(57)【要約】【課題】ゲインアップ時にノイズが知覚されたり、信号の変化点が知覚される場合がある。【解決手段】ｎビット長のディジタル信号に基づいて、当該ディジタル信号の量子化精度以下のｍビット長の高精度成分を再生する。次に、再生された高精度成分をｎビット長のディジタル信号の下位ビットに付加し、ｎ＋ｍビット長のディジタル信号を生成する。これにより、原則として原信号の情報を保存したまま、原信号の量子化精度以下の高精度成分を再生する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎビット長のディジタル信号に基づいて、当該ディジタル信号の量子化精度以下のｍビット長の高精度成分を再生する処理と、
再生された高精度成分を前記ｎビット長のディジタル信号の下位ビットに付加し、ｎ＋ｍビット長のディジタル信号を生成する処理と
を有することを特徴とする量子化精度再生方法。
【請求項２】
請求項１に記載の量子化精度再生方法において、
前記ｍビット長の高精度成分は、前記ｎビット長のディジタル信号をフィルタ処理して得られる信号成分のうち前記ディジタル信号の量子化精度以下の成分を取り出すことにより生成する
ことを特徴とする量子化精度再生方法。
【請求項３】
請求項１に記載の量子化精度再生方法において、
前記ｎビット長のディジタル信号に含まれる高周波成分を検出する処理と、
検出結果に基づいて、前記ｎ＋ｍビット長のディジタル信号と前記ｎビット長のディジタル信号の合成比率を制御する処理と、
前記合成比率に従い、ｎ＋ｍビット長のディジタル信号を生成する処理と
を有することを特徴とする量子化精度再生方法。
【請求項４】
請求項１に記載の量子化精度再生方法において、
前記ｎビット長のディジタル信号に含まれる高周波成分を検出する処理と、
検出結果に基づいて、ゲイン関数を生成する処理と、
前記ゲイン関数に基づいて、前記ｍビット長の高精度成分を増幅し、補正成分を生成する処理と、
生成された補正成分を、前記ｎビット長のディジタル信号の下位ビットに付加する高精度成分として用いる処理と
を有することを特徴とする量子化精度再生方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の量子化精度再生方法において、
前記高周波成分を検出する処理は、判定閾値を処理対象であるディジタル信号の絵柄に応じて変更する
ことを特徴とする量子化精度再生方法。
【請求項６】
請求項３又は４に記載の量子化精度再生方法において、
前記高周波成分を検出する処理は、判定閾値を処理対象であるディジタル信号に加えられるゲインに応じて変更する
ことを特徴とする量子化精度再生方法。
【請求項７】
請求項３又は４に記載の量子化精度再生方法において、
前記高周波成分を検出する処理は、判定閾値を処理対象であるディジタル信号の彩度に応じて変更する
ことを特徴とする量子化精度再生方法。
【請求項８】
請求項３又は４に記載の量子化精度再生方法において、
前記高周波成分を検出する処理は、判定閾値を処理対象であるディジタル信号の色相に応じて変更する
ことを特徴とする量子化精度再生方法。
【請求項９】
請求項１に記載の量子化精度再生方法において、
前記高精度成分の付加による直流レベルの変動を補正する処理
を有することを特徴とする量子化精度再生方法。
【請求項１０】
ｎビット長のディジタル信号に基づいて、当該ディジタル信号の量子化精度以下のｍビット長の高精度成分を再生する高精度成分生成部と、
再生された高精度成分を前記ｎビット長のディジタル信号の下位ビットに付加し、ｎ＋ｍビット長のディジタル信号を生成する精度情報付加部と
を有することを特徴とする量子化精度再生装置。
【請求項１１】
アナログ信号形式の撮像信号をｎビット長のディジタル信号形式に変換するＡ／Ｄ変換部と、
ｎビット長のディジタル信号に基づいて、当該ディジタル信号の量子化精度以下のｍビット長の高精度成分を再生する高精度成分生成部と、
再生された高精度成分を前記ｎビット長のディジタル信号の下位ビットに付加し、ｎ＋ｍビット長のディジタル信号を生成する精度情報付加部と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
ｎビット長のディジタル信号に基づいて、当該ディジタル信号の量子化精度以下のｍビット長の高精度成分を再生する高精度成分生成部と、
