JP3778606B2

JP3778606B2 - 画質改善装置

Info

Publication number: JP3778606B2
Application number: JP2965496A
Authority: JP
Inventors: 善明鹿喰; 英輔中須; 勝典青木
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2016-02-16
Also published as: JPH09224250A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両方向予測を用いた符号化方式により検出された信号の復号画像のレベル変動に基づき復号画質を改善する画質改善装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表示される画像の画質を改善する手法として、これまで、何種類かの提案がなされている。
【０００３】
第１の手法としては、表示装置に供給される電気信号上の雑音成分を、時空間的なフィルタを適応的に用いて除去するものであり、例えば、「直流加算型ノイズリデューサの提案とMUSEデコーダ動画処理用ノイズリデューサの開発」（和泉他、TV学会誌、vol.48, No.12, pp1553-1564 (1994) ）に記載されているものが知られている。
【０００４】
第２の手法はフリッカについてのものであり、被写体の照明として蛍光灯が用いられた場合、ＴＶ(television)カメラ出力の電気信号において、空間的に同一の位置を与える信号の時間的な変動を検出して、時間的な変動を補正し、フリッカを除去するものである。このような手法は、例えば、「テレビジョン信号の蛍光灯フリッカー除去装置」（大塚他、NHK 技研月報、vol.27, No.12, pp.501-506 ）に記載されたものが知られている。
【０００５】
第３の手法は種類の異なるモニタ間のガンマ特性のばらつきを補正するものである。これは、ガンマ特性が例えば投射型と直視型でかなり異なり、表示上、階調特性に影響を及ぼすので、ガンマ特性の違いを「逆ガンマ：再ガンマ」という過程により補正するものである。このような手法としては、「ハイビジョンディスプレイの階調特性と画質の検討」（近藤、金澤、1992年テレビジョン学会年次大会5-8 ）に記載されたものが知られている。
【０００６】
フリッカは種々の原因で発生するが、電気信号上で検出し得るものであれば、上記第２の手法により検出し補正することができるが、そうでない場合は、補正することができなかった。例えば、時間的に連続するフレームの画像間での空間解像度差が平均輝度レベル差にふりかわる場合には、補正することができなかった。通常、ＣＲＴ等の表示装置では、ガンマ特性があるので、電気信号と光信号のレベルの間には線形な関係がなく、このため、電気信号レベルでは平均値が同じでも、高周波信号が存在することにより、光信号レベルでは、平均値が異なる結果になりうる。
【０００７】
このようなフリッカの原因となる空間解像度の時間的な変化が起こる例としては、両方向予測を用いた符号化方式の復号画像の表示がある。データ圧縮方式として、時間軸上の前後の画像と無関係に当該画像内で完結するデータ圧縮方式および時系列順に予測を行なう一方向予測による圧縮方式が知られている。前者の圧縮符号化構造としては、Ｉピクチャ(Intra coded Pictures)が、後者の予測符号化構造としては、Ｐピクチャ(Predictive coded Pictures) がある。Ｉピクチャは直接映像信号をＤＣＴ（discrete cosine transform)したフレーム内符号化画像であり、圧縮率が最も低く、復号化する際、他のピクチャを参照することなく再生することができる。Ｐピクチャは時間的に過去のピクチャ（ＩピクチャまたはＰピクチャ）からのみ前方向予測してフレーム間符号化したピクチャである。図４（ａ）に示すように、Ｉピクチャを周期的に配置し、ランダム・アクセス、早送り再生等の特殊再生機能に対応させている。図４（ａ）にＮで示す複数のピクチャによりＧＯＰ(Group of Pictures) という１つのグループを構成する。
【０００８】
