）復元した量子化値を、変換元の３次元色空間に変換する過程とを備えるように構成する。
【００２８】
これらの（イ)(ロ)(ハ）に記載する構成を採る本発明の画像信号復元方法を実現するための上記の各処理過程は、具体的にはコンピュータプログラムで実現されるものであり、このコンピュータプログラムは、半導体メモリなどのような適当な記録媒体に格納して提供することができる。
【００２９】
（３）本発明の画像信号符号化方法は、グレースケールあるいは３次元色空間で表現された画像信号を符号化するときにあって、（ｉ）グレースケールあるいは３次元色空間で表現された画像信号を均等色空間へ変換する過程と、（ ii ）最小格子間隔を１として、各軸について画像信号を均等量子化する量子化アルゴリズムの示す相対最大量子化誤差を求めて、その逆数を最小格子間隔として設定する過程と、（ iii) 設定した最小格子間隔に基づいて、各軸について、変換した画像信号を均等量子化する過程と、（ iv ）量子化した量子化値をデジタル表現に変換する過程と、（ｖ）デジタル表現に変換した画像信号を既存の画像符号化方式（画像符号化方法）にて符号化する過程とを備えるように構成する。
【００３０】
この構成を採る本発明の画像信号符号化方法は、上述の（１)(イ）に記載する本発明の画像信号デジタル化方法によるデジタル表現への変換処理が各軸に対して独立した形で行われることで、既存の画像符号化方式を用いることが可能であることに対応して、上述の（１)(イ）に記載する本発明の画像信号デジタル化方法により変換された画像信号を既存の画像符号化方式にて符号化するという構成を採る。
【００３１】
この構成に従って、既存の画像符号化方式そのものについては変えずに、処理の簡便性を保ちつつ、復号画像に重畳する符号化雑音を色空間内で視覚的に均等に分布させることができるようになる。
【００３２】
この構成を採る本発明の画像信号符号化方法を実現するための上記の各処理過程は、具体的にはコンピュータプログラムで実現されるものであり、このコンピュータプログラムは、半導体メモリなどのような適当な記録媒体に格納して提供することができる。
【００３３】
（４）本発明の画像信号復号方法は、上述の（３）に記載する本発明の画像信号符号化方法により符号化された画像信号を復号対象として、その復号対象の画像信号を復号することを実現するために、下記の構成を採る。
【００３４】
本発明の画像信号復号方法は、グレースケールあるいは３次元色空間で表現された画像信号を均等色空間へ変換し、最小格子間隔を１として、各軸について画像信号を均等量子化する量子化アルゴリズムの示す相対最大量子化誤差を求めて、その逆数を最小格子間隔として設定して、その設定した最小格子間隔に基づいて、各軸について、その変換した画像信号を均等量子化して、それらの量子化値をデジタル表現に変換し、その変換した画像信号を既存の画像符号化方式にて符号化することで生成された画像信号符号化データを復号対象とするときにあって、（ｉ）復号対象の画像信号符号化データを、上記の画像符号化方式に対応付けられる既存の画像復号方式（画像復号方法）にて復号することでデジタル表現の画像信号を復号する過程と、（ ii ）復号した画像信号について、上記の最小格子間隔に基づいて、デジタル表現に対応付けられる量子化値を復元する過程と、（ iii)復元した量子化値を、変換元のグレースケールあるいは３次元色空間に変換する過程とを備えるように構成する。
【００３５】
この構成を採る本発明の画像信号復号方法を実現するための上記の各処理過程は、具体的にはコンピュータプログラムで実現されるものであり、このコンピュータプログラムは、半導体メモリなどのような適当な記録媒体に格納して提供することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に従って本発明を詳細に説明する。
【００３７】
〔１−イ〕上述した（１)(イ）に記載する本発明の画像信号デジタル化方法に係る発明
この発明に係る本発明の画像信号デジタル化方法では、入力画像信号がグレースケール（ＸＹＺ空間のＹ値）である場合には、下記の▲１▼式の写像により、視覚的に均等とされているＬ* 値に変更する。なお、Ｌ* はＣＩＥＬＡＢ、ＣＩＥＬＵＶ空間の輝度信号と同じものである。
【００３８】
【００３９】
例えば、ＲＧＢからＣＩＥＬＡＢへ変換する場合には、先ず最初に、下記の〔数１〕式に従って、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）から（Ｘ，Ｙ，Ｚ）へ変換する。
【００４０】
【数１】
続いて、下記の▲２▼式，▲３▼式から得られるａ* ，ｂ* と、上記の▲１▼式から得られるＬ* とに従って、（Ｌ* ，ａ* ，ｂ* ）の３変数で表現されるＣＩＥＬＡＢ空間表記を得る。
【００４２】
ａ* ＝５００＊〔ｆ（Ｘ／Ｘn ）−ｆ（Ｙ／Ｙn ）〕 ▲２▼式
ｂ* ＝２００＊〔ｆ（Ｙ／Ｙn ）−ｆ（Ｚ／Ｚn ）〕 ▲３▼式
こうして得られた視覚的に均等な空間（グレースケールの場合はＬ* 、カラーの場合は例えば（Ｌ* ，ａ* ，ｂ* ))において、各軸を独立に等間隔で量子化し、デジタル化する。
【００４３】
（ｉ）グレースケール（グレー信号）の画像信号の場合
グレースケールの画像信号の場合には、量子化は、図１に示すように、一直線上で均等に並べられた離散点のうちの最も近いものへ対応づけることで行う。軸はＬ* である。
【００４４】
対応する離散点が切り替わる境界は、図１中の縦線で示す、隣り合う離散点同士の中点となる。従って、量子化に起因する最大誤差は、格子間隔の１／２に等しい。
【００４５】
（ii）カラー信号の画像信号の場合
３次元色信号へ適用した場合も、各軸は独立に均等量子化することから処理は容易である。
【００４６】
離散点は、図２に示すように、単純立方格子状に色空間中に並んでいる。この場合、量子化に起因する最大誤差は、立方体の一辺の長さｌ（１とする）と対角線の長さＬ(=(12+12+12)1/2=31/2) との比の１／２の値（最小格子間隔の約0.866 倍）となる。
【００４７】
また、空間をどの程度密に充填しているのかの指標として、離散点を中心として互いに接する球がどれだけ空間を満たしているか（充填率）を求めてみると、この場合の充填率は、立方体とそれに内接する球との体積比
〔４π＊（１／２）3 ）／３〕÷（１)3＝π／６≒０.5２
から約５２％となる。
【００４８】
つまり、この〔１−イ〕に係る発明では、カラー画像信号に適用した場合、それほどデジタル表現の効率は良くないが、処理は容易である。
【００４９】
〔１−ロ〕上述した（１)(ロ）に記載する本発明の画像信号デジタル化方法に係る発明
この発明に係る本発明の画像信号デジタル化方法では、入力画像信号を輝度色差分離型均等色空間へ写像する。なお、上述した均等色空間はすべて輝度色差分離型である。
【００５０】
輝度方向については、上述の〔１−イ〕に係る発明と同様に均等量子化を行う。一方、色差については２次元平面となるが、これを図３の黒点に示すように、平面上に正三角形頂点が繰り返し並んだ三角格子にて量子化を行う。
【００５１】
上述の〔１−イ〕に係る発明の量子化と同様に、平面内の任意の点を、その最近の離散点へ対応づけることで量子化を行う。対応離散点が異なる領域の境界は図中に示すように正六角形になる。
【００５２】
三角格子離散点は規則的に並んでいるので、離散点に例えば通し番号をつけておけば、その通し番号から逆に離散点の位置を特定することができる。また、格子間隔は任意に変更が可能であり、変更しても規則性があるため量子化は容易である。
【００５３】
図４に、３次元での離散点の並びを示す。ここで、縦軸は輝度軸を示している。
【００５４】
輝度信号と色差信号にそれぞれ用いる最小格子間隔は等しいものとする。つまり、輝度信号に用いる離散点間隔と、色差信号に用いる三角格子の一辺の長さとは等しい。
【００５５】
この場合、対応離散点が異なる領域の境界は、球が内接するような正六角柱（内接球の半径を０.5とすると、底面の六角形の一辺が１／３1/2 、高さが１）となる。最小格子間隔は、この内接球の直径に相当し、最大量子化誤差は、この正六角柱の対角線の長さ(=(2/31/2)2+12)1/2=211/2/3) の値の１／２に相当する。
【００５６】
また、空間充填率は、この球と正六角柱との体積比
【００５７】
空間充填率が高くなると、これらの格子状に離散点を配置するときに、ある量子化誤差上限のもとで、空間をより少ない離散点で表現することができる。従って、この〔１−ロ〕に係る発明では、空間充填率が約６０％となることから、上述の〔１−イ〕に係る発明（空間充填率が約５２％）よりも少ない離散点で空間を表現できるようになる。
