(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交変換符号化／復号化画像データ圧縮において、クロミナンス信号（ＥU1，ＥV1）の処理により生成されたルミナンス欠陥を補償する（ＤＥＴＥＹ）方法であって、
画素ブロック（ＯＲＢ）のクロミナンス信号成分（ＥU1，ＥV1）を符号化する段階（ＳU，ＳＶ，ＤＣＴ，Ｑ）と、
受信器によって復号化された上記画素ブロック（ＯＲＢ）の符号化されたクロミナンス信号成分（ＥU2，ＥV2）を、エンコーダ端で上記符号化されたクロミナンス信号成分からシミュレーションによって取得する段階（Ｑ-1，ＤＣＴ-1，ＡU，ＡV）と、
上記シミュレーションされたクロミナンス信号成分（ＥU2，ＥV2）と、まだ符号化されていないルミナンス信号成分（ＥY1D）とを用いてルミナンス補正信号（ΔＥY）を形成する段階（ＤＥＴＹＤ，ＤＥＴＹＡ，ＤＥＴＥＹ）と、
各画素毎に、上記ルミナンス補正信号と結合されたルミナンス信号成分（ＥY1D＋ΔＥY）を符号化する段階（ＤＣＴ，Ｑ）とを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
上記クロミナンス信号成分の符号化と、上記ルミナンス補正信号と合成された上記ルミナンス信号成分（ＥY1D＋ΔＥY）の符号化は、離散コサイン変換（ＤＣＴ）及び量子化（Ｑ）を含み、
受信器によって復号化された上記符号化されたクロミナンス信号成分（ＥU2，ＥV2）を上記エンコーダ端でシミュレーションする段階は、対応した逆量子化（Ｑ-1）及び逆離散コサイン変換（ＤＣＴ-1）を含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
上記符号化は、ＭＰＥＧ−１標準若しくはＭＰＥＧ−２標準と対応し、又は、他のイントラフレーム／インターフレーム符号化若しくはイントラフィールド／インターフィールド符号化である、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
上記符号化がインターフレーム符号化若しくはインターフィールド符号化の場合に、原画素ブロック（ＯＲＢ）と、先行ピクチャーから得られた動き補償された画素ブロック（ＭＣＢ）との夫々の差信号（ＥY1D，ＥU1D，ＥV1D）は上記離散コサイン変換（ＤＣＴ）に供給される、請求項３記載の方法。
【請求項５】
上記ルミナンス補正信号（ΔＥY）を形成する段階は、
各原画素ブロック（ＯＲＢ）からの上記ルミナンス信号成分（ＥY1）と上記２個のクロミナンス信号成分（ＥU1，ＥV1）の画素値部分とを合成し、或いは、対応したＲＧＢ信号の画素値部分を合成することにより値Ｙdesiredを計算し（ＤＥＴＹＤ）、
各原画素ブロック（ＯＲＢ）からの上記ルミナンス信号成分（ＥY1）と、上記シミュレーションされたクロミナンス信号成分（ＥU2，ＥV2）とを合成することにより値Ｙactualを計算し（ＤＥＴＹＡ）、
差の値ΔＥYを以下の式
ΔＥY＝Ｙdesired(1/γ)−Ｙactual(1/γ)
に従って計算する段階を含む、請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項６】
直交変換符号化／復号化画像データ圧縮において、クロミナンス信号（ＥU1，ＥV1）の処理により生成されたルミナンス欠陥を補償する（ＤＥＴＥＹ）装置であって、
画素ブロック（ＯＲＢ）のクロミナンス信号成分（ＥU1，ＥV1）を符号化する第１の符号化手段（ＳU，ＳV，ＤＣＴ，Ｑ）と、
上記符号化されたクロミナンス信号成分が供給され、受信器によって復号化された上記画素ブロック（ＯＲＢ）の符号化されたクロミナンス信号成分（ＥU2，ＥV2）をエンコーダ端でシミュレーションする手段（Ｑ-1，ＤＣＴ-1，ＡU，ＡV）と、
