JP2007334457A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】視覚的に目立つエッジ部分と視覚的に目立たないエッジ部分とに対して、圧縮符号化に適した判定を行うことができる画像処理装置及び画像処理方法を提供する。
【解決手段】ビデオカメラ２により撮像された画像信号は、画像分割回路４により所定の領域に分割された後、前処理回路５内の畳み込み演算回路１１で２次元１次微分処理された後、閾値α及びβの比較回路１２、１６により夫々比較され、検出された第１及び第２のエッジ情報から、エッジ強度と平坦さの度合いが算出される。エッジ強度と平坦さの度合いから、視覚的に目立つエッジ部分と視覚的に目立たないエッジ部分とに対応した判定データが生成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像を圧縮符号化の画像処理を行う画像処理装置及び画像処理方法に関する。

近年、動画像は、ＭＰＥＧ、Ｈ．２６４等の直交変換＋量子化を利用した画像符号化が行われる。この場合、画像信号は、ブロック単位で画像符号化の画像処理が行われるため、ビットレートが低い場合には、多くのブロックノイズ、リンギングノイズ、モスキートノイズが発生してしまう。
これは量子化過程において、高圧縮のために、画像信号における高周波成分が不本意に削減若しくは低減されてしまうためである。
この現象は、高圧縮を行うためには原理的に回避できない問題であるが、画像符号化を行う前に、画像中の高周波成分を削減或いは低減しておくことによって、この現象を軽減することが可能となる。

画像中における高周波成分を低減する手段として、フィルタ等の畳み込み演算を行うことはよく知られている手段である。しかし、高周波成分を低減する手段を、画像全体に施すと、画像のエッジ部分がぼやけた画像となってしまう。
そこで、画像中のエッジ部分、多くは文字、領域境界などの視覚的に目立つエッジを除いて、フィルタ等の畳み込み演算を行うことが望まれる。
そのためには、視覚的に目立つエッジと、視覚的にあまり目立たない（で、抑圧しないと目立たない部分であるのに符号化の情報量が大きくなってしまう）エッジとを区別して検出することが必要になる。従来例は、エッジ検出のために、Prewittフィルタ、Sobelフィルタなどを使用し、その出力と閾値との比較結果をエッジの判定に用いる方法を採用していた。

上記のPrewittフィルタを用いた方法は、視覚的に目立つ、つまり画質に影響するエッジ部分を抽出できるが、視覚的に目立たない、つまり低減してもあまり画質に影響を及ぼさないエッジも検出してしまう可能性がある。
これは、閾値の値を制御することにより、その不都合を軽減できると考えられる。しかし、その場合においても、画像のシーンが変化すると、１つの閾値ではその変化に対応することが困難となり、圧縮符号化した場合の画質が、劣化する可能性が高い。
高圧縮符号化用に適したエッジ検出手段としては、以下のような２種類のエッジを判定することが望まれる。
文字部分のエッジ、周辺が平坦な部分で現れるエッジ、大きい領域の境界エッジのように視覚的に鋭敏に認知され、画質に影響し易いエッジの部分である。この視覚的に認知され易い、つまり目立つエッジは、基本的にフィルタをかけない、若しくは弱いフィルタをかけるのみが良い。

一方、圧縮符号化のために低減すべきエッジは、（強度は大きくないが）複雑な模様部分のようなエッジである。このようなエッジの部分は、圧縮符号化により模様部分がぼけてしまうと共に、このような複雑な模様は、視覚的に鋭敏に認知されないので画質に及ぼす影響も少ない。
このため、このようなエッジの部分は、圧縮符号化の前にフィルタをかけて高周波成分を低減若しくは抑圧した方が、高い圧縮符号化を可能とすると共に、その場合、画質の劣化を防止することができることになる。
なお、特許文献１は、水平エッジ及び垂直エッジ検出手段により水平エッジ信号と垂直エッジ信号を検出することにより、平滑化の処理を制御して、符号化された画像を復号化する際のリンギングノイズを低減する装置を開示している。
この特許文献１の公報は、復号化する場合に画質を向上するものであり、圧縮符号化を画質の低下を防止して行うようなものでない、また、この特許文献１の公報は、１つの方向に閾値を１つ設定しているのみであるので、上述した従来例と同様に区別すべきエッジを適切に判定することが困難になる。
特開平１０−１９１３２６号公報

