JP2877768B2 - 動補償された映像のブロック化効果及びリンギングノイズ減少のためのループフィルタリング方法 - Google Patents
動補償された映像のブロック化効果及びリンギングノイズ減少のためのループフィルタリング方法Info
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- H04N19/82—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はブロック化効果及び
リンギングノイズを減らせるループフィルタリング方法
に係り、特に動補償された映像のブロック化効果及びリ
ンギングノイズを減らせるループフィルタリング方法に
関する。
リンギングノイズを減らせるループフィルタリング方法
に係り、特に動補償された映像のブロック化効果及びリ
ンギングノイズを減らせるループフィルタリング方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＴＵのＨ．２６３，ＩＳＯのＭＰＥＧ
−１，ＭＰＥＧ−２を含む殆どの画像符号化標準は動き
推定及び離散コサイン変換（ＤＣＴ）のためにブロック
に基づいた処理を用いる。ブロックに基づいた処理は、
特に映像が高能率に圧縮される時に良く知られているブ
ロック化効果及びリンギングノイズをもたらす。ブロッ
ク化効果は圧縮復元され画面上にディスプレイされる画
像を見る人がブロック間の縁を視覚的に感じられるとい
う問題が生ずる。代表的なブロック化効果としては単色
調領域における格子（グリッド）ノイズと映像エッジに
伴われる階段状ノイズがある。リンギングノイズは映像
のエッジ近傍でサイン関数形態の跡を誘発させる。
−１，ＭＰＥＧ−２を含む殆どの画像符号化標準は動き
推定及び離散コサイン変換（ＤＣＴ）のためにブロック
に基づいた処理を用いる。ブロックに基づいた処理は、
特に映像が高能率に圧縮される時に良く知られているブ
ロック化効果及びリンギングノイズをもたらす。ブロッ
ク化効果は圧縮復元され画面上にディスプレイされる画
像を見る人がブロック間の縁を視覚的に感じられるとい
う問題が生ずる。代表的なブロック化効果としては単色
調領域における格子（グリッド）ノイズと映像エッジに
伴われる階段状ノイズがある。リンギングノイズは映像
のエッジ近傍でサイン関数形態の跡を誘発させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は符号化／復号化システム内の画像メモリに貯蔵された
動補償された映像データを適応的にフィルタリングする
ことにより、ブロック化ノイズ及びリンギングノイズを
大幅に減らせるループフィルタリング方法を提供するこ
とである。
は符号化／復号化システム内の画像メモリに貯蔵された
動補償された映像データを適応的にフィルタリングする
ことにより、ブロック化ノイズ及びリンギングノイズを
大幅に減らせるループフィルタリング方法を提供するこ
とである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前述した本発明の目的を
達成するために、本発明による信号適合ループフィルタ
リング方法は、（ａ）動補償された映像をグローバルス
レショルド化及びローカルスレショルド化して二進エッ
ジ地図情報を生成する段階と、（ｂ）既に設定された大
きさのフィルタウィンドウ内に属する二進エッジ地図情
報を用いて、個別画素に応ずるフィルタウィンドウ内の
二進エッジ地図情報が等質領域とエッジ領域のうちいず
れかを判断する段階と、（ｃ）段階（ｂ）において等質
領域であると判断されれば、それに応ずる既に設定され
た第１加重値を有するフィルタウィンドウを用いて該当
画素に応ずるフィルタリングされた画素値を発生する段
階と、（ｄ）段階（ｂ）でエッジ領域であると判断され
れば、その個別画素に応ずる二進エッジ地図情報により
既に設定された第２加重値を可変させる段階と、（ｅ）
前記段階（ｄ）で可変された第２加重値を有するフィル
タウィンドウを用いて該当個別画素に応ずるフィルタリ
ングされた画素値を発生する段階とを含む。
達成するために、本発明による信号適合ループフィルタ
リング方法は、（ａ）動補償された映像をグローバルス
レショルド化及びローカルスレショルド化して二進エッ
ジ地図情報を生成する段階と、（ｂ）既に設定された大
きさのフィルタウィンドウ内に属する二進エッジ地図情
報を用いて、個別画素に応ずるフィルタウィンドウ内の
二進エッジ地図情報が等質領域とエッジ領域のうちいず
れかを判断する段階と、（ｃ）段階（ｂ）において等質
領域であると判断されれば、それに応ずる既に設定され
た第１加重値を有するフィルタウィンドウを用いて該当
画素に応ずるフィルタリングされた画素値を発生する段
階と、（ｄ）段階（ｂ）でエッジ領域であると判断され
れば、その個別画素に応ずる二進エッジ地図情報により
