JP2002514023A - 圧縮映像のブリージングアーチファクトを低減する方法および装置 - Google Patents
圧縮映像のブリージングアーチファクトを低減する方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
グループオブピクチャ（ＧＯＰ）またはグループオブフレーム（ＧＯＦ）構造を用いたＭＰＥＧ的映像情報ストリームでのブリージングアーチファクトを低減する方法および装置。ＧＯＰ情報構造に従って配列された圧縮画像シーケンスの処理システムにおいて、ＧＯＰ間の視覚的アーチファクトを低減させる本発明による方法は、ＧＯＰ情報構造内の第１のタイプの情報フレームに対して、それぞれの忠実度劣化レベルを決定するステップと、ＧＯＰ情報構造内の第２のタイプの情報フレームに対して、それぞれの忠実度劣化レベルを決定するステップと、決定後の忠実度劣化レベルを用いて、劣化等化パラメータを計算するステップと、計算後の劣化等化パラメータを用いて、第１および第２のタイプの情報フレームが所定の範囲内の忠実度劣化レベルを有するように、第１および第２のタイプの情報フレームの１つを処理するステップとを含む。
Description
【０００１】 本発明は、１９９８年５月７日に出願された米国特許仮出願第６０／０８４，
６３２号の利益を享受するものである。
６３２号の利益を享受するものである。
【０００２】
本発明は、一般に、通信システムに関し、さらに詳しく言えば、符号化された
情報ストリーム内の「ブリージング(breathing)」アーチファクト(artifact)を
低減させる方法および装置に関する。
情報ストリーム内の「ブリージング(breathing)」アーチファクト(artifact)を
低減させる方法および装置に関する。
【０００３】
さまざまな通信システムの中には、伝送しようとするデータを圧縮して、利用
可能な帯域幅をさらに効率的に用いるものがある。例えば、動画像エキスパート
グループ（ＭＰＥＧ：Moving Pictures Experts Group)は、ディジタルデータ伝
送システムに関する規格をいくつか公表している。第１は、ＭＰＥＧ−１として
知られ、ＩＳＯ／ＩＥＣ規格１１１７２と呼ばれるもので、その内容は本願明細
書に援用されている。第２は、ＭＰＥＧ−２として知られ、ＩＳＯ／ＩＥＣ規格
１３８１８と呼ばれるもので、その内容は本願明細書に援用されている。高度テ
レビジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ：Advanced Television System Committee
)）のディジタルテレビジョン規格書Ａ／５３には、圧縮ディジタルビデオシス
テムについての記載があり、その内容は本願明細書に援用されている。
可能な帯域幅をさらに効率的に用いるものがある。例えば、動画像エキスパート
グループ（ＭＰＥＧ：Moving Pictures Experts Group)は、ディジタルデータ伝
送システムに関する規格をいくつか公表している。第１は、ＭＰＥＧ−１として
知られ、ＩＳＯ／ＩＥＣ規格１１１７２と呼ばれるもので、その内容は本願明細
書に援用されている。第２は、ＭＰＥＧ−２として知られ、ＩＳＯ／ＩＥＣ規格
１３８１８と呼ばれるもので、その内容は本願明細書に援用されている。高度テ
レビジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ：Advanced Television System Committee
)）のディジタルテレビジョン規格書Ａ／５３には、圧縮ディジタルビデオシス
テムについての記載があり、その内容は本願明細書に援用されている。
【０００４】 上記に引用した規格には、固定長または可変長のディジタル通信システムを用
いて、映像、音声およびその他の情報を圧縮・伝送するのに非常に適したデータ
処理操作技術が説明されている。特に、上記に引用した規格および他の「ＭＰＥ
Ｇ的（ＭＰＥＧ−ｌｉｋｅ）」規格および技術は、フレーム内符号化技術（ラン
レングス符号化、ホフマン符号化等）とフレーム間符号化技術（前後予測符号化
、動き補償等）とを用いて、映像情報を圧縮する。さらに詳しく言えば、ビデオ
処理システムの場合、ＭＰＥＧおよびＭＰＥＧ的ビデオ処理システムは、フレー
ム内および／またはフレーム間の動き補償符号化を用いるか、または用いずに映
像フレームに予測に基づいた圧縮符号化を行うことを特徴とする。
いて、映像、音声およびその他の情報を圧縮・伝送するのに非常に適したデータ
処理操作技術が説明されている。特に、上記に引用した規格および他の「ＭＰＥ
Ｇ的（ＭＰＥＧ−ｌｉｋｅ）」規格および技術は、フレーム内符号化技術（ラン
レングス符号化、ホフマン符号化等）とフレーム間符号化技術（前後予測符号化
、動き補償等）とを用いて、映像情報を圧縮する。さらに詳しく言えば、ビデオ
処理システムの場合、ＭＰＥＧおよびＭＰＥＧ的ビデオ処理システムは、フレー
ム内および／またはフレーム間の動き補償符号化を用いるか、または用いずに映
像フレームに予測に基づいた圧縮符号化を行うことを特徴とする。
【０００５】 通常のＭＰＥＧエンコーダでは、所定のグループオブピクチャ（ＧＯＰ：grou
p of pictures)に従って、複数の映像フレームからなる受信映像ストリームが符
号化される。すなわち、受信映像ストリームが符号化されると、例えば、イント
ラ符号化フレーム（Ｉフレーム）、その後に１以上の前予測符号化フレーム（Ｐ
フレーム）および双方向（すなわち、前後）予測フレーム（Ｂフレーム）を発生
する。
p of pictures)に従って、複数の映像フレームからなる受信映像ストリームが符
号化される。すなわち、受信映像ストリームが符号化されると、例えば、イント
ラ符号化フレーム（Ｉフレーム）、その後に１以上の前予測符号化フレーム（Ｐ
フレーム）および双方向（すなわち、前後）予測フレーム（Ｂフレーム）を発生
する。
【０００６】 残念ながら、動き補償技術が完全なものでないため、予測フレームまたはピク
チャは、誤差伝播、編集粒状度の減少など、望ましくない視覚的アーチファクト
を受けることがある。さらに、このような予測フレームを含むＧＯＰ構造も、こ
のようなアーチファクトを受けてしまう。ＧＯＰ構造内の個々のフレームの忠実
度が、最初の高品質Ｉフレーム後に劣化する傾向にあるため、一連のＧＯＰを表
示すると、「ブリージング」として知られ、表示されるＧＯＰの長さに関連する
周期的な視覚的アーチファクトを発生してしまう。
チャは、誤差伝播、編集粒状度の減少など、望ましくない視覚的アーチファクト
を受けることがある。さらに、このような予測フレームを含むＧＯＰ構造も、こ
のようなアーチファクトを受けてしまう。ＧＯＰ構造内の個々のフレームの忠実
度が、最初の高品質Ｉフレーム後に劣化する傾向にあるため、一連のＧＯＰを表
示すると、「ブリージング」として知られ、表示されるＧＯＰの長さに関連する
周期的な視覚的アーチファクトを発生してしまう。
【０００７】 従って、上述した「ブリージング」アーチファクトを低減する方法およびその
装置の提供が望まれていることが分かる。
装置の提供が望まれていることが分かる。
【０００８】
本発明は、グループオブピクチャ（ＧＯＰ）またはグループオブフレーム（Ｇ
ＯＦ）構造を用いて、ＭＰＥＧ的映像情報ストリームでのブリージングアーチフ
ァクトを低減する方法および装置に関する。さらに詳しく言えば、グループオブ
ピクチャ（ＧＯＰ）情報構造に従って配列された圧縮画像シーケンスの処理シス
テムにおいて、ＧＯＰ間の視覚的アーチファクトを低減させる本発明による方法
は、ＧＯＰ情報構造内の第１のタイプの情報フレームに対して、それぞれの忠実
度劣化レベルを決定するステップと、ＧＯＰ情報構造内の第２のタイプの情報フ
レームに対して、それぞれの忠実度劣化レベルを決定するステップと、決定後の
忠実度劣化レベルを用いて、劣化等化パラメータを計算するステップと、計算後
の劣化等化パラメータを用いて、第１および第２のタイプの情報フレームが所定
の範囲内の忠実度劣化レベルを有するように、第１および第２のタイプの情報フ
レームの１つを処理するステップとを含む。
ＯＦ）構造を用いて、ＭＰＥＧ的映像情報ストリームでのブリージングアーチフ
ァクトを低減する方法および装置に関する。さらに詳しく言えば、グループオブ
ピクチャ（ＧＯＰ）情報構造に従って配列された圧縮画像シーケンスの処理シス
テムにおいて、ＧＯＰ間の視覚的アーチファクトを低減させる本発明による方法
は、ＧＯＰ情報構造内の第１のタイプの情報フレームに対して、それぞれの忠実
度劣化レベルを決定するステップと、ＧＯＰ情報構造内の第２のタイプの情報フ
レームに対して、それぞれの忠実度劣化レベルを決定するステップと、決定後の
忠実度劣化レベルを用いて、劣化等化パラメータを計算するステップと、計算後
の劣化等化パラメータを用いて、第１および第２のタイプの情報フレームが所定
の範囲内の忠実度劣化レベルを有するように、第１および第２のタイプの情報フ
レームの１つを処理するステップとを含む。
【０００９】 本発明の教示は、添付の図面と共に以下の詳細な記載により容易に理解されよ
う。
う。
【００１０】 理解しやすいように、図面に共通の同一要素を指す場合同一の参照番号を用い
ている。
ている。
【００１１】
本発明は、例えば、ＡＴＳＣテレビジョン受像機等のディジタルテレビジョン
（ＤＴＶ）受像機内において、例えば、ＭＰＥＧ−２ビデオデコーダ等のビデオ
デコーダに関して記載される。しかしながら、本発明は、ＤＶＢ、ＭＰＥＧ−１
およびその他の情報ストリームに適用されるシステムを含む任意のビデオ処理シ
ステムに応用可能であることは、当業者には明らかであろう。
（ＤＴＶ）受像機内において、例えば、ＭＰＥＧ−２ビデオデコーダ等のビデオ
デコーダに関して記載される。しかしながら、本発明は、ＤＶＢ、ＭＰＥＧ−１
およびその他の情報ストリームに適用されるシステムを含む任意のビデオ処理シ
ステムに応用可能であることは、当業者には明らかであろう。
【００１２】 さらに詳しく言えば、本発明は、圧縮映像情報ストリームＩＮを受信復号して
、映像出力ストリームＯＵＴを発生させるＭＰＥＧ的復号化システムに関して主
に記載される。本発明は、グループオブピクチャ（ＧＯＰ）情報構造を利用する
映像または画像処理システムの場合、視覚忠実度レベルがＧＯＰ間で変化すると
ＧＯＰの出現の割合で視覚忠実度が変調することによって生じる「ブリージング
」アーチファクトを低減するように動作する。しかしながら、グループオブピク
チャ（ＧＯＰ）またはグループオブフレーム（ＧＯＦ）情報構造内に異なるイン
ターフレーム忠実度レベルを有する他の情報システムにも広範囲に応用可能であ
ることは、当業者には明らかであろう。
、映像出力ストリームＯＵＴを発生させるＭＰＥＧ的復号化システムに関して主
に記載される。本発明は、グループオブピクチャ（ＧＯＰ）情報構造を利用する
映像または画像処理システムの場合、視覚忠実度レベルがＧＯＰ間で変化すると
ＧＯＰの出現の割合で視覚忠実度が変調することによって生じる「ブリージング
」アーチファクトを低減するように動作する。しかしながら、グループオブピク
チャ（ＧＯＰ）またはグループオブフレーム（ＧＯＦ）情報構造内に異なるイン
ターフレーム忠実度レベルを有する他の情報システムにも広範囲に応用可能であ
ることは、当業者には明らかであろう。
【００１３】 図１Ａから図１Ｃは、グループオブピクチャ（ＧＯＰ）内のビデオ忠実度に関
連する１以上のパラメータの相対的なフレーム毎の劣化を示すグラフである。Ｇ
ＯＰ内でこのようなフレーム毎の劣化が生じて視覚忠実度が周期的に増大および
または減少すると、前述したブリージングアーチファクトが発生する。視覚忠実
度の周期的な増大および／または減少が十分大きいものであれば、ＧＯＰを含む
映像のシーケンスがディスプレイ装置上に出現すると、視聴者がブリージングア
ーチファクトに気付くようになる。
連する１以上のパラメータの相対的なフレーム毎の劣化を示すグラフである。Ｇ
ＯＰ内でこのようなフレーム毎の劣化が生じて視覚忠実度が周期的に増大および
または減少すると、前述したブリージングアーチファクトが発生する。視覚忠実
度の周期的な増大および／または減少が十分大きいものであれば、ＧＯＰを含む
映像のシーケンスがディスプレイ装置上に出現すると、視聴者がブリージングア
ーチファクトに気付くようになる。
【００１４】 例えば、視覚忠実度がＧＯＰ内で著しく変化する（例えば、ＩフレームとＢフ
レーム間の量的差が大きい）１５フレームＧＯＰにより配列されたＭＰＥＧ的映
像情報からなる映像情報ストリームに応答して、３０フレーム／秒（ｆｐｓ）の
出現／表示システムの場合を考えてみる。ＧＯＰは、１枚のＩフレームと多数枚
のＢフレームからなるため、表示映像が０．５秒毎（１５フレーム（ＧＯＰ／３
０ｆｐｓ））に高忠実度のＩフレームで始まり、その後多数の比較的低忠実度の
Ｂフレーム（および、一般に、Ｐフレーム）が続く。このように一連の画像が表
示されると、ＧＯＰ内のフレーム間忠実度が変化することにより、１／２秒周期
の脈動（すなわち、ブリージング）特徴を示すことがある。
レーム間の量的差が大きい）１５フレームＧＯＰにより配列されたＭＰＥＧ的映
像情報からなる映像情報ストリームに応答して、３０フレーム／秒（ｆｐｓ）の
出現／表示システムの場合を考えてみる。ＧＯＰは、１枚のＩフレームと多数枚
のＢフレームからなるため、表示映像が０．５秒毎（１５フレーム（ＧＯＰ／３
０ｆｐｓ））に高忠実度のＩフレームで始まり、その後多数の比較的低忠実度の
Ｂフレーム（および、一般に、Ｐフレーム）が続く。このように一連の画像が表
示されると、ＧＯＰ内のフレーム間忠実度が変化することにより、１／２秒周期
の脈動（すなわち、ブリージング）特徴を示すことがある。
【００１５】 本願発明者等は、ブリージングアーチファクトの主要な原因を、１）ＧＯＰ内
の量的レベルのフレーム間の差と、２）ＧＯＰ内の半ピクセル動き推定誤差の伝
播と、３）ＧＯＰを処理するデコーダ（またはその特徴）により導入される忠実
度の不調和とに特定した。ブリージングアーチファクトを発生させるこれら３つ
の原因を解消する本発明の実施形態を以下に記載する。
の量的レベルのフレーム間の差と、２）ＧＯＰ内の半ピクセル動き推定誤差の伝
播と、３）ＧＯＰを処理するデコーダ（またはその特徴）により導入される忠実
度の不調和とに特定した。ブリージングアーチファクトを発生させるこれら３つ
の原因を解消する本発明の実施形態を以下に記載する。
【００１６】 図１Ａは、１枚のＩフレームの後に１０枚のＰフレームが続くＧＯＰ内の映像
「鮮明度」がフレーム毎に劣化する様子を示したグラフである。鮮明度は、正確
なエッジの出現と高コントラストの輝度転移に重要な高周波数応答の関数である
