(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮率の低下及び画像品質の低下を抑えて、効率良く情報量を削減することが可能な画像処理システム及び画像復号装置を提供する。【解決手段】入力画像信号に基づく画像内において所定のオブジェクトが表示される領域を注目領域として検出し、注目領域の画像内での位置を示す注目領域情報を生成する注目領域検出部と、画像内における注目領域を除く領域を背景領域とし、入力画像信号に基づく複数の画素値のうちで背景領域に対応した画素値の各々のダイナミックレンジを所定係数の分だけ圧縮した低ダイナミックレンジ画像信号を生成するダイナミックレンジ圧縮部と、低ダイナミックレンジ画像信号を所定の画像符号化方式に従って圧縮した画像圧縮データを生成する符号化圧縮部と、注目領域情報、所定係数及び画像圧縮データを含むビットストリーム信号を出力するビットストリーム伝送部と、を有する。【選択図】図１
2018032921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各画素に対応した複数の画素値を含む入力画像信号を圧縮して伝送する画像処理システムであって、
前記入力画像信号に基づく画像内において所定のオブジェクトが表示される領域を注目領域として検出し、前記注目領域の前記画像内での位置を示す注目領域情報を生成する注目領域検出部と、
前記画像内における前記注目領域を除く領域を背景領域とし、前記複数の画素値のうちで前記背景領域に対応した前記画素値の各々のダイナミックレンジを所定係数の分だけ圧縮した低ダイナミックレンジ画像信号を生成するダイナミックレンジ圧縮部と、
前記低ダイナミックレンジ画像信号を所定の画像符号化方式に従って圧縮した画像圧縮データを生成する符号化圧縮部と、
前記注目領域情報、前記所定係数及び前記画像圧縮データを含むビットストリーム信号を出力するビットストリーム伝送部と、を有することを特徴とする画像処理システム。
【請求項２】
前記注目領域情報を補正する注目領域補正部を有し、
前記ダイナミックレンジ圧縮部は、前記注目領域補正部による補正後の前記注目領域情報に基づいて前記注目領域及び前記背景領域を特定し、
前記ビットストリーム伝送部は、前記注目領域補正部による補正後の前記注目領域情報と、前記所定係数及び前記画像圧縮データとを含む前記ビットストリーム信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項３】
前記注目領域補正部は、前記画像内において互いに隣接する複数の画素からなるブロック毎に、前記ブロックに属する前記画素のうちで少なくとも１つの画素が前記注目領域に属する場合にはそのブロックに属する全ての前記画素を前記注目領域に属するものに補正することを特徴とする請求項２に記載の画像処理システム。
【請求項４】
前記注目領域補正部は、前記画像内において互いに隣接する複数の画素からなるブロック毎に、前記ブロックに属する前記画素のうちの半数以上の画素が前記注目領域に属する場合にはそのブロックに属する全ての前記画素を前記注目領域に属するものに補正することを特徴とする請求項２に記載の画像処理システム。
【請求項５】
前記注目領域補正部は、前記画像内において互いに隣接する複数の画素からなるブロック毎に、前記ブロックに属する前記画素の全てが前記注目領域に属する場合にだけそのブロックに属する全ての前記画素を前記注目領域に属するものとすることを特徴とする請求項２に記載の画像処理システム。
【請求項６】
ダイナミックレンジを指定するダイナミックレンジ設定値を受け、前記ダイナミックレンジ設定値に基づき前記所定係数を算出する係数計算部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載の画像処理システム。
【請求項７】
前記係数計算部は、前記入力画像信号に含まれる前記複数の画素値のダイナミックレンジをＤｔ、前記ダイナミックレンジ設定値をＤｐ、前記所定係数をＤｃとした場合、
Ｄｃ＝Ｄｐ／Ｄｔ
なる数式にて前記所定係数を算出することを特徴とする請求項６に記載の画像処理システム。
【請求項８】
前記低ダイナミックレンジ画像信号及び予測画像信号のうちの一方を選択しこれをデータ量抑圧画像信号として前記符号化圧縮部に供給する圧縮対象選択部と、
前記データ量抑圧画像信号を取り込んで保持し、保持した前記データ量抑圧画像信号を１ピクチャ期間後に前記予測画像信号として前記圧縮対象選択部に供給するバッファと、
を有し、
前記符号化圧縮部は、前記データ量抑圧画像信号を前記所定の画像符号化方式に従って圧縮することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１に記載の画像処理システム。
【請求項９】
前記低ダイナミックレンジ画像信号及び予測画像信号のうちの一方を選択しこれをデータ量抑圧画像信号として前記符号化圧縮部に供給する圧縮対象選択部と、
ローカル復号画像信号を取り込んで保持し、保持した前記ローカル復号画像信号を１ピクチャ期間後に前記予測画像信号として前記圧縮対象選択部に供給するバッファと、を有し、
前記符号化圧縮部は、前記画像圧縮データを復号した信号を前記ローカル復号画像信号として出力する手段を含み、前記データ量抑圧画像信号を前記所定の画像符号化方式に従って圧縮することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１に記載の画像処理システム。
【請求項１０】
前記圧縮対象選択部は、前記画像内において互いに隣接する複数の画素からなるブロックの各々のうちで前記背景領域に分類されるブロックについて、前記低ダイナミックレンジ画像信号と前記予測画像信号との差が所定閾値よりも小さいか否かを判定し、前記差が前記所定閾値よりも小さいと判定されたブロックに対しては前記予測画像信号を選択する一方、前記差が前記所定閾値以上であると判定されたブロックに対しては前記低ダイナミックレンジ画像信号を選択することを特徴とする請求項８又は９に記載の画像処理システム。
【請求項１１】
設定する閾値を示す閾値設定値を受け、前記閾値設定値及び前記所定係数に基づき前記所定閾値を算出する閾値決定部を含むことを特徴とする請求項１０に記載の画像符号化部。
【請求項１２】
前記閾値決定部は、前記閾値設定値をＴｂ、前記所定閾値をＴ、前記所定係数をＤｃとした場合、
Ｔ＝Ｄｃ×Ｔｂ
なる数式にて前記所定閾値を算出することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理システム。
【請求項１３】
前記ダイナミックレンジ圧縮部は、前記複数の画素値のうちで前記背景領域に分類される画素の画素値に前記所定係数を乗算することにより前記低ダイナミックレンジ画像信号を生成することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１に記載の画像処理システム。
【請求項１４】
前記ダイナミックレンジ圧縮部は、前記背景領域に分類される画素の画素値をＰｂ、  ダイナミックレンジ圧縮後の画素値をＰａ、前記所定係数をＤｃ、ダイナミックレンジ圧縮の中心値をＣとした場合、
Ｐａ＝（Ｐｂ−Ｃ）×Ｄｃ＋Ｃ
なる数式にて前記ダイナミックレンジ圧縮後の画素値Ｐａを算出することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１に記載の画像処理システム。
【請求項１５】
ダイナミックレンジの中心値を指定する中心値決定用データを受け、前記入力画像信号、前記中心値決定用データ又は前記注目領域情報に基づき前記中心値Ｃを決定する中心値決定部を含み、
前記ダイナミックレンジ圧縮部は、前記中心値Ｃを中心にダイナミックレンジの圧縮を行い、
前記ビットストリーム伝送部は、前記注目領域情報、前記所定係数及び前記画像圧縮データと共に前記中心値Ｃを含むビットストリーム信号を出力することを特徴とする請求項１４に記載の画像処理システム。
【請求項１６】
前記中心値決定部は、前記中心値決定用データによって指定された前記中心値をそのまま前記中心値Ｃとすることを特徴とする請求項１５に記載の画像処理システム。
【請求項１７】
前記中心値決定部は、前記入力画像信号における前記ブロック毎に当該ブロックに含まれる画素の各々に対応した画素値からなる画素値群の代表値を前記中心値Ｃとすることを特徴とする請求項１５に記載の画像処理システム。
【請求項１８】
前記中心値決定部は、前記入力画像信号における前記ブロック毎に当該ブロックに含まれる画素各々のうちで前記背景領域に属する画素各々の画素値群の代表値を前記中心値Ｃとすることを特徴とする請求項１５に記載の画像処理システム。
【請求項１９】
前記中心値決定部は、前記入力画像信号における前記ブロック毎に当該ブロックに含まれる画素各々のうちで前記注目領域に属する画素各々の画素値群の代表値を前記中心値Ｃとすることを特徴とする請求項１５に記載の画像処理システム。
【請求項２０】
画像信号に基づく画像内において所定のオブジェクトが表示される注目領域の前記画像内での位置を示す注目領域情報と、前記画像内における前記注目領域を除く領域を背景領域とし前記画像信号に含まれる複数の画素値のうちで前記背景領域に対応した前記画素値の各々のダイナミックレンジを所定係数の分だけ圧縮した低ダイナミックレンジ画像信号を所定の画像符号化方式に従って圧縮した画像圧縮データと、前記所定係数と、を含むビットストリーム信号を復号する画像復号装置であって、