既に設定された第２加重値を可変させる段階と、（ｅ）
前記段階（ｄ）で可変された第２加重値を有するフィル
タウィンドウを用いて該当個別画素に応ずるフィルタリ
ングされた画素値を発生する段階とを含む。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の望ましい一実施例を詳細に説明する。図１は本発明
の望ましい一実施例によるループフィルタを備えた符号
化装置を示したブロック図であって、Ｈ．２６３に関連
した符号化装置を示す。図１の符号化装置において、本
発明により提示されたループフィルタ３１０を除いたブ
ロックは動補償−予測符号化器を含む高能率符号化シス
テムに関連した当業者によく知られているものなので、
そのブロックについてはその動作を簡単に説明する。
明の望ましい一実施例を詳細に説明する。図１は本発明
の望ましい一実施例によるループフィルタを備えた符号
化装置を示したブロック図であって、Ｈ．２６３に関連
した符号化装置を示す。図１の符号化装置において、本
発明により提示されたループフィルタ３１０を除いたブ
ロックは動補償−予測符号化器を含む高能率符号化シス
テムに関連した当業者によく知られているものなので、
そのブロックについてはその動作を簡単に説明する。
【０００６】図１において、入力ビデオ信号は減算器３
０１，第１スイッチ３０２及び予測符号化器３０９に入
力される。減算器３０１は入力ビデオ信号からループフ
ィルタ３１０によりフィルタリングされた信号を減算
し、減算器３０１の出力信号は第１スイッチ３０２に印
加される。第１スイッチ３０２は符号化制御器３０５の
制御により入力ビデオ信号及び減算器３０１の出力信号
のうち一つを選択し、選択された信号は直交変換器３０
３に印加される。符号化制御器３０５は第１スイッチ３
０２を制御してイントラ符号化モードの場合、入力ビデ
オ信号が直交変換器３０３に印加されるように、そして
インター符号化モードの場合、減算器３０１の出力信号
が直交変換器３０３に印加されるようにする。直交変換
器３０３及び量子化器３０４を通過した信号はビデオ多
重化符号器（図示せず）及び逆量子化器３０６に印加さ
れる。逆量子化器３０６は印加された信号を逆量子化さ
せ、逆量子化された信号は逆直交変換器３０７に印加さ
れる。加算器３０８は第２スイッチ３１１の出力信号と
逆直交変換器３０７の出力信号を加算し、加算された信
号は予測符号化器３０９に印加される。予測符号化器３
０９は入力されたビデオ信号と内部メモリに貯蔵された
画像信号を用いて動補償予測符号化を行い、動補償予測
符号化の結果から得られた信号を内部のメモリに貯蔵さ
せる。
０１，第１スイッチ３０２及び予測符号化器３０９に入
力される。減算器３０１は入力ビデオ信号からループフ
ィルタ３１０によりフィルタリングされた信号を減算
し、減算器３０１の出力信号は第１スイッチ３０２に印
加される。第１スイッチ３０２は符号化制御器３０５の
制御により入力ビデオ信号及び減算器３０１の出力信号
のうち一つを選択し、選択された信号は直交変換器３０
３に印加される。符号化制御器３０５は第１スイッチ３
０２を制御してイントラ符号化モードの場合、入力ビデ
オ信号が直交変換器３０３に印加されるように、そして
インター符号化モードの場合、減算器３０１の出力信号
が直交変換器３０３に印加されるようにする。直交変換
器３０３及び量子化器３０４を通過した信号はビデオ多
重化符号器（図示せず）及び逆量子化器３０６に印加さ
れる。逆量子化器３０６は印加された信号を逆量子化さ
せ、逆量子化された信号は逆直交変換器３０７に印加さ
れる。加算器３０８は第２スイッチ３１１の出力信号と
逆直交変換器３０７の出力信号を加算し、加算された信
号は予測符号化器３０９に印加される。予測符号化器３
０９は入力されたビデオ信号と内部メモリに貯蔵された
画像信号を用いて動補償予測符号化を行い、動補償予測
符号化の結果から得られた信号を内部のメモリに貯蔵さ
せる。
【０００７】また、予測符号化器３０９は動補償予測符
号化により得られた動ベクトルをビデオ多重化符号器に
出力する。後述する本発明によるループフィルタ３１０
は予測符号化器３０９に貯蔵された画像に対するフィル
タリングを行う。ループフィルタ３１０の出力信号は減
算器３０１及び第２スイッチ３１１に供給される。第２
スイッチ３１１は符号化制御器３０５により制御される
もので、イントラ符号化モードの場合、入力信号が加算
器３０８に供給されることを遮断させ、インター符号化
モードの場合、入力信号が加算器３０８に供給されるよ
うにする。符号化制御器３０５は図１の装置の前述した
動作を制御するもので、イントラ／インターモードを示
すプラグｐ，量子化器ｑｚ及び信号の伝送有無を示すプ
ラグｌを発生させる。
号化により得られた動ベクトルをビデオ多重化符号器に
出力する。後述する本発明によるループフィルタ３１０
は予測符号化器３０９に貯蔵された画像に対するフィル
タリングを行う。ループフィルタ３１０の出力信号は減
