JP2002084541A - 圧縮画像処理方法 - Google Patents
圧縮画像処理方法Info
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/20—Image enhancement or restoration using local operators
-
- G—PHYSICS
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- G06T5/70—Denoising; Smoothing
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/80—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
-
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/85—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression
- H04N19/86—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving reduction of coding artifacts, e.g. of blockiness
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- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像の細部を劣化させることなく、圧縮画像
におけるブロック歪みを低減する。 【解決手段】 初期画像データから、ブロック歪みより
小さい詳細を含む第１の中間画像データと、初期画像デ
ータにおけるブロック歪みより大きい詳細を含む第２の
中間画像データとを生成し、第２の中間画像データをフ
ィルタリングし、ブロック歪みを表す信号の振幅を低減
し、この変更された第２の中間画像データと第１の中間
画像データとを加算する。
におけるブロック歪みを低減する。 【解決手段】 初期画像データから、ブロック歪みより
小さい詳細を含む第１の中間画像データと、初期画像デ
ータにおけるブロック歪みより大きい詳細を含む第２の
中間画像データとを生成し、第２の中間画像データをフ
ィルタリングし、ブロック歪みを表す信号の振幅を低減
し、この変更された第２の中間画像データと第１の中間
画像データとを加算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮された画像に
おけるブロック歪みを低減させるための圧縮画像処理方
法に関する。
おけるブロック歪みを低減させるための圧縮画像処理方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビデオ通信、すなわち画像データの伝送
及び記録等においては、画像データを記録及び／又は伝
送する際、画像データの伝送帯域幅及び／又は記録容量
を削減するために、符号化処理が行われる。それに伴
い、様々な種類の画像データ符号化技術が開発されてい
る。所謂ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ等の一般的な符号化方法で
は、記録又は伝送する画像又はフレームをより小さなサ
イズのブロックに分割する。画像又はフレームをブロッ
クに分割した後、各ブロックに対して符号化変換処理
（encoding transformation）が施される。この符号化
変換処理としては、例えば、離散コサイン変換（discre
te cosine transformation：以下、ＤＣＴという。）が
用いられる。符号化変換処理の結果、多数の画素データ
が同数の変換係数に変換される。ブロックの係数は、ブ
ロックを表す膨大なデータ量が削減されるように、量子
化される。
及び記録等においては、画像データを記録及び／又は伝
送する際、画像データの伝送帯域幅及び／又は記録容量
を削減するために、符号化処理が行われる。それに伴
い、様々な種類の画像データ符号化技術が開発されてい
る。所謂ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ等の一般的な符号化方法で
は、記録又は伝送する画像又はフレームをより小さなサ
イズのブロックに分割する。画像又はフレームをブロッ
クに分割した後、各ブロックに対して符号化変換処理
（encoding transformation）が施される。この符号化
変換処理としては、例えば、離散コサイン変換（discre
te cosine transformation：以下、ＤＣＴという。）が
用いられる。符号化変換処理の結果、多数の画素データ
が同数の変換係数に変換される。ブロックの係数は、ブ
ロックを表す膨大なデータ量が削減されるように、量子
化される。
【０００３】通常、量子化処理により、ある量の画素情
報が欠落し、これにより、量子化された変換係数の組に
逆符号化変換処理を施して復号された画像を再構築する
と、復号画像に所謂ブロック歪み（blocking artefact
s）が生じる。このブロック歪みは、隣接する画像ブロ
ック間の境界領域におけて明るさ、コントラスト及び／
又は色の不連続として現れる。
報が欠落し、これにより、量子化された変換係数の組に
逆符号化変換処理を施して復号された画像を再構築する
と、復号画像に所謂ブロック歪み（blocking artefact
s）が生じる。このブロック歪みは、隣接する画像ブロ
ック間の境界領域におけて明るさ、コントラスト及び／
又は色の不連続として現れる。
【０００４】重要な情報の欠落量を減らして、ブロック
歪みの影響を低減するために、様々なアルゴリズム及び
方法が提案されている。
歪みの影響を低減するために、様々なアルゴリズム及び
方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】欧州特許公開公報ＥＰ
０５２６８８５Ａ２号には、ローパスフィルタを用いて
効果的にブロック歪みを低減する方法が開示されてい
る。しかしながら、この方法は、デコーダによる処理の
一部として実現されているため、符号化処理と復号処理
間に関する特別な情報が必要となる。
０５２６８８５Ａ２号には、ローパスフィルタを用いて
効果的にブロック歪みを低減する方法が開示されてい
る。しかしながら、この方法は、デコーダによる処理の
一部として実現されているため、符号化処理と復号処理
