(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動き予測を用いて入力画像データを圧縮する画像圧縮符号化装置において、
上記入力画像データに基づいて得られるＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正を施す逆ガンマ補正手段と、
上記逆ガンマ補正されたＲＧＢ三原色信号にマトリクス変換を施し、輝度信号を算出する輝度信号算出手段と、
上記マトリクス変換して得た輝度信号にガンマ補正を行うガンマ補正手段とを有し、
上記ガンマ補正手段においてガンマ補正された輝度信号に基づいて、動き予測を行うことを特徴とする画像圧縮符号化装置。
【請求項２】
上記入力画像データは、輝度及び色差信号から構成され、上記入力画像データに逆マトリクス変換を施してＲＧＢ三原色信号を算出するＲＧＢ算出手段を有し、
上記逆ガンマ補正手段は、上記ＲＧＢ算出手段により算出したＲＧＢ三原色信号に対して逆ガンマ補正を行うことを特徴とする請求項１記載の画像圧縮符号化装置。
【請求項３】
上記輝度信号算出手段におけるマトリクス変換又は上記逆ガンマ補正手段における逆ガンマ補正は、２のべき乗又は２のべき乗の和を係数とする一次方程式で近似されることを特徴とする請求項１記載の画像圧縮符号化装置。
【請求項４】
上記ガンマ補正手段におけるガンマ補正は、２のべき乗又は２のべき乗の和を係数とする一次方程式で近似されることを特徴とする請求項１記載の画像圧縮符号化装置。
【請求項５】
上記ＲＧＢ算出手段における逆マトリクス変換は、２のべき乗又は２のべき乗の和を係数とする一次方程式で近似されることを特徴とする請求項２記載の画像圧縮符号化装置。
【請求項６】
入力画像データをもとに動き予測に適した輝度信号を算出する輝度信号変換方法であって、
上記入力画像データに基づいて得られるＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正を施す逆ガンマ補正工程と、
上記逆ガンマ補正されたＲＧＢ三原色信号にマトリクス変換を施す輝度信号算出工程と、
上記マトリクス変換して得た輝度信号にガンマ補正を行い、動き予測に適した輝度信号を算出するガンマ補正工程と
を有することを特徴とする輝度信号変換方法。
【請求項７】
上記入力画像データは、輝度及び色差信号から構成され、上記入力画像データに逆マトリクス変換を施してＲＧＢ三原色信号を算出するＲＧＢ算出工程を有し、
上記逆ガンマ補正工程は、上記ＲＧＢ算出工程により算出されたＲＧＢ三原色信号に対し逆ガンマ補正を施すことを特徴とする請求項６記載の輝度信号変換方法。
【請求項８】
上記輝度信号算出工程におけるマトリクス変換又は上記逆ガンマ補正工程における逆ガンマ補正は、２のべき乗又は２のべき乗の和を係数とする一次方程式で近似されることを特徴とする請求項６記載の輝度信号変換方法。
【請求項９】
上記ガンマ補正工程におけるガンマ補正は、２のべき乗又は２のべき乗の和を係数とする一次方程式で近似されることを特徴とする請求項６記載の輝度信号変換方法。
【請求項１０】
上記ＲＧＢ算出工程における逆マトリクス変換は、２のべき乗又は２のべき乗の和を係数とする一次方程式で近似されることを特徴とする請求項７記載の輝度信号変換方法。
【請求項１１】
入力画像データをもとに動き予測に適した輝度信号を算出する輝度信号変換プログラムであって、
上記入力画像データに基づいて得られるＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正を施す逆ガンマ補正工程と、
上記逆ガンマ補正されたＲＧＢ三原色信号にマトリクス変換を施す輝度信号算出工程と、
上記マトリクス変換して得た輝度信号にガンマ補正を行い、動き予測に適した輝度信号を算出するガンマ補正工程と
を有することを特徴とする輝度信号変換プログラム。
【請求項１２】
上記入力画像データは、輝度及び色差信号から構成され、上記入力画像データに逆マトリクス変換を施してＲＧＢ三原色信号を算出するＲＧＢ算出工程を有し、
上記逆ガンマ補正工程は、上記ＲＧＢ算出工程により算出されたＲＧＢ三原色信号に対し逆ガンマ補正を行うことを特徴とする請求項１１記載の輝度信号変換プログラム。
【請求項１３】
上記輝度信号算出工程におけるマトリクス変換又は上記逆ガンマ補正工程における逆ガンマ補正は、２のべき乗又は２のべき乗の和を係数とする一次方程式で近似されることを特徴とする請求項１１記載の輝度信号変換プログラム。
【請求項１４】