算器３０１及び第２スイッチ３１１に供給される。第２
スイッチ３１１は符号化制御器３０５により制御される
もので、イントラ符号化モードの場合、入力信号が加算
器３０８に供給されることを遮断させ、インター符号化
モードの場合、入力信号が加算器３０８に供給されるよ
うにする。符号化制御器３０５は図１の装置の前述した
動作を制御するもので、イントラ／インターモードを示
すプラグｐ，量子化器ｑｚ及び信号の伝送有無を示すプ
ラグｌを発生させる。
【０００８】図２は図１のループフィルタ３１０を説明
するためのブロック図である。図２のループフィルタ３
１０は映像貯蔵部１０，二進エッジ地図作成部１００及
び信号適応フィルタ部２００を含む。映像貯蔵部１０は
予測符号化器３０９から印加される動推定及び予測符号
化が行われたデータを貯蔵する。二進エッジ地図作成部
１００は傾斜度映像発生部２０，グローバルエッジ地図
作成器３０，ローカルエッジ地図作成器４０及び論理和
演算器５０を備え、動補償−予測符号化された映像のグ
ローバルエッジ及びローカルエッジの反映された二進エ
ッジ地図情報を発生する。信号適応フィルタ部２００は
フィルタ決定部６０，平均フィルタ７０及び加重フィル
タ８０を含み、二進エッジ地図情報に基づき後述する平
均フィルタと加重フィルタのうち一つを用いて動補償−
予測符号化された映像データをフィルタリングされる。
この信号適応フィルタ部２００により格子ノイズ及びリ
ンギングノイズが緩和される。
するためのブロック図である。図２のループフィルタ３
１０は映像貯蔵部１０，二進エッジ地図作成部１００及
び信号適応フィルタ部２００を含む。映像貯蔵部１０は
予測符号化器３０９から印加される動推定及び予測符号
化が行われたデータを貯蔵する。二進エッジ地図作成部
１００は傾斜度映像発生部２０，グローバルエッジ地図
作成器３０，ローカルエッジ地図作成器４０及び論理和
演算器５０を備え、動補償−予測符号化された映像のグ
ローバルエッジ及びローカルエッジの反映された二進エ
ッジ地図情報を発生する。信号適応フィルタ部２００は
フィルタ決定部６０，平均フィルタ７０及び加重フィル
タ８０を含み、二進エッジ地図情報に基づき後述する平
均フィルタと加重フィルタのうち一つを用いて動補償−
予測符号化された映像データをフィルタリングされる。
この信号適応フィルタ部２００により格子ノイズ及びリ
ンギングノイズが緩和される。
【０００９】傾斜度映像発生部２０は映像貯蔵部１０に
貯蔵された映像データを用いて傾斜度映像データを発生
する。傾斜度映像の発生するため、傾斜度映像発生部２
０は垂直ソベル傾斜度演算子（vertical sobel gradien
t operator）及び水平ソベル傾斜度演算子を動補償−予
測符号化された映像、すなわち映像貯蔵部１０に貯蔵さ
れた映像データに適用する。傾斜度映像発生部２０によ
り得られた傾斜度映像データはグローバルエッジ地図作
成器３０及びローカルエッジ地図作成器４０に供給され
る。
貯蔵された映像データを用いて傾斜度映像データを発生
する。傾斜度映像の発生するため、傾斜度映像発生部２
０は垂直ソベル傾斜度演算子（vertical sobel gradien
t operator）及び水平ソベル傾斜度演算子を動補償−予
測符号化された映像、すなわち映像貯蔵部１０に貯蔵さ
れた映像データに適用する。傾斜度映像発生部２０によ
り得られた傾斜度映像データはグローバルエッジ地図作
成器３０及びローカルエッジ地図作成器４０に供給され
る。
【００１０】グローバルエッジ地図作成器３０は全体映
像に対するグローバルエッジ地図を作成し、ローカルエ
ッジ地図作成器４０は上記の全体映像を任意のサイズを
有するブロックに分割し、分割により得られたブロック
のそれぞれに対するローカルエッジ地図を作成する。さ
らに詳しくは、グローバルエッジ地図作成器３０は次の
式１を用いて各画素に応ずるエッジ値ｅｄｇｅ（ｉ，
ｊ）を計算する。
像に対するグローバルエッジ地図を作成し、ローカルエ
ッジ地図作成器４０は上記の全体映像を任意のサイズを
有するブロックに分割し、分割により得られたブロック
のそれぞれに対するローカルエッジ地図を作成する。さ
らに詳しくは、グローバルエッジ地図作成器３０は次の
式１を用いて各画素に応ずるエッジ値ｅｄｇｅ（ｉ，
ｊ）を計算する。
【００１１】 ｜▽n ｜＋｜▽v ｜≧Ｔg なら、ｅｄｇｅ（ｉ，ｊ）＝１ ・・・式１ その他の場合、ｅｄｇｅ（ｉ，ｊ）＝０ ここで、▽n 及び▽v は水平ソベル傾斜度演算子及び垂
直ソベル傾斜度演算子により得られた位置ｉ，ｊにおけ
る水平傾斜度映像及び垂直傾斜度映像をそれぞれ示し、
｜▽n ｜＋｜▽v ｜は位置ｉ，ｊにおける傾斜度値を示
し、Ｔg は映像内の各画素が２５６グレーレベルを有し
得る場合、その値が“１００”のグローバルスレショル
ド値である。従って、グローバルエッジ地図作成器３０
は位置ｉ，ｊを有する画素に応ずる傾斜度値がグローバ
ルスレショルド値Ｔg より大きいか等しければその画素
に応ずるエッジ値ｅｄｇｅ（ｉ，ｊ）を“１”と決定す
る。一方、画素に応ずる傾斜度値がグローバルスレショ
ルド値Ｔg より小さければその画素に応ずるエッジ値ｅ
ｄｇｅ（ｉ，ｊ）を“０”と決定する。上記の式１を全
体映像に適用して得たグローバルエッジ地図情報は論理
和演算器５０に供給される。
直ソベル傾斜度演算子により得られた位置ｉ，ｊにおけ
る水平傾斜度映像及び垂直傾斜度映像をそれぞれ示し、
｜▽n ｜＋｜▽v ｜は位置ｉ，ｊにおける傾斜度値を示
し、Ｔg は映像内の各画素が２５６グレーレベルを有し
得る場合、その値が“１００”のグローバルスレショル
ド値である。従って、グローバルエッジ地図作成器３０
は位置ｉ，ｊを有する画素に応ずる傾斜度値がグローバ
ルスレショルド値Ｔg より大きいか等しければその画素
に応ずるエッジ値ｅｄｇｅ（ｉ，ｊ）を“１”と決定す
る。一方、画素に応ずる傾斜度値がグローバルスレショ
ルド値Ｔg より小さければその画素に応ずるエッジ値ｅ
ｄｇｅ（ｉ，ｊ）を“０”と決定する。上記の式１を全
体映像に適用して得たグローバルエッジ地図情報は論理
和演算器５０に供給される。
【００１２】ローカルエッジ地図作成器４０は傾斜度映
像発生部２０の出力を用いてローカルエッジ地図を作成
する。ローカルエッジ地図作成器４０は傾斜度映像の全
てのＭ1 ×Ｍ2 ブロックのそれぞれに対するローカルス
レショルド値を計算し、計算されたローカルスレショル
ド値を用いて該当ブロックに入っている全ての傾斜度値
についてローカルエッジ値を計算する。ブロックに基づ
いた処理技法であるＤＣＴ変換、量子化などは基本的に
８×８個の画素よりなる８×８ブロックについて信号処
理を行う。従って、本発明の一実施例によるローカルエ
ッジ地図作成器４０も８×８ブロックを用いてローカル
エッジ地図を作成するように設計される。しかし、ブロ
ックのこのサイズにより本発明が限定されないことは当
業者に明らかであろう。傾斜度映像内のｎ番目の８×８
ブロックに対するローカルスレショルド値Ｔn は次の式
２〜４により定義される。
像発生部２０の出力を用いてローカルエッジ地図を作成
する。ローカルエッジ地図作成器４０は傾斜度映像の全
てのＭ1 ×Ｍ2 ブロックのそれぞれに対するローカルス
レショルド値を計算し、計算されたローカルスレショル
ド値を用いて該当ブロックに入っている全ての傾斜度値
についてローカルエッジ値を計算する。ブロックに基づ
いた処理技法であるＤＣＴ変換、量子化などは基本的に
８×８個の画素よりなる８×８ブロックについて信号処
理を行う。従って、本発明の一実施例によるローカルエ
ッジ地図作成器４０も８×８ブロックを用いてローカル
エッジ地図を作成するように設計される。しかし、ブロ
ックのこのサイズにより本発明が限定されないことは当
業者に明らかであろう。傾斜度映像内のｎ番目の８×８
ブロックに対するローカルスレショルド値Ｔn は次の式
２〜４により定義される。
【００１３】
【数３】
【００１４】ここで、
【００１５】
【数４】
【００１６】
【数５】
【００１７】ここで、ｇ（ｉ，ｊ）は傾斜度値、Ｒn は
ｎ番目の８×８ブロック領域であり、ｍn 及びσn は傾
斜度映像のｎ番目の８×８ブロックの平均値及び標準偏
差をそれぞれ示し、Ｔg はグローバルスレショルド値で
あり、８×８ブロックの場合Ｎ＝６４である。Ｎ番目の
８×８ブロックが等質なら、比率（σn ／ｍn ）は
“０”となる傾向があるので、Ｔn はＴg に極めて近く
なる。一方、ｎ番目の８×８ブロックが複雑な映像の一
部なら、比率（σn ／ｍn ）は増加され、Ｔn がＴ g に
比べて小さくなる結果となる。この小さいＴn はＴg に
よるグローバルエッジに分類されない詳細なエッジ地
図、すなわちローカルエッジ地図の作成に用いられる。
ｎ番目の８×８ブロック領域であり、ｍn 及びσn は傾
斜度映像のｎ番目の８×８ブロックの平均値及び標準偏
差をそれぞれ示し、Ｔg はグローバルスレショルド値で
あり、８×８ブロックの場合Ｎ＝６４である。Ｎ番目の
８×８ブロックが等質なら、比率（σn ／ｍn ）は
“０”となる傾向があるので、Ｔn はＴg に極めて近く
なる。一方、ｎ番目の８×８ブロックが複雑な映像の一
部なら、比率（σn ／ｍn ）は増加され、Ｔn がＴ g に
比べて小さくなる結果となる。この小さいＴn はＴg に
よるグローバルエッジに分類されない詳細なエッジ地
図、すなわちローカルエッジ地図の作成に用いられる。
【００１８】ローカルエッジ地図作成器４０はｎ番目の
８×８ブロックに対するローカルスレショルド値Ｔn と
そのブロック内の一部の傾斜度値を個別的に大きさ比較
する。ここで、一部の傾斜度値は８×８ブロック内の境
界画素を除いた８×８ブロック内の６×６画素に応ずる
傾斜度値である。ローカルエッジ地図の作成のために使
われる傾斜度値をこのように限定すれば、ボケ現象（bl
