JPH06319129A - Time space picture filter - Google Patents

Time space picture filter

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Publication number
JPH06319129A
JPH06319129A JP10675793A JP10675793A JPH06319129A JP H06319129 A JPH06319129 A JP H06319129A JP 10675793 A JP10675793 A JP 10675793A JP 10675793 A JP10675793 A JP 10675793A JP H06319129 A JPH06319129 A JP H06319129A
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JP
Japan
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filter
image
motion vector
signal
horizontal
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Pending
Application number
JP10675793A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Hasegawa
弘 長谷川
Hiroshi Ito
浩 伊藤
徹 ▲くわ▼原
Tooru Kuwahara
Takahiro Nakai
隆洋 中井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/80Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation

Abstract

PURPOSE:To obtain the time space picture filter in which unnatural disturbance such a double image is not caused by controlling a characteristic of a spatial filter with a compression ratio of a picture to execute spatial frequency limit or emphasis for a picture signal. CONSTITUTION:A frame memory 10 delays an input picture signal by one frame period and gives a signal of an existing frame and a signal of one preceding frame to a motion vector detection circuit 20. The motion vector detection circuit 20 adopts the so-called block matching method to obtain a local moving quantity of a picture. A coefficient generating circuit 30 controls coefficients k0-k3 based on a compression ratio of the coding of a picture signal and a horizontal component vx of the moving quantity of the motion vector detection circuit 20. The coefficients k0-d3 are given to variable coefficient circuits 40-43 forming an adaptive horizontal filter 200 and the adaptive horizontal filter 200 controls a high frequency component of the picture signal so that it is stepwise attenuated as the coding compression ratio gets lower and the motion quantity gets larger.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル化された画
像データの時空間画像フィルタに関し、詳しくは、画像
の符号化の前段において、画像の圧縮率あるいは画像の
動きの大きさに応じて、視覚的に重要でない周波数領域
をあらかじめ除去する3次元帯域制限フィルタなどに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spatio-temporal image filter for digitized image data, and more specifically, in the pre-stage of image encoding, depending on the image compression rate or the image motion magnitude, The present invention relates to a three-dimensional band limiting filter that removes a frequency region that is not visually important in advance.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は例えば野垣他「動静適応型雑音除
去を用いたHDTV信号符号化の検討」(画像符号化シ
ンポジウムPCSJ88、8−6、pp125〜12
6、1988)に示された従来の時空間画像フィルタを
示すブロック図である。図において、120は水平バン
ドパスフィルタ(以下、BPFという)、11、12は
この水平BPF120の出力にカスケード接続されたフ
レームメモリ、63は水平BPF120とフレームメモ
リ12の出力を加算する加算回路、50、51はそれぞ
れ、加算回路62、フレームメモリ11に接続された係
数回路、70は係数回路51から50の出力を減算する
減算回路、71は入力信号から減算回路70の出力を引
く減算回路である。
2. Description of the Related Art FIG. 9 shows, for example, Nogaki et al., "Study on HDTV signal coding using motion and static adaptive denoising" (Image coding symposium PCSJ88, 8-6, pp125 to 12).
6 is a block diagram showing a conventional spatiotemporal image filter shown in FIG. In the figure, 120 is a horizontal bandpass filter (hereinafter referred to as BPF), 11 and 12 are frame memories cascade-connected to the output of the horizontal BPF 120, 63 is an adder circuit for adding the outputs of the horizontal BPF 120 and the frame memory 12, 50 , 51 are coefficient circuits connected to the adder circuit 62 and the frame memory 11, respectively, 70 is a subtraction circuit for subtracting the outputs of the coefficient circuits 51 to 50, and 71 is a subtraction circuit for subtracting the output of the subtraction circuit 70 from the input signal. .

【0003】次に動作について説明する。図9のフィル
タはHDTVの輝度信号からノイズの多い周波数成分を
除去するものである。水平BPF120はおよそ18M
Hzを中心とする高域周波数成分を抽出する。この周波
数成分はカメラのアパーチャー補正などの影響により、
特にノイズ成分の多く存在する領域とされている。フレ
ームメモリ11から減算回路70までの部分は時間軸ハ
イパスフィルタ(以下、HPFという)300を構成す
る。時間軸HPF300は、18MHz付近の信号成分
から、さらに、時間的に変化の大きい信号成分だけをノ
イズとして抽出する。時間軸HPF300の出力は減算
回路71で原信号から除去される。
Next, the operation will be described. The filter in FIG. 9 removes noisy frequency components from the HDTV luminance signal. Horizontal BPF120 is about 18M
A high frequency component centering on Hz is extracted. This frequency component is affected by the aperture correction of the camera,
Especially, it is an area where many noise components exist. The portion from the frame memory 11 to the subtraction circuit 70 constitutes a time axis high pass filter (hereinafter referred to as HPF) 300. The time axis HPF 300 extracts, as noise, only the signal component having a large temporal change from the signal component near 18 MHz. The output of the time base HPF 300 is removed from the original signal by the subtraction circuit 71.

【0004】時間軸HPF300において、フレームメ
モリ11、12はそれぞれ入力信号を1フレーム期間遅
延させて出力する。時刻tにおいてフレームメモリ11
に入力される信号をX(t)とすると、フレームメモリ
11、12の出力はそれぞれ、X(t−F)、X(t−
2F)となる(Fはフレーム周期)。加算回路63はX
(t)とX(t−2F)を加算して、 X(t)+X(t−2F) を得る。係数回路50はこれを1/4倍して、 1/4・{X(t)+X(t−2F)} を得る。一方、係数回路51はX(t−F)を1/2倍
して、 1/2・X(t−F) を得る。減算回路70は係数回路51から係数回路50
の出力を減算し、最終的に時間軸HPF300の出力と
して、 1/2・X(t−F)−1/4・{X(t)+X(t−
2F)} を得る。これは、時間的に30Hzで変化する信号に対
してはゲインが1となり、時間的に変化しない静止した
信号に対してはゲインが0となる時間方向のHPFであ
る。
In the time base HPF 300, the frame memories 11 and 12 delay the input signal for one frame period and output the delayed signal. Frame memory 11 at time t
If the signal input to X is set to X (t), the outputs of the frame memories 11 and 12 are X (t-F) and X (t-, respectively).
2F) (F is a frame period). The adder circuit 63 is X
(T) and X (t-2F) are added to obtain X (t) + X (t-2F). The coefficient circuit 50 multiplies this by 1/4 to obtain 1/4 · {X (t) + X (t-2F)}. On the other hand, the coefficient circuit 51 multiplies X (t-F) by 1/2 to obtain 1/2 · X (t-F). The subtraction circuit 70 includes the coefficient circuit 51 to the coefficient circuit 50.
Is subtracted, and finally, as the output of the time axis HPF 300, 1/2 · X (t−F) −1 / 4 · {X (t) + X (t−
2F)} is obtained. This is a HPF in the time direction in which the gain is 1 for a signal that changes with time of 30 Hz and 0 for a stationary signal that does not change with time.