上記ガンマ補正工程におけるガンマ補正は、２のべき乗又は２のべき乗の和を係数とする一次方程式で近似されることを特徴とする請求項１１記載の輝度信号変換プログラム。
【請求項１５】
上記ＲＧＢ算出工程における逆マトリクス変換は、２のべき乗又は２のべき乗の和を係数とする一次方程式で近似されることを特徴とする請求項１２記載の輝度信号変換プログラム。
【請求項１６】
入力画像データをもとに動き予測に適した輝度信号を算出する輝度変換プログラムが記録された記録媒体であって、
上記輝度変換プログラムは、
上記入力画像データに基づいて得られるＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正を施す逆ガンマ補正工程と、
上記逆ガンマ補正を施されたＲＧＢ三原色信号にマトリクス変換を施す輝度信号算出工程と、
上記マトリクス変換して得た輝度信号にガンマ補正を行い、動き予測に適した輝度信号を算出するガンマ補正工程と
を有することを特徴とする輝度信号変換プログラムが記録された記録媒体。
【請求項１７】
上記入力画像データは、輝度及び色差信号から構成され、上記入力画像データに逆マトリクス変換を施してＲＧＢ三原色信号を算出するＲＧＢ算出工程を有し、
上記逆ガンマ補正工程は、上記ＲＧＢ算出工程により算出されたＲＧＢ三原色信号に対し逆ガンマ補正を行うことを特徴とする請求項１６記載の記録媒体。
【請求項１８】
上記ＲＧＢ算出工程における逆マトリクス変換、上記輝度信号算出工程におけるマトリクス変換又は上記逆ガンマ補正工程における逆ガンマ補正は、２のべき乗又は２のべき乗の和を係数とする一次方程式で近似されることを特徴とする請求項１６記載の記録媒体。
【請求項１９】
上記ガンマ補正工程におけるガンマ補正は、２のべき乗又は２のべき乗の和を係数とする一次方程式で近似されることを特徴とする請求項１６記載の記録媒体。
【請求項２０】
上記ＲＧＢ算出工程における逆マトリクス変換は、２のべき乗又は２のべき乗の和を係数とする一次方程式で近似されることを特徴とする請求項１７記載の記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動き予測を用いて画像データを圧縮する画像圧縮符号化装置、輝度信号変換方法、輝度信号変換プログラム、並びに輝度信号変換プログラムの記録された記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像情報をデジタルとして取り扱い、その際、効率の高い情報の伝送、蓄積を目的とし、画像情報特有の冗長性を利用して、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transformation；離散コサイン変換）等の直交変換と動き補償予測により圧縮する方法がある。
【０００３】
上述の動き補償予測は、動き予測と動き補償との２つのステップによって実行されている。
動き予測は、ある画像を複数のブロックに分割し、各画像の時間的変位を動きベクトルで表現することにより、画像データのデータ量を小さくしている。
また、動き補償は動きベクトルに基づいて変位した画像と実画像の差分をとることにより動きベクトルの誤差を補償している。
【０００４】
図４を参照しながら動き予測の流れを説明すると、ビデオ入力端子１１１は外部機器との接続端子であり外部機器から送信されるビデオ信号（輝度Ｙ、色差Ｐｒ、Ｐｂ）が入力される。
ビデオ信号は、画像並べ替え１１２によってＩ（フレーム内符号化）ピクチャ、Ｐ（フレーム間順方向予測符号化）ピクチャ、Ｂ（フレーム間双方向予測符号化）ピクチャの３つのピクチャタイプごとに並べ替えられる。
【０００５】
並び替えられたビデオ信号は、加算器１１３と動き予測部１１８に供給される。ただし、動き予測部１１８へは、輝度信号Ｙのみが供給される。Ｉピクチャが差分器１１３に供給された場合、動き補償部１１９からの出力（予測画像）はなく、そのままＤＣＴ部１１４へ入力される。
【０００６】
また、ＰピクチャまたはＢピクチャが差分器１１３に供給された場合には、動き補償部１１９は、動き予測部１１８からの動きベクトルＭＶとビデオメモリ１２０に蓄えられているＩピクチャまたはＰピクチャの画像から予測画像を作り、差分器１１３に出力する。
【０００７】
差分器１１３は、画像並べ替え１１２から供給されたＩまたはＰピクチャと予測画像の差分をとり予測誤差信号を算出し、この値をＤＣＴ部１１４に供給する。
【０００８】