urring）から詳細な情報が保護され、格子ノイズが映像
エッジに検出されるのが防止される。ローカルエッジ地
図作成器４０はｎ番目の８×８ブロック地域Ｒn 内で許
されるそれぞれの傾斜度値がローカルスレショルド値Ｔ
n より大きいか等しければそれに応ずるローカルエッジ
値を“１”と決定し、その逆の場合はローカルエッジ値
を“０”と決定する。ローカルエッジ地図作成器４０は
傾斜度映像発生部２０により発生された全ての傾斜度値
について８×８ブロック分割、ローカルスレショルド値
計算及び各ブロックの許された傾斜度値を使用したロー
カルエッジ値を計算する処理手続きを行ってローカルエ
ッジ地図情報を発生する。発生されたローカルエッジ地
図情報は論理和演算器５０に供給される。
８×８ブロックに対するローカルスレショルド値Ｔn と
そのブロック内の一部の傾斜度値を個別的に大きさ比較
する。ここで、一部の傾斜度値は８×８ブロック内の境
界画素を除いた８×８ブロック内の６×６画素に応ずる
傾斜度値である。ローカルエッジ地図の作成のために使
われる傾斜度値をこのように限定すれば、ボケ現象（bl
urring）から詳細な情報が保護され、格子ノイズが映像
エッジに検出されるのが防止される。ローカルエッジ地
図作成器４０はｎ番目の８×８ブロック地域Ｒn 内で許
されるそれぞれの傾斜度値がローカルスレショルド値Ｔ
n より大きいか等しければそれに応ずるローカルエッジ
値を“１”と決定し、その逆の場合はローカルエッジ値
を“０”と決定する。ローカルエッジ地図作成器４０は
傾斜度映像発生部２０により発生された全ての傾斜度値
について８×８ブロック分割、ローカルスレショルド値
計算及び各ブロックの許された傾斜度値を使用したロー
カルエッジ値を計算する処理手続きを行ってローカルエ
ッジ地図情報を発生する。発生されたローカルエッジ地
図情報は論理和演算器５０に供給される。
【００１９】論理和演算器５０は画素位置により互いに
関連されるグローバルエッジ地図情報とローカルエッジ
地図情報を論理和演算する。論理和演算器５０はこのよ
うな論理和演算をグローバルエッジ地図上の全てのグロ
ーバルエッジ値及びローカルエッジ地図上の全てのロー
カルエッジ値について行い、その結果を示す二進エッジ
地図情報をフィルタ決定部６０に出力する。論理和演算
器５０により作成された二進エッジ地図は図３に概念的
に示した。図３の二進エッジ地図において斜線が引かれ
た四角形はそのエッジ値が“１”のエッジ地点を示す。
関連されるグローバルエッジ地図情報とローカルエッジ
地図情報を論理和演算する。論理和演算器５０はこのよ
うな論理和演算をグローバルエッジ地図上の全てのグロ
ーバルエッジ値及びローカルエッジ地図上の全てのロー
カルエッジ値について行い、その結果を示す二進エッジ
地図情報をフィルタ決定部６０に出力する。論理和演算
器５０により作成された二進エッジ地図は図３に概念的
に示した。図３の二進エッジ地図において斜線が引かれ
た四角形はそのエッジ値が“１”のエッジ地点を示す。
【００２０】フィルタ決定部６０は論理和演算器５０か
ら供給される二進エッジ地図情報を貯蔵する。動補償−
予測符号化された映像は二進エッジ地図によりエッジ領
域及び等質領域（homogeneous area）の両領域に分類さ
れる。この分類のために本発明はフィルタ決定部６０を
用いる。後述する平均フィルタ７０及び加重フィルタ８
０は３×３サイズのフィルタウィンドウを用いる。従っ
て、フィルタ決定部６０で使われるフィルタウィンドウ
も３×３サイズを有する。フィルタ決定部６０は既に設
定されたサイズ、すなわち３×３サイズのフィルタウィ
ンドウ内に入っているエッジ値に基づきフィルタウィン
ドウの位置した二進エッジ地図上の地域がエッジ領域か
等質領域かを判断する。等質領域であると判断されれ
ば、フィルタ決定部６０は判断に使われたフィルタウィ
ンドウ内の中心地点に対する位置データを平均フィルタ
７０に出力する。エッジ領域であると判断されれば、フ
ィルタ決定部６０は判断に使われるフィルタウィンドウ
内の二進エッジ地図情報及び中心地点に対する位置デー
タを加重フィルタ８０に出力する。ここで、中心地点と
はその地点に位置した画素の値がフィルタリングにより
新たな値に代替される地点を意味する。
ら供給される二進エッジ地図情報を貯蔵する。動補償−
予測符号化された映像は二進エッジ地図によりエッジ領
域及び等質領域（homogeneous area）の両領域に分類さ
れる。この分類のために本発明はフィルタ決定部６０を
用いる。後述する平均フィルタ７０及び加重フィルタ８
０は３×３サイズのフィルタウィンドウを用いる。従っ
て、フィルタ決定部６０で使われるフィルタウィンドウ
も３×３サイズを有する。フィルタ決定部６０は既に設
定されたサイズ、すなわち３×３サイズのフィルタウィ
ンドウ内に入っているエッジ値に基づきフィルタウィン
ドウの位置した二進エッジ地図上の地域がエッジ領域か
