JP2000036971A - 画質評価装置 - Google Patents

画質評価装置

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JP2000036971A JP20474198A JP20474198A JP2000036971A JP 2000036971 A JP2000036971 A JP 2000036971A JP 20474198 A JP20474198 A JP 20474198A JP 20474198 A JP20474198 A JP 20474198A JP 2000036971 A JP2000036971 A JP 2000036971A
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光太郎 浅井
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博文 西川
Shinichi Kuroda
慎一 黒田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像処理に伴う画質劣化を評価する際、評価
結果を人間の行う主観評価値に精度良く一致させる。 【解決手段】 差分演算部1が画像処理を行う前と行っ
た後との両画像信号間で差分演算を行い、時空間演算部
2では、この差分演算出力を2分して、レベル依存制御
回路16の制御により、それぞれ画像信号のレベルに応
じて特性を変えた可変の時間周波数フィルタ13と、可
変の空間周波数フィルタ14とから画像信号のレベルに
応じた最適な特性のフィルタがそれぞれ選択されてフィ
ルタ演算が施される。フィルタ演算後の出力は、乗算器
17,18を介し積分され、その積分出力と、差分演算
部1の出力とが、重み付け加算部22で重み付け加算さ
れて評価値として出力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル圧縮、伸
張などのディジタル画像処理に伴う画質劣化を自動的に
測定し、人問の主観評価に近い評価値を出力することを
可能とする、画像処理に伴なう画質劣化を評価するため
の画質評価装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】画像信号のデジタル圧縮・伸張やコンポ
ーネントーコンポジット変換あるいはアナログ処理で
は、程度の差はあっても画質劣化を伴う。これら画質劣
化の程度を人間の主観評価に近い評価値で測定する目的
で、例えば、ブロック内での視覚特性を考慮した重み付
けをするなど空間的な処理に工夫を加えた圧縮画像評価
システム(テレビジョン学会技術報告ITE Tech
nical ReportVo1.20,No.35
「ディジタル圧縮画像評価システムの開発」平成8年6
月20日発表)がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、デジタル圧縮
・伸張した符号化画像は、圧縮・伸張前の画像に対して
様々な信号処理が行われているため、それら処理による
信号の歪みは空間内や時間方向に一定ではなく、画像の
種類、複雑さ及びエッジ近傍など様々な要素で変化し、
上述した測定方法や装置などによるこれまでの手法では
測定結果を人間の主観評価値に近づけることが因難であ
った。
【0004】また、デジタル圧縮・伸張に伴う信号の歪
みの評価を、画像の複雑さやエッジ近傍であるか否かな
どにより評価値に重み付けを行う方法によって、ある程
度主観評価値に近づけることができることが、論文(N
HK技研R&D N0.36「放送用ディジタル符号化
画像の客観的評価尺度の検討」平成7年5月15日発
行)等で示されているが、これにおいても、信号の歪み
評価値を未だ十分に人間の主観評価値に近づけることが
できないでいた。
【0005】本発明の目的は、前記従来の画質評価装置
の評価値が十分に人間の主観評価値に近づいていないと
いう問題点を解決するため、その評価結果が人間の行う
主観評価値に精度良く一致する結果の得られる画像処理
に伴う画質劣化を評価するための画質評価装置を提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】人間の視覚特性の中に
