(57)【要約】【課題】画質の劣化の程度を一定に維持することができるようにする。【解決手段】符号化回路２０１は、変換式変更回路２０３から供給される係数ａ２およびｂ２を用いて、注目画素とその１画素前の画素との画素値の差分である隣接画素差分値に基づいて、入力された映像信号に対応する圧縮信号を生成し、出力する。ローカル復号化回路２０２は、変換式変更回路２０３から供給される係数ｃ２およびｄ２を用いて、符号化回路２０１から供給される圧縮信号をローカル復号化し、出力する。変換式変更回路２０３は、伸張信号の隣接画素差分絶対値の累積度数分布を求め、求められた累積度数分布に基づいて係数ａ２，ｂ２，ｃ２、およびｄ２を計算し、係数ａ２およびｂ２を符号化回路２０１に、係数ｃ２およびｄ２をローカル復号化回路２０２に供給する。本発明は、例えば、映像信号の圧縮処理を行う信号処理装置に適用できる。【選択図】図７
2009010822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される映像信号の圧縮処理を行う信号処理装置において、
圧縮処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する変換式決定手段と、
前記変換式決定手段により決定された前記第１係数と第２係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた圧縮符号化を行う符号化手段と、
前記符号化手段により圧縮符号化されて得られる圧縮信号をローカル復号化するローカル復号化手段と
を備え、
前記変換式決定手段は、
ローカル復号化された信号を用いて前記隣接画素差分絶対値を計算する隣接画素差分絶対値計算手段と、
前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算する累積度数分布計算手段と、
前記累積度数分布に基づいて、前記第１係数と第２係数を決定する係数決定手段と
を有する
信号処理装置。
【請求項２】
前記係数決定手段は、前記累積度数分布の累積度数が所定の閾値より大きい隣接画素差分絶対値のなかで最小の隣接画素差分絶対値を選択し、その選択された最小の隣接画素差分絶対値に対応する前記第１係数と第２係数を決定する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記係数決定手段は、前記選択された最小の隣接画素差分絶対値が所定のリミット値より大きい場合には、前記リミット値に対応する前記第１係数と第２係数を決定する
請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
入力される映像信号の圧縮処理を行う信号処理装置の信号処理方法において、
圧縮処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定し、
決定された前記第１係数と第２係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた圧縮符号化を行い、
圧縮符号化されて得られる圧縮信号をローカル復号化し、
前記第１係数と第２係数を前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する場合、ローカル復号化された信号を用いて前記隣接画素差分絶対値を計算し、前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算し、前記累積度数分布に基づいて、前記第１係数と第２係数を決定する
ステップを含む信号処理方法。
【請求項５】
入力される映像信号の圧縮処理を、コンピュータに実行させるプログラムにおいて、
圧縮処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定し、
決定された前記第１係数と第２係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた圧縮符号化を行い、
圧縮符号化されて得られる圧縮信号をローカル復号化し、
前記第１係数と第２係数を前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する場合、ローカル復号化された信号を用いて前記隣接画素差分絶対値を計算し、前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算し、前記累積度数分布に基づいて、前記第１係数と第２係数を決定する
ステップを含む信号処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項６】
入力される映像信号の伸張処理を行う信号処理装置において、
伸張処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する変換式決定手段と、
前記変換式決定手段により決定された前記第１係数と第２係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた復号化を行う復号化手段と
を備え、
前記変換式決定手段は、
前記隣接画素差分絶対値を計算する隣接画素差分絶対値計算手段と、
前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算する累積度数分布計算手段と、
前記累積度数分布に基づいて、前記第１係数と第２係数を決定する係数決定手段と
を有する
信号処理装置。
【請求項７】
入力される映像信号の伸張処理を行う信号処理装置の信号処理方法において、
伸張処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定し、
決定された前記第１係数と第２係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた復号化を行い、
前記第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する場合、前記隣接画素差分絶対値を計算し、前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算し、前記累積度数分布に基づいて、前記第１係数と第２係数を決定する
ステップを含む信号処理方法。
【請求項８】
入力される映像信号の伸張処理を、コンピュータに実行させるプログラムにおいて、
伸張処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定し、
決定された前記第１係数と第２係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた復号化を行い、
前記第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する場合、前記隣接画素差分絶対値を計算し、前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算し、前記累積度数分布に基づいて、前記第１係数と第２係数を決定する
ステップを含む信号処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項９】
入力される映像信号の圧縮処理を行う信号圧縮処理装置と、前記信号圧縮処理装置によって圧縮処理された前記映像信号の伸張処理を行う信号伸張処理装置とからなる信号処理システムおいて、
前記信号圧縮処理装置は、
圧縮処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する第１の変換式決定手段と、
前記第１の変換式決定手段により決定された前記第１係数と第２係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた圧縮符号化を行う符号化手段と、
前記符号化手段により圧縮符号化されて得られる圧縮信号をローカル復号化するローカル復号化手段と
を備え、
前記第１の変換式決定手段は、