等質領域かを判断する。等質領域であると判断されれ
ば、フィルタ決定部６０は判断に使われたフィルタウィ
ンドウ内の中心地点に対する位置データを平均フィルタ
７０に出力する。エッジ領域であると判断されれば、フ
ィルタ決定部６０は判断に使われるフィルタウィンドウ
内の二進エッジ地図情報及び中心地点に対する位置デー
タを加重フィルタ８０に出力する。ここで、中心地点と
はその地点に位置した画素の値がフィルタリングにより
新たな値に代替される地点を意味する。
【００２１】図４（Ａ）ないし（Ｃ）は二次元３×３フ
ィルタに関連したもので、図４（Ａ）は３×３フィルタ
のためのフィルタウィンドウを示す。図４（Ｂ）は３×
３平均フィルタのための加重値を、そして図４（Ｃ）は
３×３加重フィルタのための加重値をそれぞれ示す。図
４（Ａ）のフィルタウィンドウでフィルタ加重値インデ
ックス値が“５”の地点がそのフィルタウィンドウの中
心地点である。図４（Ｃ）に示された中心地点の加重値
を“２”に代替することもできる。
ィルタに関連したもので、図４（Ａ）は３×３フィルタ
のためのフィルタウィンドウを示す。図４（Ｂ）は３×
３平均フィルタのための加重値を、そして図４（Ｃ）は
３×３加重フィルタのための加重値をそれぞれ示す。図
４（Ａ）のフィルタウィンドウでフィルタ加重値インデ
ックス値が“５”の地点がそのフィルタウィンドウの中
心地点である。図４（Ｃ）に示された中心地点の加重値
を“２”に代替することもできる。
【００２２】平均フィルタ７０及び加重フィルタ８０は
二次元ローパスフィルタの一種であり、このフィルタ７
０，８０の動作を詳細に説明すれば次のとおりである。
中心地点に対する位置データが入力されれば、平均フィ
ルタ７０は中心地点のフィルタリングされた画素の計算
に必要な画素値を映像貯蔵部１０から読み取る。その
後、平均フィルタ７０は読み取った画素値及び図４
（Ｂ）に示した加重値を用いてフィルタリングされた画
素値を計算する。計算されフィルタリングされた画素値
は中心地点について変更された画素値として用いられ
る。加重フィルタ８０はフィルタ決定部６０から供給さ
れる二進エッジ地図情報及び中心地点に対する位置デー
タに基づきフィルタリング動作を行う。
二次元ローパスフィルタの一種であり、このフィルタ７
０，８０の動作を詳細に説明すれば次のとおりである。
中心地点に対する位置データが入力されれば、平均フィ
ルタ７０は中心地点のフィルタリングされた画素の計算
に必要な画素値を映像貯蔵部１０から読み取る。その
後、平均フィルタ７０は読み取った画素値及び図４
（Ｂ）に示した加重値を用いてフィルタリングされた画
素値を計算する。計算されフィルタリングされた画素値
は中心地点について変更された画素値として用いられ
る。加重フィルタ８０はフィルタ決定部６０から供給さ
れる二進エッジ地図情報及び中心地点に対する位置デー
タに基づきフィルタリング動作を行う。
【００２３】加重フィルタ８０の動作をさらに理解でき
るように例えて説明する。中心地点“５”がエッジ地点
なら、加重フィルタ８０はその中心地点に対するフィル
タリング動作を行わない。エッジ地点（またはエッジ地
点群）が中心地点を除いた３×３フィルタウィンドウ内
の位置を有すれば、加重フィルタ８０は図４（Ｃ）に示
した加重値を用いてフィルタリング動作を行う。任意の
エッジ地点が図４（Ａ）の２及び６，６及び８，４及び
８，または２及び４に位置すれば、そのエッジ地点群及
びその外側の隣接地点の加重値は全て“０”となる。平
均フィルタ７０及び加重フィルタ８０により得られた信
号適応フィルタリングされた映像データは映像貯蔵部１
０に供給される。
るように例えて説明する。中心地点“５”がエッジ地点
なら、加重フィルタ８０はその中心地点に対するフィル
タリング動作を行わない。エッジ地点（またはエッジ地
点群）が中心地点を除いた３×３フィルタウィンドウ内
の位置を有すれば、加重フィルタ８０は図４（Ｃ）に示
した加重値を用いてフィルタリング動作を行う。任意の
エッジ地点が図４（Ａ）の２及び６，６及び８，４及び
８，または２及び４に位置すれば、そのエッジ地点群及
びその外側の隣接地点の加重値は全て“０”となる。平
均フィルタ７０及び加重フィルタ８０により得られた信
号適応フィルタリングされた映像データは映像貯蔵部１
０に供給される。
【００２４】映像貯蔵部１０は平均フィルタ７０及び加
重フィルタ８０から供給される映像データを用いて対応
画素の値を代替する。したがって、映像貯蔵部１０は予
測符号化器３０９から印加された映像内の全ての画素に
ついて信号適応フィルタリングされた映像データを貯蔵
することになる。映像貯蔵部１０は図１の減算器３０１
及び加算器３０８に使用される映像データを出力する。
重フィルタ８０から供給される映像データを用いて対応
画素の値を代替する。したがって、映像貯蔵部１０は予
測符号化器３０９から印加された映像内の全ての画素に
ついて信号適応フィルタリングされた映像データを貯蔵
することになる。映像貯蔵部１０は図１の減算器３０１
及び加算器３０８に使用される映像データを出力する。
【００２５】前述した一実施例は予測符号化器から出力
される映像に対するループフィルタリングを説明した
が、予測符号化器内のフレームメモリに貯蔵された映像
についてループフィルタリングする変形も本発明の範囲
内で当業者にとって自明であろう。そして、前述した一
実施例は符号化装置に関連して説明されたが、本発明に
より提示されたループフィルタ３１０を復号化装置の動
補償された映像データにも使えることは当業者にとって
自明である。のみならず、Ｈ．２６３に関連して説明さ
れたが、ＭＰＥＧ−４のＶＭ（Verification Model）
２．１の場合も同様に使用できる。
される映像に対するループフィルタリングを説明した
が、予測符号化器内のフレームメモリに貯蔵された映像
についてループフィルタリングする変形も本発明の範囲
内で当業者にとって自明であろう。そして、前述した一
実施例は符号化装置に関連して説明されたが、本発明に
より提示されたループフィルタ３１０を復号化装置の動
補償された映像データにも使えることは当業者にとって
自明である。のみならず、Ｈ．２６３に関連して説明さ
れたが、ＭＰＥＧ−４のＶＭ（Verification Model）
２．１の場合も同様に使用できる。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によるループ
フィルタリング方法は動補償された映像からブロック化
効果及びリンギングノイズを取り除くことにより、圧縮
復元された映像の品質を改善させうる。
フィルタリング方法は動補償された映像からブロック化
効果及びリンギングノイズを取り除くことにより、圧縮
復元された映像の品質を改善させうる。
【図１】本発明の望ましい一実施例によるループフィル
タを採用した符号化装置を示したブロック図である。
タを採用した符号化装置を示したブロック図である。
【図２】本発明の望ましい一実施例によるループフィル
タを説明するためのブロック図である。
タを説明するためのブロック図である。
【図３】図２の二進エッジ地図作成部により生成された
二進エッジ地図を示す概念図である。
二進エッジ地図を示す概念図である。
【図４】（Ａ）は本発明により提示された３×３フィル
タのためのフィルタウィンドウを示し、（Ｂ）は３×３
平均フィルタのための加重値を示し、（Ｃ）は３×３加
重フィルタのための加重値を示す。
タのためのフィルタウィンドウを示し、（Ｂ）は３×３
平均フィルタのための加重値を示し、（Ｃ）は３×３加
重フィルタのための加重値を示す。
１０ 映像貯蔵部 ２０ 傾斜度映像発生部 ３０ グローバルエッジ地図作成器 ４０ ローカルエッジ地図作成器 ５０ 論理和演算器 ６０ フィルタ決定部 ７０ 平均フィルタ ８０ 加重フィルタ １００ 二進エッジ地図作成部 ２００ 信号適応フィルタ部 ３０９ 予測符号化器 ３１０ ループフィルタ
Claims (11)
- 【請求項１】 動補償された映像のための信号適応ルー
プフィルタリング方法において、 （ａ）動補償された映像をグローバルスレショルド化及
びローカルスレショルド化して二進エッジ地図情報を生
成する段階と、 （ｂ）既に設定された大きさのフィルタウィンドウ内に
属する二進エッジ地図情報を用いて、個別画素に応ずる
フィルタウィンドウ内の二進エッジ地図情報が等質領域
とエッジ領域のうちいずれかを判断する段階と、 （ｃ）段階（ｂ）において等質領域であると判断されれ
ば、それに応ずる既に設定された第１加重値を有するフ
ィルタウィンドウを用いて該当画素に応ずるフィルタリ
ングされた画素値を発生する段階と、 （ｄ）段階（ｂ）でエッジ領域であると判断されれば、
その個別画素に応ずる二進エッジ地図情報により既に設
定された第２加重値を可変させる段階と、 （ｅ）前記段階（ｄ）で可変された第２加重値を有する
フィルタウィンドウを用いて該当個別画素に応ずるフィ
ルタリングされた画素値を発生する段階とを含む信号適
応ループフィルタリング方法。 - 【請求項２】 前記段階（ａ）は、 （ａ１）動補償された映像に応ずる傾斜度映像を形成す
る段階と、 （ａ２）既に設定された第１スレショルド値と傾斜度映
像内の個別画素に応ずる傾斜度値とを比較して、動補償
された映像の個別画素子に応ずるエッジ値よりなるグロ
ーバルエッジ地図情報を生成する段階と、 （ａ３）動補償された映像を分割する既に設定された大
きさの個別ブロック内の傾斜度値とそのブロックに応ず
る既に設定された第２スレショルド値とを比較して、動
補償された映像の個別画素に応ずるエッジ値よりなるロ
ーカルエッジ地図情報を生成する段階と、 （ａ４）グローバルエッジ地図情報内のエッジ値とロー
カルエッジ地図情報内の対応エッジ値を論理和して、二
進エッジ地図情報を生成する段階とを含む請求項１に記
載の信号適応ループフィルタリング方法。 - 【請求項３】 前記段階（ａ３）は個別ブロックに応ず