は、明るさ依存性という特性が存在する。これは、テレ
ビジョン信号などの画像中で信号レベルが高く明るい部
分と、信号レベルが低く暗い部分とでは、同じ量の歪み
が存在しても、人間の視覚上、異なった量の歪みとして
認識されるという特性である。これを視覚の明るさ依存
性と呼ぶ。本発明では、この性質に注目して、画像信号
の明るさをパラメータとして持つ時間フィルタ、空間フ
ィルタを適用した画質評価装置を構成することにより、
より人間の主観評価値に近い結果の得られる画質評価装
置を構成するものである。
【0007】上記のように、請求項1記載の発明による
画像処理に伴う画質劣化を評価するための画質評価装置
では、画像処理を行う前と行った後との両画像信号間で
差分演算を行う差分演算部と、該差分演算部からの出力
信号を2分してそれぞれに対してフィルタ処理を行う可
変の時間周波数フィルタと可変の空間周波数フィルタと
を含み、それら可変の時間周波数フィルタと可変の空間
周波数フィルタの周波数特性が前記画像処理を行う前ま
たは行った後のいずれかの画像信号レベルに基づいて選
択されるように構成された時空間演算部と、該時空間演
算部から出力される可変の時間周波数フィルタを施した
信号および可変の空間周波数フィルタを施した信号、さ
らに前記差分演算部からの出力信号に対してそれぞれ積
分を施した後に重み付け加算を行って評価値として出力
する時空間積分部と、を備えたことを特徴とするもので
ある。
【0008】また、請求項2記載の発明では、画像処理
を行う前と行った後との両画像信号間で差分演算を行う
差分演算部と、該差分演算部からの出力信号を2分して
それぞれに対してフィルタ処理を行う可変の時間周波数
フィルタと可変の空間周波数フィルタとを含み、それら
可変の時間周波数フィルタと可変の空間周波数フィルタ
の周波数特性が前記画像処理を行う前または行った後の
いずれかの画像信号レベルに基づいて選択されるように
構成された時空間演算部と、該時空間演算部から出力さ
れる可変の時間周波数フィルタを施した信号および可変
の空間周波数フィルタを施した信号、さらに両信号の電
力和を演算することにより生成される信号に対してそれ
ぞれ積分を施した後に重み付け加算を行って評価値とし
て出力する時空間積分部と、を備えたことを特徴とする
ことを特徴とするものである。
【0009】また、請求項3記載の発明では、請求項1
または請求項2記載の画質評価装置において、前記時空
間積分部は、時空間演算部から出力される可変の時間周
波数フィルタを施した信号および可変の空間周波数フィ
ルタを施した信号、さらに前記差分演算部からの出力信
号あるいは前記フィルタ出力の両信号の電力和を演算す
ることにより生成される信号に対してそれぞれしきい値
処理を行って、しきい値に満たない信号については前記
積分の対象から除外するかまたは値をゼロとし、積分を
施した後に重み付け加算を行って評価値として出力する
ことを特徴とするものである。
【0010】また、請求項4記載の発明では、請求項1
〜請求項3記載のいずれかの画質評価装置において、前
記時空間積分部は、画像処理を行う前と行った後との両
画像信号間の差分を複数入力し、出力される評価値が前
記画像処理を行った後の主観評価結果に整合するよう
に、重み付け加算の際の重み付け係数が校正されている
ことを特徴とするものである。
【0011】また、請求項5記載の発明では、請求項1
〜請求項4記載のいずれかの画質評価装置において、前
記時空間演算部の可変の時間周波数フィルタおよび空間
周波数フィルタのゲイン特性は、空間方向2次元の帯域
制限を行った白色雑音を入力してフィルタ処理し、前記
時空間積分部の評価値出力として視覚特性の検知限を示
す特性が出力されるように設定されていることを特徴と
するものである。
【0012】また、請求項6記載の発明では、請求項1
〜請求項5記載のいずれかの画質評価装置において、さ
らに、前記時空間積分部の評価値出力を蓄積する内部も
しくは外部の蓄積媒体を備えたことを特徴とするもので
ある。
【0013】また、請求項7記載の発明では、請求項1
〜請求項6記載のいずれかの画質評価装置において、さ
らに、前記時空間積分部の評価値出力を表示可能な値域
に変換して表示する内部または外部の表示装置を備えた