上記シミュレーションされたクロミナンス信号成分（ＥU2，ＥV2）と、まだ符号化されていないルミナンス信号成分（ＥY1D）とを用いてルミナンス補正信号（ΔＥY）を形成する補正手段（ＤＥＴＹＤ，ＤＥＴＹＡ，ＤＥＴＥＹ）と、
各画素毎に、上記ルミナンス補正信号と結合されたルミナンス信号成分（ＥY1D＋ΔＥY）を符号化する第２の符号化手段（ＤＣＴ、Ｑ）とを具備することを特徴とする装置。
【請求項７】
上記第１の符号化手段は離散コサイン変換（ＤＣＴ）及び量子化（Ｑ）を含み、
受信器によって復号化された上記符号化されたクロミナンス信号成分（ＥU2，ＥV2）を上記エンコーダ端でシミュレーションする手段は、対応した逆量子化（Ｑ-1）及び逆離散コサイン変換（ＤＣＴ-1）を含む、請求項６記載の装置。
【請求項８】
上記第１の符号化手段、上記第２の符号化手段及び上記受信器によって復号化された上記符号化されたクロミナンス信号成分を上記エンコーダ端でシミュレーションする手段は、ＭＰＥＧ−１標準若しくはＭＰＥＧ−２標準に適合する請求項６又は７記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、クロミナンス信号の処理により生成されたルミナンス欠陥を補償する方法及び装置に関する。
従来技術の説明
欧州特許出願ＥＰ−Ａ−０  １７６  ０９３号明細書、ドイツ国特許出願ＤＥ−Ａ−３  ５１６  １１０号明細書及び欧州特許出願ＥＰ−Ａ−０  ２５３  ２１８号明細書には、ガンマ先行歪みがなされたクロミナンス信号の送信器端ローパスフィルタ処理によって生ずる受信器端ルミナンス欠陥を、補正信号を用いて補償する方法が記載されている。この方法は、送信器端だけで使用される方法であり、既存の機器と完全に互換性を保つ。この方法は高度に飽和した色の領域の画質を改善する。
発明の説明
最新の画像符号化方式であるＭＰＥＧ−１（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １１１７２）及びＭＰＥＧ−２（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １３８１８）において、伝送路の受信器端のデコーダだけが標準化されている。伝送路の送信器端のエンコーダは標準化されていない。エンコーダは標準的なデコーダが復号し得るビットストリームを確実に送信することが要求される。ＭＰＥＧ−２は、一般的にデジタルテレビジョン信号の伝送中に使用され、少数のエンコーダと多数のデコーダとが必要になる。ＭＰＥＧ−２エンコーダのコストが顧客のアプリケーションを許可するとき、例えば、デジタルＭＰＥＧ−２方式ビデオレコーダを利用することが可能である。互換性を保つため、標準化されたビットストリームが記憶媒体（磁気式若しくは光学式媒体）上に記録されるべきであり、これらのビデオレコーダに適合したデコーダは標準に準拠する必要がある。個別の製造間の競合は、標準化されたデコーダを用いた画像再生中に異なる画質を生ずるエンコーダによって発生され得る。
本発明は、信号成分のデジタル画像符号化の文脈において、クロミナンス信号の処理によって生成されたルミナンス欠陥を補償する方法を特定する目的に基づいている。本発明の目的は請求項１に記載された方法によって達成される。本発明の更なる目的は本発明による方法のアプリケーション用装置を特定することである。本発明の更なる目的は請求項６に記載された装置によって達成される。
