JP2011009887A - 画像補正装置及びそのプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像補正装置10は、分割境界ブロック解析部71と、分割境界周辺動きベクトル処理部72と、処理対象ブロック判定部73と、処理対象ラベル生成部74と、処理単位ブロック生成部81と、参照領域推定部82と、参照ブロック結合度算出部83と、参照ブロック信頼度算出部84と、参照動きベクトル信頼度算出部85と、参照領域信頼度算出部86と、重み係数算出部87と、参照領域画素値推定部88と、処理対象ブロック画素値算出部89とを備える。
【選択図】図4
Description
本願第1,5発明によれば、分割境界外に出たと判定される分割境界ブロック(処理対象ブロック)に対して、分割境界の周辺の情報(周辺動きベクトル)を使って、分割境界外に出てしまった参照すべき領域(動き補償参照領域)を推定して補正を行う。これによって、本願第1,5発明によれば、簡素な構成で、元画像を分割して符号化した分割画像をそれぞれ復号して再構成した再構成画像における分割画像間の画質の差を低減でき、分割画像間の差が目立ちにくくなる。
本願第3発明によれば、処理対象ブロックのブロックサイズを統一することで、動き補償参照領域の推定処理が容易になり、演算処理の高速化を図ることができる。
本願第4発明によれば、動き補償の精度が低い参照不可領域を参照しないため、分割画像間の画質の差をより低減できる。
図1を参照して、本発明の分割画像について説明する。通常、1台の符号化器(不図示)で1枚の画像全体を符号化する。ここで、図1に示すように、データの処理量や処理内容の観点から、動画に含まれる1枚の元画像を分割画像1〜4にそれぞれ4分割する。そして、分割画像1〜4は、4台の符号化器(不図示)で別々にMPEG(Moving Picture Experts Group)−2、MPEG−4、H.264/AVC(Advanced Video Coding)等の任意の方式で符号化される。ここでは、各符号化器は、分割画像1〜4を符号化した符号化ストリーム1〜4を、画像補正装置10(図2参照)にそれぞれ出力する。なお、図1では、再構成画像において、分割境界に対応する箇所を太線で図示した。
以下、図2を参照して、本発明の本実施形態に係る画像補正装置10の全体構成について、説明する。図2に示すように、画像補正装置10は、符号化ストリームバッファ20と、復号部31〜34と、画像再構成部40と、再構成画像バッファ50と、分割境界処理部60と、分割境界処理画像バッファ90とを備える。
[周辺領域の設定]
画像補正装置10では、分割境界処理部60において処理をする前に、分割境界の周辺に位置する周辺領域RiBを設定する必要がある。以下、図3を参照し、本発明の第一実施形態において、周辺領域RiBの設定例を説明する。なお、図3では、分割境界を太線で示し、分割境界ブロックiBを黒塗り四角形で示し、周辺領域RiBを点のハッチングで示し、参照不可領域を斜線のハッチングで示した。
分割境界ブロックiBは、再構成画像の分割境界に隣接するブロックである。
このブロックは、符号化時にイントラ(画面内)予測又はインター(画面間)予測を行ったときのブロック(例えば、16×16のブロック、8×8のブロック)である。
周辺ブロックjBは、再構成画像の周辺領域RiB内の各ブロックである。
参照不可領域は、再構成画像の分割境界に隣接し、動き補償の精度が高くないと予想される領域である。この参照不可領域は、分割境界ブロックiB毎に、予め設定しておく。なお、この参照不可領域は、後記する分割境界処理部60が参照しない領域である。
以下、図4を参照し、本発明の第一実施形態に係る画像補正装置10における、処理対象決定部70の構成について説明する(適宜図3参照)。図4に示すように、処理対象決定部70は、分割境界ブロック解析部71と、分割境界周辺動きベクトル処理部72と、処理対象ブロック判定部73と、処理対象ラベル生成部74とを備える。