ことを特徴とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下に本発明の実
施の形態1を、図に基づいて詳細に説明する。図1は、
テレビジョン画像情報工学ハンドブックの38頁の“図
1・62 測定パターンの提示条件による視覚のMT
F”の(a)に示される画像の平均輝度と視覚の感度と
の関係を示す図である。同じ空間周波数でも、明るさが
異なると、線種が異なるグラフから分かるように、感度
が異なっている。
【0015】次に、図2は、同様にテレビジョン画像情
報工学ハンドブックの40頁の“図1・64 正弦波変
調された明るさに対する弁別閾感度特性,視野の大きさ
65°,人工瞳孔使用”に示される時間周波数に対する
視覚の特性を明るさをパラメータとして示したものであ
る。この図からも、時間周波数の変化により視覚の感度
が大きく変化する様と、その変化のレベルが明るさによ
り大きく異なることが明白である。図1から、空間周波
数に対する視覚の特性も読み取ることが可能で、ここで
も、空間周波数の変化による視覚の感度が変化する様
と、その変化のレベルが明るさにより異なることが読み
取れる。
【0016】本発明による画像処理に伴う画質劣化を評
価するための画質評価装置は、これら図2および図1に
それぞれ示される時間周波数特性と空間周波数特性と
を、適応的な可変の特性をもつ時空間フィルタにより実
現し、時空間フィルタ演算を行い、フィルタ出力を積分
し、重み付け加算することにより、人間の主観評価値に
近い評価結果を得ることが出来るようにしたことを特徴
とするものである。
【0017】図3は、本発明による画質評価装置の原理
的構成をブロック図で示している。図において、1は差
分演算部、2は時空間演算部、3は時空間積分部、11
は差分器、12は固定の空間周波数フィルタ、13は可
変の時間周波数フィルタ、14は可変の空間周波数フィ
ルタ、15は固定の時間周波数フィルタ、16はレベル
依存制御回路、17,18は乗算器、19,20,21
はそれぞれ積分器、22は重み付け加算器である。な
お、フィルタ12,13,14,15は、それぞれ、図
上に大まかに描かれた特性を有する固定もしくは可変の
時間周波数フィルタあるいは空間周波数フィルタであ
る。
【0018】次に動作を説明する。図3において、い
ま、画像処理を行う前のデジタル画像と、行った後のデ
ジタル画像とが差分演算部1の差分器11の被減算入力
端子(+)と減算入力端子(−)とにそれぞれ供給され
るものとする。その結果、差分器11の出力端子から
は、例えば、圧縮・伸張による歪み分が出力され、これ
が次段の時空間演算部2に供給される。
【0019】時空間演算部2は、4個の時空間周波数フ
ィルタ12,13,14,15を含み、このうち可変の
時間周波数フィルタ13と、可変の空間周波数フィルタ
14とがフィルタ特性に関し制御可能となっている。差
分演算部1からの出力は、時空間演算部2に入力されて
まず2分岐され、特性が曲線aで示される固定の空間周
波数フィルタ12と、特性が曲線C−1〜C−4で示さ
れる可変の空間周波数フィルタ14とにそれぞれ供給さ
れる。
【0020】そして、固定の空間周波数フィルタ12の
出力はそれに縦続接続される特性が曲線b−1〜b−4
で示される可変の時間周波数フィルタ13に、可変の空
間周波数フィルタ14の出力はそれに縦続接続される特
性が曲線dで示される固定の時間周波数フィルタ15に
それぞれ供給され、それぞれのフィルタ13,15から
濾波出力が得られる。
【0021】ここで、可変の時間周波数フィルタ13お
よび可変の空間周波数フィルタ14の特性は、それぞれ
図2および図1で示す特性になっている。図2および図
1から分かるように、フィルタの特性を選択するための
パラメータは画像信号のレベルに相当する画像の明るさ
であり、可変の時間周波数フィルタ13の場合は曲線b
−1、b−2、b−3およびb−4の中から、また、可
変の空間周波数フィルタ14の場合は曲線c−1、c−
2,c−3およびc−4の中から、それぞれ画像信号の
レベル(明るさ)に応じて特定の曲線を切り替えて使用
する。
【0022】このため、図3に示す例では、時空間演算
部2はレベル依存制御回路16を備え、そこに供給され