前記ビットストリーム信号を受けて、前記ビットストリーム信号から、前記画像圧縮データ、前記注目領域情報、及び前記所定係数を抽出するビットストリーム受信部と、
前記画像圧縮データに対して前記画像符号化方式に対応した伸張処理を施してデータ量抑圧画像信号を生成する復号部と、
前記データ量抑圧画像信号にて表される各画素値のうちで、前記注目領域情報によって前記背景領域に分類される画素に対応した画素値に対しては、前記所定係数の逆数を乗算することによってダイナミックレンジを伸長することにより前記画像信号を復元するダイナミックレンジ伸張部と、を有することを特徴とする画像復号装置。
【請求項２１】
画像信号に基づく画像内において所定のオブジェクトが表示される注目領域の前記画像内での位置を示す注目領域情報と、前記画像内における前記注目領域を除く領域を背景領域とし前記画像信号に含まれる複数の画素値のうちで前記背景領域に対応した前記画素値の各々のダイナミックレンジを所定係数の分だけ圧縮した低ダイナミックレンジ画像信号を所定の画像符号化方式に従って圧縮した画像圧縮データと、前記所定係数と、前記所定中心値と、を含むビットストリーム信号を復号する画像復号装置であって、
前記ビットストリーム信号を受けて、前記ビットストリーム信号から、前記画像圧縮データ、前記注目領域情報、及び前記所定係数を抽出するビットストリーム受信部と、
前記画像圧縮データに対して前記画像符号化方式に対応した伸張処理を施してデータ量抑圧画像信号を生成する復号部と、
前記データ量抑圧画像信号に含まれる複数の画素値に対してダイナミックレンジの伸長処理を施すことにより前記画像信号を復元するダイナミックレンジ伸張部と、を有し、
前記ダイナミックレンジ伸張部は、
前記伸長処理を施す前の画素値をＱｂ、前記伸張処理後の画素値をＱａ、前記所定係数をＤｃ、ダイナミックレンジの圧縮の中心値をＶとした場合、
Ｑａ＝（Ｑｂ−Ｖ）×（１／Ｄｃ）＋Ｖ
なる数式にて前記伸張処理後の画素値Ｑａを算出することを特徴とする画像復号装置。
【請求項２２】
画像信号に基づく画像内において所定のオブジェクトが表示される注目領域の前記画像内での位置を示す注目領域情報と、前記画像内における前記注目領域を除く領域を背景領域とし前記画像信号に含まれる複数の画素値のうちで前記背景領域に対応した前記画素値の各々のダイナミックレンジを所定中心値を中心として所定係数の分だけ圧縮した低ダイナミックレンジ画像信号を所定の画像符号化方式に従って圧縮した画像圧縮データと、前記所定係数と、前記所定中心値と、を含むビットストリーム信号を復号する画像復号装置であって、
前記ビットストリーム信号を受けて、前記ビットストリーム信号から、前記画像圧縮データ、前記注目領域情報、前記所定係数、及び前記所定中心値を抽出するビットストリーム受信部と、
前記画像圧縮データに対して前記画像符号化方式に対応した伸張処理を施してデータ量抑圧画像信号を生成する復号部と、
前記データ量抑圧画像信号に含まれる複数の画素値に対して前記所定中心値に基づくダイナミックレンジの伸長処理を施すことにより前記画像信号を復元するダイナミックレンジ伸張部と、を有し、
前記ダイナミックレンジ伸張部は、
前記伸長処理を施す前の画素値をＱｂ、前記伸張処理後の画素値をＱａ、前記所定係数をＤｃ、前記所定中心値をＶとした場合、
Ｑａ＝（Ｑｂ−Ｖ）×（１／Ｄｃ）＋Ｖ
なる数式にて前記伸張処理後の画素値Ｑａを算出することを特徴とする画像復号装置。
【請求項２３】
各画素に対応した複数の画素値を含む入力画像信号を圧縮して伝送する画像処理システムであって、
前記入力画像信号に基づく画像内において所定のオブジェクトが表示される領域を注目領域として検出し、前記注目領域の前記画像内での位置を示す注目領域情報を生成する注目領域検出部と、
前記画像内における前記注目領域を除く領域を背景領域とし、前記複数の画素値のうちで前記背景領域に対応した前記画素値の各々のダイナミックレンジを圧縮した低ダイナミックレンジ画像信号を生成するダイナミックレンジ圧縮部と、
前記低ダイナミックレンジ画像信号及び予測画像信号のうちの一方を選択しこれをデータ量抑圧画像信号として出力する圧縮対象選択部と、
前記データ量抑圧画像信号を取り込んで保持し、保持した前記データ量抑圧画像信号を１ピクチャ期間後に前記予測画像信号として前記圧縮対象選択部に供給するバッファと、
前記データ量抑圧画像信号を所定の画像符号化方式に従って圧縮した画像圧縮データを生成する符号化圧縮部と、
前記注目領域情報、前記所定係数及び前記画像圧縮データを含むビットストリーム信号を出力するビットストリーム伝送部と、を有することを特徴とする画像処理システム。
【請求項２４】
各画素に対応した複数の画素値を含む入力画像信号を圧縮して伝送する画像処理システムであって、
前記入力画像信号に基づく画像内において所定のオブジェクトが表示される領域を注目領域として検出し、前記注目領域の前記画像内での位置を示す注目領域情報を生成する注目領域検出部と、
前記画像内における前記注目領域を除く領域を背景領域とし、前記複数の画素値のうちで前記背景領域に対応した前記画素値の各々のダイナミックレンジを圧縮した低ダイナミックレンジ画像信号を生成するダイナミックレンジ圧縮部と、
前記低ダイナミックレンジ画像信号及び予測画像信号のうちの一方を選択しこれをデータ量抑圧画像信号として出力する圧縮対象選択部と、
前記データ量抑圧画像信号を所定の画像符号化方式に従って圧縮した画像圧縮データを生成すると共に、前記画像圧縮データを復号したローカル復号画像信号を生成する符号化圧縮部と、
前記ローカル復号画像信号を取り込んで保持し、保持した前記ローカル復号画像信号を１ピクチャ期間後に前記予測画像信号として前記圧縮対象選択部に供給するバッファと、
前記注目領域情報及び前記画像圧縮データを含むビットストリーム信号を出力するビットストリーム伝送部と、を有することを特徴とする画像処理システム。
【請求項２５】
前記圧縮対象選択部は、前記画像内において互いに隣接する複数の画素からなるブロックの各々のうちで前記背景領域に分類されるブロックについて、前記低ダイナミックレンジ画像信号と前記予測画像信号との差が所定閾値よりも小さいか否かを判定し、前記差が前記所定閾値よりも小さいと判定されたブロックに対しては前記予測画像信号を選択する一方、前記差が前記所定閾値以上であると判定されたブロックに対しては前記低ダイナミックレンジ画像信号を選択することを特徴とする請求項２３又は２４に記載の画像処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像信号を圧縮符号化する画像処理システム、及び圧縮符号化された画像信号を復号する画像復号装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、監視カメラの普及は進み、さらなる高解像度化、高フレームレート化、多視点化が望まれている。しかし、高解像度化、高フレームレート化、多視点化は、動画像のデータ量の著しい増加を引き起こし、通信コストやストレージコストの増加を招く。
【０００３】
この問題を緩和するため、動画像中から例えば「顔」が表示されている特定の領域をＲＯＩ（Region of Interest）として検出し、このＲＯＩに対して多くのビット数を割り当てて画像圧縮処理を施すようにした画像処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
当該画像処理装置では、符号量と映像品質を制御するパラメータをブロック毎に設定するという圧縮部の機能を利用して、ＲＯＩ以外の領域、つまり背景領域の情報量をＲＯＩの情報量よりも削減するように、圧縮部に与えるパラメータを制御することにより、データ量を削減している。
【０００５】
しかしながら、圧縮部がハードウェアで構成されていると、このようなパラメータの制御機能を後から追加することができない場合がある。
【０００６】
そこで、圧縮部に依存せずに背景領域の情報量を削減する為に、背景領域に低域通過フィルタによるフィルタリング処理を施して高周波成分の情報を取り除くことで背景領域の情報量を削減するようにした画像符号化装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この画像符号化装置では、低域通過フィルタによるフィルタリングにより、画像信号の情報量を削減しつつ、ブロック境界に発生するアーティファクトの発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−４９９７９号公報
【特許文献２】特開平４−２１９０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記したような低域通過フィルタによる高周波成分の削減は、画像全体を、例えばＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理等によるトランスフォームドメインの形態で、高周波成分の振幅を小さくすることによって情報量の削減を図る処理に相当する。
【０００９】
一方、圧縮部で主に採用される画像符号化方式は、トランスフォームドメインの形態ではなく、除算による量子化と乗算による逆量子化を組み合わせることによって画像信号の振幅を小さくすることで情報量を削減している。
【００１０】
よって、低域通過フィルタ及び圧縮部の双方で同じ大きさまで画像信号の振幅を小さくする、つまり同程度まで情報量を低下させると、低域通過フィルタによって情報量を削減したもののほうが、背景領域での映像信号のＰＳＮＲ（Peek Signal to Noise Ratio）が低くなる傾向がある。
【００１１】