しかし、この一方向予測では、時間的に前のフレームからの予測しか行なえないので、未来を予測、例えば、物体の移動に伴って見えてくるアンカバード部を予測することができなかった。
【０００９】
未来を予測することができるデータ圧縮方式としては、ＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)ビデオの符号化方式が知られている。この符号化方式により符号化された画像は、ＩピクチャおよびＰピクチャの他に、Ｂピクチャ(Bidirectionally Predictive coded Pictures) がある。Ｂピクチャは過去と未来の両方から予測してフレーム間符号化したものである。ＭＰＥＧ方式では、１つのＰピクチャまたはＩピクチャと１つ以上の所定数のＢピクチャより構成される図４（ｂ）中にＭで表わされる画像単位の繰り返しにより符号化画像が構成されている。
【００１０】
図４（ｂ）に示す符号化の例では、ＩピクチャとＰピクチャの間に、Ｂピクチャが２枚ある。両方向の予測が用いられるＢピクチャでは、時間的に前のフレームからの予測画像と、時間的に後ろのフレームからの予測画像と、さらにこれら２つの予測画像の平均画像（内挿予測）が選択的に用いられる。このため、前のフレームからの予測しか行なえないＰピクチャに比べてより高精度な予測が行われる。上述したアンカバード部は、時間的に後ろのピクチャから予測可能であり、アンカバード部の問題は両方向予測では事実上存在しない。また、内挿予測を用いる場合、補償精度が一方向の動き補償の精度以上になる上、変形のような補償不可能な動きがある場合も位相の近似度の高い予測画像を得ることができる（図５参照）。
【００１１】
このため、多くの画像においてはＢピクチャでは内挿予測が用いられる確率が高い。ただし、内挿予測では位相がずれた画像の平均をとることになるため、一方向からの予測画像に比べて空間解像度が落ちることになる。変形を伴わない動きに対して、動き補償が理想的に行われた場合、この平均をとる２画像の位相差はたかだか補償精度の大きさである。しかし、現実には、動き推定の不完全性により本来の補償精度より大きくなることがあり、変形を伴う画像の場合、大きな位相差が存在する可能性がある。従って、Ｂピクチャの予測画像の空間解像度はＰピクチャの空間解像度より低く、その低下の程度は上述したように動き、変形に依存するため一様ではない。
【００１２】
両方向予測では、ＢピクチャはＰピクチャと違って他のフレームの予測に用いられることがないので、Ｂピクチャに歪みがあっても他のフレームには影響はない。また、上述したように両方向予測の予測効率は高いので、Ｂピクチャでは同じ歪み量を達成するのに必要な情報量はＰピクチャより少なくてすむことになる。従って、Ｂピクチャに対し割り当て情報量を少なくし、その分ＩピクチャやＰピクチャへの割当を増やすという、効率的な情報量制御を行うことができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、同時に、このような情報量制御により、Ｂピクチャの高周波成分の伝送に情報量割当がなされなくなり、結果としてＢピクチャの解像度が他のピクチャタイプより低くなることになる。
【００１４】
通常、ＣＲＴ等の表示装置ではガンマ特性があるため、電気信号レベルと光信号レベルの間には線形な関係がなく、光信号レベルでは平均値が異なる。その結果、電気信号レベルでは平均値が同じでも、高周波信号が存在した場合、時間的に連続するフレームの画像間での空間解像度差が平均輝度レベル差にふりかわり、光信号の平均輝度レベルが時間的に変動し、フリッカが発生する。
【００１６】
本発明の目的は、上記のような問題点を解決し、フリッカを抑制して復号画質を改善することができる画質改善装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、時間的に過去の信号のみを予測信号とする１つの一方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像と、時間的に過去および未来の信号を予測信号とする１つ以上の所定数の両方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像と、を１単位として該単位を