る処理前または処理後の画像信号(本例では、処理後の
画像信号を使用している。)のレベルによって可変の時
空間フィルタ13,14の曲線選択を制御している。
【0023】ここで、可変の時空間フィルタ13,14
のゲイン特性は、空間方向2次元の帯域制限を行った白
色雑音を、時空間演算部2のフィルタ13,14に入力
して、評価値出力として視覚特性の検知限を示す特性が
出力されるように設定されている。
【0024】なお、ここでは、可変のフィルタ13,1
4の曲線は,4種類のものを示したが、本発明では、こ
れに限定されず、ともに少なくとも3種類程度あれば本
発明による画質評価装置を構成するのに十分である。ま
た、人間の視覚特性をより忠実に再現するために曲線の
種類を増やしてもいいことは言うまでもない。
【0025】また、この実施の形態1の説明では、固定
のフィルタ12,15のフィルタ特性は、固定の空間周
波数フィルタおよび固定の時間周波数フィルタを適用し
ているが、これらについても画像信号のレベルに応じた
可変の空間周波数フィルタおよび可変の時間周波数フィ
ルタを適用してもよいことはいうまでもない。
【0026】また、この実施の形態1の説明では、レベ
ル依存制御回路16を制御するための入力として、画像
処理を行った後の画像を使用しているが、画像処理を行
う前の画像を使用してもよい。
【0027】次に、次段の時空間積分部3においては、
まず、時空間演算部2からのそれぞれ可変の時間周波数
フィルタ13および固定の時間周波数フィルタ15の出
力が、乗算器17,18にそれぞれ供給され、この乗算
器17,18では、時空間演算部2中のレベル依存制御
回路16からの制御信号によって可変および固定の各時
間周波数フィルタ13,15の出力信号に乗算すべき係
数を制御して、その係数を乗算する。
【0028】例えば、乗算器17,18の乗算係数を、
画像処理を行った後の画像信号レベルに依存して変化さ
せることにより、可変および固定の各時間周波数フィル
タ13,15の出力を視覚感度特性に合わせることがで
きる。この可変精度は16レベル程度の精度で可変また
は切り替えをすることにより、視覚の特性に近い充分な
精度が得られる。もちろん、これ以上の精度のレベルを
もって切り替えることになんらの問題もない。
【0029】次に、時空間積分部3の積分器19,20
は、これに、例えば、RMSE(Root Mean Square
Error)値を用いた積分を行うことにより、視覚的な刺
激値に比例した信号出力を得ることができるとともに、
フィルタの位相特性が可変の時間周波数フィルタ13
と、固定の時間周波数フィルタ15とで異なる場合で
も、加算器22で互いに相殺することなく加算すること
ができる。また、加算器22には、差分演算部1の出力
を積分器21で積分した結果も入力されており、重み付
け加算器22は、積分器19,20,21の積分出力に
対し重み付け加算を行って、その重み付け加算値を評価
値として出力するようにする。
【0030】ここで、重み付け加算器22において使用
される重み付け係数は、複数種類の画像を入力して得ら
れる重み付け加算器22に入力される信号と、前記複数
種類の入力画像に対する主観評価値とが整合するような
重み係数になるよう校正されている。
【0031】従って、この実施の形態1の画質評価装置
によれば、画像処理を行う前と行った後との両画像信号
間で差分演算を行い、この差分演算出力を2分して、そ
れぞれ可変の時間周波数フィルタと可変の空間周波数フ
ィルタとから画像信号のレベルに応じた最適な特性のフ
ィルタをそれぞれ選択してフィルタ演算を施し、前記差
分演算出力と、前記2分したフィルタ演算の出力を各々
積分演算を施した出力とを重み付け加算した結果を評価
値としているので、人間の主観評価値に精度良く一致し
た評価値を、装置の出力として得ることが可能である。
なお、この実施の形態1の説明では、時空間積分部3に
おいて、時空間演算部2から出力される信号に対して乗
算器17,18で制御した係数をかけ、その後、積分器
19,20により積分するように説明したが、本発明で
は、乗算器17,18を省略した構成をとることも可能
である。この場合、乗算器17,18で行っていた処理
は、レベル依存制御回路16により制御する時空間フィ
ルタ13,14のゲイン特性において代用させることが