すなわち、圧縮部に依存せずに、上記した低域通過フィルタによって背景領域の情報量を削減するにあたり、圧縮部と低域通過フィルタとで同程度のビットレートで圧縮を行うと、情報量の削減過程の違いから、背景領域のＰＳＮＲが悪化する傾向となる。
【００１２】
この際、背景領域のＰＳＮＲを高くする為には、圧縮部及び低域通過フィルタ各々での圧縮ビットレートを下げる、つまり情報量の削減量を減らす必要がある。
【００１３】
一方、監視カメラで撮影された映像信号を処理対象とした場合には、背景領域でのアーティファクトが問題とはならないので、このような場合には、ＰＳＮＲの向上よりも情報量を削減することが望まれる。
【００１４】
よって、背景領域のＰＳＮＲとして所望のＰＳＮＲを想定して、低域通過フィルタで背景領域の情報量を削減しようとすると、圧縮率を高めることができないという問題が生じる。
【００１５】
そこで、本発明は、圧縮率の低下及び画像品質の低下を抑えて、効率良く情報量を削減することが可能な画像処理システム及び画像復号装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る画像処理システムは、各画素に対応した複数の画素値を含む入力画像信号を圧縮して伝送する画像処理システムであって、前記入力画像信号に基づく画像内において所定のオブジェクトが表示される領域を注目領域として検出し、前記注目領域の前記画像内での位置を示す注目領域情報を生成する注目領域検出部と、前記画像内における前記注目領域を除く領域を背景領域とし、前記複数の画素値のうちで前記背景領域に対応した前記画素値の各々のダイナミックレンジを所定係数の分だけ圧縮した低ダイナミックレンジ画像信号を生成するダイナミックレンジ圧縮部と、前記低ダイナミックレンジ画像信号を所定の画像符号化方式に従って圧縮した画像圧縮データを生成する符号化圧縮部と、前記注目領域情報、前記所定係数及び前記画像圧縮データを含むビットストリーム信号を出力するビットストリーム伝送部と、を有する。
【００１７】
また、本発明に係る画像処理システムは、各画素に対応した複数の画素値を含む入力画像信号を圧縮して伝送する画像処理システムであって、前記入力画像信号に基づく画像内において所定のオブジェクトが表示される領域を注目領域として検出し、前記注目領域の前記画像内での位置を示す注目領域情報を生成する注目領域検出部と、前記画像内における前記注目領域を除く領域を背景領域とし、前記複数の画素値のうちで前記背景領域に対応した前記画素値の各々のダイナミックレンジを圧縮した低ダイナミックレンジ画像信号を生成するダイナミックレンジ圧縮部と、前記低ダイナミックレンジ画像信号及び予測画像信号のうちの一方を選択しこれをデータ量抑圧画像信号として出力する圧縮対象選択部と、前記データ量抑圧画像信号を取り込んで保持し、保持した前記データ量抑圧画像信号を１ピクチャ期間後に前記予測画像信号として前記圧縮対象選択部に供給するバッファと、前記データ量抑圧画像信号を所定の画像符号化方式に従って圧縮した画像圧縮データを生成する符号化圧縮部と、前記注目領域情報、前記所定係数及び前記画像圧縮データを含むビットストリーム信号を出力するビットストリーム伝送部と、を有する。
【００１８】
また、本発明に係る画像処理システムは、各画素に対応した複数の画素値を含む入力画像信号を圧縮して伝送する画像処理システムであって、前記入力画像信号に基づく画像内において所定のオブジェクトが表示される領域を注目領域として検出し、前記注目領域の前記画像内での位置を示す注目領域情報を生成する注目領域検出部と、前記画像内における前記注目領域を除く領域を背景領域とし、前記複数の画素値のうちで前記背景領域に対応した前記画素値の各々のダイナミックレンジを圧縮した低ダイナミックレンジ画像信号を生成するダイナミックレンジ圧縮部と、前記低ダイナミックレンジ画像信号及び予測画像信号のうちの一方を選択しこれをデータ量抑圧画像信号として出力する圧縮対象選択部と、前記データ量抑圧画像信号を所定の画像符号化方式に従って圧縮した画像圧縮データを生成すると共に、前記画像圧縮データを復号したローカル復号画像信号を生成する符号化圧縮部と、前記ローカル復号画像信号を取り込んで保持し、保持した前記ローカル復号画像信号を１ピクチャ期間後に前記予測画像信号として前記圧縮対象選択部に供給するバッファと、前記注目領域情報及び前記画像圧縮データを含むビットストリーム信号を出力するビットストリーム伝送部と、を有する。
【００１９】
本発明に係る画像復号装置は、画像信号に基づく画像内において所定のオブジェクトが表示される注目領域の前記画像内での位置を示す注目領域情報と、前記画像内における前記注目領域を除く領域を背景領域とし前記画像信号に含まれる複数の画素値のうちで前記背景領域に対応した前記画素値の各々のダイナミックレンジを所定係数の分だけ圧縮した低ダイナミックレンジ画像信号を所定の画像符号化方式に従って圧縮した画像圧縮データと、前記所定係数と、を含むビットストリーム信号を復号する画像復号装置であって、前記ビットストリーム信号を受けて、前記ビットストリーム信号から、前記画像圧縮データ、前記注目領域情報、及び前記所定係数を抽出するビットストリーム受信部と、前記画像圧縮データに対して前記画像符号化方式に対応した伸張処理を施してデータ量抑圧画像信号を生成する復号部と、前記データ量抑圧画像信号にて表される各画素値のうちで、前記注目領域情報によって前記背景領域に分類される画素に対応した画素値に対しては、前記所定係数の逆数を乗算することによってダイナミックレンジを伸長することにより前記画像信号を復元するダイナミックレンジ伸張部と、を有する。
【００２０】
また、本発明に係る画像復号装置は、画像信号に基づく画像内において所定のオブジェクトが表示される注目領域の前記画像内での位置を示す注目領域情報と、前記画像内における前記注目領域を除く領域を背景領域とし前記画像信号に含まれる複数の画素値のうちで前記背景領域に対応した前記画素値の各々のダイナミックレンジを所定係数の分だけ圧縮した低ダイナミックレンジ画像信号を所定の画像符号化方式に従って圧縮した画像圧縮データと、前記所定係数と、前記所定中心値と、を含むビットストリーム信号を復号する画像復号装置であって、前記ビットストリーム信号を受けて、前記ビットストリーム信号から、前記画像圧縮データ、前記注目領域情報、及び前記所定係数を抽出するビットストリーム受信部と、前記画像圧縮データに対して前記画像符号化方式に対応した伸張処理を施してデータ量抑圧画像信号を生成する復号部と、前記データ量抑圧画像信号に含まれる複数の画素値に対してダイナミックレンジの伸長処理を施すことにより前記画像信号を復元するダイナミックレンジ伸張部と、を有し、前記ダイナミックレンジ伸張部は、前記伸長処理を施す前の画素値をＱｂ、前記伸張処理後の画素値をＱａ、前記所定係数をＤｃ、ダイナミックレンジの圧縮の中心値をＶとした場合、        Ｑａ＝（Ｑｂ−Ｖ）×（１／Ｄｃ）＋Ｖなる数式にて前記伸張処理後の画素値Ｑａを算出する。
【００２１】
また、本発明に係る画像復号装置は、画像信号に基づく画像内において所定のオブジェクトが表示される注目領域の前記画像内での位置を示す注目領域情報と、前記画像内における前記注目領域を除く領域を背景領域とし前記画像信号に含まれる複数の画素値のうちで前記背景領域に対応した前記画素値の各々のダイナミックレンジを所定中心値を中心として所定係数の分だけ圧縮した低ダイナミックレンジ画像信号を所定の画像符号化方式に従って圧縮した画像圧縮データと、前記所定係数と、前記所定中心値と、を含むビットストリーム信号を復号する画像復号装置であって、前記ビットストリーム信号を受けて、前記ビットストリーム信号から、前記画像圧縮データ、前記注目領域情報、前記所定係数、及び前記所定中心値を抽出するビットストリーム受信部と、前記画像圧縮データに対して前記画像符号化方式に対応した伸張処理を施してデータ量抑圧画像信号を生成する復号部と、前記データ量抑圧画像信号に含まれる複数の画素値に対して前記所定中心値に基づくダイナミックレンジの伸長処理を施すことにより前記画像信号を復元するダイナミックレンジ伸張部と、を有し、前記ダイナミックレンジ伸張部は、前記伸長処理を施す前の画素値をＱｂ、前記伸張処理後の画素値をＱａ、前記所定係数をＤｃ、前記所定中心値をＶとした場合、Ｑａ＝（Ｑｂ−Ｖ）×（１／Ｄｃ）＋Ｖなる数式にて前記伸張処理後の画素値Ｑａを算出する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、所定の画像符号化方式に従って画像信号の圧縮を行う圧縮部と共に、画像信号によって表現される画像中の特定の領域（ＲＯＩ）を除く背景領域を対象とし、当該背景領域に対応した画素値各々のダイナミックレンジを圧縮するダイナミックレンジ圧縮部を設けることにより、情報量の削減を図るようにしている。これにより、復号後の画像品質の低下が抑えられ、且つ情報の削減量を増やすことが可能となる。よって、本発明によれば、画像品質の低下を抑えて、効率良く情報量を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】画像処理システムＰ１及び画像復号部Ｕ２の第１の実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】画像符号化部Ｕ１の動作を表す動作フロー図である。
【図３】正規化処理２による正規化動作の一例を説明する為の図である。
【図４】画像復号部Ｕ２の動作を表す動作フロー図である。