【0005】なお、前記文献においては、時間軸HPF
に関して、FIR(Finite ImpulseResponse)フィルタ
を用いるという記述があるだけである。したがって、こ
こでは、時間軸FIRフィルタの最も簡単で一般的なも
のについて説明した。
Incidentally, in the above-mentioned literature, the time base HPF
Regarding the above, there is only a description that a FIR (Finite Impulse Response) filter is used. Therefore, the simplest and most general time-axis FIR filter has been described here.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の時空間画像フィ
ルタは以上のように構成されているので、フレーム間の
信号処理のため、動き物体のエッジ部分が二重像になる
などの問題点があった。
Since the conventional spatiotemporal image filter is constructed as described above, there is a problem that the edge portion of a moving object becomes a double image due to signal processing between frames. there were.

【0007】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、二重像のような不自然な妨害を発
生することのない時空間画像フィルタを提供し、あわせ
て目標レートに応じた符号量削減効果、および目標レー
トに期待される復元画像の主観画質を得ることを目的と
する。
The present invention has been made to solve the above problems, and provides a spatio-temporal image filter that does not cause unnatural interference such as double images, and also provides a target rate. The objective is to obtain the code amount reduction effect according to the above and the subjective image quality of the restored image expected at the target rate.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1発明に係る時空間画
像フィルタは、画像信号の空間的な周波数帯域を制限ま
たは強調する特性可変な空間フィルタであって、画像の
圧縮率によって空間フィルタの特性を制御することによ
り、画像信号の空間的な周波数制限または強調を行うも
のである。
A spatio-temporal image filter according to a first aspect of the present invention is a spatial filter having a variable characteristic that restricts or enhances a spatial frequency band of an image signal, and the spatial filter has a spatial compression ratio depending on a compression rate of an image. By controlling the characteristics, spatial frequency limitation or enhancement of the image signal is performed.

【0009】第2発明に係る時空間画像フィルタは、時
間方向の相関を利用して局所的に画像の動きベクトルを
求める手段と、画像信号の空間的な周波数特性を制限ま
たは強調する特性可変な空間フィルタとを備え、画像の
圧縮率と動きベクトルの大きさで空間フィルタの特性を
制御することにより、画像信号の時空間的な周波数制限
または強調を行う時空間的な周波数制限または強調を行
うものである。
The spatiotemporal image filter according to the second aspect of the present invention includes means for locally obtaining a motion vector of an image by utilizing the correlation in the time direction and variable characteristic for limiting or enhancing the spatial frequency characteristic of the image signal. A spatial filter is provided, and the characteristics of the spatial filter are controlled by the compression rate of the image and the size of the motion vector, thereby performing the spatial or temporal frequency limitation or enhancement of the image signal. It is a thing.

【0010】第3発明に係る時空間画像フィルタは、時
間方向の相関を利用して画像信号から局所的に動きベク
トルの水平成分と垂直成分を求める手段と、画像信号の
水平方向の周波数帯域を制限または強調する特性可変な
水平フィルタと、画像信号の垂直方向の周波数帯域を制
限または強調する特性可変な垂直フィルタを備え、画像
の圧縮率と動きベクトルの水平成分で水平フィルタの特
性を制御し、画像の圧縮率と動きベクトルの垂直成分で
水平フィルタの特性を制御するものである。
A spatiotemporal image filter according to a third aspect of the present invention uses means for locally obtaining horizontal and vertical components of a motion vector from an image signal by utilizing correlation in the time direction, and a frequency band in the horizontal direction of the image signal. It has a horizontal filter with variable characteristics that limits or emphasizes, and a vertical filter with variable characteristics that limits or emphasizes the vertical frequency band of the image signal.The characteristics of the horizontal filter are controlled by the image compression rate and the horizontal component of the motion vector. The characteristics of the horizontal filter are controlled by the image compression rate and the vertical component of the motion vector.

【0011】第4発明に係る時空間画像フィルタは、時
間方向の相関を利用して局所的に画像の動きベクトルを
求める手段と、画像信号の水平・垂直方向の周波数帯域
を制限または強調する特性可変な2次元フィルタとを備
え、画像の圧縮率と動きベクトルの大きさで2次元フィ
ルタの特性を制御することにより、画像信号の時空間的
な周波数制限または強調を行うものである。
The spatiotemporal image filter according to the fourth aspect of the present invention has means for locally obtaining a motion vector of an image by utilizing the correlation in the time direction, and a characteristic for limiting or enhancing the frequency band in the horizontal and vertical directions of the image signal. A variable two-dimensional filter is provided, and the characteristics of the two-dimensional filter are controlled by the compression rate of the image and the magnitude of the motion vector, so that the spatial and temporal frequency limitation or enhancement of the image signal is performed.

【0012】[0012]

【作用】本発明における時空間画像フィルタは、画像の
圧縮率並びに画像の局所的な動き量に応じてその周波数
特性を変化させることにより等価的に時間方向のフィル
タリングを行う。
The spatiotemporal image filter according to the present invention equivalently performs filtering in the time direction by changing its frequency characteristic in accordance with the image compression rate and the local motion amount of the image.

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

実施例1.図1は第1発明の一実施例による時空間画像
フィルタを示すブロック回路図である。図において、3
0は画像の圧縮率を入力とする係数発生回路、100〜
102は入力に対して互いに並列に接続された水平ロー
パスフィルタ(以下、LPFという)、40〜43はそ
れぞれ、入力および水平LPF100〜102に接続さ
れ、係数発生回路30により係数値が制御される可変係
数回路、60はこれらの可変係数回路40〜43の出力
を加算する加算回路である。
Example 1. FIG. 1 is a block circuit diagram showing a spatiotemporal image filter according to an embodiment of the first invention. In the figure, 3
0 is a coefficient generation circuit which inputs the compression rate of the image, 100 to
Reference numeral 102 is a horizontal low-pass filter (hereinafter referred to as LPF) connected in parallel to the input, 40 to 43 are connected to the input and the horizontal LPFs 100 to 102, respectively, and the coefficient value is controlled by the coefficient generating circuit 30 to be variable. A coefficient circuit, 60 is an adder circuit for adding the outputs of the variable coefficient circuits 40 to 43.

【0014】符号化の圧縮率(以下、rateという)
は、例えば74.25MHzでサンプリングされたHDT
Vを8ビットで量子化すれば約960Mbpsの符号量
になるが、これを例えば目標符号化速度を40Mbps
と設定すれば、rateは1/24となる。符号化速度
が可変である符号化装置ではこのrateは可変値をと
る。
Encoding compression rate (hereinafter referred to as rate)
Is, for example, an HDT sampled at 74.25 MHz
If V is quantized with 8 bits, a code amount of about 960 Mbps is obtained. For example, the target coding rate is 40 Mbps.
If set, the rate will be 1/24. In a coding device having a variable coding speed, this rate has a variable value.

【0015】LPF100〜102、係数発生回路3
0、可変係数回路40〜43、加算回路60は特性可変
な適応型水平フィルタ200を構成する。入力画像信号
はLPF100〜102によりそれぞれ異なる周波数帯
域に制限される。このLPFの通過地域は例えば、fs
を信号のサンプリング周波数として、 LPF100 : fs/4 LPF101 : fs/8 LPF102 : fs/12 のように設定される。図8にこれらの通過帯域を示す。
HDTV信号では、通常fs=74.25MHzであ
る。
LPFs 100 to 102, coefficient generation circuit 3
0, the variable coefficient circuits 40 to 43, and the adder circuit 60 constitute an adaptive horizontal filter 200 having variable characteristics. The input image signal is limited to different frequency bands by the LPFs 100 to 102. The passing area of this LPF is, for example, fs
Is set as the sampling frequency of the signal, such as LPF100: fs / 4 LPF101: fs / 8 LPF102: fs / 12. FIG. 8 shows these pass bands.
For HDTV signals, typically fs = 74.25 MHz.

【0016】可変係数回路40〜43、加算回路60
は、入力信号およびLPF100〜102の出力を画像
の圧縮率で定まる混合比により加算して出力する。入力
信号をX0、LPF100〜102の出力をそれぞれX
1〜X3、可変係数回路40〜43の係数値をそれぞれ
k0〜k3とすると、加算回路60の出力Yは次式とな
る。 Y=k0・X0+k1・X1+k2・X2+k3・X3 X0〜X3は互いに周波数帯域の異なる信号であるか
ら、k0〜k3の値を制御して、出力Yの周波数帯域を
変えることができる。係数発生回路30は圧縮率(rat
e)によって、例えば次のように係数値k0〜k3を制
御する。
Variable coefficient circuits 40 to 43 and adder circuit 60
Adds the input signal and the outputs of the LPFs 100 to 102 at a mixing ratio determined by the compression ratio of the image and outputs the result. X0 is the input signal and X is the output of the LPFs 100-102.
1 to X3 and the coefficient values of the variable coefficient circuits 40 to 43 are k0 to k3, respectively, the output Y of the adder circuit 60 is given by the following equation. Y = k0 * X0 + k1 * X1 + k2 * X2 + k3 * X3 Since X0 to X3 are signals having different frequency bands from each other, the frequency band of the output Y can be changed by controlling the values of k0 to k3. The coefficient generation circuit 30 uses the compression ratio (rat
According to e), the coefficient values k0 to k3 are controlled as follows, for example.

【0017】1/15<rateのとき、 k0=1 k1=0 k2=0 k3=0When 1/15 <rate, k0 = 1 k1 = 0 k2 = 0 k3 = 0

【0018】1/25≦rate≦1/15のとき、 k0=3/4 k1=1/4 k2=0 k3=0When 1 / 25≤rate≤1 / 15, k0 = 3/4 k1 = 1/4 k2 = 0 k3 = 0

【0019】1/40≦rate≦1/25のとき、 k0=1/2 k1=1/2 k2=0 k3=0When 1 / 40≤rate≤1 / 25, k0 = 1/2 k1 = 1/2 k2 = 0 k3 = 0

【0020】1/60≦rate≦1/40のとき、 k0=1/2 k1=0 k2=1/2 k3=0When 1 / 60≤rate≤1 / 40, k0 = 1/2 k1 = 0 k2 = 1/2 k3 = 0

【0021】rate≦1/60のとき、 k0=1/2 k1=0 k2=0 k3=1/2When rate ≦ 1/60, k0 = 1/2 k1 = 0 k2 = 0 k3 = 1/2

【0022】すなわち、1/15<rateにおいて
は、出力は次式に従う。 Y=X0 ここで、X0は入力信号である。以下、1/25≦ra
te≦1/15のときは、 Y=3/4・X0+1/4・X1 ここで、X0は入力信号、X1はLPF100によって
fs/4以下に帯域制限された信号であるから、この処
理によりfs/4以上の高域周波数成分が減衰した信号
になる。以下同様に、 1/40≦rate≦1/25のときは、 Y=1/2・X0+1/2・X1 1/60≦rate≦1/40のとき、 Y=1/2・X0+1/2・X2 rate≦1/60のとき、 Y=1/2・X0+1/2・X3 となるから、適応型水平フィルタ200において、画像
信号の高域周波数成分は符号化の目標レートが低くな
る、つまり圧縮率が高くなるにしたがって段階的に減衰
する。
That is, when 1/15 <rate, the output follows the following equation. Y = X0 Here, X0 is an input signal. Below, 1/25 ≦ ra
When te ≦ 1/15, Y = 3/4 · X0 + 1/4 · X1 where X0 is the input signal and X1 is the signal band-limited to fs / 4 or less by the LPF 100. It becomes a signal in which high frequency components of / 4 or more are attenuated. Similarly, when 1/40 ≦ rate ≦ 1/25, Y = 1/2 · X0 + 1/2 · X1 1/60 ≦ rate ≦ 1/40, Y = 1/2 · X0 + 1/2 · When X2 rate ≤ 1/60, Y = 1 / 2.X0 + 1 / 2.X3. Therefore, in the adaptive horizontal filter 200, the high frequency component of the image signal has a low encoding target rate, that is, compression. As the rate increases, it decays gradually.

【0023】実施例2.図2は第2発明の一実施例によ
る時空間画像フィルタを示すブロック回路図である。図
において、10は画像信号を入力するフレームメモリ、
20は入力およびフレームメモリ10に接続された動き
ベクトル検出回路、30は符号化の圧縮率および動きベ
クトル検出回路20の出力を入力とする係数発生回路、
100〜102は入力に対して互いに並列に接続された
水平ローパスフィルタ(以下、LPFという)、40〜
43はそれぞれ、入力および水平LPF100〜102
に接続され、係数発生回路30により係数値が制御され
る可変係数回路、60はこれらの可変係数回路40〜4
3の出力を加算する加算回路、40〜43はそれぞれ、
入力および水平LPF100〜102に接続され、係数
発生回路30により係数値が制御される可変係数回路、
60はこれらの可変係数回路40〜43の出力を加算す
る加算回路である。
Example 2. FIG. 2 is a block circuit diagram showing a spatiotemporal image filter according to an embodiment of the second invention. In the figure, 10 is a frame memory for inputting an image signal,
Reference numeral 20 is a motion vector detection circuit connected to the input and the frame memory 10. Reference numeral 30 is a coefficient generation circuit having the compression rate of encoding and the output of the motion vector detection circuit 20 as input.
Reference numerals 100 to 102 denote horizontal low-pass filters (hereinafter, referred to as LPFs) connected in parallel with each other, 40 to 40
43 are input and horizontal LPFs 100 to 102, respectively.
, A variable coefficient circuit whose coefficient value is controlled by the coefficient generating circuit 30, and 60 are variable coefficient circuits 40-4.
Adder circuits for adding the outputs of 3 and 40 to 43,
A variable coefficient circuit which is connected to the input and horizontal LPFs 100 to 102 and whose coefficient value is controlled by the coefficient generation circuit 30.
An adder circuit 60 adds the outputs of the variable coefficient circuits 40 to 43.

【0024】次に動作について説明する。画像信号の時
間周波数は物体の空間周波数と動きの速度に比例し、時
間周波数をf(サイクル/秒)、動きの速度をv(画素
/フレーム)、空間周波数をμ(サイクル/画素)とす
ると、次の関係が成り立つ。 f=k・μ・v ここで、k(フレーム/秒)はフレーム周波数である。
HDTV信号の場合はk=29.97であり、vをパラ
メータとしたμとfの関係は、図7に示すようにに、原
点を通る直線群となる。
Next, the operation will be described. The temporal frequency of the image signal is proportional to the spatial frequency of the object and the speed of movement, where the temporal frequency is f (cycle / second), the speed of movement is v (pixel / frame), and the spatial frequency is μ (cycle / pixel). , The following relationship holds. f = k · μ · v where k (frames / second) is the frame frequency.
In the case of an HDTV signal, k = 29.97, and the relationship between μ and f with v as a parameter is a group of straight lines passing through the origin, as shown in FIG.

