JP2960386B2 - 信号適応フィルタリング方法及び信号適応フィルター - Google Patents
信号適応フィルタリング方法及び信号適応フィルターInfo
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
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- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
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- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はデータのフィルタリ
ングに係り、特にブロック化効果及びリンギングノイズ
減少のための信号適応フィルタリング方法及び信号適応
フィルターに関する。
ングに係り、特にブロック化効果及びリンギングノイズ
減少のための信号適応フィルタリング方法及び信号適応
フィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、国際標準化機構（ＩＳＯ）のＭ
ＰＥＧ及びＩＴＵ(International Telecommunication U
nion）のＨ．２６３を含む大部分の画像符号化標準はブ
ロックに基づいた動き推定及びブロック離散余弦変換(D
iscrete Consine Transform ：ＤＣＴ）処理を用いる。
前記ブロックに基づいた符号化は、特に画像が高圧縮さ
れる時、周知のようにブロック化効果及びリンギングノ
イズを誘発させる。典型的なブロック化効果としては、
隣接する画素間に画素値が相対的に類似な等質領域での
格子ノイズ（グリッド ノイズ）と画像のエッジ部分に
沿って画像エッジが階段状に現れる階段ノイズがある。
そして、前記リンギングノイズは画像を高圧縮する時前
記離散余弦変換（ＤＣＴ）係数の量子化による打切り(t
runcation)の結果、発生される典型的なギブス(Gibb's)
現像である。
ＰＥＧ及びＩＴＵ(International Telecommunication U
nion）のＨ．２６３を含む大部分の画像符号化標準はブ
ロックに基づいた動き推定及びブロック離散余弦変換(D
iscrete Consine Transform ：ＤＣＴ）処理を用いる。
前記ブロックに基づいた符号化は、特に画像が高圧縮さ
れる時、周知のようにブロック化効果及びリンギングノ
イズを誘発させる。典型的なブロック化効果としては、
隣接する画素間に画素値が相対的に類似な等質領域での
格子ノイズ（グリッド ノイズ）と画像のエッジ部分に
沿って画像エッジが階段状に現れる階段ノイズがある。
そして、前記リンギングノイズは画像を高圧縮する時前
記離散余弦変換（ＤＣＴ）係数の量子化による打切り(t
runcation)の結果、発生される典型的なギブス(Gibb's)
現像である。
【０００３】前記格子ノイズは圧縮されたデータが復元
されて画面上にディスプレイされる時、ブロックに基づ
いて処理した跡がブロック間の縁部に現れるようにな
り、使用者はブロック間の縁部に気づくようになる。か
つ、階段ノイズは同様に画像の縁部が階段状で現れるた
め、使用者は画像の縁部がデコボコしていることを感じ
るようになる。そして、リンギングノイズのために、画
像がある間隔で幾つか重なっているかのように現れると
いう問題がある。
されて画面上にディスプレイされる時、ブロックに基づ
いて処理した跡がブロック間の縁部に現れるようにな
り、使用者はブロック間の縁部に気づくようになる。か
つ、階段ノイズは同様に画像の縁部が階段状で現れるた
め、使用者は画像の縁部がデコボコしていることを感じ
るようになる。そして、リンギングノイズのために、画
像がある間隔で幾つか重なっているかのように現れると
いう問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
解決するために案出されたものであり、前記ブロックに
基づいて画像処理されたデータを復号化する時発生する
ブロック化効果及びリンギングノイズを同時に大きく減
らすための信号適応フィルタリング方法及び信号適応フ
ィルターを提供するにその目的がある。
解決するために案出されたものであり、前記ブロックに
基づいて画像処理されたデータを復号化する時発生する
ブロック化効果及びリンギングノイズを同時に大きく減
らすための信号適応フィルタリング方法及び信号適応フ
ィルターを提供するにその目的がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明による画像データのブロック化効果及びリンギ
ング減少のための信号適応フィルタリング方法は、圧縮
復元された画像に対して各画素別に所定の傾斜度演算を
行う段階と、前記傾斜度演算された各画素別結果値を所
定の量子化ステップ（Ｑ）関数により決定されるグロー
バル臨界値と比較して、その結果を各画素別二進値とし
て生成するグローバルエッジマップ生成段階と、前記傾
斜度演算された各画素別結果値を所定の大きさを有する
ブロック単位で決定されるローカル臨界値と比較して、
その結果を各画素別二進値として生成するローカルエッ
ジマップ生成段階と、前記グローバルエッジマップ生成
段階で生成されたグローバルエッジマップ情報と前記ロ
ーカルエッジマップ生成段階で生成されたローカルエッ
ジマップ情報を論理和して二進エッジマップ情報を生成
する段階と、前記生成された二進エッジマップ情報に対
して既設定された大きさのフィルターウインドを適用し
て前記フィルターウインド内に属した二進エッジマップ
情報がエッジ情報を含んでいるかを判断する段階と、前
記判断段階でエッジ情報を含んでいないと判断されれ
ば、画素別に該フィルターウインドに属する画素値に対
して既設定された第１加重値を用いフィルタリングして
新たな画素値を生成する第１生成段階と、前記判断段階
でエッジ情報を含んでいると判断されれば、画素別に該
フィルターウインドに属する画素値に対して既設定され
た第２加重値を用いフィルタリングして新たな画素値を
生成し、前記フィルターウインドの中心に位置した画素
がエッジ情報である場合はフィルタリングを行わない第
２生成段階とを含むことが望ましい。
に本発明による画像データのブロック化効果及びリンギ
ング減少のための信号適応フィルタリング方法は、圧縮
復元された画像に対して各画素別に所定の傾斜度演算を
行う段階と、前記傾斜度演算された各画素別結果値を所
定の量子化ステップ（Ｑ）関数により決定されるグロー
バル臨界値と比較して、その結果を各画素別二進値とし
て生成するグローバルエッジマップ生成段階と、前記傾
斜度演算された各画素別結果値を所定の大きさを有する
ブロック単位で決定されるローカル臨界値と比較して、
その結果を各画素別二進値として生成するローカルエッ
ジマップ生成段階と、前記グローバルエッジマップ生成
段階で生成されたグローバルエッジマップ情報と前記ロ
ーカルエッジマップ生成段階で生成されたローカルエッ
ジマップ情報を論理和して二進エッジマップ情報を生成
する段階と、前記生成された二進エッジマップ情報に対
して既設定された大きさのフィルターウインドを適用し
て前記フィルターウインド内に属した二進エッジマップ
情報がエッジ情報を含んでいるかを判断する段階と、前
記判断段階でエッジ情報を含んでいないと判断されれ
ば、画素別に該フィルターウインドに属する画素値に対
して既設定された第１加重値を用いフィルタリングして
新たな画素値を生成する第１生成段階と、前記判断段階
でエッジ情報を含んでいると判断されれば、画素別に該
フィルターウインドに属する画素値に対して既設定され
た第２加重値を用いフィルタリングして新たな画素値を
生成し、前記フィルターウインドの中心に位置した画素
がエッジ情報である場合はフィルタリングを行わない第
２生成段階とを含むことが望ましい。
【０００６】前記グローバルエッジマップ生成段階のグ
ローバル臨界値（Ｔs ）は量子化器の量子化ステップ
（Ｑ）により次の数式に応じて決定されることを特徴と
する。
ローバル臨界値（Ｔs ）は量子化器の量子化ステップ
（Ｑ）により次の数式に応じて決定されることを特徴と
する。
【０００７】
【数４】
【０００８】かつ、前記他の目的を達成するために本発
明による信号適応フィルターは、圧縮復元された画像デ
ータを一時格納する画像格納部と、前記画像格納部から
所定の大きさを有するブロック単位で画像データを受け
入れて、エッジ画素を探すために傾斜度演算子を用いて
水平及び垂直方向に傾斜度演算を行う傾斜度演算部と、
前記傾斜度演算部で傾斜度演算された各画素別結果値を
所定の量子化ステップ（Ｑ）関数により決定されるグロ
ーバル臨界値と比較して、その結果を各画素別二進値と
して生成するグローバルエッジマップ生成部と、前記傾
斜度演算部で傾斜度演算された各画素別結果値を所定の
大きさを有するブロック単位で決定されるローカル臨界
値と比較して、その結果を各画素別二進値として生成す
るローカルエッジマップ生成部と、前記グローバルエッ
ジマップ生成部から生成されたグローバルエッジマップ
情報と前記ローカルエッジマップ生成部から生成された
ローカルエッジマップ情報を画素別に論理和して二進エ
ッジマップ情報を生成する論理和演算部と、前記論理和
演算部から供給される二進エッジマップ情報を格納し、
入力画像データを二進エッジマップにより少なくとも一
つのエッジ情報を含むエッジ領域及びエッジ情報を含ん
でいない等質領域のうち一つに分類するフィルター決定
部と、前記フィルター決定部で等質領域だと判断された
フィルターウインド画素を平均フィルタリングして新た
な画素値を生成する平均フィルターと、前記フィルター
決定部でエッジ領域だと判断されたフィルターウインド
画素を所定の加重値を通して加重フィルタリングして新
たな画素値を生成する加重フィルターとを含むことが望
ましい。
明による信号適応フィルターは、圧縮復元された画像デ
ータを一時格納する画像格納部と、前記画像格納部から
所定の大きさを有するブロック単位で画像データを受け
入れて、エッジ画素を探すために傾斜度演算子を用いて
水平及び垂直方向に傾斜度演算を行う傾斜度演算部と、
前記傾斜度演算部で傾斜度演算された各画素別結果値を
所定の量子化ステップ（Ｑ）関数により決定されるグロ
ーバル臨界値と比較して、その結果を各画素別二進値と
して生成するグローバルエッジマップ生成部と、前記傾
斜度演算部で傾斜度演算された各画素別結果値を所定の
大きさを有するブロック単位で決定されるローカル臨界
値と比較して、その結果を各画素別二進値として生成す
るローカルエッジマップ生成部と、前記グローバルエッ
ジマップ生成部から生成されたグローバルエッジマップ
情報と前記ローカルエッジマップ生成部から生成された
ローカルエッジマップ情報を画素別に論理和して二進エ
ッジマップ情報を生成する論理和演算部と、前記論理和
演算部から供給される二進エッジマップ情報を格納し、
入力画像データを二進エッジマップにより少なくとも一
つのエッジ情報を含むエッジ領域及びエッジ情報を含ん
でいない等質領域のうち一つに分類するフィルター決定
部と、前記フィルター決定部で等質領域だと判断された
フィルターウインド画素を平均フィルタリングして新た
な画素値を生成する平均フィルターと、前記フィルター
決定部でエッジ領域だと判断されたフィルターウインド
画素を所定の加重値を通して加重フィルタリングして新
たな画素値を生成する加重フィルターとを含むことが望
ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき望ま
しい一実施例を詳細に説明する。図１は本発明の一実施