。さらに詳しく言えば、図１Ａは、連続した３つのＧＯＰ（参照番号１０１）と
、それに対応させてＧＯＰの各フレームの鮮明度レベルを線図（参照番号１０２
）を示す。この図から、映像画像の鮮明度が、ＧＯＰの各Ｉフレームで最大にな
り、連続したＰフレームのそれぞれで鮮明度が均等に逓減していることが分かる
。ＧＯＰの表示速度に一致する速度で鮮明度レベルが次第に劣化し高速に増大す
ることによって、ブリージングアーチファクトが発生する。
「鮮明度」がフレーム毎に劣化する様子を示したグラフである。鮮明度は、正確
なエッジの出現と高コントラストの輝度転移に重要な高周波数応答の関数である
。さらに詳しく言えば、図１Ａは、連続した３つのＧＯＰ（参照番号１０１）と
、それに対応させてＧＯＰの各フレームの鮮明度レベルを線図（参照番号１０２
）を示す。この図から、映像画像の鮮明度が、ＧＯＰの各Ｉフレームで最大にな
り、連続したＰフレームのそれぞれで鮮明度が均等に逓減していることが分かる
。ＧＯＰの表示速度に一致する速度で鮮明度レベルが次第に劣化し高速に増大す
ることによって、ブリージングアーチファクトが発生する。
【００１７】 図１Ａにおいて、連続したＰフレームのそれぞれで鮮明度が均等に逓減する原
因は、ＧＯＰを処理するデコーダの動き補償回路内での半ピクセルの補間である
。半ピクセル補間回路は、予測されたマクロブロックまたはピクセルグルーピン
グを低域フィルタリングするように動作する。図１Ａに示す鮮明度レベルの劣化
が比較的線形であるのは、ＧＯＰ内のＰフレームを用いて、半ピクセル補間誤差
がほぼ一定であると仮定しているためである。図の斜線部分は、各Ｐフレームが
下降している間の誤差の統計的な帯域を示す。各Ｉフレーム（Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3）
は鮮明度の最大レベルが同じものをもつとして示されているが、Ｉフレームの鮮
明度レベルは、ＧＯＰに割り当てられるビットバジェットを含む多くの要因に基
づいたエンコーダの速度コントローラにより最初決定される。従って、Ｉフレー
ムの鮮明度レベルと一般的な視覚忠実度は、エンコーダでの要求に依存して、必
要に応じて変化する。
因は、ＧＯＰを処理するデコーダの動き補償回路内での半ピクセルの補間である
。半ピクセル補間回路は、予測されたマクロブロックまたはピクセルグルーピン
グを低域フィルタリングするように動作する。図１Ａに示す鮮明度レベルの劣化
が比較的線形であるのは、ＧＯＰ内のＰフレームを用いて、半ピクセル補間誤差
がほぼ一定であると仮定しているためである。図の斜線部分は、各Ｐフレームが
下降している間の誤差の統計的な帯域を示す。各Ｉフレーム（Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3）
は鮮明度の最大レベルが同じものをもつとして示されているが、Ｉフレームの鮮
明度レベルは、ＧＯＰに割り当てられるビットバジェットを含む多くの要因に基
づいたエンコーダの速度コントローラにより最初決定される。従って、Ｉフレー
ムの鮮明度レベルと一般的な視覚忠実度は、エンコーダでの要求に依存して、必
要に応じて変化する。
【００１８】 図１Ｂは、１枚のＩフレームで始まり、その後に繰り返し連続した３枚のＢフ
レームと１枚のＰフレームが続くフレームからなる１２枚のフレームＧＯＰ内の
映像鮮明度がフレーム毎に劣化する要素を示したグラフである。各Ｐフレームは
、すぐ前にあるアンカフレーム（ＩフレームまたはＰフレーム）を用いて予測さ
れるため、Ｐフレームの鮮明度レベルの劣化は比較的線形であることが示されて
いる。しかしながら、各Ｂフレームは、アンカフレーム（ＩフレームまたはＰフ
レーム）を用いて予測されるため、２つの半ピクセル補間が各Ｂフレームと関連
される。従って、各Ｂフレームは、Ｂフレームの予測に用いる最も不正確な参照
フレームよりも半ピクセル低い鮮明度レベルをもつものとして示されている。こ
の図から分かるように、映像画像の鮮明度は、ＧＯＰの各Ｉフレームで最大にな
り、ＧＯＰ内の連続したフレームのそれぞれで鮮明度が可変量で劣化している。
ＧＯＰ表示速度と一致する速度で、鮮明度レベルが可変量で劣化し高速に増大す
ることによって、ブリージングアーチファクトが発生する。
レームと１枚のＰフレームが続くフレームからなる１２枚のフレームＧＯＰ内の
映像鮮明度がフレーム毎に劣化する要素を示したグラフである。各Ｐフレームは
、すぐ前にあるアンカフレーム（ＩフレームまたはＰフレーム）を用いて予測さ
れるため、Ｐフレームの鮮明度レベルの劣化は比較的線形であることが示されて
いる。しかしながら、各Ｂフレームは、アンカフレーム（ＩフレームまたはＰフ
レーム）を用いて予測されるため、２つの半ピクセル補間が各Ｂフレームと関連
される。従って、各Ｂフレームは、Ｂフレームの予測に用いる最も不正確な参照
フレームよりも半ピクセル低い鮮明度レベルをもつものとして示されている。こ
の図から分かるように、映像画像の鮮明度は、ＧＯＰの各Ｉフレームで最大にな
り、ＧＯＰ内の連続したフレームのそれぞれで鮮明度が可変量で劣化している。
ＧＯＰ表示速度と一致する速度で、鮮明度レベルが可変量で劣化し高速に増大す
ることによって、ブリージングアーチファクトが発生する。
【００１９】 図１Ｂにおいて、第１のＩフレーム（Ｉ1）は、最大値（ｍａｘ）の鮮明度レ
ベルをもつものとして示されている。このＩフレームの後に続く第１のＰフレー
ムは、最大値よりも１／２ピクセル低い鮮明度レベルをもつものとして示されて
いる。第１のＩフレームと第１のＰフレームを用いて予測された３枚のＢフレー
ムは、Ｐフレームの鮮明度レベルよりも１／２ピクセル低い鮮明度レベルをもつ
ものとして示されている。同様に、第１のフレームの後に続く第２のＰフレーム
は、第１のＰフレームの鮮明度レベルよりも１／２ピクセル低い鮮明度レベルを
もち、第１のフレームから予測される。従って、第１のＰフレームと第２のＰフ
レームを用いて予測されるＢフレームは、第２のＰフレームの鮮明度レベルより
も１／２ピクセル低い鮮明度レベルを有する。
ベルをもつものとして示されている。このＩフレームの後に続く第１のＰフレー
ムは、最大値よりも１／２ピクセル低い鮮明度レベルをもつものとして示されて
いる。第１のＩフレームと第１のＰフレームを用いて予測された３枚のＢフレー
ムは、Ｐフレームの鮮明度レベルよりも１／２ピクセル低い鮮明度レベルをもつ
ものとして示されている。同様に、第１のフレームの後に続く第２のＰフレーム
は、第１のＰフレームの鮮明度レベルよりも１／２ピクセル低い鮮明度レベルを
もち、第１のフレームから予測される。従って、第１のＰフレームと第２のＰフ
レームを用いて予測されるＢフレームは、第２のＰフレームの鮮明度レベルより
も１／２ピクセル低い鮮明度レベルを有する。
【００２０】 図１Ｃは、１枚のＩフレームで始まり、その後に繰り返し連続した３枚のＢフ
レームと１枚のＰフレームが続くフレームからなる１２枚のフレームＧＯＰ内の
フレーム毎の量子化レベル（すなわち、粒状度）を示すグラフである。Ｉフレー
ムが一般に、Ｐフレームよりも細かい量子化レベルで符号化され、Ｐフレームが
一般に、Ｂフレームよりも細かい量子化レベルで符号化されるため、図１Ｃには
、ＧＯＰ構造を用いて発生する映像画像の量子化レベルの変化が示されている。
この図から見てとれるように、量子化レベルは、最初のＩフレーム（Ｉ1）で良
好なレベルで始まり、Ｂフレームでより粗いレベルに劣化し、Ｐフレームではそ
れらの間にある粗さのレベルに劣化している。従って、均等な量子化粒状度レベ
ルを含む図１Ｃに示されたＧＯＰ構造を用いて発生させた映像画像は、個々の映
像フレームを発生させるために用いるＧＯＰ構造内のフレームタイプに基づいて
、忠実度が増減する。また、このように変化または変調することで、前述のブリ
ージングアーチファクトに寄与する。
レームと１枚のＰフレームが続くフレームからなる１２枚のフレームＧＯＰ内の
フレーム毎の量子化レベル（すなわち、粒状度）を示すグラフである。Ｉフレー
ムが一般に、Ｐフレームよりも細かい量子化レベルで符号化され、Ｐフレームが
一般に、Ｂフレームよりも細かい量子化レベルで符号化されるため、図１Ｃには
、ＧＯＰ構造を用いて発生する映像画像の量子化レベルの変化が示されている。
この図から見てとれるように、量子化レベルは、最初のＩフレーム（Ｉ1）で良
好なレベルで始まり、Ｂフレームでより粗いレベルに劣化し、Ｐフレームではそ
れらの間にある粗さのレベルに劣化している。従って、均等な量子化粒状度レベ
ルを含む図１Ｃに示されたＧＯＰ構造を用いて発生させた映像画像は、個々の映
像フレームを発生させるために用いるＧＯＰ構造内のフレームタイプに基づいて
、忠実度が増減する。また、このように変化または変調することで、前述のブリ
ージングアーチファクトに寄与する。
【００２１】 図２は、本発明によるＭＰＥＧ的デコーダ２００の実施形態を示す図である。
さらに詳しく言えば、図２のデコーダ２００は、圧縮映像情報ストリームＩＮを
受信・復号して、映像出力ストリームＯＵＴを発生する。映像出力ストリームＯ
ＵＴは、例えば、表示装置（図示なし）内にある表示ドライバ回路に結合するの
に適している。ＭＰＥＧ的デコーダ２００は、圧縮映像情報フレームＩＮ内の情
報フレーム（例えば、映像または画像フレーム）と関連する忠実度表示パラメー
タを調べて、その結果得られた圧縮解除された情報ストリーム（例えば、映像ス
トリーム）が前述のブリージングアーチファクトを示しそうか否かを決定する。
ブリージングアーチファクトが存在する傾向にあるという決定に応じて、ＭＰＥ
Ｇ的デコーダ２００は、ブリージングアーチファクトを減衰させるように復号情
報ストリームを修正する。本発明は、圧縮映像ストリームＩＮ（圧縮映像ストリ
ームＩＮ内の情報以外）を形成するエンコーダの様子を知らなくとも動作できる
。
さらに詳しく言えば、図２のデコーダ２００は、圧縮映像情報ストリームＩＮを
受信・復号して、映像出力ストリームＯＵＴを発生する。映像出力ストリームＯ
ＵＴは、例えば、表示装置（図示なし）内にある表示ドライバ回路に結合するの
に適している。ＭＰＥＧ的デコーダ２００は、圧縮映像情報フレームＩＮ内の情
報フレーム（例えば、映像または画像フレーム）と関連する忠実度表示パラメー
タを調べて、その結果得られた圧縮解除された情報ストリーム（例えば、映像ス
トリーム）が前述のブリージングアーチファクトを示しそうか否かを決定する。
ブリージングアーチファクトが存在する傾向にあるという決定に応じて、ＭＰＥ
Ｇ的デコーダ２００は、ブリージングアーチファクトを減衰させるように復号情
報ストリームを修正する。本発明は、圧縮映像ストリームＩＮ（圧縮映像ストリ
ームＩＮ内の情報以外）を形成するエンコーダの様子を知らなくとも動作できる
。
【００２２】 図２のＭＰＥＧ的デコーダ２００は、ビデオデコーダ２１０、ビデオプロセッ
サ２２０およびコントローラ２３０を備える。ビデオデコーダ２１０は、圧縮映
像情報ストリームＩＮを受信・復号するように比較的標準的に動作して、復号映
像ストリームＶ１を発生する。圧縮解除された映像ストリームＶ１は、上述した
ように、ＧＯＰ内のフレーム間忠実度の変動や、ビデオデコーダ２１０自体の不
調和（または特徴）により生じるブリージングアーチファクトを受けやすい。圧
縮解除された映像ストリームＶ１は、ビデオプロセッサ２２０および、任意に、
コントローラ２３０に結合される。
サ２２０およびコントローラ２３０を備える。ビデオデコーダ２１０は、圧縮映
像情報ストリームＩＮを受信・復号するように比較的標準的に動作して、復号映
像ストリームＶ１を発生する。圧縮解除された映像ストリームＶ１は、上述した
ように、ＧＯＰ内のフレーム間忠実度の変動や、ビデオデコーダ２１０自体の不
調和（または特徴）により生じるブリージングアーチファクトを受けやすい。圧
縮解除された映像ストリームＶ１は、ビデオプロセッサ２２０および、任意に、
コントローラ２３０に結合される。
【００２３】 コントローラ２３０で出力される劣化制御信号Ｃに応答して、ビデオプロセッ
サ２２０は、復号映像ストリームＶ１内に１枚以上のフレームの劣化レベルを適
応させて、映像出力ストリームＯＵＴ，例えば、ベースバンドディジタル映像ス
トリームを発生する。
サ２２０は、復号映像ストリームＶ１内に１枚以上のフレームの劣化レベルを適
応させて、映像出力ストリームＯＵＴ，例えば、ベースバンドディジタル映像ス
トリームを発生する。
【００２４】 ビデオプロセッサ２２０は、以下により詳細に記載するように、いくつかの劣
化モードの１つで動作する。簡潔に言えば、ノイズ投入動作モードにおいて、ビ
デオプロセッサ２２０は、ある量のノイズ（コントローラ２３０で決定される）
を、有効な量子化レベルが減少されるように意図されたより高い忠実度の画像フ
レーム（例えば、Ｉフレーム）内に投入する。この動作モードでは、フレーム間
量子化レベル（例えば、図１Ｃに示すように）の差が大きいことにより生じるブ
リージングアーチファクトが、フレーム間量子化レベルの差をしきい値差レベル
まで縮めることによって低減される。フィルタ動作モードでは、ビデオプロセッ
サは、低域フィルタリング（ＬＰＦ）と高域フィルタリング（ＨＰＦ）を、ＧＯ
Ｐ内の１以上の画像フレームまたは画像フレームタイプに選択的に適用する。こ
の動作モードでは、予測誤差の伝播により生じるブリージングアーチファクトが
、ＧＯＰ内のすべての画像フレームの中で鮮明度の劣化量を等化するように各画
像フレームをフィルタリングすることにより低減される。他の動作モードを以下
に記載する。
化モードの１つで動作する。簡潔に言えば、ノイズ投入動作モードにおいて、ビ
デオプロセッサ２２０は、ある量のノイズ（コントローラ２３０で決定される）
を、有効な量子化レベルが減少されるように意図されたより高い忠実度の画像フ
レーム（例えば、Ｉフレーム）内に投入する。この動作モードでは、フレーム間
量子化レベル（例えば、図１Ｃに示すように）の差が大きいことにより生じるブ
リージングアーチファクトが、フレーム間量子化レベルの差をしきい値差レベル
まで縮めることによって低減される。フィルタ動作モードでは、ビデオプロセッ
サは、低域フィルタリング（ＬＰＦ）と高域フィルタリング（ＨＰＦ）を、ＧＯ
Ｐ内の１以上の画像フレームまたは画像フレームタイプに選択的に適用する。こ
の動作モードでは、予測誤差の伝播により生じるブリージングアーチファクトが
、ＧＯＰ内のすべての画像フレームの中で鮮明度の劣化量を等化するように各画
像フレームをフィルタリングすることにより低減される。他の動作モードを以下
に記載する。
【００２５】 コントローラ２３０は、圧縮映像入力ストリームエンド内の映像フレームに関
