JP2002077909A - 画像符号化装置および画像符号化方法およびその方法を記述したプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
画像符号化装置および画像符号化方法およびその方法を記述したプログラムを記録した記録媒体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ポストフィルタの特性に対応して
プレフィルタの特性を制御し、符号化効率を低下するこ
となく現画像の視覚的品質の劣化を防止するようにする
ことを目的としている。 【解決手段】 プレフィルタとポストフィルタとを用い
た画像符号化に当たって、ポストフィルタの特性に応じ
て次のフレームにて適用するプレフィルタの特性を制御
する。
プレフィルタの特性を制御し、符号化効率を低下するこ
となく現画像の視覚的品質の劣化を防止するようにする
ことを目的としている。 【解決手段】 プレフィルタとポストフィルタとを用い
た画像符号化に当たって、ポストフィルタの特性に応じ
て次のフレームにて適用するプレフィルタの特性を制御
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像符号化するに
当たって、符号化効率を劣化することなくかつ視覚的品
質を劣化することのないようにした画像符号化装置およ
び画像符号化方法およびその方法を記述したプログラム
を記録した記録媒体に関するものである。
当たって、符号化効率を劣化することなくかつ視覚的品
質を劣化することのないようにした画像符号化装置およ
び画像符号化方法およびその方法を記述したプログラム
を記録した記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＭＰＥＧ−２等、一般的に動画像符号化
では、画像情報に対してＤＣＴ（離散コサイン変換) を
適用し、その係数を量子化する。この量子化により、符
号化効率を向上することが可能であるが、他方で復号画
像に特有な歪み（量子化歪み)を発生する。この量子化
歪みによって画質が劣化する。
では、画像情報に対してＤＣＴ（離散コサイン変換) を
適用し、その係数を量子化する。この量子化により、符
号化効率を向上することが可能であるが、他方で復号画
像に特有な歪み（量子化歪み)を発生する。この量子化
歪みによって画質が劣化する。
【０００３】このような量子化歪みを低減するために、
符号化前に予め画像にフィルタを施して帯域を制限する
ことが行われている。一般的に、画像の高周波成分は視
覚に与える影響が少ないため、フィルタによって特に高
周波を制限することによって、視覚的な劣化を引き起こ
さずに符号化効率を向上している。これをプレフィルタ
方法と呼ぶ。一般的に、高周波を制限する量が多いほ
ど、量子化歪みを低減することができる。
符号化前に予め画像にフィルタを施して帯域を制限する
ことが行われている。一般的に、画像の高周波成分は視
覚に与える影響が少ないため、フィルタによって特に高
周波を制限することによって、視覚的な劣化を引き起こ
さずに符号化効率を向上している。これをプレフィルタ
方法と呼ぶ。一般的に、高周波を制限する量が多いほ
ど、量子化歪みを低減することができる。
【０００４】帯域を制限するフィルタには、画面内画素
間の相関を利用する空間フィルタがあり、空間フィルタ
の１つには移動平均フィルタがある。このフィルタで
は、図１に示すように、求める画素Ｉ（ｘ，ｙ）を中心
にした、縦Ｎ画素、横Ｎ画素（Ｎタップ) の正方形の領
域を設定し、その正方形に含まれる画素の画像情報を式
（１) に示す重み付け加算をすることによって、その画
素の画像情報を求める。
間の相関を利用する空間フィルタがあり、空間フィルタ
の１つには移動平均フィルタがある。このフィルタで
は、図１に示すように、求める画素Ｉ（ｘ，ｙ）を中心
にした、縦Ｎ画素、横Ｎ画素（Ｎタップ) の正方形の領
域を設定し、その正方形に含まれる画素の画像情報を式
（１) に示す重み付け加算をすることによって、その画
素の画像情報を求める。
【０００５】
【数１】
【０００６】 Ｉ（ｘ，ｙ）: 横ｘ，縦ｙの画素における入力画像 Ｏ（ｘ，ｙ）: 横ｘ，縦ｙの画素における出力画像 この処理を画面内の各画素に施すことによって、画面全
体に移動平均フィルタを施す。このフィルタの周波数特
性はタップ数Ｎと重み付け係数Ｗとによって特徴付けら
れ、帯域制限後の視覚特性はこれらの値に依存する。一
般的にタップ数Ｎが大きいほど、広範囲な画素の平均と
なるため、隣り合う画素間の差が少なくなり、より高周
波成分が削除される。
体に移動平均フィルタを施す。このフィルタの周波数特
性はタップ数Ｎと重み付け係数Ｗとによって特徴付けら
れ、帯域制限後の視覚特性はこれらの値に依存する。一
般的にタップ数Ｎが大きいほど、広範囲な画素の平均と
なるため、隣り合う画素間の差が少なくなり、より高周
波成分が削除される。
【０００７】画面中の画像情報が大きく変化するエッジ
は、一般的に顕著な視覚的情報を与える。そのため、画
像の視覚的品質を維持するためにエッジを保存しつつ、
帯域を制限するエッジ保存型フィルタもある。また、エ
ッジの画素とその他の画素とで、周波数特性の異なるフ
ィルタを施す方法も提案されている。このようなフィル
タでは、エッジ画素の高周波成分を低減せず、エッジ以
外の画素の高周波成分を低減する帯域制限を行う。
は、一般的に顕著な視覚的情報を与える。そのため、画
像の視覚的品質を維持するためにエッジを保存しつつ、
帯域を制限するエッジ保存型フィルタもある。また、エ
ッジの画素とその他の画素とで、周波数特性の異なるフ
ィルタを施す方法も提案されている。このようなフィル
タでは、エッジ画素の高周波成分を低減せず、エッジ以
外の画素の高周波成分を低減する帯域制限を行う。
【０００８】一般的に動画像符号化では、符号化効率を
向上するために、可変長符号化が用いられる。そのため
