JP2002531972A

JP2002531972A - 伸張された画像の後処理

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Publication number: JP2002531972A
Application number: JP2000585826A
Authority: JP
Inventors: アルベルトイーラケット
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1999-11-18
Publication date: 2002-09-24
Also published as: DE69922486D1; DE69922486T2; WO2000033254A1; EP1053534B1; US6317522B1; EP1053534A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、画像を独立した画素ブロックとして圧縮する現圧縮アルゴリズムにより導入されるブロック化アーチファクトを低減するシステム及び方法に関するものである。好ましくは、本発明の方法は、隣接する画素ブロックの間における辺の画素の又は全体の輝度のブロック間差を決定するステップと、上記画像の比較的特徴の無い領域にあると思われる画素ブロックを後処置のために選択するステップと、ブロック間の辺の差をエラー修正マトリクスに補間するステップと、次いで該エラー修正マトリクスを元の画素ブロックから減算するステップとを含む。これら方法は、好ましくは、マイクロプロセッサに基づくシステム上で、又は画像復号用に最適化されたデジタル信号プロセッサに基づくシステム上で実行する特別なソフトウェアルーチンで実施化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】

本発明は、先行する画像圧縮による知覚的アーチファクトを最小化するために
、特にブロック化アーチファクトを最小化するために、伸張画像を後処理するシ
ステム及び方法に関する。

【０００２】

【背景技術】

多くの重要な画像圧縮方法は、画像を独立した画素ブロックとして処理してい
る。例えば、ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ、Ｈ.３２０等のような圧縮規格のファミリは
、ソース画像内の独立した、重なりのない８ｘ８画素ブロックの離散コサイン変
換（“ＤＣＴ”）及び、それに続く、結果としての変換係数の量子化を含む処理
を規定している。例えば、カリフォルニア州、サンディエゴ、ハイテキスト・イ
ンク、神秘化の解かれたビデオ、１９９６、ジャックを参照されたい。上記の量
子化された変換係数は送信側エンコーダから受信側デコーダへと送信される。斯
様な変換及び量子化は、一緒になって、８ｘ８ブロック内の画素値間において典
型的に発生する顕著な相関を利用することにより圧縮を達成するが、結果として
画像情報の損失が生じ（“損失的”圧縮）、量子化が粗い程、該損失も大きくな
る。

【０００３】受信された伸張された画像を導出するための受信された量子化係数の逆量子化
及び逆ＤＣＴの処理を必然的に含む、斯様に圧縮された画像の伸張は、以下のよ
うに、ここで“ブロック化アーチファクト”と呼ぶものに繋がる可能性がある。
受信された画像の或る領域では、入り込んだ量子化エラーが特別に明確に、時に
は邪魔になり得る。特に、当該画像が殆ど高空間周波数成分を有さず、かなり滑
らかな領域では、低空間周波数成分におけるエラーが、個々の独立した８ｘ８ブ
ロックを知覚的に明確にしてしまう。このことは、ソース画像におけるブロック
からブロックへの境界を平滑にした低周波数成分が零に設定されると、特にそう
である。

【０００４】現状技術においては、斯様なブロック化アーチファクトを低減する幾つかの方
法がある。伸張された画像に施される単純なローパスフィルタ処理は、ブロック
化アーチファクトをぼかし、それらの目立ちを或る程度低減することができるが
、該処理は必然的に当該画像の全体的な鮮鋭さの劣化に繋がる。ブロックからブ
ロックへの境界を冗長的に符号化するために、ブロックをソース画像において重
なり合わせることもできるが、これは、圧縮の減少及び所要の通信帯域の増加を
犠牲とする。

【０００５】更に、Van Nostrand Reinhard、第１６章、ＪＰＥＧ静止画圧縮、１９９３、P
ennebaker他は、隣接するブロックの平均画素値（“ＤＣ”又は最低次の変換係
数と等価である）に二次面を合わせることによるＪＰＥＧブロックの平滑化、即
ち計算的に複雑な処理、を開示している。光学技術35:3449-2452、“ＤＣ成分か
らの改善された画像再生”、１９９６、Lakhaniは、ＪＰＥＧ規格におけるもの
よりは改善された、ＤＣ係数から低周波数変換係数を予測するための式を開示し
ている。最後に、Proc SPIE 2501:189-209、最小ブロック境界非連続性に基づく
画像符号化におけるブロック化アーチファクトの低減、１９９５、Jeon他は、ブ
ロック境界不連続性を零化する複雑な計算的に高価な反復方法を開示している。

【０００６】重要なことに、全ての現状の方法は、空間ローパスフィルタ処理の変形をある
形で又は他の形で実行することにより、ブロック化アーチファクトの低減を達成
しているように思われる。これらの現状の方法は、全体的画像の劣化を生じる、
画像圧縮を制限してしまう、ブロック化アーチファクトの知覚的面に明示的に対
処していない、過度な計算的資源を要する等々の、１以上の付加的な問題を被っ
ている。

【０００７】従って、必要とされるものは、計算的に効率的であり、空間ローパスフィルタ
処理を防止し、画像劣化を生じることがなく、圧縮に影響がなく、最も重要には
、ブロック化アーチファクトの知覚的な面を最小化するような、伸張画像を後処
理する方法及びシステムである。

【０００８】

【発明の開示】

本発明の目的は、ブロック化アーチファクトを最小化するために伸張画像を後
処理するシステム及び方法であって、現状技術における上述した問題を克服する
ようなシステム及び方法を提供することにある。この目的のため、本発明は独立
項に記載したような方法及びシステムを提供する。従属項は有利な実施例を記載
している。

【０００９】基本的に、これらの目的は、画素ブロック内の画素値により規定される表面を
“曲げる”、“傾ける”又は“捻る”変形により修正して隣接する画素ブロック
の画素値表面を一層緊密に整合させることによりブロック化アーチファクトの低
減を達成するような方法により達成される。斯様な表面変形によりローパスフィ
ルタ処理は避けられるので、本発明の方法により画素値に加えられる修正は、当
該画像ブロック化処理により導入された実際のエラー及びアーチファクトに一層
緊密に整合する。

【００１０】詳細には、上記目的は、画像内の処理された各８ｘ８画素ブロックに対して８
ｘ８の修正値のマトリクスを決定することにより達成される。該修正マトリクス
は、次いで、画素ブロックに加算されて、最小化されたブロック化アーチファク
トを伴う後処理された画素ブロックを導出する。該修正された画素ブロックの結
果としての画素値は、これも典型的には修正された隣接するブロックの画素値と
、最少のブロック化アーチファクトしか伴わない知覚的に滑らかな態様で混ざり
合う。上記修正マトリクスは、後処理されるべきブロックの辺に沿う画素値と、
４つの直交的に隣接する画素ブロックの辺に沿う画素との間の差から導出される
。他の例として、上記修正マトリクスは、後処理されるべき画素ブロックと４つ
の隣接する画素ブロックとの零周波数（“ＤＣ”）変換係数から導出される。