する量子化レベル、フレームタイプ、ＧＯＰ位置およびその他の情報を表すビデ
オデコーダ２１０からの忠実度表示パラメータ信号ＤＡＴＡを受信する。任意に
、コントローラ２３０は、圧縮解除された映像ストリームＶ１を受信する。さら
に、コントローラ２３０は、任意に、供給源（すなわち、エンコーダ）で圧縮映
像情報ストリームＩＮに与えられた誤差を表す信号ＳＯＵＲＣＥ ＥＲＲＯＲを
受信する。
する量子化レベル、フレームタイプ、ＧＯＰ位置およびその他の情報を表すビデ
オデコーダ２１０からの忠実度表示パラメータ信号ＤＡＴＡを受信する。任意に
、コントローラ２３０は、圧縮解除された映像ストリームＶ１を受信する。さら
に、コントローラ２３０は、任意に、供給源（すなわち、エンコーダ）で圧縮映
像情報ストリームＩＮに与えられた誤差を表す信号ＳＯＵＲＣＥ ＥＲＲＯＲを
受信する。
【００２６】 コントローラ２３０は、忠実度表示パラメータ信号ＤＡＴＡを処理し、任意に
、圧縮解除された映像ストリームＶ１を処理して、圧縮映像情報ストリームＩＮ
からなる１以上のＧＯＰ内の１以上の画像フレームまたは画像フレームタイプと
関連する視覚的忠実度の劣化レベルを決定する。
、圧縮解除された映像ストリームＶ１を処理して、圧縮映像情報ストリームＩＮ
からなる１以上のＧＯＰ内の１以上の画像フレームまたは画像フレームタイプと
関連する視覚的忠実度の劣化レベルを決定する。
【００２７】 次いで、コントローラ２３０は、画像フレームまたは画像フレームタイプの劣
化レベルが、圧縮解除された映像ストリームＶ１が連続して出現することにより
ブリージングアーチファクトが発生しそうなものでないかを決定する。確認され
た劣化変動がブリージングアーチファクトを発生する傾向にあるものであれば（
例えば、しきい値差レベルを超える等）、コントローラ２３０は、後に劣化制御
信号Ｃとしてビデオプロセッサ２２０に結合される１以上の劣化等化パラメータ
を計算する。コントローラ２３０の動作を図３に関して以下により詳細に記載す
る。
化レベルが、圧縮解除された映像ストリームＶ１が連続して出現することにより
ブリージングアーチファクトが発生しそうなものでないかを決定する。確認され
た劣化変動がブリージングアーチファクトを発生する傾向にあるものであれば（
例えば、しきい値差レベルを超える等）、コントローラ２３０は、後に劣化制御
信号Ｃとしてビデオプロセッサ２２０に結合される１以上の劣化等化パラメータ
を計算する。コントローラ２３０の動作を図３に関して以下により詳細に記載す
る。
【００２８】 図２のＭＰＥＧ的デコーダ２００の例示的実施形態では、ビデオデコーダ２１
０は、入力バッファメモリモジュール２１１、可変長デコーダ（ＶＬＤ）モジュ
ール２１２、逆量子化回路（ＩＱ）モジュール２１３、逆離散コサイン変換（Ｉ
ＤＣＴ）モジュール２１４、加算器２１５、動き補償モジュール２１６、出力バ
ッファモジュール２１８およびアンカフレームメモリモジュール２１７を備える
。
０は、入力バッファメモリモジュール２１１、可変長デコーダ（ＶＬＤ）モジュ
ール２１２、逆量子化回路（ＩＱ）モジュール２１３、逆離散コサイン変換（Ｉ
ＤＣＴ）モジュール２１４、加算器２１５、動き補償モジュール２１６、出力バ
ッファモジュール２１８およびアンカフレームメモリモジュール２１７を備える
。
【００２９】 入力バッファメモリモジュール２１１は、例えば、トランスポートデマルチプ
レクサ／デコーダ回路（図示せず）からの高精度テレビジョン信号（ＨＤＴＶ）
または標準精度テレビジョン信号（ＳＤＴＶ）等を表す、例えば、可変長符号化
ビットストリーム等の圧縮映像ストリームＩＮを受信する。入力バッファメモリ
モジュール２１１は、可変長デコーダモジュール２１２が処理用の映像データの
受け入れ準備ができるまで、受信した圧縮映像ストリームＩＮを一時的に格納す
るために使用される。ＶＬＤ２１２は、入力バッファメモリモジュール２１１の
データ出力端に結合される入力端を有し、例えば、データストリームＳ１として
格納された可変長の符号化映像データを引き出す。
レクサ／デコーダ回路（図示せず）からの高精度テレビジョン信号（ＨＤＴＶ）
または標準精度テレビジョン信号（ＳＤＴＶ）等を表す、例えば、可変長符号化
ビットストリーム等の圧縮映像ストリームＩＮを受信する。入力バッファメモリ
モジュール２１１は、可変長デコーダモジュール２１２が処理用の映像データの
受け入れ準備ができるまで、受信した圧縮映像ストリームＩＮを一時的に格納す
るために使用される。ＶＬＤ２１２は、入力バッファメモリモジュール２１１の
データ出力端に結合される入力端を有し、例えば、データストリームＳ１として
格納された可変長の符号化映像データを引き出す。
【００３０】 ＶＬＤ２１２は、引き出したデータを復号して、量子化予測誤差ＤＣＴ係数か
らなる一定長のビットストリームＳ２と、動きベクトルストリームＭＶを発生す
る。ＩＱモジュール２１３は、一定長のビットストリームＳ２に応じて逆量子化
動作を実行し、標準フォーマットで量子化予測誤差係数からなるビットストリー
ムＳ３を発生する。ＩＤＣＴモジュール２１４は、ビットストリームＳ３に応じ
て逆離散コサイン変換動作を実行して、ピクセル毎の予測誤差からなるビットス
トリームＳ４を発生する。これらの予測誤差（および関連する画像劣化）は、図
１Ｃに関して上述したように、ピクセル情報のエンコード側の量子化により生じ
る。
らなる一定長のビットストリームＳ２と、動きベクトルストリームＭＶを発生す
る。ＩＱモジュール２１３は、一定長のビットストリームＳ２に応じて逆量子化
動作を実行し、標準フォーマットで量子化予測誤差係数からなるビットストリー
ムＳ３を発生する。ＩＤＣＴモジュール２１４は、ビットストリームＳ３に応じ
て逆離散コサイン変換動作を実行して、ピクセル毎の予測誤差からなるビットス
トリームＳ４を発生する。これらの予測誤差（および関連する画像劣化）は、図
１Ｃに関して上述したように、ピクセル情報のエンコード側の量子化により生じ
る。
【００３１】 加算器２１５は、ピクセル毎の予測誤差ストリームＳ４を、動き補償モジュー
ル２１６により出力された動き補償された予測ピクセル値ストリームＳ６に加算
する。動き補償された予測ピクセル値ストリームＳ６は、図１Ａから１Ｂに関し
て上述したように、現在のピクセル値を発生させるように使用する前予測の数に
関連する予測誤差成分（および関連する鮮明度劣化）からなる。従って、例示的
実施形態では、加算器２１５の出力は、図１Ａから１Ｃに関して上述したように
、量子化誤差と累積予測誤差の両方で劣化される再構築ピクセル値からなる映像
ストリームＳ５である。
ル２１６により出力された動き補償された予測ピクセル値ストリームＳ６に加算
する。動き補償された予測ピクセル値ストリームＳ６は、図１Ａから１Ｂに関し
て上述したように、現在のピクセル値を発生させるように使用する前予測の数に
関連する予測誤差成分（および関連する鮮明度劣化）からなる。従って、例示的
実施形態では、加算器２１５の出力は、図１Ａから１Ｃに関して上述したように
、量子化誤差と累積予測誤差の両方で劣化される再構築ピクセル値からなる映像
ストリームＳ５である。
【００３２】 加算器２１５により出力された映像ストリームＳ５（量子化誤差と予測誤差を
含む）は、アンカフレームメモリモジュール２１７と出力バッファモジュール２
１８に結合される。アンカフレームメモリモジュール２１７は、信号経路Ｓ７を
介して動き補償モジュール２１６によりアクセスされる。動き補償モジュール２
１６は、１以上の格納されたアンカフレーム（例えば、加算器２１５の出力で発
生したＩフレームまたはＰフレームの最後のフレーム）と、ＶＬＤ２１２から受
信した動きベクトル信号ＭＶを利用して、動き補償された予測ピクセル値ストリ
ームＳ６の値を計算する。
含む）は、アンカフレームメモリモジュール２１７と出力バッファモジュール２
１８に結合される。アンカフレームメモリモジュール２１７は、信号経路Ｓ７を
介して動き補償モジュール２１６によりアクセスされる。動き補償モジュール２
１６は、１以上の格納されたアンカフレーム（例えば、加算器２１５の出力で発
生したＩフレームまたはＰフレームの最後のフレーム）と、ＶＬＤ２１２から受
信した動きベクトル信号ＭＶを利用して、動き補償された予測ピクセル値ストリ
ームＳ６の値を計算する。
【００３３】 また、上述した映像デコーダ２１０は、例えば、圧縮映像入力ストリームエン
ド内の映像フレームに関する量子化レベル、フレームタイプ、ＧＯＰ位置および
その他の情報を表す忠実度表示パラメータ信号ＤＡＴＡを発生する。さらに詳し
く言えば、上記およびその他の忠実度表示パラメータは、標準的な方法でＶＬＤ
２１２により圧縮映像情報ストリームＩＮから抽出される。例えば、圧縮映像情
報ストリームＩＮがＭＰＥＧ映像ストリームからなるものであれば、ＶＬＤ２１
２は、１以上の映像シーケンスヘッダ、ＧＯＰヘッダ、ピクチャヘッダ、スライ
スヘッダおよびマクロブロックヘッダに含まれる情報を調べる。抽出された情報
は、忠実度表示パラメータ信号ＤＡＴＡとしてコントローラ２３０に結合される
。
ド内の映像フレームに関する量子化レベル、フレームタイプ、ＧＯＰ位置および
その他の情報を表す忠実度表示パラメータ信号ＤＡＴＡを発生する。さらに詳し
く言えば、上記およびその他の忠実度表示パラメータは、標準的な方法でＶＬＤ
２１２により圧縮映像情報ストリームＩＮから抽出される。例えば、圧縮映像情
報ストリームＩＮがＭＰＥＧ映像ストリームからなるものであれば、ＶＬＤ２１
２は、１以上の映像シーケンスヘッダ、ＧＯＰヘッダ、ピクチャヘッダ、スライ
スヘッダおよびマクロブロックヘッダに含まれる情報を調べる。抽出された情報
は、忠実度表示パラメータ信号ＤＡＴＡとしてコントローラ２３０に結合される
。
【００３４】 図２のＭＰＥＧ的デコーダ２００の例示的実施形態では、コントローラ２３０
は、マイクロプロセッサ２３４と、劣化等化ルーチン３００、量子化等化ルーチ
ン４００、周波数等化ルーチン５００の少なくとも１つを格納するメモリ２３８
とを備える。これらのルーチンの動作を図３から５に対して以下に詳細に記載す
る。マイクロプロセッサ２３４は、電源、クロック回路、キャッシュメモリ等の
従来の支持回路２３６と、ソフトウェアルーチンの実行を補助する回路と協働す
る。また、ソフトウェアプロセスとして本願明細書で記載するプロセスステップ
の中には、例えば、マイクロプロセッサ２３４と協働してさまざまなステップを
実行する回路としてハードウェア内で実行されてもよいものがあることが考えら
れる。また、コントローラ２３０は、マイクロプロセッサ２３４、ビデオデコー
ダ２１０およびビデオプロセッサ２２０間のインターフェースを形成する入出力
回路２３２を含む。コントローラ２３０は、本発明に従って特定の制御機能を実
行するようにプログラムされる汎用コンピュータとして記載されているが、本発
明を特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）としてハードウェア内で実行可能である。さ
らに、コントローラ２３０は、ビデオプロセッサ２２０とビデオデコーダ２１０
のいずれか一方またはその両方と機能的に組み合わせてもよい。実際、本願発明
者等により、図２のＭＰＥＧ的デコーダ２００の機能をほぼすべて備えた単一の
集積回路が、単一の集積回路として実行されることが考えられている。
は、マイクロプロセッサ２３４と、劣化等化ルーチン３００、量子化等化ルーチ
ン４００、周波数等化ルーチン５００の少なくとも１つを格納するメモリ２３８
とを備える。これらのルーチンの動作を図３から５に対して以下に詳細に記載す
る。マイクロプロセッサ２３４は、電源、クロック回路、キャッシュメモリ等の
従来の支持回路２３６と、ソフトウェアルーチンの実行を補助する回路と協働す
る。また、ソフトウェアプロセスとして本願明細書で記載するプロセスステップ
の中には、例えば、マイクロプロセッサ２３４と協働してさまざまなステップを
実行する回路としてハードウェア内で実行されてもよいものがあることが考えら
れる。また、コントローラ２３０は、マイクロプロセッサ２３４、ビデオデコー
ダ２１０およびビデオプロセッサ２２０間のインターフェースを形成する入出力
回路２３２を含む。コントローラ２３０は、本発明に従って特定の制御機能を実
行するようにプログラムされる汎用コンピュータとして記載されているが、本発
明を特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）としてハードウェア内で実行可能である。さ
らに、コントローラ２３０は、ビデオプロセッサ２２０とビデオデコーダ２１０
のいずれか一方またはその両方と機能的に組み合わせてもよい。実際、本願発明
者等により、図２のＭＰＥＧ的デコーダ２００の機能をほぼすべて備えた単一の
集積回路が、単一の集積回路として実行されることが考えられている。
【００３５】 図３は、映像信号のブリージングアーチファクトを低減させる本発明による劣
化等化ルーチン３００を示す。劣化等化ルーチン３００は、コントローラ２３０
内の制御ルーチンとしてか、または、記載しているように汎用計算機装置を備え
ていないコントローラ２３０の場合には、図２のＭＰＥＧ的デコーダ２００の協
働モジュール間の論理関数として実行されるものであってよい。劣化等化ルーチ
ン３００は、例えば、図２のビデオデコーダ２１０が圧縮映像情報ストリームＩ
Ｎの受信を開始したときに、ステップ３０２で始まる。次いで、ルーチン３００
はステップ３０４に進む。
化等化ルーチン３００を示す。劣化等化ルーチン３００は、コントローラ２３０
内の制御ルーチンとしてか、または、記載しているように汎用計算機装置を備え
ていないコントローラ２３０の場合には、図２のＭＰＥＧ的デコーダ２００の協
働モジュール間の論理関数として実行されるものであってよい。劣化等化ルーチ
ン３００は、例えば、図２のビデオデコーダ２１０が圧縮映像情報ストリームＩ
Ｎの受信を開始したときに、ステップ３０２で始まる。次いで、ルーチン３００
はステップ３０４に進む。
【００３６】 ステップ３０４では、受信映像フレームまたは映像フレームタイプの相対劣化
レベルが決定される。相対劣化レベルは、各映像フレームまたは映像フレームチ
アプと関連する１以上のパラメータを求めて決定される。さらに詳しく言えば、
フレーム量子化レベル（例えば、フレームマクロブロックの平均）、フレームタ
イプ、ＧＯＰ内のフレーム位置、フレームスペクトル等の１以上のさまざまな画
像または映像フレームパラメータが分析されて、ある特定のフレームに関連する
劣化レベルが決定されてもよい。次いで、特定の映像または画像フレームと関連
する劣化レベルは、例えば、ＧＯＰからなるフレームと関連する名目または平均
劣化レベルか、またはＧＯＰからなるフレームのサブセットと比較される。この
ようにして、ある特定のフレームとＧＯＰまたはサブＧＯＰ平均との劣化差が決
定される。次いで、ルーチン３００はステップ３０６に進む。
レベルが決定される。相対劣化レベルは、各映像フレームまたは映像フレームチ
アプと関連する１以上のパラメータを求めて決定される。さらに詳しく言えば、
フレーム量子化レベル（例えば、フレームマクロブロックの平均）、フレームタ
イプ、ＧＯＰ内のフレーム位置、フレームスペクトル等の１以上のさまざまな画
像または映像フレームパラメータが分析されて、ある特定のフレームに関連する
劣化レベルが決定されてもよい。次いで、特定の映像または画像フレームと関連
する劣化レベルは、例えば、ＧＯＰからなるフレームと関連する名目または平均
劣化レベルか、またはＧＯＰからなるフレームのサブセットと比較される。この
ようにして、ある特定のフレームとＧＯＰまたはサブＧＯＰ平均との劣化差が決
定される。次いで、ルーチン３００はステップ３０６に進む。
【００３７】 ステップ３０６では、ステップ３０４で求めたフレームの一部またはすべての
劣化レベルおよび／または劣化差を用いて、ＧＯＰ内の１以上のフレームの１以
上の劣化等化パラメータを計算する。例えば、忠実度が比較的高い（すなわち、
劣化が比較的低い）ＧＯＰ内のフレームは、ステップ３０４で分析された１以上
のフレームパラメータの点から劣化されるため、ＧＯＰ内の忠実度劣化のフレー
ム間差が、認知可能なブリージングアーチファクトとなるレベルかまたはそのレ
ベルよりも下のレベルに抑制される。次いで、ルーチン３００はステップ３０８
に進む。
劣化レベルおよび／または劣化差を用いて、ＧＯＰ内の１以上のフレームの１以
上の劣化等化パラメータを計算する。例えば、忠実度が比較的高い（すなわち、
劣化が比較的低い）ＧＯＰ内のフレームは、ステップ３０４で分析された１以上
のフレームパラメータの点から劣化されるため、ＧＯＰ内の忠実度劣化のフレー
ム間差が、認知可能なブリージングアーチファクトとなるレベルかまたはそのレ
ベルよりも下のレベルに抑制される。次いで、ルーチン３００はステップ３０８
に進む。
【００３８】 ステップ３０８では、ステップ３０６で計算された劣化等化パラメータは、Ｇ
ＯＰ構造内の１以上の適切なフレームに適用されるため、ＧＯＰ構造内のインタ
ーフレーム劣化差は、適切に抑制される。映像または画像フレームの忠実度を劣
化させることは一般に容易であるため（処理の複雑性等の点から）、適切なフレ
ームは、比較的忠実度が高いレベルのフレームからなる。しかしながら、強化さ
れやすい忠実度パラメータの場合、適切なフレームは、忠実度レベルが比較的低
いフレームからなるものであってよい。次いで、ルーチン３００はステップ３１
０に進む。
ＯＰ構造内の１以上の適切なフレームに適用されるため、ＧＯＰ構造内のインタ
ーフレーム劣化差は、適切に抑制される。映像または画像フレームの忠実度を劣
化させることは一般に容易であるため（処理の複雑性等の点から）、適切なフレ
ームは、比較的忠実度が高いレベルのフレームからなる。しかしながら、強化さ
れやすい忠実度パラメータの場合、適切なフレームは、忠実度レベルが比較的低
いフレームからなるものであってよい。次いで、ルーチン３００はステップ３１
０に進む。
【００３９】 ステップ３１０では、さらにフレームを処理すべきか否かの質問がなされる。
ステップ３１０の質問の答えがＹＥＳであれば、ルーチン３００はステップ３０
４に進む。ステップ３１０の質問の答えがＮＯであれば、ルーチン３００はステ
ップ３１２に進み、終了する。
ステップ３１０の質問の答えがＹＥＳであれば、ルーチン３００はステップ３０
４に進む。ステップ３１０の質問の答えがＮＯであれば、ルーチン３００はステ
ップ３１２に進み、終了する。
【００４０】 劣化レベルを等化するために用いる１つの技術は、１以上の忠実度が比較的高
い映像または画像フレームまたはフレームタイプをさらに劣化されることに留意
されたい。例えば、ＧＯＰ内のＩフレームの忠実度の低下は、本発明の動作によ
り効果的に低減または除去されたブリージングアーチファクトよりも視聴者に与
える不快感はかなり少なくなることが本願発明者等により判明した。従って、Ｇ
ＯＰのＧＯＦの１以上のフレーム内の視覚的、聴覚的、またはその他の情報の忠
実度をシフトするかまたは選択的に減少させる点で妥協点を見出して、その結果
の処理された情報ストリーム（例えば、映像出力ストリームＯＵＴ）は、情報消
費者に優れた表示を与える。
い映像または画像フレームまたはフレームタイプをさらに劣化されることに留意
されたい。例えば、ＧＯＰ内のＩフレームの忠実度の低下は、本発明の動作によ
り効果的に低減または除去されたブリージングアーチファクトよりも視聴者に与
える不快感はかなり少なくなることが本願発明者等により判明した。従って、Ｇ
ＯＰのＧＯＦの１以上のフレーム内の視覚的、聴覚的、またはその他の情報の忠
実度をシフトするかまたは選択的に減少させる点で妥協点を見出して、その結果
の処理された情報ストリーム（例えば、映像出力ストリームＯＵＴ）は、情報消
費者に優れた表示を与える。
【００４１】 本発明は、劣化レベルを決定する方法（ステップ３０４）、劣化等化パラメー
タを計算する方法（ステップ３０６）および劣化等化パラメータを適用する方法
（ステップ３０８）の１以上の方法を用いるものとされる。さらに詳しく言えば
、本発明の一実施形態では、図３の劣化等化ルーチン３００を適用して、ＧＯＰ
内の量子化レベルのフレーム間差をしきい値量子化差レベルまで下げる。量子化
等化の実施形態は、映像または画像フレームの異なるタイプ（すなわち、Ｉフレ
ーム、ＰフレームまたはＢフレーム）間の量子化レベル差に関連するブリージン
グアーチファクトを減少させるのに特に適しており、それを図４に関して以下に
記載する。
タを計算する方法（ステップ３０６）および劣化等化パラメータを適用する方法
（ステップ３０８）の１以上の方法を用いるものとされる。さらに詳しく言えば
、本発明の一実施形態では、図３の劣化等化ルーチン３００を適用して、ＧＯＰ
内の量子化レベルのフレーム間差をしきい値量子化差レベルまで下げる。量子化
等化の実施形態は、映像または画像フレームの異なるタイプ（すなわち、Ｉフレ
ーム、ＰフレームまたはＢフレーム）間の量子化レベル差に関連するブリージン
グアーチファクトを減少させるのに特に適しており、それを図４に関して以下に
記載する。
【００４２】 本発明の別の実施形態では、図３の劣化等化ルーチン３００を適用して、ＧＯ
Ｐ内の周波数ドメインのフレーム間差をしきい値スペクトル差レベルよりも下ま
で下げる。周波数応答等化の実施形態は、動き予測誤差の伝播により、予測され
た映像または画像フレーム（すなわち、ＰフレームまたはＢフレーム）に与える
低域フィルタリング（すなわち、ピクチャの鮮明度の低下）に関するブリージン
グアーチファクトを低減するのに特に適しており、それを図５に関して以下に記
載する。
Ｐ内の周波数ドメインのフレーム間差をしきい値スペクトル差レベルよりも下ま
で下げる。周波数応答等化の実施形態は、動き予測誤差の伝播により、予測され
た映像または画像フレーム（すなわち、ＰフレームまたはＢフレーム）に与える
低域フィルタリング（すなわち、ピクチャの鮮明度の低下）に関するブリージン
グアーチファクトを低減するのに特に適しており、それを図５に関して以下に記
載する。
【００４３】 第１の方法は、各符号化映像フレームと関連する量子化レベルのパラメータを
調べることを含む。通常、ＭＰＥＧビデオデコーダ等のビデオデコーダは、忠実
度が比較的高いＩフレームから始まり、その次に忠実度が低減している１以上の
ＰフレームとＢフレームが続くＧＯＰ構造を発生する。ＧＯＰ構造内の次のフレ
ームを予測するために用いられることから、ＧＯＰの最初のＩフレームを忠実度
レベルが高い状態で符号化することが重要である。従って、一般に、良好な量子
化レベルが、エンコーダ内の量子化回路で使用される。ＰフレームがＧＯＰ構造
内のアンカフレームとして使用される（すなわち、Ｐフレームが次のＰフレーム
と直前直後のＢフレームを予測するために使用される）ため、Ｐフレームは、Ｂ
フレームで使用されるレベルよりも一般に優れたレベルで量子化される。前述し
たように、ＧＯＰ内の量子化レベルが変動すると、望ましくないブリージングア
ーチファクトを生じる一因となる。従って、ＧＯＰ構造内で量子化レベルを等化
させるには、ＧＯＰ内でＩフレームおよび／または１以上のＰフレーム等の有効
な量子化レベルを高くする必要がある。量子化劣化等化の例を図４に関して以下
に記載する。
調べることを含む。通常、ＭＰＥＧビデオデコーダ等のビデオデコーダは、忠実
度が比較的高いＩフレームから始まり、その次に忠実度が低減している１以上の
ＰフレームとＢフレームが続くＧＯＰ構造を発生する。ＧＯＰ構造内の次のフレ
ームを予測するために用いられることから、ＧＯＰの最初のＩフレームを忠実度
レベルが高い状態で符号化することが重要である。従って、一般に、良好な量子
化レベルが、エンコーダ内の量子化回路で使用される。ＰフレームがＧＯＰ構造
内のアンカフレームとして使用される（すなわち、Ｐフレームが次のＰフレーム
と直前直後のＢフレームを予測するために使用される）ため、Ｐフレームは、Ｂ
フレームで使用されるレベルよりも一般に優れたレベルで量子化される。前述し
たように、ＧＯＰ内の量子化レベルが変動すると、望ましくないブリージングア
ーチファクトを生じる一因となる。従って、ＧＯＰ構造内で量子化レベルを等化
させるには、ＧＯＰ内でＩフレームおよび／または１以上のＰフレーム等の有効
な量子化レベルを高くする必要がある。量子化劣化等化の例を図４に関して以下
に記載する。
【００４４】 図４は、本発明による劣化等化ルーチン４００を示す。さらに詳しく言えば、
図４の劣化等化ルーチン４００は、ＧＯＰ内のＩフレームとＧＯＰ内の複数のＢ
フレーム間の量子化レベルの差に関する映像信号のブリージングアーチファクト
を低減させるためのものである。ルーチン４００は、ＧＯＰ構造内の量子化レベ
ルを適用することによって、ＧＯＰ内のＩフレームの忠実度が、例えば、ＧＯＰ
内の複数のＢフレームの平均忠実度レベルのしきい値忠実度レベル内まで下がる
。劣化等化ルーチン４００は、コントローラ２３０内の制御ルーチンとしてか、
または、記載しているように汎用計算機装置を備えていないコントローラ２３０
の場合には、図２のＭＰＥＧ的デコーダ２００の協働モジュール間の論理関数と
して実行されるものであってよい。
図４の劣化等化ルーチン４００は、ＧＯＰ内のＩフレームとＧＯＰ内の複数のＢ
フレーム間の量子化レベルの差に関する映像信号のブリージングアーチファクト
を低減させるためのものである。ルーチン４００は、ＧＯＰ構造内の量子化レベ
ルを適用することによって、ＧＯＰ内のＩフレームの忠実度が、例えば、ＧＯＰ
内の複数のＢフレームの平均忠実度レベルのしきい値忠実度レベル内まで下がる
。劣化等化ルーチン４００は、コントローラ２３０内の制御ルーチンとしてか、
または、記載しているように汎用計算機装置を備えていないコントローラ２３０
の場合には、図２のＭＰＥＧ的デコーダ２００の協働モジュール間の論理関数と
して実行されるものであってよい。
【００４５】 劣化等化ルーチン４００は、例えば、図２のビデオデコーダ２１０が圧縮映像
情報ストリームＩＮの受信を開始したときに、ステップ４０２で始まる。次いで
、ルーチン４００はステップ４０４に進む。
情報ストリームＩＮの受信を開始したときに、ステップ４０２で始まる。次いで
、ルーチン４００はステップ４０４に進む。
【００４６】 ステップ４０４では、Ｉフレーム（ＱI）と関連する量子化パラメータが、例
えば、処理されるＧＯＰ内のＩフレーム内にある各マクロブロックの量子化レベ
ルを平均化することによって決定される。さらに、Ｂフレーム（ＱB）と関連す
る量子化パラメータが、例えば、処理されるＧＯＰ内の１以上のＢフレーム内に
ある各マクロブロックの量子化レベルを平均化することによって決定される。例
えば、ＭＰＥＧに従う映像ストリームのスライス層ヘッダ内で見つかる場合があ
り、１から３１の整数（デフォルトテーブル等の一定の量子化回路テーブルが用
いられると仮定した場合）であるＭＰＥＧ変数quantizer＿scaleに対して決定が
なされてもよい。quantizer＿scaleは、マクロブロック層でも調整可能であるこ
とに留意されたい。
えば、処理されるＧＯＰ内のＩフレーム内にある各マクロブロックの量子化レベ
ルを平均化することによって決定される。さらに、Ｂフレーム（ＱB）と関連す
る量子化パラメータが、例えば、処理されるＧＯＰ内の１以上のＢフレーム内に
ある各マクロブロックの量子化レベルを平均化することによって決定される。例
えば、ＭＰＥＧに従う映像ストリームのスライス層ヘッダ内で見つかる場合があ
り、１から３１の整数（デフォルトテーブル等の一定の量子化回路テーブルが用
いられると仮定した場合）であるＭＰＥＧ変数quantizer＿scaleに対して決定が
なされてもよい。quantizer＿scaleは、マクロブロック層でも調整可能であるこ
とに留意されたい。
【００４７】 次いで、ルーチン４００はステップ４０６に進み、ＢフレームＱBと関連する
量子化パラメータが、ＩフレームＱIと関連する量子化パラメータ量子化パラメ
ータと量子化パラメータしきい値量ＱTHの和よりも大きいか否かについての質問
がなされる。量子化パラメータしきい値レベルＱTHは、Ｂフレーム量子化パラメ
ータＱBと、認知可能な量子化差となるブリージングアーチファクトを生じるこ
とがないＩフレーム量子化パラメータＱiとの間の最大値量子化パラメータの偏
差を表すものである。
量子化パラメータが、ＩフレームＱIと関連する量子化パラメータ量子化パラメ
ータと量子化パラメータしきい値量ＱTHの和よりも大きいか否かについての質問
がなされる。量子化パラメータしきい値レベルＱTHは、Ｂフレーム量子化パラメ
ータＱBと、認知可能な量子化差となるブリージングアーチファクトを生じるこ
とがないＩフレーム量子化パラメータＱiとの間の最大値量子化パラメータの偏
差を表すものである。
【００４８】 ステップ４０６での質問の答えがＹＥＳであれば、ルーチン４００はステップ
４０８に進む。ステップ４０６の質問の答えがＮＯであれば、ルーチンはステッ
プ４１４に進み、さらなるフレーム処理が必要な否かについての質問がなされる
。ステップ４１４での質問の答えがＹＥＳであれば、ルーチン４００はステップ
４０４に進む。ステップ４１４の質問の答えがＮＯであれば、ルーチンはステッ
プ４１６に進み、終了する。
４０８に進む。ステップ４０６の質問の答えがＮＯであれば、ルーチンはステッ
プ４１４に進み、さらなるフレーム処理が必要な否かについての質問がなされる