フレーム毎に発生符号量が変化する。そこで、上記のよ
うなフィルタを符号化効率の向上に利用するため、符号
化後の発生符号量に依存して、フィルタの周波数特性を
変更する方法が提案されている。このような方法では、
発生符号量を各フレームで同程度になるように周波数特
性を変更する。すなわち、発生符号量が多い場合には、
より多くの帯域を制限するように周波数特性を変更し、
逆に、発生符号量が少ない場合には、より少ない帯域を
制限するように周波数特性を変更する。この方法は、伝
送速度が一定の伝送路を介して動画像を伝送するシステ
ムにおいては、各フレームの発生符号量を制御できるた
め有効である。
向上するために、可変長符号化が用いられる。そのため
フレーム毎に発生符号量が変化する。そこで、上記のよ
うなフィルタを符号化効率の向上に利用するため、符号
化後の発生符号量に依存して、フィルタの周波数特性を
変更する方法が提案されている。このような方法では、
発生符号量を各フレームで同程度になるように周波数特
性を変更する。すなわち、発生符号量が多い場合には、
より多くの帯域を制限するように周波数特性を変更し、
逆に、発生符号量が少ない場合には、より少ない帯域を
制限するように周波数特性を変更する。この方法は、伝
送速度が一定の伝送路を介して動画像を伝送するシステ
ムにおいては、各フレームの発生符号量を制御できるた
め有効である。
【０００９】また、動画像符号化では符号化効率を向上
するために、フレーム間予測符号化を用いている。フレ
ーム間予測符号化は、以前に符号化したフレームの復号
画像と現画像との差分をＤＣＴする。前フレームの復号
画像に量子化歪みがあると、現画像との差分が大きくな
り、符号化効率が低下する。それを防ぐために、復号画
像にフィルタを適用し量子化歪みを低減する方法があ
る。これをポストフィルタ方法と呼ぶ。
するために、フレーム間予測符号化を用いている。フレ
ーム間予測符号化は、以前に符号化したフレームの復号
画像と現画像との差分をＤＣＴする。前フレームの復号
画像に量子化歪みがあると、現画像との差分が大きくな
り、符号化効率が低下する。それを防ぐために、復号画
像にフィルタを適用し量子化歪みを低減する方法があ
る。これをポストフィルタ方法と呼ぶ。
【００１０】一般的なポストフィルタ方法にデブロッキ
ングフィルタ方法がある。画面を縦横１６画素づつのマ
クロブロックに分割しマクロブロックごとにＤＣＴと量
子化を行う場合、マクロブロック間に量子化歪み（ブロ
ック歪み) が発生する。デブロッキングフィルタ方法
は、ブロック歪みを低減する方法である。例えば、映像
符号化国際標準規格Ｈ．２６３ ＡｎｎｅｘＪでは、図
２に示すように、マクロブロック境界をまたがる垂直方
向４画素間又は水平方向４画素間で計算を行い、フィル
タ処理をする。例えば垂直方向でのすべての４画素の組
について夫々計算を行い、次いで水平方向でのすべての
４画素の組について夫々計算を行う。
ングフィルタ方法がある。画面を縦横１６画素づつのマ
クロブロックに分割しマクロブロックごとにＤＣＴと量
子化を行う場合、マクロブロック間に量子化歪み（ブロ
ック歪み) が発生する。デブロッキングフィルタ方法
は、ブロック歪みを低減する方法である。例えば、映像
符号化国際標準規格Ｈ．２６３ ＡｎｎｅｘＪでは、図
２に示すように、マクロブロック境界をまたがる垂直方
向４画素間又は水平方向４画素間で計算を行い、フィル
タ処理をする。例えば垂直方向でのすべての４画素の組
について夫々計算を行い、次いで水平方向でのすべての
４画素の組について夫々計算を行う。
【００１１】即ち、画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを下記計算に従
い、Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１に置き換える。
い、Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１に置き換える。
【００１２】Ｂ１＝clip（Ｂ＋ｄｌ） Ｃ１＝clip（Ｃ−ｄｌ） Ａ１＝Ａ−ｄ２ Ｄ１＝Ｄ＋ｄ２ ｄ＝（Ａ−４Ｂ＋４Ｃ−Ｄ）／８ ｄ１＝UpDownRamp（ｄ，ＳＴＲＥＮＧＴＨ） ｄ２＝clipd1((Ａ−Ｄ）／４，ｄ１／２） UpDownRamp（ｘ，ＳＴＲＥＮＧＴＨ）＝ＳＩＮ（ｘ）*
（ＭＡＸ（０，abs （ｘ）−ＭＡＸ（０，２* (abs
（ｘ）−ＳＴＲＥＮＧＴＨ)))) clip（ｘ）：引数ｘが０以下の場合には０に、２５５以
上の場合には２５５にする。
（ＭＡＸ（０，abs （ｘ）−ＭＡＸ（０，２* (abs
（ｘ）−ＳＴＲＥＮＧＴＨ)))) clip（ｘ）：引数ｘが０以下の場合には０に、２５５以
上の場合には２５５にする。
【００１３】clipd1(x,y) ：引数ｘが−abs(y)以下の場
合には−abs(y)にし、abs(y)以上の場合にはabs(y)にす
る。
合には−abs(y)にし、abs(y)以上の場合にはabs(y)にす
る。
【００１４】ＳＴＲＥＮＧＴＨ：デブロッキングフィル
タの強度 abs(x)：ｘの絶対値 ＳＩＮ（ｘ）：正弦を意味するsin x ４画素を重み付け平均するため、エッジ保存型フィルタ
処理となる。
タの強度 abs(x)：ｘの絶対値 ＳＩＮ（ｘ）：正弦を意味するsin x ４画素を重み付け平均するため、エッジ保存型フィルタ
処理となる。
【００１５】上記のデブロッキングフィルタの他に、復
号画像にエッジ保存型帯域制限フィルタを適用する方法
もある。これは、エッジ付近に特徴的に現れる量子化歪
みであるモスキートノイズを効果的に低減することがで
きる。プレフィルタ方法と同様に、エッジの画素とその
他の画素とで、周波数特性の異なる帯域制限フィルタを
施すことによりエッジを保存しながら高周波成分を削除
する方法もある。ただし、いずれのエッジ保存型フィル
タにおいてもエッジは完全に保存されることは無く、エ