ローカル復号化された信号を用いて前記隣接画素差分絶対値を計算する第１の隣接画素差分絶対値計算手段と、
前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算する第１の累積度数分布計算手段と、
前記累積度数分布に基づいて、前記第１係数と第２係数を決定する第１の係数決定手段と
を有し、
前記信号伸張処理装置は、
伸張処理する場合に用いる変換式の第３係数と第４係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する第２の変換式決定手段と、
前記第２の変換式決定手段により決定された前記第３係数と第４係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた復号化を行う復号化手段と
を備え、
前記第２の変換式決定手段は、
前記隣接画素差分絶対値を計算する第２の隣接画素差分絶対値計算手段と、
前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算する第２の累積度数分布計算手段と、
前記累積度数分布に基づいて、前記第３係数と第４係数を決定する第２の係数決定手段と
を有する
信号処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置、信号処理方法、プログラム、および信号処理システムに関し、特に、画質の劣化の程度を一定に維持することができるようにする信号処理装置、信号処理方法、プログラム、および信号処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、映像信号を簡単または高速に伝送または記録するために、映像信号を圧縮または伸張する様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１は、従来の映像信号圧縮装置および映像信号伸張装置の構成の一例を示すブロック図である。
【０００４】
映像信号圧縮装置１１は、符号化回路２１およびローカル復号化回路２２により構成される。映像信号伸張装置１２は、復号化回路３１により構成される。映像信号圧縮装置１１は、入力信号としての映像信号を所定の方式にしたがい圧縮した圧縮信号を生成し、出力する。一方、映像信号伸張装置１２は、入力される圧縮信号を、圧縮されたときの圧縮方式に対応する方式で伸張した伸張信号として出力する。
【０００５】
なお、図１においては、映像信号圧縮装置１１が出力した圧縮信号が、そのまま映像信号伸張装置１２に入力され、伸張されるように示されているが、映像信号圧縮装置１１で圧縮され、出力された圧縮信号は、必要に応じて所定の記録媒体に記憶されたり、所定の伝送路を介して伝送されたりなどされる。また、映像信号伸張装置１２に入力される圧縮信号は、所定の記録媒体から読み出されたり、所定の伝送路を介して送信されたりなどされて入力されるものである。換言すれば、映像信号圧縮装置１１と映像信号伸張装置１２は、圧縮信号を入出力信号として直列に接続されて連続して動作するのではなく、別個独立に動作する。
【０００６】
符号化回路２１は、入力された映像信号に対応する映像（画像）の各画素をラスタスキャン方式で順次注目画素とし、注目画素と、その走査線方向に隣接する画素で１画素の処理時間（以下、適宜、１画素単位時間と称する）前に注目画素とした画素（以下、適宜、注目画素の１画素前の画素と称する）のローカル復号結果とを用いて、注目画素の値を圧縮した圧縮信号を生成し、映像信号圧縮装置１１の外部に出力する。また、符号化回路２１は、生成した圧縮信号をローカル復号化回路２２にも供給する。
【０００７】
ただし、注目画素が映像の左端に位置する画素である場合には、注目画素の１画素前の画素が存在しないので、符号化回路２１は、入力された映像信号が表す（圧縮されていない）画素の値を、そのまま圧縮信号として符号化回路２１に供給する。
【０００８】
ローカル復号化回路２２は、符号化回路２１から供給される圧縮信号を、圧縮されたときの圧縮方式に対応する方式で伸張（ローカル復号化）し、その結果得られる伸張信号をローカル復号化信号として出力する。
【０００９】
映像信号伸張装置１２の復号化回路３１は、入力される圧縮信号を、圧縮されたときの圧縮方式に対応する方式で伸張（復号化）し、その結果得られる伸張信号を出力する。従って、復号化回路３１とローカル復号化回路２２とは、同一の復号化を行う。
【００１０】
図２は、図１の符号化回路２１の詳細な構成例を示すブロック図である。
【００１１】
符号化回路２１は、減算器４１、符号取得回路４２、絶対値回路４３、圧縮変換回路４４、符号絶対値結合回路４５、選択回路４６、およびカウンタ回路４７により構成されている。
【００１２】
減算器４１は、入力信号としての映像信号から、ローカル復号化回路２２（図１）から供給されるローカル復号化信号を減算する。ローカル復号化回路２２から供給されるローカル復号化信号は、図４を参照して後述するように１画素単位時間前（過去）の画素の映像信号であるので、減算器４１の出力は、隣接画素差分値となる。この隣接画素差分値は、符号取得回路４２および絶対値回路４３に供給される。
【００１３】
符号取得回路４２は、隣接画素差分値の符号情報、即ち、正負の情報を取得し、符号絶対値結合回路４５に供給する。絶対値回路４３は、隣接画素差分値の絶対値である隣接画素差分絶対値ｄＰを計算し、圧縮変換回路４４に供給する。
【００１４】
圧縮変換回路４４は、絶対値回路４３から供給される隣接画素差分絶対値ｄＰの信号ビット数を、所定の演算式を用いて、または、所定のテーブルを参照して変換することにより削減する。これにより、映像信号の圧縮が図られる。
【００１５】
符号絶対値結合回路４５は、符号取得回路４２の出力と圧縮変換回路４４の出力とを結合したものを圧縮信号として出力する。即ち、符号絶対値結合回路４５は、ビット数削減後の信号（符号なしの圧縮信号）に符号情報を付加して、選択回路４６に供給する。
【００１６】
選択回路４６には、入力されたままの映像信号と、符号絶対値結合回路４５からの圧縮信号が供給される。また、選択回路４６には、カウンタ回路４７からカウンタ値も供給される。カウンタ回路４７から供給されるカウンタ値は、入力されたままの映像信号および圧縮信号が、映像の左端に位置する画素の信号であるか否かを表す。より具体的には、カウンタ回路４７から供給されるカウンタ値が０である場合には、入力されたままの映像信号および圧縮信号が映像の左端に位置する画素の信号であることを表し、カウンタ回路４７から供給されるカウンタ値が０以外の値である場合には、入力されたままの映像信号および圧縮信号が映像の左端に位置する画素の信号ではないことを表す。
【００１７】
選択回路４６は、カウンタ回路４７から供給されるカウンタ値を判別し、入力されたままの映像信号および圧縮信号が、映像の左端に位置する画素の信号であるかに応じて、入力されたままの映像信号かまたは圧縮信号のいずれか一方を選択し、出力する。より具体的には、カウンタ回路４７から供給されるカウンタ値が０である場合、即ち、入力されたままの映像信号および圧縮信号が映像の左端に位置する画素の信号である場合、選択回路４６は、入力されたままの映像信号を選択して出力する。一方、カウンタ回路４７から供給されるカウンタ値が０以外の値である場合、即ち、入力されたままの映像信号および圧縮信号が映像の左端に位置する画素の信号ではない場合、選択回路４６は、符号絶対値結合回路４５から供給される圧縮信号を選択して出力する。
【００１８】
カウンタ回路４７には、映像信号有効信号および水平同期信号が入力される。カウンタ回路４７は、水平同期信号の立ち上がりでカウンタ値をリセットし、映像有効信号が有効期間を示す間は、カウント値を１ずつ増加する（カウントアップする）。これにより、上述したように、カウンタ回路４７から供給されるカウンタ値が０である場合には、入力されたままの映像信号および圧縮信号が映像の左端に位置する画素の信号であることを表し、カウンタ回路４７から供給されるカウンタ値が０以外の値である場合には、入力されたままの映像信号および圧縮信号が映像の左端に位置する画素の信号ではないことを表す。