。ステップ４１４での質問の答えがＹＥＳであれば、ルーチン４００はステップ
４０４に進む。ステップ４１４の質問の答えがＮＯであれば、ルーチンはステッ
プ４１６に進み、終了する。
【００４９】 ステップ４０８では、ＩフレームとＢフレーム内のノイズが特徴化される。す
なわち、量子化パラメータＱIを有するＩフレーム内と量子化パラメータＱBを有
するＢフレーム内で見つかるものとされるノイズ量は、ノイズ分配を発生する量
子化レベル（すなわち、ステップサイズ）に対して決定される。
なわち、量子化パラメータＱIを有するＩフレーム内と量子化パラメータＱBを有
するＢフレーム内で見つかるものとされるノイズ量は、ノイズ分配を発生する量
子化レベル（すなわち、ステップサイズ）に対して決定される。
【００５０】 Ｂフレーム内で見つかるものとされるさらなるノイズ量を決定する１つの方法
は、ＢフレームＤＣＴ係数の量子化されたＡＣ係数の出力密度関数（ｐｄｆ）を
求めて、参照フレーム（例えば、動き補償モジュールで使用されるアンカフレー
ム等）に対して同様に得られたｐｄｆを減算することである。例示的実施形態で
は、ＤＣＴ内の６３個のＡＣ係数のそれぞれに対してｐｄｆが保持されている。
ラプラシアン分布はＡＣ係数の実際のｐｄｆの良好な近似法であるため、例示的
実施形態では、データを適合させるために好適なｐｄｆとしてこのようなラプラ
シアン分布が用いられる。しかしながら、本発明を実行するさいに他の分布関数
を用いてもよいことは、当業者には理解されよう。さらに、以下に記載するラプ
ラシアンｐｄｆにデータを適合させるために、いくつかの方法の任意の１つが用
いられてもよい。
は、ＢフレームＤＣＴ係数の量子化されたＡＣ係数の出力密度関数（ｐｄｆ）を
求めて、参照フレーム（例えば、動き補償モジュールで使用されるアンカフレー
ム等）に対して同様に得られたｐｄｆを減算することである。例示的実施形態で
は、ＤＣＴ内の６３個のＡＣ係数のそれぞれに対してｐｄｆが保持されている。
ラプラシアン分布はＡＣ係数の実際のｐｄｆの良好な近似法であるため、例示的
実施形態では、データを適合させるために好適なｐｄｆとしてこのようなラプラ
シアン分布が用いられる。しかしながら、本発明を実行するさいに他の分布関数
を用いてもよいことは、当業者には理解されよう。さらに、以下に記載するラプ
ラシアンｐｄｆにデータを適合させるために、いくつかの方法の任意の１つが用
いられてもよい。
【００５１】 式１に示されているように、ｐｄｆ（すなわち、ｐｄｆ（ｘ））は、各量子化
レベル（受信データから計算されたもの）の実際の確率と、ｐｄｆが求められる
ｐｄｆである場合の量子化レベルの確率との差を最小限にするαを計算すること
によって求められる。
レベル（受信データから計算されたもの）の実際の確率と、ｐｄｆが求められる
ｐｄｆである場合の量子化レベルの確率との差を最小限にするαを計算すること
によって求められる。
【００５２】
【数１】 すなわち、式２に示されているように、αに対する最小化のさい、合計が量子
化二値Ｂのすべてを超えるものである場合、ｐ（Ｂi）は、受信信号の量子化二
値の相対周波数であり、ＢilowとＢihighは、量子化二値の下限と上限である（
すなわち、その値に量子化されるであろう最低値と最大値である）。
化二値Ｂのすべてを超えるものである場合、ｐ（Ｂi）は、受信信号の量子化二
値の相対周波数であり、ＢilowとＢihighは、量子化二値の下限と上限である（
すなわち、その値に量子化されるであろう最低値と最大値である）。
【００５３】
【数２】 オリジナルの（量子化されていない）ｐｄｆが予測される分布に従うものであ
ると仮定すると、式３に示されているように、誤差のｐｄｆは、オリジナルと各
量子化二値の再構築レベルとの間の差のｐｄｆを加えて計算される。
ると仮定すると、式３に示されているように、誤差のｐｄｆは、オリジナルと各
量子化二値の再構築レベルとの間の差のｐｄｆを加えて計算される。
【００５４】
【数３】 ここで、ｒｅｃ（Ｂi）は、二値Ｂiの再構築レベルである。
【００５５】 次いで、error＿pdfは、参照フレームの（同様に求められた）error＿pdfと比
較され、適切な量のノイズが低ノイズフレームに追加されて、ブリージングアー
チファクトを低減させる。追加されたノイズは、同等（またはより小さな）差を
有し、誤差ｐｄｆと同じｐｄｆを有することもある。
較され、適切な量のノイズが低ノイズフレームに追加されて、ブリージングアー
チファクトを低減させる。追加されたノイズは、同等（またはより小さな）差を
有し、誤差ｐｄｆと同じｐｄｆを有することもある。
【００５６】 ステップ４１０では、ステップ４０８の特徴化されたＢフレームノイズが、Ｉ
フレームＱIと関連する量子化パラメータに依存して適切なレベルにスケーリン
グされる。すなわち、すでに決定されたｐｄｆは、ＱB／ＱIの比率によりスケー
リングされて、スケーリングされたｐｄｆを発生する。
フレームＱIと関連する量子化パラメータに依存して適切なレベルにスケーリン
グされる。すなわち、すでに決定されたｐｄｆは、ＱB／ＱIの比率によりスケー
リングされて、スケーリングされたｐｄｆを発生する。
【００５７】 次いで、ルーチン４００はステップ４１２に進み、スケーリングされた特徴化
ノイズがＩフレームに投入される。本発明の一実施形態では、ステップ４１０で
決定されたスケーリングされた量子化レベルの範囲内の乱数を投入することで、
このようなノイズ投入を行う。このようにして、Ｉフレームと関連する有効量子
化パラメータＱIは、ＢフレームＱBと関連する量子化パラメータのＱTH内の値を
有する量子化パラメータまで低くする。
ノイズがＩフレームに投入される。本発明の一実施形態では、ステップ４１０で
決定されたスケーリングされた量子化レベルの範囲内の乱数を投入することで、
このようなノイズ投入を行う。このようにして、Ｉフレームと関連する有効量子
化パラメータＱIは、ＢフレームＱBと関連する量子化パラメータのＱTH内の値を
有する量子化パラメータまで低くする。
【００５８】 図４のルーチン４００が、ＩフレームとＰフレーム、ＰフレームとＢフレーム
間の量子化レベル変動を同時または個別に処理するように適用されてもよいこと
に留意されたい。さらに、ルーチン４００は、個別の各ＧＯＰ上で動作するよう
に示されているが、本願発明者等は、ルーチン４００が複数のＧＯＰで動作する
ように修正されてもよいとしている。例えば、圧縮映像ストリームＩＮのビット
レートが一定である場合、エンコーダで形成される各ＧＯＰの平均ビットバジェ
ットは、ほぼ同じものである。しかしながら、情報ストリームのビットレートが
可変である場合、エンコーダにより形成される各ＧＯＰのビットバジェットは、
多少とも帯域幅がエンコーダによる使用が利用可能となるときに変化する。可変
ビットレートの場合、ＧＯＰ（ＱGOP）の平均量子化パラメータが、１以上の前
後のＧＯＰの平均量子化パラメータから、確実に１しきい値量を超える量変化し
ないように、さらなる変数が使用される。
間の量子化レベル変動を同時または個別に処理するように適用されてもよいこと
に留意されたい。さらに、ルーチン４００は、個別の各ＧＯＰ上で動作するよう
に示されているが、本願発明者等は、ルーチン４００が複数のＧＯＰで動作する
ように修正されてもよいとしている。例えば、圧縮映像ストリームＩＮのビット
レートが一定である場合、エンコーダで形成される各ＧＯＰの平均ビットバジェ
ットは、ほぼ同じものである。しかしながら、情報ストリームのビットレートが
可変である場合、エンコーダにより形成される各ＧＯＰのビットバジェットは、
多少とも帯域幅がエンコーダによる使用が利用可能となるときに変化する。可変
ビットレートの場合、ＧＯＰ（ＱGOP）の平均量子化パラメータが、１以上の前
後のＧＯＰの平均量子化パラメータから、確実に１しきい値量を超える量変化し
ないように、さらなる変数が使用される。
【００５９】 図５は、本発明によるＧＯＰ等化ルーチン５００の流れ図を示す。さらに詳し
く言えば、図５のＧＯＰ等化ルーチン５００は、図１に関して上述したように、
ＧＯＰ内の予測フレームの連続する半ピクセル補間で生じる映像信号のブリージ
ングアーチファクトを低減するためのものである。
く言えば、図５のＧＯＰ等化ルーチン５００は、図１に関して上述したように、
ＧＯＰ内の予測フレームの連続する半ピクセル補間で生じる映像信号のブリージ
ングアーチファクトを低減するためのものである。
【００６０】 ルーチン５００は、例えば、図２のビデオデコーダ２１０が圧縮映像情報スト
リームＩＮの受信を開始したときに、ステップ５０２で始まる。次いで、ルーチ
ン５００はステップ５０４に進み、ＧＯＰ構造を用いて鮮明度関数が決定される
。すなわち、ＧＯＰ内のフレームタイプとＧＯＰ内のフレーム数に基づいて、伝
播する画像鮮明度の劣化が求められる。例えば、すべてがＩフレームからなるＧ
ＯＰには、半ピクセル補間による鮮明度の劣化がまったくない（予測が行われな
いため）。同様に、１枚のＩフレームの後に、複数のＰフレームとＢフレームが
続くＧＯＰでは、半ピクセル補間によりある程度鮮明度の劣化が生じる。ステッ
プ５０４で決定される鮮明度関数は、ＧＯＰ内のフレーム位置および／またはフ
レームタイプの関数としてこのような鮮明度劣化の量を求めるものである。次い
で、ルーチン５００はステップ５０６に進む。
リームＩＮの受信を開始したときに、ステップ５０２で始まる。次いで、ルーチ
ン５００はステップ５０４に進み、ＧＯＰ構造を用いて鮮明度関数が決定される
。すなわち、ＧＯＰ内のフレームタイプとＧＯＰ内のフレーム数に基づいて、伝
播する画像鮮明度の劣化が求められる。例えば、すべてがＩフレームからなるＧ
ＯＰには、半ピクセル補間による鮮明度の劣化がまったくない（予測が行われな
いため）。同様に、１枚のＩフレームの後に、複数のＰフレームとＢフレームが
続くＧＯＰでは、半ピクセル補間によりある程度鮮明度の劣化が生じる。ステッ
プ５０４で決定される鮮明度関数は、ＧＯＰ内のフレーム位置および／またはフ
レームタイプの関数としてこのような鮮明度劣化の量を求めるものである。次い
で、ルーチン５００はステップ５０６に進む。
【００６１】 ステップ５０６では、等化フィルタパラメータが計算される。等化フィルタパ
ラメータは、ＧＯＰ内の１枚以上のフレームと関連する低域および／または高域
フィルタパラメータからなる。すなわち、鮮明度のベースラインレベルが選択さ
れる（例えば、ＧＯＰ等において、最も鮮明度がひどく劣化したフレームで規定
される最低鮮明度レベル、すべてのフレームの平均鮮明度レベルで規定される中
間鮮明度レベル、または特定のフレームタイプ等）。等化フィルタパラメータは
、フレームおよび／またはフレームタイプの位置に基づいて、ＧＯＰ内の各フレ
ームに対して決定されるため、ＧＯＰ内のフレーム間での鮮明度の相対差が、図
１に関して前述したように、しきい値レベルよりも下がる。次いで、ルーチン５
００はステップ５０８に進む。
ラメータは、ＧＯＰ内の１枚以上のフレームと関連する低域および／または高域
フィルタパラメータからなる。すなわち、鮮明度のベースラインレベルが選択さ
れる（例えば、ＧＯＰ等において、最も鮮明度がひどく劣化したフレームで規定
される最低鮮明度レベル、すべてのフレームの平均鮮明度レベルで規定される中
間鮮明度レベル、または特定のフレームタイプ等）。等化フィルタパラメータは
、フレームおよび／またはフレームタイプの位置に基づいて、ＧＯＰ内の各フレ
ームに対して決定されるため、ＧＯＰ内のフレーム間での鮮明度の相対差が、図
１に関して前述したように、しきい値レベルよりも下がる。次いで、ルーチン５
００はステップ５０８に進む。
【００６２】 ステップ５０８では、計算された等化フィルタパラメータを用いて、必要であ
れば、ＧＯＰ内の１以上のフレームを等化する。次いで、ルーチン５００はステ
ップ５１０に進み、さらなるＧＯＰを処理する必要があるか否かの質問がなされ
る。ステップ５１０での質問の答えがＮＯであれば、ルーチン５００はステップ
５１２に進み終了する。ステップ５１０での質問の答えがＹＥＳであれば、ルー
チン５００はステップ５０４に進み、次のＧＯＰに関連する鮮明度関数が計算さ
れる。すなわち、ルーチン５００は次のＧＯＰのそれぞれに繰り返される。ＧＯ
Ｐ構造が固定されている場合、ステップ５０４で決定される鮮明度関数と、ステ
ップ５０６で計算される等化フィルタパラメータは、次のＧＯＰのそれぞれに対
して再度使用されてもよい。
れば、ＧＯＰ内の１以上のフレームを等化する。次いで、ルーチン５００はステ
ップ５１０に進み、さらなるＧＯＰを処理する必要があるか否かの質問がなされ
る。ステップ５１０での質問の答えがＮＯであれば、ルーチン５００はステップ
５１２に進み終了する。ステップ５１０での質問の答えがＹＥＳであれば、ルー
チン５００はステップ５０４に進み、次のＧＯＰに関連する鮮明度関数が計算さ
れる。すなわち、ルーチン５００は次のＧＯＰのそれぞれに繰り返される。ＧＯ
Ｐ構造が固定されている場合、ステップ５０４で決定される鮮明度関数と、ステ
ップ５０６で計算される等化フィルタパラメータは、次のＧＯＰのそれぞれに対
して再度使用されてもよい。
【００６３】 本発明の一実施形態では、「トレーニングシーケンス」が利用されて、デコー
ダ自体により復号化された画像シーケンスに与えられる誤差を特徴化する。例え
ば、既知の要因により（例えば、受像機またはデコーダ内の動き補間フィルタに
より）、復号化されたＧＯＰ内にゆがみが入れば、プリエンファシスフィルタが
この既知の要因を補償するように計算される。ゆがみを識別するために、スペク
トル分析関数が利用される。すなわち、１以上の「一般的」な復号化された映像
フレームからなるトレーニングシーケンスの実際のスペクトル特性が、「予測」
されるスペクトル特性と比較される。次いで、引き続き復号化される映像フレー
ムのスペクトル特性は、トレーニングシーケンスから得たフィルタに基づいて「
補正」される。「予測」されるスペクトル特性は、第２のデコーダに対して決定
されてもよいことに留意されたい。
ダ自体により復号化された画像シーケンスに与えられる誤差を特徴化する。例え
ば、既知の要因により（例えば、受像機またはデコーダ内の動き補間フィルタに
より）、復号化されたＧＯＰ内にゆがみが入れば、プリエンファシスフィルタが
この既知の要因を補償するように計算される。ゆがみを識別するために、スペク
トル分析関数が利用される。すなわち、１以上の「一般的」な復号化された映像
フレームからなるトレーニングシーケンスの実際のスペクトル特性が、「予測」
されるスペクトル特性と比較される。次いで、引き続き復号化される映像フレー
ムのスペクトル特性は、トレーニングシーケンスから得たフィルタに基づいて「
