JP2895034B1 - 適応的ブロック現象除去機能を有する復号化器及び適応的ブロック現象除去復号化方法 - Google Patents
適応的ブロック現象除去機能を有する復号化器及び適応的ブロック現象除去復号化方法Info
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Abstract
【要約】
【課題】 離散余弦変換において、画面上にモザイク模
様で現われるブロック現象を除去する適応的ブロック現
象除去機能を有する復号化器に関する。 【解決手段】 本発明の適応的ブロック現象除去機能を
有する復号化器は、圧縮信号を貯蔵するバッファー71
と、動ベクター信号と量子化された空間周波数領域の信
号を出力する可変復号化器72と、量子化された空間周
波数領域の信号に逆量子化を遂行する8*8逆量子化器
73と、空間周波数成分推定の必要があるか否かを判断
するブロック現象判断器77と、空間周波数領域で物体
の境界を判断する境界検出器78と、適応的に空間周波
数成分を推定する適応空間低周波推定器79と、空間周
波数領域の信号を画素領域の信号に変換する8*8逆離
散余弦変換器74と、動補償を遂行する動補償器75
と、画素領域の信号を貯蔵するフレームメモリ76とを
含むことを特徴とする。
様で現われるブロック現象を除去する適応的ブロック現
象除去機能を有する復号化器に関する。 【解決手段】 本発明の適応的ブロック現象除去機能を
有する復号化器は、圧縮信号を貯蔵するバッファー71
と、動ベクター信号と量子化された空間周波数領域の信
号を出力する可変復号化器72と、量子化された空間周
波数領域の信号に逆量子化を遂行する8*8逆量子化器
73と、空間周波数成分推定の必要があるか否かを判断
するブロック現象判断器77と、空間周波数領域で物体
の境界を判断する境界検出器78と、適応的に空間周波
数成分を推定する適応空間低周波推定器79と、空間周
波数領域の信号を画素領域の信号に変換する8*8逆離
散余弦変換器74と、動補償を遂行する動補償器75
と、画素領域の信号を貯蔵するフレームメモリ76とを
含むことを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は離散余弦変換(DC
T:Discrete Cosine Transfo
rm)を用いて映像を圧縮符号化および復号化するシス
テムの復号化器に関し、特に圧縮を多くしたり、伝送時
に圧縮されたビット列のうち一部を失った場合、復号化
器で失った情報を推定することにより、画面上にモザイ
ク状に現れるブロック現象(Block Effec
t)を除去して、より良好な画質のサービスを可能なら
しめる適応的ブロック現象除去機能を有する復号化器に
関する。
T:Discrete Cosine Transfo
rm)を用いて映像を圧縮符号化および復号化するシス
テムの復号化器に関し、特に圧縮を多くしたり、伝送時
に圧縮されたビット列のうち一部を失った場合、復号化
器で失った情報を推定することにより、画面上にモザイ
ク状に現れるブロック現象(Block Effec
t)を除去して、より良好な画質のサービスを可能なら
しめる適応的ブロック現象除去機能を有する復号化器に
関する。
【0002】
【従来の技術】現在の通信システムは、単純な文字情報
や音声情報の範囲を超えて映像を伝送する段階に至って
いる。映像情報は既存の音声や文字情報とは異なり、多
くの情報量を有するため、映像を貯蔵または伝送するた
めには圧縮が必須である。
や音声情報の範囲を超えて映像を伝送する段階に至って
いる。映像情報は既存の音声や文字情報とは異なり、多
くの情報量を有するため、映像を貯蔵または伝送するた
めには圧縮が必須である。
【0003】現在映像を圧縮するための国際標準として
は、停止映像圧縮標準であるJPEG(Joint P
icture Experts Group)があり、
CD−ROMやその他ディジタル貯蔵媒体のための動映
像圧縮標準であるMPEG−1(Moving Pic
ture Experts Group−1)、そして
ディジタルTV高解像度ディジタルTV(HDTV)の
ためのMPEG−2(Moving Picture
Experts Group−2)があり、その他いろ
いろな標準等が引き続き標準化作業中にある。
は、停止映像圧縮標準であるJPEG(Joint P
icture Experts Group)があり、
CD−ROMやその他ディジタル貯蔵媒体のための動映
像圧縮標準であるMPEG−1(Moving Pic
ture Experts Group−1)、そして
ディジタルTV高解像度ディジタルTV(HDTV)の
ためのMPEG−2(Moving Picture
Experts Group−2)があり、その他いろ
いろな標準等が引き続き標準化作業中にある。
【0004】一般的に、映像情報は重複した情報等を多
く有しており、このような重複性を除去することを映像
圧縮という。停止映像が有している重複性は大きく分け
て空間的な重複性と統計的な重複性の二種類があり、動
映像の場合には上記二種類の外に時間的な重複性を更に
有している。
く有しており、このような重複性を除去することを映像
圧縮という。停止映像が有している重複性は大きく分け
て空間的な重複性と統計的な重複性の二種類があり、動