ッジの高周波成分の削除される割合の大小が調節され
る。
号画像にエッジ保存型帯域制限フィルタを適用する方法
もある。これは、エッジ付近に特徴的に現れる量子化歪
みであるモスキートノイズを効果的に低減することがで
きる。プレフィルタ方法と同様に、エッジの画素とその
他の画素とで、周波数特性の異なる帯域制限フィルタを
施すことによりエッジを保存しながら高周波成分を削除
する方法もある。ただし、いずれのエッジ保存型フィル
タにおいてもエッジは完全に保存されることは無く、エ
ッジの高周波成分の削除される割合の大小が調節され
る。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、発生符号量を
各フレームで同程度にするようにフィルタの特性を制御
するプレフィルタ方法では、プレフィルタ方法適用後の
現画像におけるエッジ画素と、フレーム間予測符号化に
用いるポストフィルタ方法適用後の復号画像におけるエ
ッジ画素との差分の大小は、プレフィルタの制御に使用
されない。
各フレームで同程度にするようにフィルタの特性を制御
するプレフィルタ方法では、プレフィルタ方法適用後の
現画像におけるエッジ画素と、フレーム間予測符号化に
用いるポストフィルタ方法適用後の復号画像におけるエ
ッジ画素との差分の大小は、プレフィルタの制御に使用
されない。
【００１７】このため、その差分が大きい場合には符号
化効率が低下する。例えば、プレフィルタ方法で現画像
のエッジ画素の高周波成分を、復号画像のエッジ画素の
高周波成分よりも多く削除してしまうと、符号化効率が
低下するだけではなく、現画像自体の視覚的品質を劣化
してしまう。
化効率が低下する。例えば、プレフィルタ方法で現画像
のエッジ画素の高周波成分を、復号画像のエッジ画素の
高周波成分よりも多く削除してしまうと、符号化効率が
低下するだけではなく、現画像自体の視覚的品質を劣化
してしまう。
【００１８】本発明は、ポストフィルタの特性に対応し
てプレフィルタの特性を制御し、符号化効率を低下する
ことなく現画像の視覚的品質の劣化を防止するようにす
ることを目的としている。
てプレフィルタの特性を制御し、符号化効率を低下する
ことなく現画像の視覚的品質の劣化を防止するようにす
ることを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の実施形態
においては、具体的には、プレフィルタとポストフィル
タとを用いた画像符号化に当たって、ポストフィルタの
特性に応じて次のフレームにて適用するプレフィルタの
特性を制御するよるようにし、当該プレフィルタの特性
制御では、ポストフィルタの高周波成分除去特性を低く
したときには、次のフレームにて適用するプレフィルタ
の高周波成分除去特性を低くし、逆にポストフィルタの
高周波成分除去特性を高くしたときには、次のフレーム
にて適用するプレフィルタの高周波成分除去特性も高く
するようにする。
においては、具体的には、プレフィルタとポストフィル
タとを用いた画像符号化に当たって、ポストフィルタの
特性に応じて次のフレームにて適用するプレフィルタの
特性を制御するよるようにし、当該プレフィルタの特性
制御では、ポストフィルタの高周波成分除去特性を低く
したときには、次のフレームにて適用するプレフィルタ
の高周波成分除去特性を低くし、逆にポストフィルタの
高周波成分除去特性を高くしたときには、次のフレーム
にて適用するプレフィルタの高周波成分除去特性も高く
するようにする。
【００２０】また本発明の第２の実施形態においては、
具体的には、プレフィルタとポストフィルタとを用いた
画像符号化に当たって、ポストフィルタの特性に応じて
次のフレームにて適用するプレフィルタの特性を制御す
るよるようにし、当該プレフィルタの特性制御では、ポ
ストフィルタをかける前の復号画像とポストフィルタを
かけた後の復号画像とを比較してその結果に応じて次の
フレームにて適用するプレフィルタの特性を制御するよ
うにする。より具体的には、ポストフィルタをかける前
の復号画像とポストフィルタをかけた後の復号画像とに
おけるエッジ画素のＰＳＮＲを測定し、ＰＳＮＲが大き
いときには、ポストフィルタによるエッジ画素の変化が
少ないと判定して次のフレームにて適用するプレフィル
タの高周波成分除去特性を高くし、逆にＰＳＮＲが小さ
いときには、ポストフィルタによるエッジ画素の変化が
大きいと判定して次のフレームにて適用するプレフィル
タの高周波成分除去特性を低くするようにする。
具体的には、プレフィルタとポストフィルタとを用いた
画像符号化に当たって、ポストフィルタの特性に応じて
次のフレームにて適用するプレフィルタの特性を制御す
るよるようにし、当該プレフィルタの特性制御では、ポ
ストフィルタをかける前の復号画像とポストフィルタを
かけた後の復号画像とを比較してその結果に応じて次の
フレームにて適用するプレフィルタの特性を制御するよ
うにする。より具体的には、ポストフィルタをかける前
の復号画像とポストフィルタをかけた後の復号画像とに
おけるエッジ画素のＰＳＮＲを測定し、ＰＳＮＲが大き
いときには、ポストフィルタによるエッジ画素の変化が
少ないと判定して次のフレームにて適用するプレフィル
タの高周波成分除去特性を高くし、逆にＰＳＮＲが小さ
いときには、ポストフィルタによるエッジ画素の変化が
大きいと判定して次のフレームにて適用するプレフィル
タの高周波成分除去特性を低くするようにする。
【００２１】本発明の第１の実施形態によれば、ポスト
フィルタの特性に従って、次のフレームにて適用するプ
レフィルタの特性を制御することができる。例えば、ポ
ストフィルタにてエッジ部分の高周波成分を少なく削除
するようにフィルタの特性を制御した場合には、プレフ
ィルタではエッジ部分の高周波成分を多く削除しない様
に、フィルタの特性を制御する。これにより、符号化効
率の低下を防ぐことができ、また現画像自体の視覚的品