【００１９】
以上のように構成される符号化回路２１では、入力された映像信号の各画素をラスタスキャン方式で順次注目画素とし、注目画素が映像の左端に位置する画素である場合には、入力されたままの映像信号が表す画素値に対応する信号を、注目画素が映像の左端以外に位置する画素である場合には、隣接画素差分絶対値ｄＰに対応する信号を、圧縮信号として出力することにより、入力信号が符号化される。
【００２０】
図３は、図２の圧縮変換回路４４の詳細な構成例を示すブロック図である。
【００２１】
圧縮変換回路４４は、乗算器５１、加算器５２、乗算器５３、加算器５４、および最小値回路５５と、記憶回路Ａ１，Ｂ１，Ａ２、およびＢ２とにより構成されている。
【００２２】
圧縮変換回路４４の前段の絶対値回路４３（図２）からの隣接画素差分絶対値ｄＰは、乗算器５１および５３に供給される。乗算器５１は、隣接画素差分絶対値ｄＰと記憶回路Ａ１に記憶されている係数ａ１とを乗算し、その乗算結果、即ちｄＰ×ａ１を加算器５２に供給する。加算器５２は、乗算器５１からの乗算結果ｄＰ×ａ１と記憶回路Ｂ１に記憶されている係数ｂ１とを加算し、その加算結果、即ちｄＰ×ａ１＋ｂ１を最小値回路５５に供給する。
【００２３】
乗算器５３は、隣接画素差分絶対値ｄＰと記憶回路Ａ２に記憶されている係数ａ２とを乗算し、その乗算結果、即ちｄＰ×ａ２を加算器５４に供給する。加算器５４は、乗算器５３からの乗算結果ｄＰ×ａ２と記憶回路Ｂ２に記憶されている係数ｂ２とを加算し、その加算結果、即ちｄＰ×ａ２＋ｂ２を最小値回路５５に供給する。
【００２４】
最小値回路５５は、加算器５２から供給される加算結果ｄＰ×ａ１＋ｂ１と、加算器５４から供給される加算結果ｄＰ×ａ２＋ｂ２のうちの小さい方を選択して、その選択した方の加算結果を符号なしの圧縮信号として出力する。
【００２５】
以上のように構成される圧縮変換回路４４では、絶対値回路４３から供給される隣接画素差分絶対値ｄＰを用いて所定の演算を行うことにより、隣接画素差分絶対値ｄＰを圧縮した圧縮信号が出力される。
【００２６】
図４は、図１のローカル復号化回路２２の詳細な構成例を示すブロック図である。
【００２７】
ローカル復号化回路２２は、符号絶対値分離回路６１、伸張変換回路６２、符号絶対値整数変換回路６３、加算器６４、選択回路６５、カウンタ回路６６、および遅延回路６７により構成されている。
【００２８】
符号絶対値分離回路６１は、符号化回路２１（図１）から供給される圧縮信号を、符号を表す信号である符号信号と、絶対値を表す信号である絶対値信号に分離する。そして、符号絶対値分離回路６１は、符号信号を符号絶対値整数変換回路６３に供給し、絶対値信号を伸張変換回路６２に供給する。
【００２９】
伸張変換回路６２は、符号絶対値分離回路６１からの絶対値信号を、図２に示した圧縮変換回路４４の逆変換を行い、圧縮前のビット数の信号に戻す。なお、伸張変換回路６２の詳細な構成については、図５を参照して後述する。
【００３０】
符号絶対値整数変換回路６３は、伸張変換回路６２から供給される圧縮前のビット数に戻された絶対値信号を整数の値に変換するとともに、整数変換後の絶対値信号に符号絶対値分離回路６１からの符号信号を付加する。この整数変換後の絶対値信号に符号信号が付加された信号が、図２において減算器４１から出力された信号に相当し、隣接画素差分絶対値ｄＰに符号情報が付加されたものである。
【００３１】
加算器６４は、符号絶対値整数変換回路６３からの出力と、後段に配置された遅延回路６７からの出力とを加算することにより、伸張信号を生成して選択回路６５に供給する。即ち、加算器６４は、符号情報が付加された隣接画素差分絶対値ｄＰと１画素前の伸張信号とを加算することにより、伸張信号を生成して選択回路６５に供給する。
【００３２】
選択回路６５は、カウンタ回路６６から供給されるカウンタ値に基づいて、符号化回路２１（図１）から供給される圧縮信号か、または、加算器６４から供給される伸張信号のいずれか一方を選択して出力する。より具体的には、カウンタ回路６６から供給されるカウンタ値が０である場合、即ち、圧縮信号と伸張信号が映像の左端に位置する画素の信号である場合、選択回路６５は、符号化回路２１から供給される圧縮信号を選択して出力する。なお、カウンタ回路６６から０が供給される場合に符号化回路２１から供給される圧縮信号は、図２を参照して説明したように、入力されたままの映像信号である。
【００３３】
一方、カウンタ回路６６から供給されるカウンタ値が０以外の値である場合、即ち、圧縮信号と伸張信号が映像の左端に位置する画素の信号ではない場合、選択回路６５は、加算器６４から供給される伸張信号を選択して出力する。
【００３４】
カウンタ回路６６には、映像信号有効信号および水平同期信号が入力される。カウンタ回路６６は、水平同期信号の立ち上がりでカウンタ値をリセットし、映像有効信号が有効期間を示す間は、カウント値を１ずつ増加する（カウントアップする）。
【００３５】
遅延回路６７は、選択回路６５の出力を１画素単位時間だけ遅延させ、その後出力する。
【００３６】
以上のように構成されるローカル復号化回路２２においては、注目画素が映像の左端に位置する画素である場合には、符号化回路２１から供給される圧縮信号そのままの信号を、注目画素が映像の左端以外に位置する画素である場合には、圧縮信号から伸張されることにより得られる信号を、伸張信号として出力することにより、圧縮信号がローカル復号化される。
【００３７】
なお、図１の映像信号伸張装置１２における復号化回路３１も、上述したローカル復号化回路２２と同様の構成を有しており、復号化回路３１では、ローカル復号化回路２２と同様の伸張処理が実行される。
【００３８】
図５は、図４の伸張変換回路６２の詳細な構成例を示すブロック図である。
【００３９】
伸張変換回路６２は、乗算器７１、加算器７２、乗算器７３、加算器７４、および最大値回路７５と、記憶回路Ｃ１，Ｄ１，Ｃ２、およびＣ２とにより構成されている。
【００４０】
伸張変換回路６２の前段の符号絶対値分離回路６１（図４）からの絶対値信号は、乗算器７１および７３に供給される。この絶対値信号が表す絶対値をｄＰ’とすると、乗算器７１は、絶対値ｄＰ’と記憶回路Ｃ１に記憶されている係数ｃ１とを乗算し、その乗算結果、即ちｄＰ’×ｃ１を加算器７２に供給する。加算器７２は、乗算器７１からの乗算結果ｄＰ’×ｃ１と記憶回路Ｄ１に記憶されている係数ｄ１とを加算し、その加算結果、即ちｄＰ’×ｃ１＋ｄ１を最大値回路７５に供給する。
【００４１】
乗算器７３は、絶対値ｄＰ’と記憶回路Ｃ２に記憶されている係数ｃ２とを乗算し、その乗算結果、即ちｄＰ’×ｃ２を加算器７４に供給する。加算器７４は、乗算器７３からの乗算結果ｄＰ’×ｃ２と記憶回路Ｄ２に記憶されている係数ｄ２とを加算し、その加算結果、即ちｄＰ’×ｃ２＋ｄ２を最大値回路７５に供給する。
【００４２】
最大値回路７５は、加算器７２から供給される加算結果ｄＰ’×ｃ１＋ｄ１と、加算器７４から供給される加算結果ｄＰ’×ｃ２＋ｄ２のうちの大きい方を選択して、その選択した方の加算結果を出力する。
【００４３】
以上のように構成される伸張変換回路６２では、符号絶対値分離回路６１から供給される絶対値ｄＰ’を用いて所定の演算を行うことにより、符号絶対値分離回路６１からの絶対値信号が、圧縮前のビット数の信号に戻される。
【００４４】
以上、図１乃至図５を参照して説明したように構成される映像信号圧縮装置１１および映像信号伸張装置１２においては、注目画素とその１画素前の画素との隣接画素差分絶対値を用いて、映像信号の圧縮または伸張が行われる。
【００４５】
ところで、隣接画素差分絶対値は、一般に、０付近に集中する。
【００４６】
図６を参照して、所定の映像において計算された隣接画素差分絶対値の分布について説明する。
【００４７】
図６Ａは、隣接画素差分絶対値の度数分布を示すグラフである。図６Ａでは、隣接画素差分絶対値の０付近の集中度合いの異なる２枚の映像それぞれに対して計算された隣接画素差分絶対値の分布８１Ａと分布８２Ａが図示されている。