映像の場合には上記二種類の外に時間的な重複性を更に
有している。
【0005】先ず、空間的な重複性を考察してみると、
ディジタル映像情報は画面の最小単位である画素から成
っているが、空間的に近い位置にある画素の間では、そ
の値が類似しているため、DPCMまたは離散余弦変換
および量子化を利用して圧縮することができる。
ディジタル映像情報は画面の最小単位である画素から成
っているが、空間的に近い位置にある画素の間では、そ
の値が類似しているため、DPCMまたは離散余弦変換
および量子化を利用して圧縮することができる。
【0006】第二に、統計的な重複性は統計的に多く発
生する値については短い符号を、統計的に少なく発生す
る値については長い符号を割当てることによって圧縮す
ることができる。
生する値については短い符号を、統計的に少なく発生す
る値については長い符号を割当てることによって圧縮す
ることができる。
【0007】最後に、時間的な重複性は時間的に近い位
置にある画面は画面転換が発生する場合を除くと類似の
値を有するため、現在の画面の値を以前の画面の値で置
き換えることにより圧縮することができる。
置にある画面は画面転換が発生する場合を除くと類似の
値を有するため、現在の画面の値を以前の画面の値で置
き換えることにより圧縮することができる。
【0008】前述した映像圧縮の標準に基本的に入る部
分が離散余弦変換である。元の画素領域で映像情報は映
像全体部分に広がっている。画素領域にある情報を離散
余弦変換すると、空間周波数領域に変換されるが、DC
(画素領域で映像の平均)値と低周波側に映像情報が片
寄って密集する現象、即ち、エネルギー密集(ener
gy compaction)が発生する。更にHVS
(Human Visual System)による
と、空間周波数領域でDC値と低周波成分に対しては人
が敏感であるが、高周波成分に対しては人が鈍感である
という特徴がある。従って、DC値と低周波成分は量子
化を少くし、高周波成分に対しては量子化を多くする
と、人が知らない程度の映像画質を得ながら圧縮をする
ことができる。いろいろな変換のうち、離散余弦変換エ
ネルギー密集程度が映像において最も良いものとして研
究されている。
分が離散余弦変換である。元の画素領域で映像情報は映
像全体部分に広がっている。画素領域にある情報を離散
余弦変換すると、空間周波数領域に変換されるが、DC
(画素領域で映像の平均)値と低周波側に映像情報が片
寄って密集する現象、即ち、エネルギー密集(ener
gy compaction)が発生する。更にHVS
(Human Visual System)による
と、空間周波数領域でDC値と低周波成分に対しては人
が敏感であるが、高周波成分に対しては人が鈍感である
という特徴がある。従って、DC値と低周波成分は量子
化を少くし、高周波成分に対しては量子化を多くする
と、人が知らない程度の映像画質を得ながら圧縮をする
ことができる。いろいろな変換のうち、離散余弦変換エ
ネルギー密集程度が映像において最も良いものとして研
究されている。
【0009】図5は従来の離散余弦変換が含まれた映像
標準の一つであるMPEG−2の符号化器の構成を示す
ブロック図であって、ここで、図示したものを参照し
て、従来の符号化器で入力される映像について圧縮され
る過程と従来の符号化器の問題点を指摘すると次の通り
である。
標準の一つであるMPEG−2の符号化器の構成を示す
ブロック図であって、ここで、図示したものを参照し
て、従来の符号化器で入力される映像について圧縮され
る過程と従来の符号化器の問題点を指摘すると次の通り
である。
【0010】先ず、従来の符号化器において、画面内の
圧縮(intraframe coding)を遂行す
る構成は、入力されるフレーム別映像信号を貯蔵する第
1フレームメモリ11と、第1フレームメモリ11に貯
蔵されている映像信号を8*8ブロックに分割する8*
8画素分割器(図示せず)と、前記8*8画素ブロック
に分割された映像信号と動補償器20の出力信号との差
について離散余弦変換過程を遂行して画素領域で空間周
波数領域に変換させる8*8離散余弦変換器12と、前
記空間周波数領域に変換された信号を量子化させる8*
8量子化器13と、前記量子化された信号を可変長符号
化を遂行する可変長符号化器(VLC:Variabl
e Length Coder)14と、前記符号化さ
れた信号を固定ビット率で多重化器に送るために貯蔵す
るバッファー15と、前記量子化された信号に対する逆
量子化を遂行する8*8逆量子化器16と、前記逆量子
化された空間周波数上の信号を画素領域に変換するため
の8*8逆離散余弦変換器17と、前記8*8逆離散余
弦変換器17の出力信号から復号化された映像を復元し
て貯蔵するための第2フレームメモリ18と、現在の映
像と以前の映像間の動情報を探す動予測器19と、前記
動予測器19から探した動情報を補償するための動補償
器20とから成る。
圧縮(intraframe coding)を遂行す
る構成は、入力されるフレーム別映像信号を貯蔵する第
1フレームメモリ11と、第1フレームメモリ11に貯
蔵されている映像信号を8*8ブロックに分割する8*
8画素分割器(図示せず)と、前記8*8画素ブロック
に分割された映像信号と動補償器20の出力信号との差
について離散余弦変換過程を遂行して画素領域で空間周
波数領域に変換させる8*8離散余弦変換器12と、前
記空間周波数領域に変換された信号を量子化させる8*
8量子化器13と、前記量子化された信号を可変長符号
化を遂行する可変長符号化器(VLC:Variabl
e Length Coder)14と、前記符号化さ
れた信号を固定ビット率で多重化器に送るために貯蔵す
るバッファー15と、前記量子化された信号に対する逆
量子化を遂行する8*8逆量子化器16と、前記逆量子
化された空間周波数上の信号を画素領域に変換するため
の8*8逆離散余弦変換器17と、前記8*8逆離散余
弦変換器17の出力信号から復号化された映像を復元し
て貯蔵するための第2フレームメモリ18と、現在の映
像と以前の映像間の動情報を探す動予測器19と、前記
動予測器19から探した動情報を補償するための動補償
器20とから成る。
【0011】従来の離散余弦変換を利用した映像圧縮符
号化器は、前述の通り、映像信号を8*8ブロックに分
けて8*8逆離散余弦変換器を経た信号等は8*8量子
化器を通じて画面内圧縮が成されるようになる。
号化器は、前述の通り、映像信号を8*8ブロックに分
けて8*8逆離散余弦変換器を経た信号等は8*8量子
化器を通じて画面内圧縮が成されるようになる。
【0012】しかし、各8*8ブロック等は異なるエネ
ルギー密集程度を有し、8*8量子化器で異なる量子化
値を有するため、量子化器の出力信号等はブロック毎に
異なる値等を有することになる。従って、従来の離散余
弦変換を利用した映像圧縮符号化器ではブロック現象を
生じるという問題点があった。
ルギー密集程度を有し、8*8量子化器で異なる量子化
値を有するため、量子化器の出力信号等はブロック毎に
異なる値等を有することになる。従って、従来の離散余
弦変換を利用した映像圧縮符号化器ではブロック現象を
生じるという問題点があった。
【0013】図6は従来の符号化器により発生するブロ
ック現象の例を示す例示図であり、ここに示された通
り、ブロック現象とは、画面がブロックに分けられてモ
ザイクのように見える現象をいう。
ック現象の例を示す例示図であり、ここに示された通
り、ブロック現象とは、画面がブロックに分けられてモ
ザイクのように見える現象をいう。
【0014】図7は従来の離散余弦変換を利用した映像
圧縮標準の一つであるMPEG−2復号化器の構成を示
すブロック図であり、これを参照して圧縮符号化された
信号が映像信号に復号化される過程を説明すると次の通
りである。
圧縮標準の一つであるMPEG−2復号化器の構成を示
すブロック図であり、これを参照して圧縮符号化された
信号が映像信号に復号化される過程を説明すると次の通
りである。
【0015】従来の復号化器は固定ビット率で入る圧縮
信号を貯蔵するバッファー31と、このバッファー31
の出力信号を可変復号化して動ベクター信号と量子化さ
れた空間周波数領域の信号を出力する可変復号化器(V
LD:Variable Length Decord
er)32と、量子化された空間周波数領域の信号に逆
量子化を遂行する8*8逆量子化器33と、空間周波数
領域の信号を画素領域の信号に変換する8*8逆離散余
弦変換器34と、動ベクター信号を利用して動補償を遂
行する動補償器35と、逆離散余弦変換器の出力から出
る画素領域の信号を貯蔵するフレームメモリ36で構成
される。
信号を貯蔵するバッファー31と、このバッファー31
の出力信号を可変復号化して動ベクター信号と量子化さ
れた空間周波数領域の信号を出力する可変復号化器(V
LD:Variable Length Decord
er)32と、量子化された空間周波数領域の信号に逆
量子化を遂行する8*8逆量子化器33と、空間周波数
領域の信号を画素領域の信号に変換する8*8逆離散余
弦変換器34と、動ベクター信号を利用して動補償を遂
行する動補償器35と、逆離散余弦変換器の出力から出
る画素領域の信号を貯蔵するフレームメモリ36で構成
される。
【0016】図8は従来のブロック現象を除去するため
の復号化器の構成を示すブロック図であり、これを参照
してブロック現象を除去する過程を説明すると次の通り
である。
の復号化器の構成を示すブロック図であり、これを参照
してブロック現象を除去する過程を説明すると次の通り
である。
【0017】ブロック現象を除去する機能を有する従来
の復号化器は、固定ビット率で入る圧縮信号を貯蔵する
バッファー41と、バッファーの出力信号を可変復号化
して動ベクター信号と量子化された空間周波数領域の信
号を出力する可変復号化器42と、量子化された空間周
波数領域の信号に逆量子化を遂行する8*8逆量子化器
43と、五つの空間低周波成分を推定することができる
空間低周波推定器47と、空間周波数領域の信号を画素
領域の信号に変換する8*8逆離散余弦変換器44と、
動ベクター信号を利用して動補償を遂行する動補償器4
5と、逆DCT変換器44の出力から出る画素領域の信
号を貯蔵するフレームメモリ46とから構成されてい
る。
の復号化器は、固定ビット率で入る圧縮信号を貯蔵する
バッファー41と、バッファーの出力信号を可変復号化
して動ベクター信号と量子化された空間周波数領域の信
号を出力する可変復号化器42と、量子化された空間周
波数領域の信号に逆量子化を遂行する8*8逆量子化器