できる。また、これは、以下の他の実施の形態でも同様
である。
【0032】実施の形態2.この実施の形態2は、時空
間積分部3の構成を、図3に示す実施の形態1の時空間
積分部3の構成とは変えたことを特徴とするものであ
る。
【0033】図4は、時空間積分部3に図3に示す実施
の形態1のものとは別構成を用いた実施の形態2の画質
評価装置の構成を示している。図中、差分演算部1と時
空間演算部2は、図3の構成と同一であるため、それら
の説明は省略し、時空間積分部3の構成を説明すると、
17,18は乗算器、19,20,24は積分器、22
は重み付け加算器、23は電力和演算器である。
【0034】次に動作を説明する。時空間積分部3にお
いては、時空間演算部2からの可変の時間周波数フィル
タ13および固定の時間周波数フィルタ15の出力が、
乗算器17,18に供給される。
【0035】乗算器17,18では、上記実施の形態1
の場合と同様に、時空間演算部2中のレベル依存制御回
路16からの制御信号に基づいて、画像処理を行った後
の画像信号のレベル(明るさ)に依存して変化させ、各
フィルタ13,15の出力信号に乗算すべき係数を制御
する。
【0036】積分器19,20では、図3の同番号で示
される積分器19,20と同様の動作、たとえばRMS
Eを用いた積分を行い、各々視覚特性に比例した信号出
力を得る。
【0037】また、電力和演算器23には、乗算器1
7,18の両出力が接続され、両フィルタ13,15の
両出力の電力和に相当する信号出力が得られる。電力和
の演算方法としては、例えば、両出力をX,Yとおいた
ときに、X2+Y2の電力加算や、|X|+|Y|の絶対
値加算、((X2+Y2)/2)1/2等の演算が考えられ
る。そして、この電力和演算器23の出力は、積分器2
4において積分され、前記19,20の積分器の出力と
ともに、重み付け加算器22に出力される。重み付け加
算器22では、積分器19,20の出力と、積分器24
の出力とを重み付け加算して、その演算された結果が評
価値として出力される。
【0038】従って、この実施の形態2の画質評価装置
によれば、上記実施の形態1と同様に、画像処理を行う
前と行った後との両画像信号間で差分演算を行い、この
差分演算出力を2分して、それぞれ可変の時間周波数フ
ィルタと可変の空間周波数フィルタとから画像信号のレ
ベルに応じた最適な特性のフィルタをそれぞれ選択しフ
ィルタ演算を施して評価値を求めているので、人間の主
観評価値に精度良く一致した評価値を、装置の出力とし
て得ることが可能である。
【0039】また、この実施の形態2では、差分演算部
1の出力の代わりに、乗算器17,18において各フィ
ルタ13,15の出力を画像処理を行った後の画像信号
レベルに依存して変化させた乗算係数により乗算して加
算し、その加算結果を積分器24で積分した値を用い
て、その値と、積分器19,20の出力との重み付け加
算をとるようにしたので、実施の形態1の場合よりも、
より人間の主観評価値に精度良く一致した評価値を得る
ことが可能である。
【0040】実施の形態3.この実施の形態3は、上記
実施の形態2の場合と同様に、時空間積分部3の構成
を、図3に示す実施の形態1の時空間積分部3の構成と
は変えたことを特徴とするものである。
【0041】図5は、本実施の形態3の時空間積分部3
の構成を示したものである。図において、17,18は
乗算器、19,20,21は積分器、22は重み付け加
算器、25,26,27は足切り器である。つまり、こ
の実施の形態3の時空間積分部3は、図3に示す実施の
形態1の時空間積分部3に対し、各積分器19,20,
21の前段に、足切り器25,26,27を設けたこと
を特徴とするものである。
【0042】次に動作を説明する。時空間演算部2から
の可変の時間周波数フィルタ13および固定の時間周波
数フィルタ15の出力、および差分演算部1の出力が、
それぞれ、足切り器25,26,27に入力され、足切
り器25,26,27では、所定のしきい値に満たない
信号成分をゼロとし、各々出力を、積分器19,20,
21に接続する。
【0043】積分器19,20,21では、図3に示す
実施の形態1の積分動作と同様の積分を行い、各々の出
力を重み付け加算器22において加算し、演算結果を評