【００１１】上記８ｘ８の修正値のマトリクスは、好ましい全体として空間ドメインの補間
により直接導出されるか、又は代替え計算により一層小さな４ｘ４の空間ドメイ
ンの中間エラー修正マトリクスから間接的に導出されるかの何れかである。該中
間修正マトリクスの周波数ドメインへの及び周波数ドメインからの直接変換及び
逆変換は、この一層小さい中間マトリクスの８ｘ８の修正値のマトリクスへの滑
らかな補間を達成する。好ましくは、主に比較的平坦な又は特徴の無い画像領域
において、復号されたブロックが後処理用として選択されるものとする。斯様な
画像領域は、知覚的に明確なブロック化アーチファクトを最も有しそうである。

【００１２】本発明の他の目的、特徴及び作用効果は、添付図面を参照してなされる下記詳
細な説明を熟読することにより明らかとなるであろう。

【００１３】

【発明を実施するための最良の形態】

以下、本発明のシステムの実施例を先ず説明し、続いて本発明の方法の実施例
を詳細に説明する。最後には、本発明の一実施例を最大のブロック化アーチファ
クトを伴う画像に適用した例を提示する。好ましいシステムの実施例

【００１４】図１Ａは、ボックス４内に示された本発明によるシステムの一実施例を、入力
端子１、デコーダ２及び画像バッファ３を含む従来の画像デコーダシステムと共
に概略図示している。

【００１５】本発明は、元の画像を重なり合わない方形の画素ブロックに分割すると共に斯
様な各方形ブロックを独立に符号化するような何らかの処理により符号化された
画像を複合するのに適用することができる。以下においては、本発明は、元の画
像が重なり合わない独立した８ｘ８の画素ブロックに分割されると共に、これら
ブロックが量子化されたＤＣＴ係数として符号化されるような、ＪＰＥＧ、ＭＰ
ＥＧ及びＨ.３２０等の圧縮規格の従来のファミリに関して説明される。

【００１６】本発明は、画像が高度に圧縮され、従ってＤＣＴ係数の量子化が積極的又は粗
い場合に、最も効果的である。このような圧縮レベルの例は、画素当たりの輝度
情報の０.２５以下のビットまでの圧縮である。

【００１７】符号化された画像は、１において図示の従来のデコーダシステムに入力される
。次いで、デコーダ２は、該入力画像の上記符号化方法に従う従来の復号を実施
し、復号された画像を一時的に画像バッファ３に記憶する。本発明がない場合は
、上記画像は上記画像バッファから直接出力される。本発明は、ボックス４内に
示すような処理要素及び処理過程を従来のデコーダに付加する。

【００１８】本発明により実行される概略の処理動作を、後に詳述するとして、次ぎに概略
的に説明する。最初の処理動作（ブロック差の決定）５においては、復号された
又は伸張された画像におけるブロック化アーチファクトを表す量が、種々の面で
のブロック間の画素値の差から全てのブロックについて決定される。好ましくは
、各画素ブロックに対して４つの斯様な指示量が決定されるものとする。第２処
理動作（処理するブロックの選択）６においては、本発明により後処理されるべ
き個々のブロックが、上記の決定されたブロック間の差を参照して発見的に選択
される。一実施例においては、これらの差の何れかが敷居値を越えたら、当該ブ
ロックは処理されず；他の例としては、上記差が該敷居値を越えたら、それらの
値は該敷居値に降下設定される。この処理は、大きなブロック間の差は元の画像
に実際に存在する構造に起因する傾向がある一方、小さいブロック間の差は元の
画像上の比較的特徴の少ない領域に存在するブロック化アーチファクトを典型的
に反映するという本発明者の発見を反映させたものである。これらは修正される
べきである。最後に、第３処理動作（８ｘ８修正マトリクスの決定）７において
は、後処理された各８ｘ８ブロックに対して、後述する他の実施例に基づき、８
ｘ８の修正値マトリクスが決定される。これら修正値は、上記の後処理されたブ
ロックを該ブロックに直交的に隣接するブロックに対して滑らかに連結するよう
に決定される。画像バッファ内のブロックの処理は、利用可能なハードウェアに
従い直列的又は並列的とすることができる。

【００１９】最後に、上記修正マトリクスと元の復号されたブロックとが加算器８により加
算され、画像バッファ３に再記憶される。該画像バッファ内の全てのブロックが
処理された場合は、最少のブロック化アーチファクトを伴う修正された画像が１
０において出力される。

【００２０】任意選択的に、符号化された画像において伝送されたＤＣ係数（即ち、零周波
数係数）を処理ステップ５においてブロック間の差を決定するために使用するこ
ともできる。この場合は、デコーダ２がこれら係数を、必要に応じて係数バッフ
ァを含むことができる接続部９を介してブロック差決定ユニット５に利用可能に
することができる点で有利である。

【００２１】本システムは、当業者にとり明らかな種々のハードウェア構成により実施化す
ることが可能である。例えば、図１Ａに示した個々の画像処理動作は、個々の専
用のハードウェア構成要素により実施化することができる。しかしながら、現状
では、本システムの上記処理動作は、図１Ｂに示すもののような、多分画像復号
に最適化された、汎用ハードウェア上で実行する１以上の特別なソフトウェアル
ーチンにより実施化するのが好ましい。図１Ｂは、画像を復号し且つ本発明の処
理を実行するための１以上のプロセッサ１１と、画像データ及び／又はプログラ
ム命令を記憶するための１以上のＲＡＭモジュール１２と、プログラム命令を記
憶するための任意選択的な１以上のＲＯＭモジュール１３と、他のシステムと通
信するための１以上のＩ／Ｏインターフェース１４と、これら個々の構成要素を
接続するための１以上のバス１５とを示している。有利には、上記プロセッサは
、TM-1000型のＤＳＰ（フィリップス・エレクトロニクス・ノース・アメリカ・
コープ製）又はTMS-3000型のＤＳＰ（テキサス・インストラメンツ・インク製）
のような１以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含むものとする。

【００２２】上記システム処理動作がソフトウェアにより実施化される好ましい実施例にお
いては、本発明は、プロセッサに本システムの処理動作を実行させるプログラム
命令が記録又は符号化されたコンピュータにより読み取り可能な媒体を更に有す
る。斯様な媒体は、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、テープ等の磁気媒体、CD-ROM等の光媒体、及び現状技術で使用可能な他の媒体技術を含むことができる。好ましい方法の実施例

【００２３】次ぎに、処理動作５ないし７（図１Ａ）の好ましい実施例及び代替え実施例を
詳細に説明する。先ず、本発明によればブロック化アーチファクトを示すものと
されるブロック間画素差の決定、即ち処理動作５（図３）を、図２Ａ及び２Ｂに
示す候補画素ブロックを参照して説明する。これらの図及び後続の説明は、８ｘ
８画素ブロックの通常の場合を扱うが、当業者であれば、記載される方法を、８
ｘ８以外のサイズの方形画素ブロックが特別な圧縮方法に用いられる場合におい
て如何に変形すべきかを即座に理解するであろう。