画像補正装置10では、処理部80において処理をする前に、処理対象ブロックiPに対して参照領域RiPを設定する必要がある。以下、図9を参照し、本発明の第一実施形態において、参照領域RiPの設定例を説明する。なお、図9では、分割境界を太線で示し、処理対象ブロックiPを黒塗り四角形で示し、参照領域RiPを点のハッチングで示した。
処理対象ブロックiPは、処理の対象となるブロックであり、具体的には、処理対象ラベルが付与されているか否かによって判定できるブロックである。
参照領域RiPは、再構成画像の分割境界の周辺において、任意のブロックで構成される領域である。この参照領域RiPは、処理対象ブロックiPの周囲に予め設定された領域である。
参照ブロックjPは、再構成画像の参照領域RiP内の各ブロックである。
以下、図4に戻り、本発明の第一実施形態に係る画像補正装置10における、処理部80の構成について説明する。図4に示すように、処理部80は、処理単位ブロック生成部81と、参照領域推定部82と、参照ブロック結合度算出部83と、参照ブロック信頼度算出部84と、参照動きベクトル信頼度算出部85と、参照領域信頼度算出部86と、重み係数算出部87と、参照領域画素値推定部88と、処理対象ブロック画素値算出部89とを備える。
以下、図12を参照して、図4の画像補正装置10の動作について、説明する(適宜図4参照)。まず、画像補正装置10は、分割境界周辺動きベクトル処理部72によって、周辺動きベクトルMVjbを生成する(ステップS1)。また、画像補正装置10は、分割境界ブロック解析部71によって、再構成画像を区分した区分領域の何れかを周辺動きベクトルMVjBが示す頻度として、ヒストグラムを生成する(ステップS2)。
図13に示すように、本発明の変形例1に係る画像補正装置10Bは、図2の画像補正装置10と比べ、復号部31〜34を備えない点が大きく相違する。この場合、画像補正装置10Bは、符号化ストリームの他に、復号器(不図示)で復号された分割画像1〜4が入力される必要がある。そして、画像補正装置10Bは、画像再構成部40が、入力された分割画像1〜4を再構成画像に再構成する。
図14に示すように、本発明の変形例2に係る画像補正装置10Cは、図2の画像補正装置10と比べ、復号部31〜34と画像再構成部40とを備えない点が大きく相違する。この場合、画像補正装置10Cは、符号化ストリームの他に、分割画像1〜4から再構成された再構成画像が入力される必要がある。そして、画像補正装置10Cは、再構成画像バッファ50が、入力された再構成画像を蓄積する
20 符号化ストリームバッファ
31〜34 復号部
40 画像再構成部
50 再構成画像バッファ
60 分割境界処理部
70 処理対象決定部
71 分割境界ブロック解析部
72 分割境界周辺動きベクトル処理部
73 処理対象ブロック判定部
74 処理対象ラベル生成部
80 処理部
81 処理単位ブロック生成部
82 参照領域推定部
83 参照ブロック結合度算出部
84 参照ブロック信頼度算出部
85 参照動きベクトル信頼度算出部
86 参照領域信頼度算出部
87 重み係数算出部
88 参照領域画素値推定部(参照領域画素値算出部)
89 処理対象ブロック画素値算出部(画素値補正部)
90 分割境界処理画像バッファ
Claims (5)
- 動画に含まれる1枚の元画像を分割して符号化した分割画像をそれぞれ復号して1枚に再構成した再構成画像における、前記分割画像同士の境界である分割境界の周辺の画素の画素値を補正する画像補正装置であって、
前記分割境界に位置する分割境界ブロック毎に、前記分割境界の周辺に予め設定された周辺領域に含まれる動きベクトルを時間方向で線形に補正した周辺動きベクトルを生成する分割境界周辺動きベクトル処理部と、
前記分割境界ブロック毎に、前記再構成画像を区分した区分領域の何れかを前記周辺動きベクトルが示す頻度として、ヒストグラムを生成する分割境界ブロック解析部と、
前記分割境界ブロック毎に、前記ヒストグラムで前記周辺動きベクトルが示す頻度が最多となる前記区分領域を前記分割境界ブロックの推定参照領域として推定すると共に、前記推定参照領域が前記分割境界外に出ているときは当該分割境界ブロックを処理対象である処理対象ブロックと判定し、前記推定参照領域が前記分割境界外に出ていないときは当該分割境界ブロックを処理対象でないと判定する処理対象ブロック判定部と、
