JPH0662387A - ブロック変換により復号化されたディジタル画像の空間濾波の方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ディジタル画像の騒乱効果を、ブロック変換
による符号化／復号化の後で、スクリーンにうつす前
に、軽減又は除去する。 【構成】 ブロック変換はブロックＢＬ1, ＢＬ2 の境
界領域の画素Ｄ，Ｅについて光度レベルの不連続をもた
らす。これらの不連続を、与えられた境界領域の各画素
Ｄについて、これに隣接する二つの画素Ｃ，Ｅのレベル
との間でそれぞれ計算された二つの光度傾斜の符号の変
化により検出する。境界領域の画素Ｄの光度レベルＮＬ
は、隣接の画素の光度レベルとの算術平均の差の絶対値
に等しい不連続の飛びＥＤから、ブロックＢＬ1 に割り
当てた量子化ピッチに応じて評価される不連続補正率Ｆ
ＣＤによって補正する。次に、ブロックＢＬ1 は、隣接
する二つのブロックＢＬ1, ＢＬ2 間の符号化／復号化
により生まれた光度レベル差を小さくするために、その
全体を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブロック変換による符
号化と復号化をそれぞれ一つの送信端末と一つの受信端
末により受けて作られた数値化動画像の濾波に関わる。
この符号化と復号化の操作は、二つの端末を結ぶ送信線
の情報容量を削減する働きをする。

【０００２】

【従来の技術】通信網についての現在の研究は、特に利
用者間の画像の送信に向けられている。そのためには、
現存の通信網のインフラストラクチュアを考慮に入れ
て、限定された幅の周波数帯の送信装置を用いる必要が
ある。例を挙げると、テレビの動画像は毎秒約百メガビ
ットの桁の数値容量を必要とするが、総合サービスデジ
タル通信網（ＲＮＩＳ）に基づくアクセスは毎秒６４キ
ロビットの二つのチャンネルを提供するにすぎず、その
一つは音声の送信用であり、他の一つが、この種の応用
においては、画像通信に使われる。典型的には毎秒６４
キロビットから1920キロビットの間に入るようなこの種
の小さい通信容量に対しては、送信する画像を圧縮する
ために、より正確に言うと、受信器において動画像を正
確に再生しながら、送信線で送られる情報の量を制限す
るために、送信器と受信器の中に符号化および復号化の
装置が用意されている。この必要に応じるために主に三
つの技術が推奨されている。

【０００３】ａ) 予測による符号化：これは送信器から
受信器に向けて予測の誤差を送るもので、受信器が構成
した画像点にこの予測値を加えるのであり、予測のアル
ゴリズムは送信器と受信器のレベルで同一である；

【０００４】b) 変換による符号化：これは、画像平面
の異なる空間の中に画像を表そうとするもので、その目
的は画像の重複的情報と関与的情報を分離し易くし、後
者のみを送信することにある；

【０００５】c) 近似による符号化：これは送信された
画像の或る部分から画像の他の部分を導こうとするもの
である。

【０００６】この三つの方式は組み合わせて使うことが
でき、かつ、変換、量子化、符号化というそれぞれ三つ
の異なる操作によって行なうものである。

【０００７】ＩＥＣ、ＣＣＩＴＴ、ＩＳＯといった国際
的な標準化組織は、1988年に、予測、動作の補償、およ
びディスクリート・コサイン変換ＴＣＤ（フーリエ変換
に類似）に基づく静止画像および動画像の符号化の規格
を制定する決定を行った。ＴＣＤ変換は、良質な情報の
圧縮、実行の容易さ、動画像に関して開発中の規格（ヴ
ィジオフォン（登録商標）、デジタルテレビ、等）との
整合性を提供する。

【０００８】ディスクリートコサイン変換は、画素と呼
ばれる画像の各点が、例えば 0から255の間で変化する
光度レベルで表される「視覚」目盛り付けから、同じ大
きさの「変換」目盛り付けに移行することにある。この
種の演算子の実行の複雑さは処理する画像の大きさ
（Ｉ．Ｎ）（Ｊ．Ｎ）に応じて増すので、変換は、数値
化された画像の、画素の作る大きさＮ² の正方形ブロッ
クの集まり（Ｉ．Ｊ．）に適用されるが、ここでＮ，
Ｉ，Ｊは整数であり、（Ｉ．Ｎ．）と（Ｊ．Ｎ）は画像
中の画素の行の数と画素の列の数を示している。更に、
ディスクリートコサイン変換は、係数に相関性がない二
次元空間での演算の機能を持つので、画像平面での画素
と変換平面での「画素」の間の相関が最も高いレベル
は、画素が高いレベルの相関を示す画像ブロックを定義
することによって得られるが、それは直観的に、光度、
色等についての特性が大体同じである画像の小領域に事
実上対応することが分かる。典型的には、Ｎの値は、
８、１６、または３２に等しい。

【０００９】数値化された画像をブロックに切り分ける
ことで、ブロックの境界の付近では、端末の受信器で復
元された画像にモザイク模様となって現れるパラサイト
効果が生じることになる。

【００１０】このパラサイト効果は画像がブロック毎に
分かれた感じを与えるが、それは以下の原因によって生
じる：

【００１１】−ブロックの境界での光度の不連続、また
は縁の効果。この現象は、周期的スペクトルを得るた
め、つまり有限の数の変換係数を得るために、各ブロッ
クが、変換の際に、無限かつ周期的（対称性の）シーケ
ンスに実質的に変えられてしまうために起きるのであ
り；また、

【００１２】−量子化は変換係数に干渉するので、ある
与えられたブロックから隣接のブロックへの量子化の誤
差から生じるブロック間雑音。

【００１３】単に説明のためであるが、図１Ａと１Ｂは
一つの画像中の相次ぐ二つの正方形ブロックＢＬ1 とＢ
Ｌ2 を示し、各ブロックは、送信器によって送られ、受
信器によって復元されるＮ² ＝６４個の画素を有するも
のとする。画像は黒白を想定している。太線で描かれた
閉じた曲線ＣＦは、目で認められたブロックの黒い画素
の集合の輪郭を示している。ルーペＬＯは、図１Ａとの
比較において、図１Ｂではパラサイト効果により曲線の
連続性が切断されていることを示している。この画像全
体のレベルでどんな効果が生じるかは、直観的に見て取
れるであろう。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、数値化動画
像または数値化静止画像の中のパラサイト効果を、画像
をブロック変換により符号化および復号化した後、そし
てそれを例えばテレビモニターで映像化する前に、軽減
すること、更には取り除くことを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このために、画素Ｎ×Ｎ
個からなるブロックの変換と量子化による符号化と復号
化の後に得られる数値化画像の濾波方法で、そこでは復
号化されたブロックは平行なＮ個の、それぞれの光度レ
ベルを持つ画素の区間から成り、各ブロックは隣接のブ
ロックからそれぞれの境界によって行においても列にお
いても分離されているものとする方法は、隣接のブロッ
クと境界により分離された、ある与えられたブロックの
各半区間について、以下の段階を持つことを特徴とす
る：

【００１６】−当該境界領域の画素に隣接する二つの画
素のそれぞれのレベルに依存する、光度レベルの二つの
ディスクリートな傾斜の符号が逆である場合は、当該境
界領域の当該半区間の画素についての光度レベルの不連
続の検出、

【００１７】そして、上記の二つの傾斜の符号が逆であ
った場合への対応として、

【００１８】−境界領域の画素の光度レベルと隣接の画
素の光度レベルの算術平均の差の絶対値に等しい不連続
の飛びの大きさの評価、および

【００１９】−当該境界領域の画素のレベルが当該算術
平均を上回る場合は、上記の不連続の飛びおよび上記の
与えられたブロックの変換による符号化と復号化に用い
られる量子化ピッチに依存する不連続補正率を、当該光
度レベルから減算することにより、また同様に、当該境
界領域の画素のレベルが当該算術平均を下回る場合は、
当該不連続補正率を、境界領域の画素の当該レベルに加
算することにより行う、境界領域の画素の光度レベルの
補正。

【００２０】本方法のこれらの第一の段階は、隣接する
二つのブロックの正に境界で、ピークなどの光度レベル
の差を軽減するのに寄与する。

【００２１】後に好ましい製作例の記述の中に見るよう
に、光度レベルは、カラー画像のビデオ成分信号の一
つ、例えば輝度や色光度などに関係する。実際には、本
発明の方法は、全てのビデオ成分信号に適用される。