例による信号適応フィルターの構成を示したブロックで
あり、画像格納部１００、二進エッジマップ情報生成部
１１０及び信号適応フィルター部１５０からなる。図４
は前記本発明の一実施例による信号適応フィルターの動
作を示したフローチャートである。
しい一実施例を詳細に説明する。図１は本発明の一実施
例による信号適応フィルターの構成を示したブロックで
あり、画像格納部１００、二進エッジマップ情報生成部
１１０及び信号適応フィルター部１５０からなる。図４
は前記本発明の一実施例による信号適応フィルターの動
作を示したフローチャートである。
【００１０】前記画像格納部１００は、ブロック化効果
及びリンギングノイズを含んでいる、離散余弦逆変換(I
nverse DCT）かつ圧縮復元された画像データを一時格納
する。前記二進エッジマップ情報生成部１１０は前記画
像格納部１００に格納されている圧縮復元された画像の
グローバルエッジ及びローカルエッジが反映された二進
エッジ情報を生成するブロックであり、傾斜度演算部１
１２、グローバルエッジマップ生成部１１４及びローカ
ルエッジマップ生成部１１６を具備する。
及びリンギングノイズを含んでいる、離散余弦逆変換(I
nverse DCT）かつ圧縮復元された画像データを一時格納
する。前記二進エッジマップ情報生成部１１０は前記画
像格納部１００に格納されている圧縮復元された画像の
グローバルエッジ及びローカルエッジが反映された二進
エッジ情報を生成するブロックであり、傾斜度演算部１
１２、グローバルエッジマップ生成部１１４及びローカ
ルエッジマップ生成部１１６を具備する。
【００１１】かつ、前記信号適応フィルター部１５０は
前記二進エッジマップ情報生成部１１０から生成された
二進エッジマップ情報に基づき後述される平均フィルタ
ー１５４及び加重フィルター１５６のうち一つを用い圧
縮復元された画像データをフィルタリングして格子ノイ
ズ及び階段ノイズを減少させ、フィルター決定部１５
２、平均フィルター１５４及び加重フィルター１５６を
具備する。
前記二進エッジマップ情報生成部１１０から生成された
二進エッジマップ情報に基づき後述される平均フィルタ
ー１５４及び加重フィルター１５６のうち一つを用い圧
縮復元された画像データをフィルタリングして格子ノイ
ズ及び階段ノイズを減少させ、フィルター決定部１５
２、平均フィルター１５４及び加重フィルター１５６を
具備する。
【００１２】一方、前記傾斜度演算部１１２はエッジ画
素を探すために、傾斜度演算子を用いて画素別に前記画
像格納部１００に格納された画像データの傾斜度を計算
する（４１０段階）。前記傾斜度演算子は垂直ソベル傾
斜度演算子(vertical sobelgradient operator 、記号
としては‘▽v ’で示される）及び水平ソベル傾斜度演
算子(horizontal sobel gradient operator 、記号とし
ては‘▽h ’で示される）を用いることが望ましい。前
記傾斜度演算部１１２で演算された傾斜度データはグロ
ーバルエッジマップ生成部１１４及びローカルエッジマ
ップ生成部１１６に供給される。
素を探すために、傾斜度演算子を用いて画素別に前記画
像格納部１００に格納された画像データの傾斜度を計算
する（４１０段階）。前記傾斜度演算子は垂直ソベル傾
斜度演算子(vertical sobelgradient operator 、記号
としては‘▽v ’で示される）及び水平ソベル傾斜度演
算子(horizontal sobel gradient operator 、記号とし
ては‘▽h ’で示される）を用いることが望ましい。前
記傾斜度演算部１１２で演算された傾斜度データはグロ
ーバルエッジマップ生成部１１４及びローカルエッジマ
ップ生成部１１６に供給される。
【００１３】前記グローバルエッジマップ生成部１１４
は前記傾斜度演算部１１２で傾斜度データを受け入れて
フレーム単位でグローバルエッジマップ情報を生成する
（４２０段階）。前記グローバルエッジマップ情報(edg
e(ｉ，ｊ))は［式１］のように、各画素別に傾斜度絶対
値を計算した後、その結果値をグローバル臨界値
（Ｔ g ）と比較して得られる。
は前記傾斜度演算部１１２で傾斜度データを受け入れて
フレーム単位でグローバルエッジマップ情報を生成する
（４２０段階）。前記グローバルエッジマップ情報(edg
e(ｉ，ｊ))は［式１］のように、各画素別に傾斜度絶対
値を計算した後、その結果値をグローバル臨界値
（Ｔ g ）と比較して得られる。
【００１４】 ［式１］ ｜▽h （ｉ，ｊ）｜＋｜▽v （ｉ，ｊ）｜＞Ｔg であれば、edge（ｉ，ｊ）＝１ その他の場合、edge（ｉ，ｊ）＝０ 前記臨界値Ｔg は量子化器の量子化ステップ（Ｑ）関数
により決定される値であり、［式２］を用いて決定され
る。画像の各画素が２５６グレーレベル(graylevel)を
有し得る場合、Ｑは８である。
により決定される値であり、［式２］を用いて決定され
る。画像の各画素が２５６グレーレベル(graylevel)を
有し得る場合、Ｑは８である。
【００１５】
【数５】
【００１６】ここで、前記量子化ステップ（Ｑ）値は画
像データチャンネルの帯域幅により決定される。すなわ
ち、帯域幅が大きければ伝送されるデータ量が多くなる
ので前記量子化ステップ（Ｑ）値は小さく設定され、帯
域幅が小さければ前記量子化ステップ（Ｑ）値は大きく
設定される。従って、グローバルエッジマップ生成部１
１４は各画素別に計算された傾斜度絶対値がグローバル
臨界値（Ｔg ）より大きいか同じであればその画素に対
応するグローバルエッジマップ情報（edge（ｉ，ｊ））
を‘１’に決定する。反対に、画素別で計算された傾斜
度絶対値がグローバル臨界値（Ｔg ）より小さければそ
の画素に対応するグローバルエッジマップ情報（edge
（ｉ，ｊ））は‘０’に決定される。前記のような過程
をフレーム単位で適用して得たグローバルエッジマップ
情報は論理和演算部１１８に供給される。
像データチャンネルの帯域幅により決定される。すなわ
ち、帯域幅が大きければ伝送されるデータ量が多くなる
ので前記量子化ステップ（Ｑ）値は小さく設定され、帯
域幅が小さければ前記量子化ステップ（Ｑ）値は大きく
設定される。従って、グローバルエッジマップ生成部１
１４は各画素別に計算された傾斜度絶対値がグローバル
臨界値（Ｔg ）より大きいか同じであればその画素に対
応するグローバルエッジマップ情報（edge（ｉ，ｊ））
を‘１’に決定する。反対に、画素別で計算された傾斜
度絶対値がグローバル臨界値（Ｔg ）より小さければそ
の画素に対応するグローバルエッジマップ情報（edge
（ｉ，ｊ））は‘０’に決定される。前記のような過程
をフレーム単位で適用して得たグローバルエッジマップ
情報は論理和演算部１１８に供給される。
【００１７】前記ローカルエッジマップ生成部１１６は
前記傾斜度演算部１１２で演算された傾斜度データを受
け入れてローカルエッジマップを生成する。すなわち、
１１６は全てのＭ1 ×Ｍ2 画像ブロック各々に対するロ
ーカル臨界値を計算して、前記計算されたローカル臨界
値を用いて該ブロックに入っている全ての画素に対して
ローカルエッジマップを生成する（４３０段階）。ＭＰ
ＥＧ規格によれば、ブロックに基づいた処理方法である
離散余弦変換（ＤＣＴ）、量子化等は基本的に８×８個
の画素からなっている８×８ブロックに対して信号処理
する。従って、一実施例において、ローカルエッジマッ
プ生成部１１６は傾斜度データを１６×１６個の画素か
らなる１６×１６の大きさのマクロブロック単位で受け
入れて８×８の大きさのブロック単位でローカルエッジ
マップを生成する。しかし、前記マクロブロック及びブ
ロックの大きさは本発明の一実施例に対する値に過ぎな
く、このような大きさにより本発明が限定されないこと
は当業者において明らかである。
前記傾斜度演算部１１２で演算された傾斜度データを受
け入れてローカルエッジマップを生成する。すなわち、
１１６は全てのＭ1 ×Ｍ2 画像ブロック各々に対するロ
ーカル臨界値を計算して、前記計算されたローカル臨界
値を用いて該ブロックに入っている全ての画素に対して
ローカルエッジマップを生成する（４３０段階）。ＭＰ
ＥＧ規格によれば、ブロックに基づいた処理方法である
離散余弦変換（ＤＣＴ）、量子化等は基本的に８×８個
の画素からなっている８×８ブロックに対して信号処理
する。従って、一実施例において、ローカルエッジマッ
プ生成部１１６は傾斜度データを１６×１６個の画素か
らなる１６×１６の大きさのマクロブロック単位で受け
入れて８×８の大きさのブロック単位でローカルエッジ
マップを生成する。しかし、前記マクロブロック及びブ
ロックの大きさは本発明の一実施例に対する値に過ぎな
く、このような大きさにより本発明が限定されないこと
は当業者において明らかである。
【００１８】ｎ番目８×８傾斜度データブロックに対す
るローカル臨界値（Ｔn ）は［式３］により計算され
る。
るローカル臨界値（Ｔn ）は［式３］により計算され
る。
【００１９】
【数６】
【００２０】であり、ｇ（ｉ，ｊ）は傾斜度値、Ｒn は
ｎ番目８×８ブロック、ｍn 及びσ n はｎ番目傾斜度デ
ータ８×８ブロックの平均偏差及び標準偏差を各々示
し、Ｔ g はグローバル臨界値である。このように、Ｔn
がＴg によるグローバルエッジとして分類されない詳細
なエッジマップ、すなわちローカルエッジマップの生成
に用いられる。ｎ番目８×８ブロックが等質ならば、比
率（σn ／ｍn ）は“０”になる傾向があるので、Ｔ n
はＴg とほとんど同じになる。その反面、ｎ番目８×８
ブロックが複雑な画像の一部ならば、比率（σn ／
ｍn ）は増加して、Ｔn がＴg より小さくなる結果とな
る。
ｎ番目８×８ブロック、ｍn 及びσ n はｎ番目傾斜度デ
ータ８×８ブロックの平均偏差及び標準偏差を各々示
し、Ｔ g はグローバル臨界値である。このように、Ｔn
がＴg によるグローバルエッジとして分類されない詳細
なエッジマップ、すなわちローカルエッジマップの生成
に用いられる。ｎ番目８×８ブロックが等質ならば、比
率（σn ／ｍn ）は“０”になる傾向があるので、Ｔ n
はＴg とほとんど同じになる。その反面、ｎ番目８×８
ブロックが複雑な画像の一部ならば、比率（σn ／
ｍn ）は増加して、Ｔn がＴg より小さくなる結果とな
る。
【００２１】ローカルエッジマップ生成部１１６はｎ番
目８×８ブロックに対するローカル臨界値（Ｔn ）とそ
のブロック内の一部の傾斜度値との大きさを個別的に比
較する。ここで、一部の傾斜度値は８×８ブロック内の
境界画素を取り除いた８×８ブロック内の６×６画素に
対応する傾斜度値である。ローカルエッジマップの作成
のために用いられる傾斜度値をこのように限定すれば、
ブレ現像(blurring)から詳細な情報が保護され、格子ノ
イズが画像エッジに検出されることが防止される。ロー
カルエッジマップ生成部１１６はｎ番目８×８ブロック
領域（Ｒn ）内で許される傾斜度値がローカル臨界値
（Ｔn ）と大きいか同じならばそれに対応するローカル
エッジ値を‘１’に決定し、その反対の場合にはローカ
ルエッジ値を‘０’に決定する。このように生成された
ローカルエッジマップ情報は論理和演算部１１８に供給
される。
目８×８ブロックに対するローカル臨界値（Ｔn ）とそ
のブロック内の一部の傾斜度値との大きさを個別的に比
較する。ここで、一部の傾斜度値は８×８ブロック内の
境界画素を取り除いた８×８ブロック内の６×６画素に
対応する傾斜度値である。ローカルエッジマップの作成
のために用いられる傾斜度値をこのように限定すれば、
ブレ現像(blurring)から詳細な情報が保護され、格子ノ
イズが画像エッジに検出されることが防止される。ロー
カルエッジマップ生成部１１６はｎ番目８×８ブロック
領域（Ｒn ）内で許される傾斜度値がローカル臨界値
（Ｔn ）と大きいか同じならばそれに対応するローカル
エッジ値を‘１’に決定し、その反対の場合にはローカ
ルエッジ値を‘０’に決定する。このように生成された
ローカルエッジマップ情報は論理和演算部１１８に供給
される。
【００２２】前記論理和演算部１１８は前記グローバル
エッジマップ生成部１１４から生成されたグローバルエ
ッジマップ情報とローカルエッジマップ生成部１１６か
ら生成されたローカルエッジマップ情報を論理和演算す
る（４４０段階）。より詳細に説明すると、論理和演算
部１１８は同じ位置にある画素に対し画素単位でグロー
バルエッジ値及びローカルエッジ値に対して論理和演算
を行う。論理和演算部１１８はこのような論理和演算を
グローバルエッジマップ上の全てのグローバルエッジ値
及びローカルエッジマップ上の全てのローカルエッジマ
ップに対して行い、その結果として二進エッジマップ情
報を生成し（４５０段階）、これをフィルター決定部１
５２に出力する。図２は前記二進エッジマップ情報生成
部１１０から生成された二進エッジマップと信号適応フ
ィルター部１５０で用いられる低域通過フィルターを示
している。
エッジマップ生成部１１４から生成されたグローバルエ
ッジマップ情報とローカルエッジマップ生成部１１６か
ら生成されたローカルエッジマップ情報を論理和演算す
る（４４０段階）。より詳細に説明すると、論理和演算
部１１８は同じ位置にある画素に対し画素単位でグロー
バルエッジ値及びローカルエッジ値に対して論理和演算
を行う。論理和演算部１１８はこのような論理和演算を
グローバルエッジマップ上の全てのグローバルエッジ値
及びローカルエッジマップ上の全てのローカルエッジマ
ップに対して行い、その結果として二進エッジマップ情
報を生成し（４５０段階）、これをフィルター決定部１
５２に出力する。図２は前記二進エッジマップ情報生成
部１１０から生成された二進エッジマップと信号適応フ
ィルター部１５０で用いられる低域通過フィルターを示
している。
【００２３】一方、フィルター決定部１５２は論理和演
算部１１８から供給される二進エッジマップ情報を格納
する。圧縮復元された入力画像データは前記二進エッジ
マップ情報生成部１１０から生成された二進エッジマッ
プによりエッジ領域と等質領域の二つの領域に分類され
る。このような分類のために、本発明はフィルター決定
部１５２を用いる。本発明の実施例による平均フィルタ
ー１５４及び加重フィルター１５６は３×３の大きさの
フィルターウインドを用いる。従って、フィルター決定
部１５２で用いられるフィルターウインドもやはり３×
３の大きさを有する。フィルター決定部１５２はフィル
ターウインド内に入っているエッジ値に基づいて、フィ
ルターウインドが位置した二進エッジマップ上の地域が
エッジ領域なのか等質領域なのかを判断する（４６０段
階）。これを更に詳細に説明すれば、８×８の大きさの
画像データを各画素別に３×３の大きさのフィルターウ
インドにフィルタリング領域を設定して前記フィルタリ
ング領域内の画素のうちエッジ情報を表わす画素がある
か検査する。フィルタリング領域内の画素のうちエッジ
情報を表わす画素がある領域をエッジ領域といい、エッ
ジ情報がない領域を等質領域という。
算部１１８から供給される二進エッジマップ情報を格納
する。圧縮復元された入力画像データは前記二進エッジ
マップ情報生成部１１０から生成された二進エッジマッ
プによりエッジ領域と等質領域の二つの領域に分類され
る。このような分類のために、本発明はフィルター決定
部１５２を用いる。本発明の実施例による平均フィルタ
ー１５４及び加重フィルター１５６は３×３の大きさの
フィルターウインドを用いる。従って、フィルター決定
部１５２で用いられるフィルターウインドもやはり３×
３の大きさを有する。フィルター決定部１５２はフィル
ターウインド内に入っているエッジ値に基づいて、フィ
ルターウインドが位置した二進エッジマップ上の地域が
エッジ領域なのか等質領域なのかを判断する（４６０段
階）。これを更に詳細に説明すれば、８×８の大きさの
画像データを各画素別に３×３の大きさのフィルターウ
インドにフィルタリング領域を設定して前記フィルタリ
ング領域内の画素のうちエッジ情報を表わす画素がある
か検査する。フィルタリング領域内の画素のうちエッジ
情報を表わす画素がある領域をエッジ領域といい、エッ
ジ情報がない領域を等質領域という。
【００２４】エッジ領域と判断される場合、フィルター
決定部１５２は判断に用いられたフィルターウインド内
の二進エッジマップ情報及び中心地点に対する位置デー
タを加重フィルター１５６に出力する。加重フィルター
１５６は前記中心地点に対する位置データに基づき前記
フィルターの中心地点画素がエッジ情報を表わしている
か検査する（４７０段階）。もし、エッジ情報ならばフ
ィルタリングを行わず元の入力画像データの該画素値を
そのまま用いる（４７５段階）。これによって、中心地
点は画素の値がフィルタリングにより新たな値に取り替
えられる。もし、中心地点画素がエッジ情報でなけれ
ば、加重フィルタリングを行う（４８０段階）。
決定部１５２は判断に用いられたフィルターウインド内
の二進エッジマップ情報及び中心地点に対する位置デー
タを加重フィルター１５６に出力する。加重フィルター
１５６は前記中心地点に対する位置データに基づき前記
フィルターの中心地点画素がエッジ情報を表わしている
か検査する（４７０段階）。もし、エッジ情報ならばフ
ィルタリングを行わず元の入力画像データの該画素値を
そのまま用いる（４７５段階）。これによって、中心地
点は画素の値がフィルタリングにより新たな値に取り替
えられる。もし、中心地点画素がエッジ情報でなけれ
ば、加重フィルタリングを行う（４８０段階）。
【００２５】一方、等質領域だと判断されれば、フィル