ＤＣＴ部１１４では、ＤＣＴ係数への変換が行われる。そして、量子化部１１５は、レート制御部１１６で決定された量子化スケールに基づいてＤＣＴ部１１４から供給されたＤＣＴ係数を量子化する。量子化されたデータは、可変長符号化１１７と逆量子化１２１に供給される。
可変長符号化１１７では、供給されたデータを可変長符号化し、バッファ１２４へ出力する。バッファ１２４に蓄えられたデータは、目標のビットレートに合わせられ圧縮符号化データとして出力端子１２５より出力される。
【０００９】
また、逆量子化部１２１は、量子化部１１５から供給されたデータを逆量子化する。逆ＤＣＴ部１２２は、逆量子化部１２１から供給されたデータを逆ＤＣＴし、加算器１２３に出力する。加算器１２３を通過したデータはビデオメモリ１２０へ供給される。
【００１０】
【発明の解決しようとする課題】
以上のように、従来の画像圧縮符号化装置の動き予測においては、輝度情報Ｙをもとに動きベクトルが算出されている。しかし、色飽和度の高い画像において、色は違うが輝度レベルは同じという画像が実際には存在する。
そのため、従来の輝度のみに基づいた動き予測では、色差情報の欠如による動き予測のエラーが発生し、画像劣化に繋がる場合があった。
さらに、色飽和度の高い部分での画質劣化は人の目に付きやすいという問題もある。
【００１１】
上記の問題を改善するには、ＲＧＢの情報で動き予測を行えば理想的である。また、輝度のみではなく色差信号も使った動き予測によっても、この画質劣化は、改善される。
しかし、これらを行うことはハードウェア規模を増大させ、低消費電力化、低コスト化の実現の妨げになる。
【００１２】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、ハードウェア規模を拡大させずに、動き予測のエラーを軽減する画像圧縮符号化装置及び輝度信号変換方法、輝度信号変換プログラム並びに輝度信号の記録された記録媒体を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明に係る画像圧縮符号化装置は、動き予測を用いて入力画像データを圧縮する画像圧縮符号化装置であって、上記入力画像データに基づいて得られるＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正を施す逆ガンマ補正手段と、上記逆ガンマ補正されたＲＧＢ三原色信号にマトリクス変換を施し、輝度信号を算出する輝度信号算出手段と、上記マトリクス変換して得た輝度信号にガンマ補正を行うガンマ補正手段とを有し、上記ガンマ補正手段においてガンマ補正された輝度信号に基づいて、動き予測を行うことを特徴とする。
【００１４】
このような画像圧縮符号化装置は、入力画像データに基づくＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正、マトリクス変換、ガンマ補正を施して新しい輝度を算出し、この新しい輝度に基づいて動き予測をすることができる。
【００１５】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る輝度信号変換方法は、入力画像データをもとに動き予測に適した輝度信号を算出する輝度信号変換方法であって、上記入力画像データに基づいて得られるＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正を施す逆ガンマ補正工程と、上記逆ガンマ補正されたＲＧＢ三原色信号にマトリクス変換を施す輝度信号算出工程と、上記マトリクス変換して得た輝度信号にガンマ補正を行い、動き予測に適した輝度信号を算出するガンマ補正工程とを有することを特徴とする。
【００１６】
このように、本発明に係る輝度信号変換方法は、入力画像データに基づくＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正、マトリクス変換、ガンマ補正を施し、動き予測に適した輝度信号を算出する。
【００１７】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る輝度信号変換プログラムは、入力画像データをもとに動き予測に適した輝度信号を算出する輝度信号変換プログラムであって、上記入力画像データに基づいて得られるＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正を施す逆ガンマ補正工程と、上記逆ガンマ補正されたＲＧＢ三原色信号にマトリクス変換を施す輝度信号算出工程と、上記マトリクス変換して得た輝度信号にガンマ補正を行い、動き予測に適した輝度信号を算出するガンマ補正工程とを有することを特徴とする。