繰り返すとともに、周期的に、前記一方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像を、フレーム内またはフィールド内符号化画像と置換した復号画像信号に対してガンマ補正変換を行う第１信号処理手段と、該第１信号処理手段によりガンマ補正変換が行われた復号画像信号において、フレーム内またはフィールド内符号化画像と、一方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像と、両方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像と、のそれぞれのフレームまたはフィールド内の平均輝度を求める第１平均値処理手段と、該第１平均値処理手段により得られた前記画像単位内に含まれる所定数の両方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像のそれぞれの平均輝度の算術平均値と、前記第１平均値処理手段の処理により得られた一方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像の平均輝度との差分か、又は、前記算術平均値と、前記第１平均値処理手段の処理により得られたフレーム内またはフィールド内符号化画像の平均輝度との差分か、のいずれか一方を出力する差分出力手段と、該差分出力手段により出力された差分を、前記第１平均値処理手段により求められた両方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像の前記所定数の復号画像信号の平均輝度に、それぞれ加算する前記所定数と同数の第１加算手段と、該第１加算手段により得られた信号に対しそれぞれ逆ガンマ補正変換を行う前記所定数と同数の第２信号処理手段と、前記両方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像の復号画像信号に対して、フレームまたはフィールド内の平均電気信号レベルを求める第２平均値処理手段と、該第２平均値処理手段の処理により得られた前記所定数の両方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像の平均電気信号レベルと、前記第２信号処理手段による信号処理により得られた信号と、の差分をそれぞれ出力する前記所定数と同数の第２差分出力手段と、該第２差分出力手段により出力された差分を、前記所定数の両方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像の復号画像信号に対してそれぞれ画素ごとに加算する前記所定数と同数の第２加算手段とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態を示す。第１の実施の形態は、画像単位内に含まれる両方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像の所定数が１つである場合である。すなわち、図１に示す画質改善装置には、図示しないデコーダから、２フレーム周期で、ピクチャタイプがＰピクチャ、Ｂピクチャの復号フレームが供給され、Ｉピクチャタイプのフレームが所定の周期で供給されている。このＩピクチャタイプのフレームは、リフレッシュ時に、Ｐピクチャタイプのフレームに代えて供給される。デコーダは内部処理でピクチャタイプを参照しており、デコーダからピクチャタイプ信号を取り出すことができる。出力タイミング信号はＰピクチャタイプまたはＩピクチャタイプのフレームの出力タイミングでＯＮする制御信号である。
【００２１】
このようにＰピクチャ、Ｂピクチャタイプのフレームが供給される場合の画質改善装置は、レベル変動検出部とレベル変動抑制部により構成されている。
【００２２】
レベル変動検出部は、第１信号処理手段としてのガンマ特性回路１０１と、第１平均値処理手段としての１フレーム平均計算回路１０２と、差分出力手段を構成する１フレーム遅延回路１０３および差分回路１０７と、ラッチ１０８とを有する。
【００２３】
ガンマ特性回路１０１は図示しないデコーダからの復号フレーム信号を疑似光信号に変換するものである。１フレーム平均計算回路１０２はガンマ特性回路１０１からの疑似光信号に基づき、１フレームに１度、当該フレームの平均輝度を計算し、平均輝度信号を生成するものである。１フレーム遅延回路１０３は、１フレーム平均計算回路１０２からの平均輝度信号を１フレーム分だけ時間遅延させるものである。差分回路１０７は１フレーム平均計算回路１０２からの平均輝度信号と、１フレーム遅延回路１０３からの平均輝度信号の差分を出力し、ＢピクチャタイプのフレームとＰピクチャタイプのフレームの平均輝度差、すなわち、フリッカレベルを表す平均輝度差信号（電気信号）を出力するものである。ラッチ１０８は出力タイミング信号に応じて、２フレームに１回、差分回路１０７からの平均輝度差信号をラッチし、外部に供給するものである。
【００２４】
レベル変動抑制部は、第１加算手段としての加算回路１０９と、第２信号処理手段としての逆ガンマ特性回路１１１と、第２平均値処理手段としての１フレーム平均計算回路１１３と、第２差分出力手段としての差分回路１２２と、第２加算手段を構成する１フレーム遅延回路１１６とスイッチ１１８と加算回路１２０を有する。
【００２５】
加算回路１０９は差分回路１０７からの平均輝度差信号と、１フレーム平均計算回路１０２からのＢピクチャタイプのフレームの平均輝度信号を加算するものである。逆ガンマ特性回路１１１は加算回路１０９からの信号に対して逆ガンマ変換して、補正平均電気信号レベルを計算するものである。１フレーム平均計算回路１１３は、フレームごとに、デコーダからの復号フレーム信号から、当該フレームの平均輝度を計算し、フレーム平均電気信号を生成するものである。差分回路１２２は１フレーム平均計算回路１１３からのＢピクチャタイプのフレームの平均電気信号と、逆ガンマ特性回路１１１からの補正平均電気信号との差分をとり、平均値補正用差分電気信号を生成するものである。スイッチ１１８は出力タイミング信号により２フレームに１回閉成される。１フレーム遅延回路１１６は復号フレーム信号を１フレーム分だけ時間遅延するものである。加算回路１２０は１フレーム遅延回路１１６からのＢピクチャタイプの復号フレーム信号と、差分回路１２２からスイッチ１１８を介して得られた平均値補正用差分電気信号とを画素ごとに加算して、Ｂピクチャタイプの画質改善復号フレーム信号を生成するものである。
【００２６】
次に、レベル変動検出部の動作を説明する。図示しないデコーダからの復号フレーム信号は、ガンマ特性回路１０１により疑似光信号に変換され、得られた疑似光信号に基づき、当該フレームの平均輝度信号が、１フレーム平均計算回路１０２により、１フレームに１度計算される。得られた平均輝度信号は、１フレーム遅延回路１０３により、順次、１フレーム分遅延される。１フレーム遅延回路１０３からＰピクチャタイプのフレームの平均輝度信号が出力されるタイミングにおいて、１フレーム平均計算回路１０２からはＢピクチャタイプのフレームの平均輝度信号が出力される。
【００２７】
ついで、１フレーム平均計算回路１０２からのＢピクチャタイプのフレームの平均輝度信号と、１フレーム遅延回路１０３からのＰピクチャタイプのフレームの平均輝度信号との差分が、差分回路１０７により出力され、ＢピクチャタイプのフレームとＰピクチャタイプのフレームの平均輝度差、すなわち、フリッカレベルが出力される。このフリッカレベルは、２フレームに１回出力される出力タイミング信号によりラッチ１０８にラッチされる。
【００２８】
次に、レベル変動抑制部の動作を説明する。図示しないデコーダから復号フレーム信号は、レベル変動抑制部の１フレーム平均計算回路１１３と１フレーム遅延回路１１６にも入力される。１フレーム平均計算回路１１３に入力された復号フレーム信号に基づき、１フレーム平均計算回路１１３により、１フレームに１度、フレーム平均電気信号レベルが計算される。
【００２９】
また、レベル変動抑制部には、上述したレベル変動検出部から平均輝度差信号と平均輝度信号が入力される。すなわち、平均輝度差信号が差分回路１０７から加算回路１０９に入力され、平均輝度信号が１フレーム平均計算回路１０２から加算回路１０９に入力される。そして、平均輝度差信号と平均輝度信号が加算回路１０９により加算され、補正平均輝度レベルが生成され、加算回路１０９からの補正平均輝度レベルに基づき、逆ガンマ特性回路１１１により補正平均電気信号レベルが計算される。そして、逆ガンマ特性回路１１１からの補正平均電気信号レベルと、１フレーム平均計算回路１１３からのＢピクチャタイプのフレーム平均電気信号レベルとの差分を表す平均値補正用差分電気信号が差分回路１２２により出力される。
【００３０】
他方、１フレーム遅延回路１１６により、Ｂピクチャタイプのフレームが１フレーム分遅延され加算回路１２０に供給開始されてから、１フレームの時間だけ、スイッチ１１８が閉成される。従って、レベル変動検出部からフリッカ信号が出力されるタイミングで、差分回路１２２からの平均値補正用差分電気信号がスイッチ１１８を介して加算回路１２０に供給され、平均値補正用差分電気信号は、１フレーム遅延回路１１６により１フレーム分遅延されたＢピクチャタイプの復号フレーム信号と加算回路１２０により画素ごとに加算され、補正されたＢピクチャタイプの画質改善復号フレーム信号が出力される。
【００３１】
Ｐピクチャタイプのフレームは、スイッチ１１８が２フレームに１回だけしか閉成されないので、１フレーム遅延回路１１６から補正されずに出力される。
【００３２】
よって、空間解像度の低下した復号画像信号に対して、平均レベル変動に相当するＤＣシフトを行うことができ、空間解像度の変動に起因するフリッカを抑制することできる。
【００３３】
＜第２の実施の態様＞
図２は本発明の第２の実施の形態を示す。第２の実施の形態は、画像単位内に含まれる両方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像の所定数が２つである場合である。これは典型的なＭＰＥＧ信号の復号画像に適用した例である。図２には、画質改善装置とＭＰＥＧデコーダを図示してあり、画質改善装置は、レベル変動検出部と、レベル変動抑制部により構成されている。
【００３４】
ＭＰＥＧデコーダ２００は、図３に示すように、３フレーム周期で、ピクチャタイプがＰピクチャ、Ｂピクチャ、Ｂピクチャの順で復号フレームを供給している。リフレッシュ時には、Ｐピクチャタイプのフレームに代えてＩピクチャタイプのフレームを供給する。ＭＰＥＧデコーダ２００は内部処理でピクチャタイプを参照しており、ピクチャタイプ信号を取り出すことができる。
【００３５】
レベル変動検出部は、第１信号処理手段としてのガンマ特性回路２０１と、第１平均値処理手段としての１フレーム平均計算回路２０２と、差分出力手段を構成する１フレーム遅延回路２０３および２０４と、加算回路２０５と、１／２回路２０６と、差分回路２０７と、ラッチ２０８とを有する。
【００３６】
ガンマ特性回路２０１はＭＰＥＧデコーダ２００からの復号フレーム信号を疑似光信号に変換するものである。１フレーム平均計算回路２０２はガンマ特性回路２０１からの疑似光信号に基づき、１フレームに１度、当該フレームの平均輝度を計算するものである。１フレーム遅延回路２０３は１フレーム平均計算回路２０２からの平均輝度信号を１フレーム分だけ遅延させるものである。加算回路２０５は１フレーム平均計算回路２０２からの平均輝度信号と、１フレーム遅延回路２０３からの平均輝度信号を加算するものである。１／２回路２０６は加算回路２０５により加算して得られた平均輝度信号から算術平均を求めるものである。１フレーム遅延回路２０４は１フレーム遅延回路２０３からの平均輝度信号を１フレーム分だけ遅延させるものである。差分回路２０７は１／２回路２０６からの平均輝度信号の算術平均値と、１フレーム遅延回路２０４からの平均輝度の差分を表す平均輝度差信号を出力するものである。ラッチ２０８は差分回路２０７からの平均輝度差信号をＭＰＥＧデコーダ２００からの信号に応じて３フレームに１度ラッチするものである。
【００３７】
レベル変動抑制部は、第１加算手段としての一方の加算回路２０９と、第２信号処理手段としての一方の逆ガンマ特性回路２１１と、第２平均値処理手段としての１フレーム平均計算回路２１３と、１フレーム遅延回路２１４と、第２差分出力手段としての一方の差分回路２２２と、第１加算手段としての他方の加算回路２１０と、第２信号処理手段としての他方の逆ガンマ特性回路２１２と、第２差分出力手段としての他方の差分回路２２３と、第２加算手段を構成するスイッチ２１７および２１８と、１フレーム遅延回路２１５，２１６，２２１と、加算回路２１９，２２０とを有する。第１加算手段、第２信号処理手段、第２差分出力手段、第２加算手段は３フレーム周期に含まれるＢピクチャのフレーム数に対応して、それぞれ２つずつ設けられている。なお、１フレーム遅延回路２２１は説明の便宜上図２に記載したものであって、第２加算手段の構成要素として必須のものではない。
【００３８】
加算回路２０９は差分回路２０７からの平均輝度差信号と、１フレーム遅延回路２０３からの平均輝度信号とを加算するものである。逆ガンマ特性回路２１１は加算回路２０９からの信号に基づき補正平均電気信号レベルを計算するものである。加算回路２１０は差分回路２０７からの平均輝度差信号と、１フレーム遅延回路２０２からの平均輝度信号とを加算するものである。逆ガンマ特性回路２１２は加算回路２１０からの信号に基づき補正平均電気信号レベルを計算するものである。
【００３９】
１フレーム平均計算回路２１３はＭＰＥＧデコーダ２００からの復号フレーム信号に基づき、１フレームに１度、当該フレームの平均輝度を計算するものである。１フレーム遅延回路２１４は１フレーム平均計算回路２１３からのフレーム平均電気信号を１フレーム分だけ遅延させるものである。
【００４０】
差分回路２２２は１フレーム遅延回路２１４からのＢピクチャタイプのフレームの平均電気信号と、逆ガンマ特性回路２１１からの補正平均電気信号との差分を出力し、平均値補正用差分電気信号を生成するものである。差分回路２２３は１フレーム平均計算回路２１３からのＢピクチャタイプのフレームの平均電気信号と、逆ガンマ特性回路２１２からの補正平均電気信号との差分をとり、平均値補正用差分電気信号を生成するものである。
【００４１】
１フレーム遅延回路２１５はＭＰＥＧデコーダ２００からの復号フレーム信号を１フレーム分遅延させるものである。加算回路２１９は１フレーム遅延回路２１５からのＢピクチャタイプの復号フレーム信号と、差分回路２２３からスイッチ２１７を介して得られる平均値補正用差分電気信号を画素ごとに加算するものである。１フレーム遅延回路２１６は加算回路２１９からの信号を１フレーム分遅延させるものである。２２０は加算回路であり、１フレーム遅延回路２１６からのＢピクチャタイプの復号フレーム信号と、差分回路２２２からスイッチ２１８を介して得られた平均値補正用差分電気信号とを加算するものである。１フレーム遅延回路２２１は加算回路２２０からの信号を１フレーム分遅延させるものである。
【００４２】
次に、レベル変動検出部の動作を説明する。ＭＰＥＧデコーダ２００からの復号フレーム信号は、ガンマ特性回路２０１により疑似光信号に変換され、得られた疑似光信号に基づき、当該フレームの平均輝度が、１フレーム平均計算回路２０２により、１フレームに１度計算される。得られた平均輝度信号は、１フレーム遅延回路２０３、２０４により、順次、１フレーム分遅延される。１フレーム遅延回路２０４からＰピクチャタイプのフレームの平均輝度信号が出力されるタイミングにおいて、１フレーム平均計算回路２０３からＰピクチャタイプのフレームに引き続くＢピクチャタイプのフレーム（以下、１枚目のＢピクチャタイプのフレームという）の平均輝度信号が出力され、１フレーム遅延回路２０２から、１枚目のＢピクチャタイプのフレームの次のＢピクチャタイプのフレーム（以下、２枚目のＢピクチャタイプのフレームという）の平均輝度信号が出力される。
【００４３】
ついで、１フレーム平均計算回路２０２からの２枚目のＢピクチャタイプのフレームの平均輝度信号と、１フレーム遅延回路２０３からの１枚目のＢピクチャタイプのフレームの平均輝度信号が、加算回路２０５により加算され、１／２回路２０６により、２つのＢピクチャタイプのフレームの輝度平均が計算される。１／２回路２０６からの輝度算術平均値と、１フレーム遅延回路２０４からのＰピクチャタイプのフレームの平均輝度との差分が、差分回路２０７により出力され、ＢピクチャタイプのフレームとＰピクチャタイプのフレームの平均輝度差、すなわち、フリッカレベルを表す平均輝度差信号が出力される。
【００４４】
このような計算が成り立つタイミングは、Ｐピクチャタイプのフレームの平均輝度信号が１フレーム遅延回路２０４から出力されるときであり、３フレームに１度発生する。図３に示したこのタイミング信号はＭＰＥＧデコーダ２００からラッチ２０８に供給される。差分回路２０７からのフリッカ信号はこのラッチ２０８を介して外部に供給される。