補正」される。「予測」されるスペクトル特性は、第２のデコーダに対して決定
されてもよいことに留意されたい。
【００６４】 スペクトル補正フィルタの伝達関数は、周波数の関数として、予測されるスペ
クトルと実際のスペクトルの比率として決定される。これは信号の望ましい周波
数応答である。フィルタは、例えば、有限インパルス応答（ＦＩＲ）または無限
インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ等として実行されてもよい。例えば、本発明
の一実施形態では、決定された伝達関数をほぼ満足するＦＩＲフィルタの係数が
計算され、逆にされて、所望の口数にウィンドウ生成される。その結果得られた
ＦＩＲフィルタは、各復号化されたフレームを処理するように使用されるため、
復号化されたフレームのスペクトル特性は、前述の「予測」されたスペクトル特
性に近付くことによって、復号化された映像出力信号を等化することができる。
クトルと実際のスペクトルの比率として決定される。これは信号の望ましい周波
数応答である。フィルタは、例えば、有限インパルス応答（ＦＩＲ）または無限
インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ等として実行されてもよい。例えば、本発明
の一実施形態では、決定された伝達関数をほぼ満足するＦＩＲフィルタの係数が
計算され、逆にされて、所望の口数にウィンドウ生成される。その結果得られた
ＦＩＲフィルタは、各復号化されたフレームを処理するように使用されるため、
復号化されたフレームのスペクトル特性は、前述の「予測」されたスペクトル特
性に近付くことによって、復号化された映像出力信号を等化することができる。
【００６５】 図６は、本発明による劣化等化ルーチン６００の流れ図を示す。さらに詳しく
言えば、図６の劣化等化ルーチン６００は、デコーダ自体にある不調和等により
復号化された画像シーケンスに与えられるアーチファクトを低減させるためのも
のである。ルーチンは最初に、トレーニングシーケンスを用いてデコーダを特徴
化する。トレーニングシーケンスは、「既知の良好な」デコーダを用いて前もっ
て処理され、関連するスペクトル特性を有する出力画像シーケンスを発生する符
号化された画像の「ゴールド符号」シーケンスからなる。このように、既知の良
好な復号化されたゴールド符号の関連するスペクトル特性は、「予測スペクトル
」と呼ばれる。
言えば、図６の劣化等化ルーチン６００は、デコーダ自体にある不調和等により
復号化された画像シーケンスに与えられるアーチファクトを低減させるためのも
のである。ルーチンは最初に、トレーニングシーケンスを用いてデコーダを特徴
化する。トレーニングシーケンスは、「既知の良好な」デコーダを用いて前もっ
て処理され、関連するスペクトル特性を有する出力画像シーケンスを発生する符
号化された画像の「ゴールド符号」シーケンスからなる。このように、既知の良
好な復号化されたゴールド符号の関連するスペクトル特性は、「予測スペクトル
」と呼ばれる。
【００６６】 ルーチン６００は、ステップ６０２で始まり、ステップ６０４に進んで、トレ
ーニングシーケンスが実行される。トレーニングシーケンスの実行のステップと
して、符号化画像の既知の「ゴールド符号」シーケンスをデコーダ入力（例えば
、スイッチまたはマルチプレックスユニット等を介して）に与えて、トレーニン
グ情報ストリームを復号化させる。次いで、ルーチン６００はステップ６０６に
進み、復号化したトレーニング情報ストリームをスペクトル分析して、トレーニ
ングシーケンススペクトルを発生する。次いで、ルーチン６００はステップ６０
８に進む。
ーニングシーケンスが実行される。トレーニングシーケンスの実行のステップと
して、符号化画像の既知の「ゴールド符号」シーケンスをデコーダ入力（例えば
、スイッチまたはマルチプレックスユニット等を介して）に与えて、トレーニン
グ情報ストリームを復号化させる。次いで、ルーチン６００はステップ６０６に
進み、復号化したトレーニング情報ストリームをスペクトル分析して、トレーニ
ングシーケンススペクトルを発生する。次いで、ルーチン６００はステップ６０
８に進む。
【００６７】 ステップ６０８で、ステップ６０６で計算したトレーニングシーケンススペク
トルは、予測スペクトル（すなわち、既知の良好なデコーダにより出力されたよ
うな前もって計算された「ゴールド符号」映像トレーニングシーケンスのスペク
トル）と比較される。広義には、トレーニングシーケンススペクトルと予測スペ
クトルとの差は、主にデコーダの動きの差により発生するため、デコーダにより
復号化された映像情報ストリームに導入されるスペクトルの不調和は、半ピクセ
ル補間または他のデコーダとは関係ない誤差発生源により復号化された映像スト
リーム内に導入されたスペクトルの不調和とは隔離されてもよい。次いで、ルー
チン６００はステップ６１０に進む。
トルは、予測スペクトル（すなわち、既知の良好なデコーダにより出力されたよ
うな前もって計算された「ゴールド符号」映像トレーニングシーケンスのスペク
トル）と比較される。広義には、トレーニングシーケンススペクトルと予測スペ
クトルとの差は、主にデコーダの動きの差により発生するため、デコーダにより
復号化された映像情報ストリームに導入されるスペクトルの不調和は、半ピクセ
ル補間または他のデコーダとは関係ない誤差発生源により復号化された映像スト
リーム内に導入されたスペクトルの不調和とは隔離されてもよい。次いで、ルー
チン６００はステップ６１０に進む。
【００６８】 ステップ６１０では、復号する映像情報ストリームのＧＯＰ構造が既知のもの
（すなわち、非トレーニング圧縮映像シーケンス）であるか否かの質問がなされ
る。ステップ６１０での質問の答えがＹＥＳであれば、ルーチン６００はステッ
プ６１２に進み、トレーニングシーケンスＧＯＰと復号する圧縮映像情報ストリ
ームからのスペクトル分析されたＧＯＰとの間のスペクトル差に基づいて、ＧＯ
Ｐ等化フィルタが計算される。すなわち、「ゴールド符号」ＧＯＰと受信したＧ
ＯＰとの間のスペクトル差が比較され、等化フィルタを計算するために使用され
ることで、これらのＧＯＰ間のスペクトル差があるしきい値レベルを下回るレベ
ルまで下げられる。次いで、ルーチン６００はステップ６１４に進み、計算され
たＧＯＰ等化フィルタは受信したＧＯＰに適用される。
（すなわち、非トレーニング圧縮映像シーケンス）であるか否かの質問がなされ
る。ステップ６１０での質問の答えがＹＥＳであれば、ルーチン６００はステッ
プ６１２に進み、トレーニングシーケンスＧＯＰと復号する圧縮映像情報ストリ
ームからのスペクトル分析されたＧＯＰとの間のスペクトル差に基づいて、ＧＯ
Ｐ等化フィルタが計算される。すなわち、「ゴールド符号」ＧＯＰと受信したＧ
ＯＰとの間のスペクトル差が比較され、等化フィルタを計算するために使用され
ることで、これらのＧＯＰ間のスペクトル差があるしきい値レベルを下回るレベ
ルまで下げられる。次いで、ルーチン６００はステップ６１４に進み、計算され
たＧＯＰ等化フィルタは受信したＧＯＰに適用される。
【００６９】 次いで、ルーチン６００はステップ６１６に進み、さらにＧＯＰを処理する必
要があるか否かの質問がなされる。ステップ６１６での質問の答えがＹＥＳであ
れば、ルーチンはステップ６１４に進み、コンピュータフィルタは次のＧＯＰに
適用される。任意に、ルーチンはステップ６１２に進み、処理すべき次のＧＯＰ
にスペクトル分析と比較関数を実行して、新しいＧＯＰの等化フィルタが計算さ
れる。ステップ６１６の質問の答えがＮＯであれば、ルーチン６００はステップ
６１８に進み、終了する。
要があるか否かの質問がなされる。ステップ６１６での質問の答えがＹＥＳであ
れば、ルーチンはステップ６１４に進み、コンピュータフィルタは次のＧＯＰに
適用される。任意に、ルーチンはステップ６１２に進み、処理すべき次のＧＯＰ
にスペクトル分析と比較関数を実行して、新しいＧＯＰの等化フィルタが計算さ
れる。ステップ６１６の質問の答えがＮＯであれば、ルーチン６００はステップ
６１８に進み、終了する。
【００７０】 ステップ６１０の質問の答えがＮＯであれば、ルーチン６００はステップ６２
０に進み、「ゴールド符号」トレーニングシーケンスと受信した圧縮映像情報ス
トリーム内のフレームタイプ間のスペクトル変動が処理される。すなわち、ゴー
ルド符号トレーニングシーケンス内のＰフレームと受信した映像情報ストリーム
内のＰフレーム間のスペクトル変動が比較される。同様に、ＩフレームとＢフレ
ーム間のスペクトル変動が比較されてもよい。次いで、ルーチン６００はステッ
プ６２２に進む。
０に進み、「ゴールド符号」トレーニングシーケンスと受信した圧縮映像情報ス
トリーム内のフレームタイプ間のスペクトル変動が処理される。すなわち、ゴー
ルド符号トレーニングシーケンス内のＰフレームと受信した映像情報ストリーム
内のＰフレーム間のスペクトル変動が比較される。同様に、ＩフレームとＢフレ
ーム間のスペクトル変動が比較されてもよい。次いで、ルーチン６００はステッ
プ６２２に進む。
【００７１】 ステップ６２２では、フレームスペクトル差に基づいた１以上のフレームタイ
プ等化フィルタが計算される。すなわち、例えば、ゴールド符号トレーニングシ
ーケンスのＰフレームと受信情報ストリームのＰフレームとの間のスペクトル変
動を使用して、受信情報ストリーム内のＰフレームに適用される場合、スペクト
ル変動をあるしきい値レベルを下回るレベルまで下げる等化フィルタを計算する
。ある特定のものになされるフィルタ選択は、ＧＯＰ内の特定のフレームよりも
前のＩフレームおよびＰフレームの数に関係する。例えば、予測誤差がＧＯＰ内
の後のフレームに伝播するにつれて予測誤差の大きさが増大するため、ＧＯＰ内
の後のフレームに利用されるフィルタは、これに対応させて大幅に基の信号を変
化させるように選択される。次いで、ルーチン６００はステップ６２４に進む。
プ等化フィルタが計算される。すなわち、例えば、ゴールド符号トレーニングシ
ーケンスのＰフレームと受信情報ストリームのＰフレームとの間のスペクトル変
動を使用して、受信情報ストリーム内のＰフレームに適用される場合、スペクト
ル変動をあるしきい値レベルを下回るレベルまで下げる等化フィルタを計算する
。ある特定のものになされるフィルタ選択は、ＧＯＰ内の特定のフレームよりも
前のＩフレームおよびＰフレームの数に関係する。例えば、予測誤差がＧＯＰ内
の後のフレームに伝播するにつれて予測誤差の大きさが増大するため、ＧＯＰ内
の後のフレームに利用されるフィルタは、これに対応させて大幅に基の信号を変
化させるように選択される。次いで、ルーチン６００はステップ６２４に進む。
【００７２】 ステップ６２４では、ステップ６２２で計算されたフレームタイプのフィルタ
は、受信されたＧＯＰ内の各適切なフレームに適用される。次いで、ルーチン６
００はステップ６２６に進み、さらなるフレームの処理が必要か否かの質問がな
される。ステップ６２６での質問の答えがＮＯであれば、ルーチンはステップ６
３０に進み、終了する。ステップ６２６での質問の答えがＹＥＳであれば、ルー
チンはステップ６２８に進み、処理用の次のステップが選択されて、ステップ６
２４に進み、ステップ６２２で計算された適切なフレームタイプフィルタに応じ
て選択されたフレームがフィルタリングされる。すなわち、選択される次のフレ
ーム（すなわち、Ｉフレーム、ＰフレームまたはＢフレーム）は、ステップ６２
２で予め計算されたＩフレームスペクトル等化フィルタ、Ｐフレームスペクトル
等化フィルタまたはＢフレームスペクトル等化フィルタに応じてフィルタリング
される。
は、受信されたＧＯＰ内の各適切なフレームに適用される。次いで、ルーチン６
００はステップ６２６に進み、さらなるフレームの処理が必要か否かの質問がな
される。ステップ６２６での質問の答えがＮＯであれば、ルーチンはステップ６
３０に進み、終了する。ステップ６２６での質問の答えがＹＥＳであれば、ルー
チンはステップ６２８に進み、処理用の次のステップが選択されて、ステップ６
２４に進み、ステップ６２２で計算された適切なフレームタイプフィルタに応じ
て選択されたフレームがフィルタリングされる。すなわち、選択される次のフレ
ーム（すなわち、Ｉフレーム、ＰフレームまたはＢフレーム）は、ステップ６２
２で予め計算されたＩフレームスペクトル等化フィルタ、Ｐフレームスペクトル
等化フィルタまたはＢフレームスペクトル等化フィルタに応じてフィルタリング
される。
【００７３】 本発明の上述した実施形態は、処理する全ＧＯＰを十分に格納できるメモリリ
ソースを有するデコーダに関するものである。しかしながら、メモリ抑制が全Ｇ
ＯＰ構造の格納と処理を妨げる場合、本願発明者等は、上述したブリージングア
ーチファクトを低減する方法をいくつか考案した。
ソースを有するデコーダに関するものである。しかしながら、メモリ抑制が全Ｇ
ＯＰ構造の格納と処理を妨げる場合、本願発明者等は、上述したブリージングア
ーチファクトを低減する方法をいくつか考案した。
【００７４】 メモリが抑制されたデコーダに関する本発明による第１の方法では、ＧＯＰ内
の１枚のフレームが「忠実度参照」フレームとして選択される。ＧＯＰ内の他の
フレームは、必要に応じて、劣化または強化されて、忠実度参照フレームのしき
い値レベル内にある忠実度のレベルに合わせる。この方法を図７に関して以下に
さらに詳細に記載する。
の１枚のフレームが「忠実度参照」フレームとして選択される。ＧＯＰ内の他の
フレームは、必要に応じて、劣化または強化されて、忠実度参照フレームのしき
い値レベル内にある忠実度のレベルに合わせる。この方法を図７に関して以下に
さらに詳細に記載する。
【００７５】 メモリが抑制されたデコーダに関する本発明による第２の方法では、予め復号
されたＧＯＰの特性を用いて、現在復号されているＧＯＰを適応させる。すなわ
ち、第１のＧＯＰの特性は、ＧＯＰが処理されるときに決定され格納される。例
えば、ＧＯＰ構造自体、ＧＯＰで利用される量子化レベルおよびこのような他の
忠実度に関連するパラメータが格納される。第１のＧＯＰに関して決定され格納
されたパラメータを利用して、第１のＧＯＰに続く第２のＧＯＰが処理される。
これらのパラメータは、一般に、例えば、共通のシーンを表す画像を含むＧＯＰ
間ではあまり変化しないため、仮定は有用である。さらに、シーンが変化する場
合でも、第１のシーンの最後のＧＯＰと第２のシーンの最初のＧＯＰとの間に任
意の忠実度の差があっても、実際のシーンの変化では認知できないであろう（す
なわち、シーンの変化により生じる視覚的断続性が大きいと、ＧＯＰパラメータ
の予測が不正確であることから生じるブリージングアーチファクトを消す傾向が
ある）。メモリが抑制されたデコーダに関する本発明によるこれらの方法は、Ｇ