【0025】図2において、フレームメモリ10は入力
画像信号を1フレーム期間遅延し、動きベクトル検出回
路20に現フレームの信号と、1フレーム前の信号を与
える。動きベクトル検出回路20は、いわゆるブロック
マッチング法により、局所的な画像の移動量を求める。
すなわち、まず、現フレームを例えば16画素×16ラ
インの大きさのブロックに分割し、次に、前フレームの
中から、各ブロックと最もよく一致する画像部分を求
め、変位量(vx、vy)をそのブロックの移動量とす
る。ここで、vxは移動量の水平成分、vyは垂直成分
である。係数発生回路30にはこのうちvxが与えられ
る。
In FIG. 2, the frame memory 10 delays the input image signal for one frame period and supplies the motion vector detection circuit 20 with the signal of the current frame and the signal of the previous frame. The motion vector detection circuit 20 obtains a local image movement amount by a so-called block matching method.
That is, first, the current frame is divided into blocks each having a size of, for example, 16 pixels × 16 lines, then an image portion that best matches each block is obtained from the previous frame, and the displacement amount (vx, vy) Is the movement amount of the block. Here, vx is a horizontal component of the movement amount, and vy is a vertical component. Of these, vx is given to the coefficient generation circuit 30.

【0026】LPF100〜102、係数発生回路3
0、可変係数回路40〜43、加算回路60は特性可変
な適応型水平フィルタ200を構成する。入力画像信号
はLPF100〜102によりそれぞれ異なる周波数帯
域に制限される。このLPFの通過地域は例えば、fs
を信号のサンプリング周波数として、 LPF100 : fs/4 LPF101 : fs/8 LPF102 : fs/12 のように設定される。図8にこれらの通過帯域を示す。
HDTV信号では、通常fs=74.25MHzであ
る。
LPFs 100 to 102, coefficient generation circuit 3
0, the variable coefficient circuits 40 to 43, and the adder circuit 60 constitute an adaptive horizontal filter 200 having variable characteristics. The input image signal is limited to different frequency bands by the LPFs 100 to 102. The passing area of this LPF is, for example, fs
Is set as the sampling frequency of the signal, such as LPF100: fs / 4 LPF101: fs / 8 LPF102: fs / 12. FIG. 8 shows these pass bands.
For HDTV signals, typically fs = 74.25 MHz.

【0027】可変係数回路40〜43、加算回路60
は、入力信号およびLPF100〜102の出力を符号
化の圧縮率rateと移動量vxで定まるkn(n=0,
1,2,3)の混合比により加算して出力する。入力信号をX
0、LPF100〜102の出力をそれぞれX1〜X3
とすると、加算回路60の出力Yは次式となる。 Y=k0・X0+k1・X1+k2・X2+k3・X3 X0〜X3は互いに周波数帯域の異なる信号であるか
ら、k0〜k3の値を制御して、出力Yの周波数帯域を
変えることができる。係数発生回路30は圧縮率rat
eと移動量の水平成分vxの値によって例えば次のよう
に係数値k0〜k3を制御する。
Variable coefficient circuits 40 to 43 and adder circuit 60
Is the input signal and the outputs of the LPFs 100 to 102, which are determined by the compression rate rate of encoding and the movement amount vx (kn = 0,
Add and output according to the mixing ratio of 1, 2, 3). Input signal is X
0, the outputs of LPF 100-102 are X1-X3, respectively.
Then, the output Y of the adder circuit 60 is given by the following equation. Y = k0 * X0 + k1 * X1 + k2 * X2 + k3 * X3 Since X0 to X3 are signals having different frequency bands from each other, the frequency band of the output Y can be changed by controlling the values of k0 to k3. The coefficient generation circuit 30 has a compression ratio rat.
For example, the coefficient values k0 to k3 are controlled as follows according to the value of e and the horizontal component vx of the movement amount.

【0028】rate>1/15の場合 0≦vx(画素/フレーム、[以下、p/fと略記す
る])のとき、 k0=1 k1=0 k2=0 k3=0
When rate> 1/15: When 0 ≦ vx (pixel / frame, [hereinafter abbreviated as p / f]), k0 = 1 k1 = 0 k2 = 0 k3 = 0

【0029】1/25<rate<1/15の場合 0≦vx≦12(p/f)のとき、 k0=1 k1=0 k2=0 k3=0 12≦vx≦24(p/f)のとき、 k0=(24−vx)/12 k1=(vx−12)/12 k2=0 k3=0 24≦vx(p/f)のとき、 k0=0 k1=1 k2=0 k3=0When 1/25 <rate <1/15 When 0 ≦ vx ≦ 12 (p / f), k0 = 1 k1 = 0 k2 = 0 k3 = 0 12 ≦ vx ≦ 24 (p / f) When k0 = (24-vx) / 12 k1 = (vx-12) / 12 k2 = 0 k3 = 0 24 ≦ vx (p / f), k0 = 0 k1 = 1 k2 = 0 k3 = 0

【0030】1/40≦rate≦1/25の場合 0≦vx≦8(p/f)のとき、 k0=(8−vx)/8 k1=vx/8 k2=0 k3=0 8≦vx≦16(p/f)のとき、 k0=0 k1=(16−vx)/8 k2=(vx−8)/8 k3=0 k4=0 16≦vx≦24(p/f)のとき、 k0=0 k1=0 k2=(24−vx)/8 k3=(vx−16)/8 24≦vx(p/f)のとき、 k0=0 k1=0 k2=0 k3=1When 1 / 40≤rate≤1 / 25 When 0≤vx≤8 (p / f): k0 = (8-vx) / 8 k1 = vx / 8 k2 = 0 k3 = 0 8≤vx When ≦ 16 (p / f), k0 = 0 k1 = (16-vx) / 8 k2 = (vx-8) / 8 k3 = 0 k4 = 0 16 ≦ vx ≦ 24 (p / f), k0 = 0 k1 = 0 k2 = (24-vx) / 8 k3 = (vx-16) / 8 When 24 ≦ vx (p / f), k0 = 0 k1 = 0 k2 = 0 k3 = 1

【0031】1/80≦rate≦1/40のとき 0≦vx≦4(p/f)のとき、 k0=(4−vx)/4 k1=vx/4 k2=0 k3=0 4≦vx≦12(p/f)のとき、 k0=0 k1=(12−vx)/8 k2=(vx−4)/8 k3=0 12≦vx≦24(p/f)のとき、 k0=0 k1=0 k2=(24−vx)/12 k3=(vx−12)/12 24≦vx(p/f)のとき、 k0=0 k1=0 k2=0 k3=1When 1 / 80≤rate≤1 / 40 When 0≤vx≤4 (p / f) k0 = (4-vx) / 4 k1 = vx / 4 k2 = 0 k3 = 0 4≤vx When ≦ 12 (p / f), k0 = 0 k1 = (12−vx) / 8 k2 = (vx−4) / 8 k3 = 0 When 12 ≦ vx ≦ 24 (p / f), k0 = 0 k1 = 0 k2 = (24-vx) / 12 k3 = (vx-12) / 12 When 24 ≦ vx (p / f), k0 = 0 k1 = 0 k2 = 0 k3 = 1

【0032】1/80≦rateのとき 0≦vx≦4(p/f)のとき、 k0=(4−vx)/4 k1=vx/4 k2=0 k3=0 4≦vx≦8(p/f)のとき、 k0=0 k1=(8−vx)/4 k2=(vx−4)/4 k3=0 12≦vx≦24(p/f)のとき、 k0=0 k1=0 k2=1 k3=0 24≦vx(p/f)のとき、 k0=0 k1=0 k2=0 k3=1When 1 / 80≤rate When 0≤vx≤4 (p / f): k0 = (4-vx) / 4 k1 = vx / 4 k2 = 0 k3 = 0 4≤vx≤8 (p / F), k0 = 0, k1 = (8-vx) / 4, k2 = (vx-4) / 4, k3 = 0, when 12 ≦ vx ≦ 24 (p / f), k0 = 0, k1 = 0, k2 = 1 k3 = 0 24 ≦ vx (p / f), k0 = 0 k1 = 0 k2 = 0 k3 = 1

【0033】このように、rateによって移動量vx
の範囲を可変としているため、rateが低くなるにつ
れ、水平高周波成分が徐々に減衰する。一方、例えば1
/80≦rate≦1/40の場合について説明する
と、0≦vx≦4においては、出力は次式に従ってX0
からX1に連続的に切り替わる。 Y=(1−vx/4)・X0+(vx/4)・X1 ここで、X0は入力信号、X1はLPF100によって
fs/4以下に帯域制限された信号であるから、この処
理によりfs/4以上の高域周波数成分がvxの増加に
応じて、徐々に減衰することになる。以下同様に、4≦
vx≦12のときは、 Y={1−(vx−4)/8}X1+{(vx−4)/
8}・X2 12≦vx≦24(p/f)のときは、 Y={1−(vx−12)/12}・X2+{(vx−1
2)/12}・X3 24≦vx(p/f)のときは、 Y=k3・X3 となるから、適応型水平フィルタ200において、画像
信号の高域周波数成分はrateが低くなるにつれ、ま
た移動量が大きくなるにつれ段階的に減衰する。
In this way, the movement amount vx is determined by rate.
Since the range is variable, the horizontal high frequency component gradually attenuates as the rate decreases. On the other hand, for example, 1
The case of / 80 ≦ rate ≦ 1/40 will be described. When 0 ≦ vx ≦ 4, the output is X0 according to the following equation.
To X1 continuously. Y = (1-vx / 4) * X0 + (vx / 4) * X1 where X0 is the input signal and X1 is the signal whose band is limited to fs / 4 or less by the LPF 100. The above high frequency components are gradually attenuated as vx increases. Similarly, 4 ≦
When vx ≦ 12, Y = {1- (vx-4) / 8} X1 + {(vx-4) /
8} · X2 12 ≦ vx ≦ 24 (p / f), Y = {1- (vx-12) / 12} · X2 + {(vx-1
2) / 12} · X3 When 24 ≦ vx (p / f), Y = k3 · X3. Therefore, in the adaptive horizontal filter 200, as the rate of the high frequency components of the image signal becomes lower, As the amount of movement increases, it gradually decreases.

【0034】図7において、vx=4、12、24(p
/f)の直線上に、それぞれ水平周波数がfs/4、f
s/8、fs/12となる点を・で示した。これより高
い周波数成分は、上記の説明により減衰する。したがっ
て、本実施例は、時間−水平周波数領域において、等価
的に斜線で表わす信号成分を除去するようなフィルタで
ある。
In FIG. 7, vx = 4, 12, 24 (p
/ F), the horizontal frequency is fs / 4, f
Points indicating s / 8 and fs / 12 are indicated by. Frequency components higher than this are attenuated by the above description. Therefore, the present embodiment is a filter that equivalently removes signal components represented by diagonal lines in the time-horizontal frequency domain.

【0035】実施例3.上記実施例においては、移動量
の水平成分により信号の高域周波数を制限するようにし
たが、さらに符号化の圧縮率および移動量の垂直成分を
利用して、信号の垂直高域成分を制限するようにしても
よい。
Example 3. In the above embodiment, the high frequency component of the signal is limited by the horizontal component of the movement amount, but the vertical compression component of the signal and the vertical component of the movement amount are further used to limit the vertical high frequency component of the signal. You may do it.

【0036】図3は第3発明の一実施例による時空間画
像フィルタを示すブロック回路図である。図において、
10は画像信号を入力するフレームメモリ、20は入力
およびフレームメモリ10に接続された動きベクトル検
出回路である。適応型水平フィルタ200の構成は実施
例1と同一である。31は符号化の圧縮率と動きベクト
ル検出回路20の出力を入力とする係数発生回路、11
0、111は適応型水平フィルタ200の出力に並列に
接続された垂直LPF、44〜46はそれぞれ適応型水
平フィルタ200および垂直LPF110、111に接
続され、係数発生回路31により制御される可変係数回
路、61は可変係数回路44〜46の出力を加算する加
算回路である。
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a spatiotemporal image filter according to an embodiment of the third invention. In the figure,
Reference numeral 10 is a frame memory for inputting an image signal, and 20 is a motion vector detection circuit connected to the input and frame memory 10. The configuration of the adaptive horizontal filter 200 is the same as that of the first embodiment. Reference numeral 31 denotes a coefficient generation circuit which receives the compression rate of encoding and the output of the motion vector detection circuit 20, and 11
0 and 111 are vertical LPFs connected in parallel to the output of the adaptive horizontal filter 200, and 44 to 46 are connected to the adaptive horizontal filter 200 and the vertical LPFs 110 and 111, respectively, and a variable coefficient circuit controlled by the coefficient generating circuit 31. , 61 are adder circuits for adding the outputs of the variable coefficient circuits 44 to 46.

【0037】次に動作について説明する。フレームメモ
リ10と動きベクトル検出回路20の動作は実施例1と
同じである。動きベクトル検出回路20で求められる移
動量の水平成分vxは係数発生回路30に、垂直成分v
yは係数発生回路31に与えられる。水平周波数の帯域
制限は、適応型水平フィルタ200により、実施例1と
同様に行われる。
Next, the operation will be described. The operations of the frame memory 10 and the motion vector detection circuit 20 are the same as in the first embodiment. The horizontal component vx of the movement amount obtained by the motion vector detection circuit 20 is supplied to the coefficient generation circuit 30 and the vertical component vx.
y is provided to the coefficient generation circuit 31. The band limitation of the horizontal frequency is performed by the adaptive horizontal filter 200 as in the first embodiment.

【0038】係数発生回路31、垂直フィルタ110、
111、可変係数回路44〜46、加算回路61は特性
可変な適応型垂直フィルタ201を構成する。ここで、
垂直LPF110、111の通過帯域は次のように設定
される。 LPF110 : fs/4 LPF111 : fs/8 ただし、fsは垂直方向のサンプリング周波数である。
HDTVの場合、インタレースを考慮して、fs=11
25/2(c/ph:cycle/picture h
eight)となる。図7に、この通過帯域を水平LP
Fと併せて示す。垂直LPF110、111の出力はそ
の入力信号とともに、可変係数回路44〜46、加算回
路61を経て混合加算される。
The coefficient generating circuit 31, the vertical filter 110,
111, the variable coefficient circuits 44 to 46, and the adder circuit 61 constitute an adaptive vertical filter 201 with variable characteristics. here,
The pass bands of the vertical LPFs 110 and 111 are set as follows. LPF110: fs / 4 LPF111: fs / 8 where fs is the sampling frequency in the vertical direction.
In the case of HDTV, considering interlace, fs = 11
25/2 (c / ph: cycle / picture h
Eight). Figure 7 shows this passband as a horizontal LP
Shown together with F. The outputs of the vertical LPFs 110 and 111 are mixed and added together with their input signals through the variable coefficient circuits 44 to 46 and the adder circuit 61.

【0039】係数発生回路31は符号化の圧縮量及び移
動量の垂直成分vyにより、以下のように可変係数回路
44〜46の係数値k4〜k6を決定する。ここで、移
動量はフィールド内の走査線間隔を1ラインと数える。
The coefficient generating circuit 31 determines the coefficient values k4 to k6 of the variable coefficient circuits 44 to 46 as follows based on the encoding compression amount and the vertical component vy of the moving amount. Here, the movement amount counts the scanning line interval in the field as one line.

【0040】rate>1/15のとき、 k4=1 k5=0 k6=0When rate> 1/15, k4 = 1 k5 = 0 k6 = 0

【0041】1/25rate≦1/15の場合 0≦vy≦8(ライン/フレーム、[以下、l/fと略
記する])のとき、 k4=1 k5=0 k6=0 8≦vy≦12(l/f)のとき、 k4=(12−vy)/4 k5=(vy−8)/4 k6=0 12≦vy(l/f)のとき、 k4=0 k5=1 k6=0
When 1/25 rate ≦ 1/15 When 0 ≦ vy ≦ 8 (line / frame, [hereinafter abbreviated as l / f]), k4 = 1 k5 = 0 k6 = 0 8 ≦ vy ≦ 12 When (l / f), k4 = (12-vy) / 4 k5 = (vy-8) / 4 k6 = 0 When 12 ≦ vy (l / f), k4 = 0 k5 = 1 k6 = 0

【0042】1/40≦rate≦1/25の場合 0≦vy≦8(l/f)のとき、 k4=(8−vy)/8 k5=vy/8 k6=0 8≦vy≦12(l/f)のとき、 k4=0 k5=(12−vy)/4 k6=(vy−4)/4 12≦vy(l/f)のとき、 k4=0 k5=0 k6=1When 1 / 40≤rate≤1 / 25: When 0≤vy≤8 (l / f), k4 = (8-vy) / 8 k5 = vy / 8 k6 = 0 8≤vy≤12 ( 1 / f), k4 = 0 k5 = (12−vy) / 4 k6 = (vy−4) / 4 12 ≦ vy (1 / f), k4 = 0 k5 = 0 k6 = 1

【0043】1/80≦rate≦1/40の場合 0≦vy≦4(l/f)のとき、 k4=(4−vy)/4 k5=vy/4 k6=0 4≦vy≦12(l/f)のとき、 k4=0 k5=(12−vy)/8 k6=(vy−4)/8 12≦vy(l/f)のとき、 k4=0 k5=0 k6=1When 1 / 80≤rate≤1 / 40: When 0≤vy≤4 (l / f): k4 = (4-vy) / 4 k5 = vy / 4 k6 = 0 4≤vy≤12 ( 1 / f), k4 = 0 k5 = (12−vy) / 8 k6 = (vy−4) / 8 12 ≦ vy (1 / f), k4 = 0 k5 = 0 k6 = 1

【0044】rate≦1/80の場合 0≦vy≦4(l/f)のとき、 k4=(4−vy)/4 k5=vy/4 k6=0 4≦vy≦12(l/f)のとき、 k4=0 k5=1 k6=0 12≦vy(l/f)のとき、 k4=0 k5=0 k6=1In the case of rate ≦ 1/80 When 0 ≦ vy ≦ 4 (l / f), k4 = (4-vy) / 4 k5 = vy / 4 k6 = 0 4 ≦ vy ≦ 12 (l / f) When, k4 = 0 k5 = 1 k6 = 0 12 ≦ vy (l / f), k4 = 0 k5 = 0 k6 = 1

【0045】このようにして、rateが低くなるにつ
れ、また動き量が大きくなるにつれ、高い垂直周波数成
分が徐々に減衰する。したがって、適応型垂直フィルタ
201により、等価的に垂直−時間周波数領域における
帯域制限が行える。
In this way, as the rate becomes lower and the amount of movement increases, the high vertical frequency component is gradually attenuated. Therefore, the adaptive vertical filter 201 can equivalently perform band limitation in the vertical-time frequency domain.

【0046】実施例4.実施例3における空間フィルタ
は、水平フィルタと垂直フィルタをカスケード接続し
た、それぞれの特性を、動きベクトルの水平、垂直成分
もしくは符号化の圧縮率で制御するようにしたが、空間
フィルタを変数分離型でない2次元フィルタで構成し、
動きベクトルの大きさおよび符号化の圧縮率のパラメー
タでその特性を制御するようにしてもよい。
Example 4. In the spatial filter according to the third embodiment, a horizontal filter and a vertical filter are cascade-connected, and the respective characteristics are controlled by the horizontal and vertical components of the motion vector or the compression ratio of the encoding. It consists of a two-dimensional filter that is not
The characteristics may be controlled by parameters of the magnitude of the motion vector and the compression rate of encoding.

【0047】図4は第4発明の一実施例による時空間画
像フィルタを示すブロック回路図である。図において、
10は画像信号を入力するフレームメモリ、20は入力
およびフレームメモリ10に接続された動きベクトル検
出回路、80は動きベクトル検出回路20の出力を入力
とするリードオンリメモリ(以下、ROMという)、3
2は符号化の圧縮率およびROM80の出力を入力とす
る係数発生回路、130は入力に接続された2次元LP
F、47、48はそれぞれ入力および2次元LPF13
0に接続され、係数発生回路32により制御される可変
係数回路、62は可変係数回路47、48の出力を加算
する加算回路である。
FIG. 4 is a block circuit diagram showing a spatiotemporal image filter according to an embodiment of the fourth invention. In the figure,
Reference numeral 10 is a frame memory for inputting an image signal, 20 is a motion vector detection circuit connected to the input and frame memory 10, and 80 is a read-only memory (hereinafter referred to as ROM) having the output of the motion vector detection circuit 20 as input.
2 is a coefficient generation circuit that receives the compression rate of the encoding and the output of the ROM 80, and 130 is a two-dimensional LP connected to the input.
F, 47 and 48 are the input and the two-dimensional LPF 13, respectively.
A variable coefficient circuit connected to 0 and controlled by the coefficient generation circuit 32, and 62 is an adder circuit for adding the outputs of the variable coefficient circuits 47 and 48.

【0048】図5は2次元LPFを示すブロック回路図
である。図において、90は入力に接続されたラインメ
モリ、140、141はラインメモリ90にカスケード
接続された遅延回路、91は遅延回路141に接続され
たラインメモリ、52〜56はそれぞれ、入力、ライン
メモリ90、遅延回路140、141、ラインメモリ9
1に接続された係数回路、64はこれら係数回路52〜
56の出力を加算する加算回路である。
FIG. 5 is a block circuit diagram showing a two-dimensional LPF. In the figure, 90 is a line memory connected to the input, 140 and 141 are delay circuits cascade-connected to the line memory 90, 91 is a line memory connected to the delay circuit 141, and 52 to 56 are input and line memories, respectively. 90, delay circuits 140 and 141, line memory 9
1 are connected to the coefficient circuits, and 64 are these coefficient circuits 52 to
It is an adder circuit that adds the outputs of 56.

【0049】次に動作について説明する。フレームメモ
リ10、動きベクトル検出回路20の動作は実施例1と
同じである。動きベクトルの水平成分vxと垂直成分v
yは、ROM80により、次式で定義されるベクトルの
大きさVに変換される。 V=[vx2 +vy21/2
Next, the operation will be described. The operations of the frame memory 10 and the motion vector detection circuit 20 are the same as in the first embodiment. Horizontal component vx and vertical component v of the motion vector
The y is converted by the ROM 80 into the vector size V defined by the following equation. V = [vx 2 + vy 2 ] 1/2

【0050】2次元LPF130から加算回路62まで
の部分は特性可変な適応型2次元フィルタ202を構成
する。2次元LPF130は画像信号の空間的な高域周
波数成分を減衰させるフィルタである。その詳細な動作
は後述する。入力画像信号をX0、2次元LPF130
の出力をX1、可変係数回路47、48の係数値をそれ
ぞれk6、k7とすると、加算回路60の出力Yは次式
で与えられる。 Y=k6・X0+k7・X1
The portion from the two-dimensional LPF 130 to the adder circuit 62 constitutes an adaptive two-dimensional filter 202 having variable characteristics. The two-dimensional LPF 130 is a filter that attenuates spatial high frequency components of the image signal. The detailed operation will be described later. Input image signal to X0, two-dimensional LPF130
Is X1 and the coefficient values of the variable coefficient circuits 47 and 48 are k6 and k7, respectively, the output Y of the adder circuit 60 is given by the following equation. Y = k6 ・ X0 + k7 ・ X1

【0051】係数発生回路32は圧縮率およびVの値に
よって、係数k6、k7を例えば次のように設定する。 rate>1/15の場合 k7=1 k8=0
The coefficient generating circuit 32 sets the coefficients k6 and k7 according to the compression rate and the value of V, for example, as follows. In case of rate> 1/15 k7 = 1 k8 = 0

【0052】1/40≦rate≦1/15の場合 0≦V≦6(p/f)のとき、 k7=(6−V)/4 k8=V/6 6≦V(p/f)のとき、 k7=0 k8=1When 1 / 40≤rate≤1 / 15: When 0≤V≤6 (p / f), k7 = (6-V) / 4 k8 = V / 6 6≤V (p / f) When k7 = 0 k8 = 1

【0053】1/80≦rate≦1/40の場合 0≦V≦12(p/f)のとき、 k7=(12−V)/12 k8=V/12 12≦V(p/f)のとき、 k7=0 k8=1When 1 / 80≤rate≤1 / 40 When 0≤V≤12 (p / f), k7 = (12-V) / 12 k8 = V / 12 12≤V (p / f) When k7 = 0 k8 = 1

【0054】rate≦1/80の場合 0≦V≦24(p/f)のとき、 k7=(24−V)/24 k8=V/24 24≦V(p/f)のとき、 k7=0 k8=1 この制御により、出力信号の空間的な高域周波数成分は
符号化圧縮率が低くなるにつれ、また動き量が大きくな
るにつれ連続的に減衰する。
In the case of rate ≦ 1/80 When 0 ≦ V ≦ 24 (p / f) k7 = (24−V) / 24 k8 = V / 24 When 24 ≦ V (p / f) k7 = 0 k8 = 1 By this control, the spatial high frequency components of the output signal are continuously attenuated as the coding compression rate decreases and the motion amount increases.

【0055】ここで、2次元LPF130の動作につい
て説明する。図5において、ラインメモリ90から、遅
延回路140、141を経て、ラインメモリ91までの
部分は信号を一定期間遅延させるメモリ回路を構成す
る。遅延回路140、141の遅延量は1サンプル周期
である。ラインメモリ90、91の遅延量は、それぞれ
カスケードに接続されている遅延回路140、141の
遅延量と合わせて1ライン周期となるように設定され
る。したがって、入力画像信号をx0、ラインメモリ9
0、遅延回路140、141、ラインメモリ91の出力
を順番にx1〜x4とする時、図8に示すように、x0
とx4はx2の上下、x1とx3はx2の左右の隣接点
となる。
Now, the operation of the two-dimensional LPF 130 will be described. In FIG. 5, the line memory 90, the delay circuits 140 and 141, and the line memory 91 constitute a memory circuit that delays a signal for a certain period. The delay amount of the delay circuits 140 and 141 is one sample period. The delay amounts of the line memories 90 and 91 are set so as to be one line period in combination with the delay amounts of the delay circuits 140 and 141 connected to the cascade, respectively. Therefore, the input image signal is x0, the line memory 9
0, the delay circuits 140 and 141, and the output of the line memory 91 are sequentially set to x1 to x4, as shown in FIG.
And x4 are adjacent points above and below x2, and x1 and x3 are adjacent points to the left and right of x2.

【0056】係数回路54はx2の値を1/2倍し、そ
の他の係数回路52、53、55、56はそれぞれx
0、x1、x3、x4の値を1/8倍する。加算回路6
4はこの結果を全て加算して、2次元LPF130の出
力として、 X1=x2/2+(x0+x1+x3+x4)/8 を得る。この演算により、空間的な高域周波数成分は減
衰する。
The coefficient circuit 54 halves the value of x2, and the other coefficient circuits 52, 53, 55 and 56 are respectively x.
The values of 0, x1, x3 and x4 are multiplied by 1/8. Adder circuit 6
4 adds all of these results and obtains X1 = x2 / 2 + (x0 + x1 + x3 + x4) / 8 as the output of the two-dimensional LPF 130. By this calculation, spatial high frequency components are attenuated.

【0057】なお、上記各実施例においては、動きベク
トル検出回路20は現フレームと前フレーム間の信号の
変位量から動きベクトルを求めるようにしたが、画面全
体の共通な変位がある時には、この変位を減算して、動
きベクトルを補正するようにしてもよい。これにより、
カメラのパンなど目が追随する動きに対して、信号の高
域周波数が減衰するのを防ぐことができる。
In each of the above embodiments, the motion vector detection circuit 20 is adapted to obtain the motion vector from the amount of displacement of the signal between the current frame and the previous frame. The displacement may be subtracted to correct the motion vector. This allows
It is possible to prevent the high frequency of the signal from being attenuated in response to the movement of the eyes such as the pan of the camera.

【0058】また、上記各実施例においては、係数k0
〜k8の制御は動き検出のブロック単位で行い、同一ブ
ロック内の信号に対してはすべて同じ帯域制限を加えた
が、隣接ブロックの動き量から補間するなどして画素毎
の動きベクトルを求め、係数の制御を画素毎に行っても
よい。
In each of the above embodiments, the coefficient k0
The control of ~ k8 is performed for each block of motion detection, and the same band limitation is applied to the signals in the same block, but the motion vector for each pixel is obtained by interpolating from the motion amount of the adjacent block, The coefficient control may be performed for each pixel.

