JP4781306B2 - ブロックノイズ除去装置 - Google Patents

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本発明は、複数のブロック毎に圧縮符号化された情報データを復号した際に生じるブロックノイズを除去するブロックノイズ除去装置に関する。
現在、映像又は音声信号等を伝送又は記録する際にその情報量を減らすべく、MPEG (Moving Picture Expert Group)方式を採用した圧縮符号化が実施されている。かかるMPEG符号化処理では、映像信号に対して2次元の単位ブロック毎に離散コサイン変換(Discrete Cosine Transformation: 以下DCTと称する)を施して周波数領域毎のDCT係数に変換した後、量子化処理を行うことにより情報量の圧縮を図る。この際、量子化処理に用いる量子化ステップが大きいほど圧縮率は大きくなるが、一部の値が切り捨てられるために量子化ノイズが発生する。かかる量子化ノイズの代表的なものとしてブロックノイズがある。すなわち、MPEG符号化処理では上述した如く2次元の単位ブロック毎に各種処理が為されるため、これを復号した際にブロックの境界が出現してしまうのである。映像信号としては、輝度信号、色差信号を圧縮するのが通常であるが、RGB信号等各種信号形式が考えられる。
そこで、MPEG復号後の映像信号に対して、このようなブロックノイズを除去するブロックノイズ除去装置が提案された(特許文献1の図11参照)。かかるブロックノイズ除去装置においては、図1に示すように、映像信号からブロック境界の位置を検出し、そのブロック境界部の画素に対してのみ、その信号レベルを補正すべき平滑化処理を施すようにしている。これにより、ブロック境界部でのレベル推移を滑らかにしてノイズ除去を図るのである。
ところが、このような平滑化処理では、隣接するブロック同士のレベル差が大きい場合には、ノイズ除去の効果が得られないという問題があった。
特開2000−50275号公報
本発明は、かかる問題を解決すべく為されたものであり、ブロック毎に符号化された後、復号された映像信号に対して、画像品質を低下させることなく確実にブロックノイズを除去することが可能なブロックノイズ除去装置を提供することを目的とする。
請求項1記載によるブロックノイズ除去装置は、複数の画素からなる画素ブロック毎に符号化及び復号化して得られた復号化映像信号中からブロックノイズを除去するブロックノイズ除去装置であって、前記映像信号中から前記画素ブロック各々の境界部の位置をブロック境界位置として検出する境界位置検出手段と、前記映像信号をサンプリングして各画素毎の信号レベルを表す画素サンプル値の系列を得る手段と、記画素サンプル値系列中の前記ブロック境界位置各々毎に、前記ブロック境界位置の直前に連続するつの前記画素サンプル値と、前記ブロック境界位置の直後に連続するつの前記画素サンプル値とに基づいて前記ブロック境界位置の直前の前記画素サンプル値及び直後の画素サンプル値各々に対する補正量を示すブロック境界補正値を求める境界補正量演算手段と、互いに隣接する前記ブロック境界位置各々毎に求められた前記ブロック境界補正値に基づく補間演算により、前記画素ブロック内の画素各々に対応した前記画素サンプル値各々に対する補正量を表すブロックノイズ補正信号を生成する補正値補間手段と、前記映像信号に前記ブロックノイズ補正信号を加算することによりブロックノイズ除去されたノイズ除去映像信号を出力する手段と、を有する。
又、請求項6記載によるブロックノイズ除去装置は、複数の画素からなる画素ブロック毎に符号化及び復号化して得られた復号化映像信号中からブロックノイズを除去するブロックノイズ除去装置であって、前記映像信号中から第1の前記画素ブロック及び第2の前記画素ブロック間の境界位置を第1ブロック境界位置として検出すると共に、前記第2の前記画素ブロック及び第3の前記画素ブロック間の境界位置を第2ブロック境界位置として検出する境界位置検出手段と、前記映像信号における各画素毎のレベルを表す画素サンプル値系列中の前記第1ブロック境界位置の直前に連続する4つの前記画素サンプル値と、前記第1ブロック境界位置の直後に連続する4つの前記画素サンプル値とに基づいて、前記第1ブロック境界位置の直前の前記画素サンプル値及び直後の画素サンプル値各々に対する補正量を示す第1ブロック境界補正値を求める第1境界補正量演算手段と、前記映像信号における各画素毎のレベルを表す画素サンプル値系列中の前記第2ブロック境界位置の直前に連続する4つの前記画素サンプル値と、前記第2ブロック境界位置の直後に連続する4つの前記画素サンプル値とに基づいて、前記第2ブロック境界位置の直前の前記画素サンプル値及び直後の画素サンプル値各々に対する補正量を示す第2ブロック境界補正値を求める第2境界補正量演算手段と、前記第1ブロック境界補正値及び前記第2ブロック境界補正値に基づく補間演算により、前記第2の画素ブロック内の画素各々に対応した前記画素サンプル値各々に対する補正量を表すブロックノイズ補正信号を生成する補正値補間手段と、前記映像信号に前記ブロックノイズ補正信号を加算することによりブロックノイズ除去されたノイズ除去映像信号を出力する手段と、を有する。
本発明においては、先ず、映像信号における各画素毎のレベルを表す画素サンプル値系列中の前記ブロック境界位置各々毎に、ブロック境界位置の直前に連続する少なくとも2つの画素サンプル値と、ブロック境界位置の直後とに連続する少なくとも2つの画素サンプル値とに基づいてブロック境界位置の直前の画素サンプル値及び直後の画素サンプル値各々に対する補正量を示すブロック境界補正値を求める。次に、互いに隣接するブロック境界位置各々毎に求められたブロック境界補正値に基づく補間演算により、画素ブロック内の画素各々に対応した前記画素サンプル値各々に対する補正量を表すブロックノイズ補正信号を生成し、映像信号に対してこのブロックノイズ補正信号を加算することによりブロックノイズ除去されたノイズ除去映像信号を出力する。
かかる構成によれば、隣接するブロック同士のレベル差が大となる映像信号に対しても、その表示画質を劣化させることなく確実にブロックノイズを除去することが可能となる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図2は、本発明によるブロックノイズ除去装置の構成を示す図である。
図2に示されるように、かかるブロックノイズ除去装置は、入力映像信号中からブロックノイズの検出を行う検出部100と、ブロックノイズ検出結果に応じて入力映像信号に生じているブロックノイズを除去する除去部200と、からなる。
検出部100は、一次微分回路1、メディアンフィルタ2、差分絶対値演算回路3、32画素周期累算回路4、8画素周期畳込回路5、第1ブロック境界検出回路7、セレクタ8、第2ブロック境界検出回路9、及び比較器10から構成される。
一次微分回路1は、入力映像信号における各画素に対応した信号レベルに対して、互いに隣接する画素同士の差分値を画素間差分値として求め、各画素毎の画素間差分値の系列からなる画素間差分値系列DFTをメディアンフィルタ2及び差分絶対値演算回路3に供給する。