【００２２】特に、この方法の第一の段階に続いて、隣
接する二つのブロックの境界の両側で画像の連続性を改
善する、つまりそのようにして隣接する二つのブロック
間の量子化の誤差を防ぐ第二の段階が来る。

【００２３】第二の段階は、境界により分離された、異
なる量子化ピッチを割り当てられた、与えられた二つの
隣接ブロックの、同一直線上にある半区間の各対につい
て、以下から成り立つ：

【００２４】−各半区間について行われる、当該境界領
域の画素の補正されたレベルが当該境界領域画素に隣接
する画素の光度レベルを上回る場合は、当該半区間の当
該境界領域の画素の不連続を補正された光度レベルと、
補正された当該画素のレベルと当該半区間の中の補正さ
れた当該画素に隣接する画素の光度レベルの差の半分の
和に等しく、また同様に、当該区間の当該境界領域画素
の補正された当該レベルが、当該半区間の当該境界領域
画素の当該隣接画素の当該レベルを下回る場合は、当該
区間の当該境界領域画素の補正された当該レベルと上記
の差の半分の差に等しい、当該境界での架空の光度レベ
ルの評価、

【００２５】−二つの半区間について評価した二つの架
空光度レベルの差に等しい、区間の飛びの大きさの評
価、

【００２６】−上記の区間の飛びの大きさおよび隣接す
る二つの当該ブロックの変換による符号化と復号化に用
いられる当該量子化ピッチに応じた、区間補正率の決
定、および

【００２７】−当該半区間の一方に関する架空光度レベ
ルが他方の半区間に関する架空光度レベルを上回る場合
は、二つの半区間の境界からの当該画素の距離の大きさ
に比例した漸減係数を加重したブロック補正率を減算す
ることにより、また同様に、上記の一方の半区間に関す
る架空光度レベルが上記の他方の半区間に関する架空光
度レベルを下回る場合は、上記の係数を加重した区間補
正率を加算することにより行う、二つの当該半区間の各
々の画素のレベルのブロック補正。

【００２８】本発明による復号化された数値化画像の空
間処理は、ブロックの行も列も、ブロックの区間として
同じ様に扱うことができる。

【００２９】画像の空間処理は、水平方向にも垂直方向
にも行われる。

【００３０】そこで、本方法は以下を含む：

【００３１】先ず、画像の区間の各ブロックを平行移動
して、当該ブロックの対角線上を対角線半分だけ平行移
動されたブロックにし、次に、第一の補正されたブロッ
クを作るために、上記の第一段階に適合した一連の段階
を、この平行移動されたブロックの各行を構成する、ま
た同様に各列を構成する二つの半区間の各々に対して行
うこと、および

【００３２】上記の第二段階に適合した一連の段階を、
上記の平行移動されたブロックの各列を構成する、また
同様に各行を構成する二つの半区間の各々に対して行う
こと。

【００３３】本発明は、また、本方法を適用するための
数値化された画像の濾波装置にも関わる。

【００３４】濾波装置が少なくとも本方法の第一の段階
を利用する時、装置は以下を含む：

【００３５】復号化されたブロックを、復号化されたブ
ロックの対角線上を対角線半分だけ平行移動して、平行
移動されたブロックにするための入力手段で、この平行
移動されたブロックは、その各々の中に含まれる区間を
シリーズに作るために、復号化されたブロックの境界に
対応する横と縦の対称軸を持ち、

【００３６】平行移動された各ブロックの各区間の半区
間に関する不連続の飛びの大きさを連続的に評価するた
めの第一の手段、

【００３７】平行移動された当該ブロックの半区間につ
いて、不連続の飛びと復号化されたブロックの量子化ピ
ッチに応じて、不連続補正率と不連続の飛びの符号を決
定するための第一の手段、

【００３８】および決定された率と符号に応じて、平行
移動された当該ブロックの区間を補正し、第一の補正さ
れた区間にするための第一の手段。

【００３９】濾波装置が本方法の第二の段階も利用する
時、装置は以下を含む：

【００４０】当該ブロックの第一の補正された区間に関
して、ブロックの飛びの大きさを連続的に評価するため
の第二の手段、

【００４１】第一の補正された区間について、ブロック
の飛びと当該量子化ピッチに応じて、ブロック補正率と
ブロックの飛びの符号を決定するための第二の手段、

【００４２】およびブロック補正率とブロックの飛びの
符号に応じて、第一の補正された区間を補正し、第二の
補正された区間にするための第二の手段。

【００４３】特に、濾波装置の費用を節減するように、
第一と第二の決定手段を一つにすることができる。する
と、濾波装置は、不連続の飛びとブロックの飛びを多重
化し、多重化された飛びを、一つにした決定手段に印加
するための第一の手段を含み、この決定手段は多重化さ
れた不連続補正率とブロック補正率を上記の第一と第二
の補正手段に送信する。

【００４４】濾波装置が画像の中のパラサイト効果を、
行についても列についても補正する時、濾波装置は、平
行移動されたブロックの列、また同様に行から成る第二
の区間に関する評価、決定、および補正を行うための第
二の手段の第二の組を含み、この第二の組は、平行移動
されたブロックの行、また同様に列から成る第一の区間
に関する上記の第一の手段を含む第一の組に類似してお
り、また、第二の組は第一の組の後で働く。

【００４５】画像ブロックの行と列を同時に処理するこ
の後者の濾波装置の費用をさらに節減するために、飛び
を評価するための第一と第二の手段を一つにすることが
でき、また、補正率を決定するための第一と第二の手段
を一つにすることができる。この場合、装置は、第一の
組を出る補正された区間の各ブロックを並べ替え、並べ
替えられたブロックにするための第一の手段、平行移動
されたブロックと並べ替えられたブロックを多重化し、
多重化されたブロックを第二の組に印加するための第二
の手段、および第二の組で作られた補正されたブロック
を並べ替えるための手段、を含む。

【００４６】

【実施例】図２を参照すると、従来の技術による数値化
動画像の送信の連鎖は、例えば二つの遠隔の使用者グル
ープ間で利用される VISIOREUNION （登録商標) 型のテ
レビ会議の枠内では、基本的に、カメスコープ或いはカ
メラ１、アナログ／数値化カラー変換器２、変換による
符号化器３、送信線ＬＴ、復号化器４、数値化／アナロ
グカラー変換器６、およびカラーテレビモニター７を含
む。カメラ１は、撮影された動画像を表現する輝度成分
Ｌと二つの組み合わされた色光度成分に関するアナログ
ビデオ信号を作る。輝度成分および交互になった色光度
成分は、変換器２において、各画素について、所定のテ
レビ規格に従ってサンプルされて各８ビットの２語にさ
れ、符号化器３の方へ送信される。符号化器は数値化さ
れた二つのビデオ成分の各々をシリーズに処理するが、
その前に予め、（Ｉ．Ｎ）（Ｊ．Ｎ）個の画素を持つ画
像を、図３に示すように、画素（Ｎ×Ｎ）個から成る正
方形ブロック複数個（Ｉ．Ｊ）に切り分けておく。実際
には、色光度成分の交互サンプリングの周期性は輝度成
分のそれの半分に等しいことが分かっているので、色光
度ブロックは各々、４つの輝度ブロックに対応する。予
め切り分けておくことで、次にブロックに対して行われ
る変換の処理が簡単になる。従って、この変換の操作は
各ブロックに対して別々に行われる。変換により得られ
る係数が次に量子化され、次に符号化されて送信線ＬＴ
で送られる。

【００４７】符号化器３で行われる操作と逆の操作が、
今度は復号化器４で実施される。人間のサイコビジュア
ル限界を考慮した周波数で、復号化器は、当初撮影され
た画像に対応する復元された数値化動画像の画素を作
る。これらの数値化画素は、変換器６により３つのアナ
ログビデオ信号に変換され、テレビモニター７のスクリ
ーン上に復元された画像の形で映像化される。