【図５】画像処理システムＰ１及び画像復号部Ｕ２の第２の実施例の構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示す画像符号化部Ｕ１の動作を表す動作フロー図である。
【図７】図５に示す画像符号化部Ｕ１の動作を表す動作フロー図である。
【図８】画像処理システムＰ１及び画像復号部Ｕ２の第３の実施例の構成を示すブロック図である。
【図９】図８に示す画像符号化部Ｕ１の動作を表す動作フロー図である。
【図１０】図８に示す画像符号化部Ｕ１の動作を表す動作フロー図である。
【図１１】図８に示す画像復号部Ｕ２の動作を表す動作フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明に係る画像処理システムＰ１及び画像復号部Ｕ２の構成を示すブロック図である。画像処理システムＰ１は、ＲＯＩ（Region of Interest）検出部５０１、プレフィルタ部５０２、及び画像符号化部Ｕ１を含む。
【００２６】
ＲＯＩ検出部５０１は、画素毎の輝度レベルを表す画素値の系列を含む画像信号Ｄ１９に基づき、画像フレーム内において、例えば顔検出アルゴリズムを適用することで「顔」等の特定のオブジェクトが表示される領域をＲＯＩ、つまり注目領域として検出する。そして、ＲＯＩ検出部５０１は、検出したＲＯＩの画像内での位置を表すＲＯＩ情報Ｄ０１を、画像符号化部Ｕ１及びプレフィルタ部５０２に供給する。
【００２７】
プレフィルタ部５０２は、画像信号Ｄ１９、ＲＯＩ情報Ｄ０１、及び圧縮後のダイナミックレンジ（以下、ＤＲと略して称する）を示すＤＲ設定値Ｄ２０を受ける。プレフィルタ部５０２は、画像信号Ｄ１９によって表される画素毎の輝度レベルを示す画素値の各々のうちで、ＲＯＩ情報Ｄ０１によって背景領域として分類される画素値に対して、画像の平滑化を行うことにより画像信号Ｄ０２を生成する。例えば、プレフィルタ部５０２は、背景領域として分類される画素値にガウシアンフィルタ処理を施して畳み込むことで、高周波成分を抑圧した画像信号Ｄ０２を生成する。プレフィルタ部５０２は、画像信号Ｄ０２を画像符号化部Ｕ１に供給する。
【００２８】
画像符号化部Ｕ１は、画像信号Ｄ０２を、ＲＯＩ情報Ｄ０１及びＤＲ設定値Ｄ２０に基づいて圧縮し、ビットストリーム信号Ｄ１２を出力する。
【００２９】
画像符号化部Ｕ１は、ＲＯＩ補正部１０３、ＤＲ係数計算部１０４、ＤＲＣ（Dynamic Range Control）フィルタ部１０６、ビットストリーム伝送部１１２、及び符号化圧縮部５１１を有する。
【００３０】
ＲＯＩ補正部１０３は、ＲＯＩ情報Ｄ０１を補正し、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３をＤＲＣフィルタ部１０６、及びビットストリーム伝送部１１２に供給する。
【００３１】
ＤＲ係数計算部１０４は、ダイナミックレンジを指定するＤＲ設定値Ｄ２０に基づきＤＲ係数Ｄ０４を算出し、これをＤＲＣフィルタ部１０６及びビットストリーム伝送部１１２に供給する。尚、ＤＲ係数Ｄ０４によって示される値は１未満である。
【００３２】
ＤＲＣフィルタ部１０６は、画像信号Ｄ０２によって表される画素値の系列のうちで、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３によって背景領域に分類される画素に対応した画素値に対しては、ＤＲ係数Ｄ０４を乗算することにより低ＤＲ画像信号Ｄ０６を生成する。ここで、ＤＲ係数Ｄ０４によって示される値は１未満である。よって、背景領域に分類される各画素に対応した画素値にＤＲ係数Ｄ０４を乗算することにより、当該背景領域に対応した画素値各々のダイナミックレンジが、ＤＲ係数Ｄ０４に基づく圧縮率で圧縮される。一方、ＲＯＩに分類される各画素に対応した画素値の系列に対しては、ＤＲＣフィルタ部１０６は、その画素値の系列をそのまま低ＤＲ画像信号Ｄ０６として出力する。
【００３３】
ＤＲＣフィルタ部１０６は、かかる低ＤＲ画像信号Ｄ０６を符号化圧縮部５１１に供給する。
【００３４】
符号化圧縮部５１１は、低ＤＲ画像信号Ｄ０６を、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）や、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）−４  ＡＶＣ（Advanced Video Coding）、或いはＨ．２６５／ＭＰＥＧ−Ｈ ＨＥＶＣ（High Efficiency Video Coding）などの画像符号化方式を用いて圧縮して画像圧縮データＤ１１を生成し、これをビットストリーム伝送部１１２に供給する。尚、符号化圧縮部５１１は、ＤＲＣフィルタ部１０６から供給された低ＤＲ画像信号Ｄ０６と、この低ＤＲ画像信号Ｄ０６よりも１ピクチャ期間前に供給された低ＤＲ画像信号Ｄ０６とが等しい場合には、スキップモードと称される特別なモードに移行する。スキップモードでは、符号化圧縮部５１１は、冗長な差分情報の伝送を抑えるような形態で画像信号を符号化することで、情報量の削減を行う。
【００３５】
ビットストリーム伝送部１１２は、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３、ＤＲ係数Ｄ０４、及び画像圧縮データＤ１１を多重化した信号をビットストリーム信号Ｄ１２として生成し、これを外部に出力する。
【００３６】
一方、かかるビットストリーム信号Ｄ１２を受けて、このビットストリーム信号Ｄ１２に対して画像復号処理を施す画像復号部Ｕ２は、ビットストリーム受信部１１３、復号部５１４、及び逆ＤＲＣフィルタ部１１８を含む。
【００３７】
ビットストリーム受信部１１３は、ビットストリーム信号Ｄ１２を受け、当該ビットストリーム信号Ｄ１２中から画像圧縮データ、ＲＯＩ情報及びＤＲ係数を夫々抽出する。ビットストリーム受信部１１３は、抽出した画像圧縮データを画像圧縮データＤ１３として復号部５１４に供給すると共に、抽出したＤＲ係数をＤＲ係数Ｄ１６として逆ＤＲＣフィルタ部１１８に供給する。更に、ビットストリーム受信部１１３は、抽出したＲＯＩ情報をＲＯＩ情報Ｄ１５として逆ＤＲＣフィルタ部１１８に供給すると共に、当該ＲＯＩ情報Ｄ１５を外部に出力する。
【００３８】
復号部５１４は、画像圧縮データＤ１３に対して、ＪＰＥＧや、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ、或いはＨ．２６５／ＭＰＥＧ−Ｈ  ＨＥＶＣなどの、符号化圧縮部５１１で採用されている画像符号化方式に対応した復号処理を施すことにより、その圧縮状態を伸長したデータ量抑圧画像信号Ｄ１４を生成する。復号部５１４は、データ量抑圧画像信号Ｄ１４を逆ＤＲＣフィルタ部１１８に供給する。
【００３９】
逆ＤＲＣフィルタ部１１８は、データ量抑圧画像信号Ｄ１４に含まれる画素値の系列のうちで、ＲＯＩ補正済情報Ｄ１５によって背景領域に分類される画素の画素値に対しては、ＤＲ係数Ｄ１６の逆数を乗算することによりダイナミックレンジを伸張した復号画像信号Ｄ１８を生成し、これを外部に出力する。
【００４０】
尚、図１に示す構成では、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３及びＤＲ係数Ｄ０４を多重化して画像符号化部Ｕ１から画像復号部Ｕ２に伝送する構成としている。しかしながら、ＲＯＩ情報Ｄ０１及びＤＲ設定値Ｄ２０を、画像符号化部Ｕ１から画像復号部Ｕ２に伝送し、画像復号部Ｕ２側でＲＯＩ補正部１０３及びＤＲ係数計算部１０４と同様な処理を行うことで、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３及びＤＲ係数Ｄ０４を取得するようにしても良い。また、上記した説明では、ＲＯＩ検出部５０１が、画像信号Ｄ１９中から動的にＲＯＩ情報Ｄ０１を検出するようにしているが、当該ＲＯＩ情報に関しては、これを例えば手動にて予め固定設定しておくなどの静的な手段によってＲＯＩ情報を設定するようにしても良い。また、図１に示す構成では、プレフィルタ部５０２の出力である画像信号Ｄ０２を画像符号化部Ｕ１に供給しているが、画像信号Ｄ１９を直接、画像符号化部Ｕ１に供給するようにしても良い。
【００４１】
以下に、図１に示す構成の動作について説明する。
【００４２】
図２は、画像符号化部Ｕ１の動作を表す動作フロー図である。図２に示すように、画像符号化部Ｕ１では、先ず、ＲＯＩ補正部１０３がＲＯＩ情報Ｄ０１に対して、以下のような正規化処理１〜３のいずれか１つの処理を施すことにより、ＲＯＩ情報Ｄ０１を補正したＲＯＩ補正済情報Ｄ０３を生成する（ステップＳ１０１）。
【００４３】
［正規化処理１］
正規化処理１では、ＲＯＩ補正部１０３は、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３に基づき、予め定められた大きさのブロック毎に、そのブロックに属する複数の画素のうちで少なくとも１画素がＲＯＩに含まれているか否かを判定し、含まれていると判定された場合に当該ブロックに属する全画素をＲＯＩに属する画素群とする。尚、１ブロックは、互いに隣接するｎ行×ｍ列分のｎ・ｍ個（ｎ、ｍは２以上の整数）の画素からなる。
正規化処理２では、ＲＯＩ補正部１０３は、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３に基づき、予め定められた大きさのブロック毎に、そのブロックに属する複数の画素のうちの半数以上がＲＯＩに含まれているか否かを判定し、含まれていると判定された場合に当該ブロックに属する全画素をＲＯＩに属する画素群とする。