【００１８】
このように、本発明に係る輝度信号変換プログラムは、入力画像データに基づくＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正、マトリクス変換、ガンマ補正を施し、動き予測に適した輝度信号を算出させる演算を所定の演算装置に実行させる。
【００１９】
また、本発明に係る記録媒体は、入力画像データをもとに動き予測に適した輝度信号を算出する輝度変換プログラムが記録された記録媒体であって、上記輝度変換プログラムは、上記入力画像データに基づいて得られるＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正を施す逆ガンマ補正工程と、上記逆ガンマ補正を施されたＲＧＢ三原色信号にマトリクス変換を施す輝度信号算出工程と、上記マトリクス変換して得た輝度信号にガンマ補正を行い、動き予測に適した輝度信号を算出するガンマ補正工程とを有することを特徴とする。
【００２０】
このように、本発明に係る記録媒体は、入力画像データに基づくＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正、マトリクス変換、ガンマ補正を施し、動き予測に適した輝度信号を算出させる演算を所定の演算装置に実行させる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１の画像圧縮符号化装置１は、動き補償予測を用いた画像圧縮符号化装置であり、時間的に相関性の強い画像を、動きベクトルと予測誤差信号を使って表現することによりデータを圧縮している。
【００２２】
具体的に説明すると、ビデオ入力端子１１は外部から伝送される画像データを入力するための入力端子であり、入力した画像データを画像並べ替え部１２に供給する。
画像並べ替え部１２は、供給された画像データをＩ（フレーム内符号化）ピクチャ、Ｐ（フレーム間順方向予測符号化）ピクチャ、Ｂ（フレーム間双方向予測符号化）ピクチャの３つのピクチャタイプに分類し並び替える。
ここで、Ｉ及びＰピクチャは動き補償の基準となるピクチャであり、ＤＣＴ部１４、量子化部１５及び逆量子化部２１、逆ＤＣＴ部２２を経由してビデオメモリ２０に記録される。
また、Ｐ及びＢピクチャは動き予測の対象となるピクチャであり、ＰＢピクチャの輝度Ｙ及び色差信号Ｐｂ、Ｐｒは、ガンマ処理部２６に供給される。
【００２３】
ガンマ処理部２６は、入力信号にガンマ補正を施し、色差信号Ｐｒ、Ｐｂに埋め込まれた輝度を再生して本来の輝度信号Ｙ’’を算出する。
ガンマ処理部２６の内部構成は、図２のようになっており、画像並び替え部１２から供給された輝度Ｙ、色差Ｐｒ、Ｐｂは、入力端子３１、３２、３３を介して逆マトリクス変換部３４に入力される。
【００２４】
逆マトリクス変換部３４は、入力された輝度Ｙ、色差Ｐｒ、Ｐｂに逆マトリクス変換を施してＲＧＢ三原色信号に変換した後、ＲＧＢの色信号を逆ガンマ部３５、３６、３７に供給する。
【００２５】
この逆マトリクス変換は、式（１）、（２）、（３）により表現される。
【００２６】
【数１】
0003823813.tif 000002
【００２７】
【数２】
0003823813.tif 000003
【００２８】
【数３】
0003823813.tif 000004
【００２９】
逆ガンマ部３５、３６、３７は、ＲＧＢの色信号に逆ガンマ処理を施し、ＲＧＢの色信号をマトリクス変換部３８に供給する。
逆ガンマ処理は、例えば、式（４）、（５）、（６）に示すようなガンマのべき乗の演算となり、ＲＧＢ三原色信号のガンマ補正を解除し、本来のＲＧＢに近い値を算出する。
【００３０】
【数４】
0003823813.tif 000005
【００３１】
【数５】
0003823813.tif 000006
【００３２】
【数６】
0003823813.tif 000007
【００３３】
そして、マトリクス変換部３８は逆ガンマ部３５、３６、３７から供給されるＲＧＢ三原色信号から輝度Ｙ’を算出し、ガンマ部３９に出力する。
なお、マトリクス変換は、式（７）、（８）、（９）に示すように逆マトリクス変換の式（１）、（２）、（３）の逆関数に相当する。
また、式（１）、（２）、（３）、（７）、（８）、（９）の係数はＳＤＴＶ（Standard Definition TV）での標準的係数であるが、実際には、色差信号Ｐｂ、Ｐｒの伝送のための振幅減少係数が掛けられる。ここでは、説明のため、振幅減少係数のない係数を用いる。
