JP2551999B2 - 高能率符号化方式の映像データ前処理方法 - Google Patents
高能率符号化方式の映像データ前処理方法Info
- Publication number
- JP2551999B2 JP2551999B2 JP15964489A JP15964489A JP2551999B2 JP 2551999 B2 JP2551999 B2 JP 2551999B2 JP 15964489 A JP15964489 A JP 15964489A JP 15964489 A JP15964489 A JP 15964489A JP 2551999 B2 JP2551999 B2 JP 2551999B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frame
- pixel
- period
- noise
- signal level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高能率画像符号化方式の前処理として、映
像データ中のノイズを抑制し、フレーム間差分を減少さ
せる前処理方法に関する。
像データ中のノイズを抑制し、フレーム間差分を減少さ
せる前処理方法に関する。
一般に、テレビジョン等では画像処理の前提として、
所謂ノイズリデューサを用いるが、これは現在フレーム
と前フレームとの間でフィルタ処理を行なうものであ
る。リアルタイムで行なうので、一種のテンポラルフィ
ルタである。
所謂ノイズリデューサを用いるが、これは現在フレーム
と前フレームとの間でフィルタ処理を行なうものであ
る。リアルタイムで行なうので、一種のテンポラルフィ
ルタである。
ところで、本発明は、画像データを記録媒体へ圧縮符
号化して記録する場合等に対する高能率符号化方式を対
象とするもので、非リアルタイムの処理方式である。高
能率符号化方式としては、従来画像データのフレーム間
相関が高いことを利用して予測符号化が行なわれるが、
第５図はさらに直交変換符号化と、予測符号化とを組合
わせた高能率符号化方式によるエンコーダの１例を示す
図である。本発明はこのようなエンコーダに入力する映
像データのノイズ抑制を行なう整形フィルタの処理方法
に関する。
号化して記録する場合等に対する高能率符号化方式を対
象とするもので、非リアルタイムの処理方式である。高
能率符号化方式としては、従来画像データのフレーム間
相関が高いことを利用して予測符号化が行なわれるが、
第５図はさらに直交変換符号化と、予測符号化とを組合
わせた高能率符号化方式によるエンコーダの１例を示す
図である。本発明はこのようなエンコーダに入力する映
像データのノイズ抑制を行なう整形フィルタの処理方法
に関する。
このエンコーダについての詳細な説明は省略するが、
フレーム間差分信号に対して直交変換回路でブロックご
とに直交変換を行ない、この回路から出力される変換係
数を量子化器で量子化する。量子化された係数はゼロに
強く集中する性質があるので、この統計的性質を利用し
て、可変長符号化器で、ゼロ付近の係数には短い符号を
割り当て、ゼロから離れるに従って長い符号を割り当て
る。このような手順によって高い圧縮率を得ることがで
きる。
フレーム間差分信号に対して直交変換回路でブロックご
とに直交変換を行ない、この回路から出力される変換係
数を量子化器で量子化する。量子化された係数はゼロに
強く集中する性質があるので、この統計的性質を利用し
て、可変長符号化器で、ゼロ付近の係数には短い符号を
割り当て、ゼロから離れるに従って長い符号を割り当て
る。このような手順によって高い圧縮率を得ることがで
きる。
上記のように、直交変換符号化と予測符号化とを組合
わせることにより高い圧縮率を得ているが、入力画像が
ノイズ成分を含んでいると、符号化効率が低下するばか
りでなく、復号画像が劣化する場合がある。特に背景部
分（静領域）では、ノイズの影響による粒子状ノイズが
目立ちやすい。しかし従来のリアルタイム方式で用いら
れるノイズリデューサでは、十分にノイズを除去するこ
とができなかった。
わせることにより高い圧縮率を得ているが、入力画像が
ノイズ成分を含んでいると、符号化効率が低下するばか
りでなく、復号画像が劣化する場合がある。特に背景部
分（静領域）では、ノイズの影響による粒子状ノイズが
目立ちやすい。しかし従来のリアルタイム方式で用いら
れるノイズリデューサでは、十分にノイズを除去するこ
とができなかった。
本発明の目的は、上記の事情に鑑み、特に静領域にお
けるノイズを抑制する映像データ前処理方法を提供する
ことにある。
けるノイズを抑制する映像データ前処理方法を提供する
ことにある。
前述したように、本発明のノイズ処理方法は、時間配
列の定まった一連の画像フレームからなる非リアルタイ
ムの映像データから画像静止領域内の信号レベルに含ま
れるノイズを抑制する映像データ前処理方法である。そ
して、一連の画像フレームの各フレームについて、フレ