【００５８】
〔１−ハ〕上述した（１)(ハ）に記載する本発明の画像信号デジタル化方法に係る発明
この発明に係る本発明の画像信号デジタル化方法では、入力画像信号を均等色空間へ写像し、図５に示す面心立方格子、あるいは図６に示す六方最密格子に基づき、色空間内の点を最近の離散点へ対応づけて量子化するものである。離散点は、図中の球の中心で示されるように色空間内に繰り返し分布している。
【００５９】
空間に球を詰め込む際、面心立方格子および六方最密格子状に配置すると空間充填率が約７４％と最も高くなる。従って、これらの格子状に離散点を配置すると、ある量子化誤差上限のもとで、空間を最も少ない離散点で表現することができることになる。
【００６０】
色空間内の任意の点は、面心立方格子状あるいは六方最密格子状に並んだ離散点のうち最も近い点へ対応づけることで量子化を行う。対応離散点が異なる領域の境界は、いずれの格子においても、図７のような菱形十二面体となる。この菱形十二面体は、対角線の長さの比が１：２1/2 の合同な菱形を１２枚張り合わせたものである。
【００６１】
最小格子間隔は、この菱形十二面体に内接する球の直径に相当し、最大量子化誤差は、菱形十二面体の対角線の長さの１／２に相当する。
【００６２】
ここで、「相対最大量子化誤差」を、最小格子間隔を１としたときの最大量子化誤差とする。
【００６３】
以上の発明における、相対最大量子化誤差、表現効率（空間充填率）、処理の容易さを比較すると、図８に示すようなものとなる。
【００６４】
ここで、図中に記述する「第一の発明」とは、上述の（１)(イ）に記載する本発明の画像信号デジタル化方法に係る発明を示し、「第二の発明」とは、上述の（１)(ロ）に記載する本発明の画像信号デジタル化方法に係る発明を示し、「第三の発明」とは、上述の（１)(ハ）に記載する本発明の画像信号デジタル化方法に係る発明を示す。
【００６５】
相対最大量子化誤差が０.5に近いほど、また、表現効率が１００％に近いほど、デジタル化の効率が良いといえる。
【００６６】
これから、カラー画像のデジタル化の観点で見るならば、「第三の発明」が最もデジタル化の効率が良く、それに続いて、「第二の発明」がデジタル化の効率が良く、「第一の発明」が最もデジタル化の効率が悪いということになる。一方、処理の容易の観点から見るならば、３つの軸について均等量子化を行うことから、「第一の発明」の処理が最も容易で、それに続いて、１つの軸については均等量子化を行うことから、「第二の発明」の処理が容易で、「第三の発明」の処理が最も容易でないということになる。
【００６７】
〔１−ニ〕上述した（１)(ニ）に記載する本発明の画像信号デジタル化方法に係る発明
この発明に係る本発明の画像信号デジタル化方法では、最大量子化誤差が１となるような最小格子間隔を、図８に示す相対最大量子化誤差の逆数として求めるものである。
【００６８】
上述の〔１−イ〕に係る発明／上述の〔１−ロ〕に係る発明／上述の〔１−ハ〕に係る発明において、最大量子化誤差と最小格子間隔との間には正比例関係にあるため、最大量子化誤差が１となるような最小格子間隔を、図８に示す相対最大量子化誤差の逆数として求めることができる。
【００６９】
均等色空間においては、距離が１だけ離れた二点が色の違いを識別できる限界であるため、誤差の最大値が１であることは、デジタル表現の前後において色の違いが識別できないことを保証するものである。
【００７０】
量子化幅を２より狭くして色の違いを識別できぬようにするデジタル表現は可能であるが、量子化幅が２のときよりも離散点が増えるため、符号量が増えることになる。
【００７１】
従って、最小格子間隔を相対最大量子化誤差の逆数としてデジタル化すると、色の違いを識別できないことを保証する中で最も効率良くデジタル表現ができることになる。
【００７２】
〔２−イ〕上述した（２)(イ）に記載する本発明の画像信号復元方法に係る発明
この発明に係る本発明の画像信号復元方法では、上述の〔１−イ〕に係る発明によりデジタル化された画像信号を復元対象とするものであり、その逆変換を実行することで復元対象の画像信号を復元する。
【００７３】
すなわち、復元対象の画像信号について、上述の〔１−イ〕に係る発明で用いる最小格子間隔に基づいて、デジタル表現に対応付けられる量子化値を復元し、その復元した量子化値を、変換元のグレースケールあるいは３次元色空間に変換することで、上述の〔１−イ〕に係る発明によりデジタル化された画像信号を復元する。
【００７４】
〔２−ロ〕上述した（２)(ロ）に記載する本発明の画像信号復元方法に係る発明
この発明に係る本発明の画像信号復元方法では、上述の〔１−ロ〕に係る発明によりデジタル化された画像信号を復元対象とするものであり、その逆変換を実行することで復元対象の画像信号を復元する。
【００７５】
すなわち、復元対象の画像信号について、輝度軸については、上述の〔１−ロ〕に係る発明で用いる最小格子間隔に基づいて、デジタル表現に対応付けられる量子化値を復元し、色差平面については、その最小格子間隔と三角格子による量子化であることとに基づいて、デジタル表現に対応付けられる量子化値を復元し、その復元した量子化値を変換元の３次元色空間に変換することで、上述の〔１−ロ〕に係る発明によりデジタル化された画像信号を復元する。
【００７６】
〔２−ハ〕上述した（２)(ハ）に記載する本発明の画像信号復元方法に係る発明
この発明に係る本発明の画像信号復元方法では、上述の〔１−ハ〕に係る発明によりデジタル化された画像信号を復元対象とするものであり、その逆変換を実行することで復元対象の画像信号を復元する。
【００７７】
すなわち、復元対象の画像信号について、上述の〔１−ハ〕に係る発明で用いる最小格子間隔と面心立方格子あるいは六方最密格子による量子化であることとに基づいて、デジタル表現に対応付けられる量子化値を復元し、その復元した量子化値を変換元の３次元色空間に変換することで、上述の〔１−ハ〕に係る発明によりデジタル化された画像信号を復元する。
【００７８】
〔３〕上述した（３）に記載する本発明の画像信号符号化方法に係る発明
この発明に係る本発明の画像信号符号化方法では、上述の〔１−イ〕に係る発明によりデジタル化された画像信号を符号化対象とするものであり、各軸について独立にデジタル化されていることから、既存の画像符号化方式を用いて符号化することができるので、既存の画像符号化方式を用いて符号化を行うという構成を採っている。
【００７９】
ISO/IEC 13818-2(MPEG-2) 、ISO/IEC 10918-1(JPEG) などといった既存の非可逆画像符号化方式の多くは、３次元色信号の各軸について独立なスカラ量にて表現された信号を入力とするため、上述の〔１−イ〕に係る発明によりデジタル化された画像信号の符号化に適している。
【００８０】
これから、この発明に係る本発明の画像信号符号化方法では、既存の画像符号化方式を用いて、上述の〔１−イ〕に係る発明によりデジタル化された画像信号を符号化することが可能になる。
【００８１】
〔４〕上述した（４）に記載する本発明の画像信号復号方法に係る発明
この発明に係る本発明の画像信号復号方法では、上述の〔３〕に係る発明により符号化された画像信号を復号対象とするものであり、その符号化方式に対応する既存の画像復号方式により符号化データを復号して画像信号を得る。
【００８２】
このとき復号した画像信号は均等色空間のものであるので、それをＲＧＢ等の信号へ変換する。
【００８３】
例えばＣＩＥＬＡＢからＲＧＢへの逆変換する場合には、先ず最初に、下記の▲４▼式、▲５▼式、▲６▼式に従って、（Ｌ* ，ａ* ，ｂ* ）から（Ｘ，Ｙ，Ｚ）へ変換する。
【００８４】
【００８５】
【数２】
通常の非可逆符号化・復号を経た後は原信号に一致しないが、誤差は、図９に示すように色空間内で一様に分布している。ここで、図９の横軸は入力画像の画素値を示し、縦軸は非可逆符号化・復号を経た後の対応する画素値を示している。
【００８７】
そこで、この発明により均等色空間を用いて符号化された情報を復号した信号に重畳する誤差は、均等色空間の各軸について一様に分布することになる。従って、一回の試行で、目の感じる誤差を一様に分布させることができる。
【００８８】
【実施例】
図１０に、上述の〔１−イ〕に記載する本発明の画像信号デジタル化方法を実現するための機能構成の一実施例を図示する。
【００８９】
ここで、入力信号としてカラー画像信号を想定しているが、入力がグレースケールの画像信号である場合には、図中に示す均等量子部１０４が１つとなる。