【００３４】
【数７】
0003823813.tif 000008
【００３５】
【数８】
0003823813.tif 000009
【００３６】
【数９】
0003823813.tif 000010
【００３７】
ガンマ部３９は、マトリクス変換部３８から入力される輝度Ｙ’にガンマ補正を施し、新しい輝度Ｙ’’を出力端子４０に出力する。
なお、ガンマ部３９によるガンマ補正は、動き予測に用いられる輝度Ｙ’’と動き補償に用いられる輝度Ｙとの輝度レベルを合わせる処理であり、色信号のない白黒画像に必要な処理である。
【００３８】
このようにして、ガンマ処理部２６で算出された新しい輝度Ｙ’’は、画像並べ替え部１２から出力された輝度Ｙと比較して、本来の輝度成分が多く伝送されるようになっている。
すなわち、ガンマ補正をしない本来の輝度Ｙは以下の式のようになる。
【００３９】
【数１０】
0003823813.tif 000011
【００４０】
そして、ガンマ補正をした後の輝度Ｙ’は、（１１）式のようになる。
【００４１】
【数１１】
0003823813.tif 000012
【００４２】
従って、本来の輝度成分がＹ’により伝送される割合Ｋは、（１２）式のようになる。
【００４３】
【数１２】
0003823813.tif 000013
【００４４】
そのため、色飽和度が高い画像ではＫは小さな値となり、新しい輝度Ｙ’’は、ガンマ補正をした輝度Ｙと比較して多くの輝度成分が伝送されるようになっている。
【００４５】
動き予測部１８は、ガンマ処理部２６から入力される輝度信号Ｙ’’に基づいて動きベクトルＭＶを算出し、算出した動きベクトルＭＶを動き補償部１９に供給する。
なお、動き予測部１８で行われる動き予測は、新しい輝度Ｙ’’に基づいて算出されるため、画像並び替え部１２から出力される輝度Ｙと比較して、動きベクトルＭＶが算出しやすくなっており、動き予測のエラーが生じにくくなっている。
【００４６】
動き補償部１９は、ビデオメモリ２０に記録されたＩピクチャまたはＰピクチャ若しくは動き予測部１８から入力された動きベクトルＭＶとに基づいて、予測画像を生成し、予測画像を差分器１３に出力するとともに、動き予測部１８から入力された動きベクトルＭＶを可変長符号化部１７に供給する。
【００４７】
差分器１３は、画面並べ替え部１２から出力されたＰピクチャ若しくはＢピクチャと動き補償部１９から入力された予測画像との差分をとり予測誤差信号を算出し、算出した予測誤差信号をＤＣＴ部１４に供給する。
【００４８】
このように動き補償処理により、出力された予測誤差信号は、ＤＣＴ部１４、量子化部１５を通ってＤＣＴ符号化され、さらに、可変長符号化部１７によって可変長符号化された後、バッファ２４に蓄積され、出力端子２５より外部に出力される。
【００４９】
また、Ｉピクチャは動き予測補償処理を受けない独立したピクチャである。そのため、画像並べ替え部１２から出力されたＩピクチャもＤＣＴ部１４、量子化部１５及び可変長符号化部１７を通過したのち、圧縮符号化データとして、バッファ２４に蓄積され、出力端子２５より外部に出力される。
【００５０】
次に、以上のように構成された画像圧縮符号化装置１の動作を説明する。
ビデオ入力端子１１を介して入力された画像データは、画面並べ替え部１２に入力され、ピクチャタイプごとに並べ替えられる。
ここで、画面並び替え１２から出力されるピクチャがＰまたはＢピクチャの場合、ピクチャの輝度Ｙ及び色差Ｐｒ、Ｐｂは入力端子３１、３２、３３を介してガンマ処理部２６に入力される。
【００５１】
ガンマ処理部２６に入力された輝度Ｙ、色差信号Ｐｒ、Ｐｂは、逆マトリクス変換部３４に入力され、逆マトリクス変換によりＲＧＢ三原色信号に変換される。
そして、ＲＧＢの各色信号は、それぞれ逆ガンマ３５、３６、３７に入力され、ガンマ補正処理と逆の処理が施され、本来のＲＧＢ三原色信号に近い値に変換される。
そして、ＲＧＢ三原色信号はマトリクス変換部３８に入力され、輝度Ｙ’に変換された後、ガンマ補正をかけられ、新しい輝度Ｙ’’として動き予測部１８に出力される。
【００５２】
動き予測部１８は、この新しい輝度Ｙ’’をもとに動き予測を行うが、上述したように新しい輝度Ｙ’’は、従来の輝度Ｙよりも多くの輝度成分が伝送されるようになっており、より正確な動き予測が可能となり、動き予測エラーが軽減される。
【００５３】