本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、視覚的に目立つエッジ部分と視覚的に目立たないエッジ部分とに対して、圧縮符号化に適した判定を行うことができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。

本発明の一形態に係る画像処理装置は、入力される画像信号に対して、２次元の１次微分フィルタを用いて所定の領域内における画素値の空間的な変化に対応したエッジ情報を検出するエッジ情報検出手段と、
前記所定の領域内で検出された前記エッジ情報に対して、第１の閾値を用いてエッジ強度を検出するエッジ強度検出手段と、
前記所定の領域内で検出された前記エッジ情報に対して、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を用いて平坦さの度合いを検出する平坦さ検出手段と、
前記エッジ強度及び前記平坦さの度合いから前記所定領域内における前記エッジ情報を判定した、判定信号を生成する判定手段と、
を具備したことを特徴とする。
本発明の一形態に係る画像処理方法は、入力される画像信号に対して、２次元の１次微分フィルタを用いて所定の領域内における画素値の空間的な変化に対応したエッジ情報を検出するエッジ情報検出ステップと、
前記所定の領域内で検出された前記エッジ情報に対して、第１の閾値を用いてエッジ強度を検出するエッジ強度検出ステップと、
前記所定の領域内で検出された前記エッジ情報に対して、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を用いて平坦さの情報を検出する平坦さ検出ステップと、
前記エッジ強度及び前記平坦さの情報とから前記所定領域内における前記エッジ情報を判定した、判定信号を出力する判定ステップと、
を具備したことを特徴とする。

本発明によれば、視覚的に目立つエッジ部分と視覚的に目立たないエッジ部分とに対して、圧縮符号化に適したエッジ判定を行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置１を示す。この画像処理装置１は、動画像生成装置を構成する例えばビデオカメラ２から動画像の画像信号が入力される画像入力回路３を有する。
この画像入力回路３は、入力される画像信号をＡ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換して、デジタルの画像信号を画像分割回路４に出力する。
この画像分割回路４は、入力されるデジタルの画像信号を所定の領域、例えば水平方向及び垂直方向にｍ×ｎの画素数サイズの領域に分割して、分割された所定の領域の画像信号を前処理回路５とローパスフィルタ回路６とに出力する。

この前処理回路５は、所定の領域の画像信号に対してエッジ情報の検出等を行い、各領域におけるエッジ特徴量を算出してローパスフィルタ回路６のフィルタ特性を決定するフィルタ係数設定回路６ａに出力する。このローパスフィルタ回路６は、前処理回路５によるエッジ特徴量に応じて、画像分割回路４から入力される画像信号に対するローパスフィルタ特性を変更するフィルタ処理を行う。
また、このローパスフィルタ回路６によりフィルタ処理された画像信号は、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４、Ｈ．２６４等で構成された画像符号化回路７に入力され、この画像符号化回路７は、入力される画像信号に対して圧縮符号化を行う。
次に前処理回路５を説明する。
画像信号は、エッジ情報検出手段としての畳み込み演算回路（１次微分回路）１１に入力される。畳み込み演算回路１１は、例えば図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すような水平エッジ検出用と垂直エッジ検出用の１次微分フィルタ（Prewittフィルタ）を採用した２次元の１次微分処理（差分演算処理）を行う。

この畳み込み演算回路１１により、例えば図３の（Ｃ）の模式図で示すようにエッジ情報を算出する。なお、図３における（Ａ）はある領域の画像、（Ｂ）は例えばその領域における水平方向の位置での輝度、そして（Ｃ）はこの輝度の画像信号から畳み込み演算回路１１によって算出（検出）される水平方向の位置に対するエッジ強度分布、つまりエッジ情報を示す。
なお、図３の（Ｂ）から（Ｆ）までは、水平方向の例で示しているが、畳み込み演算回路１１等は、水平及び垂直方向の２次元に関するものである。
この畳み込み演算回路１１から出力されるエッジ強度分布の信号は、大きなエッジによるエッジ強度を検出するための（第１の閾値としての）閾値αの比較回路１２に入力される。なお、この閾値αの値は、ユーザなどにより閾値α設定回路１３から設定することができる。