【００２４】候補、即ち図２Ａの中央画素ブロックＣに関し、該候補、即ち中央ブロックＣ
と辺を共有する４つの直交的に隣接する画素ブロックに対してブロック間の画素
差が決定される。これらのブロックは、図２Ａにおいては、Ｗ（Ｃの西側）、Ｎ
（Ｃの北側）、Ｅ（Ｃの東側）及びＳ（Ｃの南側）なる符号が振られている。対
角線的に隣接する画素ブロックは、直接は考慮されない。図２Ｂは、当該画像圧
縮方法が８ｘ８の画素ブロックを使用するような場合において、画素ブロックＣ
、Ｎ、Ｅ、Ｗ及びＳを一層詳細に図示している。これらの全てのブロックに関し
て、辺上の画素は、通常のマトリクス表記で示されている。また、これらブロッ
クのＤＣ係数、即ち零周波数係数（Ｃ_ＤＣ、Ｎ_ＤＣ、Ｅ_ＤＣ、Ｗ_ＤＣ、Ｓ_ＤＣ）
も示されている。該ＤＣ係数はブロック内の全画素の値の単に平均であり、デコ
ーダ２から直接得ることができるか、又は処理５の一部として算出することもで
きる。

【００２５】図２Ｂを参照して、ブロック間画素差を決定する第１方法は、ブロックＣの各
辺に沿う画素とブロックＮ、Ｅ、Ｗ及びＳの隣接する辺に沿う画素との間の平均
の差を計算する。４つの量が返され、各々は中央ブロックＣの１つの辺に沿うブ
ロック間の差を反映している。この好ましい方法は、直接的に及び最少の計算で
以って、画素ブロックの境界における画素値の不連続性を表す値を返す。下記の
式は、この方法を表すもので、４つの量Ｎ、Ｅ、Ｗ及びＳは、各々、中央ブロッ
クＣの北、東、西及び南の辺に沿う平均の辺に隣接する画素の差である。 N=0.125*FA*{(N₇₀+N₇₁+N₇₂+N₇₃+N₇₄+N₇₅+N₇₆+N₇₇)-(C₀₀+C₀₁+C₀₂+C₀₃+C₀₄+C₀₅+C ₀₆ +C₀₇)} E=0.125*FA*{(E₀₀+E₁₀+E₂₀+E₃₀+E₄₀+E₅₀+E₆₀+E₇₀)-(C₀₇+C₁₇+C₂₇+C₃₇+C₄₇+C₅₇+C ₆₇ +C₇₇)} W=0.125*FA*{(W₀₇+W₁₇+W₂₇+W₃₇+W₄₇+W₅₇+W₆₇+W₇₇)-(C₀₀+C₁₀+C₂₀+C₃₀+C₄₀+C₅₀+C ₆₀ +C₇₀)} S=0.125*FA*{(S₀₀+S₀₁+S₀₂+S₀₃+S₀₄+S₀₅+S₀₆+S₀₇)-(C₇₀+C₇₁+C₇₂+C₇₃+C₇₄+C₇₅+C ₇₆ +C₇₇)} 係数ＦＡは、これらの辺の差を縮尺するための乗算的重み係数である。これにつ
いては、第２重み係数ＦＢと関連付けて後に詳述する。

【００２６】ブロック間画素差を決定する第２の代替え方法は、利用可能な限り、ＤＣ係数
を使用する。この方法は、中央ブロックＣと該中央ブロックの４つの直交的に隣
接した周囲のブロックＮ、Ｅ、Ｗ及びＳとの間の平均輝度の差を表す４つの量を
戻す。下記式が、この方法を表している。 N=FA*{N_DC-C_DC}; E=FA*{E_DC-C_DC} W=FA*{W_DC-C_DC}; S=FA*{S_DC-C_DC}

【００２７】最後に、第３の代替え方法は、副辺の差を計算することにより、ブロックの辺
に沿うブロック間画素差の一層の詳細を捕捉する。中央ブロックの各辺に１つづ
つ、４つの量のみを決定する前記各方法は、必然的に全体の辺に沿う平均の差の
みしか表さない。しかしながら、知覚的なブロック化アーチファクトは、各辺に
沿うブロック間画素差の変化も、単なるブロック間の平均差と同様に反映してい
る。該第３の代替え方法は、各辺に対して１以上の量を計算することにより斯様
な輝度の変化も捕捉し、各量は単に１つの辺に沿う全画素の平均である代わりに
、中央ブロックＣの辺に隣接する画素の１以上の対における差を表す。２つの隣
接する画素対の差の平均が計算される場合においては、下記の式が該第３の代替
え例を表すことになる。 A=0.250*FA*{(W₁₇-C₁₀)+(W₀₇-C₀₀)+(N₇₀-C₀₀)+(N₇₁-C₀₁)} B=0.500*FA*{(N₇₂-C₀₂)+(N₇₃-C₀₃)} C=0.500*FA*{(N₇₄-C₀₄)+(N₇₅-C₀₅)} D=0.250*FA*{(N₇₆-C₀₆)+(N₇₇-C₀₇)+(E₀₀-C₀₇)+(E₁₀-C₁₇)} E=0.500*FA*{(E₂₀-C₂₇)+(E₃₀-C₃₇)} F=0.500*FA*{(E₄₀-C₄₇)+(E₅₀-C₅₇)} G=0.250*FA*{(E₆₀-C₆₇)+(E₇₀-C₇₇)+(S₀₇-C₇₇)+(S₀₆-C₇₆)} H=0.500*FA*{(S₀₅-C₇₅)+(S₀₄-C₇₄)} I=0.500*FA*{(S₀₃-C₇₃)+(S₀₂-C₇₂)} J=0.250*FA*{(S₀₁-C₇₁)+(S₀₀-C₇₀)+(W₇₇-C₇₀)+(W₆₇-C₆₀)} K=0.500*FA*{(W₅₇-C₅₀)+(W₄₇-C₄₀)} L=0.500*FA*{(W₃₇-C₃₀)+(W₂₇-C₂₀)} 図示の目的で、量Ｊ、Ｉ、Ｈ及びＧは、輪郭の描かれた副ブロック１６、１７、
１８及び１９における画素対間の差を各々表している。勿論、例えば辺に隣接す
る画素の各対の差から１つの量が計算されるもののように、一層細かな表現を用
いることもできる。他の例として、上記量の或るものを合成することにより一層
粗い表現を用いることもできる。例えば、下記のような合成された一層粗い量を
使用することもできる。 B’=C’=0.500*(B+C); E’=F’=0.500*(E+F) I’=H’=0.500*(I+H); L’=K’=0.500*(L+K) 増加された又は減少された粗さの他の同様な代替え例は、当業者にとっては明ら
かであろう。