間に関する特別な情報が必要となる。
【０００６】米国特許第５，７７４，５９７号には、重
複コサイン変換（overlapping cosine transforms）を
用いた画像の圧縮方法及び伸長方法が開示されている。
この方法は、特定の符号化処理を変更することにより、
圧縮及び復元されたデジタル画像からブロック歪みを取
り除くものである。この方法では、対応するデコーダ
は、前処理（pre-processing step）を逆に行わなくて
はならない。
複コサイン変換（overlapping cosine transforms）を
用いた画像の圧縮方法及び伸長方法が開示されている。
この方法は、特定の符号化処理を変更することにより、
圧縮及び復元されたデジタル画像からブロック歪みを取
り除くものである。この方法では、対応するデコーダ
は、前処理（pre-processing step）を逆に行わなくて
はならない。
【０００７】さらに、欧州特許特許公報ＥＰ０７７１５
０７Ｂ１号には、画像データ圧縮雑音を削減するための
方法及び装置が開示されている。この装置及び方法で
は、符号化処理及び復号処理の両方が変更されている。
さらに、この装置及び方法では、ブロック歪みを低減す
るために、符号化されたデータストリームに関する更な
る情報を必要とする。
０７Ｂ１号には、画像データ圧縮雑音を削減するための
方法及び装置が開示されている。この装置及び方法で
は、符号化処理及び復号処理の両方が変更されている。
さらに、この装置及び方法では、ブロック歪みを低減す
るために、符号化されたデータストリームに関する更な
る情報を必要とする。
【０００８】ブロック歪みを低減するための従来の方法
の多くは、符号化及び／又は復号処理を変更しなくては
ならないという共通点を有している。すなわち、これら
の方法は、既に符号化されているデータ素材に対して、
純粋な後処理（pure post-processing methods）として
適用することができない。
の多くは、符号化及び／又は復号処理を変更しなくては
ならないという共通点を有している。すなわち、これら
の方法は、既に符号化されているデータ素材に対して、
純粋な後処理（pure post-processing methods）として
適用することができない。
【０００９】本発明は上述した実情に鑑みてなされたも
のであり、本発明の目的は、既に圧縮されている画像に
対する純粋な後処理として、圧縮処理に用いられた符号
化処理と復号処理に関する特別な知識を必要とせず、及
び画像の細部を劣化させることなく、圧縮画像における
ブロック歪みを低減する圧縮画像処理方法を提供するこ
とである。
のであり、本発明の目的は、既に圧縮されている画像に
対する純粋な後処理として、圧縮処理に用いられた符号
化処理と復号処理に関する特別な知識を必要とせず、及
び画像の細部を劣化させることなく、圧縮画像における
ブロック歪みを低減する圧縮画像処理方法を提供するこ
とである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る圧縮画像処理方法は、供給されるブ
ロック歪みを含む初期画像データから、初期画像データ
におけるブロック歪みより小さい詳細を実質的に含む第
１の中間画像データと、初期画像データにおけるブロッ
ク歪みより大きい詳細を実質的に含む第２の中間画像デ
ータとを生成して、ブロック歪みより小さい詳細と大き
い詳細とを分離するステップと、少なくとも第２の中間
画像データをフィルタリングし、ブロック歪みを表す信
号の振幅を低減し、変更された第２の中間画像データを
生成するステップと、第１の中間画像データと変更され
た第２の中間画像データとを重ね合わせて、ブロック歪
みが低減された後処理画像データを生成するステップと
を有する。第１及び第２の中間画像データを生成するス
テップは、非線形フィルタを用いてフィルタリングを行
うステップを有する。
めに、本発明に係る圧縮画像処理方法は、供給されるブ
ロック歪みを含む初期画像データから、初期画像データ
におけるブロック歪みより小さい詳細を実質的に含む第
１の中間画像データと、初期画像データにおけるブロッ
ク歪みより大きい詳細を実質的に含む第２の中間画像デ
ータとを生成して、ブロック歪みより小さい詳細と大き
い詳細とを分離するステップと、少なくとも第２の中間
画像データをフィルタリングし、ブロック歪みを表す信
号の振幅を低減し、変更された第２の中間画像データを
生成するステップと、第１の中間画像データと変更され
た第２の中間画像データとを重ね合わせて、ブロック歪
みが低減された後処理画像データを生成するステップと
を有する。第１及び第２の中間画像データを生成するス
テップは、非線形フィルタを用いてフィルタリングを行
うステップを有する。
【００１１】本発明の基本的な原理は、ブロック歪みよ
り小さな画像データの微細構造を分離し、この微細構造
を含まないデータに対し、ブロック歪みの大きさ及び／
又は影響を低減するためのフィルタリング処理を独立し
て行う点にある。すなわち、ブロック歪みを低減する従
来の技術と異なり、本発明によれば、画像の微細構造を
不鮮明にすることなく、ブロック歪みの影響を低減する
ことができる。
り小さな画像データの微細構造を分離し、この微細構造
を含まないデータに対し、ブロック歪みの大きさ及び／
又は影響を低減するためのフィルタリング処理を独立し
て行う点にある。すなわち、ブロック歪みを低減する従
来の技術と異なり、本発明によれば、画像の微細構造を
不鮮明にすることなく、ブロック歪みの影響を低減する
ことができる。
【００１２】さらに、本発明のもう１つの基本的な原理
は、初期画像データを非線形フィルタリング処理により
分解し、画像の微細構造を表す中間画像データと、ブロ
ック歪みとともにブロック歪みと同等以上の詳細を含む
中間画像データとを生成する点にある。線形フィルタを
採用した従来の方法と異なり、本発明が用いる非線形フ
ィルタは、画像信号のエッジに対して一様（invarian
t）であるという利点を有する。したがって、画像の微
細構造とブロック歪みとを異なる中間画像データ又は信
号サブバンドに完全に分離することができる。これに対
して、線形フィルタは、高い周波数成分及び低い周波数
成分における全てのサブバンド内のエッジ又はブロック
歪みを表す成分を生成するため、画像詳細からブロック
歪みを厳密に分離することはできない。
は、初期画像データを非線形フィルタリング処理により
分解し、画像の微細構造を表す中間画像データと、ブロ
ック歪みとともにブロック歪みと同等以上の詳細を含む