【００４８】本発明の濾波装置５は、復号化器４の出力
と数値化- アナログ変換器６の入力の間に挿入され、各
復元画像の、数値化画素から成るブロックを受信する。

【００４９】簡明化のために、濾波装置についての以後
の記述では、３つのビデオ成分信号のうちの一つだけ、
即ち、輝度信号だけを考慮する。実際には、３つの成分
信号を、本発明の濾波装置３個で平行に濾波することが
できる。濾波する信号を以後「ビデオ成分信号」と呼ぶ
ものとする。同様に、Ｎ＝８とし、画素（Ｉ．Ｎ）
（Ｊ．Ｎ）個から成る画像を画素Ｎ² 個の正方形ブロッ
ク複数個に切り分けた場合についてだけ記述するが、例
えば１６×１６個の画素から成るブロックにするなど、
他の切り分け方も本発明の範囲内で可能である。このよ
うに、説明の中では、また、ブロック変換による符号化
に適合して、当初の各画像を（８×８）個の画素から成
る、つまり各々が各８画素の８本の行区間、或いは同様
に８本の列区間を含む正方形ブロックに切り分ける。隣
接する二つのブロック間の境を「ブロック境界」と呼
ぶ。これらの定義は図３に明示されている。

【００５０】図４と５を参照すると、本発明の画像濾波
方法を構成する第一の段階の組は、隣接するブロックの
境界での光度の不連続に関わる。

【００５１】図４は二つの半区間の振幅レベルの空間分
割を示すが、二つの半区間は連結した二つのブロックＢ
Ｌ1 とＢＬ2 を分ける境界ＦＲ１２の両側で同一直線上
にあり、また各半区間はＮ/2＝ 4個の画素Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ、或いはＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈを含む。実際には、これらの
半区間は行の半分二つ分、或いは列の半分二つ分であ
り、画像の一本の行の、また同様に一本の列の連続する
2（Ｎ/2）＝ 8個の画素に対応する。ブロック変換によ
る符号化に関係する不連続の欠陥は、主に、二つのブロ
ックの区間を分ける境界のところに現れる。横座標軸
は、画像の区間の任意の画素の中心点から原点０までの
距離Ｘを示す。この画素は画像の基本正方形ｄ×ｄに対
応するが、ここでｄは当該区間の二つの相次ぐ点の間の
距離である。縦座標軸はビデオ成分信号の光度レベルＮ
Ｌに関係し、問題にされている二つの半区間の画素につ
いては、例えば０から (2⁸−1)＝255 の範囲で量子化さ
れている。このようにして、光度レベルのディスクリー
トな表現が得られる。各画素の中心点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ間の距離は、画素の一辺の長さに等し
い。簡明化のために、本発明の方法のこの第一の部分に
ついて、各点に、対応する画素を割り当てるものとす
る。

【００５２】ブロック境界ＦＲ１２の点ＤとＥの間で、
隣接する二つのブロックの二つの半区間を分離する輝度
の「破れ」が現れる。この破れは、実際には、点Ｄと点
Ｄの隣の点Ｃおよび点Ｅの間でそれぞれ計算した、二つ
のディスクリートな光度傾斜の間の符号の変化に対応す
る。事実、点Ｄと一つ前の点Ｃの光度レベルＮＬの差
は、ＯＸの方向に沿って正であり、点Ｅと一つ前の点Ｄ
の光度レベルの差は、ＯＸの方向に負である：

【００５３】 ＮＬ（Ｄ）− ＮＬ（Ｃ）＞０ ＮＬ（Ｅ）− ＮＬ（Ｄ）＜０。

【００５４】他の例では、点Ｄでのレベルが点ＣとＥで
のレベルを下回ると、境界ＦＲ１２での不連続は、一つ
前の不等号とそれぞれ逆向きの不等号となって表れるこ
とがある。

【００５５】この光度の不連続を取り除くためには、境
界領域の画素Ｄの光度レベルを画素ＣおよびＥの光度レ
ベルに対して線型にすること、つまり点Ｄについて、図
４の画素Ｄ’に相当する新たな光度レベルを計算するこ
とが先験的に必要であろう。この場合、画素Ｄを画素
Ｄ’とした新たな光度レベルを得るためには、境界領域
の画素Ｄに隣接する二つの画素ＣおよびＥの光度レベル
の算術平均を計算するだけでよい：

【００５６】 ＮＬ（Ｄ’）＝（ＮＬ（Ｃ）−ＮＬ（Ｅ））／２。

【００５７】不連続画素の線型化によるこの単純なアプ
ローチは、画像の申し分ない濾波には十分でないが、そ
の理由は、以下に想起される変換による符号化という方
法に関わるいくつかの特徴にある。既に述べたように、
変換の操作は、各画像ブロックの空間表現に、他の型の
表現、例えばディスクリートコサイン変換（ＴＣＤ）の
場合には周波数による表現を割り当てることにある。

【００５８】送信容量の削減を目的としたこの画像変換
の後に、当該ブロックの振幅の大きすぎる係数を制限す
るための振幅の峰切りと、振幅の小さすぎる係数を排除
するための閾値決めからなる量子化が実施される。これ
らの両極端の間に、変換表現の係数に対して、一様な線
型の量子化が適用される：このように、送信するべきブ
ロックの変換された係数の量子化には線型の量子化ピッ
チＱＺが用いられる。

【００５９】しかしながら、この量子化ピッチＱＺは、
画像の動的展開および希望する空間的な細かさに応じて
修正される。言い換えれば、量子化ピッチは同一画像内
においてブロックごとに変えられるし、同じ場所にある
同じブロックでも画像ごとに変えられる。事実、ディス
クリートコサイン変換表現の中の係数は、画像の復元に
おいて、輪郭や全体の形に関しても画像の細かさや「組
織」に関しても、各々が「役割」を持つ。このように、
二つのブロックＢＬ1 とＢＬ2 の量子化ピッチＱＺ1 と
ＱＺ2 は、画像の動的展開に応じて、また、送信容量の
制限に応じて修正される。既知のように、各画像ブロッ
クの量子化ピッチは、当該ブロックの選択された量子化
された係数と一緒におよびその前に、符号化器３から復
号化器４の方へ時系列多重化によって送信され、復号化
器の中で当該ブロックを復元する。

【００６０】再び図４を参照すると、もし量子化ピッチ
が小さければ、境界領域の当初の画素Ｄの光度レベル
と、先に計算で点Ｄ’になったような線型性により補正
された画素の光度レベルとの差に等しい不連続の飛びＥ
Ｄは、ＥＤの値が小さい場合のみ、不連続の実際の誤差
を表すことになるだろう。逆に、この飛びＥＤの値が大
きい場合、相変わらず小さな量子化ピッチが使われてい
るとすると、これらの大きな不連続の値は、符号化に起
因する不連続の誤差ではなく、画像（輪郭、等）の中の
光度の実際の「破れ」を表していることになる。

【００６１】要するに、この第一の段階の組について、
本発明は不連続による光度の破れの検出を推奨するわけ
であり、それは、二つのブロックＢＬ1 とＢＬ2 の境界
領域の画素ＤとＥの各々について、それぞれ、各自に隣
接する二つの画素との二つのディスクリートな光度傾斜
〔ＮＬ（Ｄ）−ＮＬ（Ｃ）〕と〔ＮＬ（Ｅ）−ＮＬ
（Ｄ）〕、〔ＮＬ（Ｆ）−ＮＬ（Ｅ）〕と〔ＮＬ（Ｅ）
−ＮＬ（Ｄ）〕を計算することによって検出するのであ
る。もし与えられたブロックの境界領域の画素について
計算した二つの傾斜の値が逆の符号を持つことになれ
ば、不連続が存在する。この演算は、画素を構成するブ
ロックの区間の向きに、即ち、例えば行の左から右への
走査、または列の上から下への走査によって行う。不連
続がある場合、境界領域の画素Ｄの光度レベルとこの境
界領域の画素Ｄに隣接する画素ＥとＣの光度レベルの算
術平均ＮＬ（Ｄ’）＝〔ＮＬ（Ｅ）＋ＮＬ（Ｃ）〕／２
の差の絶対値を計算する。この絶対値の計算で、不連続
の飛びの大きさＥＤが与えられる。この不連続の飛び
に、当該ブロックの符号化と復号化に用いられる量子化
ピッチＱＺに応じた不連続補正率ＦＣＤを割り当てる。

【００６２】参考までに、図５に示した二つの曲線ＣＱ
ＰとＣＱＧは実験的に得られたもので、関数ＦＣＤ（Ｅ
Ｄ）を表す。二つの曲線ＣＱＰとＣＱＧは、それぞれ、
量子化ピッチの値が大きい場合と小さい場合に対応す
る。ブロックＢＬ1 とＢＬ2 の量子化ピッチＱＺ1 とＱ
Ｚ2 が小さければ小さい程、不連続の誤差ＥＤは、先に
明らかにしたように、画像の自然の状態に近い状態を表
すだろう。このように、不連続な境界領域の画素Ｄの光
度レベルは、当初に計算された不連続の誤差ＥＤに依存
する割り当てられた不連続補正率ＦＣＤによって補正さ
れる。より正確に言うと、この、不連続の誤差ＥＤに割
り当てられた、量子化ピッチに応じて選択された不連続
補正率ＦＣＤが、境界領域の点Ｄのレベルと隣接点Ｃと
Ｅの平均レベルの差の符号に応じて、不連続な境界領域
の画素Ｄの光度レベルに加算または減算される。つま
り、

【００６３】ＮＬ（Ｄ1 ）＝ＮＬ（Ｄ）＋ｋ_D . ＦＣＤ
（ＥＤ）であり、もしＮＬ（Ｄ）＞ＮＬ（Ｄ’）なら
ば，ｋ_D ＝ 1、ＮＬ（Ｄ）＜ＮＬ（Ｄ’）ならば，ｋ_D
＝−1 である。

【００６４】図５では、図示した曲線ＣＱＰとＣＱＧは
完全に受容できる画像の補正結果を与えられているが、
各々が３本の線分から構成され、３本の線分は軸ＥＤと
共にＥＤ＝０に対応する原点Ｏ_D'から台形を形成してい
る。例えば曲線ＣＱＰは、

【００６５】点０から始まり、横座標の点ＥＤ1 で終わ
る、正の勾配を持つ第一の線分Ｐ1、

【００６６】横座標軸に平行で、横座標の点ＥＤ1 とＥ
Ｄ2 の間に含まれる、Ｐ2 ＝０の勾配を持つ第二の線
分、および、

【００６７】Ｐ3 ＜Ｐ1 で、横座標の点ＥＤ2 から始ま
る、負の勾配を持つ第三の線分Ｐ3、を含む。

【００６８】各量子化ピッチＱＺに、勾配Ｐ1 のための
2ビット語、横座標ＥＤ1 のための6ビット語、勾配Ｐ3
のための2 ビット語、および横座標ＥＤ1 のための 6
ビット語を含む16ビット語が対応し、これが補正曲線を
導いてくれる。後で見るように、補正パラメーターの16
ビット語は、ブロック量子化ピッチでアドレスづけされ
るテーブルメモリーの中に含まれている。実際には、Ｐ
1 とＰ2 は４種類の値、例えば 1/4、1/2 、1 、2 をと
ることができる。

【００６９】図４では、条件付き不等式ＮＬ（Ｄ）＞Ｎ
Ｌ（Ｅ）＞ＮＬ（Ｆ）はブロックＢＬ2 の点Ｅに不連続
がない、つまり補正の必要がなく、Ｅ＝Ｅ1 を意味する
ことに注意しなければならない; 逆に、もしＮ（Ｅ）＜
ＮＬ（Ｆ）ならば、点Ｅは点Ｅ1 に補正されるだろう。

【００７０】復元画像に現れる不連続の効果に加えて、
一つのブロックから隣接ブロックへの量子化の誤差に起
因する「ブロック効果」もある。このブロック効果は隣
接ブロック間の光度平均値の不連続という形で表れる。
一つのブロックの画素Ｎ×Ｎ＝６４個の光度レベルのこ
の平均値は、当該ブロックの変換表現の中では低周波数
成分を表す第一の係数によって指摘されることを想起さ
せる。隣接する二つのブロック中で同じ次数のそれぞれ
の二つの係数間の小さな差が、当該ブロックの符号化に
対して異なる量子化レベルを生むことがある。すると、
復号化の後、この隣接する二つのブロックは、符号化器
から復号化器へ送信されたそれぞれの量子化レベルに応
じた異なる平均光度レベルで現れる。

【００７１】本発明の濾波方法のこの第二の段階の目的
は、このブロック効果を軽減すること、つまり、実際問
題としては、本発明による濾波の後に復元された画像
に、隣接ブロック間の光度の「自然な連続性」を課すこ
とにある。このブロック効果は量子化ピッチが大きいほ
ど、或いは、隣接する二つのブロックに関係する量子化
ピッチの差が大きいほど目立つようになる。

【００７２】本方法のこの第二の段階は、先と同様、ブ
ロック境界で分けられた隣接する二つのブロックの画素
の半区間の各々、行の半分二つまたは列の半分二つに関
わり、以下に、図６の光度レベルのダイヤグラムを参照
しながら説明される。

【００７３】本方法のこの第二段階について空間濾波の
細かさに重点を置くために、また、隣接するブロックＢ
Ｌ1 とＢＬ2 の中の同一直線上の二つの半区間の８つの
点ＡからＤとＥからＨは、先の第一段階で対応する画素
に故意に割り当てた、当該画素の想像上の中心点である
ことが分かっているので、ブロックＢＬ1 とＢＬ2 の境
界ＦＲ１２上に置いた二つの想像上の点ＸとＹの、全く
架空の二つの光度レベルを「予測する」ことを提案す
る。これは、画素をベースにした画像のディスクリート
な表現を、現実に対応する連続表現（点）に移し換える
という形で行われる。従って、各画素は所定の長さｄ
（画像精細度）の辺を持つ正方形なので、不連続を補正
された、ブロック境界ＦＲ１２の境界領域の各画素Ｄ1
，Ｅ1 について、この境界領域の画素と、このブロッ
クの同じ区間の隣接の画素Ｃ，Ｆの間の光度レベルの差
を計算する。境界領域の画素とは、本方法の第一段階に
よって不連続を補正された画素Ｄ1 とＥ1 である。境界
領域の画素、例えばＤ1 の光度レベルに、上記の差の半
分を差の符号に応じて加算または減算し、予測によっ
て、ブロック境界の架空の点Ｘの光度レベルを得るが、
それは、画素Ｄ1 の想像上の中心点と境界の間の距離
は、画素の１辺の長さの半分ｄ/2に等しいからである。
この操作は、例えば画素Ｄ1 について、次の式で表され
る：

【００７４】 ＮＬ（Ｘ）＝ＮＬ（Ｄ1 ）＋〔ＮＬ（Ｄ1 ）−ＮＬ（Ｃ）〕／２。

【００７５】二つの架空の点ＸとＹについての二つの光
度レベルＮＬ（Ｘ）とＮＬ（Ｙ）が、このようにして、
境界領域の二つの点Ｄ1 とＥ1 から得られる。図６に表
した境界領域の画素（または点）Ｄ1 とＥ1 は、ブロッ
ク境界での不連続を処理された画素である；│ＮＬ
（Ｘ）−ＮＬ（Ｙ）│に等しいブロックの飛びＥＢは二
つの半区間の合計によるものである。何故ならそれは、
二つのブロックのそれぞれの二つの平均成分間の量子化
の誤差に対応するからである。

【００７６】この考えは熱力学との類推によって明確に
できる。熱い物体と冷たい物体の二つ（異なる平均光度
レベルを持つ二つの半区間）を接触させると、物体を構
成する点（画素）の一つひとつにおける、物体の接触面
（ブロック境界）からの距離に比例した温度の変化によ
って、二つの物体の温度（画像）の均質化が起きる。画
像については、二つの半区間の間で、画像にとって自然
な（ブロックの自然な暗さ、等）平均光度差に達した時
点でこの類推は止まらなければならない。

【００７７】本方法の第一の段階と同様に、ブロック境
界の二つの架空の点の光度レベルの差ＮＬ（Ｘ）−ＮＬ
（Ｙ）に等しいブロックの飛びＥＢが、もし量子化ピッ
チＱＺが小さいのに大きな値に達するなら、ブロックの
飛びは量子化のせいだけではなく、きっと画像中の自然
な要素の一つ（暗さ）であるに違いない。