43と、五つの空間低周波成分を推定することができる
空間低周波推定器47と、空間周波数領域の信号を画素
領域の信号に変換する8*8逆離散余弦変換器44と、
動ベクター信号を利用して動補償を遂行する動補償器4
5と、逆DCT変換器44の出力から出る画素領域の信
号を貯蔵するフレームメモリ46とから構成されてい
る。
【0018】図9は図8における空間低周波推定に用い
られるブロックの位置を示す位置図であって、空間低周
波成分を推定するブロックとこの過程で用いられる近接
ブロックを示す。空間低周波成分を推定しようとする現
在ブロックが5番目ブロックであり、そのときのDC成
分をDC5と明示しており、図9に示す残りのDC1等
の値は前記過程で用いられる近接ブロックのDC値等を
示す。
られるブロックの位置を示す位置図であって、空間低周
波成分を推定するブロックとこの過程で用いられる近接
ブロックを示す。空間低周波成分を推定しようとする現
在ブロックが5番目ブロックであり、そのときのDC成
分をDC5と明示しており、図9に示す残りのDC1等
の値は前記過程で用いられる近接ブロックのDC値等を
示す。
【0019】図9を参照して実際的にブロック現象を除
去する空間低周波推定を説明すると、空間周波数推定は
数式1により求められ、数式1のAC(x,y)はそれ
ぞれ8*8空間周波数領域で(x,y)の位置に該当す
る周波数成分値を示す。 AC5 (0,1)=1.13885×(DC4 −DC6 )÷8 AC5 (1,0)=1.13885×(DC2 −DC8 )÷8 AC5 (2,0)=0.27881×(DC2 +DC8 −2×DC5 )÷8 AC5 (1,1)=0.16213×(DC1 +DC9 −DC3 −DC7 )÷8 AC5 (0,2)=0.27881×(DC4 +DC6 −2×DC5 )÷8 (数式1) 図10は従来のブロック現象除去復号化器による出力映
像の例を示す例示図であり、従来の空間周波数成分推定
器の問題点を説明するために示す。
去する空間低周波推定を説明すると、空間周波数推定は
数式1により求められ、数式1のAC(x,y)はそれ
ぞれ8*8空間周波数領域で(x,y)の位置に該当す
る周波数成分値を示す。 AC5 (0,1)=1.13885×(DC4 −DC6 )÷8 AC5 (1,0)=1.13885×(DC2 −DC8 )÷8 AC5 (2,0)=0.27881×(DC2 +DC8 −2×DC5 )÷8 AC5 (1,1)=0.16213×(DC1 +DC9 −DC3 −DC7 )÷8 AC5 (0,2)=0.27881×(DC4 +DC6 −2×DC5 )÷8 (数式1) 図10は従来のブロック現象除去復号化器による出力映
像の例を示す例示図であり、従来の空間周波数成分推定
器の問題点を説明するために示す。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】従来のブロック現象除
去復号化器は映像の内容に拘らず空間周波数成分を推定
するため、複雑な映像や映像内の物体境界付近では画質
がより劣る問題点がある。このような問題点は人の目が
敏感な境界付近で生じるため一層深刻である。
去復号化器は映像の内容に拘らず空間周波数成分を推定
するため、複雑な映像や映像内の物体境界付近では画質
がより劣る問題点がある。このような問題点は人の目が
敏感な境界付近で生じるため一層深刻である。
【0021】本発明は前記の問題点を解決するために案
出されたもので、本発明の目的は映像圧縮符号化器から
生じるブロック現象に関する問題を復号化器で映像の内
容を考慮して適応的に除去するため、より良好な画質の
映像を得ることができるようにする適応的ブロック現象
除去機能を有する復号化器を提供することである。
出されたもので、本発明の目的は映像圧縮符号化器から
生じるブロック現象に関する問題を復号化器で映像の内
容を考慮して適応的に除去するため、より良好な画質の
映像を得ることができるようにする適応的ブロック現象
除去機能を有する復号化器を提供することである。
【0022】
【課題を解決するための手段】上記の本発明の目的を達
成するための技術的な手段として、本発明による装置
は、固定ビット率で入る圧縮信号を貯蔵するバッファー
と、バッファーの出力信号を可変復号化して動ベクター
信号と量子化された空間周波数領域の信号を出力する可
変復号化器と、量子化された空間周波数領域の信号を逆
量子化を遂行する8*8逆量子化器と、空間周波数成分
推定の必要があるか否かを判断するブロック現象判断器
と、空間周波数領域で物体の境界を判断する境界検出器
と、現在のブロックが物体の境界にあるか否かによって
適応的に空間周波数成分を推定する適応空間低周波推定
器と、空間周波数領域の信号を画素領域の信号に変換す
る8*8逆離散余弦変換器と、動ベクター信号を利用し
て動補償を遂行する動補償器と、逆離散余弦変換器の出
力から出る画素領域の信号を貯蔵するフレームメモリと
を含むことを特徴とする。
成するための技術的な手段として、本発明による装置
は、固定ビット率で入る圧縮信号を貯蔵するバッファー
と、バッファーの出力信号を可変復号化して動ベクター
信号と量子化された空間周波数領域の信号を出力する可
変復号化器と、量子化された空間周波数領域の信号を逆
量子化を遂行する8*8逆量子化器と、空間周波数成分