以上のように、本発明における画像圧縮符号化装置１では、画像並び替え部１２と動き予測部１８との間にガンマ処理部２６を設け、画像並べ替え部１２から出力される輝度Ｙ及び色差情報Ｐｒ、Ｐｂをもとに新しい輝度情報Ｙ’’を求め、色差情報に漏れ込んだ輝度を再生する。
そのため、色飽和度の高い画像においても、輝度の変化が検出しやすくなり、動き予測のエラーによる画質劣化がおきにくくなっている。
【００５４】
次に、ガンマ処理部２６の回路規模を削減する方法について説明する。
図２に示すように、ガンマ処理部２６では、逆マトリクス変換とマトリクス変換及び逆ガンマ処理とガンマ処理という互いに逆の変換処理が実行されている。そのため、これらの処理はガンマ処理部２６の内部で閉じており、逆変換が可逆変換ならば、外部の処理には影響がないものと考えられる。
また、動き予測で使用される輝度は、符号化される信号ではなく、動きベクトルなどを生成するために使用されるに過ぎないため、近似値でも問題はない。 そこで、上記マトリクス変換の式（７）、（８）、（９）を以下の式（１３）、（１４）、（１５）に変換する。
【００５５】
【数１３】
0003823813.tif 000014
【００５６】
【数１４】
0003823813.tif 000015
【００５７】
【数１５】
0003823813.tif 000016
【００５８】
上記の式は各項の係数が２のべき乗の和および差に分解されるようになっており、乗算器を使用することなくビットシフトのみでマトリクス変換ができるようになっている。
【００５９】
（１４）式を例として具体的に説明すると、（１４）式の第一項の係数は１／４、第二項の係数は１／２、第三項の係数は１／２＋１／４＋１／８となり、各項と係数の乗算はビットシフトと足し算で代用できるようになっている。
このように、上記の式（１３）、（１４）、（１５）を使用してマトリクス変換を実行すると乗算器が不要となり、回路規模が削減されるようになる。
【００６０】
さらに、マトリクス変換の回路規模を削減する方法について説明する。
ガンマ補正やガンマ処理に利用されるガンマは、一般にγ＝２．２という値が使用されている。そこで、ガンマの値を２．２に設定した状態でガンマ補正や逆ガンマ処理を実行すると演算が複雑になり、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＣＰＵ（Central Processing Unit）が必要になってしまう。
【００６１】
しかし、動き予測で使用される輝度は符号化される情報ではなく、ガンマ補正や逆ガンマは簡単な近似で演算しても問題は起きない。
図３において、Ｙ１は図２の逆ガンマ３５、３６、３７の特性であるが、この特性は以下の式に示すＹ２、Ｙ３によって近似することができる。
【００６２】
【数１６】
0003823813.tif 000017
【００６３】
【数１７】
0003823813.tif 000018
【００６４】
このＹ２、Ｙ３は、各項の係数が２のべき乗又は２のべき乗の和に分解されるようになっている。そのため、Ｙ１の代わりにＹ２、Ｙ３を代用すると、乗算器を用いることなくビットシフトで演算ができるようになり、逆ガンマ部３５、３６、３７の回路規模が削減できる。
【００６５】
また、図３に示すようにガンマ部３９の特性Ｙ４も式Ｙ５、Ｙ６と近似することができる。
【００６６】
【数１８】
0003823813.tif 000019
【００６７】
【数１９】
0003823813.tif 000020
【００６８】
そのため、ガンマ部３９の特性Ｙ４もビットシフトで演算できるようになり、回路規模の削減に繋がる。
【００６９】
なお、本発明は、上述した実施の形態にのみ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ことはもちろんである。
【００７０】
【発明の効果】
本発明に係る画像圧縮符号化装置は、動き予測を用いて入力画像データを圧縮する画像圧縮符号化装置であって、上記入力画像データに基づいて得られるＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正を施す逆ガンマ補正手段と、上記逆ガンマ補正されたＲＧＢ三原色信号にマトリクス変換を施し、輝度信号を算出する輝度信号算出手段と、上記マトリクス変換して得た輝度信号にガンマ補正を行うガンマ補正手段とを有し、上記ガンマ補正手段においてガンマ補正された輝度信号に基づいて、動き予測を行うことを特徴とする。
【００７１】