【００７８】このようにして、このブロックの飛びＥＢ
に、ブロックＢＬ1 とＢＬ2 の当該半区間用のブロック
補正率ＦＣＢが、これらのブロックのそれぞれの量子化
ピッチＱＺ1 とＱＺ2 に応じて割り当てられる。この、
図５に参照として示したものに大体類似した曲線は、各
ブロックの飛びＥＢに二つの量子化ピッチに応じて選択
されたブロック補正率ＦＣＢを割り当てるために、実験
的に得られたものである。熱力学との類推によって明ら
かにしたように、画像の自然な均質化は、このブロック
補正率ＦＣＢに、当該画素の境界ＦＲ１２からの距離の
大きさに比例して漸減するそれぞれの係数を加重して得
られる。加重した様々なブロック補正値を、二つの半区
間のそれぞれの画素に、境界領域の画素Ｄ1 とＥの光度
レベルＮＬの差の符号に応じて加算または減算する。

【００７９】例としては、図６に示したように、加重係
数は、一半区間のそれぞれの４つの画素Ｄ1,Ｃ，Ｂ，お
よびＡ；Ｅ1,Ｆ，Ｇ，およびＨについて、7/16，5/16，
3/16，および 1/16 である。図６の対応する加重された
点の縦座標Ｄ₂,Ｃ₂,Ｂ₂,およびＡ₂ ；Ｅ₂,Ｆ₂,Ｇ₂,およ
びＨ₂ は、ブロック効果を補正した後に得られた光度レ
ベルを表す。

【００８０】今度は、本発明の方法の上記の第一段階と
第二段階を適用するための数値化された画像濾波装置
を、図７、８、および９を参照しながら説明する。

【００８１】上述の本発明の方法によると、本方法の段
階は、変換による符号化のために画像の中で切り取られ
たＮ² ＝８×８個の画素を持つブロックの境界に関して
適用され、更に正確に言うと、境界の両側の行または列
の画素２個と画素４個を持つ群に関して適用される。図
７によると、各ブロックＢＬ_i,j は隣接する４つのブロ
ックＢＬ_i,j-1 、ＢＬ_i-1,j 、ＢＬ_i,j+1 、およびＢＬ
_i+1,j に接し、かつ、４つの境界ＦＲ_j-1 、ＦＲ_i-1 、
ＦＲ_j 、およびＦＲ_i によってそれらからそれぞれ切り
離されていることが示される。ここでｉとｊは、それぞ
れ、１とｉおよび１とｊの間に含まれる整数とする。対
応する境界で二分された半行ずつの各対と半列ずつの各
対に対して本発明の濾波処理を行うために、当初の正方
形ブロックＢＬ_i,j を、図７に矢印ＦＴで示すように、
ブロックの対角線の方向の一つに沿って、ブロックの対
角線の長さの半分に等しいピッチだけ平行移動し、平行
移動正方形ブロックＢＴ_i,j に変換する。当初のブロッ
クＢＬ_i,j の境界は、平行移動されたブロックＢＴ_i,j
の中央の横軸と縦軸になる。図８は平行移動されたブロ
ックＢＴ_i,j を更に詳しく示すが、このブロックは８×
８＝６４個の画素から構成され、つまり、８個の画素Ｌ
Ｉ₁ からＬＩ_N を持つ８つの行区間と８個の画素ＣＯ₁
からＣＯ_N を持つ８つの列区間のマトリックスであり、
その横軸と縦軸ＦＲ_i とＦＲ_j は当初のブロックＢＬ
_i,j の直交する二つの境界に対応する。

【００８２】図９に示すように、本発明の空間濾波装置
５は、ブロック平行移動回路１０、第一のマルチプレク
サ１１、不連続の飛び計算回路１２、第二のマルチプレ
クサ１３、モジュール計算回路１４、テーブルメモリー
１６と組み合わせた補正率計算回路１５、不連続補正回
路１７、ブロックの飛び計算回路１８、第一の遅延回路
１９ａおよび二つの第二の遅延回路１９ｂと１９ｃ、行
のブロック補正回路２０と列のブロック補正回路２２、
および二つのブロック並べ替え回路２１と２３を含む。

【００８３】この濾波装置が相対的に複雑になるのは、
画像中で平行移動されるブロックの各々に、行と列の二
次元処理を行うからである。事実、図４と５の不連続の
補正や図６のブロックの補正は、平行移動されたブロッ
クの行区間と列区間の各々に対して実施される。

【００８４】復号化器４（図２）で復元された数値化さ
れた各画像は、画素の数値化信号の形で濾波装置の入力
ＥＮに印加される。この入力ＥＮは実際には８線のバス
で、このバスは、復元された数値化ブロックＢＬ_i,j を
数値の形で表すＮ＝64個の連続する平行な画素の８ビッ
ト語の群を、回路１０の入力に印加する。濾波装置に含
まれる全ての回路は数値化回路であり、復号化器４に接
続されるタイムベース（図には表されていない）を経由
して、特に、画素の語の周期、画素８個を持つ区間の周
期、各ブロックの初めと終わり、各画像の初めと終わ
り、および当初のブロックの量子化ピッチを知らせる各
種のクロック信号によって制御される。回路１０は復元
された画像の中でブロックＢＬ_i,j の平行移動を行い、
８×８個の画素からなる平行移動されたブロックＢＴ
_i,j にする。平行移動されたブロックＢＴ_i,j はブロッ
ク変換による符号化と復号化のために画像を切り離した
際のブロックの境界に対応する横軸と縦軸をもつ。回路
１０は、出力で、平行移動されたブロックの８本の行の
各々の８個の画素のそれぞれのために、光度レベルの８
つの語を作る。

【００８５】濾波装置５の平行移動されたブロックに関
する働きのサイクルが以下に詳述されるが、それは、本
発明の二組の段階を持つ方法に適合して、平行移動され
たブロックＢＴ_i,j （図８）中の行区間ＬＩ₁ からＬＩ
_N の各々について、次に列区間ＣＯ₁ からＣＯ_N の各々
について、連続する二つの段階に分解される。

【００８６】濾波装置の単純な製作例では、装置は、Ｎ
個の行区間の補正率ＦＣＤ^L とＦＣＢ^L （羃数“Ｌ”は
行に関する補正を示す）を連続して計算し、その結果に
応じて当該行区間を補正し、第一の補正されたブロック
を構成する第一の補正された区間にするための第一の手
段、次に、第一の補正されたブロックから来るＮ個の列
区間の補正率ＦＣＤ^C とＦＣＢ^C （羃数“Ｃ”は列に関
する補正を示す）を連続して計算し、第二の補正された
ブロックを構成する第二の補正された区間にするための
第二の手段、をシリーズに含む処理の連鎖を含めばよい
であろう。

【００８７】この種の製作例では、二つの計算・補正手
段が含まれるが、それらはブロックの処理の二次元性を
考慮すると同一である。濾波装置の費用を節減するため
に、図９の製作例は、行区間と列区間の両方に使える一
つの計算・補正手段しか含まない。この計算・補正手段
は、基本的には、補正率の計算に関する回路１２から１
８によって構成される。しかしながら、行区間の集合、
次に列区間の集合を順次処理するには、二つの条件が課
せられる。

【００８８】第一の条件は、平行移動されたブロック中
で全ての行区間の補正が終了した後、全ての列区間の補
正を始める前に、第一の補正されたブロックの列が行と
同様に回路１２から１８へシリーズに印加されるように
するために、第一の補正されたブロックを並べ替えるこ
とである。ブロック補正率ＦＣＢL を用いた行区間の最
終的補正は回路２０で行われ、第一の補正されたブロッ
クの並べ替えは回路２１で行われる。同じく、回路２２
は第一の補正されたブロックの、行に並べ替えられた列
を補正し、回路２３は、行に並べ替えられた全ての列の
補正の後、第一の補正されたブロックの行を第二の補正
されたブロックの列に並べ替え、このブロックが入力時
の平行移動されたブロック、但し行と列の補正が済んだ
ものに対応するようにする。