【００９０】
この図に示す構成に従って、上述の〔１−イ〕に記載する本発明の画像信号デジタル化方法を実現する場合には、カラー画像信号入力部１０１がカラー画像信号を入力すると、先ず最初に、均等色空間変換部１０２で、入力されたカラー画像信号を均等色空間へ変換する。
【００９１】
続いて、均等量子化部１０４で、均等色空間の各軸を独立として、最小格子間隔設定部１０３により設定された最小格子間隔に基づくデジタル化を行い、それらを出力部１０５から出力する。
【００９２】
図１１に、上述の〔１−ロ〕に記載する本発明の画像信号デジタル化方法を実現するための機能構成の一実施例を図示する。
【００９３】
この図に示す構成に従って、上述の〔１−ロ〕に記載する本発明の画像信号デジタル化方法を実現する場合には、カラー画像信号入力部２０１がカラー画像信号を入力すると、先ず最初に、輝度色差分離均等色空間変換部２０２で、輝度と色差とに分離しつつ均等色空間へ変換する。
【００９４】
続いて、輝度信号については、均等量子化部２０４で、最小格子間隔設定部２０３により設定された最小格子間隔に基づくデジタル化を行うとともに、色差信号については、三角格子に基づく量子化処理を行う三角格子量子化部２０５で、最小格子間隔設定部２０３により設定された最小格子間隔に基づくデジタル化を行い、それらを出力部２０６から出力する。
【００９５】
図１２に、上述の〔１−ハ〕に記載する本発明の画像信号デジタル化方法を実現するための機能構成の一実施例を図示する。
【００９６】
この図に示す構成に従って、上述の〔１−ハ〕に記載する本発明の画像信号デジタル化方法を実現する場合には、カラー画像信号入力部３０１がカラー画像信号を入力すると、先ず最初に、均等色空間変換部３０２で、入力されたカラー画像信号を均等色空間へ変換する。
【００９７】
続いて、面心立方格子あるいは六方最密格子に基づく量子化処理を行う面心立方格子（六方最密格子）量子化部３０４で、最小格子間隔設定部３０３により設定された最小格子間隔に基づくデジタル化を行い、それらを出力部３０５から出力する。
【００９８】
図１３に、上述の〔１−ニ〕に記載する本発明の画像信号デジタル化方法を実現するための機能構成の一実施例を図示する。
【００９９】
この図に示す構成に従って、上述の〔１−ニ〕に記載する本発明の画像信号デジタル化方法を実現する場合には、デジタル化指定部４０１によりデジタル化方法（▲１▼均等量子化／▲２▼輝度色差分離型／▲３▼面心立方格子（六方最密格子）型）が指定されると、逆数計算部４０４で、相対最大量子化誤差管理部４０２に管理されるそのデジタル化方法に対応する相対最大量子化誤差を取得して、それの逆数を算出することで最小格子間隔を得る。
【０１００】
続いて、画像信号デジタル化部４０５で、デジタル化指定部４０１により指定されるデジタル化方法と、逆数計算部４０４で算出した最小格子間隔とに基づいて、入力されたカラー画像信号をデジタル化して、それらを出力部４０６から出力する。
【０１０１】
なお、予め相対最大量子化誤差の逆数を求めておいて、その中から、指定されるデジタル化方法で用いる最小格子間隔を得るようにしてもよい。
【０１０２】
図１４に、上述の〔３〕に記載する本発明の画像信号符号化方法を実現するための機能構成の一実施例を図示する。
【０１０３】
この図に示す構成に従って、上述の〔３〕に記載する本発明の画像信号符号化方法を実現する場合には、カラー画像信号入力部５０１がカラー画像信号を入力すると、先ず最初に、デジタル化部５０２で、上述の〔１−イ〕に記載する本発明の画像信号デジタル化方法に従って、入力されたカラー画像のデジタル化を行う。
【０１０４】
続いて、符号化部５０３で、既存の画像符号化方式を使って、デジタル化された画像信号を符号化して、それらを符号化ビットストリーム出力部５０４から出力する。
【０１０５】
図１５に、上述の〔４〕に記載する本発明の画像信号復号方法を実現するための機能構成の一実施例を図示する。
【０１０６】
この図に示す構成に従って、上述の〔４〕に記載する本発明の画像信号復号方法を実現する場合には、符号化ビットストリーム入力部６０１が画像信号の符号化データを入力すると、復号部６０２で、対応する画像復号方式を使って画像信号のデジタル表現を復号する。
【０１０７】
続いて、量子化値復元部６０３で、画像符号化方式で用いた最小格子間隔に基づいて、復号したデジタル表現に対応付けられる量子化値（均等色空間における量子化値）を復元し、続いて、色空間変換部６０４で、復元した量子化値を変換元の３次元色空間に変換して、それらを出力部６０５から出力する。
【０１０８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像信号の視覚的非均等性に起因するデジタル化時の非効率さを排除しつつ、処理・実装の難易に応じ、効率が若干良いもの、さらに良いもの、最も良いものという方法の中から所望のものを選択して、画像信号をデジタル表現に変換できるようになる。
【０１０９】
この変換にあたって、本発明によれば、色の違いを識別できないことを保証する中で最も効率良くカラー画像信号のデジタル化を実現できるようになる。
【０１１０】
また、従来の符号化方式の枠組を全くかえることなく、復号画像に含まれる誤差の分布が、視覚的に均一となるような符号化を一回で行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の説明図である。
【図２】単純立方格子状に配置される量子化点の説明図である。
【図３】正三角形状に配置される量子化点の説明図である。
【図４】正三角形状に配置される量子化点の説明図である。
【図５】面心立方格子状に配置される量子化点の説明図である。
【図６】六方最密格子状に配置される量子化点の説明図である。
【図７】菱形１２面体の説明図である。
【図８】本発明の比較を示す説明図である。
【図９】非可逆符号化・復号を経た画像信号の説明図である。
【図１０】本発明の画像信号デジタル化方法を実現するための機能構成の一実施例である。
【図１１】本発明の画像信号デジタル化方法を実現するための機能構成の一実施例である。
【図１２】本発明の画像信号デジタル化方法を実現するための機能構成の一実施例である。
【図１３】本発明の画像信号デジタル化方法を実現するための機能構成の一実施例である。
【図１４】本発明の画像信号符号化方法を実現するための機能構成の一実施例である。
【図１５】本発明の画像信号復号方法を実現するための機能構成の一実施例である。
【符号の説明】
１０１ カラー画像信号入力部
１０２ 均等色空間変換部
１０３ 最小格子間隔設定部
１０４ 均等量子化部
１０５ 出力部
２０１ カラー画像信号入力部
２０２ 輝度色差分離均等色空間変換部
２０３ 最小格子間隔設定部
２０４ 均等量子化部
２０５ 三角格子量子化部
２０６ 出力部
３０１ カラー画像信号入力部
３０２ 均等色空間変換部
３０３ 最小格子間隔設定部
３０４ 面心立方格子（六方最密格子）量子化部
３０５ 出力部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image signal digitizing method for efficiently quantizing and digitizing an image signal expressed in a gray scale or a three-dimensional color space, and an image for restoring the image signal generated by the image signal digitizing method. A signal restoration method, an image signal encoding method for efficiently encoding an image signal expressed in a gray scale or a three-dimensional color space, and an image signal decoding for decoding an image signal generated by the image signal encoding method The present invention relates to a method, a program used to realize the method, and a recording medium on which the program is recorded.
[0002]
[Prior art]
The color signal is generally expressed by three elements, and as such a known three-dimensional color space, there are RGB, YIQ, YCbCr, XYZ, and the like.
[0003]
None of these considers visual uniformity, and there is a difference in the visually perceived color difference depending on the position of the color space. For grayscale signals, the Y value in the XYZ space is usually used, but this is also not visually equivalent.
[0004]
Therefore, in order to prevent the error when digitizing the color signal from being perceived by the eyes, either uniform quantization according to the most visually sensitive part or non-uniform quantization should be performed. Become.
[0005]
In the case of the former, inefficiency occurs because quantization is performed with finer detail than necessary in a portion that is not visually sensitive. On the other hand, in the latter case, although there is no such inefficiency, the processing is complicated, such as transmission of information about the quantization position and the need to redesign the quantization position each time the number of quantization levels is changed. Become.
[0006]
In addition, associating an object that is continuously distributed in one or more dimensions with discrete coordinates is called quantization, and assigning numbers to each discrete coordinate and expressing the object in integer coordinates Is called digitization.
[0007]
The color difference perceived by humans and the Euclidean distance in space, created based on a group of information (color discrimination threshold information) obtained by visual experiments that collects a limit color that cannot be visually distinguished from a basic color. There is a uniform color space as a matching space.
[0008]
The uniform color space is an improvement of visual uniformity from the RGB space and the like. The uniform color space such as the well-known CIELAB and CIELV, and the uniform color space proposed by Takamura et al. (Takamura, Kobayashi: “Uniform color space construction method based on structural analysis method”, Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers, Vol.55, No.10, pp.1285-1290, 2001.10).
[0009]
As a prior art of an image coding technique considering human visual characteristics, there is an invention disclosed in JP-A-10-112870.
[0010]
In the invention disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-112870, the result of once encoding / decoding an image is evaluated in a uniform color space, and the evaluation result is reflected in adjustment of encoding parameters when encoding again. I have to.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to such a conventional technique, there is a problem that inefficiency remains because signals to be handled are visually uneven.
[0012]
In addition, according to such a conventional technique, since encoding and decoding are repeated, the processing becomes complicated, and at the same time, the result of decoding the encoded data obtained the second time is intended to be evaluated in a uniform color space. There is a problem that there is no guarantee that it has converged.
[0013]
As described above, according to the conventional technique, the image signal expressed in the gray scale or the three-dimensional color space cannot be efficiently quantized and digitized, and the image expressed in the gray scale or the three-dimensional color space. There is a problem that the signal cannot be efficiently encoded.
[0014]
The present invention has been made in view of such circumstances, and efficiently quantizes and digitizes an image signal expressed in a gray scale or a three-dimensional color space, and expresses it in a gray scale or a three-dimensional color space. Providing a new image processing technique for efficiently encoding the image signal, restoring the digitized image signal, and decoding the image signal thus encoded The purpose is to provide image processing technology.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
(1) An image signal digitizing method according to the present invention provides the following (a) (b) in order to efficiently quantize and digitize an image signal expressed in a gray scale or a three-dimensional color space. ) (C) The structure described in (d) is adopted.
[0016]
(A) The image signal digitization method of the present invention is a method for quantizing and digitizing an image signal expressed in a gray scale or a three-dimensional color space,(I)The process of converting image signals expressed in grayscale or three-dimensional color space into uniform color spaceWhen,( ii ) A process of obtaining a relative maximum quantization error indicated by a quantization algorithm for uniformly quantizing an image signal for each axis with a minimum lattice spacing of 1, and setting the reciprocal as the minimum lattice spacing; iii) The set maximumA process of equally quantizing the transformed image signal for each axis based on the lattice spacing;( iv )And a process of converting the quantized quantized value into a digital representation.
[0017]
According to this configuration, it is expressed in a gray scale or a three-dimensional color space by performing equal quantization independent of each axis with easy processing at the best interval visually without assuming a specific output device. An image signal can be efficiently digitally represented.
[0018]
(B) The image signal digitizing method of the present invention is a method for quantizing and digitizing an image signal expressed in a three-dimensional color space,(I)Process of converting image signal expressed in 3D color space into luminance / color difference separation type uniform color spaceWhen,( ii ) When the minimum lattice interval is 1, the image signal is uniformly quantized with respect to the luminance axis, and the relative maximum quantization error indicated by the quantization algorithm for quantizing the image signal based on the triangular lattice is obtained for the color difference plane, and its inverse Setting as the minimum lattice spacing, ( iii) The set maximumBased on the small lattice spacing, for the luminance axis, the converted image signal is uniformly quantized, and for the color difference plane, the converted image signal is quantized based on a triangular lattice, and( iv )And a process of converting the quantized quantized value into a digital representation.
[0019]
By performing the quantization process separately in one dimension and two dimensions according to this configuration, the color image signal can be digitally expressed more efficiently than the image signal digitizing method of the present invention described in (a).
[0020]
(C) The image signal digitizing method of the present invention is a method for quantizing and digitizing an image signal expressed in a three-dimensional color space,(I)Process for converting image signal expressed in 3D color space to uniform color spaceWhen,( ii ) A process of obtaining a relative maximum quantization error indicated by a quantization algorithm for quantizing an image signal based on a face-centered cubic lattice or a hexagonal close-packed lattice with a minimum lattice spacing of 1, and setting the reciprocal as the minimum lattice spacing When,( iii) The set maximumA process of quantizing the transformed image signal based on a face-centered cubic lattice or a hexagonal close-packed lattice based on the small lattice spacing;( iv )And a process of converting the quantized quantized value into a digital representation.
[0021]
By performing the quantization process in three dimensions according to this configuration, a color image signal can be digitally expressed more efficiently than the image signal digitizing method of the present invention described in (a) and (b).
[0022]
(D)Where these (i ) ( B ) ( C ) Book that adopts the configuration described inInventive image signal digitizing methodsoIn order to guarantee that no quantization error is perceived visually, the relative maximum quantization error indicated by the quantization algorithmThe differenceAnd set the reciprocal as the minimum lattice spacing.It is trying to.
[0023]
Each of the above processing steps for realizing the image signal digitizing method of the present invention adopting the configuration described in (a), (b), (c), and (d) is specifically realized by a computer program. The computer program can be provided by being stored in an appropriate recording medium such as a semiconductor memory.
[0024]
(2) The image signal restoration method of the present invention uses the image signal digitized by the image signal digitization method of the present invention as a restoration target, and restores the restoration target image signal as described below. (I) (b) (c) is adopted.
[0025]
(A) The image signal restoration method of the present invention is a gray scale or three-dimensional color space in order to perform restoration processing corresponding to the inverse conversion of the image signal digitization method of the present invention described in (1) (a) above. Converts the image signal expressed in to a uniform color spaceThen, assuming that the minimum lattice spacing is 1, the relative maximum quantization error indicated by the quantization algorithm for uniformly quantizing the image signal for each axis is obtained, and the reciprocal thereof is set as the minimum lattice spacing, and the set maximumBased on the small lattice spacing, for each axis, the converted image signal is uniformly quantized, and when the image signal generated by converting those quantized values into a digital representation is to be restored,(I)For the image signal to be restored, the process of restoring the quantization value associated with the digital representation based on the minimum lattice spacing described above,( ii )A process of converting the restored quantized value into a gray scale or a three-dimensional color space as a conversion source.
[0026]
(B) The image signal restoration method of the present invention is expressed in a three-dimensional color space so as to perform restoration processing corresponding to the inverse transformation of the image signal digitization method of the present invention described in (1) (b) above. Image signal into luminance / color difference separation type uniform color spaceThen, assuming that the minimum lattice interval is 1, the image signal is uniformly quantized with respect to the luminance axis, and the relative maximum quantization error indicated by the quantization algorithm for quantizing the image signal based on the triangular lattice is obtained for the color difference plane. Set the reciprocal as the minimum grid spacing and set the maximumBased on the small lattice interval, the converted image signal is uniformly quantized for the luminance axis, and for the color difference plane, the converted image signal is quantized based on the triangular lattice, and the quantized values are digitally expressed. When the image signal generated by converting to is to be restored,(I)For the image signal to be restored, for the luminance axis, the quantization value associated with the digital representation is restored based on the above-mentioned minimum lattice interval, and for the color difference plane, the minimum lattice interval and the triangular lattice are used for quantization Based on what is, restoring the quantized value associated with the digital representation,( ii )A process of converting the restored quantized value into a three-dimensional color space as a conversion source.
[0027]
(C) The image signal restoration method of the present invention is expressed in a three-dimensional color space so as to perform restoration processing corresponding to the inverse transformation of the image signal digitization method of the present invention described in (1) (c) above. Converted image signal to uniform color spaceThen, the relative maximum quantization error indicated by the quantization algorithm for quantizing the image signal based on the face-centered cubic lattice or the hexagonal close-packed lattice is obtained with the minimum lattice interval being 1, and the reciprocal is set as the minimum lattice interval. The most recently setBased on the small lattice spacing, the converted image signal is quantized based on the face-centered cubic lattice or hexagonal close-packed lattice, and the quantized values are converted into a digital representation to restore the generated image signal. And when(I)For the image signal to be restored, the process of restoring the quantization value associated with the digital representation based on the minimum lattice spacing and the quantization by the face-centered cubic lattice or the hexagonal close-packed lattice,( ii )A process of converting the restored quantized value into a three-dimensional color space as a conversion source.
[0028]
Each of the above processing steps for realizing the image signal restoration method of the present invention adopting the configuration described in (a), (b), and (c) is specifically realized by a computer program, This computer program can be provided by being stored in an appropriate recording medium such as a semiconductor memory.
[0029]
(3) The image signal encoding method of the present invention is for encoding an image signal expressed in a gray scale or a three-dimensional color space,(I)The process of converting image signals expressed in grayscale or three-dimensional color space into uniform color spaceWhen,( ii ) A process of obtaining a relative maximum quantization error indicated by a quantization algorithm for uniformly quantizing an image signal for each axis with a minimum lattice spacing of 1, and setting the reciprocal as the minimum lattice spacing; iii) The set maximumA process of equally quantizing the transformed image signal for each axis based on the lattice spacing;( iv )A process of converting a quantized quantized value into a digital representation;(V)And a process of encoding an image signal converted into a digital representation by an existing image encoding method (image encoding method).
[0030]
The image signal encoding method of the present invention adopting this configuration is such that the conversion processing to the digital representation by the image signal digitizing method of the present invention described in (1) (a) above is independent for each axis. In response to the fact that the existing image encoding method can be used, the image signal converted by the image signal digitizing method of the present invention described in the above (1) (a) is used. A configuration is adopted in which encoding is performed by an existing image encoding method.
[0031]
According to this configuration, the coding noise superimposed on the decoded image can be visually distributed uniformly in the color space while maintaining the simplicity of processing without changing the existing image coding system itself. Become.
[0032]
Each of the above-described processing steps for realizing the image signal encoding method of the present invention adopting this configuration is specifically realized by a computer program, and this computer program is suitable for a semiconductor memory or the like. It can be provided by being stored in a simple recording medium.
[0033]
(4) The image signal decoding method of the present invention uses the image signal encoded by the image signal encoding method of the present invention described in (3) above as a decoding target, and decodes the decoding target image signal. In order to realize this, the following configuration is adopted.
[0034]
The image signal decoding method of the present invention converts an image signal expressed in a gray scale or a three-dimensional color space into a uniform color space.Then, assuming that the minimum lattice spacing is 1, the relative maximum quantization error indicated by the quantization algorithm for uniformly quantizing the image signal for each axis is obtained, and the reciprocal thereof is set as the minimum lattice spacing, and the set maximumBased on the small lattice interval, the converted image signal is equally quantized for each axis, the quantized values are converted into a digital representation, and the converted image signal is encoded by an existing image encoding method. When the image signal encoded data generated by the processing is to be decoded,(I)A process of decoding a digital representation of an image signal by decoding image signal encoded data to be decoded by an existing image decoding method (image decoding method) associated with the image encoding method;( ii )For the decoded image signal, based on the minimum lattice spacing described above, the process of restoring the quantized value associated with the digital representation;( iii)A process of converting the restored quantized value into a gray scale or a three-dimensional color space as a conversion source.
[0035]
Each of the above-described processing steps for realizing the image signal decoding method of the present invention adopting this configuration is specifically realized by a computer program, and this computer program is an appropriate program such as a semiconductor memory. It can be provided by being stored in a recording medium.
[0036]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail according to embodiments.
[0037]
[1-A] Invention related to the image signal digitizing method of the present invention described in (1) (A) above
In the image signal digitizing method of the present invention according to the present invention, when the input image signal is grayscale (Y value in the XYZ space), it is visually equalized by the mapping of the following equation (1). L*Change to a value. L*Is the same as the luminance signal in CIELAB and CIEUV space.
[0038]
[0039]
For example, when converting from RGB to CIELAB, first, conversion from (R, G, B) to (X, Y, Z) is performed according to the following [Equation 1].
[0040]
[Expression 1]
Subsequently, a obtained from the following equations (2) and (3)*, B*And L obtained from the above equation (1)*And (L*, A*, B*CIELAB space notation expressed by three variables.
[0042]
a*= 500 * [f (X / Xn) -F (Y / Yn)] Formula (2)
b*= 200 * [f (Y / Yn) -F (Z / Zn)] Formula (3)
The visually equivalent space obtained in this way (L for grayscale*For color, for example (L*, A*, B*In)), each axis is independently quantized at equal intervals and digitized.
[0043]
(I) For grayscale (gray signal) image signals
In the case of a grayscale image signal, quantization is performed by associating with the closest one of discrete points arranged uniformly on a straight line, as shown in FIG. The axis is L*It is.
[0044]
The boundary at which the corresponding discrete point switches is the midpoint between adjacent discrete points, which is indicated by a vertical line in FIG. Therefore, the maximum error due to quantization is equal to 1/2 of the lattice spacing.
[0045]
(Ii) Color signal image signal
Even when applied to a three-dimensional color signal, the processing is easy because each axis is independently uniformly quantized.
[0046]
As shown in FIG. 2, the discrete points are arranged in a color space in a simple cubic lattice shape. In this case, the maximum error due to quantization is the length l (1) of one side of the cube and the length L (= (12+12+12)1/2= 31/2) And a ratio of half the minimum lattice spacing (approximately 0.866 times the minimum lattice spacing).
[0047]
Also, as an indicator of how densely packed the space is, how much the spheres that touch each other around the discrete points fill the space (filling rate), the filling rate in this case is Volume ratio of cube to inscribed sphere
[4π * (1/2)Three) / 3] ÷ (1)Three= Π / 6 ≒ 0.52
To about 52%.
[0048]
That is, in the invention according to [1-i], when applied to a color image signal, the efficiency of digital representation is not so good, but the processing is easy.
[0049]
[1-B] Invention related to the image signal digitizing method of the present invention described in (1) (B) above
In the image signal digitizing method of the present invention according to the present invention, an input image signal is mapped to a luminance color difference separation type uniform color space. Note that all the above-described uniform color spaces are luminance color difference separation type.
[0050]
As for the luminance direction, equal quantization is performed in the same manner as in the above-described invention according to [1-i]. On the other hand, the color difference is a two-dimensional plane, and this is quantized by a triangular lattice in which regular triangle vertices are repeatedly arranged on the plane as shown by the black dots in FIG.
[0051]
Similar to the quantization of the invention according to [1-i] described above, quantization is performed by associating an arbitrary point in the plane with the latest discrete point. The boundary of the region where the corresponding discrete points are different is a regular hexagon as shown in the figure.