中間画像データとを生成する点にある。線形フィルタを
採用した従来の方法と異なり、本発明が用いる非線形フ
ィルタは、画像信号のエッジに対して一様（invarian
t）であるという利点を有する。したがって、画像の微
細構造とブロック歪みとを異なる中間画像データ又は信
号サブバンドに完全に分離することができる。これに対
して、線形フィルタは、高い周波数成分及び低い周波数
成分における全てのサブバンド内のエッジ又はブロック
歪みを表す成分を生成するため、画像詳細からブロック
歪みを厳密に分離することはできない。
【００１３】本発明の好ましい実施の形態においては、
第１の中間画像データは、初期画像データから、非線形
フィルタによりフィルタリングされた初期画像データを
減算して得られる。これにより、ブロック歪みと同等以
上のサイズの詳細は、この減算により削除されるため、
第１の中間画像データは、画像の微細構造のみを含むこ
ととなる。
第１の中間画像データは、初期画像データから、非線形
フィルタによりフィルタリングされた初期画像データを
減算して得られる。これにより、ブロック歪みと同等以
上のサイズの詳細は、この減算により削除されるため、
第１の中間画像データは、画像の微細構造のみを含むこ
ととなる。
【００１４】また、本発明の好ましい実施の形態におい
ては、第２の中間画像データは、非線形フィルタにより
フィルタリングされた初期画像データから、ブロック歪
みも画像の微細構造も含まない第３の中間画像データを
減算することにより得られる。したがって、第２の中間
画像データは、初期画像におけるブロック歪みと、これ
より大きな詳細のみを含むこととなる。
ては、第２の中間画像データは、非線形フィルタにより
フィルタリングされた初期画像データから、ブロック歪
みも画像の微細構造も含まない第３の中間画像データを
減算することにより得られる。したがって、第２の中間
画像データは、初期画像におけるブロック歪みと、これ
より大きな詳細のみを含むこととなる。
【００１５】さらに、本発明の好ましい実施の形態にお
いては、第３の中間画像データは、初期画像データを少
なくとも線形フィルタによりフィルタリングすることに
より得られる。これにより得られた第３の中間画像デー
タは、初期画像データにおける詳細構造もブロック歪み
も含まないデータとなる。
いては、第３の中間画像データは、初期画像データを少
なくとも線形フィルタによりフィルタリングすることに
より得られる。これにより得られた第３の中間画像デー
タは、初期画像データにおける詳細構造もブロック歪み
も含まないデータとなる。
【００１６】初期画像データに対する非線形フィルタリ
ング処理は、第３の中間画像データを生成するための線
形フィルタリング処理より先に行うとよい。この２段階
のフィルタリング処理は、非線形フィルタの後段に線形
フィルタを設けることにより実現できる。
ング処理は、第３の中間画像データを生成するための線
形フィルタリング処理より先に行うとよい。この２段階
のフィルタリング処理は、非線形フィルタの後段に線形
フィルタを設けることにより実現できる。
【００１７】また、第２の中間画像データを生成するた
めの非線形フィルタによるフィルタリングと、第３の中
間画像データを生成するための非線形フィルタによるフ
ィルタリングは実質的に同一とするとよい。
めの非線形フィルタによるフィルタリングと、第３の中
間画像データを生成するための非線形フィルタによるフ
ィルタリングは実質的に同一とするとよい。
【００１８】特に、非線形フィルタリングにおいては、
例えば約１５個の係数の範囲（extension）を有するメ
ジアンフィルタを用いるとよい。この係数は、ブロック
歪みの大きさ及びサイズに基づいて適切に選択される。
例えば約１５個の係数の範囲（extension）を有するメ
ジアンフィルタを用いるとよい。この係数は、ブロック
歪みの大きさ及びサイズに基づいて適切に選択される。
【００１９】さらに、本発明の好ましい実施の形態にお
いて、変更された第２の中間画像データを生成するステ
ップにおいて行われるフィルタリング処理は、非線形フ
ィルタによるフィルタリング処理であり、非線形フィル
タは、信号を一定に減衰させる又はさせない非線形特性
曲線に基づくフィルタである。非線形特性曲線を用いる
目的は、実質的に他の画像詳細又は構造に影響を与える
ことなく、ブロック歪みの大きさ及び／又は影響をカッ
トオフ及び／又は低減することにある。
いて、変更された第２の中間画像データを生成するステ
ップにおいて行われるフィルタリング処理は、非線形フ
ィルタによるフィルタリング処理であり、非線形フィル
タは、信号を一定に減衰させる又はさせない非線形特性
曲線に基づくフィルタである。非線形特性曲線を用いる
目的は、実質的に他の画像詳細又は構造に影響を与える
ことなく、ブロック歪みの大きさ及び／又は影響をカッ
トオフ及び／又は低減することにある。
【００２０】さらに、本発明の好ましい実施の形態にお
いては、フィルタリング処理における係数及び／又は非
線形特性曲線は、ブロック歪みのサイズ及び／又は大き
さに基づいて自動的に選択される。これにより、可能な
限りブロック歪みを低減できるように、圧縮画像処理方
法を自動的に調整することができる。例えば、周知のＪ
ＰＥＧアルゴリズム又はＭＰＥＧアルゴリズムにおいて
は、ブロックサイズは８×８画素であり、ブロック歪み
のサイズも、同じ大きさである。
いては、フィルタリング処理における係数及び／又は非
線形特性曲線は、ブロック歪みのサイズ及び／又は大き
さに基づいて自動的に選択される。これにより、可能な
限りブロック歪みを低減できるように、圧縮画像処理方
法を自動的に調整することができる。例えば、周知のＪ
ＰＥＧアルゴリズム又はＭＰＥＧアルゴリズムにおいて
は、ブロックサイズは８×８画素であり、ブロック歪み
のサイズも、同じ大きさである。
【００２１】既に符号化され、圧縮されている画像デー
タを処理する従来の方法と異なり、本発明に係る圧縮画
像処理方法は、画像を劣化させたり及び／又は画像の微
細構造を破損したりしない。さらに、従来の方法と異な
り、本発明に係る圧縮画像処理方法では、画像データ又
は画像信号の一部のみしかフィルタリングしない。すな
わち、本発明では、ブロック歪みを低減する処理を行う
前に、信号の分離処理を行う。この分離処理では、画像
の微細構造と、ブロック歪みより小さい詳細とを、ブロ
ック歪みと同等以上のオブジェクト及びブロック歪みか
ら分離する。このため、ブロック歪みは、ブロック歪み
以上のサイズのオブジェクトのパスに残存し、画像の微