再生された高精度成分を前記ｎビット長のディジタル信号の下位ビットに付加し、ｎ＋ｍビット長のディジタル信号を生成する精度情報付加部と
を有することを特徴とする情報処理装置。
【請求項１３】
コンピュータに、
ｎビット長のディジタル信号に基づいて、当該ディジタル信号の量子化精度以下のｍビット長の高精度成分を再生する処理と、
再生された高精度成分を前記ｎビット長のディジタル信号の下位ビットに付加し、ｎ＋ｍビット長のディジタル信号を生成する処理と
を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で提案する発明は、ディジタル信号の量子化精度を再生する方法に関する。この発明は、量子化精度再生装置、撮像装置、情報処理装置の一つの機能として実現される他、これらの機器を制御するプログラムとしても実現される。
なお、処理対象とするディジタル信号は、ビデオ信号、オーディオ信号その他の最終形態として人間の感覚器官に作用する信号、計測機器から与えられる信号、通信信号、記録媒体から読み出されるデータを含む。
【背景技術】
【０００２】
アナログ信号をディジタル信号に変換する場合、ディジタル信号の情報量は、サンプリング周波数と量子化ビット数とで決定される。サンプリング周波数は、ナイキストの定理により表現できる最大の周波数を決定し、量子化ビット数は、振幅方向の精度を決定する。すなわち、量子化ビット数は、ディジタル信号の最小の変化量を決定する。
ところで、決定された最小の変化量が表現する信号に対して大きすぎる場合、いわゆる量子化歪が人間に知覚されてしまう。従って、出力信号として滑らかな階調の再現を実現するには、量子化ビット数が大きい方が有利である。
【０００３】
しかし、アナログ／ディジタル変換（Ａ／Ｄ変換）器の性能は一般に限られており、量子化ビット数を任意に増加させることは非常に難しい。また、製造原価の観点から量子化ビット数の大きいＡ／Ｄ変換器を用いることができない場合もある。
このため、入力信号のダイナミックレンジに対して量子化ビット数が十分でない場合に、量子化歪みを避ける方法が考えられている。
例えば、最下位ビットの方向にビット数を拡張し、拡張した部分にランダムノイズを挿入する方法がある。
また例えば、ローパスフィルタの出力信号と原信号とを原信号の特性に応じて切り替える方法がある。
【特許文献１】特開２００３−２５９３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前者の方法は、人間の知覚特性を応用する方法である。すなわち、実際には値の変化がない部分に、より細かな値の変化があるように知覚させる方法である。しかし、この方法は、原信号のゲインアップ時に、ランダムノイズが上位ビットに持ち上げられて知覚される可能性がある。
一方の後者の方法は、ノイズ成分も同時に減少させることが可能である。しかし、ローパスフィルタの出力信号と原信号との切り替えがうまく機能しないと、高域の落ち込みが顕著に表れる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明者らは、以上の技術的課題に着目し、原則として原信号の情報を保存したまま、原信号の量子化精度以下の高精度成分を再生できる仕組みを提案する。
すなわち、（ａ）ｎビット長のディジタル信号に基づいて、当該ディジタル信号の量子化精度以下のｍビット長の高精度成分を再生する処理と、（ｂ）再生された高精度成分をｎビット長のディジタル信号の下位ビットに付加し、ｎ＋ｍビット長のディジタル信号を生成する処理とを有する量子化精度再生方法を提案する。
【発明の効果】
【０００６】
この技術手法を採用すれば、原信号の量子化精度以下の高精度成分を再生することができる。また、再生されたディジタル信号に原信号の情報をそのまま保存できるため、高精度成分の再生時に原信号が劣化するおそれを回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、発明に係る技術手法の実施形態例を説明する。
なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
また以下に説明する実施形態は、発明の一つの実施形態であって、これらに限定されるものではない。
【０００８】
（Ａ）実施形態例
画像データを処理する情報処理装置に発明に係る技術を適用する場合について説明する。ここでは、情報処理装置の一例として、撮像システムを例示する。