[0052]
Since the triangular lattice discrete points are regularly arranged, for example, if serial numbers are assigned to the discrete points, the positions of the discrete points can be specified conversely from the serial numbers. Further, the lattice spacing can be arbitrarily changed, and even if the lattice spacing is changed, quantization is easy because of regularity.
[0053]
FIG. 4 shows the arrangement of discrete points in three dimensions. Here, the vertical axis represents the luminance axis.
[0054]
It is assumed that the minimum lattice spacing used for the luminance signal and the color difference signal is the same. That is, the discrete point interval used for the luminance signal is equal to the length of one side of the triangular lattice used for the color difference signal.
[0055]
In this case, the boundary between the regions where the corresponding discrete points are different is a regular hexagonal cylinder in which the sphere is inscribed (one side of the hexagon on the bottom is 1/3 if the radius of the inscribed sphere is 0.5).1/2The height is 1). The minimum lattice spacing corresponds to the diameter of this inscribed sphere, and the maximum quantization error is the diagonal length of this regular hexagonal column (= (2/31/2)2+12)1/2= 211/2This corresponds to 1/2 of the value of / 3).
[0056]
The space filling factor is the volume ratio of this sphere and regular hexagonal column.
[0057]
When the space filling rate is high, the space can be expressed with fewer discrete points under a certain quantization error upper limit when disposing the discrete points in these lattice shapes. Therefore, in the invention according to [1-B], the space filling rate is about 60%, so that the number of discrete points is smaller than that of the invention according to [1-A] (the space filling rate is about 52%). It becomes possible to express space.
[0058]
[1-C] Invention related to the image signal digitizing method of the present invention described in (1) (C) above
In the image signal digitizing method of the present invention according to the present invention, an input image signal is mapped to a uniform color space, and based on the face-centered cubic lattice shown in FIG. 5 or the hexagonal close-packed lattice shown in FIG. The points are quantized in association with the latest discrete points. The discrete points are repeatedly distributed in the color space as indicated by the center of the sphere in the figure.
[0059]
When the spheres are packed into the space, the space filling rate becomes the highest at about 74% when arranged in a face-centered cubic lattice and a hexagonal close-packed lattice. Therefore, if the discrete points are arranged in these lattice shapes, the space can be expressed by the smallest number of discrete points under a certain quantization error upper limit.
[0060]
An arbitrary point in the color space is quantized by associating it with the closest point among discrete points arranged in a face-centered cubic lattice or a hexagonal close-packed lattice. The boundary between regions having different corresponding discrete points is a rhomboid dodecahedron as shown in FIG. 7 in any lattice. This rhomboid dodecahedron has a ratio of diagonal lengths of 1: 2.1/212 pieces of the same rhombus.
[0061]
The minimum lattice spacing corresponds to the diameter of the sphere inscribed in the rhomboid dodecahedron, and the maximum quantization error corresponds to 1/2 of the diagonal length of the rhomboid dodecahedron.
[0062]
Here, the “relative maximum quantization error” is the maximum quantization error when the minimum lattice spacing is 1.
[0063]
When the relative maximum quantization error, the expression efficiency (space filling factor), and the ease of processing in the above invention are compared, it becomes as shown in FIG.
[0064]
Here, the “first invention” described in the figure indicates the invention relating to the image signal digitizing method of the present invention described in the above (1) (a), and the “second invention” The invention relating to the image signal digitizing method of the present invention described in (1) (B) above is shown, and the “third invention” is the image of the present invention described in (1) (C) above. The invention which concerns on the signal digitization method is shown.
[0065]
The closer the relative maximum quantization error is to 0.5 and the closer the expression efficiency is to 100%, the better the digitization efficiency.
[0066]
From the viewpoint of digitization of color images, the “third invention” has the highest digitization efficiency, and the “second invention” has the highest digitization efficiency. This invention is the least efficient in digitization. On the other hand, from the viewpoint of easy processing, since uniform quantization is performed for three axes, the processing of the “first invention” is the easiest, and subsequently, uniform quantization is performed for one axis. Therefore, the processing of the “second invention” is easy, and the processing of the “third invention” is the easiest.
[0067]
[1-D] Invention relating to the image signal digitizing method of the present invention described in (1) (D) above
In the image signal digitizing method of the present invention according to the present invention, the minimum lattice spacing at which the maximum quantization error is 1 is obtained as the reciprocal of the relative maximum quantization error shown in FIG.
[0068]
In the above-mentioned invention according to [1-I] / the invention according to [1-B] / the invention according to [1-C] above, there is a direct proportional relationship between the maximum quantization error and the minimum lattice spacing. Therefore, the minimum lattice spacing at which the maximum quantization error is 1 can be obtained as the reciprocal of the relative maximum quantization error shown in FIG.
[0069]
In the uniform color space, two points separated by a distance of 1 are the limits that can identify the difference in color. Therefore, the maximum value of 1 means that the difference in color cannot be identified before and after the digital representation. It is guaranteed.
[0070]
Although digital representation in which the quantization width is narrower than 2 so that the color difference cannot be identified is possible, the number of codes increases because the number of discrete points increases compared to when the quantization width is 2.
[0071]
Therefore, digitizing the minimum lattice spacing as the reciprocal of the relative maximum quantization error provides the most efficient digital representation while ensuring that color differences cannot be identified.
[0072]
[2-A] Invention according to the image signal restoration method of the present invention described in (2) (A) above
In the image signal restoration method of the present invention according to the present invention, the image signal digitized by the invention according to the above-mentioned [1-i] is to be restored, and the inverse transformation is executed to execute the restoration of the restoration target. Restore the image signal.
[0073]
That is, with respect to the image signal to be restored, the quantized value associated with the digital representation is restored based on the minimum lattice interval used in the invention according to the above [1-i], and the restored quantized value is converted. By converting to the original gray scale or three-dimensional color space, the image signal digitized by the above-mentioned invention according to [1-i] is restored.
[0074]
[2-B] The invention according to the image signal restoration method of the present invention described in (2) (B) above.
In the image signal restoration method of the present invention according to the present invention, the image signal digitized by the invention according to the above-mentioned [1-b] is to be restored, and the restoration target is executed by performing the inverse transformation thereof. Restore the image signal.
[0075]
That is, for the image signal to be restored, with respect to the luminance axis, the quantization value associated with the digital representation is restored on the basis of the minimum grid interval used in the invention according to [1-B] described above, Based on the minimum lattice interval and the quantization by the triangular lattice, the quantized value associated with the digital representation is restored, and the restored quantized value is converted into the conversion source three-dimensional color space. Thus, the image signal digitized by the invention according to [1-B] is restored.
[0076]
[2-C] Invention relating to the image signal restoration method of the present invention described in (2) (C) above
In the image signal restoration method of the present invention according to the present invention, the image signal digitized by the invention according to the above [1-c] is to be restored, and the inverse transformation is performed to execute the restoration of the restoration target. Restore the image signal.
[0077]
That is, the image signal to be restored is associated with a digital representation based on the minimum lattice spacing used in the invention according to the above [1-c] and the quantization by the face-centered cubic lattice or the hexagonal close-packed lattice. The quantized value is restored, and the restored quantized value is converted into the three-dimensional color space of the conversion source, thereby restoring the image signal digitized by the invention according to the above [1-c].
[0078]
[3] The invention according to the image signal encoding method of the present invention described in (3) above
In the image signal encoding method of the present invention according to the present invention, the image signal digitized by the above-mentioned invention according to [1-i] is to be encoded, and each axis is digitized independently. Therefore, since it is possible to perform encoding using an existing image encoding method, a configuration is adopted in which encoding is performed using an existing image encoding method.
[0079]
Many existing lossy image coding methods such as ISO / IEC 13818-2 (MPEG-2) and ISO / IEC 10918-1 (JPEG) are expressed as independent scalar quantities for each axis of a three-dimensional color signal. Since the received signal is used as an input, it is suitable for encoding an image signal digitized by the invention according to the above [1-i].
[0080]
Thus, in the image signal encoding method of the present invention according to the present invention, it is possible to encode an image signal digitized by the above-mentioned invention according to [1-i] using an existing image encoding method. become.