【００８９】第二の条件はブロックの処理時間による
が、この処理時間は、先験的に、入力で平行移動された
ブロックＢＬ_i,j のＮ個の行区間の送信時間の少なくと
も２倍に等しい。何故なら、Ｎ個の行区間が処理され、
次にＮ個の列区間が処理されるからである。言い換えれ
ば、ブロックＢＴ_i,j のＮ個の行区間が入力され処理さ
れた後、次のブロックＢＴ_i,j+1 のＮ個の行区間がブロ
ック平行移動回路１０から送信されるということであ
る。このために、第一のマルチプレクサ１１が濾波装置
内に設けられ、ブロックＢＴ_i,j に関する、回路２１か
ら来る、第一の補正されたブロックの、行に並べ替えら
れたＮ個の列区間と、回路１０から来る次のブロックＢ
Ｔ_i,j+1 のＮ個の行区間を二つずつ多重化するようにな
っている。このように、与えられたブロックＢＴ_i,j に
ついて、回路１０により送信されるブロックＢＴ_i,j の
Ｎ個の行区間が回路１２から１８と回路２０によって補
正される間に、並べ替え回路２１により送信される、一
つ前のブロックＢＴ_i,j-1 の、行に並べ替えられたＮ個
の列区間が回路１２から１８と回路２２によって補正さ
れる；次に、類似の仕方で、並べ替え回路２１により送
信される、上記の与えられたブロックＢＴ_i,j の、行に
並べ替えられたＮ個の列区間が回路１２から１８と回路
２２によって補正される間に、回路１０により送信され
る次のブロックＢＴ_i,j+1 のＮ個の行区間が回路１２か
ら１８と回路２０によって補正される。

【００９０】上記の二つの条件のために濾波装置は相対
的に複雑になるが、後者の費用は単純な製作例との比較
において節減される。

【００９１】今度は、濾波装置５の働きを、主に、ブロ
ックＢＴ_i,j の任意の行区間ＬＩnの補正について、次
に、ブロックＢＴ_i,j+1 の、第一の行補正されたブロッ
クの、行に並べ替えられた任意の列区間ＣＯ_n について
説明する。ここでｎは１とＮ＝８の間に含まれる整数と
する。

【００９２】平行移動されたブロックＢＴ_i,j の行区間
に関する、８語からなる画素信号の各々は、遅延回路１
９ｂを介して、ブロックの行の補正回路２０の入力に印
加される。回路２０は、このように受信した平行移動さ
れたブロックＢＴ_i,j のＮ個の行区間の各ＬＩ_n を、そ
れぞれのブロック補正率ＦＣＢに応じて補正するが、こ
の補正率は回路２０の補正率入力に印加され、また、そ
れは本方法の第二段階により計算されたものである。ブ
ロックＢＴ_i,j の行のための８つのブロック補正率は、
ブロックＢＴ_i,j の前半４行と後半４行にそれぞれ使用
されるブロック中の量子化ピッチの対ＢＬ_i,j −ＢＬ
_i,j+1 とＢＬ_i+1,j −ＢＬ_i+1,_j+1 に関係している。こ
のように連続的に補正された行区間は並べ替え回路２１
内に含まれたＲＡＭメモリーに書き込まれ、このメモリ
ーは８個の行区間ＬＩ₁ からＬＩ₈の補正が終了した時
に、行補正された第一のブロックを列ＣＯ₁ からＣＯ_N
に並べ替えるために読み取られる。このように、行補正
された第一のブロックの８個の列区間は、回路２１によ
り、マルチプレクサ１１の第二の入力にシリーズに印加
される。

【００９３】この第二の入力がブロックＢＴ_i,j-1 の並
べ替えられた列区間ＣＯ₁ からＣＯ_N を受信する時、同
時に、マルチプレクサ１１の第一の入力は、回路１０か
ら、次の平行移動されたブロックＢＴ_i,j の行を受信
し、それらを多重化する。例えば、多重化された、ブロ
ックＢＴ_i,j の行区間ＬＩ₁ とブロックＢＴ_i,j-1 の並
べ替えられた列区間ＣＯ₁ が、回路１２と１９ａに連続
的に印加される。回路１２は、多重化された行区間と列
区間のそれぞれのために、不連続の飛びの二つの計算を
連続して行い、本方法の第一の段階に従い、出力でそれ
ぞれの二つの不連続の飛びＥＤ^L とＥＤ^C を作る。

【００９４】この二つのブロックの飛びＥＢ^L とＥＢ^C
がマルチプレクサ１３の第一の入力に供給され、回路１
４と１５が、量子化ピッチＱＺに応じて、対応する不連
続補正率ＦＣＤ^L とＦＣＤ^C の計算を行えるようにす
る。先に指摘したように、量子化ピッチは、復号化器４
から、復元された画像のブロックを補正する前に供給さ
れ、テーブルメモリー１６のアドレス付けをする。

【００９５】このように、ブロックＢＴ_i,j 中の前半４
つと後半４つの行区間ＬＩ₁ からＬＩ₄ とＬＩ₅ からＬ
Ｉ₈ の補正のために、メモリー１６は、回路１５が８個
の行区間の各々について二つの率ＦＣＤ^L を計算するよ
うに、ブロックＢＬ_i,j とＢＬ_i,j+1 、また同様にＢＬ
_i+1,j とＢＬ_i+1,j+1 の量子化ピッチに依存する補正曲
線パラメータ語を供給し、同じく、第一の補正されたブ
ロックＢＴ_i,j 中の、前半４つと後半４つの並べ替えら
れた列区間ＣＯ₁ からＣＯ₄ とＣＯ₅ からＣＯ₈ の補正
のために、メモリー１６は、回路１５が８個の並べ替え
られた列区間の各々について二つの率ＦＣＤ^C を計算す
るように、ブロックＢＬ_i,j とＢＬ_{i+1, j} 、また同様に
ＢＬ_i,j+1 とＢＬ_i+1,j+1 の量子化ピッチに依存するパ
ラメータ語を供給する。補正曲線は図５に示した型のも
のであることが想起される。計算回路１４は、光度レベ
ル差に対応する不連続の飛びＥＤ^L 、ＥＤ^C のモジュー
ル（絶対値）を計算するが、これは正の値も負の値もと
りうる。この飛びの符号は補正率ＦＣＤ^L とＦＣＤ^C の
計算には殆ど重要でなく、補正率の各々は、点ＤとＥ
（図４）についてブロックＢＴ_i,j の 1/4の中の量子化
ピッチＱＺに依存する。不連続補正率ＦＣＤ^L とＦＣＤ
^C は飛びＥＤ^L とＥＤ^C の符号と共に、多重化された形
で回路１５から回路１７に供給される。

【００９６】境界領域の点（Ｄ1 、Ｅ1 ）の不連続補正
回路１７は、多重化された二つの不連続補正値ＦＣＤ^L
とＦＣＤ^C と、多重化された行区間ＬＩ_n と列区間ＣＯ
_n を、遅延回路１９ａを介して、回路１７の第二の入力
で受信する。遅延回路１９ａは、多重化された行区間と
列区間の対を、回路１２から１５で行われる飛びと補正
率の計算に必要な時間だけ遅らす。従って、回路１７は
一つの行区間ＬＩ_n または並べ替えられた列区間ＣＯ_n
と二つの不連続補正率ＦＣＤ^L またはＦＣＤ^Cを同時に
受信し、出力で、一つの区間、そして特に、図４に従っ
て不連続を補正された光度レベルＮＬ（Ｄ1 ）とＮＬ
（Ｅ1 ）を作るが、これはブロックＢＴ_{i, j} の行ＬＩ_n
とブロックＢＴ_i,j-1 の列ＣＯ_n について行われる。こ
の、本方法の第一の段階が終わった後、補正された区間
はブロックの飛び計算回路１８の入力に印加され、回路
１８は本方法の第二の段階に従って、対応するブロック
の飛びＥＢ^L 、ＥＢ^C を計算する。

【００９７】回路１８で作られたブロックの飛びの対Ｅ
Ｂ^L 、ＥＢ^c はこのようにマルチプレクサ１３の第二の
入力に印加され、そこで不連続の飛びの対ＥＤ^L 、ＥＤ
^C と多重化される。

【００９８】回路１４と１５が、対ＥＢ^L 、ＥＢ^C に対
応するブロック補正率ＦＣＢ^L とＦＣＢ^C の計算のため
に再び使われる。行区間または並べ替えられた列区間の
各々についてのブロック補正率は、第一の段階と同様
に、当該区間の半区間が属している隣接する二つのブロ
ックの二つの量子化ピッチＱＺに依存する。回路１４
は、また、ＥＢ^L 、ＥＢ^C に対応する飛びのモジュール
と符号を確立するが、飛びのモジュールは回路１５で補
正率ＦＣＢ^L 、ＦＣＢ^C の計算に使うためであり、ま
た、飛びの符号は、対応する補正回路２０、２２に対
し、当該区間の、Ａ，Ｂ，Ｃ，およびＤ1 とＥ1,Ｆ，
Ｇ，およびＨ（図６）などの半区間のレベルに補正率を
減算するべきか加算するべきかを知らせるためである。