【0059】上記各実施例においては、空間フィルタと
してLPFを用いたが、空間フィルタはこれに限らず、
例えばいわゆるメディアン・フィルタなどをもちいて、
その特性を制御するような構成をとってもよい。
In each of the above embodiments, the LPF is used as the spatial filter, but the spatial filter is not limited to this, and
For example, using a so-called median filter,
You may take the structure which controls the characteristic.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、画像の
符号化の圧縮率に応じて物体の動き量の大きさによって
画像の空間的な周波数を制限する機能を有するので、画
像符号化の前段に用いれば、フレーム間処理に起因する
2重像を発生させることなく、かつ人間の視覚特性に合
った時間周波数の制限が行える効果があり、また圧縮符
号化処理の行ないやすい画像をあらかじめ生成するた
め、符号化復号化処理によるモスキートノイズ、ブロッ
ク歪等の画質劣化が起こりにくく、効果的に符号量を減
少させる効果があり、目標符号化速度に対して要求され
る主観画質を容易に得ることができる。
As described above, according to the present invention, the image code has the function of limiting the spatial frequency of the image according to the magnitude of the amount of movement of the object according to the compression rate of the image coding. If it is used in the preceding stage of the encoding, there is an effect that a double image resulting from inter-frame processing is not generated, and a time frequency that is suitable for human visual characteristics can be limited, and an image that can be easily subjected to compression encoding processing can be obtained. Since it is generated in advance, image quality deterioration due to mosquito noise, block distortion, etc. due to encoding / decoding processing is less likely to occur, it has the effect of effectively reducing the code amount, and the subjective image quality required for the target encoding speed is easy. Can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1発明の一実施例による時空間画像フィルタ
を示すブロック回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a spatiotemporal image filter according to an embodiment of the first invention.

【図2】第2発明の一実施例による時空間画像フィルタ
を示すブロック回路図である。
FIG. 2 is a block circuit diagram showing a spatiotemporal image filter according to an embodiment of the second invention.

【図3】第3発明の一実施例による時空間画像フィルタ
を示すブロック回路図である。
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a spatiotemporal image filter according to an embodiment of the third invention.

【図4】第4発明の一実施例による時空間画像フィルタ
を示すブロック回路図である。
FIG. 4 is a block circuit diagram showing a spatiotemporal image filter according to an embodiment of the fourth invention.

【図5】実施例4の2次元LPFを示すブロック回路図
である。
FIG. 5 is a block circuit diagram showing a two-dimensional LPF according to a fourth embodiment.

【図6】実施例4の2次元LPFの動作を示す説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the operation of the two-dimensional LPF according to the fourth embodiment.

【図7】実施例1および実施例2による時空間フィルタ
の周波数特性を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing frequency characteristics of the space-time filters according to the first and second embodiments.

【図8】実施例1ないし実施例3の水平フィルタおよび
垂直フィルタの周波数特性を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing frequency characteristics of the horizontal filter and the vertical filter according to the first to third embodiments.

【図9】従来例による時空間画像フィルタを示すブロッ
ク回路図である。
FIG. 9 is a block circuit diagram showing a spatiotemporal image filter according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10〜12 フレームメモリ 20 動きベクトル検出回路 30〜32 係数発生回路 40〜48 可変係数回路 50〜56 係数回路 60〜64 加算回路 70〜71 減算回路 80 ROM 90〜91 ラインメモリ 100〜102 水平LPF 110〜111 垂直LPF 120 水平BPF 130 2次元LPF 140〜141 遅延回路 10-12 frame memory 20 motion vector detection circuit 30-32 coefficient generation circuit 40-48 variable coefficient circuit 50-56 coefficient circuit 60-64 addition circuit 70-71 subtraction circuit 80 ROM 90-91 line memory 100-102 horizontal LPF 110 -111 Vertical LPF 120 Horizontal BPF 130 Two-dimensional LPF 140-141 Delay circuit

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年8月26日[Submission date] August 26, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図9[Correction target item name] Figure 9

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図9】 [Figure 9]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中井 隆洋 京都府長岡京市馬場図所1番地 三菱電機 株式会社電子商品開発研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takahiro Nakai 1 Baba Institute, Nagaokakyo City, Kyoto Prefecture Mitsubishi Electric Corporation Electronic Product Development Laboratory

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像信号の空間的な周波数帯域を制限ま
たは強調する特性可変な空間フィルタであって、画像の
圧縮率によって空間フィルタの特性を制御することによ
り、画像信号の空間的な周波数制限または強調を行うこ
とを特徴とする時空間画像フィルタ。
1. A spatial filter having a variable characteristic that limits or enhances a spatial frequency band of an image signal, wherein the spatial frequency characteristic of the image signal is limited by controlling the characteristic of the spatial filter according to an image compression rate. Alternatively, a spatiotemporal image filter characterized by performing emphasis.
【請求項2】 時間方向の相関を利用して局所的に画像
の動きベクトルを求める手段と、画像信号の空間的な周
波数特性を制限または強調する特性可変な空間フィルタ
とを備え、画像の圧縮率と動きベクトルの大きさで空間
フィルタの特性を制御することにより、画像信号の時空
間的な周波数制限または強調を行う時空間的な周波数制
限または強調を行うことを特徴とする時空間画像フィル
タ。
2. A method for compressing an image, comprising means for locally obtaining a motion vector of an image by utilizing a correlation in the time direction, and a variable spatial filter for limiting or enhancing a spatial frequency characteristic of an image signal. A spatiotemporal image filter characterized by performing spatiotemporal frequency limitation or enhancement by controlling the characteristics of a spatial filter by the rate and the magnitude of a motion vector. .
【請求項3】 時間方向の相関を利用して画像信号から
局所的に動きベクトルの水平成分と垂直成分を求める手
段と、画像信号の水平方向の周波数帯域を制限または強
調する特性可変な水平フィルタと、画像信号の垂直方向
の周波数帯域を制限または強調する特性可変な垂直フィ
ルタを備え、画像の圧縮率と動きベクトルの水平成分で
水平フィルタの特性を制御し、画像の圧縮率と動きベク
トルの垂直成分で水平フィルタの特性を制御することを
特徴とする時空間画像フィルタ。
3. A means for locally obtaining horizontal and vertical components of a motion vector from an image signal by utilizing correlation in the time direction, and a horizontal filter having a variable characteristic for limiting or enhancing the frequency band in the horizontal direction of the image signal. And a vertical filter with variable characteristics that limits or emphasizes the vertical frequency band of the image signal, controls the characteristics of the horizontal filter with the horizontal component of the image compression rate and motion vector, and A spatio-temporal image filter characterized by controlling the characteristics of a horizontal filter with a vertical component.
【請求項4】 時間方向の相関を利用して局所的に画像
の動きベクトルを求める手段と、画像信号の水平・垂直
方向の周波数帯域を制限または強調する特性可変な2次
元フィルタとを備え、画像の圧縮率と動きベクトルの大
きさで2次元フィルタの特性を制御することにより、画
像信号の時空間的な周波数制限または強調を行うことを
特徴とする時空間画像フィルタ。
4. A means for locally obtaining a motion vector of an image using a correlation in the time direction, and a two-dimensional filter having a variable characteristic for limiting or enhancing the frequency band in the horizontal and vertical directions of the image signal, A spatio-temporal image filter characterized by performing spatio-temporal frequency limitation or enhancement of an image signal by controlling the characteristics of a two-dimensional filter by the image compression rate and the magnitude of a motion vector.
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Cited By (7)

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