ームを分割したブロック単位で、フレーム間差分により
静領域・動領域を識別する段階と，フレームの注目画素
について、全フレームをとおして静領域に属する画素の
連続する静止期間、動領域に属する画素の連続する動期
間とに分ける段階と，前記静止期間として分けられた各
期間について、注目画素の信号レベルの平均値を求め、
注目画素のフレーム間差分が所定基準値より大きいとき
には補正せず原信号レベルとし、所定基準値以下であれ
ば、前記平均値を信号レベルとする補正を行なうノイズ
抑制処理段階と，フレームの注目画素について、前記動
期間のデータおよび前記の画素処理された静止期間のデ
ータを出力する段階とからなる。以上は注目画素につい
てであるが、フレームのすべての画素に対し前処理を行
なう。
列の定まった一連の画像フレームからなる非リアルタイ
ムの映像データから画像静止領域内の信号レベルに含ま
れるノイズを抑制する映像データ前処理方法である。そ
して、一連の画像フレームの各フレームについて、フレ
ームを分割したブロック単位で、フレーム間差分により
静領域・動領域を識別する段階と，フレームの注目画素
について、全フレームをとおして静領域に属する画素の
連続する静止期間、動領域に属する画素の連続する動期
間とに分ける段階と，前記静止期間として分けられた各
期間について、注目画素の信号レベルの平均値を求め、
注目画素のフレーム間差分が所定基準値より大きいとき
には補正せず原信号レベルとし、所定基準値以下であれ
ば、前記平均値を信号レベルとする補正を行なうノイズ
抑制処理段階と，フレームの注目画素について、前記動
期間のデータおよび前記の画素処理された静止期間のデ
ータを出力する段階とからなる。以上は注目画素につい
てであるが、フレームのすべての画素に対し前処理を行
なう。
本発明では、フレームの全画素について、個別の処理
を行なうが、まず注目画素はその属するブロックにおい
て動領域・静領域と判断される。この判断は全フレーム
を通じてなされるから、注目画素の信号レベルは第４図
（ａ）に示すように一連の画像フレームにおけるデータ
の配列として静止期間，動期間と交互に分類される。
を行なうが、まず注目画素はその属するブロックにおい
て動領域・静領域と判断される。この判断は全フレーム
を通じてなされるから、注目画素の信号レベルは第４図
（ａ）に示すように一連の画像フレームにおけるデータ
の配列として静止期間，動期間と交互に分類される。
ここで時間とあるのは、フレーム配列順と同意義であ
る。第４図（ａ）において静止期間は背景を示すものと
考えてよいが、ここに含まれるレベル変動を、本発明
は、意義のある変動かノイズかを所定の判定基準で判断
してから、ノイズ抑制処理の補正をするか否か定める。
たとえばノイズと判断される場合は第４図（ｂ）のよう
に、平均値レベルに固定させる。
る。第４図（ａ）において静止期間は背景を示すものと
考えてよいが、ここに含まれるレベル変動を、本発明
は、意義のある変動かノイズかを所定の判定基準で判断
してから、ノイズ抑制処理の補正をするか否か定める。
たとえばノイズと判断される場合は第４図（ｂ）のよう
に、平均値レベルに固定させる。
本発明の方法は、ディジタル信号処理であるが、非リ
アルタイム処理であるから、たとえば第７図のような厚
生で行なわれる。ここで１はフレームメモリバンクで１
シーンの画像に対し、一連のフレームメモリを時間順に
配列している。整形フィルタ２は前記フレームメモリバ
ンク１のデータを入力し、フィルタ処理を行ない、再び
３のフレームメモリバンクに同一の時間順配列でノイズ
が抑制されたデータを出力する。
アルタイム処理であるから、たとえば第７図のような厚
生で行なわれる。ここで１はフレームメモリバンクで１
シーンの画像に対し、一連のフレームメモリを時間順に
配列している。整形フィルタ２は前記フレームメモリバ
ンク１のデータを入力し、フィルタ処理を行ない、再び
３のフレームメモリバンクに同一の時間順配列でノイズ
が抑制されたデータを出力する。
本発明によるノイズ処理の大略を第１図に示し、詳細
には第２図，第３図のフローチャートにより以下に説明
する。
には第２図，第３図のフローチャートにより以下に説明
する。
第２図はブロック単位の処理で、ブロックの静領域・動
領域の識別段階である。１シーンのフレーム数T,画像サ
イズ（X,Y）とすれば注目画素の原信号レベルはＰ（x,
y,t）で表わされる。ここで１≦ｘ≦X,1≦ｙ≦Y,1≦ｔ
≦Ｔとする。まず、１フレームを入力し、（S1）、ブロ
ック分割を行なう（S2）。たとえば８×８画素のブロッ
クとする。このブロックと前フレームの同位置にある該
当ブロックとの差分D1を計算する。
領域の識別段階である。１シーンのフレーム数T,画像サ
イズ（X,Y）とすれば注目画素の原信号レベルはＰ（x,
y,t）で表わされる。ここで１≦ｘ≦X,1≦ｙ≦Y,1≦ｔ
≦Ｔとする。まず、１フレームを入力し、（S1）、ブロ
ック分割を行なう（S2）。たとえば８×８画素のブロッ
クとする。このブロックと前フレームの同位置にある該