価値として出力する。
【0044】従って、この実施の形態3の画質評価装置
によれば、上記実施の形態1,2と同様に、画像処理を
行う前と行った後との両画像信号間で差分演算を行い、
この差分演算出力を2分して、それぞれ可変の時間周波
数フィルタと可変の空間周波数フィルタとから画像信号
のレベルに応じた最適な特性のフィルタをそれぞれ選択
しフィルタ演算を施して評価値を求めているので、人間
の主観評価値に精度良く一致した評価値を、装置の出力
として得ることが可能になると共に、積分器19,2
0,21の前段にそれぞれ足切り器25,26,27を
設けているので、所定のしきい値に満たない信号成分の
足切りにより積分演算の負担を小さくでき、迅速に評価
値出力を得ることができる。
【0045】なお、上記実施の形態3の説明では、足切
り器25,26,27は、図3に示す実施の形態1の時
空間積分部3について適用しているが、本発明では、こ
れに限らず、図4に示す実施の形態2の時空間積分部3
の積分器19,20,24の直前に足切り器25,2
6,28を適用することで、例えば図6で示すような時
空間積分部3を構成することも可能である。
【0046】また、足切り器25,26,27におい
て、しきい値に満たないと判断された信号を次段の積分
器での積分対象から除外することによっても、上記と同
様の効果を得ることが可能である。
【0047】実施の形態4.この実施の形態4は、上記
実施の形態1〜3において、さらに評価値出力を記憶す
ることができるようにしたことを特徴とするものであ
る。
【0048】図7は、評価値出力を記憶することができ
るようにした実施の形態4の画質評価装置の構成を示し
たものである。図において、30はタイマ、31は蓄積
媒体である。尚、図中、1,2,3は、それぞれ、上記
実施の形態1〜3の差分演算部、時空間演算部、時空間
積分部である。
【0049】次に動作を説明する。差分演算部1、時空
間演算部2、時空間積分部3の動作は、上記実施の形態
1〜3と同様であり、この実施の形態4では、時空間積
分部3の評価値出力が記憶媒体31に接続される。
【0050】ここで、記憶媒体31と、時空間積分部3
を構成する各積分器(実施の形態1,3であれば、積分
器19,20,21、実施の形態2であれば、積分器1
9,20,24である。)とには、タイマ30から一定
の時間間隔で信号が入力し、各積分器は、タイマ30か
らの入力信号に基づき積分結果を出力し、記憶媒体31
は、この信号によりその時の重み付け加算器22による
各積分器出力の重み付け加算値を評価値として記録す
る。尚、積分器は積分値を出力した後は、リセットして
再度積分動作を行う。
【0051】従って、この実施の形態4の画質評価装置
によれば、上記実施の形態1〜3と同様の効果が得られ
ると共に、タイマ30により所定の時間間隔で各積分器
が積分動作を行い、記録媒体31がその積分結果の重み
付け加算値を評価値として記録するようにしたので、評
価を連続的に行うことができ、長時間にわたる評価デー
タを蓄積することが可能となる。
【0052】なお、この実施の形態4では、タイマ30
はタイマ信号を一定時間間隔で出力するものとして説明
したが、本発明では、タイマ信号の出力は一定時間間隔
である必要はない。
【0053】実施の形態5.この実施の形態5は、上記
実施の形態1〜3において、さらに評価値出力を表示で
きるようにしたことを特徴とするものである。
【0054】図8は、時空間積分部3の出力である評価
値を表示するように構成した実施の形態5の画質評価装
置の構成を示すものである。図において、32は評価値
変換器、33は表示装置である。尚、図中、1,2,3
は、それぞれ、上記実施の形態1〜3の差分演算部、時
空間演算部、時空間積分部である。
【0055】次に動作を説明する。差分演算部1、時空
間演算部2、時空間積分部3の動作は、上記実施の形態
1〜3と同様であり、この実施の形態5では、時空間積
分部3の評価値出力が、評価値変換器32に入力する。
【0056】評価値変換器32では、時空間積分部3の
評価値出力を、表示装置33上に表示可能な形式の表示
信号に変換し、表示装置33へ出力する。表示装置33
では、評価値変換器32からの表示信号に基づいて、時
空間積分部3の評価値出力を表示する。