推定の必要があるか否かを判断するブロック現象判断器
と、空間周波数領域で物体の境界を判断する境界検出器
と、現在のブロックが物体の境界にあるか否かによって
適応的に空間周波数成分を推定する適応空間低周波推定
器と、空間周波数領域の信号を画素領域の信号に変換す
る8*8逆離散余弦変換器と、動ベクター信号を利用し
て動補償を遂行する動補償器と、逆離散余弦変換器の出
力から出る画素領域の信号を貯蔵するフレームメモリと
を含むことを特徴とする。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る適応的ブロッ
ク現象除去機能を有する復号化器の望ましい実施形態
を、添付した図面を参照して詳細に説明すると次の通り
である。
ク現象除去機能を有する復号化器の望ましい実施形態
を、添付した図面を参照して詳細に説明すると次の通り
である。
【0024】図1は本発明に係る適応的ブロック現象除
去機能を有する復号化器の構成を示すブロック図であ
り、これを参照して本発明に係る適応的ブロック現象除
去機能を有する復号化器の全体構成を簡略に説明すると
次の通りである。
去機能を有する復号化器の構成を示すブロック図であ
り、これを参照して本発明に係る適応的ブロック現象除
去機能を有する復号化器の全体構成を簡略に説明すると
次の通りである。
【0025】先ず、本発明の復号化器は図8に示す従来
のブロック現象除去復号化器の構成と比較して、空間周
波数推定の必要があるか否かを判断するブロック現象判
断器77と、空間周波数領域で物体の境界を判断する境
界検出器78が追加されており、更に図8に示す従来の
空間低周波推定器47を、現在のブロックが物体の境界
にあるか否かによって適応的に空間周波数成分を推定す
る適応空間低周波推定器79に変更した。
のブロック現象除去復号化器の構成と比較して、空間周
波数推定の必要があるか否かを判断するブロック現象判
断器77と、空間周波数領域で物体の境界を判断する境
界検出器78が追加されており、更に図8に示す従来の
空間低周波推定器47を、現在のブロックが物体の境界
にあるか否かによって適応的に空間周波数成分を推定す
る適応空間低周波推定器79に変更した。
【0026】さらに、本発明に係る復号化器は、図8に
示す従来の復号化器にも含まれている固定ビット率で入
る圧縮信号を貯蔵するバッファー71と、バッファー7
1の出力信号を可変復号化して動ベクター信号と量子化
された空間周波数領域の信号を出力する可変復号化器7
2と、量子化された空間周波数領域の信号に逆量子化を
遂行する8*8逆量子化器73と、空間周波数領域の信
号を画素領域の信号に変換する8*8逆離散余弦変換器
74と、動ベクター信号を利用して動補償を遂行する動
補償器75と、逆離散余弦変換器の出力から出る画素領
域の信号を貯蔵するフレームメモリ76とを含む。
示す従来の復号化器にも含まれている固定ビット率で入
る圧縮信号を貯蔵するバッファー71と、バッファー7
1の出力信号を可変復号化して動ベクター信号と量子化
された空間周波数領域の信号を出力する可変復号化器7
2と、量子化された空間周波数領域の信号に逆量子化を
遂行する8*8逆量子化器73と、空間周波数領域の信
号を画素領域の信号に変換する8*8逆離散余弦変換器
74と、動ベクター信号を利用して動補償を遂行する動
補償器75と、逆離散余弦変換器の出力から出る画素領
域の信号を貯蔵するフレームメモリ76とを含む。
【0027】そして、新たに追加された構成のうち、ブ
ロック現象判断器77は、逆量子化器の出力信号から0
でない空間周波数成分の数を加えて空間周波数を推定す
べきか否かを決定し、境界検出器78は数式2により画
素領域ではなく、空間周波数領域でDC映像を構成す
る。
ロック現象判断器77は、逆量子化器の出力信号から0
でない空間周波数成分の数を加えて空間周波数を推定す
べきか否かを決定し、境界検出器78は数式2により画
素領域ではなく、空間周波数領域でDC映像を構成す
る。
【0028】
【数4】 この数式2によれば空間周波数領域でDC値は画素領域
の8*8ブロックの平均値の8倍に該当するため、DC
値を8で分けることにより8*8ブロックの平均値を求
める。上記境界検出器78は上記求めたDC映像に数式
3と図2を利用して境界を検出する。
の8*8ブロックの平均値の8倍に該当するため、DC
値を8で分けることにより8*8ブロックの平均値を求
める。上記境界検出器78は上記求めたDC映像に数式
3と図2を利用して境界を検出する。
【0029】図2は四つの方向、即ち、東・西・南・北
の境界検出に用いられるコンパスマスクを示す。数式3
の結果のなかでしきい値を超すブロックは境界と判別さ
れる。
の境界検出に用いられるコンパスマスクを示す。数式3
の結果のなかでしきい値を超すブロックは境界と判別さ
れる。
【0030】
【数5】 さらに、従来の復号化器の構成のうち、空間周波数成分
検出器は適応空間周波数成分推定器79に変更された
が、この適応空間周波数成分推定器79は、境界検出器
78の出力信号に基づき現在のブロックが物体の境界付
近に存在しない場合には、上記数式1により空間周波数
成分推定を行い、現在のブロックが物体の境界や境界に
影響を及ぼす位置にある場合には、上記数式1の変更さ