（Ａ−１）システム構成
図１に、撮像システムの構成例を示す。図１は、Ｒ（赤）信号、Ｇ（緑）信号、Ｂ（青）信号を並列に処理する方式の撮像システムの例である。もっとも、輝度信号と色差信号を並列に処理する方式の撮像システムやコンポジット信号を処理する方式の撮像システムにも適用できる。
以下、撮像システムを構成する要素部品について説明する。
【０００９】
イメージセンサ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂは、光信号を電気信号に変換する光電変換素子である。イメージセンサ３Ｒは、Ｒ（赤）信号の出力用、イメージセンサ３Ｇは、Ｇ（緑）信号の出力用、イメージセンサ３Ｂは、Ｂ（青）信号の出力用である。以下、各イメージセンサの出力信号を色信号という。
なお、この色信号は、動画像信号でも、静止画像信号でも良い。
【００１０】
ビデオアンプ（ＶＡ）５Ｒ、５Ｇ、５Ｂは、各色信号を適切な信号レベルに調整する増幅素子である。具体的には、増幅後の電気信号のダイナミックレンジが、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器７Ｒ、７Ｇ、７Ｂの許容入力レンジに適合するように信号レベルを調整する。
Ａ／Ｄ変換器７Ｒ、７Ｇ、７Ｂは、アナログ信号形式の色信号をディジタル信号形式に変換する処理デバイスである。なお、ディジタル信号形式の色信号は、ｎビットで表現されるものとする。ｎは、自然数である。例えば、ｎ＝８が用いられる。
補正回路（ＣＯＭ）９は、輪郭補正、ホワイトバランス補正、感度補正その他の補正処理を実行する処理デバイスである。
【００１１】
ゲイン調整回路（ＧＮ）１１は、適切な後処理を実現するために各色信号のゲインを調整する回路である。この時点において、各色信号は、ｎビット長のディジタル信号である。
量子化精度再生回路（ＴＲ）１３は、各色信号の量子化精度を再生する処理デバイスである。
量子化精度再生回路（ＴＲ）１３は、原則として原信号の情報を保存したまま、原信号の量子化精度以下の高精度成分を再生する。具体的には、高精度成分としてｍビット長のデータを再生する。
この際、ｍビット長で与えられる高精度成分は、原信号であるｎビット長の色信号から再生される。ｍは、自然数である。例えば、ｍ＝２が用いられる。
【００１２】
量子化精度再生回路（ＴＲ）１３は、再生されたｍビット長の高精度成分をｎビット長の色信号の下位ビットに付加し、ｎ＋ｍビット長のディジタル信号に変換する。この処理により、表現可能な最小の変化量を小さくできる。
ニー補正回路（Ｋ）１５は、色信号のダイナミックレンジが規定の範囲内に収まるように信号レベルを圧縮する処理デバイスである。
ガンマ補正回路（ＧＭ）１７は、出力装置のガンマ特性に対して逆特性となるように、色信号の階調特性を補正する処理デバイスである。出力装置がモニターの場合、一般的なガンマ係数は２．２である。なお、出力装置には、印刷装置も含まれる。
【００１３】
出力信号生成回路（ＶＯ）１９は、入力された色信号を最終的な信号出力形式に変換して出力する処理デバイスである。
このように、撮像システムは、量子化精度再生回路（ＴＲ）１３を除いて周知な要素部品で構成されている。量子化精度再生回路（ＴＲ）１３の搭載により、ゲイン調整回路（ＧＮ）１１やガンマ補正回路（ＧＭ）１７による最下位ビットデータの上位ビットへの持ち上げ処理の実行時にも、出力画像の階調不足を補うことができる。
ここで説明した撮像システムは、ビデオカメラシステムやデジタルカメラシステムに適用できる。
【００１４】
（Ｂ）量子化精度再生回路の構成
続いて、Ａ／Ｄ変換器７Ｒ、７Ｇ、７Ｂで得られるディジタル信号よりも量子化精度を高めたディジタル信号を再生する量子化精度再生回路の形態例を示す。
（Ｂ−１）形態例１
図２に、量子化精度再生回路２１の形態例を示す。この量子化精度再生回路２１は、高精度成分生成部２３と高精度成分負荷部２５とで構成される。
高精度成分生成部２３は、ｎビットのディジタル信号（原信号）に基づいて、その量子化精度以下の信号成分（高精度成分）を生成する処理デバイスである。ここでは、下位ｍビットの信号成分を生成する（図３（Ａ）、（Ｂ））。
【００１５】
例えば、ｍ＝１の場合、原信号の最小変化幅の１／２の情報が生成される。また例えば、ｍ＝２の場合、原信号の最小変化幅の１／４の情報が生成される。
このｍビットの情報は、ランダムノイズとは異なり、原信号との相関性が高い。