本発明は、上記のルミナンス補正方法が、例えば、ＭＰＥＧ−１及びＭＰＥＧ−２のような最新の符号化方式と共に使用する場合に利点が得られることに依拠する。この補正方法を支える原理は、画像に含まれる送信器端グラデーション又はガンマ先行歪み情報の一部が２個のクロミナンス信号成分で伝送されることである。この部分が大きくなると共に、夫々の色のルミナンス信号は小さくなり、かつ、ルミナンス信号の色飽和は大きくなる。クロミナンス信号成分の変化毎に、その成分によって伝達される情報が変化する。従来のカラーテレビジョン伝送標準の場合、このような変化は、例えば、２個のクロミナンス信号成分の伝送前のローパスフィルタ処理である。ＭＰＥＧ標準に準拠した画像情報の符号化は、グラデーション−先行歪み信号を用いて行われる。２個のクロミナンス信号成分は、ＤＣＴ（離散コサイン変換）符号化信号値の量子化、並びに、一般的にローパスフィルタ処理によって行われる不適切な圧縮による変形をうける。この変化もクロミナンス信号成分に格納されたルミナンス信号情報の変化に影響を与え、特に、著しく飽和した領域内のブラー及びルミナンスの妨害信号として、ＭＰＥＧ符号化ビデオ信号の再生中に可視化される。このルミナンス妨害信号は量子化ノイズのような形で現れる。
アナログテレビジョン標準におけるルミナンス補償のための従来の方法は、例えば、画質を改良するためＭＰＥＧ標準に準拠したデジタル画像符号化で使用できる方が有利である。このため、クロミナンスは符号化され、エンコーダで再度復号化される。補正信号は復号化されたクロミナンス信号から取り出され、ルミナンスの符号化中に使用される。予測のため動き補償されたマクロブロックは、対応して復号化されたクロミナンス信号及び復号化され、訂正されたルミナンス信号とに基づく。
原則として、本発明による方法は、クロミナンス信号の処理により生成されたルミナンス欠陥を補償するため、
画素ブロックのクロミナンス信号成分を符号化し、
上記符号化されたクロミナンス信号成分から、エンコーダ端でシミュレーションされた上記画素ブロックの上記符号化されたクロミナンス信号を取得し、
上記シミュレーションされたクロミナンス信号成分と、まだ符号化されていないルミナンス信号成分とを用いてルミナンス補正信号を形成し、
各画素毎に、上記ルミナンス補正信号と結合されたルミナンス信号成分を符号化する段階を有する。
本発明による方法の有利な展開は関連した従属請求項に記載されている。
原則として、上記クロミナンス信号の処理によって生成されたルミナンス欠陥を補償する本発明の装置は、
画素ブロックからのクロミナンス信号成分を符号化する第１の符号化手段と、
上記符号化されたクロミナンス信号成分が供給され、受信器によって復号化された上記画素ブロックの上記符号化されたクロミナンス信号成分をエンコーダ端でシミュレーションするため作用する手段と、
上記シミュレーションされたクロミナンス信号成分と、未だ符号化されていないルミナンス信号成分とを用いてルミナンス補正信号を形成する補正手段と、
各画素毎に、上記ルミナンス補正信号と結合された上記ルミナンス信号成分を符号化する第２の符号化手段とを具備する。
本発明による装置の有利な展開は関連した従属請求項に記載されている。
図面の説明
本発明の実施例は以下の添付図面を参照して説明される。図面中、
図１は従来のカラーテレビジョン伝送システムの原理を説明する図であり、
図２は、ＭＰＥＧ方式エンコーダのブロック構成図であり、
図３は、ルミナンス信号成分とクロミナンス信号成分を分けてＭＰＥＧ方式エンコーダの簡単化されたブロック構成図であり、
図４は、本発明によるルミナンス補償を備えたＭＰＥＧ方式エンコーダの構成図であり、
図５は、４：２：２形式のデータフォーマット及び４：２：０形式のデータフォーマットに対するマクロブロックの画素の概略的に示す図である。
実施例の説明
以下の例では、ルミナンス補償方法を適用するために必要な範囲内で、例えば、ＰＡＬ方式のような一般的なアナログカラーテレビジョン伝送システムを最初に説明し、次に、ＭＰＥＧ方式符号化を説明する。