質の劣化も防ぐことができる。
フィルタの特性に従って、次のフレームにて適用するプ
レフィルタの特性を制御することができる。例えば、ポ
ストフィルタにてエッジ部分の高周波成分を少なく削除
するようにフィルタの特性を制御した場合には、プレフ
ィルタではエッジ部分の高周波成分を多く削除しない様
に、フィルタの特性を制御する。これにより、符号化効
率の低下を防ぐことができ、また現画像自体の視覚的品
質の劣化も防ぐことができる。
【００２２】プレフィルタの制御に利用する、ポストフ
ィルタの特性としては、エッジ保存型帯域制限フィルタ
の式（１) における係数や、その係数のフィルタと適用
した画素の総数を用いることができる。
ィルタの特性としては、エッジ保存型帯域制限フィルタ
の式（１) における係数や、その係数のフィルタと適用
した画素の総数を用いることができる。
【００２３】本発明の第２の実施形態によれば、復号前
の画像とポストフィルタをかけた後の画像とから、ポス
トフィルタによる実際の画像の変化を検出し、プレフィ
ルタの特性を制御することができる。第１の実施形態と
違い、ポストフィルタにより削除されたエッジ画素の高
周波成分の大小を画像から検出することができるため、
より正確にエッジ画素の変化を検出することができる。
の画像とポストフィルタをかけた後の画像とから、ポス
トフィルタによる実際の画像の変化を検出し、プレフィ
ルタの特性を制御することができる。第１の実施形態と
違い、ポストフィルタにより削除されたエッジ画素の高
周波成分の大小を画像から検出することができるため、
より正確にエッジ画素の変化を検出することができる。
【００２４】プレフィルタの制御に利用する、ポストフ
ィルタによる画像の変化を計測する方法には、復号前の
画像とポストフィルタをかけた後の画像との差分の絶対
値和や標準偏差を用いることができる。特にエッジ画素
についての絶対値和や標準偏差を用いると好適である。
ィルタによる画像の変化を計測する方法には、復号前の
画像とポストフィルタをかけた後の画像との差分の絶対
値和や標準偏差を用いることができる。特にエッジ画素
についての絶対値和や標準偏差を用いると好適である。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態例を図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００２６】第１の実施例では、ポストフィルタの特性
から次のフレームに適用するプレフィルタの特性を制御
する。制御に使用するポストフィルタの特性として、エ
ッジ保存型帯域制限フィルタを適用した画素の総数を用
いる。
から次のフレームに適用するプレフィルタの特性を制御
する。制御に使用するポストフィルタの特性として、エ
ッジ保存型帯域制限フィルタを適用した画素の総数を用
いる。
【００２７】ポストフィルタに関連した構成部（ポスト
フィルタ部）においては、復号画像の各画素に対してデ
ブロッキングフィルタを適用するデブロッキングフィル
タ部と、エッジ保存型帯域制限フィルタを適用するかど
うかを判断するポスト帯域制限フィルタ判断部と、エッ
ジ保存型帯域制限フィルタを適用するポスト帯域制限フ
ィルタ部と、エッジ保存型帯域制限フィルタを適用した
画素の割合( ポスト画素割合と呼ぶこととする。) を計
測するポスト帯域制限フィルタ計測部とを有する。
フィルタ部）においては、復号画像の各画素に対してデ
ブロッキングフィルタを適用するデブロッキングフィル
タ部と、エッジ保存型帯域制限フィルタを適用するかど
うかを判断するポスト帯域制限フィルタ判断部と、エッ
ジ保存型帯域制限フィルタを適用するポスト帯域制限フ
ィルタ部と、エッジ保存型帯域制限フィルタを適用した
画素の割合( ポスト画素割合と呼ぶこととする。) を計
測するポスト帯域制限フィルタ計測部とを有する。
【００２８】ポスト帯域制限フィルタ判断部は、画像符
号化部で使用した量子化スケール値に従って、エッジ保
存型帯域制限フィルタを適用するかどうかを判断する。
各画素が所属するマクロブロックの量子化スケール値が
「１５」以上の場合には、その画素にエッジ保存型フィ
ルタを適用し、「１５」未満の場合には適用しない。
号化部で使用した量子化スケール値に従って、エッジ保
存型帯域制限フィルタを適用するかどうかを判断する。
各画素が所属するマクロブロックの量子化スケール値が
「１５」以上の場合には、その画素にエッジ保存型フィ
ルタを適用し、「１５」未満の場合には適用しない。
【００２９】プレフィルタ制御部は、ポスト画素割合か
らプレフィルタ部にて適用するプレフィルタの、上述の
式（１) における係数を制御する。ポスト帯域制限フィ
ルタ計測部で計測されたポスト画素割合が、５０％以上
の場合にはプレフィルタの係数をＣ１にし、それ以外で
は係数をＣ２にする。係数Ｃ１を図３に、係数Ｃ２を図
４に示す。係数Ｃ１のフィルタの方が係数Ｃ２のフィル
タよりも高周波成分を多く削除する。
らプレフィルタ部にて適用するプレフィルタの、上述の
式（１) における係数を制御する。ポスト帯域制限フィ
ルタ計測部で計測されたポスト画素割合が、５０％以上
の場合にはプレフィルタの係数をＣ１にし、それ以外で
は係数をＣ２にする。係数Ｃ１を図３に、係数Ｃ２を図
４に示す。係数Ｃ１のフィルタの方が係数Ｃ２のフィル
タよりも高周波成分を多く削除する。
【００３０】図５に第１の実施例のブロック構成図を示
す。
す。
【００３１】図中の符号１０１は画像入力部、１０２は
プレフィルタ部、１０３は画像符号化部、１０４は局所
復号部、１０５はデブロッキングフィルタ部、１０６は
ポスト帯域制限フィルタ判断部、１０７はポスト帯域制
限フィルタ部、１０８はポスト帯域制限フィルタ計測
部、１０９はプレフィルタ制御部を表す。そして、１２
０はポストフィルタ部を表す。
プレフィルタ部、１０３は画像符号化部、１０４は局所
復号部、１０５はデブロッキングフィルタ部、１０６は