れた形態で境界に影響を及ぼす位置にあるブロックのD
C値を現在ブロックのDC値で代置して空間周波数成分
を推定する。例えば、ブロック1,4,7が境界付近に
存在する場合には上記数式1は数式4に変更される。 AC5 (0,1)=1.13885×(DC5 −DC6 )÷8 AC5 (1,0)=1.13885×(DC2 −DC8 )÷8 AC5 (2,0)=0.27881×(DC2 +DC8 −2×DC5 )÷8 AC5 (1,1)=0.16213×(DC9 −DC3 )÷8 AC5 (0,2)=0.27881×(DC6 −DC5 )÷8 (数式4) 図3に適応的ブロック現象除去機能を有する復号化器の
動作を説明するためのフローチャートを示す。先ず、逆
量子化器の出力信号を空間周波数成分推定の必要性があ
るか否かを判断し(S1)、空間周波数成分推定が必要
でない場合、逆離散余弦変換器の入力信号に入り、空間
周波数成分推定が必要である場合には現在のブロックが
境界にあるか否かを検出して(S2)、従来の空間周波
数成分推定が映像の境界に影響を及ぼすか否かを判断す
る(S3)。従来の空間周波数成分推定が映像の境界に
影響を及ぼさないときには従来の空間周波数成分推定過
程を遂行して(S4)、逆離散余弦変換器の入力信号に
入り、従来の空間周波数成分推定が映像の境界に影響を
及ぼすときには本発明で新たに導入した適応的空間周波
数成分推定(S5)を経て逆離散余弦変換機の入力信号
に入る。
検出器は適応空間周波数成分推定器79に変更された
が、この適応空間周波数成分推定器79は、境界検出器
78の出力信号に基づき現在のブロックが物体の境界付
近に存在しない場合には、上記数式1により空間周波数
成分推定を行い、現在のブロックが物体の境界や境界に
影響を及ぼす位置にある場合には、上記数式1の変更さ
れた形態で境界に影響を及ぼす位置にあるブロックのD
C値を現在ブロックのDC値で代置して空間周波数成分
を推定する。例えば、ブロック1,4,7が境界付近に
存在する場合には上記数式1は数式4に変更される。 AC5 (0,1)=1.13885×(DC5 −DC6 )÷8 AC5 (1,0)=1.13885×(DC2 −DC8 )÷8 AC5 (2,0)=0.27881×(DC2 +DC8 −2×DC5 )÷8 AC5 (1,1)=0.16213×(DC9 −DC3 )÷8 AC5 (0,2)=0.27881×(DC6 −DC5 )÷8 (数式4) 図3に適応的ブロック現象除去機能を有する復号化器の
動作を説明するためのフローチャートを示す。先ず、逆
量子化器の出力信号を空間周波数成分推定の必要性があ
るか否かを判断し(S1)、空間周波数成分推定が必要
でない場合、逆離散余弦変換器の入力信号に入り、空間
周波数成分推定が必要である場合には現在のブロックが
境界にあるか否かを検出して(S2)、従来の空間周波
数成分推定が映像の境界に影響を及ぼすか否かを判断す
る(S3)。従来の空間周波数成分推定が映像の境界に
影響を及ぼさないときには従来の空間周波数成分推定過
程を遂行して(S4)、逆離散余弦変換器の入力信号に
入り、従来の空間周波数成分推定が映像の境界に影響を
及ぼすときには本発明で新たに導入した適応的空間周波
数成分推定(S5)を経て逆離散余弦変換機の入力信号
に入る。
【0031】図4は本発明に係る適応的ブロック現象除
去復号化器による出力映像の例を示し、本発明に係る適
応的ブロック現象復号化器ではブロック現象を除去する
ために空間周波数領域で低周波数成分等の推定を、従来
では映像の内容とは関係なく一定に低周波数成分等を推
定していたのに対し、本発明では映像の内容を考慮し現
在の映像内物体の境界を考慮して、他の物体に影響を与
えないように空間周波数成分を推定することにより、ブ
ロック現象を除去する過程で境界付近の劣化を防ぐこと
ができ、更に物体内の同一性を維持するようにすること
により著しくブロック現象を減らすことができる。
去復号化器による出力映像の例を示し、本発明に係る適
応的ブロック現象復号化器ではブロック現象を除去する
ために空間周波数領域で低周波数成分等の推定を、従来
では映像の内容とは関係なく一定に低周波数成分等を推
定していたのに対し、本発明では映像の内容を考慮し現
在の映像内物体の境界を考慮して、他の物体に影響を与
えないように空間周波数成分を推定することにより、ブ
ロック現象を除去する過程で境界付近の劣化を防ぐこと
ができ、更に物体内の同一性を維持するようにすること
により著しくブロック現象を減らすことができる。
【0032】
【発明の効果】本発明は上記の通りブロック現象を除去
するに際し、映像の内容を考慮して物体間の影響を減ら
すと共に、ブロック現象を除去することにより画面上に
モザイク状の模様が現れるブロック現象を除去すること
ができるようにして、良好な映像復元を可能ならしめる
効果がある。
するに際し、映像の内容を考慮して物体間の影響を減ら
すと共に、ブロック現象を除去することにより画面上に
モザイク状の模様が現れるブロック現象を除去すること
ができるようにして、良好な映像復元を可能ならしめる
効果がある。
【図1】本発明に係る適応的ブロック現象除去機能を有
する復号化器の構成を示すブロック図である。
する復号化器の構成を示すブロック図である。
【図2】東・西・南・北等の四つの方向の境界検出に用