尚、入力映像信号とは、MPEG符号器によって8画素(水平方向)×8画素(垂直方向)からなる2次元の画素ブロック毎に圧縮符号化された映像信号をMPEG復号化して得られた信号である。この際、輝度信号は8画素(水平方向)×8画素(垂直方向)からなる画素ブロック毎に圧縮符号化され、8画素(水平方向)×8画素(垂直方向)の復号化信号に復号化される。ところが、色差信号は輝度信号の1/4の信号量として扱われるため、8画素(水平方向)×8画素(垂直方向)からなる画素ブロック毎に圧縮符号化され、16画素(水平方向)×16画素(垂直方向)の復号化信号に復号化される。ここで、入力映像信号の解像度は[720×480画素]、[1440×1080画素]、[1920×1080画素]等各種あるが、MPEG復号化後にチューナ側で表示装置の解像度に合わせて解像度変換することがある。これをリサイズと言う。本明細書では入力映像信号としては、MPEG復号後の解像度が[1440×1080画素]の映像信号、或いはMPEG復号化後にその水平方向における解像度が1.33倍の[1920×1080画素]にリサイズされたリサイズ映像信号を例として説明する。実際の入力映像信号の解像度は上記のように各種あり、将来的には様々なリサイズが考えられる。
メディアンフィルタ2は、画素間差分値系列DFT中において連続する3つの画素間差分値(又は1つおきに連続する3つの画素間差分値)毎に、その中から中央値を求めるべき統計処理を行って得られた中央値M2を差分絶対値演算回路3に供給する。
差分絶対値演算回路3は、上記画素間差分値系列DFT中の各画素間差分値と上記中央値M2との差分の絶対値を単位ブロックノイズ値ABSとして32画素周期累算回路4に供給する。
以下に、上記一次微分回路1、メディアンフィルタ2及び差分絶対値演算回路3の動作について図3(a)〜図3(c)を参照しつつ説明する。
尚、図3(a)は、ブロック境界が存在する場合のブロック境界前後の入力映像信号の一例と、この際得られる画素間差分値系列DFT、中央値M2及び単位ブロックノイズ値ABSを表す図である。
図3(a)に示される入力映像信号によれば、ブロック境界部の1点のみで画素間差分値系列DFTが0以外の値となり、それ以外の部分では全て0となるので、この間、画素間差分値系列DFT系列中において連続する3つの画素間差分値における中央値M2は常に0となる。よって、この際、画素間差分値系列DFT中における画素間差分値と中央値M2との差分の絶対値、つまり単位ブロックノイズ値ABSはブロック境界部のみで0以外の値を有することになる。
一方、図3(b)は、ブロック境界が存在せず、且つ徐々にその信号レベルが増加する入力映像信号の一例と、この際得られる画素間差分値系列DFT、中央値M2及び単位ブロックノイズ値ABSを表す図である。
図3(b)に示す如きスロープ状にレベル変化する入力映像信号によれば、画素間差分値系列DFTは常に0以外の値となるが、この間、かかる画素間差分値系列DFT系列中において連続する3つの画素間差分値における中央値は、画素間差分値系列DFT中の各画素間差分値と同一となる。よって、この際、画素間差分値系列DFTと中央値M2nとの差分の絶対値、つまり単位ブロックノイズ値ABSは0となる。従って、スロープ状にレベル変化する入力映像信号が供給された場合にも、このスロープ部をブロック境界部と誤判断することのない単位ブロックノイズ値ABSが得られる。
図3(c)は、ブロック境界が存在する場合のブロック境界前後におけるアナログ化又はリサイズ化された入力映像信号と、この際得られる画素間差分値系列DFT、中央値M2及び単位ブロックノイズ値ABSを表す図である。
図3(c)に示すように、アナログ化又はリサイズ化された入力映像信号は、そのブロック境界部が滑らか、つまりボケた状態になる場合がある。このような入力映像信号に対しては、メディアンフィルタ2は、画素間差分値系列DFTによる系列中から1つおきに連続する3つの画素間差分値を抽出し、その中から中央値を求めるべき統計処理を行って得られた中央値M2を差分絶対値演算回路3に供給する。よって、アナログ化又はリサイズ化によってブロック境界部がぼけた状態となってしまった入力映像信号に対しても、図3(c)に示す如く、そのブロック境界部のみで0以外の値となる単位ブロックノイズ値ABSを生成することが可能となる。
かかる単位ブロックノイズ値ABSに基づいて32画素周期累算回路4は、以下の如き累算加算演算処理を実行する。
32画素周期累算回路4は、先ず、ディスプレイ装置(図示せぬ)における1フレーム分の各画素Gを、図4に示す如く夫々水平方向(又は垂直方向)に隣接する画素同士からなる32個の画素からなる画素群(太実線にて囲む)に区分けし、各画素群内において、その画素群内での各画素位置に対応させて画素位置ラベルL1〜L32を割り当てる。次に、32画素周期累算回路4は、各画素位置ラベルL毎に、その画素位置ラベルLにて示される画素群内での画素位置に配置されている画素に対応した上記単位ブロックノイズ値ABSの値を1画面分に亘り累算する。そして、32画素周期累算回路4は、画素位置ラベルL1〜L32各々毎に求めた累算結果を、ブロックノイズ値SUM1〜SUM32として生成する。
すなわち、8画素(水平方向)×8画素(垂直方向)からなるブロック毎に圧縮符号及び復号化して得られた入力映像信号では、8画素周期毎にブロックノイズが表れる。一方、かかるブロック毎に圧縮符号及び復号化して得られた解像度[1440×1080画素]を有する映像信号の水平方向における解像度を1.33倍の解像度[1920画素]にリサイズ化された入力映像信号では、(8×1.33)画素周期、つまり、約10.67画素周期毎にブロックノイズが表れる。
そこで、32画素周期累算回路4においては、リサイズ化されていない映像信号及びその解像度が1.33倍にリサイズ化されたリサイズ映像信号の双方に対してブロックノイズの要因となるブロック境界位置を検出可能とすべく、8画素と(8画素×1.33)画素との最小公倍数である32画素周期毎に単位ブロックノイズ値ABSの累算を行ってブロックノイズ値SUM1〜SUM32を得るようにしたのである。要するに、32画素周期累算回路4では、N×N画素からなる2次元画素ブロック毎に符号化及び復号化して得られた映像信号とその解像度をQ倍にリサイズしたリサイズ映像信号の双方に対して、Nと(N・Q)との最小公倍数であるM画素周期毎に単位ブロックノイズ値の累算を行って第1〜第Mブロックノイズ値(SUM1〜SUM32)を得るのである。
8画素周期畳込回路5は、画素位置ラベルTL1〜TL8なる順にこれらTL1〜TL8各々を図5に示すように、周期的にブロックノイズ値SUM1〜SUM32各々に割り当てる。そして、8画素周期畳込回路5は、各画素位置ラベルTL毎に、その画素位置ラベルTLが割り当てられているブロックノイズ値SUM各々を累算し、これら画素位置ラベルTL1〜TL8各々毎の累算結果を、新たなブロックノイズ値SUME1〜SUME8として第1ブロック境界検出回路7に供給する。
第1ブロック境界検出回路7は、先ず、ブロックノイズ値SUME1〜SUME8各々の内で最大となるものを判定し、これを最大ブロックノイズ値SUMEMAXとする。次に、第1ブロック境界検出回路7は、この最大ブロックノイズ値SUMEMAXに割り当てられている画素位置ラベルTLの両側に隣接する画素位置ラベルTL各々に対応したブロックノイズ値SUME各々の内の大なる方を位相誤差ブロックノイズ値SUMEFEとする。次に、第1ブロック境界検出回路7は、ブロックノイズ値SUME1〜8の内から最大ブロックノイズ値SUMEMAX及び位相誤差ブロックノイズ値SUMEFEに夫々該当するものを省いたものの中で最大となるものと、最大ブロックノイズ値SUMEMAXとの差分を求めこれをリサイズ無し境界判断値BD1として比較器10に供給する。次に、第1ブロック境界検出回路7は、リサイズ無し境界判断値BD1が所定閾値S1よりも大であるか否かを判定する。ここで、大であると判定された場合、第1ブロック境界検出回路7は、最大ブロックノイズ値SUMEMAXにおける画素位置ラベルTLにて示される画素位置を基準とした8画素周期毎の各画素位置がブロック境界位置であると判断して、そのブロック境界位置を示すブロック境界位置信号BL1をセレクタ8に供給する。次に、第1ブロック境界検出回路7は、最大ブロックノイズ値SUMEMAXにおける画素位置ラベルTLに対する、位相誤差ブロックノイズ値SUMEFEにおける画素位置ラベルTLの方向に対応した極性を有し、且つ最大ブロックノイズ値SUMEMAXに対する位相誤差ブロックノイズ値SUMEFEの比率に応じた値を有する位相誤差信号P1を生成してセレクタ8に供給する。