ポスト帯域制限フィルタ判断部、１０７はポスト帯域制
限フィルタ部、１０８はポスト帯域制限フィルタ計測
部、１０９はプレフィルタ制御部を表す。そして、１２
０はポストフィルタ部を表す。
【００３２】まず画像入力部１０１は１フレーム分の画
像情報を取得する。画像入力部１０１から得られた現フ
レームの画像情報に対して、プレフィルタ部１０２でフ
ィルタを適用し帯域制限をする。画像符号化部１０３は
プレフィルタ部１０２で帯域制限された画像を入力画像
として符号化する。符号化データを局所復号部１０４に
て復号する。
像情報を取得する。画像入力部１０１から得られた現フ
レームの画像情報に対して、プレフィルタ部１０２でフ
ィルタを適用し帯域制限をする。画像符号化部１０３は
プレフィルタ部１０２で帯域制限された画像を入力画像
として符号化する。符号化データを局所復号部１０４に
て復号する。
【００３３】デブロッキングフィルタ部１０５は復号画
像に図２を参照して説明した如きデブロッキングフィル
タ方法を適用する。
像に図２を参照して説明した如きデブロッキングフィル
タ方法を適用する。
【００３４】ポスト帯域制限フィルタ判断部１０６は、
画像符号化部１０３にて使用した量子化スケール値に従
って、各画素に対して上述のエッジ保存型帯域制限フィ
ルタを適用するかどうかを判断する。
画像符号化部１０３にて使用した量子化スケール値に従
って、各画素に対して上述のエッジ保存型帯域制限フィ
ルタを適用するかどうかを判断する。
【００３５】ポスト帯域制限フィルタ部１０７は、上記
判断に従い、デブロッキングフィルタ方法適用後の画像
に対して、エッジ保存型帯域制限フィルタを適用する。
判断に従い、デブロッキングフィルタ方法適用後の画像
に対して、エッジ保存型帯域制限フィルタを適用する。
【００３６】ポスト帯域制限フィルタ計測部１０８は、
エッジ保存型帯域制限フィルタを適用した画素の割合で
ある、ポスト画素割合を計測する。
エッジ保存型帯域制限フィルタを適用した画素の割合で
ある、ポスト画素割合を計測する。
【００３７】プレフィルタ制御部１０９は、次のフレー
ムに対してプレフィルタ部１０２にて適用するプレフィ
ルタの係数を、ポスト画素割合に従って制御する。
ムに対してプレフィルタ部１０２にて適用するプレフィ
ルタの係数を、ポスト画素割合に従って制御する。
【００３８】またポスト帯域制限フィルタ部１０７は、
フィルタを適用された画像を、フレーム間予測符号化方
式における予測画像として画像符号化部１０３に送信す
る。
フィルタを適用された画像を、フレーム間予測符号化方
式における予測画像として画像符号化部１０３に送信す
る。
【００３９】第１の実施例のように、ポストフィルタ部
の構成要素であるポスト帯域制限フィルタ部にて適用し
たフィルタの特性に従って、次のフレームにて適用する
プレフィルタ方法のフィルタの特性を制御することによ
り、符号化効率の低下を防ぐことができ、また現画像自
体の視覚的品質の劣化も防ぐことができる。
の構成要素であるポスト帯域制限フィルタ部にて適用し
たフィルタの特性に従って、次のフレームにて適用する
プレフィルタ方法のフィルタの特性を制御することによ
り、符号化効率の低下を防ぐことができ、また現画像自
体の視覚的品質の劣化も防ぐことができる。
【００４０】図６は第１の実施例の場合の動作フローを
示す。 ステップ（Ｓ１）：画像を取得する。 ステップ（Ｓ２）：プレフィルタを適用する。 ステップ（Ｓ３）：画像符号化を行う。 ステップ（Ｓ４）：符号化したものに対して、局所復号
を行う。 ステップ（Ｓ５）：局所復号したものに対して、デブロ
ッキングフィルタを適用する。 ステップ（Ｓ６）：エッジ保存型帯域制限フィルタを適
用するかどうかを判断する。 ステップ（Ｓ７）：適用すると判断された場合に、エッ
ジ保存型帯域制限フィルタを適用する。 ステップ（Ｓ８）：ポスト画素の割合を計測する。 ステップ（Ｓ９）：プレフィルタ制御部にてプレフィル
タの係数を制御する。
示す。 ステップ（Ｓ１）：画像を取得する。 ステップ（Ｓ２）：プレフィルタを適用する。 ステップ（Ｓ３）：画像符号化を行う。 ステップ（Ｓ４）：符号化したものに対して、局所復号
を行う。 ステップ（Ｓ５）：局所復号したものに対して、デブロ
ッキングフィルタを適用する。 ステップ（Ｓ６）：エッジ保存型帯域制限フィルタを適
用するかどうかを判断する。 ステップ（Ｓ７）：適用すると判断された場合に、エッ
ジ保存型帯域制限フィルタを適用する。 ステップ（Ｓ８）：ポスト画素の割合を計測する。 ステップ（Ｓ９）：プレフィルタ制御部にてプレフィル
タの係数を制御する。
【００４１】第２の実施例では、画像比較プレフィルタ
制御部は、復号画像蓄積部に蓄積された画像と、ポスト
画像蓄積部に蓄積された画像とから、ポストフィルタに
関連する構成部においては、適用されたフィルタによる
画像の変化を検出し、プレフィルタ部にて適用する帯域
制限フィルタの特性を制御する。制御に使用する画像の
変化として、復号画像蓄積部に蓄積された画像と、ポス
ト画像蓄積部に蓄積された画像との間における、エッジ
画素のＰＳＮＲを用いる。
制御部は、復号画像蓄積部に蓄積された画像と、ポスト
画像蓄積部に蓄積された画像とから、ポストフィルタに
関連する構成部においては、適用されたフィルタによる
画像の変化を検出し、プレフィルタ部にて適用する帯域
制限フィルタの特性を制御する。制御に使用する画像の
変化として、復号画像蓄積部に蓄積された画像と、ポス
ト画像蓄積部に蓄積された画像との間における、エッジ
画素のＰＳＮＲを用いる。
【００４２】ポストフィルタに関連する構成部において
は、復号画像の各画素に対してデブロッキングフィルタ
を適用するデブロッキングフィルタ部と、エッジ保存型
帯域制限フィルタを適用するポスト帯域制限フィルタ部
とを有する。
は、復号画像の各画素に対してデブロッキングフィルタ
を適用するデブロッキングフィルタ部と、エッジ保存型
帯域制限フィルタを適用するポスト帯域制限フィルタ部
とを有する。
【００４３】画像比較プレフィルタ制御部は、ＰＳＮＲ
からプレフィルタ部にて適用するプレフィルタの、上述
の式（１) における係数を制御する。このＰＳＮＲの値
が「３０」未満の場合には、ポストフィルタによるエッ
ジ画素の画像の変化が大きいと判定してプレフィルタの
係数をＣ１にし、「３０」以上の場合には変化が小さい
と判定してプレフィルタの係数をＣ２にすることにす
る。
からプレフィルタ部にて適用するプレフィルタの、上述
の式（１) における係数を制御する。このＰＳＮＲの値
が「３０」未満の場合には、ポストフィルタによるエッ
ジ画素の画像の変化が大きいと判定してプレフィルタの
係数をＣ１にし、「３０」以上の場合には変化が小さい
と判定してプレフィルタの係数をＣ２にすることにす
る。
【００４４】ＰＳＮＲの計算式を式（２）に示す。
【００４５】
【数２】
【００４６】Ｏｕｔ(i) ：ｉ番目のエッジ画素における
復号画像 Ｉｎ(i) ：ｉ番目のエッジ画素におけるフィルタ適用
後の画像 Ｎ ：エッジ画素の総数 図７に第２の実施例の構成を示す。
復号画像 Ｉｎ(i) ：ｉ番目のエッジ画素におけるフィルタ適用
後の画像 Ｎ ：エッジ画素の総数 図７に第２の実施例の構成を示す。
【００４７】図中の符号１０１は画像入力部、１０２は
プレフィルタ部、１０３は画像符号化部、１０４は局所
復号部、１０５はデブロッキングフィルタ部、１０７は
ポスト帯域制限フィルタ部、１１０は復号画像蓄積部、
１１１はポスト画像蓄積部、１１２は画像比較プレフィ
ルタ制御部、１１３はエッジ検出部を表す。そして、１
３０はポストフィルタ部を表す。
プレフィルタ部、１０３は画像符号化部、１０４は局所
復号部、１０５はデブロッキングフィルタ部、１０７は
ポスト帯域制限フィルタ部、１１０は復号画像蓄積部、
１１１はポスト画像蓄積部、１１２は画像比較プレフィ
ルタ制御部、１１３はエッジ検出部を表す。そして、１
３０はポストフィルタ部を表す。
【００４８】まず画像入力部１０１は１フレーム分の画
像情報を取得する。画像入力部１０１から得られた現フ
レームの画像情報に対して、エッジ検出部１１３はエッ
ジを検出する。検出にはゾーベルフィルタを用いる。そ
の後、現フレームの画像をプレフィルタ部１０２でフィ
ルタを適用し帯域制限をする。画像符号化部１０３はプ
レフィルタ部１０２で帯域制限された画像を入力画像と
して符号化する。符号化データを局所復号部１０４にて
復号する。復号画像蓄積部１１０は復号画像を蓄積す
る。
像情報を取得する。画像入力部１０１から得られた現フ
レームの画像情報に対して、エッジ検出部１１３はエッ
ジを検出する。検出にはゾーベルフィルタを用いる。そ
の後、現フレームの画像をプレフィルタ部１０２でフィ
ルタを適用し帯域制限をする。画像符号化部１０３はプ
レフィルタ部１０２で帯域制限された画像を入力画像と
して符号化する。符号化データを局所復号部１０４にて
復号する。復号画像蓄積部１１０は復号画像を蓄積す
る。
【００４９】デブロッキングフィルタ部１０５は復号画
像にデブロッキングフィルタ方法を適用する。
像にデブロッキングフィルタ方法を適用する。
【００５０】続いてポスト帯域制限フィルタ部１０７は
エッジ保存型帯域制限フィルタを適用する。
エッジ保存型帯域制限フィルタを適用する。
【００５１】ポスト画像蓄積部１１１はエッジ保存型帯
域制限フィルタを適用された画像を蓄積する。
域制限フィルタを適用された画像を蓄積する。
【００５２】画像比較プレフィルタ制御部１１２は、エ
ッジ検出部１１３にて検出したエッジの位置情報を用い
て、復号画像蓄積部１１０に蓄積された画像と、ポスト
画像蓄積部１１１に蓄積された画像との間でエッジ画素
のＰＳＮＲを計算し、プレフィルタ部１０２にて次のフ
レームに適用する帯域制限フィルタの特性を制御する。
ッジ検出部１１３にて検出したエッジの位置情報を用い
て、復号画像蓄積部１１０に蓄積された画像と、ポスト
画像蓄積部１１１に蓄積された画像との間でエッジ画素
のＰＳＮＲを計算し、プレフィルタ部１０２にて次のフ
レームに適用する帯域制限フィルタの特性を制御する。
【００５３】またポスト帯域制限フィルタ部１０７は、
フィルタを適用された画像を、フレーム間予測符号化方
式における予測画像として画像符号化部１０３に送信す
る。
フィルタを適用された画像を、フレーム間予測符号化方
式における予測画像として画像符号化部１０３に送信す
る。
【００５４】第２の実施例のように、復号画像蓄積部に
蓄積された画像と、ポスト画像蓄積部に蓄積された画像
との間で計算した、エッジ画素のＰＳＮＲに従って、次
のフレームにて適用するプレフィルタ方法のフィルタの
特性を制御することにより、符号化効率の低下を防ぐこ
とができ、また現画像自体の視覚的品質の劣化も防ぐこ
とができる。
蓄積された画像と、ポスト画像蓄積部に蓄積された画像
との間で計算した、エッジ画素のＰＳＮＲに従って、次
のフレームにて適用するプレフィルタ方法のフィルタの
特性を制御することにより、符号化効率の低下を防ぐこ
とができ、また現画像自体の視覚的品質の劣化も防ぐこ
とができる。
【００５５】図８は第２の実施例の場合の動作フローを
示す。 ステップ（Ｓ１０）：画像を取得する。 ステップ（Ｓ１１）：エッジを検出する。 ステップ（Ｓ１２）：プレフィルタを適用する。 ステップ（Ｓ１３）：画像符号化を行う。 ステップ（Ｓ１４）：符号化したものに対して、局所復
号を行う。 ステップ（Ｓ１５）：局所復号したものに対して、デブ
ロッキングフィルタを適用する。 ステップ（Ｓ１６）：エッジ保存型帯域制限フィルタを
適用する ステップ（Ｓ１７）：エッジ画素のＰＳＮＲを計測する ステップ（Ｓ１８）：画像比較プレフィルタ制御部にて
プレフィルタの係数を制御する。