上記比較回路１２は、入力信号と閾値αとを比較して、閾値αより大きなエッジを検出する。図３の（Ｃ）に示すように閾値αが設定されると、比較回路１２は図３の（Ｄ）のように閾値αより大きなエッジを検出（抽出）して、第１のエッジ情報として出力する。 この比較回路１２により検出された第１のエッジ情報は、第１メモリ１４に保存（格納）される。このようにして、上記閾値αによりその領域における大きなエッジとなる第１のエッジ情報を検出した検出結果は、閾値β決定回路１５に送られ、閾値β決定回路１５は、閾値αよりも小さい値の第２の閾値として閾値βを決定（設定）する。
この閾値β決定回路１５は、例えばβ＝α×ａ（０＜ａ＜１）により設定される。この閾値β決定回路１５により決定（設定）された閾値βは、閾値βの比較回路１６に送られる。

閾値αは、領域内における大きなエッジを検出するための値であったのに対して、この閾値βは、領域内における小さなエッジ、換言すると領域内における（大きなエッジ周辺の）平坦さの度合いを検出するためのものである。このため、上記β＝α×ａにより決定される場合、デフォルトの状態では、例えば、係数ａ＝０．５以下に設定されている。この係数ａをユーザが設定することもできる。
上記閾値βの比較回路１６は、畳み込み演算回路１１の出力信号に対して（閾値αの比較回路１２の場合と同様に）閾値βとを比較して、閾値βを超える小さなエッジに相当する第２のエッジ情報を検出（抽出）する。
なお、図１に示す畳み込み演算回路１１は、点線で示すように２つ用いて畳み込み演算を行うようにしても良い。

図３の（Ｅ）に示すように閾値αの下側に閾値βが設定され、この閾値βにより比較回路１６は、図３の（Ｆ）に示すように第２のエッジ情報を検出する。
この閾値βの比較回路１６により検出された第２のエッジ情報は、第２メモリ１７に保存（格納）される。
なお、閾値βの比較回路１６は、閾値αの比較回路１２或いは第１メモリ１４の情報から、閾値αを超える第１のエッジ情報を除外する。この場合、第２メモリ１７に第２のエッジ情報を保存する際に、閾値αを超える第１のエッジ情報を除外するようにしても良い。
上記第１メモリ１４に保存された領域の第１のエッジ情報は、エッジ強度算出回路１８に入力され、第２メモリ１７に保存された領域の第２のエッジ情報は、平坦さ度合い算出回路１９に入力される。

エッジ強度算出回路１８は、図４に示すように左側の第１のエッジ情報を積分する等して、その右側に示すようにその領域におけるエッジ強度の情報を算出する。
また、平坦さ度合い算出回路１９は、図４に示すように左側の第２のエッジ情報を反転する等して、その右側に示すようにその領域での平坦さの度合いを算出する。
図４において、実線で示す反転したものでなく、反転して積分したもの（図４の２点鎖線で示すもの）を平坦さの度合いの情報としても良い。
エッジ強度算出回路１８及び平坦さ度合い算出回路１９により算出された領域におけるエッジ強度と平坦さの度合いの情報は、エッジ判定回路２１に入力される。
エッジ判定回路２１は、エッジ強度と平坦さの度合いの情報から、その領域におけるエッジ情報に対して、目立つエッジが含まれているか、或いは圧縮符号化のために抑圧すべきエッジが含まれているかの判定を行うと共に、エッジ強度と平坦さの度合いに応じたエッジ判定データを判定信号として生成する。

このエッジ判定回路２１により生成（算出）されたエッジ判定データは、第３メモリ２２に保存される。
この第３メモリ２２には、エッジ判定回路２１により各領域に対してそれぞれ算出されたエッジ判定データが保存されることになる。
この第３メモリ２２は、保存したエッジ判定データをフィルタ係数設定回路６ａに出力し、エッジ判定データによりフィルタ係数を可変設定する。
エッジ判定データは、例えばエッジ強度が大きい程、大きな値になる傾向の値を持つと共に、平坦さの度合いが大きい程、やはり大きな値になる傾向を持つ。
そして、このエッジ判定データにより、その値が大きい程、ローパスフィルタ回路６によるフィルタ処理量を低減する。ローパスフィルタ回路６は、フィルタ処理量が０の場合には、このローパスフィルタ回路６をスルーした場合と同等（等価）になり、この場合には例えばフィルタ係数が０とする。

これに対して、フィルタ処理量が増大する（つまりフィルタ係数が大きくなる）と、ローパスフィルタ回路６は、高周波成分（高域成分）を抑圧する機能が高く、そして低周波成分（低域成分）側の信号のみを通す傾向が顕著となる。
図５は、エッジ判定データによりフィルタ係数の値が変更設定される様子と、ローパスフィルタ回路６のローパスフィルタ特性が変化する様子を模式的に示している。図５ではフィルタ係数を０から１までの大きさで規格化した状態で示している（具体的にフィルタ係数が０、０．５、１の場合を模式的に示している）。
そして、画像符号化回路７は、このローパスフィルタ回路６を通した画像信号に対して圧縮符号化を行う。なお、図１における量子化設定回路７ａに関しては、後述する。
次に本実施の形態に係る画像処理装置１によるその画像処理方法を図６を参照して説明する。

この画像処理装置１が動作状態に設定され、その動作が開始すると、ビデオカメラ２により撮像された動画像の画像信号が、画像入力回路３に入力される。この画像入力回路３よりＡ／Ｄ変換されたデジタルの画像信号は、画像分割回路４に入力される。
この画像分割回路４は、フレームメモリ等のバッファメモリを備え、入力されたデジタルの画像信号（画像データ）を例えば１フレーム分格納する。
そして図６における最初のステップＳ１に示すように画像分割回路４は、バッファメモリに格納された画像データを例えばｍ×ｎサイズの所定の領域（ブロック）に分割する。ここでは、分割された領域数をＮｅｎｄとし、各領域の番号をＩ（Ｉ＝１からＮｅｎｄ）で示す。

そして、次のステップＳ２において、前処理回路５の畳み込み演算回路１１は、分割された全領域における例えば番号Ｉが初期値１の領域内の画像データから順次読み込む。 そして、ステップＳ３において、畳み込み演算回路１１は、番号Ｉが最後の領域の番号Ｎｅｎｄより大きいか否かの判定を行う。そして、この判定条件に該当しない場合には、ステップＳ４に示すように、その番号Ｉの領域の画像データに対して、畳み込み演算回路１１は、図２に示したフィルタを用いて水平エッジ及び垂直エッジをエッジ情報として検出する。
この畳み込み演算回路１１により検出されたエッジ情報は、閾値αの比較回路１２に入力される。ステップＳ５に示すように閾値αの比較回路１２は、エッジ情報を閾値αと比較し、閾値α以下のエッジ情報部分に対しては、その値を０にする。

このようにしてエッジ情報に対して、閾値αの比較回路１２により比較処理により第１のエッジ情報を生成する（図３の（Ｄ）参照）。この第１のエッジ情報は、第１メモリ１４に保存される。
ここで閾値αは、経験に基づき決定されても良いし、画像符号化回路７により圧縮符号化する時の量子化スケールの値に応じて決定しても良い。
ただし、この閾値αの値は、大きなエッジ部分を検出及びその強度を算出するための値であるので、大きい値が設定される。
そして、ステップＳ６において閾値β決定回路１５は、第１メモリ１４に保存された第１のエッジ情報（つまり閾値αにより水平エッジ及び垂直エッジの検出結果）から、平坦さの度合いを求めるための閾値βを決定する。この閾値βの値は、平坦さの度合いを求めるためのものであるため、小さい値が設定される。少なくともβ＜αに設定される。