【００４５】
次に、レベル変動抑制部の動作を説明する。ＭＰＥＧデコーダ２００から復号フレーム信号が、レベル変動抑制部の１フレーム平均計算回路２１３と１フレーム遅延回路２１５に入力される。
【００４６】
１フレーム平均計算回路２１３に入力された復号フレーム信号に基づき、１フレーム平均計算回路２１３により、１フレームに１度、当該フレームの平均輝度が計算され、フレーム平均電気信号が出力される。得られたフレーム平均電気信号は１フレーム遅延回路２１４により１フレーム分遅延される。
【００４７】
また、レベル変動抑制部には、上述したレベル変動検出部から、差分回路２０７からの平均輝度差信号と、１フレーム遅延回路２０３からの１枚目のＢピクチャタイプのフレームの平均輝度信号と、１フレーム平均計算回路２０２からの２枚目のＢピクチャタイプのフレームの平均輝度信号が入力される。そして、差分回路２０７からの平均輝度差信号と、１フレーム遅延回路２０３からの１枚目のＢピクチャタイプのフレームの平均輝度信号は、加算回路２０９により加算され、１枚目のＢピクチャタイプのフレームの補正平均輝度レベルを表す補正平均輝度信号が生成される。また、差分回路２０７からの平均輝度差信号と、１フレーム平均計算回路２０２からの２枚目のＢピクチャタイプのフレームの平均輝度信号は、加算回路２１０により加算され、２枚目のＢピクチャタイプのフレームの補正平均輝度レベルを表す補正平均輝度信号が生成される。
【００４８】
加算回路２０９からの補正平均輝度信号に基づき、逆ガンマ特性回路２１１により１枚目のＢピクチャタイプのフレームの補正平均電気信号レベルが計算される。逆ガンマ特性回路２１１からの補正平均電気信号レベルと、１フレーム遅延回路２１４からの１枚目のＢピクチャタイプのフレーム平均電気信号レベルとの差分（平均値補正用差分）が差分回路２２２により出力される。一方、加算回路２１０からの補正平均輝度信号に基づき、逆ガンマ特性回路２１２により２枚目のＢピクチャタイプのフレームの補正平均電気信号レベルが計算される。逆ガンマ特性回路２１２からの補正平均電気信号レベルと、１フレーム平均計算回路２１３からの２枚目のＢピクチャタイプのフレーム平均電気信号レベルとの差分（平均値補正用差分）が差分回路２２３により出力される。
【００４９】
他方、１枚目のＢピクチャタイプのフレームが１フレーム遅延回路２１６により１フレーム分遅延され加算回路２２０に供給開始され、しかも、この供給開始に同期して、１フレーム遅延回路２１５により、２枚目のＢピクチャタイプのフレームが１フレーム分遅延され加算回路２１９に供給開始されてから、１フレームの時間だけ、スイッチ２１８とスイッチ２１７が同時に閉成される。従って、レベル変動検出部からフリッカレベルを表す平均輝度差信号が出力されるタイミングで、差分回路２２２からの平均値補正用差分電気信号がスイッチ２１８を介して加算回路２２０に供給され、１フレーム遅延回路２１６により１フレーム分遅延された１枚目のＢピクチャタイプの復号フレーム信号と加算され、Ｂピクチャタイプのフレームが補正される。なお、スイッチ２１７，２１８は３フレームに１回しか閉成されないので、１枚目のＢピクチャタイプの復号フレーム信号は加算回路２１９では何も加算されずに１フレーム遅延回路２１６に入力されている。他方、レベル変動検出部からフリッカレベルを表す平均輝度差信号が出力されるタイミングで、差分回路２２３からの平均値補正用差分電気信号がスイッチ２１７を介して加算回路２１９に供給され、１フレーム遅延回路２１５により１フレーム分遅延された２枚目のＢピクチャタイプの復号フレーム信号と加算され、Ｂピクチャタイプのフレームが補正される。このタイミングで、１フレーム遅延回路２２１からＰピクチャタイプのフレームが出力されることになる。このＰピクチャタイプのフレームは、スイッチ２１７，２１８が３フレームに１回だけしか閉成されないので、１フレーム遅延回路２２１から補正されずに出力されることになる。よって、空間解像度の変動に起因するフリッカが低減されることになる。
【００５０】
画像単位内に含まれる両方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像の所定数が３つ以上である場合についても、第２の実施の形態と同様に本発明に係る画質改善装置を構成できることは言うまでもない。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、上記のように構成したので、主観的に目立つ、画質劣化であるフリッカの除去、低減を行うことができ、従って、表示される復号画像の画質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】出力タイミング信号とピクチャタイプとの関係を示す説明図である。
【図４】時間方向の予測構造としての一方向予測と両方向予測を説明するための説明図である。
【図５】両方向予測の中の内挿予測を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１０１ガンマ特性回路
１０２，１１３１フレーム平均計算回路
１０３，１１６１フレーム遅延回路
１０７，１２２差分回路
１０８ラッチ
１０９，１２０加算回路
１１１逆ガンマ特性回路
１１８スイッチ

Claims

時間的に過去の信号のみを予測信号とする１つの一方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像と、時間的に過去および未来の信号を予測信号とする１つ以上の所定数の両方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像と、を１単位として該単位を繰り返すとともに、周期的に、前記一方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像を、フレーム内またはフィールド内符号化画像と置換した復号画像信号に対してガンマ補正変換を行う第１信号処理手段と、
該第１信号処理手段によりガンマ補正変換が行われた復号画像信号において、フレーム内またはフィールド内符号化画像と、一方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像と、両方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像と、のそれぞれのフレームまたはフィールド内の平均輝度を求める第１平均値処理手段と、
該第１平均値処理手段により得られた前記画像単位内に含まれる所定数の両方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像のそれぞれの平均輝度の算術平均値と、前記第１平均値処理手段の処理により得られた一方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像の平均輝度との差分か、又は、前記算術平均値と、前記第１平均値処理手段の処理により得られたフレーム内またはフィールド内符号化画像の平均輝度との差分か、のいずれか一方を出力する差分出力手段と、
該差分出力手段により出力された差分を、前記第１平均値処理手段により求められた両方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像の前記所定数の復号画像信号の平均輝度に、それぞれ加算する前記所定数と同数の第１加算手段と、
該第１加算手段により得られた信号に対しそれぞれ逆ガンマ補正変換を行う前記所定数と同数の第２信号処理手段と、
前記両方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像の復号画像信号に対して、フレームまたはフィールド内の平均電気信号レベルを求める第２平均値処理手段と、
該第２平均値処理手段の処理により得られた前記所定数の両方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像の平均電気信号レベルと、前記第２信号処理手段による信号処理により得られた信号と、の差分をそれぞれ出力する前記所定数と同数の第２差分出力手段と、
該第２差分出力手段により出力された差分を、前記所定数の両方向型フレーム間またはフィールド間予測符号化画像の復号画像信号に対してそれぞれ画素ごとに加算する前記所定数と同数の第２加算手段と
を備えたことを特徴とする画質改善装置。