細構造及びブロック歪みより小さな詳細に対してはフィ
ルタリング処理は施されない。したがって、画像の微細
構造及びブロック歪みより小さな詳細は、劣化すること
なく、これにより、画像の品質を高く維持しながら画像
におけるブロック歪みの影響を低減することができる。
タを処理する従来の方法と異なり、本発明に係る圧縮画
像処理方法は、画像を劣化させたり及び／又は画像の微
細構造を破損したりしない。さらに、従来の方法と異な
り、本発明に係る圧縮画像処理方法では、画像データ又
は画像信号の一部のみしかフィルタリングしない。すな
わち、本発明では、ブロック歪みを低減する処理を行う
前に、信号の分離処理を行う。この分離処理では、画像
の微細構造と、ブロック歪みより小さい詳細とを、ブロ
ック歪みと同等以上のオブジェクト及びブロック歪みか
ら分離する。このため、ブロック歪みは、ブロック歪み
以上のサイズのオブジェクトのパスに残存し、画像の微
細構造及びブロック歪みより小さな詳細に対してはフィ
ルタリング処理は施されない。したがって、画像の微細
構造及びブロック歪みより小さな詳細は、劣化すること
なく、これにより、画像の品質を高く維持しながら画像
におけるブロック歪みの影響を低減することができる。
【００２２】ブロック歪みを低減するために、ブロック
歪みを含む信号と、ブロック歪みの振幅を小さくし、重
要な画像オブジェクトの規模を大きくした信号との差を
算出するとよい。したがって、非線形特性曲線を用いた
フィルタリング処理を行うことにより、ブロック歪みの
影響を低減することができる。
歪みを含む信号と、ブロック歪みの振幅を小さくし、重
要な画像オブジェクトの規模を大きくした信号との差を
算出するとよい。したがって、非線形特性曲線を用いた
フィルタリング処理を行うことにより、ブロック歪みの
影響を低減することができる。
【００２３】フィルタリング係数は、ブロック歪みのサ
イズ又は大きさに基づいて選択することができる。同様
に、非線形特性曲線のパラメータもブロック歪みの強度
又はサイズに基づいて決定することができる。
イズ又は大きさに基づいて選択することができる。同様
に、非線形特性曲線のパラメータもブロック歪みの強度
又はサイズに基づいて決定することができる。
【００２４】本発明は、従来の方法と異なり、圧縮／伸
長処理において用いられたブロックサイズを除き、ブロ
ックの位置、量子化係数に関する情報、及び符号化処理
又は復号処理に関する詳細な情報を必要としないという
利点を有している。したがって、本発明に係る圧縮画像
処理方法は、特定の画像データ圧縮方法に拘束されるこ
となく、独立して実行することができる。
長処理において用いられたブロックサイズを除き、ブロ
ックの位置、量子化係数に関する情報、及び符号化処理
又は復号処理に関する詳細な情報を必要としないという
利点を有している。したがって、本発明に係る圧縮画像
処理方法は、特定の画像データ圧縮方法に拘束されるこ
となく、独立して実行することができる。
【００２５】もちろん、量子化係数、圧縮方法に関する
等を予め得ることにより、画像データにおけるブロック
歪みの影響を低減させる能力を向上させることもでき
る。
等を予め得ることにより、画像データにおけるブロック
歪みの影響を低減させる能力を向上させることもでき
る。
【００２６】本発明に基づく圧縮画像処理方法は、主
に、非線形フィルタバンクを用いて、ブロック歪み及び
／又は画像詳細を初期画像データから分離する。さら
に、本発明に基づく圧縮画像処理方法は、非線形特性曲
線を用いて、画像又は画像信号のサブバンドを中間画像
データとして処理することによりブロック歪みの影響を
低減する。
に、非線形フィルタバンクを用いて、ブロック歪み及び
／又は画像詳細を初期画像データから分離する。さら
に、本発明に基づく圧縮画像処理方法は、非線形特性曲
線を用いて、画像又は画像信号のサブバンドを中間画像
データとして処理することによりブロック歪みの影響を
低減する。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る圧縮画像処理
方法について、図面を参照して詳細に説明する。
方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】図１は、本発明に係る圧縮画像処理方法を
適用し、画像Ｉを変換符号化（transformation encodin
g）及び復号して初期画像データ（primary image dat
a：以下、ＰＩＤという。）を生成するための圧縮画像
処理装置の一部の構成を示すブロック図である。なお、
この一部は、従来の装置と同じ構成を有する。
適用し、画像Ｉを変換符号化（transformation encodin
g）及び復号して初期画像データ（primary image dat
a：以下、ＰＩＤという。）を生成するための圧縮画像
処理装置の一部の構成を示すブロック図である。なお、
この一部は、従来の装置と同じ構成を有する。
【００２９】図１に示すように、圧縮画像処理装置１０
は、画像Ｉの映像信号をデジタル化及びブロック化する
デジタル及びブロック化回路１１と、ブロック化された
画像データを離散コサイン変換（discrete cosine tran
sformation：以下、ＤＣＴという。）して変換係数を出
力するＤＣＴ回路１２と、変換係数を量子化する量子化
器１３と、量子化された変換係数をエントロピ符号化す
るエントロピ符号化器１４とを備える。
は、画像Ｉの映像信号をデジタル化及びブロック化する
デジタル及びブロック化回路１１と、ブロック化された
画像データを離散コサイン変換（discrete cosine tran
sformation：以下、ＤＣＴという。）して変換係数を出
力するＤＣＴ回路１２と、変換係数を量子化する量子化
器１３と、量子化された変換係数をエントロピ符号化す
るエントロピ符号化器１４とを備える。
【００３０】供給される画像Ｉは、デジタル及びブロッ
ク化回路１１において、デジタル化され、複数のブロッ
クに分割される。各ブロックの画素データには、ＤＣＴ
回路１２において、ＤＣＴが施される。さらに、このＤ
ＣＴ回路１２により得られたブロックの変換係数は、量
子化器１３において量子化された後、エントロピ符号化
器１４において、エントロピ符号化等の処理が施され
る。これにより、中間的出力データ（intermediate out
put）として、画像Ｉの圧縮されたバージョンである圧
縮画像データ（compressed image data：以下、ＣＩＤ
という。）が得られる。
ク化回路１１において、デジタル化され、複数のブロッ
クに分割される。各ブロックの画素データには、ＤＣＴ
回路１２において、ＤＣＴが施される。さらに、このＤ
ＣＴ回路１２により得られたブロックの変換係数は、量
子化器１３において量子化された後、エントロピ符号化
器１４において、エントロピ符号化等の処理が施され
る。これにより、中間的出力データ（intermediate out
put）として、画像Ｉの圧縮されたバージョンである圧
縮画像データ（compressed image data：以下、ＣＩＤ
という。）が得られる。
【００３１】また、圧縮画像処理装置１０は、図１に示
すように、圧縮画像データＣＩＤをエントロピ復号し
て、量子化された変換係数を再生するエントロピ復号器
１５と、量子化された変換係数を逆量子化して変換係数
を再生する逆量子化器１６と、変換係数を逆ＤＣＴ変換
して画素データをブロック毎に再生する逆ＤＣＴ回路１
７と、ブロック毎の画素データから画像Ｉのデータを再
生する再構築回路１８とを備える。
すように、圧縮画像データＣＩＤをエントロピ復号し
て、量子化された変換係数を再生するエントロピ復号器
１５と、量子化された変換係数を逆量子化して変換係数
を再生する逆量子化器１６と、変換係数を逆ＤＣＴ変換
して画素データをブロック毎に再生する逆ＤＣＴ回路１
７と、ブロック毎の画素データから画像Ｉのデータを再
生する再構築回路１８とを備える。
【００３２】そして、圧縮画像データＣＩＤには、エン
トロピ復号器１５において、エントロピ復号処理が施さ
れ、逆量子化器１６において逆量子化処理が施され、逆
ＤＣＴ回路１７において、ＤＣＴ回路１２の逆の処理で
ある逆ＤＣＴ処理が施され、再構築回路１８において、
再構築処理（Rearrangement）が施され、これにより初
期画像データＰＩＤとして、伸長されたデータが生成さ
れる。再構築回路１８における再構築処理は、初期画像
データＰＩＤを後処理するために必要な処理である。
トロピ復号器１５において、エントロピ復号処理が施さ
れ、逆量子化器１６において逆量子化処理が施され、逆
ＤＣＴ回路１７において、ＤＣＴ回路１２の逆の処理で
ある逆ＤＣＴ処理が施され、再構築回路１８において、
再構築処理（Rearrangement）が施され、これにより初
期画像データＰＩＤとして、伸長されたデータが生成さ
れる。再構築回路１８における再構築処理は、初期画像
データＰＩＤを後処理するために必要な処理である。
【００３３】図２は、本発明に係る圧縮画像処理方法を
適用した圧縮画像処理装置の要部の構成を示すブロック
図である。この要部である第１の部分２０においては、
初期画像データＰＩＤを入力データとして処理する。第
１の部分２０により、第１、第２及び第３の中間画像デ
ータ（intermediate image data）ＩＩＤ１、ＩＩＤ
２、ＩＩＤ３が生成される。
適用した圧縮画像処理装置の要部の構成を示すブロック
図である。この要部である第１の部分２０においては、
初期画像データＰＩＤを入力データとして処理する。第
１の部分２０により、第１、第２及び第３の中間画像デ
ータ（intermediate image data）ＩＩＤ１、ＩＩＤ
２、ＩＩＤ３が生成される。
【００３４】すなわち、第１の部分２０は、図２に示す
ように、初期画像データＰＩＤをフィルタリングして、
第３の中間画像データ（intermediate image data）Ｉ
ＩＤ３を出力する線型フィルタ２１と、初期画像データ
ＰＩＤを非線形フィルタリングして、非線形フィルタリ
ングされた画像データ（non-linearly filtered image
data：以下、ＮＩＤという。）を出力する非線型フィル
タ２２と、画像データＮＩＤから第３の中間画像データ
ＩＩＤ３を減算して、第２の中間画像データＩＩＤ２を
出力する加算器２３と、初期画像データＰＩＤから画像
データＮＩＤを減算して、第１の中間画像データＩＤＤ
３を出力する加算器２４とを備える。
ように、初期画像データＰＩＤをフィルタリングして、
第３の中間画像データ（intermediate image data）Ｉ
ＩＤ３を出力する線型フィルタ２１と、初期画像データ
ＰＩＤを非線形フィルタリングして、非線形フィルタリ
ングされた画像データ（non-linearly filtered image
data：以下、ＮＩＤという。）を出力する非線型フィル
タ２２と、画像データＮＩＤから第３の中間画像データ
ＩＩＤ３を減算して、第２の中間画像データＩＩＤ２を
出力する加算器２３と、初期画像データＰＩＤから画像
データＮＩＤを減算して、第１の中間画像データＩＤＤ
３を出力する加算器２４とを備える。
【００３５】第３の中間画像データＩＩＤ３は、線型フ
ィルタ２１において初期画像データＰＩＤを線形フィル
タリングすることにより得られる。
ィルタ２１において初期画像データＰＩＤを線形フィル
タリングすることにより得られる。
【００３６】第１の部分２０の非線型フィルタ２２は、
例えば１５個の係数の範囲を有するメジアンフィルタ
（median filter with an extension of about 15 coef
ficients）であり、この非線形フィルタ２２により初期
画像データＰＩＤはフィルタリングされ、非線形フィル
タリングされた画像データＮＩＤが生成される。なお、
メジアンフィルタの係数は、例えばブロック歪みのサイ
ズ及び／又は大きさに基づいて自動的に選択される。
例えば１５個の係数の範囲を有するメジアンフィルタ
（median filter with an extension of about 15 coef
ficients）であり、この非線形フィルタ２２により初期
画像データＰＩＤはフィルタリングされ、非線形フィル
タリングされた画像データＮＩＤが生成される。なお、
メジアンフィルタの係数は、例えばブロック歪みのサイ
ズ及び／又は大きさに基づいて自動的に選択される。
【００３７】非線形フィルタリングされた画像データＮ
ＩＤは、加算器２４において、初期画像データＰＩＤか
ら減算され、これにより第１の中間画像データＩＩＤ１
が生成される。
ＩＤは、加算器２４において、初期画像データＰＩＤか
ら減算され、これにより第１の中間画像データＩＩＤ１
が生成される。
【００３８】また、加算器２３においては、非線形フィ
ルタリングされた画像データＮＩＤから第３の中間画像
データＩＩＤ３が減算され、これにより第２の中間画像
データＩＩＤ２が生成される。
ルタリングされた画像データＮＩＤから第３の中間画像