最大ブロックノイズ値SUMEMAXにおける画素位置をTLMAX、位相誤差ブロックノイズ値SUMEFEにおける画素位置をTLFEとする。隣接する画素位置は1単位で変化する。ここで、画素位置TLMAXが画素位置TLFEの左側に位置する場合、及び、画素位置TLMAXが画素位置TLFEの右側に位置する場合各々での動作について、図6(a)及び図6(b)を参照しつつ説明する。
(A)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの左側に位置するとき
図6(a)に示す如く画素位置TLMAXが画素位置TLFEの「−」側、つまり左側に位置するとき、ブロック境界位置BL1を画素位置TLMAXとする。この際、ブロックノイズ位置TLBLは、最大ブロックノイズ値SUMEMAXと位相誤差ブロックノイズ値SUMEFEの値の比により、画素位置TLMAX及びTLFEを比例配分した位置になる。従って、ブロック境界位置BL1から「+」側、つまり図6(a)に示す如き右側にずれた分の距離が位相誤差分を表す位相差誤差信号P1となる。すなわち、位相差誤差信号P1は、
P1=SUMEFE/(SUMEMAX+SUMEFE)……式(1)
によって求まる。
このとき、0≦P<0.5となる。
これは、Pが0.5以上の場合は式(1)からSUMEMAX<SUMEFEとなり、定義に反するからである。
(B)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの右側に位置するとき
図6(b)に示す如く画素位置TLMAXが画素位置TLFEの「+」側、つまり右側に位置するとき、ブロック境界位置BL1を画素位置TLFEとする。この際、ブロックノイズ位置TLBLは、最大ブロックノイズ値SUMEMAXと位相誤差ブロックノイズ値SUMEFEの値の比により、画素位置TLMAX及びTLFEを比例配分した位置になる。従って、ブロック境界位置BL1から「+」側、つまり図6(b)に示す如き右側にずれた分の距離が位相誤差分を表す位相差誤差信号P1となる。すなわち、位相差誤差信号P1は、
P1=SUMEMAX/(SUMEMAX+SUMEFE)……式(2)
によって求まる。
このとき、0.5<P1<1となる。
これは、P1が0.5以下の場合は上記式(2)からSUMEMAX<SUMEFEとなり、定義に反するからである。
尚、位相誤差信号P1の基準であるブロック境界位置BL1を、画素位置TLMAXと画素位置TLFEのうち「−」側の位置、つまり左側の位置にするのは単なる演算上の都合によるものである。位相誤差信号P1を考慮したブロックノイズ位置TLBLは、以下の如き演算によって求まる。
TLBL=(TLMAX・SUMEMAX+TLFE・SUMEFE)/(SUMEMAX+SUMEFE)……式(3)
尚、上記リサイズ無し境界判断値BD1が所定閾値S1よりも小であると判定された場合には、第1ブロック境界検出回路7は、ブロック境界が存在しないと判断し、BD1を「0」として比較器10に供給する。
第2ブロック境界検出回路9は、先ず、上記ブロックノイズ値SUM1〜32各々の内から最大のブロックノイズ値SUMを判定しこれを最大ブロックノイズ値SUMMAXとする。次に、第2ブロック境界検出回路9は、最大ブロックノイズ値SUMMAXに割り当てられている画素位置ラベルLの両側に隣接する画素位置ラベルL各々に対応したブロックノイズ値SUM各々の内の大なる方を位相誤差ブロックノイズ値SUMFEとする。又、第2ブロック境界検出回路9は、最大ブロックノイズ値SUMMAXの位置からリサイズされた1ブロックサイズ、すなわち10画素または11画素離れた位置、及び2ブロックサイズ、すなわち21画素または22画素離れた位置にそれぞれ2番目に最大のブロックノイズ値及び3番目に最大のブロックノイズ値を検出し、これらをそれぞれ第2最大ブロックノイズ値SUMMAX2、第3最大ブロックノイズ値SUMMAX3とする。この際、第2最大ブロックノイズ値、第3ブロックノイズ値に割り当てられている画素位置ラベルLの両側に隣接する画素位置ラベルL各々に対応したブロックノイズ値SUM各々の内の大なる方をそれぞれ第2位相誤差ブロックノイズ値SUMFE2、第3位相誤差ブロックノイズ値SUMFE3とする。次に、第2ブロック境界検出回路9は、ブロックノイズ値SUM1〜32の内から上記最大ブロックノイズ値SUMMAX、第2最大ブロックノイズ値SUMMAX2、第3最大ブロックノイズ値SUMMAX3及び位相誤差ブロックノイズ値SUMFE、第2位相誤差ブロックノイズ値SUMFE2、第3位相誤差ブロックノイズ値SUMFE3に夫々該当するものを省いたものの中で最大となるものと、かかる最大ブロックノイズ値SUMMAXとの差分を求めこれをリサイズ有り境界判断値BD2として比較器10に供給する。次に、第2ブロック境界検出回路9は、リサイズ有り境界判断値BD2が所定閾値S2よりも大であるか否かを判定する。ここで、大であると判定された場合、第2ブロック境界検出回路9は、最大ブロックノイズ値SUMMAXにおける画素位置ラベルLにて示される画素位置を基準とした10.67画素周期毎の各画素位置がブロック境界位置であると判断して、そのブロック境界位置を示すブロック境界位置信号BL2をセレクタ8に供給する。次に、第2ブロック境界検出回路9は、最大ブロックノイズ値SUMMAXにおける画素位置ラベルLに対する、位相誤差ブロックノイズ値SUMFEにおける画素位置ラベルLの方向に対応した極性を有し、且つ最大ブロックノイズ値SUMMAXに対する位相誤差ブロックノイズ値SUMFEの比率に応じた値を有する位相誤差信号P2を生成してセレクタ8に供給する。具体的なブロック境界位置信号BL2の演算方法は、上述のブロック境界位置信号BL1と同様に以下のようになる。
最大ブロックノイズ値SUMMAXにおける画素位置をTMAX、位相誤差ブロックノイズ値SUMFEにおける画素位置をTFEとする。画素位置TMAXが画素位置TFEの「−」側、つまり左側に位置するとき、ブロック境界位置BL2は画素位置TMAXとする。このときブロックノイズ位置TBLは、最大ブロックノイズ値SUMMAXと位相誤差ブロックノイズ値SUMFEの値の比により画素位置TMAX、画素位置TLFEを比例配分した位置になる。従って、ブロック境界位置BL2から「+」側、つまり右側への距離を以下の如く求めこれを位相差誤差信号P2とする。
P2=SUMFE/(SUMMAX+SUMFE)……式(4)
一方、画素位置TMAXが画素位置TFEの「+」側、つまり右側に位置するとき、ブロック境界位置BL2は画素位置TFEとする。このときブロックノイズ位置TBLは、最大ブロックノイズ値SUMMAXと位相誤差ブロックノイズ値SUMFEの値の比により画素位置TMAX、画素位置TFEを比例配分した位置になる。従って、ブロック境界位置BL2から「+」側、つまり右側への距離を以下の如く求めこれを位相差誤差信号P2とする。
P2=SUMMAX/(SUMMAX+SUMFE)……式(5)
位相誤差信号P2を考慮したブロックノイズ位置TBLは、以下の演算によって求める。
BL=(TMAX・SUMMAX+TFE・SUMFE)/(SUMMAX+SUMFE)……式(6)
同様に第2最大ブロックノイズ値SUMMAX2、第2位相誤差ブロックノイズ値SUMFE2、及び第3最大ブロックノイズ値SUMMAX2、第3位相誤差ブロックノイズ値SUMFE2からそれぞれブロック境界位置BL2、位相差誤差信号P2が演算される。すなわち第2ブロック境界検出回路9はブロックノイズ値SUM1〜32の内から10.67画素周期に配列される3個のブロック境界を検出し、それぞれブロック境界位置BL2、位相差誤差信号P2を3個ずつ算出する。またリサイズ有り境界判断値BD2を1個算出する。この際、BD2がS2より小さいときは、BD2=0として比較器10に供給する。
比較器10は、リサイズ無し境界判断値BD1とリサイズ有り境界判断値BD2との大小比較を行い、その結果、BD1がBD2よりも大である場合には、第1ブロック境界検出回路7から供給されたブロック境界位置信号BL1及び位相誤差信号P1を選択させるべき選択信号Sをセレクタ8に供給する。一方、比較器10は、BD2の方がBD1よりも大である場合には、第2ブロック境界検出回路9から供給されたブロック境界位置信号BL2及び位相誤差信号P2を選択させるべき選択信号Sをセレクタ8に供給する。BD1、BD2がともに「0」のときはブロックノイズはないと判断し、除去部200はブロックノイズを除去することなくノイズ除去映像信号を出力する。
セレクタ8は、上記ブロック境界位置信号BL1及びBL2の内から、上記選択信号Sに応じた方を選択し、これを最終的なブロック境界位置を表すブロック境界位置信号BLとして除去部200に供給する。又、セレクタ8は、上記位相誤差信号P1及びP2の内から、上記選択信号Sに応じた方を選択し、これを最終的な位相誤差を表す位相誤差信号Pとして除去部200に供給する。ただし、第1ブロック境界検出回路7、第2ブロック境界検出回路9がともにブロック境界がないと判断すると(すなわち境界判断値BD1が所定閾値S1よりも小、境界判断値BD2が所定閾値S2よりも小のとき)、除去部200はブロックノイズ除去動作を行うことなく入力映像信号をノイズ除去映像信号として出力する。
以下に、かかる構成からなる検出部100の動作について、入力映像信号がリサイズされていない信号(ディジタル又はアナログ)である場合と、リサイズ処理の施された信号(ディジタル又はアナログ)である場合とで夫々説明する。
(1)入力映像信号がリサイズ処理の施されていない信号である場合
この際、8×8画素のブロック毎に圧縮符号化された映像信号を復号して得られた入力映像信号にブロックノイズが存在すると、図7(a)に示す如く8画素周期毎にそのノイズピークが表れることになる。そこで、先ず、一次微分回路1、メディアンフィルタ2及び差分絶対値演算回路3によって各画素毎の画素間差分値(ABS)を求める。そして、32画素周期累算回路4及び8画素周期畳込回路5により水平方向(又は垂直方向)において、
第(8n−7)番目に配置されている画素、
第(8n−6)番目に配置されている画素、
第(8n−5)番目に配置されている画素、
第(8n−4)番目に配置されている画素、
第(8n−3)番目に配置されている画素、
第(8n−2)番目に配置されている画素、
第(8n−1)番目に配置されている画素、
第(8n)番目に配置されている画素、
n:自然数
各々毎にその画素に対応した画素間差分値を1画面分に亘り累算してブロックノイズ値SUME1〜SUME8を生成する。ここで、第1ブロック境界検出回路7は、上記ブロックノイズ値SUME1〜8の内から最大値(SUMEMAX)を判定すると共に、このSUMEMAXに対応した画素の両側に隣接する画素各々に対応したブロックノイズ値SUMEの内で大なる方を位相誤差の影響による値(SUMEFE)とする。例えば第(8n−7)〜第(8n)番目に夫々配置されている画素毎のブロックノイズ値SUME1〜SUME8が図7(b)に示す如き状態である場合、ブロックノイズ値SUME5がSUMEMAXとなり、ブロックノイズ値SUME4がSUMEFEとなる。この際、ブロックノイズが存在する場合には、図7(b)に示す如く、SUMEMAXとしてのSUME5が、SUMEFEとしてのSUME4を除くその他のブロックノイズ値SUMEのいずれに対しても、所定閾値S1を越える分だけ大となる。そこで、第1ブロック境界検出回路7は、ブロックノイズ値SUME1〜8の内からSUMEMAX及びSUMEFEに夫々該当するものを省いたものの中で最も大となるSUMEと、かかるSUMEMAXとの差分を求めこれをリサイズ無し境界判断値(BD1)とする。かかるリサイズ無し境界判断値BD1が所定閾値S1より大なる場合には、第1ブロック境界検出回路7は、ブロック境界が存在すると判断する。そして、第1ブロック境界検出回路7は、SUMEMAXに対応した画素位置を基準とした8画素周期毎の画素位置をブロック境界位置として示すブロック境界位置信号BL1を生成するのである。例えば、図7(b)の場合、第1ブロック境界検出回路7は、ブロックノイズ値SUME5に対応した画素、つまり、第(8n−3)番目の画素位置がブロック境界位置であることを示すブロック境界位置信号BL1を生成する。
ここで、入力映像信号がアナログ信号であると、ブロック境界での信号レベルの推移が滑らかになりブロック境界位置がボケる為、ブロック境界位置を検出する際に位相誤差を伴う場合がある。この際、例えば図7(b)に示すように、SUMEMAXに対応した画素に隣接する画素においてその位相誤差の影響を受け、これにより、このSUMEMAXに対応した画素の両側に隣接する画素各々に対応したブロックノイズ値SUMEが大なる値となる。
そこで、第1ブロック境界検出回路7は、前述した如く、最大ブロックノイズ値SUMEMAXに対応した画素の両側に隣接する画素各々に対応したブロックノイズ値SUMEの内で大なる方を位相誤差ブロックノイズ値(SUMEFE)とする。最大ブロックノイズ値SUMEMAXにおける画素位置をTLMAX、位相誤差ブロックノイズ値SUMEFEにおける画素位置をTLFEとし、かかるSUMEMAXとSUMEFEの比率に基づいて、ブロックノイズ位置TLBLは、上記式(3)にて示されるように、
TLBL=(TLMAX・SUMEMAX+TLFE・SUMEFE)/(SUMEMAX+SUMEFE
にて求まる。
位相誤差がない場合は前述のとおりSUMEMAXに対応した画素位置TLMAXがブロック境界位置信号BL1となるが、位相誤差がある場合は、画素位置TLMAX及び画素位置TLFEのうち左側の画素位置をブロック境界位置として示すブロック境界位置信号BL1を生成するのである。例えば、図7(b)の場合、第1ブロック境界検出回路7は、ブロックノイズ値SUME4に対応した画素、つまり、第(8n−4)番目の画素位置がブロック境界位置であることを示すブロック境界位置信号BL1を生成する。そして、ブロックノイズ位置TLBLはこの境界位置信号BL1を基準として、「+」側、つまり右側に位相誤差信号P1ずれた位置となる。位相誤差信号P1は1画素のずれを「1」としたときの距離により表される。位相誤差信号P1は上記式(1)、(2)及び図6(a)及び図6(b)の如くなる。
(2)入力映像信号がリサイズ処理の施された信号である場合
つまり、8×8画素のブロック毎に圧縮符号及び復号された映像信号の解像度を[1440×1080画素]から[1920×1080画素]にリサイズした入力映像信号にブロックノイズが存在する場合には、図7(c)に示す如く[(8×1920)/1440画素]周期、つまり、10.67画素周期毎にそのノイズピークが表れる。そこで、第2ブロック境界検出回路9は、水平方向(又は垂直方向)において、
第(32n−31)番目に配置されている画素、
第(32n−30)番目に配置されている画素、
第(32n−29)番目に配置されている画素、



第(32n−1)番目に配置されている画素、
第(32n)番目に配置されている画素、
n:自然数
各々毎に、その画素に対応した単位ブロックノイズ値ABSを1画面分に亘り累算して得たブロックノイズ値SUM1〜SUM32に基づいて、以下の如き処理を実行する。先ず、第2ブロック境界検出回路9は、上記ブロックノイズ値SUM1〜SUM32の内から最大値(SUMMAX)を判定すると共に、このSUMMAXに対応した画素の両側に隣接する画素各々に対応したブロックノイズ値SUMの内で大なる方を位相誤差ブロックノイズ値(SUMFE)とする。同様にして、上記ブロックノイズ値SUM1〜32各々の内から2番目に最大のブロックノイズ値及び3番目に最大のブロックノイズ値SUMを判定しこれらをそれぞれ第2最大ブロックノイズ値SUMMAX2、第3最大ブロックノイズ値SUMMAX3とする。第2最大ブロックノイズ値、第3ブロックノイズ値に割り当てられている画素位置ラベルLの両側に隣接する画素位置ラベルL各々に対応したブロックノイズ値SUM各々の内の大なる方をそれぞれ第2位相誤差ブロックノイズ値SUMFE2、第3位相誤差ブロックノイズ値SUMFE3とする。例えば図7(c)の場合、ブロックノイズ値SUM5がSUMMAXとなり、ブロックノイズ値SUM4がSUMEFEとなる。同様に、ブロックノイズ値SUM26がSUMMAX2、ブロックノイズ値SUM27がSUMEFE2、ブロックノイズ値SUM15がSUMMAX3、ブロックノイズ値SUM16がSUMEFE3なる。この際、ブロックノイズが存在する場合には、ブロックノイズ値SUM1〜32の内から上記最大ブロックノイズ値SUMMAX、第2最大ブロックノイズ値SUMMAX2、第3最大ブロックノイズ値SUMMAX3及び位相誤差ブロックノイズ値SUMFE、第2位相誤差ブロックノイズ値SUMFE2、第3位相誤差ブロックノイズ値SUMFE3に夫々該当するものを省いたものの中で最大となるものと、かかる最大ブロックノイズ値SUMMAXとの差分を求めこれをリサイズ有り境界判断値BD2として比較器10に供給する。図7(c)に示す如く、SUMMAXとしてのSUM5が、SUMMAX2としてのSUM26、SUMMAX3としてのSUM15、SUMFEとしてのSUM4、SUMFE2としてのSUM27、SUMFE3としてのSUM16を除くその他のブロックノイズ値SUMのいずれに対しても、所定閾値S2を越える分だけ大となる。そこで、第2ブロック境界検出回路9は、リサイズ有り境界判断値BD2が所定閾値S2より大なる場合には、第2ブロック境界検出回路9は、ブロック境界が存在すると判断する。そして、第2ブロック境界検出回路9は、SUMMAXに対応した画素位置を基準とした10.67画素周期毎の画素位置をブロック境界位置として示すブロック境界位置信号BL2を生成する。つまり、例え8×8画素のブロック毎に圧縮符号及び復号化された映像信号であっても、その解像度が[1440×1080画素]から[1920×1080画素]にリサイズされている場合には、
10.67≒(8×1920)/1440
なる数式により10.67画素周期毎にブロック境界が表れることが推定される。そこで、最大値(SUMMAXM)に対応した画素位置を基準とした10.67画素周期毎の各画素位置をブロック境界位置と判断するのである。
例えば、図7(c)の場合、第2ブロック境界検出回路9は、ブロックノイズ値SUM5に対応した画素、つまり、第(32n−27)番目の画素位置を基準とした10.67画素周期毎の各画素位置をブロック境界位置として示すブロック境界位置信号BL2を生成するのである。
ところが、入力映像信号がアナログ信号、デジタル信号にかかわらず、リサイズによりブロック周期が整数にならない場合は、ブロック境界位置がボケる為、ブロック境界位置を検出する際に位相誤差を伴う場合がある。この際、例えば図7(c)に示すように、SUMMAXに対応した画素に隣接する画素においてその位相誤差の影響を受け、これにより、このSUMMAXに対応した画素の両側に隣接する画素各々に対応したブロックノイズ値SUMが大なる値となる。そこで、第2ブロック境界検出回路9は、前述した如く、最大値SUMMAXに対応した画素の両側に隣接する画素各々に対応したブロックノイズ値SUMの内で大なる方を位相誤差の影響を受けた値(SUMFE)とし、かかるSUMMAXに対するSUMFEの比率に基づいて位相誤差分(P2)を求めるようにしたのである。位相誤差がある場合は、入力映像信号がリサイズ処理の施されていないアナログ信号の場合と同様に、画素位置TLMAX及び画素位置TLFEのうち左側の画素位置をブロック境界位置信号BL1とする。位相誤差がある場合のブロックノイズ位置TLBLは、上述のように式(3)となる。このときの位相誤差信号P2も上述のとおり式(4)、(5)のようになる。
以上の如く、検出部100は、解像度のリサイズ処理が施されていない入力映像信号に対してブロック境界位置(BL1)及び位相誤差値(P1)を求める第1ブロック境界検出回路7と、リサイズ処理が施されている入力映像信号に対してブロック境界位置(BL2)及び位相誤差値(P2)を求める第2ブロック境界検出回路9を個別に搭載している。この際、第1ブロック境界検出回路7にて算出されたリサイズ無し境界判断値(BD1)と、第2ブロック境界検出回路9にて算出されたリサイズ有り境界判断値(BD2)とを比較し、その値が大なる方の回路(7又は9)で生成されたブロック境界位置及び位相誤差値を最終的なブロック境界位置(BL)及び位相誤差値(P)とする。
すなわち、第1ブロック境界検出回路7及び第2ブロック境界検出回路9の双方において、ブロック境界位置でのブロックノイズ値(SUMEMAX、SUMMAX)と、それ以外の画素位置でのブロックノイズ値との差分を境界判断値(BD1、BD2)として算出する。この際、BD1の方が大なる場合には、入力映像信号にはリサイズ処理が施されていないと判断して、第1ブロック境界検出回路7にて生成されたブロック境界位置(BL1)及び位相誤差値(P1)を除去部200に供給する。一方、BD2の方が大なる場合には、入力映像信号にはリサイズ処理が施されていると判断して、第2ブロック境界検出回路9にて生成されたブロック境界位置(BL2)及び位相誤差値(P2)を除去部200に供給するのである。
よって、検出部100によれば、入力映像信号がリサイズ化又はアナログ化されているか否かを識別する為の信号が供給されなくても、自動的にこの入力映像信号の形態(リサイズ有り、又はリサイズ無し)に対応した最適な処理方法にてブロックノイズの検出が為されるようになる。更に、検出部100においては、入力映像信号がリサイズ化又はアナログ化されているが故にこの入力映像信号に位相誤差が生じている場合にはこれを検出するようにしている。
除去部200は、かかる検出部100から供給されたブロック境界位置信号BL及び位相誤差信号Pに基づき、入力映像信号に対してブロックノイズ除去処理を施してノイズ除去映像信号を生成する。
図8は、かかる除去部200の内部構成を示す図である。
図8において、フリップフロップDF1は、入力映像信号を各画素毎に順次取り込み、これを1画素分の周期だけ遅延させたものを画素サンプル値D1としてフリップフロップDF2、混合器201及び202各々に供給する。フリップフロップDF2は、画素サンプル値D1を1画素分の周期だけ遅延させたものを画素サンプル値D2としてフリップフロップDF3、混合器202及び203各々に供給する。フリップフロップDF3は、画素サンプル値D2を1画素分の周期だけ遅延させたものを画素サンプル値D3としてフリップフロップDF4、混合器203及び204各々に供給する。フリップフロップDF4は、画素サンプル値D3を1画素分の周期だけ遅延させたものを画素サンプル値D4としてフリップフロップDF5、混合器204及び205各々に供給する。フリップフロップDF5は、画素サンプル値D4を1画素分の周期だけ遅延させたものを画素サンプル値D5としてフリップフロップDF6、混合器205及び206各々に供給する。フリップフロップDF6は、画素サンプル値D5を1画素分の周期だけ遅延させたものを画素サンプル値D6としてフリップフロップDF7、混合器206及び207各々に供給する。フリップフロップDF7は、画素サンプル値D6を1画素分の周期だけ遅延させたものを画素サンプル値D7としてフリップフロップDF8、混合器207及び208各々に供給する。フリップフロップDF8は、画素サンプル値D7を1画素分の周期だけ遅延させたものを画素サンプル値D8として混合器208に供給する。
尚、図8に示される構成は、フリップフロップDF4に対応する画素とフリップフロップDF5に対応する画素の中間、またはフリップフロップDF4に対応する画素の位置にブロック境界位置が存在することを前提とする。サンプリングの位相誤差があるときは、まわりの差分値から位相誤差を求める。この求め方を以下に記載する。
混合器201は、上記画素サンプル値D1及びかかる画素サンプル値D1よりも1画素周期前の入力映像信号における画素サンプル値(以下、画素サンプル値D0と称する)を、位相誤差信号Pに基づく以下の如き混合比にて混合することにより位相補正された位相補正画素サンプル値M1を減算器209に供給する。
(A)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの左側に位置するとき(0≦P<0.5)
M1=D1・(P−1)+D0・P
(B)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの右側に位置するとき(0.5<P<1)
M1=D0
図9(B1)の如きM1を求める場合、ブロック境界の右側であって、ブロック境界から離れる方向(右側)にずれているため、ブロック歪の影響は受けない。そこでM1=D0となる。以下も同様の考え方である。
混合器202は、上記画素サンプル値D1及びD2を、位相誤差信号Pに基づく以下の如き混合比にて混合することにより位相補正された位相補正画素サンプル値M2を減算器209に供給する。
(A)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの左側に位置するとき(0≦P<0.5)
M2=D2・(P−1)+D1・P
(B)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの右側に位置するとき(0.5<P<1)
M2=D1
減算器209は、上記位相補正画素サンプル値M2から上記位相補正画素サンプル値M1を減算して得られた減算結果を境界周辺差分値SB1として推定境界差分値演算回路210に共有する。
混合器203は、上記画素サンプル値D2及びD3を、位相誤差信号Pに基づく以下の如き混合比にて混合することにより位相補正された位相補正画素サンプル値M3を減算器211に供給する。
(A)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの左側に位置するとき(0≦P<0.5)
M3=D3・(P−1)+D2・P
(B)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの右側に位置するとき(0.5<P<1)
M3=D2
混合器204は、上記画素サンプル値D3及びD4を、位相誤差信号Pに基づく以下の如き混合比にて混合することにより位相補正された位相補正画素サンプル値M4を減算器211及び平均回路212、並びに境界補正値演算回路215に供給する。
(A)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの左側に位置するとき(0≦P<0.5)
M4=D4・(P−1)+D3・P
(B)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの右側に位置するとき(0.5<P<1)
M4=D3
減算器211は、上記位相補正画素サンプル値M4から上記位相補正画素サンプル値M3を減算して得られた減算結果を境界周辺差分値SB2として推定境界差分値演算回路210に共有する。
混合器205は、上記画素サンプル値D4及びD5を、位相誤差信号Pに基づく以下の如き混合比にて混合することにより位相補正された位相補正画素サンプル値M5を平均回路212及び減算器213に供給する。
(A)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの左側に位置するとき(0≦P<0.5)
M5=D5
図9(A1)の如きM5を求める場合、ブロック境界の左側であって、ブロック境界から離れる方向(左側)にずれているため、ブロック歪の影響は受けない。そこでM5=D5となる。以下も同様の考え方である。
(B)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの右側に位置するとき(0.5<P<1)
M5=D5・P+D4・(P−1)
混合器206は、上記画素サンプル値D5及びD6を、位相誤差信号Pに基づく以下の如き混合比にて混合することにより位相補正された位相補正画素サンプル値M6を減算器213に供給する。
(A)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの左側に位置するとき(0≦P<0.5)
M6=D6
(B)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの右側に位置するとき(0.5<P<1)
M6=D6・P+D5・(P−1)
減算器213は、上記位相補正画素サンプル値M6から上記位相補正画素サンプル値M5を減算して得られた減算結果を境界周辺差分値SB3として推定境界差分値演算回路210に共有する。
混合器207は、上記画素サンプル値D6及びD7を、位相誤差信号Pに基づく以下の如き混合比にて混合することにより位相補正された位相補正画素サンプル値M7を減算器214に供給する。
(A)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの左側に位置するとき(0≦P<0.5)
M7=D7
(B)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの右側に位置するとき(0.5<P<1)
M7=D7・P+D6・(P−1)
混合器208は、上記画素サンプル値D7及びD8を、位相誤差信号Pに基づく以下の如き混合比にて混合することにより位相補正された位相補正画素サンプル値M8を減算器214に供給する。
(A)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの左側に位置するとき(0≦P<0.5)
M8=D8
(B)画素位置TLMAXが画素位置TLFEの右側に位置するとき(0.5<P<1)