ター決定部１５２は判断に用いられたフィルターウイン
ド内の中心地点に対する位置データを平均フィルター１
５４に出力して平均フィルター１５４が平均フィルタリ
ングを行なうようにする（４８５段階）。図３（Ａ）乃
至図３（Ｃ）は２次元３×３フィルターに係り、図３
（Ａ）は３×３フィルターのためのフィルターウインド
を示した図である。図３（Ｂ）は３×３平均フィルター
のための加重値を、かつ図３（Ｃ）は３×３加重フィル
ターのための加重値を各々示した図である。図３（Ａ）
のフィルターウインドでインデックス値が‘５’である
地点がそのフィルターウインドの中心地点である。
ター決定部１５２は判断に用いられたフィルターウイン
ド内の中心地点に対する位置データを平均フィルター１
５４に出力して平均フィルター１５４が平均フィルタリ
ングを行なうようにする（４８５段階）。図３（Ａ）乃
至図３（Ｃ）は２次元３×３フィルターに係り、図３
（Ａ）は３×３フィルターのためのフィルターウインド
を示した図である。図３（Ｂ）は３×３平均フィルター
のための加重値を、かつ図３（Ｃ）は３×３加重フィル
ターのための加重値を各々示した図である。図３（Ａ）
のフィルターウインドでインデックス値が‘５’である
地点がそのフィルターウインドの中心地点である。
【００２６】前記平均フィルター１５４及び加重フィル
ター１５６は２次元低域通過フィルターの一種で、この
フィルター１５４，１５６の動作をより詳細に説明すれ
ば次の通りである。中心地点に対する位置データが入力
されれば、平均フィルター１５４は中心地点のフィルタ
リングされた画素値の計算に必要な画素値を画像格納部
１００から読出する。それから、平均フィルター１５４
は読出した画素値及び図３（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。前記計算さ
れたフィルタリング画素値は中心地点に対して変更され
た画素値として用いられる。加重フィルター１５６はフ
ィルター決定部１５２から供給される二進エッジマップ
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。加重フィルター１５６の動作をより
詳しく理解できるように説明すれば次の通りである。中
心地点‘５’がエッジ地点ならば加重フィルター１５６
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（または複数のエッジ地点）が中心地点
を取り除いた３×３フィルターウインド内の位置を有す
れば、加重フィルター１５６は図３（Ｃ）に示された加
重値を用いてフィルタリング動作を行う。エッジ地点が
図３（Ａ）の２及び６、６及び８、４及び８又は２及び
４に位置するとしたら、そのエッジ地点及びその外側の
隣接地点の加重値は全て‘０’になる。フィルタリング
が完了した後、平均フィルター１５４又は加重フィルタ
ー１５６から信号適応フィルタリングされた画像データ
が出力される（４９０段階）。
ター１５６は２次元低域通過フィルターの一種で、この
フィルター１５４，１５６の動作をより詳細に説明すれ
ば次の通りである。中心地点に対する位置データが入力
されれば、平均フィルター１５４は中心地点のフィルタ
リングされた画素値の計算に必要な画素値を画像格納部
１００から読出する。それから、平均フィルター１５４
は読出した画素値及び図３（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。前記計算さ
れたフィルタリング画素値は中心地点に対して変更され
た画素値として用いられる。加重フィルター１５６はフ
ィルター決定部１５２から供給される二進エッジマップ
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。加重フィルター１５６の動作をより
詳しく理解できるように説明すれば次の通りである。中
心地点‘５’がエッジ地点ならば加重フィルター１５６
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（または複数のエッジ地点）が中心地点
を取り除いた３×３フィルターウインド内の位置を有す
れば、加重フィルター１５６は図３（Ｃ）に示された加
重値を用いてフィルタリング動作を行う。エッジ地点が
図３（Ａ）の２及び６、６及び８、４及び８又は２及び
４に位置するとしたら、そのエッジ地点及びその外側の
隣接地点の加重値は全て‘０’になる。フィルタリング
が完了した後、平均フィルター１５４又は加重フィルタ
ー１５６から信号適応フィルタリングされた画像データ
が出力される（４９０段階）。
【００２７】こうしてフィルタリングされた画像データ
から１６×１６の大きさのマクロブロック単位の信号適
応フィルタリングされた画像データが形成される。一枚
のフレーム画像内の全てのマクロブロックに対して信号
適応フィルタリングがこういった方式で行なわれる。こ
こで、前記信号適応フィルター部１５０でフィルタリン
グするブロックの大きさは望ましい一例に過ぎず、これ
により本発明が限られることはない。
から１６×１６の大きさのマクロブロック単位の信号適
応フィルタリングされた画像データが形成される。一枚
のフレーム画像内の全てのマクロブロックに対して信号
適応フィルタリングがこういった方式で行なわれる。こ
こで、前記信号適応フィルター部１５０でフィルタリン
グするブロックの大きさは望ましい一例に過ぎず、これ
により本発明が限られることはない。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、ブロックに基づいた圧
縮復元された画像からブロック化ノイズ及びリンギング
ノイズを取り除き、ＰＳＮＲ(peak signal to noise ra
tio)を向上させ、圧縮復元された画像の品質を改善させ
ることができる。