【００２８】次の処理動作、即ち図３の処理６に話を進めると、上述のようにして決定され
たブロック間画素差に依存した発見的なブロック選択規準に基づいて後処理のた
めのブロックが選択される。本発明のシステム及び方法の総合的な目標及び目的
は、知覚的に改善された画像を達成することであって、単に知覚的な変化に無関
係に数学的効果又は一貫性を達成するために画像を後処理することではない。従
って、本発明の方法は、利用可能な処理資源内で、一般的に又は画像の等級若し
くは重要度に関して最大の知覚的改善が得られるような、発見的なブロック選択
規準、ブロック間画素差に対する調整可能な重み付け係数、及び特別な場合に調
整又は選択することができる計算の代替え物を含む。

【００２９】詳細には、ブロック選択規準は、多くの場合においてブロック間画素差は、そ
の修正が知覚的に悪い画像変化を結果として生じるようなソース画像内の画像構
造を表すという本発明者の発見から導出される。斯様な差は、１以上の辺に沿う
差が特別に“大きい”ような実際の画像構造を表す傾向がある。対照的に、ブロ
ック間の差が“小さい”場合には、実際の画像は、比較的均一又は特徴が無い、
即ち特別に明確な構造が無い傾向がある。斯様な領域では、小さなブロック化ア
ーチファクトは最も知覚的に明確となるので、本発明により修正されるべきであ
る。加えて、“小さい”ブロック間画素差は、ブロック化アーチファクトのみに
よる差の蓋然性指示子ともなる。

【００３０】有利には、“小さい”は、特別な画像圧縮アルゴリズムに鑑み、低周波数変換
係数における量子化エラーによるものでありそうな大きさの程度のブロック間画
素差として、特に粗い量子化及び後続の逆量子化の結果としての低周波数変換係
数の零化の結果として生じる程度のブロック間画素差として見積もられる。“小
さい”差は、この量子化エラーの大きさのものとされるか、又は、言い換えると
、好ましくは斯様な量子化エラーの２ないし４倍とされる。一方、“大きい”ブ
ロック間画素差は、好ましくは、上記のような量子化エラーの５倍以上とする。
従って、“小さい”ブロック間画素差を伴うブロックは後処理され、一方、大き
い差を伴うブロックは後処理されない。

【００３１】特に、８ｘ８ブロックのＤＣＴ変換を使用する、８ビット（０と２５５との間
の値）により表された画素に適用されたＪＰＥＧ又はＭＰＥＧの場合、“小さい
”は５未満、もっと好ましくは２未満のブロック間の差とする。“大きい”差は
、好ましくは６以上、もっと好ましくは８以上とする。正確な値は、有利には、
最大の知覚的改善を達成するように選択される。

【００３２】好ましいブロック選択規準においては、隣接ブロックに対して、選択された敷
居より大きな如何なるブロック間の差を持つ如何なる画素ブロックも処理されな
い。他の例として、全てのブロックを処理することができるが、選択された敷居
を越える如何なるブロック間の差も元に戻され該敷居値により制限される。この
後者の代替え例は、一方の側が実際の画像構造と境を接し他方の側が平坦な又は
特徴のない画像領域と境を接するブロックを修正するためには有利である。

【００３３】全ての変換係数がデコーダから利用可能な更に他の例では、殆どＡＣ（非零周
波数）エネルギ（例えば、変換係数の二乗の和として決定される）を持たないブ
ロックが処理のために選択される。例えば、エネルギの５％以下、もっと好まし
くは３％以下しかＡＣ項に有さないブロックが処理のために選択される。

【００３４】処理動作６において選択されたブロックに関し、且つ処理動作５において決定
されたブロック間画素差を用いて、次ぎに、処理動作７（図１Ａ）はエラー修正
値のマトリクスを決定し、該マトリクスは最終的に修正されたブロックに到達す
るために加算器８により上記の処理されたブロックに加算される。これらエラー
修正マトリクスは、画素ブロックと同一のサイズである。修正された画像は、画
像内の全画素ブロックを処理した結果得られる。図３は、処理動作７を、２つの
主要な代替え処理、即ち好ましい処理７’及び代替え処理７”を有するものとし
て、より詳細に示している。通常は、好ましい処理７’により、前記ブロック間
画素差が直接８ｘ８（又は他のサイズ）のエラー修正マトリクスに変換される。
代替え処理７”によれば、上記差は先ず４ｘ４の中間エラーマトリクスに変換さ
れ（２０）、該マトリクスは、次いで、４ｘ４の周波数ドメインマトリクスへの
変換（２１）、８ｘ８マトリクスへの埋め込み（２２）及び８ｘ８空間マトリク
スへの逆変換（２３）により最終的な８ｘ８エラー修正マトリクスへ滑らかに拡
張される。

【００３５】更に詳細には、好ましい処理７’は、各辺に沿って決定された前記ブロック間
画素差からエラー修正マトリクス成分を補間する。この補間は、各マトリクス成
分が各々の決定されたブロック間画素差からの独立した、重み付けられた貢献度
を有し、且つ、各々の決定されたブロック間画素差が当該画素差の当該行又は列
におけるマトリクス成分のみに独立に寄与することにより、次元に独立した態様
で実行される。例えば、辺全体に沿う辺に隣接する画素の平均の差を表す値の場
合は、該値は、当該辺に直交する全ての行又は列に沿って補間される。

【００３６】上記画素差の重みは、空間形状及び選択された全体の乗算的重み、ＦＡ＊ＦＢ
を選択している。上記空間形状は、拘束条件により制限されて、結果として最大
の知覚的改善が得られるように選択される。１つの拘束条件は、最大の空間的重
みが、補間されるべきブロック間の差のブロック辺に隣接して生じるということ
である。他の拘束条件は、当該画素ブロックの平均輝度が変化しないように、重
みの和が零となるということである。最後の発見的拘束条件は、或る画素ブロッ
クの一方の辺における差と（行又は列に沿う）他方の辺における同一のサイズで
あるが異なる符号の他の差との結合は、これら２つの辺の間の一様な階調に補間
すべきであるということである。

【００３７】図４Ｃは、前記好ましい例の８ｘ８エラー修正マトリクスを生成する空間形状
の重みを図示している。最大の重みは、補間されるブロック間画素差に隣接して
生じる。重みの和は明らかに零である。最後に、左側辺における単位正画素差は
、右側辺における単位負画素差と一緒に、図４Ｃの空間形状により図４Ｄの好ま
しい直線的階調に補間される。当業者であれば、この好ましい空間形状を他の画
素アレイサイズに対してどの様に拡張又は縮小するかは理解されるであろう。

【００３８】全体の乗算的係数、ＦＡ＊ＦＢも、拘束条件により制限されて、最大の知覚的
改善が結果として得られるように選択される。該全体の係数は、ブロック間画素
差に対する重み係数ＦＡと、エラー修正マトリクス用の重みＦＢとの間で分けら
れる。１つの拘束条件によれば、隣接する修正された画素ブロック間の辺が過度
に修正されないように、即ち、修正された画素ブロックが、それらのブロック間
の辺の差を当該辺の差の方向を変えずに低減させるように、全体の係数ＦＡ＊Ｆ
Ｂは０.５００以下とする。他の重なりの拘束条件によれば、該全体の係数は０.
５００未満である。何故なら、画素値の階調が存在する場合、或るブロック間の
辺の差は実際の画像の特徴である可能性があり、除去されるべきでないからであ
る。また、上記空間形状の重みの最大値を１.００に正規化するための重み付け
係数も存在する。