次のステップＳ７において畳み込み演算回路１１は、（ステップＳ４で説明したように）図２に示したフィルタを用いて水平エッジ及び垂直エッジをエッジ情報として検出する。
この畳み込み演算回路１１により検出されたエッジ情報は、閾値βの比較回路１６に入力される。そして、ステップＳ８に示すように閾値βの比較回路１６は、エッジ情報を閾値βと比較し、閾値β以下のエッジ情報部分に対しては、その値を０にする。
このようにしてエッジ情報に対して、閾値βの比較回路１６により比較処理により第２のエッジ情報を生成する（図３の（Ｆ）参照）。この第２のエッジ情報は、第２メモリ１７に保存される。

次のステップＳ９においてエッジ強度算出回路１８と平坦さ算出回路１９は、第１のエッジ情報と第２のエッジ情報とからエッジ強度と、平坦さの度合いを算出し、エッジ判定回路２１に出力する。
次のステップＳ１０においてエッジ判定回路２１は、その領域内において視覚的に目立つエッジ情報とこれに該当しないエッジ情報との有無を判定すると共に、それらを数値化して判定したエッジ判定データを生成する。
このエッジ判定回路２１は、図５で説明したようにフィルタ係数設定を行うためのエッジ判定データを生成する。
このような傾向のエッジ判定データを生成する簡単な例として、例えばエッジ強度をＩｅ、平坦さの度合いをＦとした場合、エッジ判定データＤｅは、これらを加算してＤｅ＝ｂ・Ｉｅ＋ｃ・Ｆにより生成する。ここで、ｂ、ｃは、重み付け係数を示す。

この他の簡単な例としては、ＩｅとＦとの積算（乗算）、例えばＤｅ＝ｄ・Ｉｅ・Ｆにより生成しても良い。この場合、少なくとも閾値αを超える第１のエッジ情報が検出された場合のエッジ強度と、ある程度の平坦さの度合いが検出されると大きな値のエッジ判定データを生成するようにしても良い。
或いはこれらの加算と積算との２つの場合を組み合わせるようにしても良い。このようにして目立つエッジ部分の場合には大きな値のエッジ判定データを、目立たないエッジ部分に対しは小さな値のエッジ判定データを生成する。
本実施の形態においては、２つの異なる値の閾値α、βを同時に利用することにより、従来例の場合よりも適切に目立つエッジ部分と目立たないエッジ部分とに対応してその値が異なるエッジ判定データを生成することができる。なお、閾値α、βは、水平方向及び垂直方向に対して、共通の値に設定しても良いし、ユーザの好みなどに応じて水平方向及び垂直方向に対して、異なる値に設定しても良い。

ステップＳ１１に示すようにこのエッジ判定データは、領域の番号Ｉに対応したエッジ判定データを記憶する第３メモリ２２にエッジ判定データマップとして保存される。
そして、ステップＳ１２において領域の番号Ｉが１つ大きくされた後、ステップＳ３からステップＳ１２の処理が繰り返される。そして、最後の番号Ｎｅｎｄの領域まで、同様の処理が行われた後、図６の処理を終了する。
図７は、第３メモリ２２に保存されたエッジ判定データの模式例を示す。ここで、（Ａ）は、エッジ判定回路２１により生成されたエッジ判定データをそのまま保存した例を示す。

（Ａ）のように保存しても良いが、（Ｂ）に示すように適宜の値で量子化して、その情報量を削減したエッジ判定データとして第３メモリ２２に保存するようにしても良い。 図６に示す方法は、図１の前処理回路５の処理内容に該当する。そして、第３メモリ２２にエッジ判定データが例えば１フレーム分保存されると、このエッジ判定データが保存されたフレームの画像信号（画像データ）は、ローパスフィルタ回路６を経て画像符号化回路７に入力される。そして、図８に示すようにフィルタ処理及び画像符号化の処理が行われる。
最初のステップＳ２１において領域の番号が初期値１に設定され、次のステップＳ２２においてフィルタ係数設定回路６ａは、第３メモリ２２から番号Ｉのエッジ判定データを読み込み、そのエッジ判定データの値に対応したフィルタ係数の設定を行う。