示す。 ステップ（Ｓ１０）：画像を取得する。 ステップ（Ｓ１１）：エッジを検出する。 ステップ（Ｓ１２）：プレフィルタを適用する。 ステップ（Ｓ１３）：画像符号化を行う。 ステップ（Ｓ１４）：符号化したものに対して、局所復
号を行う。 ステップ（Ｓ１５）：局所復号したものに対して、デブ
ロッキングフィルタを適用する。 ステップ（Ｓ１６）：エッジ保存型帯域制限フィルタを
適用する ステップ（Ｓ１７）：エッジ画素のＰＳＮＲを計測する ステップ（Ｓ１８）：画像比較プレフィルタ制御部にて
プレフィルタの係数を制御する。
【００５６】上記において、画像符号化装置と画像符号
化方法について説明したが、当該画像符号化方法はプロ
グラムの形で記述した上で記録媒体に記録しておくこと
ができる。したがって、本発明は当該記録媒体をも発明
の対象とするものである。
化方法について説明したが、当該画像符号化方法はプロ
グラムの形で記述した上で記録媒体に記録しておくこと
ができる。したがって、本発明は当該記録媒体をも発明
の対象とするものである。
【００５７】
【発明の効果】以上の発明によれば、ポストフィルタ部
にて適用したフィルタの特性や、ポストフィルタを適用
する前後で生じる画像の変化に従って、次のフレームに
て適用するプレフィルタ方法のフィルタの特性を制御す
ることができる。これにより、符号化効率の低下を防ぐ
ことができ、また現画像自体の視覚的品質の劣化も防ぐ
ことができる。
にて適用したフィルタの特性や、ポストフィルタを適用
する前後で生じる画像の変化に従って、次のフレームに
て適用するプレフィルタ方法のフィルタの特性を制御す
ることができる。これにより、符号化効率の低下を防ぐ
ことができ、また現画像自体の視覚的品質の劣化も防ぐ
ことができる。
【図１】空間フィルタの例を示す。
【図２】デブロッキングフィルタの例を示す。
【図３】空間フィルタの係数の例１を示す。
【図４】空間フィルタの係数の例２を示す。
【図５】第１の実施例の構成を示す。
【図６】第１の実施例の動作フローを示す。
【図７】第２の実施例の構成を示す。
【図８】第２の実施例の動作フローを示す。
【符号の説明】 １０１：画像入力部 １０２：プレフィルタ部 １０３：画像符号化部 １０４：局所復号部 １０５：デブロッキングフィルタ部 １０６：ポスト帯域制限フィルタ判断部 １０７：ポスト帯域制限フィルタ部 １０８：ポスト帯域制限フィルタ計測部 １０９：プレフィルタ制御部 １１０：復号画像蓄積部 １１１：ポスト画像蓄積部 １１２：画像比較プレフィルタ制御部 １１３：エッジ検出部 １２０：ポストフィルタ部 １３０：ポストフィルタ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 KK01 KK03 KK22 MA00 MA23 SS06 SS12 SS20 TA68 TA69 TB08 TC18 TD01 TD08 TD11 UA02 UA11 UA31 UA39 UA40
Claims (6)
- 【請求項１】 画像の帯域を制限し、その画像を符号化
する動画像の符号化装置において、 画像を取得する画像入力部と、 前記画像入力部にて取得した画像に帯域制限フィルタを
適用するプレフィルタ部と、 画像を符号化する画像符号化部と、 符号化データを復号する局所復号部と、 復号画像にフィルタを適用するポストフィルタ部と、 前記ポストフィルタ部にて適用されたフィルタの特性に
対応して、プレフィルタ部にて適用する帯域制限フィル
タの特性を制御するプレフィルタ制御部と、 を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 【請求項２】 画像の帯域を制限し、その画像を符号化
する動画像の符号化装置において、 画像を取得する画像入力部と、 前記画像入力部にて取得した画像に帯域制限フィルタを
適用するプレフィルタ部と、 画像を符号化する画像符号化部と、 符号化データを復号する局所復号部と、 復号画像を蓄積する復号画像蓄積部と、 復号画像にフィルタを適用するポストフィルタ部と、 ポストフィルタを適用した画像を蓄積するポスト画像蓄
積部と、 前記復号画像蓄積部に蓄積された画像と、ポスト画像蓄
積部に蓄積された画像とから、ポストフィルタ部にて適
用されたフィルタによる画像の変化を検出し、プレフィ
ルタ部にて適用する帯域制限フィルタの特性を制御する
画像比較プレフィルタ制御部と、 を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 【請求項３】 画像の帯域を制限し、その画像を符号化
する動画像の符号化方法において、 画像を取得する画像入力ステップと、 前記画像入力ステップにて取得した画像に帯域制限フィ
ルタを適用するプレフィルタステップと、 画像を符号化する画像符号化ステップと、 符号化データを復号する局所復号ステップと、 復号画像にフィルタを適用するポストフィルタステップ
と、 前記ポストフィルタステップにて適用されたフィルタの
特性に対応して、プレフィルタステップにて適用する帯
域制限フィルタの特性を制御するプレフィルタ制御ステ
ップと、 を備えることを特徴とする画像符号化方法。 - 【請求項４】 画像の帯域を制限し、その画像を符号化
する動画像の符号化方法において、 画像を取得する画像入力ステップと、 前記画像入力ステップにて取得した画像に帯域制限フィ
ルタを適用するプレフィルタステップと、 画像を符号化する画像符号化ステップと、 符号化データを復号する局所復号ステップと、 復号画像を蓄積する復号画像蓄積ステップと、 復号画像にフィルタを適用するポストフィルタステップ
と、 ポストフィルタを適用した画像を蓄積するポスト画像蓄
積ステップと、 前記復号画像蓄積ステップにて蓄積された画像と、ポス
ト画像蓄積ステップにて蓄積された画像とから、ポスト
フィルタステップにて適用されたフィルタによる画像の
変化を検出し、プレフィルタステップにて適用する帯域
制限フィルタの特性を制御する画像比較プレフィルタ制