正規化処理３では、ＲＯＩ補正部１０３は、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３に基づき、予め定められた大きさのブロック毎に、そのブロックに属する全画素がＲＯＩに含まれているか否かを判定し、全画素がＲＯＩに含まれていると判定された場合に当該ブロックに属する全画素をＲＯＩに属する画素群とする。
【００４４】
図３は、上記した正規化処理２による正規化動作の一例を説明する為の図である。図３では、１つのブロックのサイズを４画素（行方向）×４画素（列方向）とした、夫々が１６個の画素を含むブロックＢＬ１〜ＢＬ３を示している。尚、図３において斜線にて示される画素は、正規化前にＲＯＩに含まれていると判定される画素である。この際、ブロックＢＬ１内にはＲＯＩに含まれる画素は存在していないので、当該ブロックＢＬ１に属する全画素は背景領域に対応した画素として扱われる。また、図３に示すブロックＢＬ２内にはＲＯＩに含まれる画素は６個であり、１６個の半数の８個に満たない為、当該ブロックＢＬ２に属する全画素も背景領域に対応した画素として扱われる。また、図３に示すブロックＢＬ３内にはＲＯＩに含まれる画素は８個以上あるので、当該ブロックＢＬ３に属する全画素はＲＯＩに対応した画素として扱われる。
【００４５】
このように、ＲＯＩ補正部１０３は、ＲＯＩ情報Ｄ０１を正規化することにより、ＲＯＩと背景領域の境界を、画像符号化方式が採用するブロックの境界と一致させるのである。尚、符号化圧縮部５１１で採用される画像符号化方式では、特定の大きさのブロック毎に予測又は変換を行うことで情報量を削減しているため、ＲＯＩと背景領域の境界も、画像符号化方式が採用するブロックの境界と一致していることが好ましい。また、ＲＯＩ情報の補正をおこなわなくても本発明の効果が得られるので、ＲＯＩ補正部１０３は、入力されたＲＯＩ情報Ｄ０１を、そのままＲＯＩ補正済情報Ｄ０３としてＤＲＣフィルタ部１０６及びビットストリーム伝送部１１２に供給するようにしても良い。
【００４６】
次に、ＤＲ係数計算部１０４が、ＤＲ設定値Ｄ２０に基づきＤＲ係数Ｄ０４を算出する（ステップＳ１０２）。
【００４７】
具体的には、例えば画像信号Ｄ１９における画素値のダイナミックレンジがＤｔであり、且つＤＲ設定値Ｄ２０にて指定されたダイナミックレンジがＤｐである場合、ＤＲ係数計算部１０４は、以下の式に従ってＤＲ係数Ｄ０４としての係数Ｄｃを算出する。
【００４８】
Ｄｃ＝Ｄｐ／Ｄｔ
この際、例えば画像信号Ｄ１９における画素値のダイナミックレンジＤｔが２５６であり、圧縮後のダイナミックレンジＤｐが１２８であった場合、Ｄｃは０．５である。
【００４９】
なお、ＤＲ設定値Ｄ２０としてＤｃが直接、画像符号化部Ｕ１に供給される場合には、ＤＲ係数計算部１０４は、ＤＲ設定値Ｄ２０をそのままＤＲ係数Ｄ０４として、ＤＲＣフィルタ部１０６及びビットストリーム伝送部１１２に供給するようにしても良い。
【００５０】
次に、ＤＲＣフィルタ部１０６が、画像信号Ｄ０２に含まれる画素値の系列のうちで、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３によって背景領域に分類される画素に対応した画素値に対しては、ＤＲ係数Ｄ０４を乗算することにより、ダイナミックレンジを圧縮した低ＤＲ画像Ｄ０６を生成する（ステップＳ１０４）。
【００５１】
具体的には、ダイナミックレンジの圧縮前の画素値をＰｂ、ダイナミックレンジの圧縮後の画素値をＰａとした場合、ＤＲＣフィルタ部１０６は、例えば以下の式に従って画素値をＰｂにＤＲ係数Ｄｃを乗算することによりＰａを求める。
【００５２】
Ｐａ＝Ｐｂ×Ｄｃ
つまり、ＤＲＣフィルタ部１０６は、背景領域に分類される画素に対応した画素値Ｐｂに対しては、画素値Ｐａを圧縮後の画素値として得る一方、ＲＯＩに分類される画素に対応した画素値に対しては、圧縮前の画素値Ｐｂをそのまま圧縮後の画素値とする。そして、ＤＲＣフィルタ部１０６は、圧縮後の画素値（Ｐａ又はＰｂ）の系列を含む低ＤＲ画像信号Ｄ０６を生成する。
【００５３】
ところで、画素値が色差信号のように例えば「１２８」を中心に分布している場合もある。このような場合、ＤＲＣフィルタ部１０６は、所定の定数Ｃを用いた、以下の式に従ってダイナミックレンジの圧縮後の画素値Ｐａを算出するようにしても良い。この際、定数Ｃを中心にしてダイナミックレンジの圧縮が為されることになる。
【００５４】
Ｐａ＝（Ｐｂ−Ｃ）×Ｄｃ＋Ｃ
次に、符号化圧縮部５１１が、ＪＰＥＧや、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ、或いはＨ．２６５／ＭＰＥＧ−Ｈ  ＨＥＶＣ等の画像符号化方式を用いて、低ＤＲ画像信号Ｄ０６を圧縮し、画像圧縮データＤ１１を生成する（ステップＳ５１２）。
【００５５】
そして、ビットストリーム伝送部１１３が、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３、ＤＲ係数Ｄ０４、画像圧縮データＤ１１などの情報を多重化したビットストリーム信号Ｄ１２を生成し、これを外部出力する（ステップＳ１１３）。
【００５６】
以下に、かかるビットストリーム信号Ｄ１２を受けて、このビットストリーム信号Ｄ１２に対して画像復号処理を施す画像復号部Ｕ２の動作について説明する。
【００５７】
図４は、画像復号部Ｕ２の動作を表す動作フロー図である。図４に示すように、画像復号部Ｕ２では、先ず、ビットストリーム受信部１１３が、ビットストリーム信号Ｄ１２を受信し、当該ビットストリーム信号Ｄ１２中から画像圧縮データ、ＲＯＩ情報及びＤＲ係数を抽出し、夫々画像圧縮データＤ１３、ＲＯＩ情報Ｄ１５及びＤＲ係数Ｄ１６として出力する（ステップＳ１５１）。
【００５８】
次に、画像復号部Ｕ２では、復号部５１４が、画像圧縮データＤ１３をＨ．２６４／ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ等の画像符号化方式を用いて復号し、データ量抑圧画像信号Ｄ１４を生成する（ステップＳ５５２）。
【００５９】
次に、画像復号部Ｕ２では、逆ＤＲＣフィルタ部１１８が、データ量抑圧画像信号Ｄ１４に含まれる画素値の系列中において、ＲＯＩ情報Ｄ１５で背景領域に分類される画素に対応した画素値に対して、ＤＲ係数Ｄ１６の逆数を乗算することにより、ダイナミックレンジを伸長した復号画像信号Ｄ１８を生成し、これを出力する（ステップＳ１５６）。
【００６０】
具体的には、ダイナミックレンジの伸長前の画素値をＱｂ、ダイナミックレンジの伸長後の画素値をＱａとした場合、逆ＤＲＣフィルタ部１１８は、例えば以下の式に示すように、ＱｂをＤＲ係数Ｄｃで除算することによりＱａを求める。
【００６１】
Ｑａ＝Ｑｂ×（１／Ｄｃ）
つまり、逆ＤＲＣフィルタ部１１８は、背景領域に分類される画素に対応した画素値に対してはＱａを伸長後の画素値とする一方、ＲＯＩに分類される画素に対してはＱｂを伸長後の画素値とする。そして、逆ＤＲＣフィルタ部１１８は、伸長後の画素値（Ｑａ、Ｑｂ）の系列を含む復号画像信号Ｄ１８を出力する。
【００６２】
なお、ＤＲＣフィルタ部１０６が定数Ｃを中心にダイナミックレンジを圧縮している場合には、逆ＤＲＣフィルタ１１８でも次式を使用して伸長する。
【００６３】
Ｑａ＝（Ｑｂ−Ｃ）×（１／Ｄｃ）＋Ｃ
以上のように、図１に示される画像処理システムＰ１は、各画素に対応した複数の画素値を含む入力画像信号（Ｄ１９）を圧縮して伝送するものであり、以下の注目領域検出部、ダイナミックレンジ圧縮部、符号化圧縮部及びビットストリーム伝送部を含む。すなわち、注目領域検出部（１０３、５０１）は、入力画像信号に基づく画像内において所定のオブジェクトが表示される領域を注目領域として検出し、この注目領域の画像内での位置を示す注目領域情報（Ｄ０１、Ｄ０３）を生成する。ダイナミックレンジ圧縮部（１０４、１０６）は、画像内における注目領域を除く領域を背景領域とし、入力画像信号に基づく複数の画素値のうちで背景領域に対応した画素値の各々のダイナミックレンジを所定係数（Ｄ０４）の分だけ圧縮した低ダイナミックレンジ画像信号（Ｄ０６）を生成する。符号化圧縮部（５１１）は、この低ダイナミックレンジ画像信号を所定の画像符号化方式（例えばＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ等）に従って圧縮した画像圧縮データ（Ｄ１１）を生成する。そして、ビットストリーム伝送部（１１２）は、上記した注目領域情報、所定係数及び画像圧縮データを含むビットストリーム信号を出力する。
【００６４】
要するに、画像処理システムＰ１では、所定の画像符号化方式に従って画像信号の圧縮を行う符号化圧縮部と共に、画像信号によって表現される画像中のＲＯＩを除く背景領域に対応した画素値各々のダイナミックレンジを圧縮するダイナミックレンジ圧縮部を設けることにより、情報量の削減を図るのである。よって、背景領域の情報量を削減する為に、当該背景領域の全域に亘りトランスフォームドメインの形態で高周波成分の振幅を小さくするという、低域通過フィルタを用いた場合に比べて、復号後の画像品質の低下が抑えられ、且つ情報の削減量を増やすことが可能となる。すなわち、図１に示す画像処理システムＰ１では、所定の画像符号化方式に従って画像信号の圧縮を行う圧縮部（５１１）の外部に、ダイナミックレンジ圧縮部（１０３、１０４、１０６、５０１）を設けることにより、画像品質の低下を抑えて、効率良く情報量を削減することが可能となるのである。
【実施例２】
【００６５】