ＯＰを復号する前に受信する全ＧＯＰを待つ必要がないという利点を有する。
されたＧＯＰの特性を用いて、現在復号されているＧＯＰを適応させる。すなわ
ち、第１のＧＯＰの特性は、ＧＯＰが処理されるときに決定され格納される。例
えば、ＧＯＰ構造自体、ＧＯＰで利用される量子化レベルおよびこのような他の
忠実度に関連するパラメータが格納される。第１のＧＯＰに関して決定され格納
されたパラメータを利用して、第１のＧＯＰに続く第２のＧＯＰが処理される。
これらのパラメータは、一般に、例えば、共通のシーンを表す画像を含むＧＯＰ
間ではあまり変化しないため、仮定は有用である。さらに、シーンが変化する場
合でも、第１のシーンの最後のＧＯＰと第２のシーンの最初のＧＯＰとの間に任
意の忠実度の差があっても、実際のシーンの変化では認知できないであろう（す
なわち、シーンの変化により生じる視覚的断続性が大きいと、ＧＯＰパラメータ
の予測が不正確であることから生じるブリージングアーチファクトを消す傾向が
ある）。メモリが抑制されたデコーダに関する本発明によるこれらの方法は、Ｇ
ＯＰを復号する前に受信する全ＧＯＰを待つ必要がないという利点を有する。
【００７６】 図７は、メモリが抑制されたデコーダの状態でブリージングアーチファクトを
低減するのに適した本発明による劣化等化ルーチン７００の流れ図を示す。ルー
チン７００は、例えば、図２のビデオデコーダ２１０が圧縮映像情報ストリーム
ＩＮの受信を開始したときに、ステップ７０２で始まる。次いで、ルーチン７０
０はステップ７０４に進み、ＧＯＰの一部がメモリに格納される。さらに詳しく
言えば、少なくとも１枚の所定の参照フレーム（例えば、最初のＩフレーム後の
第１のアンカフレーム）を含むＧＯＰの一部がメモリに格納される。この替わり
として、所定の参照フレームのみがメモリに格納される。次いで、ルーチン７０
０はステップ７０６に進む。
低減するのに適した本発明による劣化等化ルーチン７００の流れ図を示す。ルー
チン７００は、例えば、図２のビデオデコーダ２１０が圧縮映像情報ストリーム
ＩＮの受信を開始したときに、ステップ７０２で始まる。次いで、ルーチン７０
０はステップ７０４に進み、ＧＯＰの一部がメモリに格納される。さらに詳しく
言えば、少なくとも１枚の所定の参照フレーム（例えば、最初のＩフレーム後の
第１のアンカフレーム）を含むＧＯＰの一部がメモリに格納される。この替わり
として、所定の参照フレームのみがメモリに格納される。次いで、ルーチン７０
０はステップ７０６に進む。
【００７７】 ステップ７０６では、格納される参照フレームは、例えば、量子化ステップサ
イズ、ＧＯＰ内の位置、フレームタイプおよびその他のパラメータを示すことに
よって前述した方法で特徴化される。参照フレームを特徴化することによって、
適切な忠実度のベースラインレベルが得られて、ＧＯＰ内の他のフレームの強化
および／または劣化を達成する。すなわち、選択した参照フレームよりも忠実度
がかなり大きいＩフレームの場合、Ｉフレームと選択した参照フレーム間の忠実
度の差があるしきい値レベルよりも下のレベルまで下がるように、少し忠実度を
劣化させるように処理される。同様に、選択された参照フレームの忠実度レベル
が、例えば、ＧＯＰ内の１以上のＢフレームよりもかなり高ければ、Ｂフレーム
は、忠実度の増大が明らかになるようにフィルタリングされる。例えば、Ｂフレ
ームは、デコーダ内の半ピクセル補間により誘導される低域パスフィルタリング
のオフセットを促進するように高周波で強化されてもよい。次いで、ルーチン７
００はステップ７０８に進む。
イズ、ＧＯＰ内の位置、フレームタイプおよびその他のパラメータを示すことに
よって前述した方法で特徴化される。参照フレームを特徴化することによって、
適切な忠実度のベースラインレベルが得られて、ＧＯＰ内の他のフレームの強化
および／または劣化を達成する。すなわち、選択した参照フレームよりも忠実度
がかなり大きいＩフレームの場合、Ｉフレームと選択した参照フレーム間の忠実
度の差があるしきい値レベルよりも下のレベルまで下がるように、少し忠実度を
劣化させるように処理される。同様に、選択された参照フレームの忠実度レベル
が、例えば、ＧＯＰ内の１以上のＢフレームよりもかなり高ければ、Ｂフレーム
は、忠実度の増大が明らかになるようにフィルタリングされる。例えば、Ｂフレ
ームは、デコーダ内の半ピクセル補間により誘導される低域パスフィルタリング
のオフセットを促進するように高周波で強化されてもよい。次いで、ルーチン７
００はステップ７０８に進む。
【００７８】 ステップ７０８では、参照フレームの特徴化されたパラメータに従って、ＧＯ
Ｐ内のフレームが処理される。さらに詳しく言えば、ステップ７０８では、参照
フレームと共に格納された任意のフレームが、ステップ７０６で決定された参照
フレームの特徴に従って、選択的に強化または劣化される。次いで、ルーチン７
００はステップ７１０に進み、ＧＯＰ内にさらに処理する必要があるフレームが
あるか否かの質問がなされる。
Ｐ内のフレームが処理される。さらに詳しく言えば、ステップ７０８では、参照
フレームと共に格納された任意のフレームが、ステップ７０６で決定された参照
フレームの特徴に従って、選択的に強化または劣化される。次いで、ルーチン７
００はステップ７１０に進み、ＧＯＰ内にさらに処理する必要があるフレームが
あるか否かの質問がなされる。
【００７９】 ステップ７１０での質問の答えがＹＥＳであれば、ルーチンはステップ７１６
に進み、ステップ７０６で決定された参照フレームの特徴に従って、ＧＯＰ内の
次のフレームが処理される。次いで、ルーチン７００はステップ７１０に進む。
に進み、ステップ７０６で決定された参照フレームの特徴に従って、ＧＯＰ内の
次のフレームが処理される。次いで、ルーチン７００はステップ７１０に進む。
【００８０】 ステップ７１０での質問の答えがＮＯであれば、ルーチンはステップ７１２に
進み、さらにＧＯＰを処理する必要があるか否かの質問がなされる。ステップ７
１２での質問の答えがＮＯであれば、ルーチン７００はステップ７１４に進み、
終了する。ステップ７１２での質問の答えがＹＥＳであれば、ルーチン７００は
ステップ７０４に進み、次のＧＯＰに対してルーチン７００が繰り返される。Ｇ
ＯＰ毎の特徴が比較的ゆっくりと変化する（シーンのカット等の場合を除く）た
め、前のＧＯＰからの特徴化された参照フレームを用いて、次のＧＯＰが任意に
処理されてもよい。
進み、さらにＧＯＰを処理する必要があるか否かの質問がなされる。ステップ７
１２での質問の答えがＮＯであれば、ルーチン７００はステップ７１４に進み、
終了する。ステップ７１２での質問の答えがＹＥＳであれば、ルーチン７００は
ステップ７０４に進み、次のＧＯＰに対してルーチン７００が繰り返される。Ｇ
ＯＰ毎の特徴が比較的ゆっくりと変化する（シーンのカット等の場合を除く）た
め、前のＧＯＰからの特徴化された参照フレームを用いて、次のＧＯＰが任意に
処理されてもよい。
【００８１】 本発明の別の実施形態では、前のＧＯＰの平均的な統計上の測定に従って、各
ＧＯＰが処理される。すなわち、各ＧＯＰは、ＧＯＰが処理されるときに上述し
た１以上の技術を用いて特徴化される。この特徴化の結果は、次のＧＯＰを処理
するために用いられる。このようにして、必要なメモリ量は大幅に減る。さらに
、潜在的なＧＯＰ間の忠実度誤差が１つのＧＯＰ内で修正されるため、あるシー
ンの最後のＧＯＰと次のシーンの最初のＧＯＰとの間にブリージングアーチファ
クトがあるとしても、ほとんど存在しない状態となるであろう。
ＧＯＰが処理される。すなわち、各ＧＯＰは、ＧＯＰが処理されるときに上述し
た１以上の技術を用いて特徴化される。この特徴化の結果は、次のＧＯＰを処理
するために用いられる。このようにして、必要なメモリ量は大幅に減る。さらに
、潜在的なＧＯＰ間の忠実度誤差が１つのＧＯＰ内で修正されるため、あるシー
ンの最後のＧＯＰと次のシーンの最初のＧＯＰとの間にブリージングアーチファ
クトがあるとしても、ほとんど存在しない状態となるであろう。
【００８２】 本発明の別の実施形態では、ブロック毎の単位で復号された映像ストリームに
誤差修正および／または等化が行われる。ブロックレベルで処理を行うと、等化
プロセスの制御が非常に強化されるという利点がある。例えば、高域パスフィル
タリングは、半ピクセル補間を使用したブロックに適切に適用されるが、整数の
動きベクトルを有するブロックには適用されない。整数の動きベクトルを有する
ブロックは、一般に、前述した半画ピクセル誤差成分を含まないため、等化高域
フィルタリングが保証する前述した低域パスフィルタリングでは劣化されない。
さらに、ブロック毎に処理を行うと、等化処理の制御能力が高まるため、例えば
、ブロックに対して行う等化または修正が量子化ステップを超えないことにより
、結果的に得られる画像に過度のゆがみが導入されない。
誤差修正および／または等化が行われる。ブロックレベルで処理を行うと、等化
プロセスの制御が非常に強化されるという利点がある。例えば、高域パスフィル
タリングは、半ピクセル補間を使用したブロックに適切に適用されるが、整数の
動きベクトルを有するブロックには適用されない。整数の動きベクトルを有する
ブロックは、一般に、前述した半画ピクセル誤差成分を含まないため、等化高域
フィルタリングが保証する前述した低域パスフィルタリングでは劣化されない。
さらに、ブロック毎に処理を行うと、等化処理の制御能力が高まるため、例えば
、ブロックに対して行う等化または修正が量子化ステップを超えないことにより
、結果的に得られる画像に過度のゆがみが導入されない。
【００８３】 最後に、デコーダにより復号されるオリジナル参照フレームの「コピー」が格
納されて参照として使用されて、１量子化ステップ等、所望の最大レベルにドリ
フトするのを制限してもよいことに留意されたい。
納されて参照として使用されて、１量子化ステップ等、所望の最大レベルにドリ
フトするのを制限してもよいことに留意されたい。
【００８４】 従って、本発明の一実施形態では、「強化」された参照フレーム（すなわち、
最大忠実度レベルを有するブロックからなる参照フレーム）が、修正情報を「オ
リジナル」または「名目上」の参照フレームに与えることで形成される。次いで
、強化された参照フレームは、オリジナル参照フレームと共に格納される。ブリ
ージングアーチファクトが生じないように修正がなされる度に、その修正を調べ
て、修正自体が新しいアーチファクトを導入しないようにすることが望ましい。
これは、強化参照フレームとオリジナル参照フレーム間の差を、この差のＤＣＴ
が計算されたときの１量子化ステップよりも小さいものに制限して行われてもよ
い。従って、本発明の一実施形態では、強化参照フレーム内のブロック（すなわ
ち、「修正」されたブロック）とオリジナルフレーム内の対応するブロック間の
差のＤＣＴが計算される。この差がしきい値レベル、例えば、１量子化ステップ
を超えるならば、オリジナルブロックが使用されるか、もしくは、任意に、修正
されたマクロブロックが再処理される。さらに、強化されたブロックに行う修正
を制御するこのプロセスは、非参照フレームに対して使用される。
最大忠実度レベルを有するブロックからなる参照フレーム）が、修正情報を「オ
リジナル」または「名目上」の参照フレームに与えることで形成される。次いで
、強化された参照フレームは、オリジナル参照フレームと共に格納される。ブリ
ージングアーチファクトが生じないように修正がなされる度に、その修正を調べ
て、修正自体が新しいアーチファクトを導入しないようにすることが望ましい。
これは、強化参照フレームとオリジナル参照フレーム間の差を、この差のＤＣＴ
が計算されたときの１量子化ステップよりも小さいものに制限して行われてもよ
い。従って、本発明の一実施形態では、強化参照フレーム内のブロック（すなわ
ち、「修正」されたブロック）とオリジナルフレーム内の対応するブロック間の
差のＤＣＴが計算される。この差がしきい値レベル、例えば、１量子化ステップ
を超えるならば、オリジナルブロックが使用されるか、もしくは、任意に、修正
されたマクロブロックが再処理される。さらに、強化されたブロックに行う修正
を制御するこのプロセスは、非参照フレームに対して使用される。
【００８５】 図８は、本発明によるブロックレベルの修正制御ルーチンの流れ図を示す。ル
ーチン８００は、ステップ８０２で始まり、ステップ８０４に進み、ブロックま
たはマクロブロックが修正される。次いで、ルーチン８００はステップ８０６に
進み、修正されたマクロブロックまたはブロックは、対応する未修正のマクロブ
ロックと比較されて、異なる量を発生する。次いで、ルーチン８００はステップ
８０８に進み、修正および未修正のマクロブロックまたはブロック間の差に、離
散コサイン変換（ＤＣＴ）が実行される。次いで、ルーチン８００はステップ８
１０に進み、ステップ８０８で実行されたＤＣＴの量子化ステップサイズが１よ
りも大きいか否かの質問がなされる。ステップ８１０の質問の答えがＮＯであれ
ば、ルーチンはステップ８１２に進み、終了する。ステップ８１０の質問がＹＥ
Ｓであれば、ルーチンはステップ８１４に進み、ブロックまたはマクロブロック
が再処理されるべきか否かの質問がなされる。
ーチン８００は、ステップ８０２で始まり、ステップ８０４に進み、ブロックま
たはマクロブロックが修正される。次いで、ルーチン８００はステップ８０６に
進み、修正されたマクロブロックまたはブロックは、対応する未修正のマクロブ
ロックと比較されて、異なる量を発生する。次いで、ルーチン８００はステップ
８０８に進み、修正および未修正のマクロブロックまたはブロック間の差に、離
散コサイン変換（ＤＣＴ）が実行される。次いで、ルーチン８００はステップ８
１０に進み、ステップ８０８で実行されたＤＣＴの量子化ステップサイズが１よ
りも大きいか否かの質問がなされる。ステップ８１０の質問の答えがＮＯであれ
ば、ルーチンはステップ８１２に進み、終了する。ステップ８１０の質問がＹＥ
Ｓであれば、ルーチンはステップ８１４に進み、ブロックまたはマクロブロック
が再処理されるべきか否かの質問がなされる。
【００８６】 ステップ８１４での質問の答えがＹＥＳであれば、ルーチン８００はステップ
８０４に進み、ブロックまたはマクロブロックは再処理または再修正される。ス
テップ８０４での再処理または再修正は、ＤＣＴ量子化ステップサイズのさらな
る除法とステップ８０８で形成されるＤＣＴ情報を利用する。
８０４に進み、ブロックまたはマクロブロックは再処理または再修正される。ス
テップ８０４での再処理または再修正は、ＤＣＴ量子化ステップサイズのさらな
る除法とステップ８０８で形成されるＤＣＴ情報を利用する。
【００８７】 ステップ８１４での質問の答えがＮＯであれば、ルーチン８００はステップ８