る第２スレショルド値Ｔn を次の数式、 【数１】 を用いて計算し、ここで、 【数２】 ｇ（ｉ，ｊ）は傾斜度値（gradient value），Ｒn はｎ
番目の８×８ブロックであり、ｍn 及びｏn は傾斜度映
像のｎ番目の８×８ブロックの平均値及び標準偏差をそ
れぞれ示し、Ｔg はグローバルスレショルド値であるこ
とを特徴とする請求項２に記載の信号適応ループフィル
タリング方法。 - 【請求項４】 前記段階（ａ３）は８×８ブロック内の
境界画素を除いた８×８ブロック内の６×６画素に応ず
る傾斜度値を対応する第２スレショルド値と比較するこ
とを特徴とする請求項３に記載の信号適応ループフィル
タリング方法。 - 【請求項５】 前記既に設定された第２加重値はフィル
タウィンドウの中心からその縁側に行くほどその値が小
さくなることを特徴とする請求項１に記載の信号適応ル
ープフィルタリング方法。 - 【請求項６】 前記フィルタウィンドウは３×３サイズ
を有する請求項５に記載の信号適応ループフィルタリン
グ方法。 - 【請求項７】 前記段階（ｃ）は同一な大小の第１加重
値を有するフィルタウィンドウを用いる請求項６に記載
の信号適応ループフィルタリング方法。 - 【請求項８】 前記第１加重値の大小は１であることを
特徴とする請求項７に記載の信号適応ループフィルタリ
ング方法。 - 【請求項９】 前記中心位置に応ずる第２加重値は２で
あり、その他の位置に応ずる第２加重値は１であること
を特徴とする請求項８に記載の信号適応ループフィルタ
リング方法。 - 【請求項１０】 前記中心位置に応ずる第２加重値は３
であり、その他の位置に応ずる第２加重値は１であるこ
とを特徴とする請求項８に記載の信号適応ループフィル
タリング方法。 - 【請求項１１】 前記段階（ｄ）は３×３サイズのフィ
ルタウィンドウの中心位置を除いた位置のうち互いに対
角線上に置かれた位置に応ずる二進エッジ地図情報が同
時にエッジ位置であることを示す場合、前記互いに対角
線上に置かれた位置に応ずる第２加重値及び前記互いに
対角線上に置かれた位置の外郭位置に応ずる第２加重値
を“０”に再設定する請求項８に記載の信号適応ループ
フィルタリング方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR27399/1996 | 1996-07-06 | ||
| KR1019960027399A KR100242637B1 (ko) | 1996-07-06 | 1996-07-06 | 동보상된 영상의 블록화효과 및 링잉노이즈 감소를 위한 루프필터링방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1066090A JPH1066090A (ja) | 1998-03-06 |
| JP2877768B2 true JP2877768B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=19465642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25192596A Expired - Fee Related JP2877768B2 (ja) | 1996-07-06 | 1996-09-24 | 動補償された映像のブロック化効果及びリンギングノイズ減少のためのループフィルタリング方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5877813A (ja) |
| EP (1) | EP0817497A3 (ja) |
| JP (1) | JP2877768B2 (ja) |
| KR (1) | KR100242637B1 (ja) |
| CN (1) | CN1134152C (ja) |
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| KR100219628B1 (ko) | 1997-02-15 | 1999-09-01 | 윤종용 | 루프필터링 방법 및 루프필터 |
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| KR100243225B1 (ko) * | 1997-07-16 | 2000-02-01 | 윤종용 | 블록화효과 및 링잉잡음 감소를 위한 신호적응필터링방법 및신호적응필터 |
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| KR100335055B1 (ko) | 1999-12-08 | 2002-05-02 | 구자홍 | 압축 영상신호의 블럭현상 및 링현상 제거방법 |
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