図５は、画像処理システムＰ１及び画像復号部Ｕ２の第２の実施例の構成を示すブロック図である。尚、図５において、画像復号部Ｕ２は図１に示すものと同一であるので、当該画像復号部Ｕ２の構成及び動作の説明は省略する。また、図５に示される画像処理システムＰ１では、閾値決定部２０８、バッファ部２０９及びＵＳＰ（Update Source Picture）フィルタ部２１０を新たに設け、且つ新たに閾値設定値Ｄ２１の供給を受けるようにした点を除く他の構成は、図１に示すものと同一である。ただし、図５に示す構成では、ＤＲＣフィルタ部１０６は、低ＤＲ画像信号Ｄ０６を符号化圧縮部５１１ではなくＵＳＰフィルタ部２１０に供給する。そこで、以下に、閾値決定部２０８、バッファ部２０９及びＵＳＰフィルタ部２１０を中心に、図５に示される構成について説明する。
【００６６】
閾値決定部２０８は、閾値設定値Ｄ２１及びＤＲ係数Ｄ０４に基づき閾値Ｄ０８を算出し、これをＵＳＰフィルタ部２１０に供給する。
【００６７】
ＵＳＰフィルタ部２１０は、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３及び閾値Ｄ０８に基づき、バッファ部２０９から供給された予測画像信号Ｄ０９、及び低ＤＲ画像信号Ｄ０６のうちの一方を選択し、選択した方をデータ量抑圧画像信号Ｄ１０として符号化圧縮部５１１及びバッファ部２０９に供給する。
【００６８】
バッファ部２０９は、データ量抑圧画像信号Ｄ１０を取り込んで保持しつつ、これを１ピクチャ期間後に予測画像信号Ｄ０９としてＵＳＰフィルタ部２１０に供給する。尚、符号化圧縮部５１１が、画像圧縮データＤ１１に復号処理を施してその圧縮状態を解除したローカル復号画像信号を出力する機能を備えている場合には、バッファ部２０９は、データ量抑圧画像信号Ｄ１０に代えてこのローカル復号画像信号を取り込んで保持するようにしても良い。よって、この際、バッファ部２０９は、この保持したローカル復号画像信号を予測画像信号Ｄ０９としてＵＳＰフィルタ部２１０に供給することになる。
【００６９】
以下に、図５に示す構成の具体的な動作について説明する。
【００７０】
図６及び図７は、図５に示す画像符号化部Ｕ１の動作を表す動作フロー図である。
【００７１】
図６に示すように、画像符号化部Ｕ１では、先ず、ＲＯＩ補正部１０３がＲＯＩ情報Ｄ０１に対して、正規化処理を施すことにより、ＲＯＩ情報Ｄ０１を補正したＲＯＩ補正済情報Ｄ０３を生成する（ステップＳ１０１）。
【００７２】
次に、ＤＲ係数計算部１０４が、ＤＲ設定値Ｄ２０に基づきＤＲ係数Ｄ０４を算出する（ステップＳ１０２）。
【００７３】
次に、ＤＲＣフィルタ部１０６が、画像信号Ｄ０２に含まれる画素値の系列内で、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３で背景領域に分類される画素に対応した画素値に、ＤＲ係数Ｄ０４を乗算することにより、ダイナミックレンジを圧縮した低ＤＲ画像Ｄ０６を生成する（ステップＳ１０４）。
【００７４】
尚、これらステップＳ１０１、Ｓ１０２及びＳ１０４での具体的な動作については、前述した、図２に示すステップＳ１０１、Ｓ１０２及びＳ１０４で説明したものと同一であるので、その説明は省略する。
【００７５】
次に、閾値決定部２０８が、外部供給された閾値設定値Ｄ２１と、ＤＲ係数計算部１０４から供給されたＤＲ係数Ｄ０４に基づき、ＵＳＰフィルタ部２１０で用いる閾値を算出し、その閾値を閾値Ｄ０８としてＵＳＰフィルタ部２１０に供給する（ステップＳ２０６）。尚、閾値Ｄ０８は、低ＤＲ画像Ｄ０６の画素値を、予測画像信号Ｄ０９の画素値で上書きするか否かを判断するためのパラメータである。閾値Ｄ０８は、低ＤＲ画像信号Ｄ０６と予測画像信号Ｄ０９との差を表す量に対する閾値となる。この際、低ＤＲ画像信号Ｄ０６と予測画像信号Ｄ０９との差は、例え入力画像信号が同一画像を表すものであったとしても、ＤＲ係数Ｄ０４としてのＤＲ係数Ｄｃが小さいほど小さくなる。そのため、ＤＲ係数Ｄｃに依存せずに低ＤＲ画像信号Ｄ０６の画素値を、予測画像信号Ｄ０９の画素値で上書きするか否かを判断したい場合、閾値Ｄ０８は、ＤＲ係数Ｄｃに追従させて、当該ＤＲ係数Ｄｃが小さいほど小さくなることが望まれる。そこで、閾値Ｄ０８としての閾値Ｔを、閾値設定値Ｄ２１にて表される設定値Ｔｂを用いて以下の式で求める。
【００７６】
Ｔ＝Ｄｃ×Ｔｂ
なお、閾値設定値Ｄ２１をそのまま閾値Ｔとする構成も考えられる。この場合、閾値決定部２０８は、入力された閾値設定値Ｄ２０をそのまま閾値Ｄ０８として出力する。
【００７７】
次に、バッファ部２０９が、データ量抑圧画像信号Ｄ１０を取り込んで保持し、次のピクチャを符号化圧縮部５１１で圧縮するときに、保持した内容を予測画像信号Ｄ０９としてＵＳＰフィルタ部２１０に供給する（ステップＳ２０７）。尚、予測画像信号Ｄ０９としては、バッファ部２０９に取り込まれた、直前のデータ量抑圧画像信号Ｄ１０自体であっても良いし、或いは例えば動き補償予測処理を実施した際に生成されたものであっても良い。
【００７８】
次に、ＵＳＰフィルタ部２１０が、低ＤＲ画像信号Ｄ０６にて表される各画素値が属する任意のサイズのブロックの各々のうちで、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３によって背景領域に分類されるブロックを対象とし、そのブロックでの低ＤＲ画像信号Ｄ０６と予測画像信号Ｄ０９との差の大きさを画像差ＳＢとして求める（ステップＳ２０８）。尚、ここでのブロックとは、互いに隣接するｎ行×ｍ列分のｎ・ｍ個の画素からなるブロックだけではなく、１画素だけからなるブロックをも含む。また、１つのブロックを、ＲＯＩ補正部１０３が使用するブロックと同じサイズのブロックとしても良い。更に、任意の大きさのブロックが、背景領域に分類されるか否かを判定するにあたり、ＲＯＩ補正部１０３と同じように複数の基準がある。
【００７９】
上記した画像差ＳＢとしては、例えばＳＡＤ（Sum of Absolute Difference）、ＭＡＤ（Mean Absolute Difference）、ＳＳＤ（Sum of Squared Difference）、ＭＳＥ（Mean Square Error）、ＭＡＸ、或いはＭＩＮに代表される指標を用いる。尚、ＭＡＸとは、ブロック内で計算される画素値の差、つまり低ＤＲ画像信号Ｄ０６と予測画像信号Ｄ０９との差のうちで最も差が大きい値を、そのブロックの画像差ＳＢとするものである。また、ＭＩＮとは、ブロック内で計算される画素値の差のうちで最も差が小さい値を、そのブロックの画像差ＳＢとするものである。尚、上述した指標は、直流成分と交流成分をそれぞれ同等に評価するが、予め低ＤＲ画像信号Ｄ０６及び予測画像信号Ｄ０９の各々において、ブロック毎にそのブロック内の画素値の平均値を差し引いたブロックを生成し、平均値を差し引いたブロック同士でＳＡＤ、ＭＡＤ、ＳＳＤ、ＭＳＥ、ＭＡＸ、ＭＩＮを評価することで、交流成分での画像差ＳＢを算出するようにしても良い。
【００８０】
次に、ＵＳＰフィルタ部２１０が、画像差ＳＢが閾値Ｄ０８よりも小さいか否かをブロック毎に判定する（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０９において画像差ＳＢが閾値Ｄ０８よりも小さいと判定されたブロックに対して、ＵＳＰフィルタ部２１０は、低ＤＲ画像信号Ｄ０６及び予測画像信号Ｄ０９のうちから予測画像信号Ｄ０９を選択し、これをデータ量抑圧画像信号Ｄ１０として符号化圧縮部５１１に供給する（ステップＳ２１０）。
【００８１】
一方、ステップＳ２０９において画像差ＳＢが閾値Ｄ０８以上であると判定されたブロックに対しては、ＵＳＰフィルタ部２１０は、低ＤＲ画像信号Ｄ０６及び予測画像信号Ｄ０９のうちから低ＤＲ画像信号Ｄ０６を選択し、これをデータ量抑圧画像信号Ｄ１０として符号化圧縮部５１１に供給する（ステップＳ２１１）。
【００８２】
ステップＳ２１０又はＳ２１１の実行後、符号化圧縮部５１１が、ＪＰＥＧや、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ、或いはＨ．２６５／ＭＰＥＧ−Ｈ  ＨＥＶＣ等の画像符号化方式を用いて、低ＤＲ画像信号Ｄ０６を圧縮し、画像圧縮データＤ１１を生成する（ステップＳ５１２）。
【００８３】
そして、ビットストリーム伝送部１１３が、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３、ＤＲ係数Ｄ０４、画像圧縮データＤ１１などの情報を多重化したビットストリーム信号Ｄ１２を生成し、これを外部出力する（ステップＳ１１３）。
【００８４】
以上のように、図５に示される画像処理システムＰ１では、ＤＲＣフィルタ部１０６及び符号化圧縮部５１１間に、以下の圧縮対象選択部（閾値決定部２０８、ＵＳＰフィルタ部２１０）及びバッファ部２０９を設けている。
【００８５】
圧縮対象選択部は、ＤＲＣフィルタ部１０６から供給された低ＤＲ画像信号Ｄ０６と、予測画像信号Ｄ０９とのうちの一方を選択し、これをデータ量抑圧画像信号Ｄ１０として符号化圧縮部５１１に供給する。この際、バッファ部２０９は、データ量抑圧画像信号Ｄ１０を取り込んで保持し、保持したデータ量抑圧画像信号Ｄ１０を１ピクチャ期間後に予測画像信号Ｄ０９して圧縮対象選択部に供給する。
【００８６】
具体的には、圧縮対象選択部は、先ず、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３によって表されるＲＯＩを除く背景領域内において、低ＤＲ画像信号Ｄ０６と予測画像信号Ｄ０９との画像の差（ＳＢ）を求める（Ｓ２０８）。ここで、当該画像差ＳＢが所定の閾値（Ｄ０４）より小さい場合には、圧縮対象選択部は、予測画像信号Ｄ０９を選択し、これをデータ量抑圧画像信号Ｄ１０として符号化圧縮部５１１に供給する（Ｓ２１０）。