M8=D8・P+D7・(P−1)

減算器214は、上記位相補正画素サンプル値M8から上記位相補正画素サンプル値M7を減算して得られた減算結果を境界周辺差分値SB4として推定境界差分値演算回路210に共有する。
推定境界差分値演算回路210は、上記境界周辺差分値SB1〜SB4に基づく以下の如き補間演算によって、ブロックノイズ除去処理後のブロック境界部における隣接画素間の差分値として取り得るブロック境界部での画素間差分値を求めこれをブロック境界部推定差分値PREDとして境界補正値演算回路215に供給する。
PRED={3・(SB2+SB3)−(SB1+SB4)}/4
平均回路212は、ブロック境界位置の直後の画素サンプル値D4及びD3を混合して得られた上記位相補正画素サンプル値M4と、ブロック境界位置の直前の画素サンプル値D5及びD6を混合して得られた上記位相補正画素サンプル値M5との平均値を求める。平均回路212は、かかる平均値を、ブロック境界部での中点値dCNTとして境界補正値演算回路215に供給する。
境界補正値演算回路215は、上記位相補正画素サンプル値M4、ブロック境界部推定差分値PRED及び中点値dCNTに基づく以下の演算によって、ブロック境界位置の直後の画素サンプル値に対するブロック境界補正値dCORR2、及び直前の画素サンプル値に対するブロック境界補正値dCORR1を夫々生成し境界間補正値補間回路216に供給する。
dCORR1={dCNT−(PRED/2)}−M5
dCORR2=−[dCNT+(PRED/2)}+M4
ただし、上記のブロック境界補正値dCORR1、dCORR2の演算は、図8におけるフリップフロップDF4に対応する画素とフリップフロップDF5に対応する画素の中間、またはフリップフロップDF4に対応する画素の位置にブロック境界位置が存在することを前提とする。そこで境界補正値演算回路215にはブロック境界位置信号BLが入力され、フリップフロップDF4に対応する画素とフリップフロップDF5に対応する画素の中間、またはフリップフロップDF4に対応する画素の位置にブロック境界位置が来たタイミングにおいて、境界補正値演算回路215は境界間補正値補間回路216にブロック境界補正値dCORR1、dCORR2を出力する。
境界間補正値補間回路216は、連続するブロックの各ブロック境界部において夫々生成された上記ブロック境界補正値dCORR1及びdCORR2に基づく線形補間により、ブロック境界間、つまりブロック内の画素位置各々に対応したレベル補正量を示すブロック補正信号BZを生成して加算器217に供給する。つまり、境界間補正値補間回路216は、各ブロック毎に、そのブロックの左境界部において生成されたブロック境界補正値dCORR2(又はdCORR1)と、右境界部において生成されたブロック境界補正値dCORR1(又はdCORR2)とによる線形補間により、このブロック内の画素位置各々に対応したレベル補正量を示すブロック補正信号BZを生成する。尚、境界間補正値補間回路216は、ブロック境界が存在しないことを表す0レベル一定のブロック境界位置信号BLが供給された場合には、補正値0を表すブロック補正信号BZを加算器217に供給する。
遅延回路218は、上記フリップフロップDF1〜DF8、混合器201〜208、減算器209、211、213、214、推定境界差分値演算回路210、平均回路212、境界補正値演算回路215、及び境界間補正値補間回路216各々による合計処理時間に対応した時間だけ遅延させて入力映像信号を加算器217に供給する。
加算器217は、かかる遅延回路218によって遅延された入力映像信号のレベルに、上記ブロック補正信号BZを加算することにより、ブロック境界部でのノイズ(急峻なレベル推移)を抑制させたノイズ除去映像信号を生成して出力する。
以下に、図9(A1)、図9(B1)に示す如き入力映像信号が供給された場合を一例にとって、上記除去部200の動作について説明する。この際、図9(A1)及び図9(A2)は、画素位置TLMAXが画素位置TLFEの左側に位置する場合(0≦P<0.5)、図9(B1)及び図9(B2)は、画素位置TLMAXが画素位置TLFEの右側に位置する場合(0.5<P<1)、に夫々対応した図である。
尚、図9(A1)及び図9(B1)は、ブロック境界部における連続する9画素分の入力映像信号)を示すものである。この際、図8に示されるフリップフロップDF1〜DF8各々は、図9(A1)及び図9(B1)中において白丸にて示される画素サンプル値D1〜D8を夫々出力する。よって、この時点においてフリップフロップDF1に供給される入力映像信号の値が図9(A1)及び図9(B1)に示す画素サンプル値D0となる。
ここで、先ず、これら画素サンプル値D0〜D8の内から互いに隣接する画素サンプル値同士を、上記検出部100から供給された位相誤差信号Pに応じた混合比にて混合することにより、位相補正された図9(A2)及び図9(B2)に示す如き位相補正画素サンプル値M1〜M8系列を生成する。
次に、図9(A2)及び図9(B2)に示す如く、ブロック境界位置の直前の位相補正画素サンプル値M5及びM6同士の差分を境界周辺差分値SB3として求め、ブロック境界位置の直後の位相補正画素サンプル値M3及びM4同士の差分を境界周辺差分値SB2として求める。更に、図9(A2)及び図9(B2)に示す如く、位相補正画素サンプル値M3及びM4の直後の位相補正画素サンプル値M1及びM2同士の差分を境界周辺差分値SB1として求め、位相補正画素サンプル値M5及びM6の直前の位相補正画素サンプル値M7及びM8同士の差分を境界周辺差分値SB4として求める。
ここで、推定境界差分値演算回路210は、境界周辺差分値SB1〜SB4に基づく上記補間演算により、図9(A2)及び図9(B2)に示す如きブロック境界部での位相補正画素サンプル値M4のブロックノイズ除去処理後の画素サンプル値Q1と、位相補正画素サンプル値M5のブロックノイズ除去処理後の画素サンプル値Q2との差分値をブロック境界部推定差分値PREDとして求める。
境界補正値演算回路215は、先ず、これらブロック境界部での位相補正画素サンプル値M4及びM5における中点値dCNTと、ブロック境界部推定差分値PREDとに基づき、図9(A2)及び図9(B2)に示す如き画素サンプル値Q1及びQ2の内の一方、例えばQ1を以下の如く求める。
Q1={dCNT−(PRED/2)}
そして、境界補正値演算回路215は、図9(A2)及び図9(B2)に示す如く、画素サンプル値Q1から位相補正画素サンプル値M5を減算することにより、位相補正画素サンプル値M5に対するブロック境界補正値dCORR1を生成する。更に、境界補正値演算回路215は、このブロック境界補正値dCORR1の極性を反転させたものを、図9(A2)及び図9(B2)に示す如き位相補正画素サンプル値M4に対するブロック境界補正値dCORR2として生成する。
ここで、境界間補正値補間回路216は、各ブロック毎に、そのブロックの左境界部において生成されたブロック境界補正値dCORRと、右境界部において生成されたブロック境界補正値dCORRとによる線形補間により、このブロック内の画素位置各々に対応したレベル補正量を示すブロック補正信号BZを生成する。例えば、図10(a)の太実線にて示す如きレベル推移を有する入力映像信号が供給された場合、境界間補正値補間回路216は、ブロック1及び2の境界部において生成されたブロック境界補正値dCORR2と、ブロック2及び3の境界部において生成されたブロック境界補正値dCORR1とに基づく線形補間により、図10(b)の太実線にて示す如き、ブロック2内の画素位置各々に対応したレベル補正量を示すブロック補正信号BZを生成する。