このように、本発明に係る画像圧縮符号化装置は、入力画像データに基づくＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正、マトリクス変換、ガンマ補正を施して新しい輝度を算出し、この新しい輝度に基づいて動き予測をすることができる。
この新しい輝度信号は、ガンマ補正された輝度信号と比較して輝度差が生じ、動き予測のエラーを軽減することができる。
また、新しい輝度は単純な数式で算出されるため、ハードウェア規模を拡大させる必要も生じない。
【００７２】
また、本発明に係る輝度信号変換方法は、入力画像データをもとに動き予測に適した輝度信号を算出する輝度信号変換方法であって、上記入力画像データに基づいて得られるＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正を施す逆ガンマ補正工程と、上記逆ガンマ補正されたＲＧＢ三原色信号にマトリクス変換を施す輝度信号算出工程と、上記マトリクス変換して得た輝度信号にガンマ補正を行い、動き予測に適した輝度信号を算出するガンマ補正工程とを有することを特徴とする。
【００７３】
このように、本発明に係る輝度信号変換方法は、入力画像データに基づくＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正、マトリクス変換、ガンマ補正を施し、動き予測に適した輝度信号を算出する。
この動き予測に適した輝度信号は、ガンマ補正された輝度信号と比較して輝度差が生じ、動き予測のエラーを軽減することができる。
【００７４】
また、本発明に係る輝度信号変換プログラムは、入力画像データをもとに動き予測に適した輝度信号を算出する輝度信号変換プログラムであって、上記入力画像データに基づいて得られるＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正を施す逆ガンマ補正工程と、上記逆ガンマ補正されたＲＧＢ三原色信号にマトリクス変換を施す輝度信号算出工程と、上記マトリクス変換して得た輝度信号にガンマ補正を行い、動き予測に適した輝度信号を算出するガンマ補正工程とを有することを特徴とする。
【００７５】
このように、本発明に係る輝度信号変換プログラムは、コンピュータで実行可能なプログラムであって、入力画像データに基づくＲＧＢ三原色信号に、逆ガンマ補正、マトリクス変換、ガンマ補正を実行させ、動き予測に適した輝度信号を算出させる。
この動き予測に適した輝度信号は、ガンマ補正された輝度信号と比較して輝度差が生じ、動き予測のエラーを軽減することができる。
【００７６】
また、本発明に係る記録媒体は、入力画像データをもとに動き予測に適した輝度信号を算出する輝度変換プログラムが記録された記録媒体であって、上記輝度変換プログラムは、上記入力画像データに基づいて得られるＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正を施す逆ガンマ補正工程と、上記逆ガンマ補正を施されたＲＧＢ三原色信号にマトリクス変換を施す輝度信号算出工程と、上記マトリクス変換して得た輝度信号にガンマ補正を行い、動き予測に適した輝度信号を算出するガンマ補正工程とを有することを特徴とする。
【００７７】
このように、本発明に係る記録媒体は、入力画像データに基づくＲＧＢ三原色信号に逆ガンマ補正、マトリクス変換、ガンマ補正を施し、動き予測に適した輝度信号を算出させる輝度信号変換プログラムが記録されている。
この動き予測に適した輝度信号は、ガンマ補正された輝度信号と比較して輝度差が生じ、動き予測のエラーを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における画像圧縮符号化装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示すガンマ処理部の内部構成を示す図である。
【図３】本実施の形態におけるガンマ補正及び逆ガンマ補正の特性を示す図である。
【図４】従来の画像圧縮符号化装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  画像圧縮符号化装置、１８  動き予測部、３４  逆マトリクス変換部、３５，３６，３７  逆ガンマ部、３８  マトリクス変換部、３９  ガンマ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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