JPH04192695A

JPH04192695A - 動画像復号化装置

Info

Publication number: JPH04192695A
Application number: JP2317774A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Suzuki; 秀明鈴木; Yukitoshi Tsuboi; 幸利坪井; Sadaji Okamoto; 貞二岡本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1990-11-26
Publication date: 1992-07-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、動画像復号化装置に係り、特に、符号化歪を
低減して再生画像の画質向上を実現する動画像復号化装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

動画像を高いデータ圧縮率で符号化し、高画質な再生画
像を得る高能率符号化方式として、例えば、入力画像を
複数画素のブロックに分割し、ブロック単位で現フレー
ムと前フレームから動きベクトルを検出した後、現フレ
ームの画像と、動きベクトルにより動き補償された前フ
レームの画像との差分画像信号（動き補償予測誤差信号
）を符号化する方式が提案されている。

一般に、符号化によって、画像中の物体や背景などが動
いている領域や、動いている物体などの境界付近、すな
わちエツジ付近など（以下、これらの領域を動き領域と
記す）に、モスキードノイズなどの符号化歪が発生して
しまう。そのため、再生画像の主観評価を行った際に、
このような符号化歪が目につきやすく、不自然な印象を
与えてしまう。ここで、′主観″とは、人間の感じ具合
をいう。

そこで、このような符号化歪を低減する手段として１例
えば、特開平２−５６１７９号公報に記載の画像雑音除
去方式がある。

この方式は、まず、再生画像中のエツジ部を検出し、エ
ツジ周辺の画素に対して選択的なフィルタリングを行う
。しかし、エツジ部周辺が平坦領域でない場合には、フ
ィルタリングによりかえって画像のぼけを招くことがあ
るので、フィルタリングの対象となる画素を適応的に選
択する。

この方式を用いる動画像復号化装置では、再生画像中の
エツジをぼかさずに、エツジ周辺の平坦部に発生する符
号化歪を低減することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記の画像雑音除去方式は、フィルタリングの対象とな
る画素の選択、及びフィルタリングの対象となるか否か
を決定するために、エツジ部の検出９画像のラプラシア
ンの計算、フィルタリング対象画素とその周辺画素との
差分の絶対値を計算するなど、多くの処理を必要とする
。

そのため、このような処理を含めた複雑な雑音除去回路
が復号化装置の中に必要となり、回路規模が増大すると
いった問題がある。

そこで、本発明は、符号化歪が発生しやすい動き領域の
判定を容易に行い、再生画像中の符号化歪を効果的に低
減する動画像復号化装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

一般に、動き補償予測符号化方式を用いた動画像符号化
装置は１画像を符号化する際に、符号化画像データの他
に、動き補償を行った時に用いた動きベクトルや、符号
化するブロックを動き補償するのか否かなどのブロック
タイプ情報などの付加情報をデータ多重して、符号化デ
ータとして８力する。そして、動画像復号化装置では、
復号化された付加情報を用いて、符号化データの復号化
を行い再生画像を出力する。

そこで、前記目的達成のために本発明は、符号化する画
像に動きがある部分すなわち動き領域では、動き補償す
ることにより符号化されることに着目し、その情報であ
る付加情報を復号化する際に用いることにより、再生画
像の動き領域を判定し１．その動き領域に対して、選択
的なフィルタリングを行い、動き領域に発生していた、
主観的に目につきやすい符号化歪を効果的に低減できる
ことを特徴とする動画像復号化装置を提供する。

〔作用〕

本発明に係る動画像復号化装置によれば、復号化された
付加情報により、符号化歪が発生しゃすい動き領域の判
定が簡素化されるため、回路規模を大幅に増大させずに
符号化歪の低減が実現できる。さらに、動き領域に対し
て９選択的なフィルタリングを行うこと１二“より、フ
ィルタリングによる静止領域の画像劣化を起こすことな
く５符号化歪を効果的に低減することができる。

〔実施例〕

以下、本発明に係る動画像復号化装置の第１の実施例を
説明する。

第１図に、本第１実施例に係る動画像復号化装置の構成
を示す。

第１図において、１はバッファメモリ、２はデータ分離
回路、３は可変長復号化回路、４は逆量子化回路、５は
逆直交変換回路、６は加算器、７は動き補償回路、８は
フレームメモリ、９はフィルタ回路、１０は動きベクト
ル復号化回路、１１はブロックタイプ復号化回路、１２
はバッファメモυ、１３は画像符号化データ、１４は動
きベクトル符号化データ、１５はブロックタイプ符号化
データ、１６は復号化差分画像データである。

以下、その動作を説明する。

動画像符号化装置により符号化された符号化データは、
バッファメモリ１に一時記憶された後、データ分離回路
２により画像符号化データ１３、付加情報の動きベクト
ル符号化データ１４と、ブロックタイプ符号化データ１
５に分離される。

可変長符号語が割り当てられている画像符号化データ１
３は、可変長復号化回路３により復号化され、逆量子化
回路４で逆量子化された後、逆直交変換回路５により逆
離散コサイン変換され復号化差分画像データ１６が出力
される。