【００４８】
図６Ｂは、隣接画素差分絶対値の累積度数分布を示すグラフである。分布８１Ａの累積度数分布が累積度数分布８１Ｂであり、分布８２Ａの累積度数分布が累積度数分布８２Ｂである。
【００４９】
いま映像信号圧縮装置１１では、分布８１Ａ（累積度数分布８１Ｂ）に対応する映像を基準に図６Ｃに示される圧縮変換の変換特性８１Ｃが決定されたとする。
【００５０】
変換特性８１Ｃは、隣接画素差分絶対値ｘ1までの変換特性と、それ以降の変換特性を異なる特性で圧縮変換するようにしたものである。隣接画素差分絶対値ｘ1までの変換特性では直線の傾きが１に設定されており、隣接画素差分絶対値ｘ1以降の変換特性では、直線の傾きが１より小さい値に設定されている。傾き１の直線は、圧縮変換回路４４における入出力の比が１対１であることを表し、即ち、信号劣化のない圧縮変換が行われることを表す。反対に、傾きが１より小さい直線は、信号劣化が発生する圧縮変換が行われることを表す。
【００５１】
図６Ｃにおける傾き１の直線を表す直線式の傾きを表す係数と切片を表す係数が、図３における圧縮変換回路４４の係数ａ１と係数ｂ１に相当する。また、図６Ｃにおける傾きが１より小さい直線を表す直線式の傾きを表す係数と切片を表す係数が、図３における圧縮変換回路４４の係数ａ２と係数ｂ２に相当する。
【００５２】
信号を圧縮するためには、傾きが１より小さい値となる領域を設ける必要があり、映像信号圧縮装置１１は、分布８１Ａを有する映像に基づいて、固定の隣接画素差分絶対値ｘ1で、傾きが１となる領域と傾きが１より小さい値となる領域とを切り替えるようにした。
【００５３】
ここで、隣接画素差分絶対値ｘ1は、例えば、映像の大部分（８０％など）を占める所定の隣接画素差分絶対値、即ち隣接画素差分絶対値の累積度数が所定の閾値ＶＴとなる隣接画素差分絶対値である。これにより、映像信号圧縮装置１１では、隣接画素差分絶対値ｘ1以内の画素については信号劣化のない圧縮変換が行われ、それ以外の画素については信号劣化をさせた圧縮変換が行われるようになる。
【００５４】
【特許文献１】特開２００６−１５７４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００５５】
しかしながら、例えば、次に入力された映像が、図６Ａの分布８２Ａに示されるような隣接画素差分絶対値の分布を有する映像であった場合、分布８２Ａは、分布の裾野が広がっているために、映像信号圧縮装置１１は、図６Ｂの累積度数分布８２Ｂにおいて、累積度数の最大値に対する隣接画素差分絶対値ｘ1の累積度数の比率に相当する、１枚の映像のうち約半分程度の画素数だけについて、信号劣化のない圧縮変換を行うことになる。その結果、信号を劣化させた画素の割合が多くなり、映像全体でみると、画質の劣化が顕著となる。
【００５６】
以上のように、従来の映像信号圧縮処理では、傾きが１となる領域と傾きが１より小さい値となる領域とを切り替える切り替え点（図６の隣接画素差分絶対値ｘ1）が固定されていたために、画質の劣化の程度を一定にすることができず、劣化の程度が大となるような圧縮を行う場合があった。
【００５７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、画質の劣化の程度を一定に維持することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００５８】
本発明の第１の側面の信号処理装置は、入力される映像信号の圧縮処理を行う信号処理装置において、圧縮処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する変換式決定手段と、前記変換式決定手段により決定された前記第１係数と第２係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた圧縮符号化を行う符号化手段と、前記符号化手段により圧縮符号化されて得られる圧縮信号をローカル復号化するローカル復号化手段とを備え、前記変換式決定手段は、ローカル復号化された信号を用いて前記隣接画素差分絶対値を計算する隣接画素差分絶対値計算手段と、前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算する累積度数分布計算手段と、前記累積度数分布に基づいて、前記第１係数と第２係数を決定する係数決定手段とを有する。
【００５９】
前記係数決定手段には、前記累積度数分布の累積度数が所定の閾値より大きい隣接画素差分絶対値のなかで最小の隣接画素差分絶対値を選択させ、その選択させた最小の隣接画素差分絶対値に対応する前記第１係数と第２係数を決定させることができる。
【００６０】
前記係数決定手段には、前記選択された最小の隣接画素差分絶対値が所定のリミット値より大きい場合には、前記リミット値に対応する前記第１係数と第２係数を決定させることができる。
【００６１】
本発明の第１の側面の信号処理方法は、入力される映像信号の圧縮処理を行う信号処理装置の信号処理方法において、圧縮処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定し、決定された前記第１係数と第２係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた圧縮符号化を行い、圧縮符号化されて得られる圧縮信号をローカル復号化し、前記第１係数と第２係数を前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する場合、ローカル復号化された信号を用いて前記隣接画素差分絶対値を計算し、前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算し、前記累積度数分布に基づいて、前記第１係数と第２係数を決定するステップを含む。
【００６２】
本発明の第１の側面のプログラムは、入力される映像信号の圧縮処理を、コンピュータに実行させるプログラムにおいて、圧縮処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定し、決定された前記第１係数と第２係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた圧縮符号化を行い、圧縮符号化されて得られる圧縮信号をローカル復号化し、前記第１係数と第２係数を前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する場合、ローカル復号化された信号を用いて前記隣接画素差分絶対値を計算し、前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算し、前記累積度数分布に基づいて、前記第１係数と第２係数を決定するステップを含む信号処理をコンピュータに実行させる。
【００６３】
本発明の第１の側面においては、圧縮処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数が、映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定され、決定された第１係数と第２係数を用いて、隣接画素差分絶対値を用いた圧縮符号化が行われ、圧縮符号化されて得られる圧縮信号がローカル復号化される。第１係数と第２係数を映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する場合、ローカル復号化された信号を用いて隣接画素差分絶対値が計算され、隣接画素差分絶対値の累積度数分布が計算され、累積度数分布に基づいて、第１係数と第２係数が決定される。
【００６４】