【００８７】
尚、前述したように予測画像信号Ｄ０９とは、１ピクチャ期間前に符号化圧縮部５１１において圧縮対象となった画像信号である。よって、この際、当該符号化圧縮部５１１には、２ピクチャに亘り同一画像を表すデータ量抑圧画像信号Ｄ１０が供給されることになり、符号化圧縮部５１１はスキップモードへ移行する。スキップモードでは、符号化圧縮部５１１は、冗長な差分情報の伝送を抑えた形態でデータ量抑圧画像信号Ｄ１０に対して符号化を行うので、情報量の削減が為される。ここで、閾値（Ｄ０４）を設定する為に外部供給する閾値設定値Ｄ２１を大きくするほど、閾値（Ｄ０４）が大きくなり、符号化圧縮部５１１がスキップモードへ移行する頻度が高くなる。
【００８８】
要するに、図５に示される画像処理システムＰ１では、圧縮対象選択部（２０８、２１０）及びバッファ（２０９）を設けることにより符号化圧縮部５１１でのスキップモードへの移行頻度を高め、これにより情報量の削減を図るのである。
【実施例３】
【００８９】
図８は、画像処理システムＰ１及び画像復号部Ｕ２の第３の実施例の構成を示すブロック図である。尚、図８に示される画像処理システムＰ１では、ＤＲＣフィルタ１０６に代えてＤＲＣフィルタ３０６を採用し、ビットストリーム伝送部１１２に代えてビットストリーム伝送部３１２を採用すると共に、中心値決定用データＤ２２の供給を受ける中心値決定部３０５を新たに設けた点を除く他の構成は、図５に示すものと同一である。
【００９０】
よって、以下に、中心値決定部３０５、ＤＲＣフィルタ３０６、ビットストリーム伝送部３１２及びを中心に、その構成について説明する。
【００９１】
中心値決定部３０５は、外部供給された中心値決定用データＤ２２、又は、画像信号Ｄ１９及びＲＯＩ補正済情報Ｄ０３に基づき、ＤＲＣフィルタ部３０６が画像信号のダイナミックレンジを圧縮する際の中心値を決定し、この中心値を表す中心値Ｄ０５を、ＤＲＣフィルタ３０６及びビットストリーム伝送部３１２に供給する。
【００９２】
ＤＲＣフィルタ部３０６は、画像信号Ｄ０２にて表される画素値の系列のうちで、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３によって背景領域に分類される画素に対応した画素値に対しては、ＤＲ係数Ｄ０４を乗算することにより、中心値Ｄ０５の値を中心にしてダイナミックレンジを圧縮した低ＤＲ画像信号Ｄ０６を生成する。ここで、ＤＲ係数Ｄ０４によって示される値は１未満である。よって、背景領域に分類される各画素に対応した画素値に当該ＤＲ係数Ｄ０４を乗算することにより、背景領域に対応した画素値各々のダイナミックレンジがＤＲ係数Ｄ０４に基づく圧縮率で圧縮される。一方、ＲＯＩに分類される各画素に対応した画素値の系列に対しては、ＤＲＣフィルタ部１０６は、その画素値の系列をそのまま低ＤＲ画像信号Ｄ０６として出力する。ＤＲＣフィルタ部３０６は、かかる低ＤＲ画像信号Ｄ０６をＵＳＰフィルタ部２１０に供給する。
【００９３】
ビットストリーム伝送部３１２は、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３、ＤＲ係数Ｄ０４及び画像圧縮データＤ１１と共に、中心値Ｄ０５を多重化した信号をビットストリーム信号Ｄ１２として生成し、これを外部に出力する。
【００９４】
また、図８に示される画像復号部Ｕ２は、ビットストリーム受信部３１８、復号部５１４、及び逆ＤＲＣフィルタ部３１３を含む。
【００９５】
ビットストリーム受信部３１８は、ビットストリーム信号Ｄ１２を受け、当該ビットストリーム信号Ｄ１２中から画像圧縮データ、ＲＯＩ情報、ＤＲ係数及び中心値Ｄ０５を夫々抽出する。ビットストリーム受信部３１８は、抽出した画像圧縮データを画像圧縮データＤ１３として復号部５１４に供給する。また、ビットストリーム受信部１１３は、抽出したＲＯＩ情報をＲＯＩ情報Ｄ１５として逆ＤＲＣフィルタ部３１３に供給すると共に、当該ＲＯＩ情報Ｄ１５を外部に出力する。更に、ビットストリーム受信部３１８は、抽出したＤＲ係数をＤＲ係数Ｄ１６として逆ＤＲＣフィルタ部３１３に供給すると共に、抽出した中心値を中心値Ｄ１７として逆ＤＲＣフィルタ部３１３に供給する。
【００９６】
復号部５１４は、画像圧縮データＤ１３に対して、ＪＰＥＧや、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ、或いはＨ．２６５／ＭＰＥＧ−Ｈ  ＨＥＶＣなどの、符号化圧縮部５１１で採用されている画像符号化方式に対応した復号処理を施すことにより、その圧縮状態を伸長したデータ量抑圧画像信号Ｄ１４を生成する。復号部５１４は、データ量抑圧画像信号Ｄ１４を逆ＤＲＣフィルタ部３１３に供給する。
【００９７】
逆ＤＲＣフィルタ部３１３は、データ量抑圧画像信号Ｄ１４に含まれる画素値の系列のうちで、ＲＯＩ補正済情報Ｄ１５によって背景領域に分類される画素値に対しては、中心値Ｄ１７の値を中心としてＤＲ係数Ｄ１６の逆数を乗算することでダイナミックレンジを伸張した復号画像信号Ｄ１８を生成し、これを外部に出力する。
【００９８】
以下に、図８に示す構成の具体的な動作について説明する。
【００９９】
図９及び図１０は、図８に示す画像符号化部Ｕ１の動作を表す動作フロー図である。
【０１００】
図９に示すように、画像符号化部Ｕ１では、先ず、ＲＯＩ補正部１０３がＲＯＩ情報Ｄ０１に対して、正規化処理を施すことにより、ＲＯＩ情報Ｄ０１を補正したＲＯＩ補正済情報Ｄ０３を生成する（ステップＳ１０１）。
【０１０１】
次に、ＤＲ係数計算部１０４が、ＤＲ設定値Ｄ２０に基づきＤＲ係数Ｄ０４を算出する（ステップＳ１０２）。
【０１０２】
尚、これらステップＳ１０１及びＳ１０２での具体的な動作については、前述した、図２又は図６に示すステップＳ１０１及びＳ１０２で説明したものと同一であるので、その説明は省略する。
【０１０３】
次に、中心値決定部３０５が、外部供給された中心値決定用データＤ２２、又は、画像信号Ｄ１９及びＲＯＩ補正済情報Ｄ０３に基づき、ＤＲＣフィルタ部３０６が画像信号のダイナミックレンジを圧縮する際の中心値を決定し、その中心値を表す中心値Ｄ０５を得る（ステップＳ３０３）。つまり、中心値決定部３０５は、以下に示す中心値決定処理Ａ１〜Ａ４のうちの１つを実行することにより、ダイナミックレンジを圧縮する際の中心値を、任意のサイズのブロック毎に求める。尚、１ブロックのサイズとしては、１ピクチャ内の全画素としても良い。
【０１０４】
[中心値決定処理Ａ１]
中心値決定処理Ａ１では、中心値決定部３０５は、外部供給された中心値決定用データＤ２２をそのまま中心値Ｄ０５とする。例えば、画像を鑑賞する際に注目する場面や、その場面での時間帯等により、予め最も注視すべき「色」が決まっている場合には、その「色」を表す赤色成分、緑色成分及び青色成分各々の値を中心値（赤色成分、緑色成分、青色成分）として表す中心値決定用データＤ２２を、画像処理システムＰ１に供給する。これにより、中心値決定部３０５は、この注視すべき「色」を中心値（赤色成分、緑色成分、青色成分）として表す中心値決定用データＤ２２をそのまま中心値Ｄ０５として、ＤＲＣフィルタ部３０６及びビットストリーム伝送部３１２に供給する。
【０１０５】
中心値決定処理Ａ２では、中心値決定部３０５は、画像信号Ｄ１９の任意のサイズのブロック内に含まれる画素の各々に対応した画素値からなる画素値群の代表値中心値Ｄ０５とする。例えば、中心値決定部３０５は、ブロック毎に、そのブロック内での画素値群の平均値、中央値、又は最頻値を算出し、その算出結果を中心値として表す中心値Ｄ０５を、ＤＲＣフィルタ部３０６及びビットストリーム伝送部３１２に供給する。
【０１０６】
中心値決定処理Ａ３では、中心値決定部３０５は、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３に基づき、画像信号Ｄ１９の各ブロック内に含まれる画素のうちで、背景領域に属する画素を抽出し、当該背景領域に属する画素の各々に対応した画素値からなる画素値群の代表値を中心値Ｄ０５とする。例えば、中心値決定部３０５は、ブロック毎に、そのブロック内で背景領域に属する各画素に対応した画素値群の平均値、中央値、又は最頻値を算出し、その算出結果を中心値として表す中心値Ｄ０５を、ＤＲＣフィルタ部３０６及びビットストリーム伝送部３１２に供給する。
【０１０７】
中心値決定処理Ａ４では、中心値決定部３０５は、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３に基づき、画像信号Ｄ１９の各ブロック内に含まれる画素のうちで、ＲＯＩに属する画素を抽出し、当該ＲＯＩに属する画素の各々に対応した画素値からなる画素値群の代表値を中心値Ｄ０５とする。例えば、中心値決定部３０５は、ブロック毎に、そのブロック内でＲＯＩに属する画素に対応した画素値の平均値、中央値、又は最頻値を算出し、その算出結果を中心値として表す中心値Ｄ０５を、ＤＲＣフィルタ部３０６及びビットストリーム伝送部３１２に供給する。
【０１０８】
このように、ＲＯＩに属する画素の画素値の代表値（平均値、中央値、又は最頻値）を、ＤＲＣフィルタ部３０６で画像信号Ｄ０２のダイナミックレンジを圧縮する際の中心値とすることで、ＲＯＩの周辺において、本来はＲＯＩに含めるべきものを誤検出により背景領域とみなされてしまった場合にも、当該背景領域の品質劣化を抑えられる。
【０１０９】