【００９９】ある行区間ＬＩ_n の補正率ＦＣＢ^L が回路
１５により補正回路２０の補正率入力に印加されると、
この区間ＬＩ_n 中の画素レベルを示す第一の語Ａが遅延
回路１９ａにより回路２０に印加される。これらの第二
段階の終わりには、区間の画素レベルがこのようにして
連続的に補正される。しかしながら、第一段階の終わり
には、回路１７から送信される、Ｄ1 とＥ1 のような補
正された点のレベルは、対応する率ＦＣＢ^L が計算され
た時は点ＤとＥの代わりに画素Ｄ1 とＥ1 が補正されて
画素Ｄ2 とＥ2 （図６）になるように、回路２０の中に
メモリされる。補正された画素レベルＡ2 からＨ2 は、
このように、当該ブロックＢＴ_i,j のＮ＝８個の行区間
が補正されてしまうまで、並べ替え回路２１の中に順次
メモリされ、その後で、対応する第一の補正されたブロ
ックの列の並べ替えに取りかかる。

【０１００】同様に、回路１７から送信される、ある並
べ替えられた列区間ＣＯ_n の画素Ｄ1 とＥ1 のレベル
は、第一段階の終わりに補正回路２２の中に一時的にメ
モリされ、並べ替え回路２１の出力に接続された遅延回
路１９ｃが、並べ替えられた列区間ＣＯ_n の第一の画素
Ａのレベルを送信すると、対応する補正率ＦＣＢ^C が回
路２２に印加される。この区間の８個の画素のレベルが
このようにして回路２２で連続的に補正され、回路２３
にメモリされる。８番目の並べ替えられた列区間の補正
が完了した後、回路２３は、このようにして作られた第
二の補正されたブロックの並べ替えに取りかかり、この
ブロックが濾波装置５の出力Ｓから一行区間ずつ送信さ
れるようにする。

【０１０１】注意しなければならないのは、本方法の二
段階処理に適合して、ブロックＢＴ_i,j に対応する第一
の補正されたブロックの並べ替えられた列区間の最初の
３つと最後の３つが、ブロックＢＴ_i,j 中の列ＣＯ₁ か
らＣＯ₃ およびＣＯ₅ からＣＯ₈ と同一なことである。
何故なら、第一段階は中央の画素ＤとＥのレベルの画素
Ｄ1 とＥ1 への補正しか行わないからである。逆に、遅
延回路１９ｃを介して回路２１から２２へ送信される、
並べ替えられた第一のブロックの中央の、並べ替えられ
た第四と第五の区間は、補正回路１７で補正された点レ
ベルＡ1 からＨ1 しか含んでいない。

【０１０２】以上のことから、遅延回路１９ｂと１９ｃ
は各々、次の合計に等しい遅れを課すことが分かる：

【０１０３】−回路１２から１６による、連続する二つ
の不連続補正率ＦＣＤ^L 、ＦＣＤ^Cの計算時間で、これ
は第一の遅延回路１９ａにより課せられる遅れにほぼ等
しい、

【０１０４】−回路１７での二つの不連続補正および回
路１８での二つのブロックの飛びの計算の時間、および

【０１０５】−回路１３から１６における、二つのブロ
ック補正率の計算時間。

【０１０６】このように、実際には、回路１９ｂと１９
ｃの各々により課せられる遅れは、回路１９ａにより課
せられる遅れの大体３倍に等しい。

【０１０７】図９に示すように、特に連続する二つの画
像間の画像間雑音を減らすために、既知の型の時系列濾
波モジュール２４を本発明の空間濾波装置の出力にシリ
ーズに置くことが望ましい。時系列濾波モジュール２４
は、プログラム可能な回帰的フィルターを含んでいる。
装置５の出力Ｓで作られる処理済の各画像は、一つ前に
処理された画像と比較され、次の画像と比較するために
画像メモリーの中に書き込まれる。

【０１０８】すると、各画像は、一つ前の画像との比較
から導出された差に応じて、この差の非線型法則に従っ
て補正される。小さな差は更に小さくされるが、大きな
差は修正されない。

【図面の簡単な説明】

【図１】既に述べたように、ブロック境界での不連続効
果を評価するための、二つの送信画像ブロックと二つの
復元画像ブロックをそれぞれ示す。

【図２】本発明の空間濾波装置を含む、容量を削減され
た数値化画像の送信／受信の連鎖を図式的に示す。

【図３】画素（Ｎ×Ｎ）個から成るブロック複数個の形
にされた、画素（ＮＩ×ＮＪ）個からなる画像を表した
ものである。

【図４】不連続の飛びの計算のための、隣接する二つの
ブロックの中の行についての、また同様に列についての
光度レベルのダイヤグラムである。

【図５】不連続の飛びに応じた、不連続補正地の曲線で
ある。

【図６】ブロックの飛びの計算とこの飛びの補正のため
の、隣接する二つのブロック中の行についての、また同
様に列についての光度レベルのダイヤグラムである。

【図７】当初の画像のブロックの行われる平行移動の操
作を示す、画像の部分図である。

【図８】平行移動されたブロックを示す。

【図９】本発明の空間濾波装置のブロックダイヤグラム
である。

【符号の説明】

１ カメラ ２ アナログ／ディジタル変換器 ３ 符号化器 ４ 復号化器 ５ 濾波装置 ６ ディジタル／アナログ変換器 ７ テレビモニター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン−クロード ジョリヴェ フランス国，22300 サン−ミシェル ア ン グレーヴ，リュ ドゥ ケリヴォール 18 番地