本発明の第２の側面の信号処理装置は、入力される映像信号の伸張処理を行う信号処理装置において、伸張処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する変換式決定手段と、前記変換式決定手段により決定された前記第１係数と第２係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた復号化を行う復号化手段とを備え、前記変換式決定手段は、前記隣接画素差分絶対値を計算する隣接画素差分絶対値計算手段と、前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算する累積度数分布計算手段と、前記累積度数分布に基づいて、前記第１係数と第２係数を決定する係数決定手段とを有する。
【００６５】
本発明の第２の側面の信号処理方法は、入力される映像信号の伸張処理を行う信号処理装置の信号処理方法において、伸張処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定し、決定された前記第１係数と第２係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた復号化を行い、前記第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する場合、前記隣接画素差分絶対値を計算し、前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算し、前記累積度数分布に基づいて、前記第１係数と第２係数を決定するステップを含む。
【００６６】
本発明の第２の側面のプログラムは、入力される映像信号の伸張処理を、コンピュータに実行させるプログラムにおいて、伸張処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定し、決定された前記第１係数と第２係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた復号化を行い、前記第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する場合、前記隣接画素差分絶対値を計算し、前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算し、前記累積度数分布に基づいて、前記第１係数と第２係数を決定するステップを含む信号処理をコンピュータに実行させる。
【００６７】
本発明の第２の側面においては、伸張処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数が、映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定され、決定された第１係数と第２係数を用いて、隣接画素差分絶対値を用いた復号化が行われる。第１係数と第２係数を、映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する場合、隣接画素差分絶対値が計算され、隣接画素差分絶対値の累積度数分布が計算され、累積度数分布に基づいて、第１係数と第２係数が決定される。
【００６８】
本発明の第３の側面の信号処理システムは、入力される映像信号の圧縮処理を行う信号圧縮処理装置と、前記信号圧縮処理装置によって圧縮処理された前記映像信号の伸張処理を行う信号伸張処理装置とからなる信号処理システムおいて、前記信号圧縮処理装置は、圧縮処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する第１の変換式決定手段と、前記第１の変換式決定手段により決定された前記第１係数と第２係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた圧縮符号化を行う符号化手段と、前記符号化手段により圧縮符号化されて得られる圧縮信号をローカル復号化するローカル復号化手段とを備え、前記第１の変換式決定手段は、ローカル復号化された信号を用いて前記隣接画素差分絶対値を計算する第１の隣接画素差分絶対値計算手段と、前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算する第１の累積度数分布計算手段と、前記累積度数分布に基づいて、前記第１係数と第２係数を決定する第１の係数決定手段とを有し、前記信号伸張処理装置は、伸張処理する場合に用いる変換式の第３係数と第４係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する第２の変換式決定手段と、前記第２の変換式決定手段により決定された前記第３係数と第４係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた復号化を行う復号化手段とを備え、前記第２の変換式決定手段は、前記隣接画素差分絶対値を計算する第２の隣接画素差分絶対値計算手段と、前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算する第２の累積度数分布計算手段と、前記累積度数分布に基づいて、前記第３係数と第４係数を決定する第２の係数決定手段とを有する。
【００６９】
本発明の第３の側面においては、圧縮処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数が、映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定され、決定された第１係数と第２係数を用いて、隣接画素差分絶対値を用いた圧縮符号化が行われ、圧縮符号化されて得られる圧縮信号がローカル復号化される。第１係数と第２係数を映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する場合、ローカル復号化された信号を用いて隣接画素差分絶対値が計算され、隣接画素差分絶対値の累積度数分布が計算され、累積度数分布に基づいて、第１係数と第２係数が決定される。さらに、本発明の第３の側面においては、伸張処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数が、映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定され、決定された第１係数と第２係数を用いて、隣接画素差分絶対値を用いた復号化が行われる。第１係数と第２係数を、映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する場合、隣接画素差分絶対値が計算され、隣接画素差分絶対値の累積度数分布が計算され、累積度数分布に基づいて、第１係数と第２係数が決定される。
【発明の効果】
【００７０】
本発明第１の側面によれば、映像信号を圧縮した圧縮信号を出力することができる。
【００７１】
また、本発明の第１の側面によれば、画質の劣化の程度を一定に維持した圧縮信号を出力することができる。
【００７２】
本発明の第２の側面によれば、圧縮信号を伸張した伸張信号を出力することができる。
【００７３】
また、本発明の第２の側面によれば、画質の劣化の程度を一定に維持するように動的に圧縮処理された圧縮信号を伸張することができる。
【００７４】
本発明の第３の側面によれば、映像信号を圧縮した圧縮信号を出力するとともに、圧縮信号を伸張した伸張信号を出力することができる。
【００７５】
また、本発明の第３の側面によれば、画質の劣化の程度を一定に維持した圧縮信号を出力するとともに、その圧縮信号を伸張することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７６】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書又は図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書又は図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書又は図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００７７】