動きベクトル復号化回路１０は、動きベクトル符号化デ
ータ１４を動きベクトルに復号化し、動き補償回路７へ
出力する。

動き補償回路７は、動きベクトルを用いて、動き補償さ
れた参照画像データを加算器６１＼出力する。

加算器６は、動き補償された参照画像データと復号化差
分画像データ１６を加算して再生画像データを生成し、
フレームメモリ８に書き込む。

ブロックタイプ復号化回路１１は、ブロックタイプ符号
化データ１５を復号化し、バッファメモリ１２へ書き込
む。

上述した動作を、フレームメモリ８に１画面分の再生画
像が記憶されるまで繰り返す。

そして、フィルタ回路９は、バッファメモリ１２に記憶
されているブロックタイプデータから、符号化された時
に動き補償されたブロック、及びそのブロックと近傍の
画素を含めた領域を動き領域と判定し、その動き領域に
対して、選択的なフィルタリングを行い、出力画像デー
タを出力する。

以上説明したように１本第１実施例によれば。

符号化歪が発生しやすい動き領域の判定が、付加情報の
ブロックタイプデータを用いること番こより簡素化でき
るため、回路規模を大幅に増大させることなく動画像復
号化装置を実現でき、さらに、動き領域に対して選択的
なフィルタリングを行うことにより、符号化歪を効果的
に低減することができるため、主調評価による再生画像
の画質を向上させる効果がある。

第２図に、本第１実施例におけるフィルタリング領域の
一例を示す。ただし、ＮＸＮ画素のブロックを符号化単
位とした場合である。

例えば、第２図に示す太実線で書かれた３つのブロック
が、ブロックタイプデータから動き補償されたブロック
として判定されたとすると、点線で囲まれた３つのブロ
ック近傍のα画素を含めた領域を動き領域と判定して、
その動き領域に対して選択的にフィルタリングを行う９上述した本第１実施例では、フィルタリングを行うため
に再生画像を１画面分記憶させたが、再生画像を数ブロ
ックライン分だけメモリに記憶させて、フィルタリング
を行うことも可能である。

本第１実施例の入力である。符号化データの生成手段で
ある動画像符号化装置の一例を第３図に示す。

第３図において、１７は動きベクトル検出回路。

１８は動き補償回路、１９は減算器、２０は直交変換回
路、２１は量子化回路、２２は逆量子化回路、２３は逆
直交変換回路、２４は可変長符号北回、路、２５は加算
器、２６はフレームメモリ、２７は動きベクトル符号化
回路、２８はブロックタイプ生成回路、２９はブロック
タイプ符号化回路、３０はデータ多重回路、３１はバッ
ファメモリ、３２は画像符号化データ、３３は動きベク
トル符号化データ、３４はブロックタイプ符号化データ
である。

以下、その動作を説明する。

動きベクトル検出回路１７において、入力画像データと
、フレームメモリ２６に記憶されている前フレームの局
所復号化された再生画像データから、動きベクトルを検
出する。

動き補償回路１８では、検出された動きベクトルと、フ
レームメモリ２６に記憶されている画像データから、動
き補償された参照画像データを出力する。

減算器１９において、入力画像データと、動き補償され
た参照画像データとの差分画像データが出力される。

差分画像データは、直交変換回路２０で離散コサイン変
換され、量子化回路２１で量子化された後、可変長符号
化回路２４において可変長符号語が割り当てられ、画像
符号化データ３１が出力される。

また、量子化回路２１で量子化された後、逆量子化回路
２２で逆量子化し、逆直交変換回路２３で逆離散コサイ
ン変換することにより局所的に復号化される。

加算器２５では、局所的に復号化された差分画像データ
と動き補償された参照画像データとを加算して再生画像
データを生成し、フレームメモリ２６へ書き込む。

動きベクトル符号化回路２７は、検出された動きベクト
ルを符号化し、動きベクトル符号化データ３３を出力す
る。

ブロックタイプ生成回路２８は、検出された動きベクト
ル、前フレームの局所復号された再生画像データと、入
力画像データから、符号化するブロックを動き補償する
のか否か、また、−前フレームのブロックと比較して符
号化を行うのか否かなどを判断し、ブロックタイプを生
成する。

ブロックタイプ符号化回路２９は、ブロックタイプを符
号化してブロックタイプ符号化データ３４を出力する。

データ多重回路３０は、画像符号化データ３２、動きベ
クトル符号化データ３３、ブロックタイプ符号化データ
３４をデータ多重し、バッファメモ＋、＋　３１に出力
する。

バッファメモリ３１に蓄積されたデータは、符号化デー
タとして出力される。

以上の動作により、本第１実施例の入力信号である符号
化データが生成される。

以下、本発明に係る動画像復号化装置の第２の実施例を
説明する。

第４図に、本第２実施例に係る動画像復号化装置の構成
を示す。

図中、前記第１実施例に係る動画像復号化装置（第１図
参照）と同一部分には、同一符号を付けて重複説明を省
略する。

図中、３５はフィルタ回路、３６はフレームメモリであ
る。

本第２実施例においても、第１の実施例と同様に、付加
情報のブロックタイプデータから、動き領域を判定し、
フィルタリングを行う。

第１の実施例では、まず、１画面分の再生画像をフレー
ムメモリに書き込んでから、フィルタリングを行ってい
たが１図示するように、本節２の実施例では、ブロック
毎の再生画像が生成された後、フィルタリングを行う。