[0081]
[4] Invention according to the image signal decoding method of the present invention described in (4) above
In the image signal decoding method of the present invention according to the present invention, the image signal encoded by the invention according to the above [3] is to be decoded, and an existing image decoding method corresponding to the encoding method is used. The encoded data is decoded to obtain an image signal.
[0082]
Since the decoded image signal has a uniform color space, it is converted into a signal such as RGB.
[0083]
For example, in the case of reverse conversion from CIELAB to RGB, first, according to the following equations (4), (5), and (6), (L*, A*, B*) To (X, Y, Z).
[0084]
[0085]
[Expression 2]
After normal irreversible encoding / decoding, it does not match the original signal, but the error is uniformly distributed in the color space as shown in FIG. Here, the horizontal axis of FIG. 9 indicates the pixel value of the input image, and the vertical axis indicates the corresponding pixel value after irreversible encoding / decoding.
[0087]
Therefore, the error of superimposing the information encoded using the uniform color space according to the present invention on the decoded signal is uniformly distributed with respect to each axis of the uniform color space. Therefore, the error perceived by the eyes can be uniformly distributed in one trial.
[0088]
【Example】
FIG. 10 illustrates an embodiment of a functional configuration for realizing the image signal digitizing method of the present invention described in [1-i] above.
[0089]
Here, although a color image signal is assumed as an input signal, when the input is a grayscale image signal, the number of equal quantum units 104 shown in the figure is one.
[0090]
In the case of realizing the image signal digitizing method of the present invention described in the above [1-A] according to the configuration shown in this figure, when the color image signal input unit 101 inputs a color image signal, first, The uniform color
[0091]
Subsequently, the uniform quantization unit 104 performs digitization based on the minimum lattice spacing set by the minimum lattice spacing setting unit 103 with each axis of the uniform color space being independent, and outputs them from the output unit 105.
[0092]
FIG. 11 shows an embodiment of a functional configuration for realizing the image signal digitizing method of the present invention described in [1-B] above.
[0093]
In the case of realizing the image signal digitizing method of the present invention described in [1-B] described above according to the configuration shown in this figure, when the color image signal input unit 201 inputs a color image signal, first, A luminance color difference separation uniform color
[0094]
Subsequently, the luminance signal is digitized by the
[0095]
FIG. 12 shows an embodiment of a functional configuration for realizing the image signal digitizing method of the present invention described in [1-C] above.
[0096]
In the case of realizing the image signal digitizing method of the present invention described in [1-C] described above according to the configuration shown in this figure, when the color image signal input unit 301 inputs a color image signal, first, A uniform color space conversion unit 302 converts the input color image signal into a uniform color space.
[0097]
Subsequently, a face-centered cubic lattice (hexagonal close-packed lattice)
[0098]
FIG. 13 shows an embodiment of a functional configuration for realizing the image signal digitizing method of the present invention described in [1-ni] above.
[0099]
When the image signal digitizing method of the present invention described in [1-D] above is realized according to the configuration shown in this figure, the digitizing method (1) Equal quantization / 2) Luminance color difference separation type / (3) Face centered cubic lattice (hexagonal close-packed lattice) type) is designated, and the digitization method managed by the
[0100]
Subsequently, the image signal digitization unit 405 digitizes the input color image signal based on the digitization method designated by the digitization designation unit 401 and the minimum lattice spacing calculated by the
[0101]
Note that the reciprocal of the relative maximum quantization error is obtained in advance, and the minimum lattice spacing used in the designated digitization method may be obtained from the reciprocal.
[0102]
FIG. 14 shows an embodiment of a functional configuration for realizing the image signal encoding method of the present invention described in [3] above.
[0103]
When the image signal encoding method of the present invention described in [3] above is realized according to the configuration shown in this figure, when the color image signal input unit 501 inputs a color image signal, first, digitization is performed. The
[0104]
Subsequently, the
[0105]
FIG. 15 illustrates an example of a functional configuration for realizing the image signal decoding method of the present invention described in [4] above.
[0106]
When the image signal decoding method of the present invention described in [4] above is realized according to the configuration shown in this figure, when the encoded bitstream input unit 601 inputs the encoded data of the image signal, the
[0107]
Subsequently, the quantized value restoration unit 603 restores the quantized value (quantized value in the uniform color space) associated with the decoded digital representation based on the minimum lattice spacing used in the image coding method, Then, the color
[0108]
【The invention's effect】
As explained above, according to the present invention, while eliminating inefficiency during digitization due to visual non-uniformity of the image signal, the efficiency is slightly better according to the difficulty of processing and mounting, It is possible to select a desired one from among the best and best methods and convert the image signal into a digital representation.
[0109]
In this conversion, according to the present invention, the colorAs a result, it is possible to realize the digitization of the color image signal with the highest efficiency.
[0110]
In addition, it is possible to perform encoding so that the distribution of errors included in a decoded image is visually uniform without changing the framework of the conventional encoding method at all.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of quantization points arranged in a simple cubic lattice.
FIG. 3 is an explanatory diagram of quantization points arranged in a regular triangle shape.
FIG. 4 is an explanatory diagram of quantization points arranged in a regular triangle shape.
FIG. 5 is an explanatory diagram of quantization points arranged in a face-centered cubic lattice.
FIG. 6 is an explanatory diagram of quantization points arranged in a hexagonal close-packed lattice shape.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a rhombus dodecahedron.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a comparison of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram of an image signal that has been subjected to lossy encoding / decoding.
FIG. 10 is an example of a functional configuration for realizing the image signal digitizing method of the present invention.
FIG. 11 is an example of a functional configuration for realizing the image signal digitizing method of the present invention.
FIG. 12 is an example of a functional configuration for realizing the image signal digitizing method of the present invention.
FIG. 13 is an example of a functional configuration for realizing the image signal digitizing method of the present invention.
FIG. 14 is an example of a functional configuration for realizing the image signal encoding method of the present invention.
FIG. 15 is an example of a functional configuration for realizing the image signal decoding method of the present invention.
[Explanation of symbols]
101 Color image signal input unit
102 Uniform color space converter
103 Minimum lattice spacing setting section
104 Equal quantization unit
105 Output section
201 Color image signal input unit
202 Luminance color difference separation uniform color space conversion unit
203 Minimum lattice spacing setting section
204 Equal quantization unit
205 Triangular lattice quantizer
206 Output unit
301 Color image signal input unit
302 uniform color space converter
303 Minimum lattice spacing setting section
304 Face-centered cubic lattice (hexagonal close-packed lattice) quantization section
305 Output unit
Claims (16)
グレースケールあるいは３次元色空間で表現された画像信号を均等色空間へ変換する過程と、
最小格子間隔を１として、各軸について画像信号を均等量子化する量子化アルゴリズムの示す相対最大量子化誤差を求めて、その逆数を最小格子間隔として設定する過程と、
上記設定した最小格子間隔に基づいて、各軸について、上記変換した画像信号を均等量子化する過程と、
上記量子化した量子化値をデジタル表現に変換する過程とを備えることを、
特徴とする画像信号デジタル化方法。An image signal digitizing method for quantizing and digitizing an image signal expressed in a gray scale or a three-dimensional color space,
A process of converting an image signal expressed in a grayscale or three-dimensional color space into a uniform color space;
A process of obtaining a relative maximum quantization error indicated by a quantization algorithm for uniformly quantizing an image signal for each axis with a minimum lattice spacing of 1, and setting the reciprocal thereof as a minimum lattice spacing;
Based on the minimum grating interval and the set, for each axis, the method comprising uniformly quantizing the image signal the conversion,
Converting the quantized quantized value into a digital representation,
A method for digitizing an image signal.