いられるコンパスマスクである。
いられるコンパスマスクである。
【図3】本発明に係る適応的ブロック現象除去復号化方
法を説明するためのフローチャートである。
法を説明するためのフローチャートである。
【図4】図1に示した本発明に係る復号化器の出力映像
の例を示す例示図である。
の例を示す例示図である。
【図5】従来の離散余弦変換が含まれた映像標準の一つ
であるMPEG−2の符号化器の構成を示すブロック図
である。
であるMPEG−2の符号化器の構成を示すブロック図
である。
【図6】従来の符号化器により発生するブロック現象の
例を示す例示図である。
例を示す例示図である。
【図7】従来の離散変換を利用した映像圧縮標準の一つ
であるMPEG−2復号化器の構成を示すブロック図で
ある。
であるMPEG−2復号化器の構成を示すブロック図で
ある。
【図8】従来のブロック現象を除去するための復号化器
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図9】図8に示した空間低周波数推定に用いられるブ
ロックの位置を示す位置図である。
ロックの位置を示す位置図である。
【図10】図8に示した従来の復号化器による出力映像
の例を示す例示図である。
の例を示す例示図である。
11 第1フレームメモリ 12 離散余弦変換器(DCT) 13 量子化器 14 可変長符号化器 15、31、71、41 バッファー 72、32、42 可変長復号化器(VLD) 16、33、73、43 逆量子化器 17、34、44、74 逆離散余弦変換器(逆DC
T) 18、36 第2フレームメモリ 20、35、45、75 動補償器 46、76 フレームメモリ 47 空間低周波推定器 77 ブロック現象判断器 78 境界検出器 79 適応空間低周波推定器 80 加算器
T) 18、36 第2フレームメモリ 20、35、45、75 動補償器 46、76 フレームメモリ 47 空間低周波推定器 77 ブロック現象判断器 78 境界検出器 79 適応空間低周波推定器 80 加算器
フロントページの続き (72)発明者 尹 一 大韓民国京畿道軍浦市山本洞木蓮アパー トメント1207−101 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41- 1/419
Claims (8)
- 【請求項1】 映像圧縮符号化時に発生するブロック現
象を映像の内容を考慮し適応的に除去して良質の映像を
出力する適応的ブロック現象除去機能を有する復号化器
において、 固定ビット率で入る圧縮信号を貯蔵するバッファーと、 前記バッファーの出力信号を可変復号化して動ベクター
信号と量子化された空間周波数領域の信号を出力する可
変復号化器と、 量子化された空間周波数領域の信号に逆量子化を遂行す
る8*8逆量子化器と、 空間周波数成分推定の必要があるか否かを判断するブロ
ック現象判断器と、 空間周波数領域で物体の境界を判断する境界検出器と、 現在のブロックが物体の境界にあるか否かによって適応
的に空間周波数成分を推定する適応空間低周波推定器
と、 空間周波数領域の信号を画素領域の信号に変換する8*
8逆離散余弦変換器と、 動ベクター信号を利用して動補償を遂行する動補償器
と、 前記8*8逆離散余弦変換器の出力から出る画素領域の
信号を貯蔵するフレームメモリとを含むことを特徴とす
る適応的ブロック現象除去機能を有する復号化器。 - 【請求項2】 前記ブロック現象判断器は、 前記逆量子化器の出力信号から0でない空間周波数成分
の数を加えて空間周波数を推定すべきか否かを決定する
ことを特徴とする請求項1記載の適応的ブロック現象除
去機能を有する復号化器。 - 【請求項3】 前記境界検出器は、 【数1】 の式により空間周波数領域でDC映像を構成することを
特徴とする請求項1記載の適応的ブロック現象除去機能
を有する復号化器。 - 【請求項4】 前記境界検出器は、 前記DC映像に 【数2】 の式とコンパス(Compass)マスクを利用して境
界を検出することを特徴とする請求項3記載の適応的ブ
ロック現象除去機能を有する復号化器。 - 【請求項5】 前記境界検出器は、 前記 【数3】 の結果のうち、しきい値(Threshold)を超す
ブロックは境界と判別することを特徴とする請求項3記
載の適応的ブロック現象除去機能を有する復号化器。 - 【請求項6】 前記適応空間低周波推定器は、 前記境界検出器の出力信号に基づき現在のブロックが物
体の境界付近に存在しない場合には、 AC5 (0,1)=1.13885×(DC4 −DC6 )÷8 AC5 (1,0)=1.13885×(DC2 −DC8 )÷8 AC5 (2,0)=0.27881×(DC2 +DC8 −2×DC5 )÷8 AC5 (1,1)=0.16213×(DC1 +DC9 −DC3 −DC7 )÷8 AC5 (0,2)=0.27881×(DC4 +DC6 −2×DC5 )÷8 の式により空間周波数成分を推定することを特徴とする
請求項1記載の適応的ブロック現象除去機能を有する復
号化器。 - 【請求項7】 前記適応空間低周波推定器は、現在のブ
ロックが物体の境界かあるいは境界に影響を及ぼす位置