【００３９】好ましい実施例においては、ＦＡは１.０とされ、上記ブロック間画素差は縮
尺されていない画素値を表す。第２に、ＦＢは有利には、０.３７５とされる。
これは、該係数が良好な知覚的結果をもたらし、乗算無しでシフト及び加算によ
り計算が高速であるからである。

【００４０】従って、処理動作７’の好ましい実施例においては、エラー修正マトリクスは
、各々が後処理されるべき当該画素ブロックの各辺に対する４つのブロック間画
素差から下記の式に従って補間され、ここで、Ｎ、Ｅ、Ｗ及びＳの差の決定にお
いてＦＡ＝１.０であり、ＦＢ＝０.３７５＊（１.０／４.０）である（１.０／
４.０は空間形状の重み正規化係数である）。上記Ｎ、Ｅ、Ｗ及びＳの入力の差
の値は、好ましくは、前述した辺に隣接する画素の平均の差として決定されるか
、又は他の例として前述したＤＣ係数における差として決定されるものとする。
このマトリクスと規定する下記の式は例示としてのものである。マトリクス［０］［０］＝ＦＢ＊｛４＊Ｎ＋４＊Ｗ｝マトリクス［０］［１］＝ＦＢ＊｛４＊Ｎ−Ｅ＋２＊Ｗ｝マトリクス［０］［２］＝ＦＢ＊｛４＊Ｎ−２＊Ｅ｝マトリクス［０］［３］＝ＦＢ＊｛４＊Ｎ−２＊Ｅ−Ｗ｝マトリクス［０］［４］＝ＦＢ＊｛４＊Ｎ−Ｅ−２＊Ｗ｝マトリクス［０］［５］＝ＦＢ＊｛４＊Ｎ−２＊Ｗ｝マトリクス［０］［６］＝ＦＢ＊｛４＊Ｎ＋２＊Ｅ−Ｗ｝マトリクス［０］［７］＝ＦＢ＊｛４＊Ｎ＋４＊Ｅ｝マトリクス［１］［０］＝ＦＢ＊｛２＊Ｎ＋４＊Ｗ−Ｓ｝マトリクス［１］［１］＝ＦＢ＊｛２＊Ｎ−Ｅ＋２＊Ｗ−Ｓ｝マトリクス［１］［２］＝ＦＢ＊｛２＊Ｎ−２＊Ｅ−Ｓ｝マトリクス［１］［３］＝ＦＢ＊｛２＊Ｎ−２＊Ｅ−Ｗ−Ｓ｝マトリクス［１］［４］＝ＦＢ＊｛２＊Ｎ−Ｅ−２＊Ｗ−Ｓ｝マトリクス［１］［５］＝ＦＢ＊｛２＊Ｎ−２＊Ｗ−Ｓ｝マトリクス［１］［６］＝ＦＢ＊｛２＊Ｎ＋２＊Ｅ−Ｗ−Ｓ｝マトリクス［１］［７］＝ＦＢ＊｛２＊Ｎ＋４＊Ｅ−Ｓ｝マトリクス［２］［０］＝ＦＢ＊｛＋４＊Ｗ−２＊Ｓ｝マトリクス［２］［１］＝ＦＢ＊｛−Ｅ＋２＊Ｗ−２＊Ｓ｝マトリクス［２］［２］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｅ−２＊Ｓ｝マトリクス［２］［３］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｅ−Ｗ−２＊Ｓ｝マトリクス［２］［４］＝ＦＢ＊｛−Ｅ−２＊Ｗ−２＊Ｓ｝マトリクス［２］［５］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｗ−２＊Ｓ｝マトリクス［２］［６］＝ＦＢ＊｛＋２Ｅ−Ｗ−２＊Ｓ｝マトリクス［２］［７］＝ＦＢ＊｛＋４＊Ｅ−２＊Ｓ｝マトリクス［３］［０］＝ＦＢ＊｛−Ｎ＋４＊Ｗ−２＊Ｓ｝マトリクス［３］［１］＝ＦＢ＊｛−Ｎ−Ｅ＋２＊Ｗ−２＊Ｓ｝マトリクス［３］［２］＝ＦＢ＊｛−Ｎ−２＊Ｅ−２＊Ｓ｝マトリクス［３］［３］＝ＦＢ＊｛−Ｎ−２＊Ｅ−Ｗ−２＊Ｓ｝マトリクス［３］［４］＝ＦＢ＊｛−Ｎ−Ｅ−２＊Ｗ−２＊Ｓ｝マトリクス［３］［５］＝ＦＢ＊｛−Ｎ−２＊Ｗ−２＊Ｓ｝マトリクス［３］［６］＝ＦＢ＊｛−Ｎ＋２＊Ｅ−Ｗ−２＊Ｓ｝マトリクス［３］［７］＝ＦＢ＊｛−Ｎ＋４＊Ｅ−２＊Ｓ｝マトリクス［４］［０］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ＋４＊Ｗ−Ｓ｝マトリクス［４］［１］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ−Ｅ＋２＊Ｗ−Ｓ｝マトリクス［４］［２］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ−２＊Ｅ−Ｓ｝マトリクス［４］［３］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ−２＊Ｅ−Ｗ−Ｓ｝マトリクス［４］［４］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ−Ｅ−２＊Ｗ−Ｓ｝マトリクス［４］［５］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ−２＊Ｗ−Ｓ｝マトリクス［４］［６］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ＋２＊Ｅ−Ｗ−Ｓ｝マトリクス［４］［７］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ＋４＊Ｅ−Ｓ｝マトリクス［５］［０］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ＋４＊Ｗ｝マトリクス［５］［１］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ−Ｅ＋２＊Ｗ｝マトリクス［５］［２］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ−２＊Ｅ｝マトリクス［５］［３］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ−２＊Ｅ−Ｗ｝マトリクス［５］［４］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ−Ｅ−２＊Ｗ｝マトリクス［５］［５］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ−２＊Ｗ｝マトリクス［５］［６］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ＋２＊Ｅ−Ｗ｝マトリクス［５］［７］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ＋４＊Ｅ｝マトリクス［６］［０］＝ＦＢ＊｛−Ｎ＋４＊Ｗ＋２＊Ｓ｝マトリクス［６］［１］＝ＦＢ＊｛−Ｎ−Ｅ＋２＊Ｗ＋２＊Ｓ｝マトリクス［６］［２］＝ＦＢ＊｛−Ｎ−２＊Ｅ＋２＊Ｓ｝マトリクス［６］［３］＝ＦＢ＊｛−Ｎ−２＊Ｅ−Ｗ＋２＊Ｓ｝マトリクス［６］［４］＝ＦＢ＊｛−Ｎ−Ｅ−２＊Ｗ＋２＊Ｓ｝マトリクス［６］［５］＝ＦＢ＊｛−Ｎ−２＊Ｗ＋２＊Ｓ｝マトリクス［６］［６］＝ＦＢ＊｛−Ｎ＋２＊Ｅ−Ｗ＋２＊Ｓ｝マトリクス［６］［７］＝ＦＢ＊｛−Ｎ＋４＊Ｅ＋２＊Ｓ｝マトリクス［７］［０］＝ＦＢ＊｛＋４＊Ｗ＋４＊Ｓ｝マトリクス［７］［１］＝ＦＢ＊｛−Ｅ＋２＊Ｗ＋４＊Ｓ｝マトリクス［７］［２］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｅ＋４＊Ｓ｝マトリクス［７］［３］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｅ−Ｗ＋４＊Ｓ｝マトリクス［７］［４］＝ＦＢ＊｛−Ｅ−２＊Ｗ＋４＊Ｓ｝マトリクス［７］［５］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｗ＋４＊Ｓ｝マトリクス［７］［６］＝ＦＢ＊｛＋２＊Ｅ−Ｗ＋４＊Ｓ｝マトリクス［７］［７］＝ＦＢ＊｛＋４＊Ｅ＋４＊Ｓ｝出力は８ｘ８エラー修正マトリクスである。