データＩＩＤ３が減算され、これにより第２の中間画像
データＩＩＤ２が生成される。
【００３９】図２に示す本発明を適用した圧縮画像処理
装置の第１の部分２０では、初期画像データＰＩＤが線
形フィルタ２１及び非線形フィルタ２２によりフィルタ
リングされ、それぞれ第３の中間画像データＩＩＤ３と
非線形フィルタリングされた画像データＮＩＤが得られ
るので、この第１の部分２０は、単一の分離フィルタと
みなすことができる。さらに、この図２に示すように、
第１の中間画像データＩＩＤ１は、画像の微細構造（fi
ne structure）、すなわちブロック歪みより小さな画像
の詳細を実質的に含む。また、第２の中間画像データＩ
ＩＤ２は、画像の微細構造は含まず、ブロック歪みより
大きい又は同等の画像の詳細（image details）を含
み、特にブロックの境界において、大きなオブジェクト
に属する画像の詳細とともに、ブロック歪み自体を含
む。また、第３の中間画像データＩＩＤ３は、画像の微
細構造もブロック歪みも含まず、初期画像データＰＩＤ
のグレイ値構造（grey value structure）を概略的に表
す線形フィルタリングされた画像データである。
装置の第１の部分２０では、初期画像データＰＩＤが線
形フィルタ２１及び非線形フィルタ２２によりフィルタ
リングされ、それぞれ第３の中間画像データＩＩＤ３と
非線形フィルタリングされた画像データＮＩＤが得られ
るので、この第１の部分２０は、単一の分離フィルタと
みなすことができる。さらに、この図２に示すように、
第１の中間画像データＩＩＤ１は、画像の微細構造（fi
ne structure）、すなわちブロック歪みより小さな画像
の詳細を実質的に含む。また、第２の中間画像データＩ
ＩＤ２は、画像の微細構造は含まず、ブロック歪みより
大きい又は同等の画像の詳細（image details）を含
み、特にブロックの境界において、大きなオブジェクト
に属する画像の詳細とともに、ブロック歪み自体を含
む。また、第３の中間画像データＩＩＤ３は、画像の微
細構造もブロック歪みも含まず、初期画像データＰＩＤ
のグレイ値構造（grey value structure）を概略的に表
す線形フィルタリングされた画像データである。
【００４０】図３は、本発明に係る圧縮画像処理方法を
適用した圧縮画像処理装置の要部の他の構成を示すブロ
ック図である。この要部である第１の部分３０は、初期
画像データＰＩＤから第３の中間画像データＩＩＤ３を
得るために、２段の分離フィルタ（double-stage separ
ation filter）を用いる点を除き、図２に示す第１の部
分２０と類似する構成を有している。
適用した圧縮画像処理装置の要部の他の構成を示すブロ
ック図である。この要部である第１の部分３０は、初期
画像データＰＩＤから第３の中間画像データＩＩＤ３を
得るために、２段の分離フィルタ（double-stage separ
ation filter）を用いる点を除き、図２に示す第１の部
分２０と類似する構成を有している。
【００４１】すなわち、第１の部分３０は、図３に示す
ように、初期画像データＰＩＤを非線形フィルタリング
して、非線形フィルタリングされた画像データＮＩＤを
出力する非線形フィルタ３２と、画像データＮＩＤをフ
ィルタリングして、第３の中間画像データを出力する線
形フィルタ３１と、画像データＮＩＤから第３の中間画
像データＩＩＤ３を減算して、第２の中間画像データＩ
ＩＤ２を出力する加算器３３と、初期画像データＰＩＤ
から画像データＮＩＤを減算して、第１の中間画像デー
タＩＤＤ３を出力する加算器３４とを備える。非線形フ
ィルタ３２は、例えばメジアンフィルタであり、この非
線形フィルタ２２により初期画像データＰＩＤはフィル
タリングされ、非線形フィルタリングされた画像データ
ＮＩＤが生成される。さらに、非線形フィルタリングさ
れた画像データＮＩＤは、線形フィルタ３１において、
線形フィルタ２１によりフィルタリングされ、これによ
り第３の中間画像データＩＩＤ３が生成される。
ように、初期画像データＰＩＤを非線形フィルタリング
して、非線形フィルタリングされた画像データＮＩＤを
出力する非線形フィルタ３２と、画像データＮＩＤをフ
ィルタリングして、第３の中間画像データを出力する線
形フィルタ３１と、画像データＮＩＤから第３の中間画
像データＩＩＤ３を減算して、第２の中間画像データＩ
ＩＤ２を出力する加算器３３と、初期画像データＰＩＤ
から画像データＮＩＤを減算して、第１の中間画像デー
タＩＤＤ３を出力する加算器３４とを備える。非線形フ
ィルタ３２は、例えばメジアンフィルタであり、この非
線形フィルタ２２により初期画像データＰＩＤはフィル
タリングされ、非線形フィルタリングされた画像データ
ＮＩＤが生成される。さらに、非線形フィルタリングさ
れた画像データＮＩＤは、線形フィルタ３１において、
線形フィルタ２１によりフィルタリングされ、これによ
り第３の中間画像データＩＩＤ３が生成される。
【００４２】加算器３４においては、初期画像データＰ
ＩＤから非線形フィルタリングされた画像データＮＩＤ
が減算され、これにより第１の中間画像ＩＩＤ１が生成
される。また、加算器３３においては、非線形フィルタ
リングされた画像データＮＩＤから第３の中間画像デー
タＩＩＤ３が減算され、これにより第２の中間画像デー
タＩＩＤ２が生成される。
ＩＤから非線形フィルタリングされた画像データＮＩＤ
が減算され、これにより第１の中間画像ＩＩＤ１が生成
される。また、加算器３３においては、非線形フィルタ
リングされた画像データＮＩＤから第３の中間画像デー
タＩＩＤ３が減算され、これにより第２の中間画像デー
タＩＩＤ２が生成される。
【００４３】図４は、本発明に係る圧縮画像処理方法を
適用した圧縮画像処理装置の要部の構成を示すブロック
図である。この要部である第２の部分４０は、図４に示
すように、第２の中間画像データをフィルタリングし
て、変更された第２の中間画像データ（modified secon
d intermediate image data）ＩＩＤ２’を出力する非
線形特性曲線（non-linear characteristic curve）フ
ィルタ４１と、第１の中間画像データＩＩＤ１と変更さ
れた第２の中間画像データＩＩＤ２’を加算する加算器
４２と、加算器４２の出力と第３の中間画像データＩＩ
Ｄ３を加算する加算器４３とを備える。
適用した圧縮画像処理装置の要部の構成を示すブロック
図である。この要部である第２の部分４０は、図４に示
すように、第２の中間画像データをフィルタリングし