御ステップと、 を備えることを特徴とする画像符号化方法。 - 【請求項５】 画像の帯域を制限し、その画像を符号化
する動画像の符号化方法を記述したプログラムを記録し
た記録媒体において、 当該符号化方法が、 画像を取得する画像入力ステップと、 前記画像入力ステップにて取得した画像に帯域制限フィ
ルタを適用するプレフィルタステップと、 画像を符号化する画像符号化ステップと、 符号化データを復号する局所復号ステップと、 復号画像にフィルタを適用するポストフィルタステップ
と、 前記ポストフィルタステップにて適用されたフィルタの
特性に対応して、プレフィルタステップにて適用する帯
域制限フィルタの特性を制御するプレフィルタ制御ステ
ップと、 からなるものであることを特徴とするプログラムを記録
した記録媒体。 - 【請求項６】 画像の帯域を制限し、その画像を符号化
する動画像の符号化方法を記述したプログラムを記録し
た記録媒体において、 当該符号化方法が、 画像を取得する画像入力ステップと、 前記画像入力ステップにて取得した画像に帯域制限フィ
ルタを適用するプレフィルタステップと、 画像を符号化する画像符号化ステップと、 符号化データを復号する局所復号ステップと、 復号画像を蓄積する復号画像蓄積ステップと、 復号画像にフィルタを適用するポストフィルタステップ
と、 ポストフィルタを適用した画像を蓄積するポスト画像蓄
積ステップと、 前記復号画像蓄積ステップにて蓄積された画像と、ポス
ト画像蓄積ステップにて蓄積された画像とから、ポスト
フィルタステップにて適用されたフィルタによる画像の
変化を検出し、プレフィルタステップにて適用する帯域
制限フィルタの特性を制御する画像比較プレフィルタ制
御ステップと、 からなるものであることを特徴とするプログラムを記録
した記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000253861A JP2002077909A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 画像符号化装置および画像符号化方法およびその方法を記述したプログラムを記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000253861A JP2002077909A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 画像符号化装置および画像符号化方法およびその方法を記述したプログラムを記録した記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002077909A true JP2002077909A (ja) | 2002-03-15 |
Family
ID=18742895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000253861A Pending JP2002077909A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 画像符号化装置および画像符号化方法およびその方法を記述したプログラムを記録した記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002077909A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002152758A (ja) * | 2000-11-10 | 2002-05-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 画像符号化装置および画像符号化方法 |
| JP2002223445A (ja) * | 2001-01-26 | 2002-08-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 画像符号化装置と画像復号装置および画像符号化方法と画像復号方法および画像符号化プログラムを記録した記録媒体と画像復号プログラムを記録した記録媒体および画像符号化プログラムと画像復号プログラム |
| JP2005026747A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フィルタ処理装置、画像符号化装置及び方法 |
| JP2005168053A (ja) * | 2003-03-10 | 2005-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | 映像信号符号化装置、映像信号符号化方法、携帯端末装置、及び映像信号符号化プログラム |
| JP2005521310A (ja) * | 2002-03-26 | 2005-07-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ビデオ信号後処理方法 |
| JPWO2010010943A1 (ja) * | 2008-07-25 | 2012-01-05 | ソニー株式会社 | 画像処理装置および方法 |
| JP2013017221A (ja) * | 2006-02-15 | 2013-01-24 | Nec Corp | 動画像処理装置、動画像処理方法、および動画像処理プログラム |
| JP2018046407A (ja) * | 2016-09-14 | 2018-03-22 | 日本放送協会 | レート制御装置、映像復号装置、及び、プログラム |
-
2000
- 2000-08-24 JP JP2000253861A patent/JP2002077909A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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