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画素Ｎ×Ｎ個からなるブロックの変換と
   量子化による符号化と復号化の後に得られる数値化画像
   の濾波方法で、そこでは復号化されたブロック（ＢＬ
   _i,j ）は平行なＮ個の、それぞれの光度レベル（ＮＬ
   （Ａ）からＮＬ（Ｈ））を持つ画素の区間（ＬＩ₁ から
   ＬＩ_N またはＣＯ₁ からＣＯ_N ）から成り、各ブロック
   （ＢＬ_i,j ）は隣接のブロック（ＢＬ_i,j-1 、ＢＬ
   _i-1,j 、ＢＬ_{i, j+1} 、ＢＬ_i+1,j ）からそれぞれの境界
   （ＦＲ_j-1 、ＦＲ_i-1 、ＦＲ_j 、ＦＲ_i）によって行に
   おいても列においても分離されており、その方法は、隣
   接のブロック（ＢＬ2 ）と境界（ＦＲ１２）により分離
   された、ある与えられたブロック（ＢＬ1 ）の各半区間
   （Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）について、： −当該境界領域の画素（Ｄ）に隣接する二つの画素
   （Ｃ，Ｅ）のそれぞれのレベルに依存する、光度レベル
   の二つのディスクリートな傾斜の符号が逆である場合
   は、当該境界（ＦＲ１２）領域の当該半区間（Ｄ）の画
   素（Ｄ）についての光度レベルの不連続の検出、 そして、上記の二つの傾斜の符号が逆であった場合への
   対応として、 −境界領域の画素（Ｄ）の光度レベル（ＮＬ）と隣接の
   画素（Ｃ，Ｅ）の光度レベルの算術平均（ＮＬ（Ｄ’）
   ＝〔ＮＬ（Ｅ）＋ＮＬ（Ｃ）〕／２）の差の絶対値に等
   しい不連続の飛びの大きさ（ＥＤ）の評価、および −当該境界領域の画素（Ｄ）のレベルが当該算術平均
   （ＮＬ（Ｄ’）を上回る場合は、上記の不連続の飛びお
   よび上記の与えられたブロック（ＢＬ1 ）の変換による
   符号化と復号化に用いられる量子化ピッチ（ＱＺ1 ）に
   依存する不連続補正率（ＦＣＤ）を、当該光度レベル
   （ＮＬ（Ｄ））から減算することにより、また同様に、
   当該境界領域の画素（Ｄ）のレベルが当該算術平均（Ｎ
   Ｌ（Ｄ’）を下回る場合は、当該不連続補正率（ＦＣ
   Ｄ）を、境界領域の画素の当該レベル（ＮＬ（Ｄ））に
   加算することにより行う、境界領域の画素（Ｄ）の光度
   レベル（ＮＬ（Ｄ））の補正、 の段階があることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 不連続補正率（ＦＣＤ）が、所定の量子
   化ピッチ（ＱＺ）について、当該の不連続の飛び（Ｅ
   Ｄ）のほぼ台形の関数であることを特徴とする、請求項
   １に記載の方法。
3. 【請求項３】 境界（ＦＲ１２）により分離された、異
   なる量子化ピッチ（ＱＺ1,ＱＺ2 ）を割り当てられた、
   与えられた二つの隣接ブロック（ＢＬ1,ＢＬ2 ）の、同
   一直線上にある半区間の各対（Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤとＥ，
   Ｆ，Ｇ，Ｈ）について、 −各半区間（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）について行われる、当該
   境界領域の画素の補正されたレベル（ＮＬ（Ｄ1)）が当
   該境界領域画素（Ｄ1 ）に隣接する画素（Ｃ）の光度レ
   ベル（ＮＬ（Ｃ））を上回る場合は、当該半区間の当該
   境界領域の画素の不連続を補正された光度レベル（ＮＬ
   （Ｄ1)）と、補正された当該画素のレベルと当該半区間
   の中の補正された当該画素（Ｄ1,Ｅ1 ）に隣接する画素
   の光度レベル（ＮＬ（Ｃ））の差の半分の和に等しく、
   また同様に、当該区間の当該境界領域画素の補正された
   当該レベルが、当該半区間の当該境界領域画素の当該隣
   接画素の当該レベルを下回る場合は、当該区間の当該境
   界領域画素の補正された当該レベル（ＮＬ（Ｄ1)）と上
   記の差の半分の差に等しい、当該境界（ＦＲ１２）での
   架空の光度レベル（ＮＬ（Ｘ））の評価、 −二つの半区間について評価された二つの架空光度レベ
   ル（ＮＬ（Ｘ），ＮＬ（Ｙ））の差に等しい、区間の飛
   びの大きさ（ＥＢ）の評価、 −上記の区間の飛びの大きさ（ＥＢ）および当該の隣接
   する二つのブロック（ＢＬ1,ＢＬ2 ）の変換による符号
   化と復号化に用いられる当該量子化ピッチ（ＱＺ1,ＱＺ
   2 ）に応じた、区間補正率（ＦＣＢ）の決定、および −当該半区間の一方に関する架空光度レベル（ＮＬ
   （Ｘ））が他方の半区間に関する架空光度レベル（ＮＬ
   （Ｘ））を上回る場合は、二つの半区間の境界からの当
   該画素の距離の大きさに比例した漸減係数を加重したブ
   ロック補正率（ＦＣＢ）を減算することにより、また同
   様に、上記の一方の半区間に関する架空光度レベルが上
   記の他方の半区間に関する架空光度レベルを下回る場合
   は、上記の係数を加重した区間補正率（ＦＣＢ）を加算
   することにより行う、二つの当該半区間の各々の画素の
   レベルのブロック補正、 の段階があることを特徴とする、請求項１または請求項
   ２に記載の方法。
4. 【請求項４】 整数Ｎが８に等しく、また、係数が 7/1
   6, 5/16, 3/16 および 1/16 であることを特徴とする、
   請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】 区間はブロックの中の画素の行または列
   であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれ
   かに記載の方法。
6. 【請求項６】 先ず、画像の区間の各ブロック（ＢＬ
   _i,j ）を平行移動して当該ブロックの対角線上を対角線
   半分（ＦＴ）だけ平行移動されたブロック（ＢＴ_i,j ）
   にし、次に、第一の補正されたブロックを作るために、
   請求項１から請求項５のいずれかに適合した一連の段階
   を、この平行移動されたブロック（ＢＴ_i,j ）の各行
   （ＬＩ_n ）を構成する、また同様に各列を構成する二つ
   の半区間の各々に対して行うこと、および請求項１から
   請求項５のいずれかに適合した一連の段階を、上記の平
   行移動されたブロックの各列（ＣＯ_n ）を構成する、ま
   た同様に各行を構成する二つの半区間の各々に対して行
   うこと、 を含むことを特徴とする、数値化画像の濾波方法。
7. 【請求項７】 復号化されたブロック（ＢＬ_i,j ）を、
   復号化されたブロックの対角線上を対角線半分だけ平行
   移動して、平行移動されたブロック（ＢＴ_{i, j} ）にする
   ための入力手段（１０）で、平行移動された当該ブロッ
   ク（ＢＴ_i,j）は、その各々の中に含まれる区間（ＬＩ₁
   からＬＩ_N ）をシリーズに作るために、復号化された
   ブロックの境界に対応する横と縦の対称軸を持ち、 平行移動された各ブロック（ＢＴ_i,j ）の各区間の半区
   間に関する不連続の飛びの大きさ（ＥＤ）を連続的に評
   価するための第一の手段（１２）、 平行移動された当該ブロック（ＢＴ_i,j ）の半区間につ
   いて、不連続の飛びと復号化されたブロックの量子化ピ
   ッチに応じて、不連続補正率（ＦＣＤ）と不連続の飛び
   の符号を決定するための第一の手段（１４，１５，１
   ６）、 および決定された率と符号に応じて、平行移動された当
   該ブロック（ＢＴ_i,j ）の区間を補正し、第一の補正さ
   れた区間にするための第一の手段（１９ａ，１７）、を
   含むことを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれ
   かに記載の方法を適用するための数値化画像の濾波装
   置。
8. 【請求項８】 当該ブロック（ＢＴ_i,j ）の第一の補正
   された区間に関して、ブロックの飛びの大きさ（ＥＢ）
   を連続的に評価するための第二の手段（１８）、 第一の補正された区間について、ブロックの飛びと当該
   量子化ピッチに応じて、ブロック補正率（ＦＣＢ）とブ
   ロックの飛びの符号を決定するための第二の手段（１
   ４，１５，１６）、およびブロック補正率とブロックの
   飛びの符号に応じて第一の補正された区間を補正し、第
   二の補正された区間にするための第二の手段（１９ｂ，
   ２０）、 を含むことを特徴とする、少なくとも請求項３に記載の
   方法を適用するための、請求項７に記載の装置。
9. 【請求項９】 第一と第二の決定手段（１４，１５，１
   ６）が一つにされていること、および、 濾波装置が、不連続の飛びとブロックの飛びを多重化し
   て多重化された飛び（ＥＤ，ＥＢ）を一つにした決定手
   段（１４，１５，１６）に印加するための第一の手段
   （１３）を含み、この決定手段は多重化された不連続と
   ブロックの補正率（ＦＣＤ，ＦＣＢ）を上記の第一と第
   二の補正手段（１９ａ，１７；１９ｂ，２０）に送信す
   ることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
10. 【請求項１０】 平行移動されたブロックの列、また同
    様に行から成る第二の区間に関する評価、決定、および
    補正を行うための第二の手段の第二の組を含み、この第
    二の組は、平行移動されたブロックの行、また同様に列
    から成る第一の区間に関する上記の第一の手段を含む第
    一の組に類似しており、また、第二の組は第一の組の後
    で働くことを特徴とする、請求項７から請求項９のいず
    れかに記載の装置。
11. 【請求項１１】 飛び（ＥＤおよび／またはＥＢ）を評
    価するための第一と第二の手段（１２および／または１
    ８）が一つにされており、補正率（ＦＣＤおよび／また
    はＦＣＢ）を決定するための第一と第二の手段（１４，
    １５，１６）が一つにされていることを特徴とし、か
    つ、 濾波装置が、第一の組を出た補正された区間の各ブロッ
    クを並べ替えて並べ替えられたブロックにするための第
    一の手段（２１）、平行移動されたブロックと並べ替え
    られたブロックを多重化して、第二の組に印加される多
    重化されたブロックにするための第二の手段（１１）、
    および第二の組によって作られる補正されたブロックを
    並べ替えるための手段（２３）を含んでいる請求項１０
    に記載の装置。