上記したステップＳ３０３の実行後、ＤＲＣフィルタ部３０６は、画像信号Ｄ０２にて表される画素値の系列中において、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３によって背景領域に分類される画素に対応した画素値に対してＤＲ係数Ｄ０４を乗算することで、中心値Ｄ０５の値を中心としたダイナミックレンジの圧縮を行い、低ＤＲ画像信号Ｄ０６を求める（ステップＳ３０４）。具体的には、ダイナミックレンジの圧縮前の画素値をＰｂ、ダイナミックレンジの圧縮後の画素値をＰａ、中心値Ｄ０５をＣとした場合、ＤＲＣフィルタ部３０６は、例えば以下の式に従って、ダイナミックレンジの圧縮後の画素値Ｐａを求める。
【０１１０】
Ｐａ＝（Ｐｂ−Ｃ）×Ｄｃ＋Ｃ
Ｄｃ：ＤＲ係数
すなわち、ＤＲＣフィルタ部３０６は、中心値Ｄ０５よりも大きい画素値に対してはその値を低下する一方、中心値Ｄ０５以下の画素値に対してはその値を増加することにより、中心値Ｄ０５を中心として画素値のダイナミックレンジを圧縮した画素値の系列からなる低ＤＲ画像信号Ｄ０６を得るのである。一方、ＲＯＩに分類される各画素に対応した画素値の系列に対しては、ＤＲＣフィルタ部１０６は、その画素値の系列をそのまま低ＤＲ画像信号Ｄ０６として出力する。
【０１１１】
ステップＳ３０４の実行後、図８に示す画像符号化部Ｕ１の閾値決定部２０８が、外部供給された閾値設定値Ｄ２１と、ＤＲ係数計算部１０４から供給されたＤＲ係数Ｄ０４に基づき、ＵＳＰフィルタ部２１０で用いる閾値を算出し、その閾値を閾値Ｄ０８としてＵＳＰフィルタ部２１０に供給する（ステップＳ２０６）。
【０１１２】
次に、バッファ部２０９が、データ量抑圧画像信号Ｄ１０を取り込んで保持し、次のピクチャを符号化圧縮部５１１で圧縮するときに、保持した内容を予測画像信号Ｄ０９としてＵＳＰフィルタ部２１０に供給する（ステップＳ２０７）。
【０１１３】
次に、ＵＳＰフィルタ部２１０が、低ＤＲ画像信号Ｄ０６にて表される各画素値が属する任意のサイズのブロックの各々のうちで、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３によって背景領域に分類されるブロックを対象とし、そのブロックでの低ＤＲ画像信号Ｄ０６と予測画像信号Ｄ０９との差の大きさを画像差ＳＢとして求める（ステップＳ２０８）。
【０１１４】
次に、ＵＳＰフィルタ部２１０が、画像差ＳＢが閾値Ｄ０８よりも小さいか否かをブロック毎に判定する（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０９において画像差ＳＢが閾値Ｄ０８よりも小さいと判定されたブロックに対して、ＵＳＰフィルタ部２１０は、低ＤＲ画像信号Ｄ０６及び予測画像信号Ｄ０９のうちから予測画像信号Ｄ０９を選択し、これをデータ量抑圧画像信号Ｄ１０として符号化圧縮部５１１に供給する（ステップＳ２１０）。
【０１１５】
一方、ステップＳ２０９において画像差ＳＢが閾値Ｄ０８以上であると判定されたブロックに対しては、ＵＳＰフィルタ部２１０は、低ＤＲ画像信号Ｄ０６及び予測画像信号Ｄ０９のうちから低ＤＲ画像信号Ｄ０６を選択し、これをデータ量抑圧画像信号Ｄ１０として符号化圧縮部５１１に供給する（ステップＳ２１１）。
【０１１６】
尚、図９及び図１０に示されるステップＳ２０６〜Ｓ２１１各々での具体的な動作については、前述した、図６及び図７に示すステップＳ２０６〜Ｓ２１１において説明したものと同一であるので、その説明は省略する。
【０１１７】
ステップＳ２１０又はＳ２１１の実行後、符号化圧縮部５１１が、ＪＰＥＧや、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ、或いはＨ．２６５／ＭＰＥＧ−Ｈ  ＨＥＶＣ等の画像符号化方式を用いて、低ＤＲ画像信号Ｄ０６を圧縮し、画像圧縮データＤ１１を生成する（ステップＳ５１２）。
【０１１８】
そして、ビットストリーム伝送部１１３が、中心値Ｄ０５、ＲＯＩ補正済情報Ｄ０３、ＤＲ係数Ｄ０４、画像圧縮データＤ１１などの情報を多重化したビットストリーム信号Ｄ１２を生成し、これを外部出力する（ステップＳ３１３）。
【０１１９】
以下に、かかるビットストリーム信号Ｄ１２を受けて、このビットストリーム信号Ｄ１２に対して画像復号処理を施す画像復号部Ｕ２での動作について説明する。
【０１２０】
図１１は、図８に示す画像復号部Ｕ２の動作を表す動作フロー図である。図１１に示すように、画像復号部Ｕ２では、先ず、ビットストリーム受信部３１８が、ビットストリーム信号Ｄ１２を受信し、当該ビットストリーム信号Ｄ１２中から、中心値、画像圧縮データ、ＲＯＩ情報及びＤＲ係数を抽出し、夫々を中心値１７、画像圧縮データＤ１３、ＲＯＩ情報Ｄ１５及びＤＲ係数Ｄ１６として出力する（ステップＳ３５１）。
【０１２１】
次に、復号部５１４が、画像圧縮データＤ１３をＨ．２６４／ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ等の画像符号化方式を用いて復号し、データ量抑圧画像信号Ｄ１４を生成する（ステップＳ５５２）。
【０１２２】
次に、逆ＤＲＣフィルタ部１１８が、データ量抑圧画像信号Ｄ１４に含まれる画素値の系列中において、ＲＯＩ情報Ｄ１５に基づき背景領域に分類される画素に対応した画素値に対して、中心値Ｄ１７の値を中心にしてＤＲ係数Ｄ１６の逆数を乗算することにより、ダイナミックレンジを伸長した復号画像信号Ｄ１８を生成する。
【０１２３】
具体的には、中心値Ｄ１７の値をＶ、ダイナミックレンジの伸長前の画素値をＱｂとした場合、逆ＤＲＣフィルタ部３１３は、例えば以下の数式に従ってダイナミックレンジ伸長後の画素値をＱａを求める。
【０１２４】
Ｑａ＝（Ｑｂ−Ｖ）×（１／Ｄｃ）＋Ｖ
つまり、逆ＤＲＣフィルタ部３１３は、背景領域に分類される画素に対応した画素値に対してはＱａを伸長後の画素値とする一方、ＲＯＩに分類される画素に対してはＱｂを伸長後の画素値とする。そして、逆ＤＲＣフィルタ部１１８は、伸長後の画素値（Ｑａ、Ｑｂ）の系列を含む復号画像信号Ｄ１８を出力する。
【０１２５】
以上のように、図８に示される画像処理システムＰ１には、ＤＲＣフィルタ部３０６においてダイナミックレンジの圧縮を行う際の中心値（Ｄ０５）を設定する中心値決定部３０５が設けられている。尚、中心値とは、画質劣化を生じさせたくない色（赤色成分、緑色成分、青色成分）、つまり視覚上において重要となる色を表す画素値である。ＤＲＣフィルタ部３０６は、画像信号Ｄ０２によって表される画素値が中心値よりも高い場合には、その画素値を低下させる一方、画像信号Ｄ０２によって表される画素値が当該中心値Ｄ０５以下である場合には、その画素値を増加させることにより、中心値（Ｄ０５）を中心としたダイナミックレンジの圧縮を行う。これにより、中心値以外の画素値に対しては圧縮処理に伴う量子化誤差が生じるが、中心値を有する画素値に対しては圧縮処理に伴う量子化誤差が発生しない為、視覚上において重要となる色に対して画像品質の劣化を抑えることが可能となる。
【０１２６】
尚、図１、図５及び図８では、画像符号化部Ｕ１と画像復号部Ｕ２とを常に組み合わせた構成を示しているが、画像符号化部Ｕ１単独であっても情報量の削減は同様に為される。また、図８に示される画像符号化部Ｕ１と図１に示される画像復号部Ｕ２とを組み合わせて採用しても、情報量の削減は同様に為される。
【０１２７】
また、図８に示す構成では、図５に示される圧縮対象選択部（閾値決定部２０８、バッファ部２０９、ＵＳＰフィルタ部２１０）に、中心値決定部３０５が加わった構成となっているが、当該圧縮対象選択部を排除した構成を採用しても良い。
【０１２８】
また、図１、図５及び図８に示す実施例では、背景領域に対してはダイナミックレンジの圧縮を行う一方、ＲＯＩに対してはこれを実施しないようにしているが、ＲＯＩに対しても背景領域とは異なる圧縮率でダイナミックレンジの圧縮処理を施すようにしても良い。
【０１２９】
また、上記した実施例ではＤＲ係数Ｄ０４を１未満としているが、図５に示す構成に関しては、ＤＲ係数Ｄ０４を１．０とした場合でも、背景領域に対する情報量の削減が為される。尚、ＤＲ係数Ｄ０４が１．０である場合、ＵＳＰフィルタ部２１０に画像信号Ｄ０２をそのまま入力する構成と等価となる。換言すると、図５に示す画像符号化部Ｕ１の構成からＤＲＣフィルタ部１０６を省き、画像信号Ｄ０２を直接、ＵＳＰフィルタ部２１０に供給する構成を採用しても良いのである。
【符号の説明】
【０１３０】
１０３          ＲＯＩ補正部
１０４          ＤＲ係数計算部
１０６、３０６  ＤＲＣフィルタ部
２０８          閾値決定部
２０９          バッファ部
２１０          ＵＳＰフィルタ部
３０５          中心値決定部
５０１          ＲＯＩ検出部
５１１          圧縮部
Ｐ１            画像符号化部
【図１】
2018032921.tif 000003
【図２】
2018032921.tif 000004
【図３】
2018032921.tif 000005
【図４】
2018032921.tif 000006
【図５】
2018032921.tif 000007
【図６】
2018032921.tif 000008
【図７】
2018032921.tif 000009
【図８】
2018032921.tif 000010
【図９】
2018032921.tif 000011
【図１０】
2018032921.tif 000012
【図１１】
2018032921.tif 000013