縮復元された画像からブロック化ノイズ及びリンギング
ノイズを取り除き、ＰＳＮＲ(peak signal to noise ra
tio)を向上させ、圧縮復元された画像の品質を改善させ
ることができる。
【図１】本発明の一実施例による信号適応フィルターの
構成を示したブロック図である。
構成を示したブロック図である。
【図２】二進エッジマップ情報生成部から生成された二
進エッジマップと信号適応フィルター部で用いられる低
域通過フィルターを示した図である。
進エッジマップと信号適応フィルター部で用いられる低
域通過フィルターを示した図である。
【図３】（Ａ）は２次元３×３フィルターのためのフィ
ルターウインドを示した図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は
２次元３×３平均フィルターのための加重値を示した図
である。
ルターウインドを示した図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は
２次元３×３平均フィルターのための加重値を示した図
である。
【図４】本発明の動作を示したフローチャートである。
１００ 画像格納部 １１０ 二進エッジマップ情報生成部 １１２ 傾斜度演算部 １１４ グローバルエッジマップ生成部 １１６ ローカルエッジマップ生成部 １１８ 論理和演算部 １５０ 信号適応フィルター部 １５２ フィルター決定部 １５４ 平均フィルター １５６ 加重フィルター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419 H04N 5/14 - 5/217
Claims (9)
- 【請求項１】 画像データのブロック化効果及びリンギ
ングノイズ減少のための信号適応フィルタリング方法に
おいて、 ａ）圧縮復元された画像に対して各画素別に所定の傾斜
度を計算する段階と、 ｂ）前記傾斜度演算された各画素別結果値を所定の量子
化ステップ（Ｑ）に基づき決定されるグローバル臨界値
と比較して、その結果を各画素別二進値として生成する
グローバルエッジマップ生成段階と、 ｃ）前記傾斜度演算された各画素別結果値を所定の大き
さを有するブロック単位で決定されるローカル臨界値と
比較して、その結果を各画素別二進値として生成するロ
ーカルエッジマップ生成段階と、 ｄ）前記グローバルエッジマップ生成段階で生成された
グローバルエッジマップ情報と前記ローカルエッジマッ
プ生成段階で生成されたローカルエッジマップ情報を論
理和して二進エッジマップ情報を生成する段階と、 ｅ）前記生成された二進エッジマップ情報に対して既設
定された大きさのフィルターウインドを適用して前記フ
ィルターウインド内に属した二進エッジマップ情報がエ
ッジ情報を含んでいるかを判断する段階と、 ｆ）前記判断段階でエッジ情報を含んでいないと判断さ
れれば、画素別に該フィルターウインドに属する画素値
に対して既設定された第１加重値を用いフィルタリング
して新たな画素値を生成する第１生成段階と、 ｇ）前記判断段階でエッジ情報を含んでいると判断され
れば、画素別に該フィルターウインドに属する画素値に
対して既設定された第２加重値を用いフィルタリングし
て新たな画素値を生成し、前記フィルターウインドの中
心に位置した画素がエッジ情報である場合はフィルタリ
ングを行わない第２生成段階とを含むことを特徴とする
信号適応フィルタリング方法。 - 【請求項２】 前記グローバルエッジマップ生成段階の
グローバル臨界値（Ｔg ）は量子化器の量子化ステップ
（Ｑ）により次の数式 【数１】 により決定されることを特徴とする請求項１に記載の信
号適応フィルタリング方法。 - 【請求項３】 前記ローカルエッジマップ生成段階のｎ
番目ローカル臨界値（Ｔn ）は次の数式により計算さ
れ、 【数２】 ｇ（ｉ，ｊ）は傾斜度値、Ｒn はｎ番目８×８ブロッ
ク、ｍn 及びσn は傾斜度画像のｎ番目８×８ブロック
の平均偏差及び標準偏差を各々示し、Ｔg はグローバル
臨界値であることを特徴とする請求項２に記載の信号適
応フィルタリング方法。 - 【請求項４】 前記ローカルエッジマップ生成段階は、
８×８の大きさを有するブロック内で境界画素を取り除
いた６×６画素の各々傾斜度演算された値を前記ローカ
ル臨界値と比較して、その結果を各画素別二進値として
生成することを特徴とする請求項３に記載の信号適応フ
ィルタリング方法。 - 【請求項５】 前記フィルターウインドは３×３の大き
さを有するフィルターウインドであることを特徴とする
請求項１又は請求項２のうち何れか一つに記載の信号適
応フィルタリング方法。 - 【請求項６】 前記第１生成段階の既設定された第１加
重値はその大きさが１であることを特徴とする請求項５
に記載の信号適応フィルタリング方法。 - 【請求項７】 前記第２生成段階の３×３の大きさのフ
ィルターウインド中心に位置した加重値はその大きさが
２であることを特徴とする請求項４に記載の信号適応フ
ィルタリング方法。 - 【請求項８】 圧縮復元された画像データを一時格納す
る画像格納部と、前記画像格納部から所定の大きさを有
するブロック単位で画像データを受け入れて、エッジ画
素を探すために傾斜度演算子を用いて水平及び垂直方向
に傾斜度演算を行う傾斜度演算部と、 前記傾斜度演算部で傾斜度演算された各画素別結果値を
所定の量子化ステップ関数により決定されるグローバル
臨界値と比較して、その結果を各画素別二進値として生
成するグローバルエッジマップ生成部と、 前記傾斜度演算部で傾斜度演算された各画素別結果値を
所定の大きさを有するブロック単位で決定されるローカ
ル臨界値と比較して、その結果を各画素別二進値として
生成するローカルエッジマップ生成部と、 前記グローバルエッジマップ生成部から生成されたグロ
ーバルエッジマップ情報と前記ローカルエッジマップ生
成部から生成されたローカルエッジマップ情報を画素別