【0057】従って、この実施の形態5の画質評価装置
によれば、上記実施の形態1〜3と同様の効果が得られ
ると共に、表示装置33で時空間積分部3の評価値出力
を表示するようにしたので、画質評価を容易に行うこと
ができる。
【0058】なお、上記実施の形態5の説明では、上記
実施の形態1〜3に適用して説明したが、これに限ら
ず、図7に示す実施の形態4の構成に図8に示す評価値
変換器32や表示装置33を追加するようにしても勿論
よい。
【0059】また、上記実施の形態1〜5の説明では、
差分演算部1、時空間演算部2、時空間積分部3の各々
において、輝度信号成分と、複数の色信号成分とを分け
ないで演算するように説明したが、本発明では、これに
限らず、差分演算部1、時空間演算部2、時空間積分部
3の各々において、輝度信号成分と、複数の色信号成分
とを各々個別に演算するように構成することも可能であ
る。
【0060】また、本実施の形態1〜5の画質評価装置
では、画像処理を行う前の画像と画像処理を行った後の
画像とを入力してその評価を出力するように説明した
が、この画質評価装置の使用方法として、例えば、評価
に使用する画像を、画像処理を行う前の画像として本装
置に内蔵しておき、本装置のある場所とは離れた場所か
ら同じ画像を使って伝送された画像を、画像処理を行っ
た後の画像として、これら両画像の差分を取るように構
成すれば、遠方からの伝送時に発生する歪みなどの画質
劣化についても容易、かつ、人間の主観評価値に精度良
く一致させて評価することができる。
【0061】
【発明の効果】以上、説明してきたように、本発明で
は、画像処理を行う前と行った後との両画像信号間で差
分演算を行い、この差分演算出力を2分して、それぞれ
可変の時間周波数フィルタと可変の空間周波数フィルタ
とから画像信号のレベルに応じた最適な特性のフィルタ
をそれぞれ選択しフィルタ演算を施して評価値を求める
ようにしたので、人間の主観評価値に精度良く一致した
評価値を、装置の出力として得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 視覚感度の信号レベル依存性と視覚の空間周
波数特性の明るさ依存性を示す図。
【図2】 視覚の時間周波数特性の明るさ依存性を示す
図。
【図3】 本発明による画質評価装置の実施の形態1の
構成例を示すブロック図。
【図4】 本発明による画質評価装置の実施の形態2の
構成例を示すブロック図。
【図5】 実施の形態3の時空間積分部3の構成例を示
すブロック図。
【図6】 実施の形態3の時空間積分部3の他の構成例
を示すブロック図。
【図7】 本発明による画質評価装置の実施の形態4の
構成例を示すブロック図。
【図8】 本発明による画質評価装置の実施の形態5の
構成例を示すブロック図。
【符号の説明】
1 差分演算部、2 時空間演算部、3 時空間積分
部、11 差分器、12固定の空間周波数フィルタ、1
3 可変の時間周波数フィルタ、14 可変の空間周波
数フィルタ、15 固定の時間周波数フィルタ、16
レベル依存制御回路、17,18 乗算器、19,2
0,21 積分器、22 重み付け加算器、23 電力
和演算器、24 積分器、25,26,27,28 足
切り器、30 タイマ、31 蓄積媒体、32 評価値
変換器、33 表示装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 合志 清一 東京都渋谷区神南二丁目2番1号 日本放 送協会 放送センター内 (72)発明者 浅井 光太郎 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 西川 博文 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 黒田 慎一 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 ジェームズ チャオ 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5B057 CE06 CH09 CH18 DA20 DC32 5C061 BB07 CC09

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像処理を行う前と行った後との両画像