なお、高精度成分は、既知の補間処理により生成できる。例えば、フィルタ処理、オーバーサンプリング処理その他により実現できる。
【００１６】
高精度成分付加部２５は、生成されたｍビットの高精度成分をｎビットのディジタル信号の下位ビットに付加し、量子化精度を高めたディジタル信号（量子化精度再生信号）を生成する処理デバイスである（図３（Ｃ））。
図３（Ｃ）に示すように、上位ｎビットの情報は、原信号の情報がそのまま使用される。すなわち、信号波形の基本的な情報がそのまま保存される。これは、高精度成分を付加する場合と付加しない場合とで基本的な波形が変化しないことを意味する。
従って、高精度成分の再生時に原信号が劣化せずに済む。むしろ、ノイズ成分を減少できる。これは、既存の技術にはない有利な効果である。
【００１７】
また、Ａ／Ｄ変換器の量子化精度以上の信号を生成できることを利用すれば、以下の効果が期待できる。
例えば、Ａ／Ｄ変換器に入力するアナログ信号のダイナミックレンジを広げることが可能になる（図４（Ａ）、図４（Ｃ））。これは、Ａ／Ｄ変換器の出力時点では、最小変化レベルが大きくなったとしても、量子化精度再生回路２１によって、原信号が有する量子化精度以下の情報を再生できるためである。
【００１８】
因みに、従来システムの場合、Ａ／Ｄ変換器の出力以上の精度を後処理で再生できないため、量子化歪みが目立たないように、予めアナログ信号のダイナミックレンジをＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジに適合させる必要があった（図４（Ｂ））。
当然、Ａ／Ｄ変換器に入力されるアナログ信号のダイナミックレンジは制限を受け、情報の一部が消失してしまうのを避け得なかった。
【００１９】
（Ｂ−２）形態例２
図５に、量子化精度再生回路３１の形態例を示す。この量子化精度再生回路３１は、ローパスフィルタ３３と、高精度成分分離部３５と、高精度成分付加部３７とで構成される。このうち、ローパスフィルタ３３と高精度成分分離部３５は、前述した高精度成分生成部２３に対応する。
ローパスフィルタ３３は、量子化精度以下の信号成分（高精度成分）を含むｎ＋ｍビット長のディジタル信号を生成する。なお、ローパスフィルタ３３には、その演算語長がｎ＋ｍビット以上であるものを使用する。
【００２０】
図６に、ｍ＝１の場合におけるローパスフィルタ３３の出力例を示す。図６は、原信号のディジタル信号が８ビット長の場合を示す。例えば、２つのディジタル信号の平均値を算出することにより、原信号の量子化精度以下のビット情報を含む９ビットの出力を発生することができる（図６（Ｃ））。
なお、図６（Ａ１）及び（Ａ２）は、処理対象とする２つのディジタル信号を示している。また、図６（Ｂ）は、２つのディジタル信号の加算結果を示している。また、図６（Ｃ）は、図６（Ｂ）に示すディジタル信号のゲインを調整した結果を示している。図６（Ｄ）に示す最下位ビットが、この場合の高精度成分となる。
【００２１】
このような処理手順により、ローパスフィルタ３３は、ｎ＋ｍビット長のローパス出力を生成する（図７（Ｂ））。なお、図７（Ａ）は、原信号であるｎビット長のディジタル信号を示す。
高精度成分分離部３５は、ｎ＋ｍビット長のローパス出力から下位ｍビットのディジタル信号を高精度成分として分離する処理デバイスである（図７（Ｃ））。
高精度成分付加部３７は、生成されたｍビットの高精度成分をｎビットのディジタル信号の下位ビットに付加し、量子化精度を高めたディジタル信号を生成する処理デバイスである（図７（Ｄ））。
この量子化精度再生回路３１を用いれば、形態例１と同様の効果を実現することができる。
【００２２】
（Ｂ−３）形態例３
以上のように、形態例２に示す量子化精度再生回路３１を使用すれば、Ａ／Ｄ変換器の量子化精度以上の階調情報を有する滑らかな画像を出力できる。
その一方で、フィルタを用いて量子化精度を再生する方法は、高精度成分の周波数特性が原信号より劣化する可能性がある。例えば、形態例２の場合、若干ながら全体的に高域成分の落ち込みが認められる。
この現象は、付加するビット長が多いほど顕著になる傾向がある。また、付加する再生ビット数が多くなると、大きく値が変化するような部分（例えば、エッジ）では、ハイパスフィルタのリンギングのような現象が確認されることがある。
【００２３】