に論理和して二進エッジマップ情報を生成する論理和演
算部と、 前記論理和演算部から供給される二進エッジマップ情報
を格納し、入力画像データを二進エッジマップにより少
なくとも一つのエッジ情報を含むエッジ領域及びエッジ
情報を含んでいない等質領域のうち一つに分類するフィ
ルター決定部と、 前記フィルター決定部で等質領域と判断されたフィルタ
ーウインド内の中心画素を平均フィルタリングして新た
な画素値を生成する平均フィルターと、 前記フィルター決定部でエッジ領域だと判断されたフィ
ルターウインド内の中心画素を所定の加重値を通して加
重フィルタリングして新たな画素値を生成する加重フィ
ルターとを含むことを特徴とする信号適応フィルター。 - 【請求項９】 前記グローバルエッジマップ生成部のグ
ローバル臨界値は量子化器の量子化ステップにより次の
数式 【数３】 により決定されることを特徴とする請求項８に記載の信
号適応フィルター。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970004621A KR100219628B1 (ko) | 1997-02-15 | 1997-02-15 | 루프필터링 방법 및 루프필터 |
| KR4621/1997 | 1997-02-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10313456A JPH10313456A (ja) | 1998-11-24 |
| JP2960386B2 true JP2960386B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=19497140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2329698A Expired - Fee Related JP2960386B2 (ja) | 1997-02-15 | 1998-02-04 | 信号適応フィルタリング方法及び信号適応フィルター |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6259823B1 (ja) |
| JP (1) | JP2960386B2 (ja) |
| KR (1) | KR100219628B1 (ja) |
| CN (1) | CN1099188C (ja) |
| DE (1) | DE19744898A1 (ja) |
| FR (1) | FR2759802B1 (ja) |
| GB (1) | GB2322252B (ja) |
Families Citing this family (73)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100243225B1 (ko) | 1997-07-16 | 2000-02-01 | 윤종용 | 블록화효과 및 링잉잡음 감소를 위한 신호적응필터링방법 및신호적응필터 |
| EP0951181A1 (en) * | 1998-04-14 | 1999-10-20 | THOMSON multimedia | Method for detecting static areas in a sequence of video pictures |
| EP1775956B1 (en) * | 1998-05-22 | 2011-08-03 | Panasonic Corporation | Block noise detector and block noise eliminator |
| DE59913752D1 (de) * | 1998-07-13 | 2006-09-21 | Contraves Ag | Verfahren zur Verfolgung bewegter Objekte anhand spezifischer Merkmale |
| KR100308016B1 (ko) | 1998-08-31 | 2001-10-19 | 구자홍 | 압축 부호화된 영상에 나타나는 블럭현상 및 링현상 제거방법및 영상 복호화기 |
| US6674903B1 (en) * | 1998-10-05 | 2004-01-06 | Agfa-Gevaert | Method for smoothing staircase effect in enlarged low resolution images |
| US6535643B1 (en) | 1998-11-03 | 2003-03-18 | Lg Electronics Inc. | Method for recovering compressed motion picture for eliminating blocking artifacts and ring effects and apparatus therefor |
| KR100304897B1 (ko) * | 1999-07-13 | 2001-11-01 | 구자홍 | 압축 영상신호의 고속 실시간 처리를 위한 블럭현상 및 링현상 제거방법 |
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| DE60023837T2 (de) * | 1999-09-28 | 2006-07-27 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Vorrichtung und verfahren zur filterung |
| KR100335055B1 (ko) | 1999-12-08 | 2002-05-02 | 구자홍 | 압축 영상신호의 블럭현상 및 링현상 제거방법 |
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