にある場合には、 AC5 (0,1)=1.13885×(DC4 −DC6 )÷8 AC5 (1,0)=1.13885×(DC2 −DC8 )÷8 AC5 (2,0)=0.27881×(DC2 +DC8 −2×DC5 )÷8 AC5 (1,1)=0.16213×(DC1 +DC9 −DC3 −DC7 )÷8 AC5 (0,2)=0.27881×(DC4 +DC6 −2×DC5 )÷8 の式において、境界に影響を及ぼす位置にあるブロック
のDC値を現在ブロックのDC値で置き換えて空間周波
数成分を推定することを特徴とする請求項1記載の適応
的ブロック現象除去機能を有する復号化器。 - 【請求項8】 映像圧縮符号化時に発生するブロック現
象を映像の内容を考慮し適応的に除去して良質の映像を
出力する適応的ブロック現象除去復号化方法において、 逆量子化された信号を空間周波数成分推定の必要性があ
るか否かを判断する第1段階と、 前記第1段階で空間周波数成分推定が必要でない場合に
は、逆離散余弦変換を遂行する第2段階と、 前記第1段階で空間周波数成分推定が必要である場合に
は、現在のブロックが境界にあるか否かを検出する第3
段階と、 現在のブロックが映像の境界に影響を及ぼすか否かを判
断する第4段階と、 前記第4段階で映像の境界に影響を及ぼさないならば、 AC5 (0,1)=1.13885×(DC4 −DC6 )÷8 AC5 (1,0)=1.13885×(DC2 −DC8 )÷8 AC5 (2,0)=0.27881×(DC2 +DC8 −2×DC5 )÷8 AC5 (1,1)=0.16213×(DC1 +DC9 −DC3 −DC7 )÷8 AC5 (0,2)=0.27881×(DC4 +DC6 −2×DC5 )÷8 の式により空間周波数成分推定過程を遂行した後、前記
第2段階の逆離散余弦変換を遂行する第5段階と、 前記第4段階で映像の境界に影響を及ぼすならば、 AC5 (0,1)=1.13885×(DC4 −DC6 )÷8 AC5 (1,0)=1.13885×(DC2 −DC8 )÷8 AC5 (2,0)=0.27881×(DC2 +DC8 −2×DC5 )÷8 AC5 (1,1)=0.16213×(DC1 +DC9 −DC3 −DC7 )÷8 AC5 (0,2)=0.27881×(DC4 +DC6 −2×DC5 )÷8 の式において境界に影響を及ぼす位置にあるブロックの
DC値を現在ブロックのDC値で置き換えて空間周波数
成分を推定した後、前記第2段階の逆離散余弦変換を遂
行する第6段階とを含むことを特徴とする適応的ブロッ
ク現象除去復号化方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1997-53012 | 1997-10-16 | ||
KR1019970053012A KR100262500B1 (ko) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | 적응적 블록 현상 제거기능을 갖는 복호화기 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JPH11177981A JPH11177981A (ja) | 1999-07-02 |
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---|---|---|---|
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---|---|
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US20050013494A1 (en) * | 2003-07-18 | 2005-01-20 | Microsoft Corporation | In-loop deblocking filter |
US7724827B2 (en) * | 2003-09-07 | 2010-05-25 | Microsoft Corporation | Multi-layer run level encoding and decoding |
US20080084932A1 (en) * | 2006-10-06 | 2008-04-10 | Microsoft Corporation | Controlling loop filtering for interlaced video frames |
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KR20210113464A (ko) * | 2020-03-05 | 2021-09-16 | 삼성전자주식회사 | 이미징 장치 및 이를 포함하는 전자 기기 |
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1997
- 1997-10-16 KR KR1019970053012A patent/KR100262500B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-11-26 US US08/978,555 patent/US6016365A/en not_active Expired - Lifetime
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