    信号間で差分演算を行う差分演算部と、 該差分演算部からの出力信号を2分してそれぞれに対し
    てフィルタ処理を行う可変の時間周波数フィルタと可変
    の空間周波数フィルタとを含み、それら可変の時間周波
    数フィルタと可変の空間周波数フィルタの周波数特性が
    前記画像処理を行う前または行った後のいずれかの画像
    信号レベルに基づいて選択されるように構成された時空
    間演算部と、 該時空間演算部から出力される可変の時間周波数フィル
    タを施した信号および可変の空間周波数フィルタを施し
    た信号、さらに前記差分演算部からの出力信号に対して
    それぞれ積分を施した後に重み付け加算を行って評価値
    として出力する時空間積分部と、 を備えたことを特徴とする画質評価装置。
  2. 【請求項2】 画像処理を行う前と行った後との両画像
    信号間で差分演算を行う差分演算部と、 該差分演算部からの出力信号を2分してそれぞれに対し
    てフィルタ処理を行う可変の時間周波数フィルタと可変
    の空間周波数フィルタとを含み、それら可変の時間周波
    数フィルタと可変の空間周波数フィルタの周波数特性が
    前記画像処理を行う前または行った後のいずれかの画像
    信号レベルに基づいて選択されるように構成された時空
    間演算部と、 該時空間演算部から出力される可変の時間周波数フィル
    タを施した信号および可変の空間周波数フィルタを施し
    た信号、さらに両信号の電力和を演算することにより生
    成される信号に対してそれぞれ積分を施した後に重み付
    け加算を行って評価値として出力する時空間積分部と、 を備えたことを特徴とする画質評価装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2記載の画質評価
    装置において、 前記時空間積分部は、時空間演算部から出力される可変
    の時間周波数フィルタを施した信号および可変の空間周
    波数フィルタを施した信号、さらに前記差分演算部から
    の出力信号あるいは前記フィルタ出力の両信号の電力和
    を演算することにより生成される信号に対してそれぞれ
    しきい値処理を行って、しきい値に満たない信号につい
    ては前記積分の対象から除外するかまたは値をゼロと
    し、積分を施した後に重み付け加算を行って評価値とし
    て出力することを特徴とする画質評価装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜請求項3記載のいずれかの画
    質評価装置において、 前記時空間積分部は、画像処理を行う前と行った後との
    両画像信号間の差分を複数入力し、出力される評価値が
    前記画像処理を行った後の主観評価結果に整合するよう
    に、重み付け加算の際の重み付け係数が校正されている
    ことを特徴とする画質評価装置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜請求項4記載のいずれかの画
    質評価装置において、 前記時空間演算部の可変の時間周波数フィルタおよび空
    間周波数フィルタのゲイン特性は、空間方向2次元の帯
    域制限を行った白色雑音を入力してフィルタ処理し、前
    記時空間積分部の評価値出力として視覚特性の検知限を
    示す特性が出力されるように設定されていることを特徴
    とする画質評価装置。
  6. 【請求項6】 請求項1〜請求項5記載のいずれかの画
    質評価装置において、さらに、 前記時空間積分部の評価値出力を蓄積する内部もしくは
    外部の蓄積媒体を備えたことを特徴とする画質評価装
    置。
  7. 【請求項7】 請求項1〜請求項6記載のいずれかの画
    質評価装置において、さらに、 前記時空間積分部の評価値出力を表示可能な値域に変換
    して表示する内部または外部の表示装置を備えたことを
    特徴とする画質評価装置。
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