当ブロックとの差分D1を計算する。
この差分D1をしきい値Th1と比較して（S4）、静領域
・動領域と区別して、ブロック静動記録Ｂ（x,y,t）す
なわちφ（静）、または１（動）をブロック内各点につ
いてつける（S5,S6）。１ブロック処理が終了した後、
次のブロック処理をし、全ブロックが終了（S7）した後
は、次のフレームを入力（S1）し、同一処理をなす。全
フレームが終了（S8）すれば、次に第３図の画素単位の
処理に移り、ノイズ抑制を行なう。S9,S10で全フレーム
における注目画素のデータとそのブロック静動記録を入
力する。注目画素に対する第４図（ａ）に示した時間対
信号レベル特性における静止期間がブロック静動記録に
より容易に求められる。Ｂ（x,y,t）＝φが連続する期
間（静止期間）の１つを抽出して（S11）、ローパスフ
ィルタをかける（S12）。このフィルタはたとえば PF（x,y,tk）＝1/4・｛Ｐ（x,y,tk-1） ＋2P（x,y,tk）＋Ｐ（x,y,tk+1）｝ と各点についての計算になる。このフィルタリングは細
かいノイズの除去と、次にS13で静止期間内の平均値Pa
を計算するときの信頼度を高めるためである。
・動領域と区別して、ブロック静動記録Ｂ（x,y,t）す
なわちφ（静）、または１（動）をブロック内各点につ
いてつける（S5,S6）。１ブロック処理が終了した後、
次のブロック処理をし、全ブロックが終了（S7）した後
は、次のフレームを入力（S1）し、同一処理をなす。全
フレームが終了（S8）すれば、次に第３図の画素単位の
処理に移り、ノイズ抑制を行なう。S9,S10で全フレーム
における注目画素のデータとそのブロック静動記録を入
力する。注目画素に対する第４図（ａ）に示した時間対
信号レベル特性における静止期間がブロック静動記録に
より容易に求められる。Ｂ（x,y,t）＝φが連続する期
間（静止期間）の１つを抽出して（S11）、ローパスフ
ィルタをかける（S12）。このフィルタはたとえば PF（x,y,tk）＝1/4・｛Ｐ（x,y,tk-1） ＋2P（x,y,tk）＋Ｐ（x,y,tk+1）｝ と各点についての計算になる。このフィルタリングは細
かいノイズの除去と、次にS13で静止期間内の平均値Pa
を計算するときの信頼度を高めるためである。
ここで静止期間はts〜ts+hとしている。
いままでブロック単位で、静領域・動領域を求め、こ
れに基づいて、画素単位の処理で静止期間を定めてき
た。本発明ではブロック単位では、かならずしも個々の
画素間の差分が求められないことから、さらに詳しく画
素単位で、前フレームの該当位置の画素との差分D2を計
算し、画素単位で静動の判定を行なう。すなわちS14で D2＝|PF（x,y,tk）−Ｐ（x,y,tk-1）｜ を計算し、S15において、しきい値Th2との比較を行な
う。D2Th2ならば、Ｐ（x,y,tk）は静止期間内の平均
値Paと置換え（S16）、D2＞Thならば、意味のある変動
として原信号Ｐ（x,y,tk）のままにしておく。静止期間
内の各点の処理がすべてなされると（S17）、また別の
静止期間について同様処理を行なう。
れに基づいて、画素単位の処理で静止期間を定めてき
た。本発明ではブロック単位では、かならずしも個々の
画素間の差分が求められないことから、さらに詳しく画
素単位で、前フレームの該当位置の画素との差分D2を計
算し、画素単位で静動の判定を行なう。すなわちS14で D2＝|PF（x,y,tk）−Ｐ（x,y,tk-1）｜ を計算し、S15において、しきい値Th2との比較を行な
う。D2Th2ならば、Ｐ（x,y,tk）は静止期間内の平均
値Paと置換え（S16）、D2＞Thならば、意味のある変動
として原信号Ｐ（x,y,tk）のままにしておく。静止期間
内の各点の処理がすべてなされると（S17）、また別の
静止期間について同様処理を行なう。
全静止期間が終了する（S18）と、注目画素について
全フレーム分を出力する（S19）。このときブロック単
位で動領域と判定された画素、静領域に属すると判定さ
れたがD2＞Th2となった画素は原信号を、その他の画素
は各静止期間内の平均値Paに置換されている。フレーム
の各画素について、上記処理を行ない、全画素が終了
（S20）したとき、本処理方法は終わる。
全フレーム分を出力する（S19）。このときブロック単
位で動領域と判定された画素、静領域に属すると判定さ
れたがD2＞Th2となった画素は原信号を、その他の画素
は各静止期間内の平均値Paに置換されている。フレーム
の各画素について、上記処理を行ない、全画素が終了
（S20）したとき、本処理方法は終わる。
なお、上記フローチャートにのっていないが、注目画
素について全フレーム分出力するときに、そのデータは
第７図のフレームメモリバンク３の各フレームに分配し
て格納される。なお第５図では、フレームメモリバンク
1,3は省略して図示していない。
素について全フレーム分出力するときに、そのデータは