そして、次のステップＳ２３においてローパスフィルタ回路６は、番号Ｉの領域の画像信号に対してエッジ判定データの値に対応したフィルタ係数でローパスフィルタ処理を行う。
このローパスフィルタ回路６から出力される画像信号は、視覚的に目立つエッジ部分が多く含まれる場合には、フィルタ処理量が小さく、つまり高域側の情報が殆ど削減されないものとなる。これに対して、目立つエッジ部分が少ない場合には、フィルタ処理量が大きく、つまり高域側の情報が多く削減されたものとなる。
そして、次のステップＳ２４において画像符号化回路７は、このローパスフィルタ回路６から出力される画像信号に対して、その情報量を圧縮して符号化する画像符号化を行う。 そして、ステップＳ２５においてフィルタ係数設定回路６ａは、番号Ｉが最後の番号Ｎｅｎｄか否かを判定し、これに該当しない場合にはステップＳ２６において番号Ｉを１つ大きくしてステップＳ２２に戻る。

このようにして番号を１つづつ、大きくしてステップＳ２２からＳ２６の処理を繰り返す。そして、最後の番号Ｎｅｎｄの領域まで行われた後、この処理を終了する（次のフレームの画像信号に対して同様の処理を行う）。
この画像符号化回路７により画像符号化された符号化データは、画像記録媒体に記録される。
そして、画像記録媒体を図示しない画像復号化装置にセットすることにより、符号化データが復号化されて表示装置に表示される。
上記画像信号が例えば、図９に示すような画像に対応するものであるとする。この画像は、山の頂部側は雪で覆われており、青空との境界が明確であり、また、この山の裾側には林、森等の細かい模様や構造部分（簡略化して丸で示す部分）があるものとする。

この場合、Ｒａで示す山の頂部側における青空との境界を含む領域は、第１のエッジ情報が数多く検出され、平坦さの度合いも大きい。このため、エッジ判定データの値は大きくなる。例えば図７のＩ＝１に相当する。
そして、この場合には、例えば図５におけるフィルタ係数が０或いはこれに近い値でフィルタ処理される。このため、その境界部分が不鮮明になることなく、高画質で圧縮符号化される。
これに対して、Ｒｂで示す領域は、林や森等の細かい模様からなる領域であるため、第１のエッジ情報は殆どなく、第２のエッジ情報は数多く検出され、このため平坦さの度合いが、かなり小さくなる。このため、エッジ判定データの値は、小さくなる。例えば図７のＩ＝４に相当する。

この場合には、例えば図５におけるフィルタ係数１でフィルタ処理される。このため、圧縮符号化でぼける処理を行う前に、この部分の高周波成分を低減若しくは削減して、ぼけが目立つことなく、画質の低下を抑制して高い圧縮符号化を可能とする。
また、図９における、Ｒｃで示す領域は、ＲａとＲｂとの中間的な特徴を持つ。このため、中間的なエッジ判定データとなる。この場合には例えば図７のＩ＝３に相当する。この場合には、ＲａとＲｂとの中間的な特性で圧縮符号化されることになる。
図９の説明から分かるようにこの画像処理装置１は、目立つエッジ部分はフィルタ処理を行うことを抑圧して良好な画質で画像符号化（圧縮符号化）ができ、かつ目立たないエッジ部分に対しては画像符号化前にその高周波成分を抑圧して小さな情報量となるように画像符号化ができ、しかもその画質の低下を防止できる。

このように本実施の形態に係る画像処理装置１は、第１の閾値を用いて大きなエッジ部分を検出すると共に、第１の閾値よりも小さい値の第２の閾値を用いて平坦さの度合いを検出することにより、視覚的に目立つエッジ部分と、視覚的に目立たないエジ部分とを判定する判定信号を生成する。
そして、この画像処理装置１は、判定信号の値に応じてフィルタ手段のフィルタ処理を制御した後、画像符号化手段により画像圧縮のための画像符号化を行うことにより、画質の低下を防止して画像符号化を効率良く行うことができる。

次に本実施の形態に係る画像処理装置の変形例を説明する。
本変形例に係る前処理回路５は、図１において、例えば閾値αの比較回路１２とβの比較回路１６が、それぞれ異なる複数の値で比較を行う。これに対応して、エッジ強度算出回路１８、平坦さ度合い算出回路１９も複数のエッジ強度及び平坦さの度合いを算出する。
さらにエッジ判定回路２１も複数のエッジ判定データを生成する。そして、この複数のエッジ判定データは、フィルタ係数設定に利用できると共に、画像符号化回路７における量子化する値を設定する量子化設定回路７ａの制御に利用できるようにしている。