図１には従来のカラーテレビジョン伝送方法の原理が示されている。送信器ＴＲでは、標準色値Ｘ1、Ｙ1及びＺ1により表現され、記録されるべき光放射は、まず最初にカメラＣＡＭ内で、光電変換器ＦｉR、ＦｉG及びＦｉBを備えた３個の理想的な光フィルタを用いて、色値Ｒ1、Ｇ1及びＢ1に対応した３個の電子信号に変換される。
これらの信号は、３個の先行歪み器１／γにおいてガンマ先行歪みを受け、色値信号ＥR1、ＥG1及びＥB1を生成し、次に、ＣマトリックスユニットＣＭＸに変換され、ルミナンス信号ＥY1及び２個のクロミナンス信号成分ＥU1及びＥV1を形成する。これらの信号は、符号化及び伝送装置ＣＡＴ内で受信端のため条件付けられる。
受信器ＲＥＣに到着した信号は、一般的に送信器端での信号とは異なるので、ＥY2、ＥU2及びＥV2のように表される。受信器ＲＥＣにおいて、色値信号ＥR2、ＥG2及びＥB2への変換は、ＤマトリックスユニットＤＭＸで行われ、これらの色値信号は画像再生管ＴＵに供給され、グラデーション歪みγを受け、次に、蛍光ルミネセンス材料ＰR、ＰG及びＰBを用いて標準色値Ｘ2、Ｙ2及びＺ2を備えた再生光放射を信号Ｒ2、Ｇ2及びＢ2として励起する。信号ＥR1、ＥG1及びＥB1からＥY1、ＥU1及びＥV1への変換と信号ＥY2、ＥU2及びＥV2から信号ＥR2、ＥG2及びＥB2への変換、ＦｉR、ＦｉG及びＦｉB内の光フィルタと蛍光体ＰR、ＰG及びＰB、グラデーション先行歪み１／γとグラデーション歪みγは、それぞれ、互いに逆であり、伝送中に劣化しないので、再生標準色値Ｘ2、Ｙ2及びＺ2は、記録標準色値Ｘ1、Ｙ1及びＺ1に対応する。１個のルミンナンス信号成分及び２個のルミナンス信号成分を用いるのは、ルミナンス信号ＥYによってルミナンス情報を送信し、これとは別に、２個のクロミナンス信号成分Ｅu及びＥvによってクロミナンス情報を送信するためである（一定ルミナンス原理）。しかし、このような分離は一般的にグラデーション先行歪みのために実現できない。
ＭＰＥＧ−１若しくはＭＰＥＧ−２に準拠したビデオ信号の符号化は、概略的に以下の３段階に細分され得る。
・連続的なピクチャーの冗長な時間的依存性ができるだけ利用できるようにする動き補償
・不適切な圧縮のため離散コサイン変換スペクトル値を次に量子化する２次元ＤＣＴ（離散コサイン変換）
・適切に分類、量子化された離散コサイン変換スペクトル値及び符号化パラメータのエントロピー符号化
ＭＰＥＧ、若しくは、例えば、テレビ電話、デジタルカメラ及びデジタルビデオレコーダのような他の画像符号化方式によるビデオ信号の符号化は、グラデーション−先行歪み色値信号を用いて１個のルミナンス信号及び２個のクロミナンス信号成分を伝送することにより行われる。
図２及び５に示されるように、原ピクチャーＯＰはマクロブロックに分割される。本例の場合、所謂Ｉブロックはイントラ符号化され、すなわち、時間的に隣接したピクチャーを参照しない。Ｉピクチャーの特殊な場合、イントラ符号化がピクチャーの全てのブロックに対し行われる。
非イントラ符号化ブロックの場合、動き補償された比較ピクチャーＭＣＰから対応したブロックＭＣＢに関する差は、第１に、減算器Ｓにおいて決定され、次に、ＤＣＴ（離散コサイン変換）を用いてスペクトル領域に変換される。スペクトル値は、ブロックのタイプ（イントラ／非イントラ）のタイプと出力バッファＢＵＦの占有度の関数として量子化される。量子化器Ｑは、非常に大きいスペクトル成分を、あまり大きくないスペクトル成分よりも粗く量子化し、ある種の状況で、より大きいスペクトル成分は完全に省かれる。この量子化は、ルミナンス成分の帯域制限を上回る程度に効果的であり、通常存在するクロミナンス成分の帯域制限の他に、情報圧縮を行い、これにより、ビデオ信号ＥY、ＥU及びＥVの劣化が生じる。上記の差情報は、動き補償された比較ブロックＭＣＢとして全て零のブロックを指定することにより、イントラ符号化に適用される。全ての動き補償された比較ブロックは全体として、減算器Ｓにおいて原ピクチャーＯＰから減算された動き補償された比較ピクチャーＭＣＰであるとみなされる。
量子化されたスペクトル値は、巧みに分類され、劣化の無いエントロピー符号化ＥＮＣを適用され、そこから出力された符号語はバッファ記憶装置ＢＵＦに書き込まれる。このバッファ記憶装置から、データがＭＰＥＧデータストリームＭＤＳとして、伝送チャネルを介して受信端に送信される。上記の通り、出力バッファの占有度は、量子化及び対応した逆量子化のタイプの尺度である。バッファが容量一杯に満たされるおそれがある場合、量子化はより粗くなり、その結果として、発生されるデータの量は少なくなる。バッファが空になるおそれがある場合、量子化は、発生されるデータの量が増加するように細かくされる。
動き補償された比較ピクチャーＭＣＰは、動き補償回路ＭＣにおいて原ピクチャーＯＰから発生され、また、不適切な圧縮によって生じた劣化を考慮するため、対応した逆量子化及び逆ＤＣＴ変換がなされた量子化器Ｑの出力信号から発生される。特に、動き補償は、伝送中にデータ劣化が生じないとしても、受信端に存在するピクチャーを正確に再構成する必要がある。このため、逆量子化Ｑ-1及び逆ＤＣＴ変換ＤＣＴ-1がエンコーダで行われる。
上記のグラデーション先行歪みに起因して、ルミナンス情報は２個のクロミナンス信号成分ＥU及びＥVに含まれ、情報をさらに精密にするため、色が飽和すると共に、関連したルミナンス信号の夫々の輝度値は低下する。したがって、クロミナンス信号の変化は再生されたルミナンスの変化を生ずる。引用された従来技術から分かるように、アナログテレビジョン信号の場合に、上記の劣化は送信器端で互換性を保ったまま補償することが可能である。この解決法により画質が改良される。補償を伴なわない場合と同程度の画質が求められる場合、許容されたクロミナンス信号成分の劣化を増大させることができる。このような変化は、例えば、伝送中により小さいデータ速度を使用できるようにするためのより粗い量子化でもよい。
第１に、クロミナンス信号成分の劣化を全く伴うことなく存在するルミナンス、すなわち、所謂望ましいルミナンスＹdesiredを以下の式に従って決定することが必要である。
Ｙdesired＝ｗRＥR1γ＋ｗGＥG1γ            （１）
本例の場合、ｗR、ｗG及びｗBは、再生ルミナンスに関する個々の原色の係数である。以下の値はＥＢＵ原色レベルにＡＴＡはまる。
ｗR＝０．２２１９，ｗG＝０．７０６８，ｗB＝０．０７１３            （２）
式中、γはがピクチャー再生管ＴＵのガンマ値である。以下の関係が従来の一般的な管に当てはまる。
２．２≦γ≦２．８                              （３）
式（１）の代わりに、望ましいルミナンスＹdesiredを以下の式から決定することが可能である。
0003682927.tif 000002
式中、ｃR、ｃG及びｃBはルミナンス信号に関する３個の色値信号の係数を表し、
ｃR＝０．２９９，ｃG＝０．５８７，ｃB＝０．１１４  （５）
であり、ｋU及びｋVは２個のクロミナンス信号成分の係数であり、
ｋU＝０．４９３かつｋV＝０．５８７              （６）
である。
ルミナンス信号が一定に保たれる間でクロミナンス信号成分が変化した後に現れる実際のルミナンスＹactualは、関係式（４）に対応した形で以下のように表される。
0003682927.tif 000003
本例において、ＥU2及びＥV2は変化したクロミナンス信号成分である。一般的に、Ｙdesired及びＹactualの値は画素毎に異なる。ここで、Ｙdesired及びＹactualをより近づけるために、補正信号ΔＥYを送信器端のルミナンス信号ＥY1に加算することが可能になる。この加算の結果として、以下の式が成立すると考えられる。
0003682927.tif 000004
γ≠１であるとき、上記式はΔＥYについて解くことができない。しかし、ΔＥYは反復法を用いて望み通りに近似することができる。
補正信号ΔＥYに関する実現可能な第１の推定値は次式で表される。
0003682927.tif 000005
この推定値ΔＥYSによる補正が不適切である場合、式（８）に従う所望の精度で反復法によって補正信号ΔＥYを決定することが可能である。この場合、推定値ΔＥYSは初期値として使用され得る。
式（７）及び（８）は、クロミナンス信号成分の処理によって生じたルミナンス欠陥を補償するため、送信器端で、変化したクロミナンス信号成分を考慮しながら、再生ルミナンスＹactualを決定すべきことを示す。これは、特に、ＭＰＥＧ方式のような画像符号化装置の場合に、誤りの無いＭＰＥＧデータストリームの伝送の際に受信器によって獲得されるピクチャーが何れの場合も送信器端で再生されるので有利である。
図３は、ＭＰＥＧ方式による画素ブロックの符号化のシーケンスの簡単化されたブロック図である。画像は個別の原ブロックＯＲＢに分割され、不適切な圧縮が量子化器Ｑの設定を除いて互いに無関係に行われる。３個の成分ＥY1、ＥU1及びＥV1はの符号化ＥＮＣＢは、同様に互いに無関係に行われる。１個のブロックの符号化だけが図の分かり易さを良くするために例示される。動作は画像の全てのブロックに対し反復される。３個の各画素に対し処理されたブロックＰＲＢは、何れも逆ＤＣＴの出力信号を対応して動き補償された比較ブロックＭＣＢと合成することより形成される。
本発明によるルミナンス補償方法を使用するとき、個別の信号成分を互いに独立に処理することは不可能になる。むしろ、受信器端のクロミナンス信号成分ＥU2及びＥV2は式（７）を評価するため利用しなければならない。しがって、２個のクロミナンス信号成分の処理は、時間的にルミナンス信号の処理の前に行われる。図４には信号処理のシーケンスが示されている。
望ましいルミナンスＹdesiredは、第１の計算手段ＤＥＴＹＤにおいて、例えば、式（４）を用いて原ブロックＯＲＢの信号値ＥY1、ＥU1及びＥV1から決定される。次に、動き補償されたブロックＭＣＢの減算ＳY、ＳU、ＳVの後で適当であれば、クロミナンス信号成分の処理ＤＣＴ及びＱが続けられる。量子化されたスペクトル係数は、占有度が量子化器Ｑを制御するバッファを収容するエントロピー符号化ＥＮＣＢに供給される。受信器端に現れ、上記の通り更なる動き補償のため必要なブロックＰＲＢの画素値を獲得するため、動き補償された比較ブロックＭＣＢは、逆量子化器Ｑ-1及び逆離散コサイン変換ＤＣＴ-1を用いて差信号ＥU2D及びＥV2Dに加算される。式（７）に従って必要とされる信号ＥU2及びＥV2はこのようにして得られる。上記信号は、第２の計算手段ＤＥＴＹＡにおいて、式（７）に従って実際のルミナンスＹactualを決定するためルミナンス信号ＥY1と共に使用される。ＹdesiredとＹactualの差は、第３の計算手段ＤＥＴＥＹによって決定され、ＭＰＥＧ方式の場合の不適切な圧縮中に組み込まれるクロミナンス信号成分の変化によって再生側ルミナンスの劣化を表す。
これらのルミナンス劣化を補償するため、補正信号ΔＥYは、第３の計算手段ＤＥＴＥＹにおいて、例えば、式（９）に従う推定値として決定され、若しくは、式（８）に従う推定値として反復的に決定される。式（８）に従って反復的に決定される場合、信号ＥY1、ＥU2及びＥV2は、補正信号ΔＥYを決定するためブロックに付加的に供給される必要がある。補正信号ΔＥYが決定された後、補正信号は差ルミナンス信号ＥY1Dに加算される。このようにして獲得された補償済みルミナンス信号ＥY1D＋ΔＥYは、従来の手法でＭＰＥＧ符号化されている。受信端で現れるブロックのルミナンス信号値を獲得するため、動き補償された比較ブロックＭＣＢの信号値ＥVYは第２の加算器ＡY2において再生された信号ＥY2Dの信号値に加算され、その結果として信号ＥY2が形成される。
ＭＰＥＧ−２標準は、ルミナンス信号の画素数が一般的にクロミナンス信号成分の画素数と一致しないという特徴を共有する異種データフォーマットをサポートする。これらのデータフォーマットは、例えば、４：２：２フォーマット及び４：２：０フォーマットである。４：２：２フォーマットの場合、クロミナンス信号成分の画素数は、ルミナンス信号成分の画素数と比較して水平方向に関して半分にされ、４：２：０フォーマットの場合、水平方向及び垂直方向の両方向で半分にされる。
図５は、ルミナンス信号と呼ばれる１６×１６画素のマクロブロック内での画素の配置を概略的に表す図である。４：２：２フォーマットの場合、クロミナンス信号ＥUに対する１６×８個の値と、クロミナンス信号ＥVに対する１６×８個の値は、１６×１６個のルミナンス信号値と関連付けられる。したがって、水平方向に隣接したルミナンス信号値に対し、関連したクロミナンス信号値は同一である。これに対して、４：２：０フォーマットの場合、矩形に配置された４個のルミナンス信号値は、それぞれ、クロミナンス信号値ＥU及びＥVに割り当てられる。
望ましいルミナンス及び実際のルミナンスは、各画素毎にルミナンス信号に対し決定される必要があり、そのため、上記のクロミナンス信号値の割り当てが考慮されるべきである。
起こり得る可視的な段階状構造及びこれによって生ずるデータレートの増加を回避するため、決定された補正値は、ＥＮＣＢにおける符号化の前に、付加的に水平方向に事後フィルタ処理され、４：２：０フォーマットの場合には、垂直方向の事後フィルタ処理が行われる。
従来の研究によれば、ＭＰＥＧに従って符号化する際のデータレートは非常に低いので、クロミナンス並びに再生されたルミナンスの何れにもブラーリング及びブロッキングの影響が生じる。ある種の場合に、顕著なブラーリングは、互いに隣接した高度に飽和した色領域で可視化される。クロミナンス信号成分の処理によって再生ルミナンスに与えられる影響は、本発明によるルミナンス補償の適用によって回避される。その結果として、視覚的に非常に僅かな影響だけが再生クロミナンスに残る。ヒトのクロミナンスレンジでの視覚には制限があるので、再生クロミナンスに残された影響は殆ど妨害性が無い。
実際のルミナンス信号ＥYに付加的に加算された補正信号ΔＥYの結果として、ルミナンス信号の統計的特性の変化が発生する。その結果として、ルミナンス信号を伝送するため必要とされるデータ量は最大で１０％しか増加することがなく、或いは、固定的に予め決められたデータレートを使用する場合、再生ルミナンスのＳＮ比は僅かしか劣化しない。
本発明、クロミナンス信号の処理及び再生がルミナンス信号の処理及び再生よりも時間的に先行し得る限り、全ての他の画像符号化方式で利用することができる。例えば、フラクタル画像符号化の場合、離散コサイン変換の代わりに、他の変換方式を採用することができる。
考えられるアプリケーション例は、デジタルカメラ、デジタルビデオレコーダ、ＭＰＥＧ−４方式、ＤＶＤ（デジタル汎用ディスク）、ＤＶＢ（デジタルビデオ放送）、ＤＳＳ／ＤｉｒｅｃＴＶ、テレビ電話である。
【図１】
0003682927.tif 000006
【図２】
0003682927.tif 000007
【図３】
0003682927.tif 000008
【図５】
0003682927.tif 000009
【図４】
0003682927.tif 000010