前記処理対象ブロック毎に、当該処理対象ブロックの周辺に予め設定された参照領域内の参照ブロックに含まれる動きベクトルが示す領域を、当該処理対象ブロックの動きベクトルが示す動き補償参照領域として推定する参照領域推定部と、
前記動き補償参照領域の画素の画素値に所定の重み係数を乗じて、前記参照領域全体が動き補償で参照する動き補償領域における画素の画素値を算出する参照領域画素値算出部と、
前記処理対象ブロックの画素の画素値を、算出された前記動き補償領域の画素の画素値に置き換えて補正する画素値補正部と、
を備えることを特徴とする画像補正装置。 - 前記処理対象ブロックと前記参照ブロックとの距離に対して負の相関となる参照ブロック結合度を算出する参照ブロック結合度算出部と、
前記参照ブロックの復号画像と前記参照ブロックの動き補償参照領域との画素値の差に対して負の相関となる参照ブロック信頼度を算出する参照ブロック信頼度算出部と、
前記参照ブロックに含まれる動きベクトルの大きさに対して負の相関となる参照動きベクトル信頼度を算出する参照動きベクトル信頼度算出部と、
前記処理対象ブロックの復号画像と前記動き補償参照領域との類似度を示す参照領域信頼度を算出する参照領域信頼度算出部と、
前記参照ブロック結合度、前記参照ブロック信頼度、前記参照動きベクトル信頼度及び前記補償参照領域信頼度の少なくとも一つを用いて、前記重み係数を算出する重み係数算出部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の画像補正装置。 - 前記再構成画像の全ブロックを、整数等分可能な最大ブロックサイズに分割する処理単位ブロック生成部をさらに備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像補正装置。
- 前記分割境界周辺動きベクトル処理部は、前記分割境界に隣接する参照不可領域を含まない前記周辺領域が予め設定され、当該周辺領域から前記動きベクトルを解析することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の画像補正装置。
- 動画に含まれる1枚の元画像を分割して符号化した分割画像をそれぞれ復号して1枚に再構成した再構成画像における、前記分割画像同士の境界である分割境界の周辺の画素の画素値を補正するために、コンピュータを、
前記分割境界に位置する分割境界ブロック毎に、前記分割境界の周辺に予め設定された周辺領域に含まれる動きベクトルを時間方向で線形に補正した周辺動きベクトルを生成する分割境界周辺動きベクトル処理部、
前記分割境界ブロック毎に、前記再構成画像を区分した区分領域の何れかを前記周辺動きベクトルが示す頻度として、ヒストグラムを生成する分割境界ブロック解析部、
前記分割境界ブロック毎に、前記ヒストグラムで前記周辺動きベクトルが示す頻度が最多となる前記区分領域を前記分割境界ブロックの推定参照領域として推定すると共に、前記推定参照領域が前記分割境界外に出ているときは当該分割境界ブロックを処理対象である処理対象ブロックと判定し、前記推定参照領域が前記分割境界外に出ていないときは当該分割境界ブロックを処理対象でないと判定する処理対象ブロック判定部、
前記処理対象ブロック毎に、当該処理対象ブロックの周辺に予め設定された参照領域内の参照ブロックに含まれる動きベクトルが示す領域を、当該処理対象ブロックの動きベクトルが示す動き補償参照領域として推定する参照領域推定部、
前記動き補償参照領域の画素の画素値に所定の重み係数を乗じて、前記参照領域全体が動き補償で参照する動き補償領域における画素の画素値を算出する参照領域画素値算出部、
前記処理対象ブロックの画素の画素値を、算出された前記動き補償領域の画素の画素値に置き換えて補正する画素値補正部、
として機能させるための画像補正プログラム。
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