つまり、量子化設定回路７ａは、エッジ判定回路２１によるエッジ判定データにより、量子化する値を変更して、異なる圧縮率で画像符号化を行うことができるようにしている。
このようにした場合、圧縮符号化する場合における選択肢が増すメリットがある。
なお、本実施の形態に係る前処理回路５は、符号化時の量子化スケールを利用してエッジ検出の閾値の値を微調整することもでき、これにより符号化する画像の品質に応じたリンギングノイズの補正を行う場合にも適用できる。
なお、予め基準となる複数種類の画像を用意し、各画像の場合にそれぞれ閾値α、βの値を変えた場合に得られるエッジ判定データによりフィルタ係数を変更設定し、適切な画質で圧縮された画像が生成される場合の閾値α、βを保存するようにしても良い。

本発明の一実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図。 畳み込み演算回路による水平エッジ及び垂直エッジ検出用のフィルタを示す図。 第１のエッジ情報及び第２のエッジ情報等を算出する説明図。 第１のエッジ情報及び第２のエッジ情報からエッジ強度及び平坦さの度合いを算出する説明図。 フィルタ係数の値により高域側の透過率が抑制されるローパスフィルタの特性例を示す図。 一実施の形態に係る画像処理方法の処理手順を示すフローチャート。 エッジ判定回路により領域毎に生成されるエッジ判定データの例を示す図。 エッジ判定データの値に応じたフィルタ係数でフィルタ処理及び画像符号化の処理が行われる方法を示すフローチャート。 動作説明用の画像及び領域を示す図。

符号の説明

１…画像処理装置
４…画像分割回路
５…前処理回路
６…ローパスフィルタ回路
６ａ…フィルタ係数設定回路
７…画像符号化回路
１１…畳み込み演算回路
１２…閾値αの比較回路
１６…閾値βの比較回路
１８…エッジ強度算出回路
１９…平坦さ度合い算出回路
２１…エッジ判定回路

Claims (5)

1. 入力される画像信号に対して、２次元の１次微分フィルタを用いて所定の領域内における画素値の空間的な変化に対応したエッジ情報を検出するエッジ情報検出手段と、
   前記所定の領域内で検出された前記エッジ情報に対して、第１の閾値を用いてエッジ強度を検出するエッジ強度検出手段と、
   前記所定の領域内で検出された前記エッジ情報に対して、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を用いて平坦さの度合いを検出する平坦さ検出手段と、
   前記エッジ強度及び前記平坦さの度合いから前記所定領域内における前記エッジ情報を判定した、判定信号を生成する判定手段と、
   を具備したことを特徴とする画像処理装置。
2. さらに前記画像信号に対するフィルタ処理量を可変設定するフィルタ係数が、前記判定信号の値に応じて変更設定されるフィルタ処理を行うフィルタ手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記判定手段は、前記エッジ強度が大きい程、又は前記平坦さの度合いが大きい程、前記フィルタ手段は、高域側の周波数成分を抑圧するフィルタ処理を低減する前記判定信号を生成することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 入力される画像信号に対して、２次元の１次微分フィルタを用いて所定の領域内における画素値の空間的な変化に対応したエッジ情報を検出するエッジ情報検出ステップと、
   前記所定の領域内で検出された前記エッジ情報に対して、第１の閾値を用いてエッジ強度を検出するエッジ強度検出ステップと、
   前記所定の領域内で検出された前記エッジ情報に対して、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を用いて平坦さの情報を検出する平坦さ検出ステップと、
   前記エッジ強度及び前記平坦さの情報とから前記所定領域内における前記エッジ情報を判定した、判定信号を出力する判定ステップと、
   を具備したことを特徴とする画像処理方法。
5. 前記画像信号に対するフィルタ処理量を可変設定するフィルタ係数が、前記判定信号の値に応じて変更設定されるフィルタ処理を行うフィルタ処理ステップを有することを特徴とする請求項４に記載の画像処理方法。

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