【００４１】何れかの画素ブロック辺が単一のブロック間画素差パラメータより多くのもの
に関連している場合に、これら式をどの様に変えるかは明らかであろう。

【００４２】前記代替え実施例に注目すると、通常、この実施例は、画素ブロックのサイズ
より小さなサイズを持つエラー修正マトリクスを決定し、次いで、この小さなエ
ラー修正マトリクスを画素ブロックのサイズに拡張する。上記の小さなエラー修
正マトリクスは、好ましくは、画素ブロックのサイズの有理分数であるようなサ
イズ、例えば画素ブロックサイズが８ｘ８である場合は４ｘ４のサイズ、を有す
るものとする。該小さなエラー修正マトリクスは、好ましくは、滑らかな方法で
拡張される。例えば、この拡張は、変換ドメインに変換し、続いて、零に設定さ
れた高周波数係数を用いて、該変換ドメインから画素ブロックのサイズのマトリ
クスへ逆変換することにより実行される。

【００４３】更に詳細には、この代替え実施例、即ち図３の処理動作７”は４ｘ４エラーマ
トリクスを決定する処理２０で開始するように図示されている。この代替え方法
の好ましい実施例では、この４ｘ４マトリクスは上述した８ｘ８マトリクスと同
様に決定される。即ち、マトリクス成分は、各マトリクス成分が各々の直交的に
関係するブロック間画素差からは独立した、重み付けされた貢献度を有するよう
に、各辺に沿って決定されたブロック間画素差から、次元から独立した態様で補
間される。これらの画素差の重みも、選択された空間形状、及び選択された全体
としての乗算的重みＦＡ＊ＦＢを有している。空間形状は、好ましくは、前述し
た原理に従って選択される。図４Ａは、和が零となる成分を有し、且つ、図４Ｂ
に示すように４ｘ４マトリクスの各辺における等しいが反対の差の間での直線的
な階調となるような好ましい空間的重み構成を図示している。上記の乗算的な重
みは、好ましくは、前述したように選択される。従って、ここでも、ＦＡ＝１.
０及びＦＢ＝０.３７５が好ましい。ここでも、Ｎ、Ｅ、Ｗ及びＳの入力ブロッ
ク間画素差は、好ましくは、前述した辺に隣接する画素の平均の差として決定さ
れるか、又は他の例として前述したＤＣ係数における差として決定されるものと
する。

【００４４】下記の式は、この好ましい実施例の４ｘ４マトリクスを規定するための例であ
る。ＦＢは、０.３７５に１.０／３.０、即ち空間形状の正規化係数を乗算した
ものに等しい。マトリクス［０］［０］＝ＦＢ＊｛３＊Ｎ＋３＊Ｗ｝マトリクス［０］［１］＝ＦＢ＊｛３＊Ｎ−Ｗ−２＊Ｅ｝マトリクス［０］［２］＝ＦＢ＊｛３＊Ｎ−２＊Ｗ−Ｅ｝マトリクス［０］［３］＝ＦＢ＊｛３＊Ｎ＋３＊Ｅ｝マトリクス［１］［０］＝ＦＢ＊｛−Ｎ−２＊Ｓ＋３＊Ｗ｝マトリクス［１］［１］＝ＦＢ＊｛−Ｎ−２＊Ｓ−Ｗ−２＊Ｅ｝マトリクス［１］［２］＝ＦＢ＊｛−Ｎ−２＊Ｓ−２＊Ｗ−Ｅ｝マトリクス［１］［３］＝ＦＢ＊｛−Ｎ−２＊Ｓ＋３＊Ｅ｝マトリクス［２］［０］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ−Ｓ＋３＊Ｗ｝マトリクス［２］［１］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ−Ｓ−Ｗ−２＊Ｅ｝マトリクス［２］［２］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ−Ｓ−２＊Ｗ−Ｅ｝マトリクス［２］［３］＝ＦＢ＊｛−２＊Ｎ−Ｓ＋３＊Ｅ｝マトリクス［３］［０］＝ＦＢ＊｛＋３＊Ｓ＋３＊Ｗ｝マトリクス［３］［１］＝ＦＢ＊｛＋３＊Ｓ−Ｗ−２＊Ｅ｝マトリクス［３］［２］＝ＦＢ＊｛＋３＊Ｓ−２＊Ｗ−Ｅ｝マトリクス［３］［３］＝ＦＢ＊｛＋３＊Ｓ＋３＊Ｅ｝

【００４５】他の実施例では、この４ｘ４マトリクスは画素の副辺の差から決定され、該差
は辺に沿うブロック画素差の一層精細な構造を反映する。このような副辺差の例
は前述した量ＡないしＬである。１つの代替え例においては、これらの副辺差は
４ｘ４マトリクスの辺の周囲に配置することができ、１つの副辺差は該４ｘ４マ
トリクスにおける元の８ｘ８マトリクスの元の画素の位置に対応する位置に配置
される。中央の４つのマトリクス成分は零に設定することができる。下記の式は
、ＦＢを好ましくは０.３７５とした場合の、この代替え例を表すものである。マトリクス[0][0]=FB*A; マトリクス[0][1]=FB*B; マトリクス[0][2]=FB*C マトリクス[0][3]=FB*D; マトリクス[1][3]=FB*E; マトリクス[2][3]=FB*F マトリクス[3][3]=FB*G; マトリクス[3][2]=FB*H; マトリクス[1][0]=FB*I マトリクス[3][0]=FB*J; マトリクス[2][0]=FB*K; マトリクス[1][0]=FB*L マトリクス[1][1]=マトリクス[1][2]=マトリクス[2][1]=マトリクス[2][2]=0.0
他の例として、内部の４つのマトリクス成分は、図４Ａの空間形状の重みを用い
て次元とは独立した方法で辺の成分から補間することができる。