１６に進み、修正されたマクロブロックの代わりに未修正のブロックまたはマク
ロブロックが使用される。次いで、ルーチン８００はステップ８１２に進み、終
了する。
１６に進み、修正されたマクロブロックの代わりに未修正のブロックまたはマク
ロブロックが使用される。次いで、ルーチン８００はステップ８１２に進み、終
了する。
【００８８】 本発明の別のブロックベースの実施形態は、図３または図４に関して上述した
ものに類似しているが、個々のブロックに対して相対劣化レベルが決定され、個
々のブロックが、量子化および／または半ピクセル予測劣化を行って処理される
点が異なる。
ものに類似しているが、個々のブロックに対して相対劣化レベルが決定され、個
々のブロックが、量子化および／または半ピクセル予測劣化を行って処理される
点が異なる。
【００８９】 本発明の別のブロックベースの実施形態は、図７に関して上述したものに類似
しているが、例えば、ある特定のフレームタイプまたはイントラＧＯＰフレーム
位置でのブロックの平均忠実度レベルに合うようにブロックが処理される点が異
なる。
しているが、例えば、ある特定のフレームタイプまたはイントラＧＯＰフレーム
位置でのブロックの平均忠実度レベルに合うようにブロックが処理される点が異
なる。
【００９０】 本発明の一実施形態では、修正フィルタは、エンコーダで計算され、符号化さ
れた映像ストリームと共にデコーダに伝送される。修正フィルタは、補助ストリ
ーム、強化層ストリームからなるか、またはユーザーデータフィールド内に含ま
れてもよい。デコーダは、修正フィルタデータを受信、利用して、前述したもの
と同様の方法でピクチャをフィルタリングして強化する。しかしながら、この実
施形態では、エンコーダが修正ファクタを計算する役割があるため、修正ファク
タは非常に正確なものとなる。エンコーダが与える修正ファクタを利用しないデ
コーダの場合には、修正量が比較的少なく（しかしながら、ブリージングアーチ
ファクトを減衰させるには十分な量）、それを利用しないデコーダでも受信した
圧縮映像ストリームを復号できる。
れた映像ストリームと共にデコーダに伝送される。修正フィルタは、補助ストリ
ーム、強化層ストリームからなるか、またはユーザーデータフィールド内に含ま
れてもよい。デコーダは、修正フィルタデータを受信、利用して、前述したもの
と同様の方法でピクチャをフィルタリングして強化する。しかしながら、この実
施形態では、エンコーダが修正ファクタを計算する役割があるため、修正ファク
タは非常に正確なものとなる。エンコーダが与える修正ファクタを利用しないデ
コーダの場合には、修正量が比較的少なく（しかしながら、ブリージングアーチ
ファクトを減衰させるには十分な量）、それを利用しないデコーダでも受信した
圧縮映像ストリームを復号できる。
【００９１】 本発明は、コンピュータ実行処理およびこれらの処理を行う装置の形態で実施
可能である。また、本発明は、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドラ
イバ、または他の任意のコンピュータ読取り可能な記憶媒体等、有形の媒体で具
体化されるコンピュータプログラムの形態で実施可能であり、この場合、コンピ
ュータプログラムコードがコンピュータにロードされて実行されると、コンピュ
ータは本発明を実施する装置となる。また、本発明は、例えば、記憶媒体内に格
納されるか、コンピュータへのロードおよび／またはコンピュータにより実行さ
れるか、または電気ワイヤやケーブル、光ファイバや電磁放射等の何らかの伝送
媒体で伝送されて、コンピュータプログラムコードの形態で実施可能であり、こ
の場合、コンピュータプログラムコードがコンピュータにロードされて実行され
ると、コンピュータは本発明を実施する装置となる。汎用マイクロプロセッサで
実行される場合、コンピュータプログラムコードのセグメントは、マイクロプロ
セッサを構成して、特定の論理回路を形成する。
可能である。また、本発明は、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドラ
イバ、または他の任意のコンピュータ読取り可能な記憶媒体等、有形の媒体で具
体化されるコンピュータプログラムの形態で実施可能であり、この場合、コンピ
ュータプログラムコードがコンピュータにロードされて実行されると、コンピュ
ータは本発明を実施する装置となる。また、本発明は、例えば、記憶媒体内に格
納されるか、コンピュータへのロードおよび／またはコンピュータにより実行さ
れるか、または電気ワイヤやケーブル、光ファイバや電磁放射等の何らかの伝送
媒体で伝送されて、コンピュータプログラムコードの形態で実施可能であり、こ
の場合、コンピュータプログラムコードがコンピュータにロードされて実行され
ると、コンピュータは本発明を実施する装置となる。汎用マイクロプロセッサで
実行される場合、コンピュータプログラムコードのセグメントは、マイクロプロ
セッサを構成して、特定の論理回路を形成する。
【００９２】 本発明の教示を組み入れたさまざまな実施形態を本願明細書に詳細に示し記載
してきたが、当業者であれば、これらの教示を組み合わせた他の多くの変更実施
形態を容易に考案可能である。
してきたが、当業者であれば、これらの教示を組み合わせた他の多くの変更実施
形態を容易に考案可能である。
【図１Ａ】 グループオブピクチャ（ＧＯＰ）内の映像忠実度と関連する１以上のパラメー
タの相対的なフレーム毎の劣化を示すグラフである。
タの相対的なフレーム毎の劣化を示すグラフである。
【図１Ｂ】 グループオブピクチャ（ＧＯＰ）内の映像忠実度と関連する１以上のパラメー
タの相対的なフレーム毎の劣化を示すグラフである。
タの相対的なフレーム毎の劣化を示すグラフである。
【図１Ｃ】 グループオブピクチャ（ＧＯＰ）内の映像忠実度と関連する１以上のパラメー
タの相対的なフレーム毎の劣化を示すグラフである。
タの相対的なフレーム毎の劣化を示すグラフである。
【図２】 本発明によるＭＰＥＧ的デコーダの実施例を示す図である。
【図３】 映像信号のブリージングアーチファクトを低減する本発明による劣化等化ルー
チンを示す図である。
チンを示す図である。
【図４】 本発明による劣化等化ルーチン４００を示す図である。
【図５】 本発明によるＧＯＰ等化ルーチンを示す流れ図である。
【図６】 本発明による劣化等化ルーチンを示す流れ図である。
【図７】 デコーダのメモリが制限された状況でブリージングアーチファクトを低減する
ことに適した本発明による劣化等化ルーチンを示す流れ図である。
ことに適した本発明による劣化等化ルーチンを示す流れ図である。
【図８】 本発明によるブロックレベル訂正制御ルーチンを示す流れ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＢＲ，ＣＮ，Ｉ Ｎ，ＪＰ，ＫＲ，ＳＧ (72)発明者 フロレンシオ， ディネイ， アフォン ソ， フェレイラ アメリカ合衆国， ワシントン州， レッ ドモンド， 168ティエイチ コート エ ヌ． イー． 4603 (72)発明者 リー， シペン アメリカ合衆国， ニュー ジャージー 州， プリンストン， バークシャー ド ライヴ 303 Ｆターム(参考） 5B057 CA08 CA12 CA18 CE02 CG03 CG05 5C059 KK01 MA00 MA04 MA05 MA23 MC11 PP05 PP06 PP07 RB15 SS02
Claims (10)
- 【請求項１】 グループオブピクチャ（ＧＯＰ）情報構造に従って配列され
た圧縮画像シーケンスの処理システムにおいて、ＧＯＰ間の視覚的アーチファク
トを低減させる方法であって、 前記ＧＯＰ情報構造内の第１のタイプの情報フレームに対して、それぞれの忠
実度劣化レベルを決定するステップ（３０４）と、 前記ＧＯＰ情報構造内の第２のタイプの情報フレームに対して、それぞれの忠
実度劣化レベルを決定するステップ（３０４）と、 前記決定後の忠実度劣化レベルを用いて、劣化等化パラメータを計算するステ
ップ（３０６）と、 前記計算後の劣化等化パラメータを用いて、前記第１および第２のタイプの情
報フレームが所定の範囲内の忠実度劣化レベルを有するように、前記第１および
第２のタイプの情報フレームの１つを処理するステップ（３０８）とを含む方法
。 - 【請求項２】 前記第１のタイプの情報フレームが、イントラ符号化情報フ
レーム（Ｉフレーム）と前予測情報フレーム（Ｐフレーム）のうちの１つからな
り、前記第２のタイプの情報フレームが、予測符号化情報フレーム（Ｐフレーム
またはＢフレーム）からなる請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記忠実度劣化レベルは、ある量子化レベルに対して決定さ
れる請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記第１のタイプの情報フレームが、前記第２のタイプの除
法フレームよりも高い忠実度レベルを有し、前記処理ステップが、 前記第２のタイプの情報フレームと関連する量子化ノイズパラメータＱ8を特
徴化するステップ（４０８）と、 前記劣化等化パラメータに従って、前記特徴化された量子化ノイズパラメータ
をスケーリングするステップ（４１０）と、 前記第１の情報フレーム内に、前記スケーリングされた量子化ノイズパラメー
タに近い量子化ノイズを投入するステップ（４１２）とを含む請求項１記載の方
法。 - 【請求項５】 前記ＧＯＰ情報構造内の第３のタイプの情報フレームに対し
て、それぞれの忠実度劣化レベルを決定するステップと、 前記計算後の劣化等化パラメータを用いて、前記第１、第２および第３のタイ
プの情報フレームが所定の範囲内の忠実度劣化レベルを有するように、前記第３
のタイプの情報フレームを処理するステップとをさらに含む請求項１記載の方法
。 - 【請求項６】 グループオブピクチャ（ＧＯＰ）情報構造に従って配列され
た圧縮映像情報フレームの復号システムにおいて、視覚的アーチファクトを低減
させる方法であって、 ＧＯＰ内の複数の前記圧縮映像情報の相対忠実度劣化レベルを決定するステッ
プ（３０４）と、 前記決定後の相対忠実度劣化レベルを用いて、忠実度劣化等化パラメータを計
算するステップ（３０６）と、 前記ＧＯＰ内の１以上の圧縮映像情報フレームに、前記相対忠実度劣化レベル
がしきい値レベルに下がるように、前記計算後の忠実度劣化等化パラメータを適
用するステップ（３０８）とを含む方法。 - 【請求項７】 前記相対忠実度劣化レベルは、量子化レベル、圧縮映像情報
のフレームタイプ、前記ＧＯＰ内の前記圧縮映像情報フレームの相対位置、前記
ＧＯＰ内の前記圧縮映像情報フレームのスペクトル情報分布、および前記ＧＯＰ
内の前記圧縮映像情報フレームの鮮明度レベルの１つに対して決定される請求項
６記載の方法。 - 【請求項８】 スペクトル情報分布を予測スペクトル分布と比較するステッ
プ（６０８）と、 スペクトル分布等化パラメータを計算するステップ（６２２）と、 前記スペクトル分布等化パラメータを、前記スペクトル情報分布と前記予測ス
ペクトル分布がしきい値レベル内になるように、前記ＧＯＰに適用するステップ
（６２４）とをさらに含む請求項６記載の方法。 - 【請求項９】 グループオブピクチャ（ＧＯＰ）情報構造に従って配列され
た圧縮映像情報フレームシーケンスの復号システムにおいて、 制御信号（Ｃ）に応答して映像情報フレーム（ＶＩ）を処理するビデオプロセ
ッサ（２２０）と、 前記映像情報フレームの忠実度の指標に応答して前記制御信号を発生するコン
トローラ（２３０）とを含む装置であって、 前記コントローラが、ＧＯＰ内の複数の前記圧縮映像情報フレームの相対忠実
度劣化レベルを決定し（３０４）、前記決定後の相対忠実度劣化レベルを用いて
、忠実度劣化等化パラメータを計算し（３０６）、 前記ビデオプロセッサが、前記ＧＯＰ内の１以上の映像情報フレームに、前記
相対忠実度劣化レベルがあるしきい値レベルに下がるように、前記計算後の忠実
度劣化等化パラメータを適用する（３０８）装置。 - 【請求項１０】 前記ビデオプロセッサが、量子化ノイズを忠実度が比較的
高い前記映像情報フレームに投入することで、忠実度が比較的高い映像情報フレ
ームの忠実度レベルを下げる請求項９記載の装置。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US8463298P | 1998-05-07 | 1998-05-07 | |
| US09/127,451 US6125147A (en) | 1998-05-07 | 1998-07-31 | Method and apparatus for reducing breathing artifacts in compressed video |
| US60/084,632 | 1998-07-31 | ||
| US09/127,451 | 1998-07-31 | ||
| PCT/US1999/010204 WO1999057685A1 (en) | 1998-05-07 | 1999-05-07 | Method and apparatus for reducing breathing artifacts in compressed video |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002514023A true JP2002514023A (ja) | 2002-05-14 |
| JP4334768B2 JP4334768B2 (ja) | 2009-09-30 |
Family
ID=26771221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000547589A Expired - Lifetime JP4334768B2 (ja) | 1998-05-07 | 1999-05-07 | 圧縮映像のブリージングアーチファクトを低減する方法および装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6125147A (ja) |
| EP (1) | EP1076885B1 (ja) |
| JP (1) | JP4334768B2 (ja) |
| KR (1) | KR100545145B1 (ja) |
| CN (1) | CN1301370A (ja) |
| BR (1) | BR9910272A (ja) |
| DE (1) | DE69915277T2 (ja) |
| WO (1) | WO1999057685A1 (ja) |
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