て、変更された第２の中間画像データ（modified secon
d intermediate image data）ＩＩＤ２’を出力する非
線形特性曲線（non-linear characteristic curve）フ
ィルタ４１と、第１の中間画像データＩＩＤ１と変更さ
れた第２の中間画像データＩＩＤ２’を加算する加算器
４２と、加算器４２の出力と第３の中間画像データＩＩ
Ｄ３を加算する加算器４３とを備える。
【００４４】この第２の部分４０には、第１、第２、第
３の中間画像データＩＩＤ１、ＩＩＤ２、ＩＩＤ３が供
給される。第２の中間画像データＩＩＤ２は、非線形特
性曲線フィルタ４１を用いてフィルタリングされ、これ
により、補正された第２の中間画像データＩＩＤ２’が
生成される。加算器４２では、第１の中間画像データＩ
ＩＤ１と、補正された第２の中間画像データＩＩＤ２’
が加算され、さらに、加算器４３において、加算器４２
からの加算結果と第３の中間画像データＩＩＤ３とが加
算され、ブロック歪みが低減された後処理画像データ
（post-processedimage data：以下、ＰＰＩＤとい
う。）が得られる。
３の中間画像データＩＩＤ１、ＩＩＤ２、ＩＩＤ３が供
給される。第２の中間画像データＩＩＤ２は、非線形特
性曲線フィルタ４１を用いてフィルタリングされ、これ
により、補正された第２の中間画像データＩＩＤ２’が
生成される。加算器４２では、第１の中間画像データＩ
ＩＤ１と、補正された第２の中間画像データＩＩＤ２’
が加算され、さらに、加算器４３において、加算器４２
からの加算結果と第３の中間画像データＩＩＤ３とが加
算され、ブロック歪みが低減された後処理画像データ
（post-processedimage data：以下、ＰＰＩＤとい
う。）が得られる。
【００４５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、図４に示す
非線形特性曲線フィルタ４１の非線形入出力特性を示す
グラフである。
非線形特性曲線フィルタ４１の非線形入出力特性を示す
グラフである。
【００４６】図５（ｂ）に示すように、出力信号Ｓ
ｏｕｔは、入力信号Ｓｉｎが所定の閾値Ｓｔｈｒを超え
ない限り０になるように設定され、これにより、Ｓｉｎ
＞Ｓｔｈ ｒのときはＳｏｕｔ＝Ｓｉｎが出力され、それ
以外のときは０が出力される。
ｏｕｔは、入力信号Ｓｉｎが所定の閾値Ｓｔｈｒを超え
ない限り０になるように設定され、これにより、Ｓｉｎ
＞Ｓｔｈ ｒのときはＳｏｕｔ＝Ｓｉｎが出力され、それ
以外のときは０が出力される。
【００４７】一方、図５（ａ）に示す曲線に基づくフィ
ルタ特性は、出力信号Ｓｏｕｔは、入力信号Ｓｉｎが閾
値Ｓｔｈｒ以上のときは入力信号Ｓｉｎから閾値Ｓ
ｔｈｒを減算した値に設定され、これにより、Ｓｉｎ＞
ＳｔｈｒのときはＳｏｕｔ＝Ｓｉ ｎ−Ｓｔｈｒが出力さ
れ、それ以外のときは０が出力される。ここで、閾値Ｓ
ｔ ｈｒは、例えばブロック歪みのサイズ及び／又は大き
さに基づいて自動的に選択される。
ルタ特性は、出力信号Ｓｏｕｔは、入力信号Ｓｉｎが閾
値Ｓｔｈｒ以上のときは入力信号Ｓｉｎから閾値Ｓ
ｔｈｒを減算した値に設定され、これにより、Ｓｉｎ＞
ＳｔｈｒのときはＳｏｕｔ＝Ｓｉ ｎ−Ｓｔｈｒが出力さ
れ、それ以外のときは０が出力される。ここで、閾値Ｓ
ｔ ｈｒは、例えばブロック歪みのサイズ及び／又は大き
さに基づいて自動的に選択される。
【００４８】図６は、図２に示す第１の部分２０と図４
に示す第２の部分とを組み合わせた本発明に係る圧縮画
像処理方法を適用した圧縮画像処理装置全体の構成を示
すブロック図である。なお、各回路の動作は、既に説明
したのでここでは省略する。
に示す第２の部分とを組み合わせた本発明に係る圧縮画
像処理方法を適用した圧縮画像処理装置全体の構成を示
すブロック図である。なお、各回路の動作は、既に説明
したのでここでは省略する。
【００４９】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る圧縮画像処
理方法は、供給されるブロック歪みを含む初期画像デー
タから、初期画像データにおけるブロック歪みより小さ
い詳細を実質的に含む第１の中間画像データと、初期画
像データにおけるブロック歪みより大きい詳細を実質的
に含む第２の中間画像データとを生成して、ブロック歪
みより小さい詳細と大きい詳細とを分離し、少なくとも
第２の中間画像データをフィルタリングし、ブロック歪
みを表す信号の振幅を低減し、変更された第２の中間画
像データを生成し、第１の中間画像データと変更された
第２の中間画像データとを重ね合わせて、ブロック歪み
が低減された後処理画像データを生成する。第１及び第
２の中間画像データの生成は、非線形フィルタを用いて
行う。これにより、既に圧縮されている画像に対する純
粋な後処理として、圧縮処理に用いられた符号化／復号
処理に関する特定の知識に頼ることなく、及び画像の細
部を劣化させることなく、圧縮画像におけるブロック歪
みを低減することができる。
理方法は、供給されるブロック歪みを含む初期画像デー
タから、初期画像データにおけるブロック歪みより小さ
い詳細を実質的に含む第１の中間画像データと、初期画
像データにおけるブロック歪みより大きい詳細を実質的
に含む第２の中間画像データとを生成して、ブロック歪
みより小さい詳細と大きい詳細とを分離し、少なくとも
第２の中間画像データをフィルタリングし、ブロック歪
みを表す信号の振幅を低減し、変更された第２の中間画
像データを生成し、第１の中間画像データと変更された
第２の中間画像データとを重ね合わせて、ブロック歪み
が低減された後処理画像データを生成する。第１及び第
２の中間画像データの生成は、非線形フィルタを用いて
行う。これにより、既に圧縮されている画像に対する純
粋な後処理として、圧縮処理に用いられた符号化／復号
処理に関する特定の知識に頼ることなく、及び画像の細
部を劣化させることなく、圧縮画像におけるブロック歪
みを低減することができる。
【図１】本発明を適用した圧縮画像処理装置の一部の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用した圧縮画像処理装置の第１の部
分の構成を示すブロック図である。
分の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明を適用した圧縮画像処理装置の第１の部
分の他の構成を示すブロック図である。
分の他の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明を適用した圧縮画像処理装置の第２の部