本発明の第１の側面の信号処理装置は、入力される映像信号の圧縮処理を行う信号処理装置（例えば、図７の映像信号圧縮装置１０１）において、圧縮処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する変換式決定手段（例えば、図７の変換式変更回路２０３）と、前記変換式決定手段により決定された前記第１係数と第２係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた圧縮符号化を行う符号化手段（例えば、図７の符号化回路２０１）と、前記符号化手段により圧縮符号化されて得られる圧縮信号をローカル復号化するローカル復号化手段（例えば、図７のローカル復号化回路２０２）とを備え、前記変換式決定手段は、ローカル復号化された信号を用いて前記隣接画素差分絶対値を計算する隣接画素差分絶対値計算手段（例えば、図８の絶対値回路４０３など）と、前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算する累積度数分布計算手段（例えば、図８の累積度数分布取得回路４０４）と、前記累積度数分布に基づいて、前記第１係数と第２係数を決定する係数決定手段（例えば、図８の定数参照回路４０８など）とを有する。
【００７８】
本発明の第１の側面の信号処理方法は、入力される映像信号の圧縮処理を行う信号処理装置の信号処理方法において、圧縮処理する場合に用いる変換式の第１係数と第２係数を、前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定し（例えば、図９のステップＳ１０）、決定された前記第１係数と第２係数を用いて、前記隣接画素差分絶対値を用いた圧縮符号化を行い（例えば、図１０のステップＳ２１）、圧縮符号化されて得られる圧縮信号をローカル復号化し（例えば、図１０のステップＳ２２）、前記第１係数と第２係数を前記映像信号から得られる隣接画素差分絶対値に基づいて決定する場合、ローカル復号化された信号を用いて前記隣接画素差分絶対値を計算し（例えば、図９のステップＳ３）、前記隣接画素差分絶対値の累積度数分布を計算し（例えば、図９のステップＳ４）、前記累積度数分布に基づいて、前記第１係数と第２係数を決定する（例えば、図９のステップＳ１０）ステップを含む。
【００７９】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００８０】
図７は、本発明を適用した映像信号圧縮伸張システム（信号処理システム）の一実施の形態の構成例を示している。
【００８１】
図７の映像信号圧縮伸張システム１００は、映像信号を処理する信号処理装置としての映像信号圧縮装置１０１および映像信号伸張装置１０２により構成されている。
【００８２】
なお、図７において、映像信号圧縮装置１０１と映像信号伸張装置１０２が別個独立に動作することは、図１の映像信号圧縮装置１１と映像信号伸張装置１２における場合と同様である。
【００８３】
映像信号圧縮装置１０１は、符号化回路２０１、ローカル復号化回路２０２、および変換式変更回路２０３により構成され、映像信号伸張装置１０２は、復号化回路３０１および変換式変更回路３０２により構成されている。
【００８４】
符号化回路２０１は、基本的には図１における符号化回路２１と同様の処理を行う。即ち、符号化回路２０１は、注目画素とその１画素前の画素との画素値の差分である隣接画素差分値に基づいて、入力された映像信号（入力信号）に対応する圧縮信号を生成し、映像信号圧縮装置１０１の外部に出力する。
【００８５】
従って、符号化回路２０１は、図２を参照して説明した構成と同様の構成を有するが、圧縮変換回路４４内の記憶回路Ａ２およびＢ２（図３）に記憶される係数ａ２およびｂ２が、変換式変更回路２０３によって必要に応じて変更される点だけが相違する。
【００８６】
ローカル復号化回路２０２は、基本的には図１におけるローカル復号化回路２２と同様の処理を行う。即ち、ローカル復号化回路２０２は、符号化回路２０１から供給される圧縮信号を、圧縮されたときの圧縮方式に対応する方式で伸張（ローカル復号化）し、その結果得られるローカル復号化信号を出力する。
【００８７】
従って、ローカル復号化回路２０２は、図４を参照して説明した構成と同様の構成を有するが、伸張変換回路６２内の記憶回路Ｃ２およびＤ２（図５）に記憶される係数ｃ２およびｄ２が、変換式変更回路２０３によって必要に応じて変更される点と、ローカル復号化信号を、符号化回路２０１のほか、変換式変更回路２０３にも供給する点が相違する。
【００８８】
変換式変更回路２０３は、ローカル復号化信号をローカル復号化回路２０２から取得する。そして、変換式変更回路２０３は、ローカル復号化信号の隣接画素差分絶対値の累積度数分布を求め、求められた累積度数分布に基づいて係数ａ２，ｂ２，ｃ２、およびｄ２を計算し、係数ａ２およびｂ２を符号化回路２０１に、係数ｃ２およびｄ２をローカル復号化回路２０２に供給する。
【００８９】
復号化回路３０１は、ローカル復号化回路２０２と同様の構成を有し、同様の処理を行うことにより、入力される圧縮信号から伸張信号を生成し、出力する。
【００９０】
変換式変更回路３０２は、変換式変更回路２０３と同様の構成を有し、同様の処理を行い、その結果得られる係数ｃ２およびｄ２を復号化回路３０１に供給する。
【００９１】
符号化回路２０１、ローカル復号化回路２０２、または復号化回路３０１の詳細な構成は、図２乃至図５を参照して説明した符号化回路２１またはローカル復号化回路２２と同様であるので、その説明は省略する。なお、以下では、必要に応じて、符号化回路２０１、ローカル復号化回路２０２、または復号化回路３０１が有する構成として、図２乃至図５に示した構成を代用して説明する。
【００９２】
また、変換式変更回路２０３と変換式変更回路３０２は同様の構成を有するので、変換式変更回路２０３の詳細な構成について図８を参照して説明することで、変換式変更回路３０２の詳細な構成の説明は省略する。
【００９３】
図８は、変換式変更回路２０３の詳細な構成例を示すブロック図である。
【００９４】
変換式変更回路２０３は、遅延回路４０１、減算器４０２、絶対値回路４０３、累積度数分布取得回路４０４、比較器４０５−１乃至４０５−Ｎ、選択回路４０６、最小値回路４０７、および定数参照回路４０８により構成されている。
【００９５】
遅延回路４０１は、ローカル復号化回路２０２から供給されるローカル復号化信号を、１画素単位時間だけ遅延させた後、減算器４０２に供給する。減算器４０２は、ローカル復号化回路２０２から供給されるローカル復号化信号と、遅延回路４０１から供給される１画素単位時間前のローカル復号化信号とを減算し、その減算結果を隣接画素差分値として絶対値回路４０３に供給する。
【００９６】
絶対値回路４０３は、減算器４０２からの隣接画素差分値の絶対値である隣接画素差分絶対値を計算し、累積度数分布取得回路４０４に供給する。累積度数分布取得回路４０４は、絶対値回路４０３から供給される隣接画素差分絶対値をＮ区分したときの累積度数分布を計算し、Ｎ区分の累積度数を比較器４０５−１乃至４０５−Ｎそれぞれに供給する。
【００９７】
また、比較器４０５−１乃至４０５−Ｎそれぞれには閾値ＶＴも供給され、比較器４０５−ｎ（ｎ＝１，２，・・・・，Ｎ）は、累積度数から閾値ＶＴを引いた差を、絶対値回路４０３から供給された隣接画素差分絶対値とともに、比較結果として選択回路４０６に供給する。
【００９８】
選択回路４０６は、比較器４０５−１乃至４０５−Ｎそれぞれから供給される比較結果に基づいて、累積度数から閾値ＶＴを引いた差が０であるか、または、０であるものがない場合には最小の正の整数の値を有する累積度数に対応する隣接画素差分絶対値ｈ1を選択し、その選択された隣接画素差分絶対値ｈ1を最小値回路４０７に供給する。換言すれば、選択回路４０６は、累積度数分布の累積度数が閾値ＶＴより大きい隣接画素差分絶対値のなかで最小の累積度数に対応する隣接画素差分絶対値ｈ1を選択する。
【００９９】
最小値回路４０７は、選択回路４０６からの出力である隣接画素差分絶対値ｈ1がリミット値ｈLより大きい場合に、リミット値ｈL以下になるような制限を加える。即ち、最小値回路４０７は、隣接画素差分絶対値ｈ1がリミット値ｈLより大きい場合には、リミット値ｈLを、隣接画素差分絶対値ｈ1がリミット値ｈL以下である場合には、隣接画素差分絶対値ｈ1を定数参照回路４０８に供給する。
【０１００】
定数参照回路４０８は、最小値回路４０７からの隣接画素差分絶対値ｈ1またはｈLに基づいて、係数ａ２，ｂ２，ｃ２、およびｄ２を決定し、出力する。例えば、定数参照回路４０８は、隣接画素差分絶対値と係数ａ２，ｂ２，ｃ２、およびｄ２とを対応付けたテーブルを記憶し、最小値回路４０７からの隣接画素差分絶対値ｈ1またはｈLに対応する係数ａ２，ｂ２，ｃ２、およびｄ２を取得することにより決定することができる。決定された係数ａ２，ｂ２，ｃ２、およびｄ２のうち、上述したように、係数ａ２およびｂ２は符号化回路２０１に、係数ｃ２およびｄ２はローカル復号化回路２０２に供給される。
【０１０１】
なお、閾値ＶＴおよびリミット値ｈLは、変換式変更回路２０３内部で記憶しておいてもよいし、変換式変更回路２０３以外の映像信号圧縮装置１０１内で記憶してもよい。また、他の装置から供給されるようにしてもよい。
【０１０２】
次に、図９のフローチャートを参照して、変換式変更回路２０３における係数決定処理について説明する。
【０１０３】
初めに、ステップＳ１において、遅延回路４０１は、ローカル復号化回路２０２から供給されるローカル復号化信号を、１画素単位時間だけ遅延させた後、減算器４０２に供給する。
【０１０４】
ステップＳ２において、減算器４０２は、隣接画素差分値を計算する。即ち、減算器４０２は、ローカル復号化回路２０２から供給されるローカル復号化信号と、遅延回路４０１から供給される１画素単位時間前のローカル復号化信号とを減算し、その減算結果を隣接画素差分値として絶対値回路４０３に供給する。
【０１０５】
ステップＳ３において、絶対値回路４０３は、減算器４０２からの隣接画素差分値の絶対値である隣接画素差分絶対値を計算し、累積度数分布取得回路４０４に供給する。
【０１０６】
ステップＳ４において、累積度数分布取得回路４０４は、絶対値回路４０３から供給される隣接画素差分絶対値をＮ区分したときの累積度数分布を計算する。計算された累積度数分布は、比較器４０５−１乃至４０５−Ｎに供給される。
【０１０７】
ステップＳ５において、比較器４０５−ｎは、比較結果を選択回路４０６に供給する。即ち、比較器４０５−ｎは、累積度数から閾値ＶＴを引いた差を、絶対値回路４０３から供給された隣接画素差分絶対値とともに、比較結果として選択回路４０６に供給する。
【０１０８】
ステップＳ６において、選択回路４０６は、累積度数分布の累積度数が閾値ＶＴより大きい隣接画素差分絶対値のなかで最小の累積度数に対応する隣接画素差分絶対値ｈ1を選択する。
【０１０９】
ステップＳ７において、最小値回路４０７は、隣接画素差分絶対値ｈ1がリミット値ｈLより大きいかを判定する。ステップＳ７で、隣接画素差分絶対値ｈ1がリミット値ｈLより大きいと判定された場合、処理はステップＳ８に進み、最小値回路４０７は、リミット値ｈLを定数参照回路４０８に供給する。
【０１１０】
一方、ステップＳ７で、隣接画素差分絶対値ｈ1がリミット値ｈL以下であると判定された場合、処理はステップＳ９に進み、最小値回路４０７は、隣接画素差分絶対値ｈ1を定数参照回路４０８に供給する。
【０１１１】
ステップＳ１０において、定数参照回路４０８は、最小値回路４０７からの隣接画素差分絶対値ｈ1またはｈLに基づいて、係数ａ２，ｂ２，ｃ２、およびｄ２を決定し、出力して処理を終了する。
【０１１２】
なお、映像信号伸張装置１０２の変換式変更回路３０２による係数決定処理も、ステップＳ１０において係数ａ２およびｂ２を出力しない以外は、図９の処理と同様である。
【０１１３】
次に、図１０のフローチャートを参照して、映像信号圧縮装置１０１の映像信号圧縮処理について説明する。
【０１１４】
初めに、ステップＳ２１において、符号化回路２０１は、入力された映像信号に対応する圧縮信号を生成し、出力する。圧縮信号は、映像信号圧縮装置１０１の外部に出力されるとともに、ローカル復号化回路２０２にも供給される。
【０１１５】
ステップＳ２２において、ローカル復号化回路２０２は、符号化回路２０１から供給される圧縮信号を、ローカル復号化し、その結果得られるローカル復号化信号を符号化回路２０１および変換式変更回路２０３に供給する。
【０１１６】
ステップＳ２３において、符号化回路２０１は、１映像分の処理がなされたか、即ち、１映像分の入力信号である映像信号に対して圧縮符号化を行ったかを判定する。
【０１１７】
ステップＳ２３で、１映像分の処理がなされていないと判定された場合、ステップＳ２４はスキップされる。一方、ステップＳ２３で、１映像分の処理がなされたと判定された場合、ステップＳ２４において、符号化回路２０１またはローカル復号化回路２０２は、変換式変更回路２０３から供給される係数ａ２，ｂ２，ｃ２、またはｄ２を更新する。より具体的には、符号化回路２０１が係数ａ２およびｂ２を更新し、ローカル復号化回路２０２が係数ｃ２およびｄ２を更新する。
【０１１８】
ステップＳ２５において、符号化回路２０１は、処理を終了するかを判定する。ここで、符号化回路２０１は、入力信号としての映像信号が入力されてこない場合、処理を終了すると判定する。
【０１１９】
ステップＳ２５で、処理を終了しないと判定された場合、処理はステップＳ２１に戻り、次に入力される映像信号に対して、上述したステップＳ２１乃至Ｓ２５の処理が繰り返される。
【０１２０】
一方、ステップＳ２５で、処理を終了すると判定された場合、符号化回路２０１は、処理を終了する。
【０１２１】
上述したステップＳ２２においてローカル復号化回路２０２から変換式変更回路２０３に供給されたローカル復号化信号を用いて、図９のステップＳ１乃至Ｓ４の処理は行われるので、図９の係数決定処理と図１０の映像信号圧縮処理は並行して実行される。
【０１２２】
次に、図１１のフローチャートを参照して、映像信号伸張装置１０２の映像信号伸張処理について説明する。
【０１２３】
初めに、ステップＳ４１において、復号化回路３０１は、入力された圧縮信号を復号化する。復号化された結果得られる伸張信号は、映像信号伸張装置１０２の外部に出力されるとともに、変換式変更回路３０２にも供給される。
【０１２４】
ステップＳ４２において、復号化回路３０１は、１映像分の処理がなされたか、即ち、１映像分の入力信号である圧縮信号に対して復号化を行ったかを判定する。
【０１２５】
ステップＳ４２で、１映像分の処理がなされていないと判定された場合、ステップＳ４３はスキップされる。一方、ステップＳ４２で、１映像分の処理がなされたと判定された場合、ステップＳ４３において、復号化回路３０１は、変換式変更回路３０２から供給される係数ｃ２およびｄ２を更新する。
【０１２６】
ステップＳ４４において、復号化回路３０１は、処理を終了するかを判定する。ここで、復号化回路３０１は、入力信号としての圧縮信号が入力されてこない場合、処理を終了すると判定する。
【０１２７】
ステップＳ４４で、処理を終了しないと判定された場合、処理はステップＳ４１に戻り、次に入力される圧縮信号に対して、上述したステップＳ４１乃至Ｓ４４の処理が繰り返される。
【０１２８】
一方、ステップＳ４４で、処理を終了すると判定された場合、復号化回路３０１は、処理を終了する。
【０１２９】
なお、図１１の映像信号伸張処理と、図９の係数決定処理で代用する変換式変更回路３０２の係数決定処理は、並行して実行される。
【０１３０】
図１２を参照して、映像信号圧縮装置１０１による圧縮変換処理の特徴について説明する。
【０１３１】
図１２は、図６で示したグラフと同様の隣接画素差分絶対値の分布等を示した図である。
【０１３２】
即ち、図１２Ａ，図１２Ｂ、および図１２Ｃは、それぞれ、図６Ａ，図６Ｂ、および図６Ｃと同様に、隣接画素差分絶対値の度数分布、隣接画素差分絶対値の累積度数分布、および圧縮変換の変換特性を示している。
【０１３３】