第７図のフレームメモリバンク３の各フレームに分配し
て格納される。なお第５図では、フレームメモリバンク
1,3は省略して図示していない。
以上、説明したように、第４図に示すようにフレーム
の注目する画素について、（ａ）に示すように、信号レ
ベルに変動があっても、本発明の処理により、背景に相
当するフラットな部分は一定の信号レベルに置換され、
（ｂ）に示すようにノイズは完全に抑制される。これに
より、背景部分のフレーム間差分が零となり、高能率符
号化方式において符号化効率が良くなるとともに背景部
分の画質劣化を防ぐことができる。
の注目する画素について、（ａ）に示すように、信号レ
ベルに変動があっても、本発明の処理により、背景に相
当するフラットな部分は一定の信号レベルに置換され、
（ｂ）に示すようにノイズは完全に抑制される。これに
より、背景部分のフレーム間差分が零となり、高能率符
号化方式において符号化効率が良くなるとともに背景部
分の画質劣化を防ぐことができる。
第５図の高能率符号化方式において、本発明によりノ
イズ除去を行なった画像と、行なわれていない画像で量
子化特性を一定にして符号化したときの発生符号量の比
較を第６図に示す。これは可変長符号器の出力ビット数
である。この画像は、背景部分が画面の約50％となって
いるものであるが、発生符号量は約20％減少している。
また静領域の画質が良いことが確かめられた。
イズ除去を行なった画像と、行なわれていない画像で量
子化特性を一定にして符号化したときの発生符号量の比
較を第６図に示す。これは可変長符号器の出力ビット数
である。この画像は、背景部分が画面の約50％となって
いるものであるが、発生符号量は約20％減少している。
また静領域の画質が良いことが確かめられた。
第１図は、本発明の実施例の概略フローチャート、第２
図，第３図は詳細なフローチャート、第４図（ａ）は処
理前の画素信号レベルであって、（ｂ）は処理後の信号
レベルの改善を示す図、第５図は高能率符号化方式の１
例のブロック図、第６図は第５図の回路で、本発明を実
施した場合のデータの１例を示す図、第７図は本発明を
実施する整形フィルタの入出力関係を示す図である。 1,3……フレームメモリバンク、 ２……整形フィルタ。
図，第３図は詳細なフローチャート、第４図（ａ）は処
理前の画素信号レベルであって、（ｂ）は処理後の信号
レベルの改善を示す図、第５図は高能率符号化方式の１
例のブロック図、第６図は第５図の回路で、本発明を実
施した場合のデータの１例を示す図、第７図は本発明を
実施する整形フィルタの入出力関係を示す図である。 1,3……フレームメモリバンク、 ２……整形フィルタ。
Claims (1)
- 【請求項１】時間配列の定まった一連の画像フレームか
らなる非リアルタイムの映像データから画像静止領域内
の信号レベルに含まれるノイズを抑制する映像データ前
処理方法であって、 a. 一連の画像フレームの各フレームについて、フレー
ムを分割したブロック単位で、フレーム間差分により静
領域・動領域を識別する段階と， b. フレームの注目画素について、全フレームをとおし
て静領域に属する画素の連続する静止期間、動領域に属
する画素の連続する動期間とに分ける段階と， c. 前記静止期間として分けられた各期間について、注
目画素の信号レベルの平均値を求め、注目画素のフレー
ム間差分が所定基準値より大きいときには補正せず原信
号レベルとし、所定基準値以下であれば、前記平均値を
信号レベルとする補正を行なうノイズ抑制処理段階と， d. フレームの注目画素について、前記動期間のデータ
および前記ｃの画素処理された静止期間のデータを出力
する段階と， を経て、フレームのすべての画素に対して、ノイズを抑
制されたデータを、出力することを特徴とする高能率符
号化方式の映像データ前処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15964489A JP2551999B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 高能率符号化方式の映像データ前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15964489A JP2551999B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 高能率符号化方式の映像データ前処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0326080A JPH0326080A (ja) | 1991-02-04 |