分の構成を示すブロック図である。
分の構成を示すブロック図である。
【図５】非線形特性曲線フィルタの入出力特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図６】本発明を適用した圧縮画像処理装置の要部の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
２１ 線形フィルタ、２２ 非線形フィルタ、２３，２
４，４２，４３ 加算器、４１ 非線形特性曲線フィル
タ
４，４２，４３ 加算器、４１ 非線形特性曲線フィル
タ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 KK03 MA00 MA23 MC11 ME01 UA02 UA05 UA11 5C078 AA04 BA57 CA21 DA00 DA01 DA02 DB01 5J064 AA01 BA09 BA16 BC12 BC16 BD01
Claims (9)
- 【請求項１】 ブロック歪みを低減する圧縮画像処理方
法において、 供給されるブロック歪みを含む初期画像データから、該
初期画像データにおける上記ブロック歪みより小さい詳
細を実質的に含む第１の中間画像データと、該初期画像
データにおける上記ブロック歪みより大きい詳細を実質
的に含む第２の中間画像データとを生成して、上記ブロ
ック歪みより小さい詳細と大きい詳細とを分離するステ
ップと、 少なくとも上記第２の中間画像データをフィルタリング
し、上記ブロック歪みを表す信号の振幅を低減し、変更
された第２の中間画像データを生成するステップと、 上記第１の中間画像データと上記変更された第２の中間
画像データとを重ね合わせて、ブロック歪みが低減され
た後処理画像データを生成するステップとを有し、 上記第１及び第２の中間画像データを生成するステップ
は、非線形フィルタを用いてフィルタリングを行うステ
ップを有することを特徴とする圧縮画像処理方法。 - 【請求項２】 上記第１の中間画像データは、上記初期
画像データから、上記非線形フィルタによりフィルタリ
ングされた初期画像データを減算して得られることを特
徴とする請求項１記載の圧縮画像処理方法。 - 【請求項３】 上記第２の中間画像データは、上記非線
形フィルタによりフィルタリングされた初期画像データ
から、ブロック歪みも画像の微細構造も含まない第３の
中間画像データを減算することにより得られることを特
徴とする請求項１又は２記載の圧縮画像処理方法。 - 【請求項４】 上記第３の中間画像データは、上記初期
画像データを少なくとも線形フィルタによりフィルタリ
ングすることにより得られることを特徴とする請求項１
乃至３いずれか１項記載の圧縮画像処理方法。 - 【請求項５】 上記第３の中間画像データは、上記初期
画像データを非線形フィルタによりフィルタリングした
後に、線形フィルタによりフィルタリングすることによ
り得られることを特徴とする請求項４記載の圧縮画像処
理方法。 - 【請求項６】 上記第２の中間画像データを生成するた
めの非線形フィルタによるフィルタリングと、上記第３
の中間画像データを生成するための非線形フィルタによ
るフィルタリングは実質的に同一であることを特徴とす
る請求項３記載の圧縮画像処理方法。 - 【請求項７】 上記非線形フィルタは、約１５個の係数
の範囲を有するメジアンフィルタであることを特徴とす
る請求項１乃至６いずれか１項記載の圧縮画像処理方
法。 - 【請求項８】 上記変更された第２の中間画像データを
生成するステップにおいて行われるフィルタリング処理
は、非線形フィルタによるフィルタリング処理であり、
該非線形フィルタは、信号を一定に減衰させる又はさせ
ない非線形特性曲線に基づくフィルタであることを特徴
とする請求項１乃至７いずれか１項記載の圧縮画像処理
方法。 - 【請求項９】 上記フィルタリング処理における係数及
び／又は非線形特性曲線は、ブロック歪みのサイズ及び
大きさに基づいて自動的に選択されることを特徴とする
請求項１乃至８いずれか１項記載の圧縮画像処理方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP00112793.5 | 2000-06-16 | ||
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=8168993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001183764A Expired - Fee Related JP4975223B2 (ja) | 2000-06-16 | 2001-06-18 | 圧縮画像処理方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1164799A1 (ja) |
| JP (1) | JP4975223B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
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|---|---|---|---|---|
| US20110125412A1 (en) * | 1998-12-17 | 2011-05-26 | Hach Company | Remote monitoring of carbon nanotube sensor |
| US9056783B2 (en) * | 1998-12-17 | 2015-06-16 | Hach Company | System for monitoring discharges into a waste water collection system |
| US8958917B2 (en) * | 1998-12-17 | 2015-02-17 | Hach Company | Method and system for remote monitoring of fluid quality and treatment |
| US7454295B2 (en) | 1998-12-17 | 2008-11-18 | The Watereye Corporation | Anti-terrorism water quality monitoring system |
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