【００４６】代替え例７”の次の処理動作は、上記４ｘ４マトリクスを滑らかな態様で８ｘ
８マトリクスに拡張する、即ち最終的８ｘ８マトリクスには最小限の高空間周波
数成分のみを導入する。処理２１において、上記４ｘ４マトリクスは適切な周波
数ドメインの４ｘ４マトリクスに変換される。ＤＣＴ変換が好ましいが、この発
明は、計算的に安価なハダマード変換のような他の変換にも適用可能である。処
理２２においては、該４ｘ４周波数ドメインマトリクスが、全ての残りの成分を
０に設定して、８ｘ８周波数ドメインマトリクスに埋め込まれる。他の例として
、上記４ｘ４のマトリクスにおける、最も底側の行及び最も右側の列のような、
或る成分も零に設定することができる。これにより、これらのマトリクス成分に
より表される高い周波数成分は零にされる。最後に、処理２３において、該８ｘ
８の周波数ドメインマトリクスは８ｘ８の空間ドメインエラー修正マトリクスに
逆変換され、該修正マトリクスが本発明の後続の処理において前記好ましい例の
８ｘ８マトリクスが使用されるように使用される。好ましくは、上記逆変換は順
方向変換と同様とする、即ち、処理２１においてＤＣＴが使用される場合は、処
理２３においては逆ＤＣＴが使用される。

【００４７】前記好ましい実施例又は上記代替え実施例の何れかからの結果としての８ｘ８
のエラー修正マトリクスは、次いで、元の画素ブロックに加算され、ブロック化
アーチファクトのために修正された画素ブロックが結果として得られる。このよ
うな処理は、修正された画像を導出するために、当該画像内の全画素ブロックに
対して反復される。

【００４８】画像の種々の等級及び特別な圧縮方法に対して、本方法の前記パラメータ、特
にブロック選択敷居値及び全体の重み付け係数値は、最大の知覚的改善が得られ
るように最適化することができることは明らかであろう。

【００４９】更に、先に提示した式は、上述した一実施例に関する例である。当業者であれ
ば、それらの形態を種々のアーキテクチャのマイクロプロセッサ及びデジタル信
号プロセッサにおける計算の効率のためにどの様に改善することができるかを即
座に理解するであろう。例えば、算術演算の合計数は、８ｘ８及び４ｘ４のマト
リクスの次元の独立性に鑑み、因数分解により低減することができる。更に、前
記全体の乗算的重み係数を含む乗算的演算は、一層高価な乗算に代えて、安価な
シフト及び加算により実施することができる。

【００５０】更に、上述したものから選択される代替え例の特別な組み合わせは、システム
内で利用可能な処理能力と、求められる知覚的な改善の程度との取り引きにより
指示され得る。本発明は、増加された処理能力が利用可能であることに応じて、
或る範囲にわたる知覚的改善の程度に適応可能である。実施例

【００５１】本発明の一実施例の働きの例を説明する。図５は、３２０ｘ２４０白黒ソース
画像の各画素を４つの同一の近接画素に拡張することにより生成された６４０ｘ
４８０のテスト画像である。該ソース画像は、下記の式に従い、０ないし２５５
の全範囲内において６４と１９２との間で変化する輝度を有している。輝度＝１２８＋（６４−４Ｒ）＊cos（４Ｒ）Ｒ＝（画素幅での半径／４０）^１.５

【００５２】図６は、ＤＣ係数を除き全てのＤＣＴ係数を零に設定した場合の該画像のＤＣ
Ｔ変換である。これは、図５の最大に圧縮されたものを示し、最大のブロック化
アーチファクトを有する。各８ｘ８画素ブロックが明確に現れている。

【００５３】図７は、本発明の下記の先の実施例に従い後処理された図６のものである。副
辺画素差ＡないしＬが前述したように決定され、結果として各８ｘ８画素ブロッ
クの各辺に対して４つのブロック間画素差が得られた。これらの係数は、処理動
作７”の代替え実施例に関して述べたように、４ｘ４マトリクスの辺の周囲に適
切に配置され、次いで、ハダマード変換された。全体の重み付け係数は０.１２
５と、０.３７５なる好ましい値と比較して、非常に控え目な値であった。ハダ
マード係数の左上側の３ｘ３副マトリクス（全体の４ｘ４マトリクスのうちの）
は、元のＤＣ係数と一緒に、逆ＤＣＴ変換され、図７が導出された。

【００５４】図７は、確かに知覚的に大きく改善されており、極端なブロック化アーチファ
クトは大幅に低減され、該画像の中央領域では除去されてさえいる。

【００５５】この例は、本発明のシステム及び方法の、単純且つ計算的に安価な処理演算の
みを使用することにより画像圧縮アルゴリズムのブロック化アーチファクトの大
幅な低減を達成するという能力を示すものである。

【００５６】尚、上述した実施例は本発明を限定するというよりは解説するものであって、
当業者であれば添付請求項の範囲から逸脱することなく多くの代替え実施例を設
計することができるであろうことに注意されたい。請求項において、括弧内に記
載した如何なる符号も当該請求項を限定するものとみなしてはならない。また、
“有する”なる用語は、請求項に記載されたもの以外の構成要素又はステップの
存在を除外するものではない。また、構成要素の単数形は、複数の斯かる構成要
素の存在を除外するものではない。本発明は、幾つかの個別の構成要素を有する
ハードウェアにより、及び適切にプログラムされたコンピュータにより実施化す
ることが可能である。数個の手段を列挙する装置の請求項において、これらの手
段の幾つかは１つの且つ同一のハードウェア物品により実施化することができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】図１Ａは、本発明のシステムの実施例を図示している。

【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明のシステムの他の実施例を図示している。

【図２Ａ】図２Ａは、例示的な画素ブロックを図示している。

【図２Ｂ】図２Ｂは、例示的な画素ブロックを更に詳細に図示している。

【図３】図３は、本発明の方法の実施例を図示している。

【図４Ａ】図４Ａは、例示的な空間的重み付け構成を図示している。

【図４Ｂ】図４Ｂは、他の例示的な空間的重み付け構成を図示している。

【図４Ｃ】図４Ｃは、他の例示的な空間的重み付け構成を図示している。

【図４Ｄ】図４Ｄは、他の例示的な空間的重み付け構成を図示している。

【図５】図５は、テスト画像を図示している。

【図６】図６は、最大のブロック化アーチファクトを伴う図５のテスト画像を図示して
いる。

【図７】図７は、図６の画像を本発明の一実施例により後処理した結果を図示している
。

【符号の説明】

１…入力端子２…デコーダ３…画像バッファ５…ブロック間差を決定する手段６…後処理するブロックを選択する手段７…修正マトリクスを決定する手段８…加算器１０…出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ１， 5621 ＢＡＥｉｎｄｈｏｖｅｎ，ＴｈｅＮｅｔｈｅｒｌａｎｄｓＦターム(参考） 5B057 CA01 CA08 CA12 CA18 CB01 CB08 CB12 CB16 CE06 CE11 CF05 CG02 CH07 CH09 5C059 KK03 MA00 MA23 MC11 PP25 TA68 TB08 TC33 TC42 TD05 TD12 UA02 UA11 5C078 AA04 BA42 BA57 CA14 CA21 DA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伸張された画像を後処理する方法であって、前記画像は元の
画像を覆う方形画素ブロックの圧縮を含む処理により圧縮されているような方法
において、前記伸張された画像における各画素ブロックに対してブロック化アーチファク
トを表すブロック化アーチファクト量を決定するステップであって、１つの画素
ブロックに対する前記ブロック化アーチファクト量が当該画素ブロックと該画素
ブロックに隣接する画素ブロックとの間のブロック間差から決定されるようなス
テップと、各画素ブロックに対する前記ブロック化アーチファクト量に基づいて後処理の
ための画素ブロックを選択するステップと、選択された各画素ブロックに対して該選択された画素ブロックに関する前記量
からエラー修正マトリクスを決定するステップと、前記エラー修正マトリクスを前記選択された画素ブロックに加算して、後処理
された画素ブロック及び後処理された画像を導出するステップと、を有していることを特徴とする方法。
【請求項２】請求項１に記載の方法において、１つの画素ブロックに対す
る前記ブロック化アーチファクト量が、当該画素ブロックの各辺に沿う画素値の
平均と、前記隣接する画素ブロックにおける隣接する辺に沿う画素値の平均との
間の４つの差から決定される４つの量であることを特徴とする方法。
【請求項３】請求項１に記載の方法において、１つの画素ブロックに対す
る前記ブロック化アーチファクト量が２以上の隣接する画素対の各々の画素値の
間の差の平均から決定され、各画素対に対して、当該対の一方の画素は当該画素
ブロックの１つの辺に位置し、当該対の他方の画素は隣接する画素ブロックの隣
接する辺において隣接していることを特徴とする方法。
【請求項４】請求項１に記載の方法において、１つの画素ブロックに対す
る前記ブロック化アーチファクト量は、当該画素ブロックの零周波数（ＤＣ）変
換係数と、４つの直交的に隣接する画素ブロックの零周波数変換係数との間の４
つの差から決定されることを特徴とする方法。
【請求項５】請求項１に記載の方法において、前記選択するステップにお
いて使用される敷居値は、画素ブロックに適用される変換、量子化、逆量子化及
び逆変換の合成ステップにより導入される画素値のエラーの大きさの程度である
ことを特徴とする方法。
【請求項６】請求項１に記載の方法において、前記選択するステップが、
前記４以上の量の全てが敷居値未満であるような画素ブロックを選択することを
特徴とする方法。
【請求項７】請求項１に記載の方法において、前記選択するステップが全
ての画素ブロックを選択し、当該方法が敷居値に対し、各画素ブロックに関する
前記ブロック化アーチファクト量のうちの前記敷居値より大きな何れかを設定す
るステップを更に有していることを特徴とする方法。
【請求項８】請求項１に記載の方法において、各エラー修正マトリクスは
、選択された空間形状重みに従い前記ブロック化アーチファクト量を直線補間し
て、前記エラー修正マトリクスの成分を決定するようなステップを有する処理に
より決定されることを特徴とする方法。
【請求項９】請求項８に記載の方法において、前記直線補間は、１つの辺
における１つの量が該辺に直交する方向にある全てのエラー修正マトリクス成分
と同様に補間されるような次元に独立した態様で実行されることを特徴とする方
法。
【請求項１０】請求項８に記載の方法において、前記空間形状重みは、（
ｉ）最大の重みが、補間されるべき前記量に関連する辺に適用され、（ii）前記
空間形状重みの和は零であり、（iii）２つの反対側の辺における反対の符号の
等しい量の補間が、これら２つの反対側の辺の間でのエラー修正マトリクス成分
の直線的な勾配となるように選択されることを特徴とする方法。
【請求項１１】請求項１０に記載の方法において、前記画素ブロックは８
ｘ８画素のサイズを有し、前記空間形状重みは＋４、＋２、０、−１、−２、−
２、−１及び０なる相対値を有していることを特徴とする方法。
【請求項１２】請求項１に記載の方法において、前記エラー修正マトリク
スを決定するステップが、選択された空間形状重みに従い、次元的に独立した態様で前記４つ以上の量を
直線補間することにより前記画素ブロックのサイズより小さなサイズを持つ中間
エラー修正マトリクスを決定するステップと、前記中間エラー修正マトリクスを変換ドメインに変換するステップと、前記変換された中間エラー修正マトリクスを前記エラー修正マトリクスに逆変
換するステップであって、該逆変換に関しては、選択された高次変換係数が零に
設定されるような逆変換するステップと、を有することを特徴とする方法。
【請求項１３】請求項１に記載の方法において、前記エラー修正マトリク
スは、２つの隣接する後処理された画素ブロックの間のブロック間画素差が、後
処理前のこれら２つの隣接する画素ブロックの間のブロック間画素差よりは小さ
いが符号は同一であることを特徴とする方法。
【請求項１４】伸張された画像を後処理するシステムであって、前記画像
は元の画像を覆う方形画素ブロックの圧縮を含む処理により圧縮されているよう
なシステムにおいて、前記伸張された画像における各画素ブロックに対してブロック化アーチファク
トを表すブロック化アーチファクト量を決定する手段であって、１つの画素ブロ
ックに対する前記ブロック化アーチファクト量が当該画素ブロックと該画素ブロ
ックに隣接する画素ブロックとの間のブロック間差から決定されるような手段と
、各画素ブロックに対する前記ブロック化アーチファクト量と敷居値とに基づい
て後処理のための画素ブロックを選択する手段と、選択された各画素ブロックに対して該選択された画素ブロックに関する前記ブ
ロック化アーチファクト量からエラー修正マトリクスを決定する手段と、前記エラー修正マトリクスを前記選択された画素ブロックに加算して、後処理
された画素ブロック及び後処理された画像を導出する手段と、を有していることを特徴とするシステム。
【請求項１５】伸張された画像を後処理するシステムであって、前記画像
は元の画像を覆う重なり合わない方形画素ブロックの独立した圧縮を含む処理に
より圧縮されているようなシステムにおいて、プログラム命令を実行する１以上のプロセッサと、処理すべき画像とプログラム命令とを記憶する１以上のメモリユニットと、を有し、前記プログラム命令が前記１以上のプロセッサに請求項１に記載の方法
を実行させることを特徴とするシステム。
【請求項１６】１以上のプロセッサに請求項１に記載の方法を実行させる
ようなプログラム命令を用いて符号化されているコンピュータにより読み取り可
能な媒体。
【請求項１７】画像を画素ブロックとして圧縮するような圧縮アルゴリズ
ムにより導入されるブロック化アーチファクトを低減する方法において、隣接する画素ブロックの間における、辺の画素の又は全体の輝度のブロック間
差を決定するステップと、前記画像の比較的特徴の無い領域にあると思われる画素ブロックを後処置のた
めに選択するステップと、ブロック間の辺の差をエラー修正マトリクスに補間するステップと、次いで、前記エラー修正マトリクスを元の画素ブロックから減算するステップ
と、を含んでいることを特徴とする方法。