以下、本第２実施例の動作について説明する。

動き補償回路７は、動きベクトルを用いて、動き補償さ
れた参照画像データを加算器６へ出力する。

加算器６は、動き補償された参照画像データ復号化差分
画像データ１６を加算し、再生画像データを生成し、フ
ィルタ回路３５に出力する。

ブロックタイプ復号化回路１１は、ブロックタイプ符号
化データ１５を復号化して、ブロックタイプデータを出
力する。

そして、フィルタ回路３５は、付加情報のブロックタイ
プから符号化された時に動き補償されたブロックを動き
領域と判定し、そのブロックをフィルタリング領域とし
て、選択的なフィルタリングを行い、フレームメモリ３
６に書き込む。

フレームメモリ３６は、蓄積されたフィルタリング後の
画像データを出力画像データとして出力する。

以上説明したように、本第２実施例によれば、符号化歪
が発生しやすい動き領域の判定が、付加情報のブロック
タイプデータを用いることにより簡素化できるため、回
路規模の増大がなく、さらに動き領域に対して選択的な
フィルタリングを行うことにより符号化歪を効果的に低
減することができるため、再生画像の主観評価による画
質を向上させる効果がある。

第５図に、本第２実施例におけるフィルタリング領域の
一例を示す。ただし、ＮＸＮ画素のブロックを符号化単
位とした場合である。

例えば、第５図に示す太実線で書かれたブロックが、ブ
ロックタイプデータから動き補償されたブロックとして
判定されたとすると、そのブロックを動き領域と判定し
て、その動き領域に対して選択的にフィルタリングを行
う。

以下、上述した各実施例における選択的なフィルタリン
グの一例を説明する。

画像の性質や歪の種類に応じて適応的に平滑化フィルタ
、メデイアンフィルタ、エツジ保存フィルタなどを選択
したり、第２図に示す近傍画素αのとり方を適応的に変
化させることにより、選択的なフィルタリングが可能と
なる。

ところで、以上の各実施例における、動き領域の選択は
、付加情報のブロックタイプデータを用いて行っていた
が、その他に、付加情報の動きベクトルデータを用いて
、動き領域を判定することも可能である。例えば、動き
ベクトルがゼロでないか否かによって、動き領域が判定
される。

また、動き補償が直交変換による変換符号化ではなく、
ＤＰＣＭなどの予測符号化と組み合わされている場合も
全く同様に本発明は有効である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、符号化歪が発生しやすい
動き領域の判定を、付加情報を用いて行うことにより簡
素化することができるため、回路規模を増大させること
なく動画像復号装置が実現でき、かつ選択的なフィルタ
リングを行うことにより、符号化歪を効果的に低減し、
高画質な再生画像を得ることが可能な動画像復号化装置
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る動画像復号化装置の
構゛成を示すブロック図、第２図は第１実施例に係る動
画像復号化装置におけるフィルタリング領域を示す説明
図、第３図は動画像符号化装置の構成を示すブロック図
、第４図は本発明の第２実施例に係る動画像復号化装置
の構成を示すブロック図、第５図は第２実施例に係る動
画像復号化装置におけるフィルタリング領域を示す説明
図である。１．１２・・・バッファメモリ。２・・・データ分離回路、３・・・可変長復号化回路、　４・・・逆量子化回路。５・・・逆直交変換回路、　　７・・・動き補償回路、
８．３６・・・フレームメモリ、９．３５・・・フィルタ回路、１０・・・動きベクトル復号化回路、１１・・・ブロックタイプ復号化回路。＊２　図纂５１２１Ｓき補イ賞されてい安いフわツク８臥べ唱

Claims

【特許請求の範囲】

（１）画像を複数画素からなる符号化要素に分割し、該
符号化要素単位で現フレームと前フレームから動きベク
トルを検出した後、現フレームの画像と該動きベクトル
により動き補償された前フレームの画像との差分信号で
ある動き補償予測誤差信号と、検出された動きベクトル
などの付加情報が、符号化されているデータを復号化し
、再生画像を出力する動画像復号化装置において、復号
化された付加情報から、画像中に含まれる動き領域を判
定し、再生画像の該動き領域に対して局所的にフィルタ
リングして符号化歪を低減するフィルタ回路を有するこ
とを特徴とする動画像復号化装置。
（２）付加情報から判定された動き領域を、動き補償ブ
ロックとそのブロック近傍の画素とし、その領域に対し
て、局所的にフィルタリングを行うことを特徴とする請
求項（１）記載の動画像復号化装置。
（３）付加情報から判定された動き領域を、動き補償ブ
ロックとし、その領域に対して、局所的にフィルタリン
グを行うことを特徴とする請求項（１）記載の動画像復
号化装置。