よって、かかるブロック補正信号BZに基づくレベル補正を入力映像信号に施すことにより、例え隣接するブロック同士のレベル差が大となる図10(a)の太実線にて示す如き映像信号に対しても、その画像品質を劣化させることなくブロックノイズが除去された太破線にて示す如きノイズ除去映像信号が得られる。
1ブロック内において水平方向に徐々に映像信号のレベルが増加(又は減少)するような絵柄を表す映像信号の一例を示す図である。 本発明によるブロックノイズ除去装置の構成を示す図である。 一次微分回路1、メディアンフィルタ2及び差分絶対値演算回路3の動作を説明する為の図である。 連続して配置されている32個の画素毎に、各画素位置に対応して割り当てられる画素位置ラベルL1〜L32の一例を示す図である。 ブロックノイズ値SUME1〜32各々に新たに割り当てられる画素位置ラベルTL1〜TL8の一例を示す図である。 位相誤差信号Pを求める際の動作を説明する為の図である。 検出部100の動作を説明する為の図である。 図2に示される除去部200の内部構成を示す図である。 図8に示される混合器201〜208、減算器209、211、213、214、推定境界差分値演算回路210、平均回路212、及び境界補正値演算回路215の動作を説明する為の図でる。 図8に示される境界間補正値補間回路216の動作を説明する為の図である。
符号の説明
1 一次微分回路
2 メディアンフィルタ
3 差分絶対値回路
4 32画素周期累算回路
5 8画素周期畳込回路
7 第1ブロック境界検出回路
8 セレクタ
9 第2ブロック境界検出回路
10 比較器
201〜208 混合器
209,211,213,214 減算器
210 推定境界差分値演算回路
212 平均回路
215 境界補正値演算回路
216 境界間補正値補間回路
217 加算器

Claims (6)

  1. 複数の画素からなる画素ブロック毎に符号化及び復号化して得られた復号化映像信号中からブロックノイズを除去するブロックノイズ除去装置であって、
    前記映像信号中から前記画素ブロック各々の境界部の位置をブロック境界位置として検出する境界位置検出手段と、
    前記映像信号をサンプリングして各画素毎の信号レベルを表す画素サンプル値の系列を得る手段と、
    記画素サンプル値系列中の前記ブロック境界位置各々毎に、前記ブロック境界位置の直前に連続するつの前記画素サンプル値と、前記ブロック境界位置の直後に連続するつの前記画素サンプル値とに基づいて前記ブロック境界位置の直前の前記画素サンプル値及び直後の画素サンプル値各々に対する補正量を示すブロック境界補正値を求める境界補正量演算手段と、
    互いに隣接する前記ブロック境界位置各々毎に求められた前記ブロック境界補正値に基づく補間演算により、前記画素ブロック内の画素各々に対応した前記画素サンプル値各々に対する補正量を表すブロックノイズ補正信号を生成する補正値補間手段と、
    前記映像信号に前記ブロックノイズ補正信号を加算することによりブロックノイズ除去されたノイズ除去映像信号を出力する手段と、を有することを特徴とするブロックノイズ除去装置。
  2. 前記境界補正量演算手段は、前記画素サンプル値系列中において前記ブロック境界位置の直前に連続する2つの画素サンプル値同士の差分値である第1差分値と、前記ブロック境界位置の直前に連続する前記2つの画素サンプル値の直前に連続する2つの画素サンプル値同士の差分値である第2差分値と、前記ブロック境界位置の直後に連続する2つの画素サンプル値同士の差分値である第差分値と、前記ブロック境界位置の直後に連続する前記2つの画素サンプル値の直後に連続する2つの画素サンプル値同士の差分値である第4差分値と、に基づいて前記ブロック境界位置の直前の前記画素サンプル値及び直後の画素サンプル値各々に対する補正量を示すブロック境界補正値を求める境界補正量演算手段と、を有することを特徴とする請求項1に記載のブロックノイズ除去装置。
  3. 前記境界位置検出手段は、前記ブロック境界位置に対する画素位置の位相誤差分を示す位相誤差信号を更に生成し、
    前記画素サンプル値系列中において前記ブロック境界位置の直前に連続する4つの前記画素サンプル値及び前記ブロック境界位置の直後に連続する4つの前記画素サンプル値の各々には、互いに隣接する前記画素サンプル値同士を前記位相誤差信号に基づく混合比で混合することにより位相補正処理を施し、
    前記映像信号をサンプリングする際のサンプルタイミングが早まる方向にサンプルタイミングがずれる場合には、前記ブロック境界位置の直前の画素サンプル値に対しては前記位相補正処理を施さないことを特徴とする請求項2に記載のブロックノイズ除去装置。
  4. 前記サンプルタイミングが遅れる方向にサンプルタイミングがずれる場合、前記ブロック境界位置の直後に連続する4つの画素サンプル値の内で最も前記ブロック境界位置から離れている画素サンプル値に対しては前記位相補正処理を施さないことを特徴とする請求項に記載のブロックノイズ除去装置。
  5. 前記境界補正値演算手段は、前記ブロック境界位置の直前の画素サンプル値と直後の画素サンプル値との平均値を中点値として求める手段と、
    前記第1〜第4差分値に基づく補間演算により、ブロック除去処理後に得られる前記ブロック境界位置の直前及び直後各々の画素サンプル値同士の差分値をブロック境界部推定差分値として求める手段と、
    前記中点値から前記ブロック境界部推定差分値の1/2の値と前記直後の前記画素サンプル値とを減算することにより前記ブロック境界補正値を得る手段と、を含むことを特徴とする請求項1記載のブロックノイズ除去装置。
  6. 複数の画素からなる画素ブロック毎に符号化及び復号化して得られた復号化映像信号中からブロックノイズを除去するブロックノイズ除去装置であって、
    前記映像信号中から第1の前記画素ブロック及び第2の前記画素ブロック間の境界位置を第1ブロック境界位置として検出すると共に、前記第2の前記画素ブロック及び第3の前記画素ブロック間の境界位置を第2ブロック境界位置として検出する境界位置検出手段と、
    前記映像信号における各画素毎のレベルを表す画素サンプル値系列中の前記第1ブロック境界位置の直前に連続する4つの前記画素サンプル値と、前記第1ブロック境界位置の直後に連続する4つの前記画素サンプル値とに基づいて、前記第1ブロック境界位置の直前の前記画素サンプル値及び直後の画素サンプル値各々に対する補正量を示す第1ブロック境界補正値を求める第1境界補正量演算手段と、
    前記映像信号における各画素毎のレベルを表す画素サンプル値系列中の前記第2ブロック境界位置の直前に連続する4つの前記画素サンプル値と、前記第2ブロック境界位置の直後に連続する4つの前記画素サンプル値とに基づいて、前記第2ブロック境界位置の直前の前記画素サンプル値及び直後の画素サンプル値各々に対する補正量を示す第2ブロック境界補正値を求める第2境界補正量演算手段と、
    前記第1ブロック境界補正値及び前記第2ブロック境界補正値に基づく補間演算により、前記第2の画素ブロック内の画素各々に対応した前記画素サンプル値各々に対する補正量を表すブロックノイズ補正信号を生成する補正値補間手段と、
    前記映像信号に前記ブロックノイズ補正信号を加算することによりブロックノイズ除去されたノイズ除去映像信号を出力する手段と、を有することを特徴とするブロックノイズ除去装置。
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