３次元色空間で表現された画像信号を輝度・色差分離型均等色空間へ変換する過程と、
最小格子間隔を１として、輝度軸については画像信号を均等量子化し、色差平面については画像信号を三角格子に基づいて量子化する量子化アルゴリズムの示す相対最大量子化誤差を求めて、その逆数を最小格子間隔として設定する過程と、
上記設定した最小格子間隔に基づいて、輝度軸については、上記変換した画像信号を均等量子化し、色差平面については、上記変換した画像信号を三角格子に基づく量子化を行う過程と、
上記量子化した量子化値をデジタル表現に変換する過程とを備えることを、
特徴とする画像信号デジタル化方法。An image signal digitizing method for quantizing and digitizing an image signal expressed in a three-dimensional color space,
A process of converting an image signal expressed in a three-dimensional color space into a luminance / color difference separation type uniform color space;
The relative maximum quantization error indicated by the quantization algorithm for quantizing the image signal with respect to the luminance axis and quantizing the image signal with respect to the chrominance plane based on the triangular lattice is obtained with the minimum lattice interval being 1, and the reciprocal is obtained. The process of setting the minimum grid spacing;
Based on the minimum grating interval and the set, the luminance axis, uniformly quantizes the image signal described above conversion, the color difference plane, a process of performing quantization based on an image signal obtained by the conversion in a triangular lattice,
Converting the quantized quantized value into a digital representation,
A method for digitizing an image signal.
３次元色空間で表現された画像信号を均等色空間へ変換する過程と、
最小格子間隔を１として、画像信号を面心立方格子あるいは六方最密格子に基づいて量子化する量子化アルゴリズムの示す相対最大量子化誤差を求めて、その逆数を最小格子間隔として設定する過程と、
上記設定した最小格子間隔に基づいて、上記変換した画像信号を面心立方格子あるいは六方最密格子に基づく量子化を行う過程と、
上記量子化した量子化値をデジタル表現に変換する過程とを備えることを、
特徴とする画像信号デジタル化方法。An image signal digitizing method for quantizing and digitizing an image signal expressed in a three-dimensional color space,
A process of converting an image signal expressed in a three-dimensional color space into a uniform color space;
A process of obtaining a relative maximum quantization error indicated by a quantization algorithm for quantizing an image signal based on a face-centered cubic lattice or a hexagonal close-packed lattice with a minimum lattice spacing of 1, and setting the reciprocal thereof as a minimum lattice spacing; ,
Based on the minimum grating interval and the set, the process of performing quantization based on an image signal obtained by the conversion to a face-centered cubic lattice or a hexagonal close-packed lattice,
Converting the quantized quantized value into a digital representation,
A method for digitizing an image signal.
上記復元対象の画像信号について、上記最小格子間隔に基づいて、上記デジタル表現に対応付けられる量子化値を復元する過程と、
上記復元した量子化値を、上記変換元のグレースケールあるいは３次元色空間に変換する過程とを備えることを、
特徴とする画像信号復元方法。Image signal expressed in grayscale or three-dimensional color space is converted to uniform color space, and relative maximum quantization error indicated by a quantization algorithm that equally quantizes the image signal for each axis is obtained with a minimum grid interval of 1. Te, set its inverse as the minimum grid spacing, on the basis of the minimum grid spacing that the setting for each axis, an image signal obtained by the conversion evenly quantized to convert their quantization value to a digital representation An image signal restoration method for restoring an image signal generated by
For the image signal to be restored, a process of restoring a quantized value associated with the digital representation based on the minimum lattice spacing;
A step of converting the restored quantized value into the gray scale or three-dimensional color space of the conversion source,
A characteristic image signal restoration method.
上記復元対象の画像信号について、輝度軸については、上記最小格子間隔に基づいて、上記デジタル表現に対応付けられる量子化値を復元し、色差平面については、上記最小格子間隔と上記三角格子による量子化であることとに基づいて、上記デジタル表現に対応付けられる量子化値を復元する過程と、
上記復元した量子化値を、上記変換元の３次元色空間に変換する過程とを備えることを、
特徴とする画像信号復元方法。Converts an image signal expressed in a three-dimensional color space to a luminance / color difference separation type uniform color space, sets the minimum grid interval to 1, equalizes the image signal for the luminance axis, and converts the image signal to a triangular grid for the color difference plane seeking relative maximum quantization error indicating quantization algorithm for quantizing based on, and set its inverse as the minimum grid spacing, on the basis of the minimum grid spacing that the setting, for the luminance axis, and its transformation The image signal is quantized uniformly, and for the color difference plane, the converted image signal is quantized based on a triangular lattice, and the quantized value is converted into a digital representation, and the image signal generated is restored. An image signal restoration method comprising:
With respect to the image signal to be restored, the quantization value associated with the digital representation is restored based on the minimum lattice interval for the luminance axis, and the minimum lattice interval and the quantum by the triangular lattice are used for the color difference plane. Reconstructing the quantized value associated with the digital representation based on
Converting the restored quantized value into the three-dimensional color space of the conversion source,
A characteristic image signal restoration method.
上記復元対象の画像信号について、上記最小格子間隔と上記面心立方格子あるいは上記六方最密格子による量子化であることとに基づいて、上記デジタル表現に対応付けられる量子化値を復元する過程と、
上記復元した量子化値を、上記変換元の３次元色空間に変換する過程とを備えることを、
特徴とする画像信号復元方法。 Relative maximum indicated by a quantization algorithm that transforms an image signal expressed in a three-dimensional color space into a uniform color space and quantizes the image signal based on a face-centered cubic lattice or a hexagonal close-packed lattice with a minimum lattice spacing of 1. seeking a quantization error, and sets the reciprocal as the minimum grid spacing, on the basis of the minimum grid spacing that the setting, performs quantization based on the image signal obtained by the conversion to a face-centered cubic lattice or a hexagonal close-packed lattice An image signal restoration method for restoring an image signal generated by converting those quantized values into a digital representation,
Reconstructing the quantization value associated with the digital representation based on the minimum lattice spacing and the quantization by the face-centered cubic lattice or the hexagonal close-packed lattice for the image signal to be restored; ,
Converting the restored quantized value into the three-dimensional color space of the conversion source,
A characteristic image signal restoration method.
グレースケールあるいは３次元色空間で表現された画像信号を均等色空間へ変換する過程と、
最小格子間隔を１として、各軸について画像信号を均等量子化する量子化アルゴリズムの示す相対最大量子化誤差を求めて、その逆数を最小格子間隔として設定する過程と、
上記設定した最小格子間隔に基づいて、各軸について、上記変換した画像信号を均等量子化する過程と、
上記量子化した量子化値をデジタル表現に変換する過程と、
上記デジタル表現に変換した画像信号を既存の画像符号化方式にて符号化する過程とを備えることを、
特徴とする画像信号符号化方法。An image signal encoding method for encoding an image signal expressed in a gray scale or a three-dimensional color space,
A process of converting an image signal expressed in a grayscale or three-dimensional color space into a uniform color space;
A process of obtaining a relative maximum quantization error indicated by a quantization algorithm for uniformly quantizing an image signal for each axis with a minimum lattice spacing of 1, and setting the reciprocal thereof as a minimum lattice spacing;
Based on the minimum grating interval and the set, for each axis, the method comprising uniformly quantizing the image signal the conversion,
Converting the quantized quantized value into a digital representation;
A process of encoding the image signal converted into the digital representation by an existing image encoding method,
A characteristic image signal encoding method.
上記画像信号符号化データを、上記画像符号化方式に対応付けられる既存の画像復号方式にて復号することで上記デジタル表現の画像信号を復号する過程と、
上記復号した画像信号について、上記最小格子間隔に基づいて、上記デジタル表現に対応付けられる量子化値を復元する過程と、
上記復元した量子化値を、上記変換元のグレースケールあるいは３次元色空間に変換する過程とを備えることを、
特徴とする画像信号復号方法。Image signal expressed in grayscale or three-dimensional color space is converted to uniform color space, and relative maximum quantization error indicated by a quantization algorithm that equally quantizes the image signal for each axis is obtained with a minimum grid interval of 1. Te, and sets the reciprocal as the minimum grid spacing, on the basis of the minimum grid spacing that the setting for each axis, an image signal obtained by the conversion equally quantized, and converted their quantization value to a digital representation An image signal decoding method for decoding image signal encoded data generated by encoding the converted image signal using an existing image encoding method,
Decoding the image signal of the digital representation by decoding the image signal encoded data by an existing image decoding method associated with the image encoding method;
Reconstructing a quantized value associated with the digital representation based on the minimum lattice spacing for the decoded image signal;
A step of converting the restored quantized value into the gray scale or three-dimensional color space of the conversion source,
A characteristic image signal decoding method.
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