その一方で、人間の知覚特性には、高周波成分の少ない平坦部分で量子化精度の不足を感じ易い特性がある。また反対に、人間の知覚特性には、高周波成分の多い部分では量子化精度の不足（画質の劣化）はほとんど感じられない特性がある。
形態例３では、このような人間の知覚特性を利用して、更なる画質の改善を実現できる量子化精度再生回路を説明する。
図８に、この量子化精度再生回路４１の形態例を示す。なお、重複説明を省略するため、図８には図５との対応部分に同一符号を付して示す。
【００２４】
この量子化精度再生回路４１は、ローパスフィルタ３３と、高精度成分分離部３５と、高精度成分付加部３７と、高周波検出部４３と、高周波成分調整出力部４５とで構成される。すなわち、量子化精度再生回路４１に特徴的な構成部分は、高周波検出部４３と、高周波調整出力部４５との２つである。
このうち、高周波検出部４３は、原信号であるｎビット長のディジタル信号に含まれる高周波成分を検出する処理デバイスである。高周波成分が多いほど、検出出力値は大きくなる。
【００２５】
なお、この判定処理は、部分領域毎に実行しても良いし、画面全体を処理単位として実行しても良い。
この形態例の場合、判定処理は色信号ごとに個別に実行する。もっとも、判定処理は、３色全てに対して共通に実行しても良い。また、判定処理は、色信号から生成した輝度信号に基づいて実行しても良い。
この結果、高周波検出部４３は、処理対象とする原信号に高周波成分が多く含まれるか否かの情報（すなわち、高周波成分が多いか少ないかの情報）を検出信号として出力する。
高周波調整出力部４５は、高周波成分の検出結果に応じて量子化精度の再生効果を調整する処理デバイスである。
【００２６】
高周波調整出力部４５は、原信号（ｎビットのディジタル信号）と量子化精度再生信号（＝原信号＋高精度成分）の合成比率を相補的に増減することにより出力信号を生成する。
例えば、出力信号を、原信号・ｘ／１００＋量子化精度再生信号・（１−ｘ／１００）として生成する。ここで、変数ｘは、０％〜１００％の間で与えられる。
例えば、変数ｘには、高周波成分の検出信号を使用する。この場合、高周波成分の多い部分（ｘ＝１００の部分）では、出力信号＝原信号となる。すなわち、出力信号としてｎビットのディジタル信号又はｍビット長の下位ビットを“０”とするｎ＋ｍビットのディジタル信号が出力される。
【００２７】
一方、高周波成分が少ない部分（ｘ＝０の部分）では、出力信号＝量子化精度再生信号（原信号＋高精度成分）となる。すなわち、量子化精度の不足が感じ易い部分では、高精度成分付加部３７で生成されたｎ＋ｍビット長の量子化精度再生信号が出力される。
そして、変数ｘが中間値を採る場合（０＜ｘ＜１００の場合）、高周波調整出力部４５は、原信号と量子化精度再生信号の混合信号を出力する。このような合成処理を実行することにより、絵柄に応じた処理を実現できる。
なお、ここでの合成処理は、アルファブレンドと一般に呼ばれる処理を適用する。
これらの処理を実行することにより、原信号の特性を限りなく残したまま量子化精度を再生できる。
【００２８】
（Ｂ−４）形態例４
この形態例４は、形態例３の変形例である。この形態例４も、原信号（ｎビットのディジタル信号）と量子化精度再生信号（＝原信号＋高精度成分）の合成比率を、高周波成分の検出信号を用いて相補的に増減する点において形態例３と共通する。
形態例４は、高周波検出部４３の検出特性を原信号の絵柄に応じて適応的に可変できる方式の量子化精度再生回路を説明する。
図９に、量子化精度再生回路５１の形態例を示す。なお、重複説明を省略するため、図９には、図８との対応部分に同一符号を付して示す。
【００２９】
この量子化精度再生回路５１は、ローパスフィルタ３３と、高精度成分分離部３５と、高精度成分付加部３７と、高周波成分調整出力部４５と、高周波検出部５３と、しきい値設定部５３とで構成される。すなわち、量子化精度再生回路５１に特徴的な構成部分は、高周波検出部５３としきい値設定部５５との２つである。
このうち、高周波検出部５３は、高周波成分の検出出力値としきい値とを比較し、原信号に含まれる高周波成分の量をレベル判定する機能を有する点で形態例３の高周波検出部４３と異なっている。
【００３０】
ここで、高周波検出部５３のしきい値の数は１つでも、複数でも良い。
例えば、高周波検出部５３のしきい値が１つの場合、判定出力は原信号と量子化精度再生信号（＝原信号＋高精度成分）の選択信号として機能する。すなわち、高周波成分の検出出力値がしきい値よりも多ければ、高周波成分が多いことを意味するため、原信号を選択する信号となる。一方、高周波成分の検出出力値がしきい値よりも少なければ、高周波成分が少ないことを意味するため、量子化精度再生信号を選択する信号となる。
勿論、しきい値の数を多くすれば、その分だけ原信号と量子化精度再生信号の合成パターンを増やすことができる。
【００３１】
この形態例の場合、しきい値は、色信号別に用意する。色信号別のしきい値を設定するのが、しきい値設定部５５である。
しきい値設定部５５は、人間の視覚特性に基づいて経験的に設定されたしきい値を何種類か有し、処理対象である原信号の絵柄に応じて適応的に切り替える機能を搭載するものが好ましい。
また、しきい値設定部５５は、各色の彩度の大きさに応じてしきい値を適応的に切り替える機能を搭載しても良い。
また、しきい値設定部５５は、原信号の色相情報に応じてしきい値を適応的に切り替える機能を搭載しても良い。
このように、しきい値設定部５５に複数のしきい値を用意し、これらを原信号の特性に応じて切り替えるようにすれば、量子化精度の再生されたディジタル信号の画質を一段と向上できる。
【００３２】
（Ｂ−５）形態例５
人間の知覚特性を利用する他の量子化精度再生回路例を説明する。ここでは、高精度成分をゲイン調整する手法について説明する。
図１０に、この量子化精度再生回路６１の形態例を示す。なお、重複説明を省略するため、図１０には図５との対応部分に同一符号を付して示す。
この量子化精度再生回路６１は、ローパスフィルタ３３と、高精度成分分離部３５と、高精度成分付加部３７と、高周波検出部６３と、高精度成分増幅部６５とで構成される。すなわち、量子化精度再生回路６１に特徴的な構成部分は、高周波検出部６３と、高精度成分増幅部６５との２つである。
【００３３】
この形態例での高周波検出部６３は、原信号であるｎビット長のディジタル信号に含まれる高周波成分を検出し、検出結果に応じたゲインを設定する処理デバイスである。ここでのゲインは、ｍビット長の高精度成分の増減処理に用いられる。例えば、高周波成分が多いほどゲインを小さくし、高周波成分が少ないほどゲインを１に近づけるように設定する。
高精度成分増幅部６５は、与えられたゲインに応じてｍビット長で与えられる高精度成分のゲインを調整する。
このような構成として、ｎビット長の原信号に付加される高精度成分の量を高周波成分の検出結果に応じて増減制御することが可能になる。
【００３４】
（Ｂ−６）形態例６
前述した形態例では、高精度成分の付加による直流成分の増減を無視できるもとして説明した。しかし、追加する高精度成分のビット数が増えるに従って、直流成分のずれが大きくなる。
図１１は、高精度成分の付加による直流成分のずれをキャンセルする機能を搭載する量子化精度再生回路の形態例である。なお、重複説明を省略するため、図１１には図２との対応部分に同一符号を付して示す。
【００３５】
この量子化精度再生回路７１は、高精度成分生成部２３と、高精度成分付加部２５と、直流シフト部７３とで構成される。すなわち、量子化精度再生回路７１に特徴的な構成部分は、直流シフト部７３である。
直流シフト部７３は、高精度成分によって原信号の直流レベルに与える影響を算出し、その値を高精度成分から減算する処理デバイスである。この直流シフト部７３の存在により、原信号と量子化精度再生信号との直流レベルを一致させることができる。
なお、この形態例では、直流シフト部７３で高精度成分をレベルシフトしたが、量子化精度再生信号の生成後にレベルシフトする手法を採用することも可能である。
【００３６】
（Ｃ）他のシステム例
前述の形態例は、撮像システムへの適用例を説明した。ここでは、前述した量子化精度再生回路を搭載可能な他のシステム例を説明する。
（Ｃ−１）形態例１
図１２は、通信システムへの搭載例である。通信システム８１は、送信装置８３と受信装置８５とで構成する。送信装置８３は、画像データ、音声データ、測定データその他のディジタル信号を所定の伝送フォーマットに従い送信する装置である。伝送形態は、放送形態でも通信形態でも構わない。要は、送信すべき情報がディジタル信号として送信されれば良い。
【００３７】
そして、情報を受信する受信装置８５に、前述した量子化精度再生回路８７を搭載する。なお、受信装置８５に対する情報の伝達は、各種の記録媒体（メディア）８９を用いて行うこともできる。
通信システムに量子化精度再生回路８７を搭載することにより、量子化精度以下の高精度成分を受信装置８５で再生することができる。すなわち、伝送フォーマットや信号フォーマットでディジタル信号のビット長が限られる場合にも、受信装置側でより量子化精度の高い情報を再生することができる。
【００３８】
この効果を利用すれば、送信対象とするディジタル信号のビット長を送信装置側で積極的に低減させるといった使い方も可能である。すなわち、積極的にデータを圧縮する使い方に使用できる。
ディジタル信号のビット長を減らして伝送することにより、又は、記録媒体に記録することにより、より狭い伝送帯域や少ない記憶領域を用いてディジタル信号の伝送と記録を実現できる。すなわち、伝送資源や記憶領域の有効利用を実現できる。
【００３９】
（Ｃ−２）形態例２
図１３は、情報処理装置への搭載例である。情報処理装置には、例えばコンピュータ、印刷装置、ゲーム機器、携帯情報端末（携帯型のコンピュータ、携帯電話機、携帯型ゲーム機、電子書籍等）、画像再生装置（例えば、光ディスク装置、ホームサーバー）、モニ
タ、テレビジョン受像器、オーディオ信号再生装置その他の電子機器が含まれる。
いずれの情報処理装置も、筐体と、信号処理部と、外部インターフェースとを共通構成とし、商品形態に応じた周辺装置が組み合わされて構成される。
【００４０】
図１３（Ａ）と図１３（Ｂ）の違いは、筐体内に表示部を有するか否かである。
図１３（Ａ）は、情報処理装置９１の筐体内に表示部９３を有する場合であり、量子化精度再生回路９５、信号処理部９７、外部インターフェース９９を搭載する。
図１３（Ｂ）は、情報処理装置１０１の筐体内に表示部を有しない場合であり、量子化精度再生回路１０３、信号処理部１０５、外部インターフェース１０７を搭載する。
【００４１】
（Ｄ）他の形態例
（ａ）前述の形態例においては、原信号の特性に応じ、高周波検出部のしきい値を設定又は切り替える場合について説明した。
この他、高周波検出部のしきい値は、ゲイン調整回路におけるゲイン値の変動に応じて適切な値を設定又は切り替えても良い。
（ｂ）前述の形態例においては、量子化精度再生回路にローパスフィルタを搭載し、量子化精度以下の高精度成分を発生させる場合について説明した。
しかし、フィルタには、ハイパスフィルタや非線形フィルタ（イプシロンフィルタ、メディアンフィルタ等）も適用できる。これらの場合も、原信号の情報に基づいて高精度成分を発生できる。従って、高精度成分として、ランダムノイズに比して原信号との相関を高めることができる。
（ｃ）前述の形態例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。また、本明細書の記載に基づいて創作される各種の変形例及び応用例も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】撮像システムの構成例を示す図である。
【図２】量子化精度再生回路の形態例を示す図である。
【図３】量子化精度再生信号の生成手順の例を示す図である。
【図４】ダイナミックレンジの拡大効果を説明する図である。
【図５】量子化精度再生回路の他の形態例を示す図である。
【図６】ローパスフィルタを用いた高精度成分の生成原理を示す図である。
【図７】量子化精度再生信号の生成手順の例を示す図である。
【図８】量子化精度再生回路の他の形態例を示す図である。
【図９】量子化精度再生回路の他の形態例を示す図である。
【図１０】量子化精度再生回路の他の形態例を示す図である。
【図１１】量子化精度再生回路の他の形態例を示す図である。
【図１２】通信システムの構成例を示す図である。
【図１３】情報処理装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１３、２１、３１、４１、５１、６１、７１、８７、９５、１０３  量子化精度再生回路
２３  高精度成分生成部
２５、３７  高精度成分付加部
３３  ローパスフィルタ
３５  高精度成分分離部
４３、５３、６３  高周波検出部
４５  高周波成分調整出力部
６５  高精度成分増幅部
７３  直流シフト部
８１  通信システム
８５  受信装置
９１、１０１  情報処理装置
９３  表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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