映像信号圧縮装置１０１では、例えば、分布８１Ａを有する映像に対しては、図９のステップＳ６において、累積度数分布の累積度数が閾値ＶＴより大きい隣接画素差分絶対値のなかで最小の累積度数に対応する隣接画素差分絶対値ｈ1として、隣接画素差分絶対値ｘ1が決定される。これにより、図１２Ｃの変換特性８１Ｃが決定される。
【０１３４】
また、分布８２Ａを有する映像に対しては、累積度数分布の累積度数が閾値ＶＴより大きい隣接画素差分絶対値のなかで最小の累積度数に対応する隣接画素差分絶対値ｈ1として、隣接画素差分絶対値ｘ2が決定される。これにより、図１２Ｃの変換特性８２Ｃが決定される。
【０１３５】
図１２Ｃにおける傾き１の直線を表す直線式の傾きを表す係数と切片を表す係数が、符号化回路２０１内の圧縮変換回路４４（図３）の係数ａ１と係数ｂ１および復号化回路３０１内の伸張変換回路６２（図５）の係数ｃ１と係数ｄ１に相当し、図１２Ｃにおける傾きが１より小さい直線を表す直線式の傾きを表す係数と切片を表す係数が、符号化回路２０１内の圧縮変換回路４４（図３）の係数ａ２と係数ｂ２および復号化回路３０１内の伸張変換回路６２（図５）の係数ｃ２と係数ｄ２に相当する。
【０１３６】
従って、図９の係数決定処理により決定された係数ａ２，ｂ２，ｃ２、およびｄ２が更新されることは、即ち、傾きが１より小さい直線を表す直線式の傾きを表す係数と切片を表す係数を更新することであり、閾値ＶＴに対応する隣接画素差分絶対値ｈ1が大きくなるほど、傾きが１より小さい直線を表す直線式の傾きを表す係数は小さく、切片を表す係数は大きい値となるような係数ａ２，ｂ２，ｃ２、およびｄ２が、定数参照回路４０８のテーブルから取得される。
【０１３７】
これにより、各映像のうちの信号劣化のない圧縮変換を行う画素の割合は、累積度数の最大値に対する閾値ＶＴの累積度数の比率に相当し、一定となる。従って、映像信号圧縮装置１０１によれば、圧縮変換回路４４の変換特性（入出力特性）を動的に最適化することにより、画質の劣化の程度を一定に維持した圧縮変換を行うことができる。換言すれば、映像によって画質が異なるということを防止することができる。また、圧縮変換による必要以上の画質劣化を抑制することができる。
【０１３８】
一方、映像信号伸張装置１０２によれば、動的に最適化され圧縮処理された圧縮信号に対応して、伸張変換回路６２の変換特性を動的に最適化させて圧縮信号を伸張することができる。
【０１３９】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
【０１４０】
図１３は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
【０１４１】
コンピュータにおいて、CPU（Central Processing Unit）５０１，ROM（Read Only Memory）５０２，RAM（Random Access Memory）５０３は、バス５０４により相互に接続されている。
【０１４２】
バス５０４には、さらに、入出力インタフェース５０５が接続されている。入出力インタフェース５０５には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部５０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部５０７、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部５０８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部５０９、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア５２１を駆動するドライブ５１０が接続されている。
【０１４３】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU５０１が、例えば、記憶部５０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース５０５及びバス５０４を介して、RAM５０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【０１４４】
コンピュータ（CPU５０１）が実行するプログラムは、例えば、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア５２１に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供される。
【０１４５】
そして、プログラムは、リムーバブルメディア５２１をドライブ５１０に装着することにより、入出力インタフェース５０５を介して、記憶部５０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部５０９で受信し、記憶部５０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM５０２や記憶部５０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
【０１４６】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０１４７】
本明細書において、フローチャートに記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１４８】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０１４９】
本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】従来の映像信号圧縮装置および映像信号伸張装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】符号化回路の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図３】圧縮変換回路の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図４】ローカル復号化回路の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図５】伸張変換回路の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図６】隣接画素差分絶対値の分布について説明する図である。
【図７】本発明を適用した映像信号圧縮伸張システムの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図８】変換式変更回路の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図９】係数決定処理について説明するフローチャートである。
【図１０】映像信号圧縮処理について説明するフローチャートである。
【図１１】映像信号伸張処理について説明するフローチャートである。
【図１２】図１の映像信号圧縮装置による圧縮変換処理の特徴について説明する図である。
【図１３】本発明を適用したコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１５１】
１００  映像信号圧縮伸張システム，  １０１  映像信号圧縮装置，  １０２  映像信号伸張装置，  ２０１  符号化回路，  ２０２  ローカル復号化回路，  ２０３  変換式変更回路，  ３０１  復号化回路，  ３０２  変換式変更回路，  ４０１  遅延回路，  ４０２  減算器，  ４０３  絶対値回路，  ４０４  累積度数分布取得回路，  ４０５−１乃至４０５−Ｎ  比較器，  ４０６  選択回路，  ４０７  最小値回路，  ４０８  定数参照回路
【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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