| JP2551999B2 true JP2551999B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=15698218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15964489A Expired - Lifetime JP2551999B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 高能率符号化方式の映像データ前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2551999B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3227173B2 (ja) | 1991-06-24 | 2001-11-12 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及びその方法 |
| JP4726222B2 (ja) * | 2006-03-20 | 2011-07-20 | 株式会社オリンピア | 遊技機用メモリチップソケット、メモリチップ接続システム、アダプタ |
-
1989
- 1989-06-23 JP JP15964489A patent/JP2551999B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0326080A (ja) | 1991-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2830111B2 (ja) | 高能率符号化装置 | |
| JP3943333B2 (ja) | 画像符号化方法、画像符号化復号化方法、画像符号化装置、及び画像記録再生装置 | |
| US5844614A (en) | Video signal decoding apparatus | |
| US6825886B2 (en) | Picture signal processing method and apparatus | |
| CA2456252A1 (en) | Motion-adaptive noise reduction pre-processing for digital video signal | |
| US8184705B2 (en) | Method and apparatus for motion compensated filtering of video signals | |
| JPS63299587A (ja) | 高能率符号化装置 | |
| JPH0775105A (ja) | 画像データの符号化方法及び復元方法並びに装置 | |
| EP0577350A2 (en) | A video signal coding and decoding apparatus with an adaptive edge enhancement filter | |
| US5748788A (en) | Image processing method and apparatus | |
| EP1690232A2 (en) | Detection of local visual space-time details in a video signal | |
| JP2551999B2 (ja) | 高能率符号化方式の映像データ前処理方法 | |
| JPH07240924A (ja) | 画像符号化装置及び画像符号化方法 | |
| JP2840678B2 (ja) | 高能率符合化装置 | |
| JP2813548B2 (ja) | 条件付フィルタの自動閾値設定方法及びその復号方法 | |
| JP2002064821A (ja) | 動画像情報の圧縮方法およびそのシステム | |
| KR20050013621A (ko) | 블록킹 아티팩트들 검출 방법 | |
| JP2712343B2 (ja) | 画像信号の動き検出装置 | |
| JPH0710103B2 (ja) | 画像符号化伝送装置 | |
| JP2000165873A (ja) | 動画像情報の圧縮方法およびそのシステム | |
| JP2614661B2 (ja) | 高能率画像符号化装置 | |
| KR101780444B1 (ko) | 영상 신호의 노이즈 제거 방법 | |
| JP3258036B2 (ja) | 動画像蓄積装置 | |
| JP2830112B2 (ja) | 高能率符号化装置 | |
| JP2827224B2 (ja) | 高能率符号化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070822 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080822 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080822 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090822 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |