JPH07105946B2 - ブロック歪除去フィルタ - Google Patents
ブロック歪除去フィルタInfo
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- JPH07105946B2 JPH07105946B2 JP31352789A JP31352789A JPH07105946B2 JP H07105946 B2 JPH07105946 B2 JP H07105946B2 JP 31352789 A JP31352789 A JP 31352789A JP 31352789 A JP31352789 A JP 31352789A JP H07105946 B2 JPH07105946 B2 JP H07105946B2
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- block distortion
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明は画像信号用のブロック歪除去フィルタに係り、
特にブロック単位の符号化信号を復号化した復号化信号
のブロック歪を除去するブロック歪除去フィルタに関す
るものである。 ［従来の技術］ 近年、動画像処理において原画像を複数のブロックに分
割し、該ブロック単位に画像信号の符号化及び復号化を
行なうことにより、画像信号を復元する手法が提案され
ている。 従来技術による動画像処理装置は、原画像を複数のブロ
ック単位に符号化する符号化回路と、該符号化回路によ
り符号化された符号化信号を復号化する復号化回路とを
備え、複数のブロックにより構成される復元画像を復元
する様に構成されている。 しかしながら従来技術においては、復元画像の画像水平
方向をＸ軸，垂直方向をＹ軸，輝度又は色差信号値をＺ
軸として表した場合、第８図に示す如く復元画像がブロ
ック単位で復号化処理を行なうため、隣接するブロック
７間で輝度及び色差信号値の再現性に相違が生じ、該ブ
ロック７の間でブロック歪８と呼ばれる不連続性が発生
する。このブロック歪８は人間が目視した場合、例えば
表示画像をモザイク処理した様に見えるものである。 このため従来技術においては、このブロック歪を除去す
る画像信号用ブロック歪除去フィルタが種々提案されて
いる。この画像信号用ブロック歪除去フィルタは、符号
化回路及び復号化回路の後段に配置されるためにポスト
フィルタとも呼ばれる。 尚、前記画像信号用ブロック歪除去フィルタに関する技
術は例えば、1989年８月15日付け発行の文献「電子情報
通信学会秋期全国大会論文集」第６−63頁記載の「ポス
トフィルタリングによる高能率符号化画像品質の改善」
（加藤洋一及び大久保栄氏著）の記事及び同論文集第６
−60頁記載の「低ビットレート動画像符号化のポストフ
ィルタに関する検討」（滝嶋康弘及び和田正裕氏著）の
記事に記載されている。 また、例えば特開昭62-196990号公報には画像データの
ブロック歪の発生を防止するために、２つのブロックに
またがって延びる画素列の各画素に関する複数の画像デ
ータを用いて、一方のブロック内のの画像データから他
方の画像ブロック内の画素列のブロック境界部画素の画
像データを互いに外挿予測し、各ブロック内の画素列の
画像データを、ブロック境界に近付くにつれて前記外挿
予測された画像データに値に漸近するように補正する画
像データ直交変換符号化方法が提案されいている。この
変換符号化方法は、前記漸近を行なうための比率を画素
と境界との空間的距離の関数を用いている。 ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら従来技術による画像信号用ブロック歪除去
フィルタは、単純な閾値による非線形処理を行なってい
るため画素への適応性が低くブロック歪が除去しきれな
かったり、画像のディテールが失われ、画像が部分的に
ボケると言う不具合を招いていた。 この原画像のディテール損失、即ち画像の微細特徴が失
われるため従来は画像の特定部分がボケてしまうと言う
問題点があった。 本発明の目的は、前述の従来技術の問題点を除去するこ
とであり、画素への適応性を向上してブロック歪をより
完全に低減することができるブロック歪除去フィルタを
提供することである。 ［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために本発明による再生信号のブロ
ック歪を除去する画像信号のブロック間歪除去フィルタ
は、 あるブロック内の他のブロックとの境目に接する画素を
注目画素Ｘとし、該注目画素Ｘを中心として前記ブロッ
ク境目に対して垂直方向に並ぶ、自ブロック及び他のブ
ロック内の画素から少なくとも３個以上の奇数個の複数
画素Xi（ｉ＝１〜ｎ）を選択し、 該複数画素Xi（ｉ＝１〜ｎ）の平滑値を次
特にブロック単位の符号化信号を復号化した復号化信号
のブロック歪を除去するブロック歪除去フィルタに関す
るものである。 ［従来の技術］ 近年、動画像処理において原画像を複数のブロックに分
割し、該ブロック単位に画像信号の符号化及び復号化を
行なうことにより、画像信号を復元する手法が提案され
ている。 従来技術による動画像処理装置は、原画像を複数のブロ
ック単位に符号化する符号化回路と、該符号化回路によ
り符号化された符号化信号を復号化する復号化回路とを
備え、複数のブロックにより構成される復元画像を復元
する様に構成されている。 しかしながら従来技術においては、復元画像の画像水平
方向をＸ軸，垂直方向をＹ軸，輝度又は色差信号値をＺ
軸として表した場合、第８図に示す如く復元画像がブロ
ック単位で復号化処理を行なうため、隣接するブロック
７間で輝度及び色差信号値の再現性に相違が生じ、該ブ
ロック７の間でブロック歪８と呼ばれる不連続性が発生
する。このブロック歪８は人間が目視した場合、例えば
表示画像をモザイク処理した様に見えるものである。 このため従来技術においては、このブロック歪を除去す
る画像信号用ブロック歪除去フィルタが種々提案されて
いる。この画像信号用ブロック歪除去フィルタは、符号
化回路及び復号化回路の後段に配置されるためにポスト
フィルタとも呼ばれる。 尚、前記画像信号用ブロック歪除去フィルタに関する技
術は例えば、1989年８月15日付け発行の文献「電子情報
通信学会秋期全国大会論文集」第６−63頁記載の「ポス
トフィルタリングによる高能率符号化画像品質の改善」
（加藤洋一及び大久保栄氏著）の記事及び同論文集第６
−60頁記載の「低ビットレート動画像符号化のポストフ
ィルタに関する検討」（滝嶋康弘及び和田正裕氏著）の
記事に記載されている。 また、例えば特開昭62-196990号公報には画像データの
ブロック歪の発生を防止するために、２つのブロックに
またがって延びる画素列の各画素に関する複数の画像デ
ータを用いて、一方のブロック内のの画像データから他
方の画像ブロック内の画素列のブロック境界部画素の画
像データを互いに外挿予測し、各ブロック内の画素列の
画像データを、ブロック境界に近付くにつれて前記外挿
予測された画像データに値に漸近するように補正する画
像データ直交変換符号化方法が提案されいている。この
変換符号化方法は、前記漸近を行なうための比率を画素
と境界との空間的距離の関数を用いている。 ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら従来技術による画像信号用ブロック歪除去
フィルタは、単純な閾値による非線形処理を行なってい
るため画素への適応性が低くブロック歪が除去しきれな
かったり、画像のディテールが失われ、画像が部分的に
ボケると言う不具合を招いていた。 この原画像のディテール損失、即ち画像の微細特徴が失
われるため従来は画像の特定部分がボケてしまうと言う
問題点があった。 本発明の目的は、前述の従来技術の問題点を除去するこ
とであり、画素への適応性を向上してブロック歪をより
完全に低減することができるブロック歪除去フィルタを
提供することである。 ［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために本発明による再生信号のブロ
ック歪を除去する画像信号のブロック間歪除去フィルタ
は、 あるブロック内の他のブロックとの境目に接する画素を
注目画素Ｘとし、該注目画素Ｘを中心として前記ブロッ
ク境目に対して垂直方向に並ぶ、自ブロック及び他のブ
ロック内の画素から少なくとも３個以上の奇数個の複数
画素Xi（ｉ＝１〜ｎ）を選択し、 該複数画素Xi（ｉ＝１〜ｎ）の平滑値を次
【式１】に
より求め、 該平滑値と注目画素Ｘとの差分（ｄ＝−Ｘ）の絶対
値から、ａを定数値又は符号化／復号化の際の量子化ス
テップサイズに比例する値とする次
より求め、 該平滑値と注目画素Ｘとの差分（ｄ＝−Ｘ）の絶対
値から、ａを定数値又は符号化／復号化の際の量子化ス
テップサイズに比例する値とする次
【式１０】による内
分比ｒを得、 前記平滑値と注目画素値Ｘとを、該内分比ｒを用いて
次
分比ｒを得、 前記平滑値と注目画素値Ｘとを、該内分比ｒを用いて
次
【式３】により内分した推定値を求め、 を注目画素値Ｘと置換することによってブロック間歪を
減少することを特徴とする。 但し、Ci（ｉ＝１〜ｎ）は、ｎ個の実定数。
減少することを特徴とする。 但し、Ci（ｉ＝１〜ｎ）は、ｎ個の実定数。
【式３】＝（１−ｒ）・Ｘ＋ｒ・ ［作用］ この様に構成したブロック間歪除去フィルタは、隣接す
るブロックの境目に接する注目画素Ｘを中心としてブロ
ック境目に対して垂直方向に並ぶ少なくとも３個以上の
奇数個の複数画素Xi（ｉ＝１〜ｎ）を選択し、該複数画
素Xiから
るブロックの境目に接する注目画素Ｘを中心としてブロ
ック境目に対して垂直方向に並ぶ少なくとも３個以上の
奇数個の複数画素Xi（ｉ＝１〜ｎ）を選択し、該複数画
素Xiから
【式１】を用いて複数画素Xiの平滑値を得、
平滑値と注目画素Ｘとの差分ｄの絶対値を用いた
平滑値と注目画素Ｘとの差分ｄの絶対値を用いた
【式
１０】により内分比率ｒを算出し、この内分比率ｒによ
り平滑値と注目画素値Ｘとを内分した推定値を注目
画素値Ｘと置換することによって、ブロック間歪を減少
することができる。 ［実施例］ 以下本発明によるブロック歪除去フィルタの一本実施例
を図面を用いて詳細に説明するものであるが、まず本発
明の原理について説明する。 本発明の原理を簡単に述べると、第３図に示す複数のブ
ロック71〜73他より成る再生画像を想定した場合、該ブ
ロック71の４辺の境界上の画素，例えば画素X1，X4を注
目画素とし、この注目画素X1及びX4に隣接する近傍画素
X0，X2及びX3，X5の輝度／色差信号値等の値（以下、
「値」を付けずに単に画素Xnと呼ぶ）の線形加算により
平滑値を求め、且つ該平滑値と注目画素X1（X4）と
を所定の内分比率ｒで内分した推定値Ｓを、前記注目画
素に置き換えることにより、ブロック歪を除去するもの
である。 具体的に説明すると、前記注目画素をＸとし、該注目画
素Ｘの近傍の画素のｎ個の値をXi（ｎ＝１〜ｎ）とする
とき、近傍画素から得られる平滑値は、次
１０】により内分比率ｒを算出し、この内分比率ｒによ
り平滑値と注目画素値Ｘとを内分した推定値を注目
画素値Ｘと置換することによって、ブロック間歪を減少
することができる。 ［実施例］ 以下本発明によるブロック歪除去フィルタの一本実施例
を図面を用いて詳細に説明するものであるが、まず本発
明の原理について説明する。 本発明の原理を簡単に述べると、第３図に示す複数のブ
ロック71〜73他より成る再生画像を想定した場合、該ブ
ロック71の４辺の境界上の画素，例えば画素X1，X4を注
目画素とし、この注目画素X1及びX4に隣接する近傍画素
X0，X2及びX3，X5の輝度／色差信号値等の値（以下、
「値」を付けずに単に画素Xnと呼ぶ）の線形加算により
平滑値を求め、且つ該平滑値と注目画素X1（X4）と
を所定の内分比率ｒで内分した推定値Ｓを、前記注目画
素に置き換えることにより、ブロック歪を除去するもの
である。 具体的に説明すると、前記注目画素をＸとし、該注目画
素Ｘの近傍の画素のｎ個の値をXi（ｎ＝１〜ｎ）とする
とき、近傍画素から得られる平滑値は、次
【式１】に
より表わされる。 この平滑値は前記注目画素Ｘと置き換えることにより
ブロック歪を減少できるが、ブロック境界近辺の画像の
ディテールを失うため本発明においては前記平滑値と
注目画素値Ｘとを次に述べる所定の内分比率ｒで内分し
た推定値を用いてブロック歪除去を行う。 まず、一般に信号Ｓと雑音Ｎが加算的である場合、観測
値Ｘは次
より表わされる。 この平滑値は前記注目画素Ｘと置き換えることにより
ブロック歪を減少できるが、ブロック境界近辺の画像の
ディテールを失うため本発明においては前記平滑値と
注目画素値Ｘとを次に述べる所定の内分比率ｒで内分し
た推定値を用いてブロック歪除去を行う。 まず、一般に信号Ｓと雑音Ｎが加算的である場合、観測
値Ｘは次
【式２】で表される。
【式２】Ｘ＝Ｓ＋Ｎ 信号Ｓの推定値を第４図の平滑値と注目画素値Ｘと
を（１−r:r）の比率で内分する次
を（１−r:r）の比率で内分する次
【式３】とした場
合、前記推定値は次
合、前記推定値は次
【式４】に展開される。
【式３】＝（１−ｒ）・Ｘ＋ｒ・
【式４】＝＋（１−ｒ）・（Ｘ−Ｘ） いま平滑値が信号Ｓの推定値として不偏であるなら
＝として
＝として
【式５】となる。
【式５】＝＋（１−ｒ）・（Ｘ−） ここで推定誤差を平均自乗誤差Ｅで表した
【式６】を用
いて、２乗推定誤差を最小とする内分比率ｒは
いて、２乗推定誤差を最小とする内分比率ｒは
【式７】
によつて求めることができる。
によつて求めることができる。
【式６】Ｅ＝▲2▼ 従って、σSXを観測値Ｘと信号Ｓの共分散とし、σXXを
観測値Ｘの分散とした場合、次
観測値Ｘの分散とした場合、次
【式８】が最適な内分比
率ｒを与えることが判る。 ここで信号Ｓ及び雑音Ｎが無相関であると仮定すると内
分比率ｒは次
率ｒを与えることが判る。 ここで信号Ｓ及び雑音Ｎが無相関であると仮定すると内
分比率ｒは次
【式９】で与えられ、この内分比は「０」
から「１」までの値をとる実数値でありσnnを雑音Ｎの
分散，σssを信号Ｓの分散とした場合、次
から「１」までの値をとる実数値でありσnnを雑音Ｎの
分散，σssを信号Ｓの分散とした場合、次
【式１０】の
ように近似できる。
ように近似できる。
【式１１】ｄ＝Ｘ−Ｘ 尚、前記ａは定数値又は符号化／復号化の際の量子化ス
テップサイズに比例する値である。 以上の様に本発明では注目画素値Ｘを平滑値の値と注
目画素値Ｘとによる
テップサイズに比例する値である。 以上の様に本発明では注目画素値Ｘを平滑値の値と注
目画素値Ｘとによる
【式９】及び
【式１０】に示す内分
比率ｒをファクターとした推定値に置き換えることに
より、ブロック境界近辺のディテールを失うことなくブ
ロック歪を除去できる。 次に前述の原理に基づいてブロック歪を除去する画像信
号用ブロック歪除去フィルタを説明する。 第１図は本実施例による画像信号用ブロック歪除去フィ
ルタ４を適用した動画像処理装置を説明するための図、
第２図は本実施例の特徴であるブロック歪除去フィルタ
４のハード構成を示す図である。 まず本実施例によるブロック歪除去フィルタ４が適用さ
れる動画像処理装置は、第１図に示す如く原画像１を符
号化回路２によってブロック単位に符号化し、この符号
化信号を復号化回路３により復号化した後にブロック歪
除去フィルタ４によってブロック間歪を除去して復元画
像５を再生するものである。 前記ブロック歪除去フィルタ４を前記原理にそって説明
すると、該フィルタ４は第３図に示すブロック71に注目
し、まず該ブロック71の左側ブロック72と隣接する画素
X1を注目画素とした場合、該画素X1とブロック境界に直
交する方向に隣接する画素X0，X2（正確にはこれら画素
の輝度／色差信号の値）の線型加算により前記
比率ｒをファクターとした推定値に置き換えることに
より、ブロック境界近辺のディテールを失うことなくブ
ロック歪を除去できる。 次に前述の原理に基づいてブロック歪を除去する画像信
号用ブロック歪除去フィルタを説明する。 第１図は本実施例による画像信号用ブロック歪除去フィ
ルタ４を適用した動画像処理装置を説明するための図、
第２図は本実施例の特徴であるブロック歪除去フィルタ
４のハード構成を示す図である。 まず本実施例によるブロック歪除去フィルタ４が適用さ
れる動画像処理装置は、第１図に示す如く原画像１を符
号化回路２によってブロック単位に符号化し、この符号
化信号を復号化回路３により復号化した後にブロック歪
除去フィルタ４によってブロック間歪を除去して復元画
像５を再生するものである。 前記ブロック歪除去フィルタ４を前記原理にそって説明
すると、該フィルタ４は第３図に示すブロック71に注目
し、まず該ブロック71の左側ブロック72と隣接する画素
X1を注目画素とした場合、該画素X1とブロック境界に直
交する方向に隣接する画素X0，X2（正確にはこれら画素
の輝度／色差信号の値）の線型加算により前記
【式１】
のｎを「２」とした次
のｎを「２」とした次
【式１２】により平滑値Ｘを算出
し、この平滑値を前記定数値ａを用いた
し、この平滑値を前記定数値ａを用いた
【式１３】に
よって内分した推定値を出力するものである。
よって内分した推定値を出力するものである。
【式１３】＝（１−ｒ）・x1＋ｒ・ 前記Ci値は、例えば次の値のセットが好適である。 C0＝0.50,C1＝0.17,C2＝0.33 C0＝0.50,C1＝0.25,C2＝0.25 本発明によるブロック歪除去フィルタは、上述の
【式１
３】を用いて推定値を算出することも可能であるが、
本実施例においてはａを定数として次
３】を用いて推定値を算出することも可能であるが、
本実施例においてはａを定数として次
【式１４】により
距離ｄに対するｒ・ｄが予め近似値を算出できるため、
この距離ｄからｒ・ｄへの関係をテーブル形式で後述の
ROMテーブル208及び215に予め
距離ｄに対するｒ・ｄが予め近似値を算出できるため、
この距離ｄからｒ・ｄへの関係をテーブル形式で後述の
ROMテーブル208及び215に予め
【式１４】で近似した値
をテーブルとして格納している。このROMテーブル208及
び215の格納値は例えば第５図に示す特性となる。 この特性は単調増加関数で ｄ＝０のとき、rd＝０ ｄ→∞のとき、rd→ａ ｄ→−∞のとき、rd→−ａ ｄ＝０の傾きは１であるような特性である。 前記
をテーブルとして格納している。このROMテーブル208及
び215の格納値は例えば第５図に示す特性となる。 この特性は単調増加関数で ｄ＝０のとき、rd＝０ ｄ→∞のとき、rd→ａ ｄ→−∞のとき、rd→−ａ ｄ＝０の傾きは１であるような特性である。 前記
【式１４】は下記により得られる。
【式１１】ｄ＝−Ｘ 故に 以下、前記ブロック歪除去フィルタ４の具体的構成を第
２図を用いて説明する。 本回路は、注目画素の周辺から平滑値Ｘを算出するため
に３画素を使用するものであり、図に示す様に入力画素
202を入力として水平方向画素のブロック間歪を低減す
る垂直ブロック歪除去回路200と、同様に垂直方向画素
のブロック間歪を低減する水平ブロック歪除去回路201
とから構成される。前記入力画素値202は走査線順に入
力されるものとする。 前記垂直ブロック歪除去回路200は、入力した画素202を
１画素分遅延して左方隣接画素LEFT1を出力する１画素
ディレイ部220と、該左方隣接画素LEFT1を同様に遅延し
て左方隣接画素LEFT2を出力する１画素ディレイ部221
と、前記入力画素202及び左方隣接画素LEFT2とを左辺ブ
ロック境を示す信号SX2により選択するセレクタ部203
と、前記左方隣接画素LEFT1を入力として定数（C1−
１）を乗算する定数乗算器205と、セレクタ部203により
選択された入力画素202に定数C0を乗算する定数乗算器2
04と、同様にセレクタ部203により選択された左方隣接
画素LEFT2に定数C2を乗算する定数乗算器206と、これら
乗算器204乃至206の出力を加算する加算部207と、該加
算部207による加算値d1に基づいて前記
２図を用いて説明する。 本回路は、注目画素の周辺から平滑値Ｘを算出するため
に３画素を使用するものであり、図に示す様に入力画素
202を入力として水平方向画素のブロック間歪を低減す
る垂直ブロック歪除去回路200と、同様に垂直方向画素
のブロック間歪を低減する水平ブロック歪除去回路201
とから構成される。前記入力画素値202は走査線順に入
力されるものとする。 前記垂直ブロック歪除去回路200は、入力した画素202を
１画素分遅延して左方隣接画素LEFT1を出力する１画素
ディレイ部220と、該左方隣接画素LEFT1を同様に遅延し
て左方隣接画素LEFT2を出力する１画素ディレイ部221
と、前記入力画素202及び左方隣接画素LEFT2とを左辺ブ
ロック境を示す信号SX2により選択するセレクタ部203
と、前記左方隣接画素LEFT1を入力として定数（C1−
１）を乗算する定数乗算器205と、セレクタ部203により
選択された入力画素202に定数C0を乗算する定数乗算器2
04と、同様にセレクタ部203により選択された左方隣接
画素LEFT2に定数C2を乗算する定数乗算器206と、これら
乗算器204乃至206の出力を加算する加算部207と、該加
算部207による加算値d1に基づいて前記
【式１４】によ
るｒ・ｄの値を出力するROMテーブル208と、該テーブル
208の出力と前記左方隣接画素LEFT1を加算する加算部20
9と、該加算部209出力及び左方隣接画素LEFT1を入力と
してブロック境界を示す信号SX1により選択的に出力す
るセレクタ220とを備える。 この回路200は、左方隣接画素LEFT1を第３図に示す注目
画素X1として定数（C1−１）を定数乗算部205により乗
算した値と、セレクタ部203により選択された前後の入
力画素202,左方隣接画素LEFT2に定数C0，C2を定数乗算
器204,206により乗算した値とを加算器207により加算し
てd1を得、該d1を基にROMテーブル208により得られる
るｒ・ｄの値を出力するROMテーブル208と、該テーブル
208の出力と前記左方隣接画素LEFT1を加算する加算部20
9と、該加算部209出力及び左方隣接画素LEFT1を入力と
してブロック境界を示す信号SX1により選択的に出力す
るセレクタ220とを備える。 この回路200は、左方隣接画素LEFT1を第３図に示す注目
画素X1として定数（C1−１）を定数乗算部205により乗
算した値と、セレクタ部203により選択された前後の入
力画素202,左方隣接画素LEFT2に定数C0，C2を定数乗算
器204,206により乗算した値とを加算器207により加算し
てd1を得、該d1を基にROMテーブル208により得られる
【式１４】のｒ・ｄを注目画素X1と加算部209により加
算することによって中間画素値として推定値を出力す
ることができる。またブロック境界の画素選択はセレク
タ部203及び220に入力される信号SX2,SX1によって行な
われる。 更に水平ブロック歪除去回路201は、入力した垂直ブロ
ック歪除去回路200の出力にあたる中間画素値を１ライ
ン上方の画素UP1として出力する1Hデイレイ部209と、該
画素UP1を更に１ライン上方の画素UP2として出力する1H
デイレイ部210と、前記垂直ブロック歪除去回路200と同
様なセレクタ部211,定数乗算部212乃至214,加算部221,R
OMテーブル215,セレクタ部217とから構成されている。 この回路201は、前記中間画素を入力として画素UP1が第
３図の如く下境界である場合、信号SY2によってセレク
タ部211を介して画素X3，X4，X5に定数C0，C1−1,C2を
定数乗算部212乃至214により乗算した後に加算部221に
より加算してd2を得、該d2を基にROMテーブル215が出力
する前記
算することによって中間画素値として推定値を出力す
ることができる。またブロック境界の画素選択はセレク
タ部203及び220に入力される信号SX2,SX1によって行な
われる。 更に水平ブロック歪除去回路201は、入力した垂直ブロ
ック歪除去回路200の出力にあたる中間画素値を１ライ
ン上方の画素UP1として出力する1Hデイレイ部209と、該
画素UP1を更に１ライン上方の画素UP2として出力する1H
デイレイ部210と、前記垂直ブロック歪除去回路200と同
様なセレクタ部211,定数乗算部212乃至214,加算部221,R
OMテーブル215,セレクタ部217とから構成されている。 この回路201は、前記中間画素を入力として画素UP1が第
３図の如く下境界である場合、信号SY2によってセレク
タ部211を介して画素X3，X4，X5に定数C0，C1−1,C2を
定数乗算部212乃至214により乗算した後に加算部221に
より加算してd2を得、該d2を基にROMテーブル215が出力
する前記
【式１４】のｒ・ｄをUP1,即ち画素X4と加算部
216により加算してセレクタ部217により又はX4を出力
画素値203として出力するものである。尚、該回路201で
は注目画素が下境界である場合を説明したが、上境界の
ときは前記X3とX5とを入替えることにより上境界のブロ
ック歪を防止する。本回路においてブロックの角の画素
は水平及び垂直方向の両方の処理をうけることにより、
２ブロックに対するブロック歪を除去することができ
る。 第７図は前記ブロック歪除去フィルタ４の動作をソフト
ウェアで実施した例を示す図であり、本例は入力画素値
Xk,l（座標K,L）を注目画素として８×８画素のブロッ
ク間の歪を除去するものであり、フローチャート上半分
が垂直ブロック除去動作を示し、下半分が水平ブロック
歪除去動作を示すものである。 本フローチャートは、まずステップ601において入力画
素値Xk,lのＸ座標であるｋをブロック長で割った余り
（k mod 8）によって注目画素のブロック内位置を判別
する。即ち該余りが「０」であるときに注目画素が左境
界上であると判別し、ステップ602によりCiとXK+i-l,1
の積を乗加算し、該余りが「７」のときは右境界上であ
ると判別してステップ603によってCiとXK-i+l,1との積
を乗加算し、
216により加算してセレクタ部217により又はX4を出力
画素値203として出力するものである。尚、該回路201で
は注目画素が下境界である場合を説明したが、上境界の
ときは前記X3とX5とを入替えることにより上境界のブロ
ック歪を防止する。本回路においてブロックの角の画素
は水平及び垂直方向の両方の処理をうけることにより、
２ブロックに対するブロック歪を除去することができ
る。 第７図は前記ブロック歪除去フィルタ４の動作をソフト
ウェアで実施した例を示す図であり、本例は入力画素値
Xk,l（座標K,L）を注目画素として８×８画素のブロッ
ク間の歪を除去するものであり、フローチャート上半分
が垂直ブロック除去動作を示し、下半分が水平ブロック
歪除去動作を示すものである。 本フローチャートは、まずステップ601において入力画
素値Xk,lのＸ座標であるｋをブロック長で割った余り
（k mod 8）によって注目画素のブロック内位置を判別
する。即ち該余りが「０」であるときに注目画素が左境
界上であると判別し、ステップ602によりCiとXK+i-l,1
の積を乗加算し、該余りが「７」のときは右境界上であ
ると判別してステップ603によってCiとXK-i+l,1との積
を乗加算し、
【式１１】に基ずくステップ604によりｄ
を得る。このｄにより
を得る。このｄにより
【式１４】の値を計算またはテー
ブル検索によって得、これを入力座標値Xk,lに加算して
ステップ605により新たなXk,lを算出する。 フローチャート下段の水平ブロック歪除去においては、
上記同様にＹ座標値であるｌ（エル）をブロック長で割
った余り（l mod 8）によって注目画素のブロック内位
置を判別する。即ち該余りが「０」であるときに注目画
素が上境界上であると判別し、ステップ607によりCiと XK,l+i-1の積を乗加算し、該余りが「７」のときは第３
図の様に下境界上であると判別してステップ608によっ
てCiとXK,l-i+1との積を乗加算し、
ブル検索によって得、これを入力座標値Xk,lに加算して
ステップ605により新たなXk,lを算出する。 フローチャート下段の水平ブロック歪除去においては、
上記同様にＹ座標値であるｌ（エル）をブロック長で割
った余り（l mod 8）によって注目画素のブロック内位
置を判別する。即ち該余りが「０」であるときに注目画
素が上境界上であると判別し、ステップ607によりCiと XK,l+i-1の積を乗加算し、該余りが「７」のときは第３
図の様に下境界上であると判別してステップ608によっ
てCiとXK,l-i+1との積を乗加算し、
【式１１】に基ずく
ステップ609によりｄを得る。このｄにより前記
ステップ609によりｄを得る。このｄにより前記
【式１
４】を計算またはテーブル検索によって得、これを入力
座標値XK,lに加算してステップ610により新たな XK,lを算出する。尚、本フローチャートでは座標k,1の
動かし方を明示していないがこれは小さな問題である。 この様に本フローチャートによれば、ブロック境界画素
に対して隣接する２画素を用いて垂直及び水平方向に分
解可能な連続的な非線形フィルタを構成するため、ブロ
ック歪を大幅に除去することができる。 例えば２種類のCCITT標準動画像を用いた輝度におけるS
N比を第６図に示す如く、本実施例によるフィルタは0.3
dB〜0.4dBのSN比を向上することができる。これは従来
技術によるブロック歪除去フィルタの1.5倍〜２倍の効
果を示している。視覚上においても再生画像のディテー
ルを保ち且つ微細なブロック歪まで除去することができ
る。 尚、前記実施例においては隣接する３画素をファクター
として内分計算によりブロック歪を低減する例を説明し
たが、本発明はこれに限られるものではなく、２画素,4
画素,5画素等画素を抽出してブロック歪を除去しても良
い。 また第２図実施例の回路構成は全画素を同じディレイ時
間で遅延する例を示したが、ブロック境界の画素のみデ
ィレイ処理する様に構成しても良く、前記１ラインディ
レイは、シフトレジスタ,ROMとアドレスカウンタの組合
せ回路により機能的に作成しても良い。ROMテーブル208
及び215は組合せ論理回路によって構成することもでき
る。 更に前記各実施例においては、内分比を（r:r−１）と
する例を説明したが、厳密にこの内分比とせずにこの内
分比に近似する内分比であっても良く、ｒを算出する
４】を計算またはテーブル検索によって得、これを入力
座標値XK,lに加算してステップ610により新たな XK,lを算出する。尚、本フローチャートでは座標k,1の
動かし方を明示していないがこれは小さな問題である。 この様に本フローチャートによれば、ブロック境界画素
に対して隣接する２画素を用いて垂直及び水平方向に分
解可能な連続的な非線形フィルタを構成するため、ブロ
ック歪を大幅に除去することができる。 例えば２種類のCCITT標準動画像を用いた輝度におけるS
N比を第６図に示す如く、本実施例によるフィルタは0.3
dB〜0.4dBのSN比を向上することができる。これは従来
技術によるブロック歪除去フィルタの1.5倍〜２倍の効
果を示している。視覚上においても再生画像のディテー
ルを保ち且つ微細なブロック歪まで除去することができ
る。 尚、前記実施例においては隣接する３画素をファクター
として内分計算によりブロック歪を低減する例を説明し
たが、本発明はこれに限られるものではなく、２画素,4
画素,5画素等画素を抽出してブロック歪を除去しても良
い。 また第２図実施例の回路構成は全画素を同じディレイ時
間で遅延する例を示したが、ブロック境界の画素のみデ
ィレイ処理する様に構成しても良く、前記１ラインディ
レイは、シフトレジスタ,ROMとアドレスカウンタの組合
せ回路により機能的に作成しても良い。ROMテーブル208
及び215は組合せ論理回路によって構成することもでき
る。 更に前記各実施例においては、内分比を（r:r−１）と
する例を説明したが、厳密にこの内分比とせずにこの内
分比に近似する内分比であっても良く、ｒを算出する
【式１０】も該式に近似する計算式であっても良い。 ［発明の効果］ 以上述べごとく本発明によるブロック歪除去フィルタ
は、ブロック境界上の画素を注目画素として近隣の画素
からの平滑値との内分によって該ブロック境界上の画素
を置換することにより、ブロック歪を除去することがで
きる。
は、ブロック境界上の画素を注目画素として近隣の画素
からの平滑値との内分によって該ブロック境界上の画素
を置換することにより、ブロック歪を除去することがで
きる。
第１図は本発明によるブロック歪フィルタを適用した画
像処理装置を説明するための図、第２図はブロック歪フ
ィルタの回路構成を示す図、第３図はブロック境界上の
画素の拡大図、第４図は画素間の内分計算の原理を説明
するための図、第５図はROMテーブルの格納特性を示す
図、第６図は本実施例によるブロック歪除去効果をSN比
を用いて示す図、第７図はブロック歪除去の動作を説明
するためのフローチャート図、第８図はブロック歪を示
す図である。 符号の説明 1:原画像、2:符号化回路、3:複号化回路、4:ブロック歪
除去フィルタ、5:復元画像、7:ブロック、8:ブロック
歪、71乃至73:ブロック、202:入力画素値、203:出力画
素値、200:垂直ブロック除去回路、201:水平ブロック除
去回路、220及び221:1画素ディレイ部、203,220,211,21
7:セレクタ部、208及び215:ROMテーブル。
像処理装置を説明するための図、第２図はブロック歪フ
ィルタの回路構成を示す図、第３図はブロック境界上の
画素の拡大図、第４図は画素間の内分計算の原理を説明
するための図、第５図はROMテーブルの格納特性を示す
図、第６図は本実施例によるブロック歪除去効果をSN比
を用いて示す図、第７図はブロック歪除去の動作を説明
するためのフローチャート図、第８図はブロック歪を示
す図である。 符号の説明 1:原画像、2:符号化回路、3:複号化回路、4:ブロック歪
除去フィルタ、5:復元画像、7:ブロック、8:ブロック
歪、71乃至73:ブロック、202:入力画素値、203:出力画
素値、200:垂直ブロック除去回路、201:水平ブロック除
去回路、220及び221:1画素ディレイ部、203,220,211,21
7:セレクタ部、208及び215:ROMテーブル。
フロントページの続き (72)発明者 上符 浩男 東京都港区南青山７丁目１番５号 コラム 南青山６Ｆ 株式会社グラフイックス・コ ミュニケーション・テクノロジーズ内 (56)参考文献 特開 昭62−196990（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】ブロック単位に符号化され、複号化された
再生信号のブロック歪を除去する画像信号のブロック歪
除去フィルタであって、 あるブロック内の他のブロックとの境目に接する画素を
注目画素Ｘとし、該注目画素Ｘを中心として前記ブロッ
ク境目に対して垂直方向に並ぶ、自ブロック及び他のブ
ロック内の画素から少なくとも３個以上の奇数個の複数
画素Xi（ｉ＝１〜ｎ）を選択し、 該複数画素Xi（ｉ＝１〜ｎ）の平滑値を次【式１】に
より求め、 該平滑値と注目画素Ｘとの差分（ｄ＝−Ｘ）の絶対
値から、ａを定数値又は符号化／復号化の際の量子化ス
テップサイズに比例する値とする次【式１０】による内
分比ｒを得、 前記平滑値と注目画素値Ｘとを、該内分比ｒを用いて
次【式３】により内分した推定値を求め、 を注目画素値Ｘと置換することによってブロック間歪を
減少することを特徴とするブロック歪除去フィルタ。 但し、Ci（ｉ＝１〜ｎ）は、ｎ個の実定数。 【式３】＝（１−ｒ）・Ｘ＋ｒ・
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31352789A JPH07105946B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | ブロック歪除去フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31352789A JPH07105946B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | ブロック歪除去フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03174891A JPH03174891A (ja) | 1991-07-30 |
| JPH07105946B2 true JPH07105946B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=18042386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31352789A Expired - Lifetime JPH07105946B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | ブロック歪除去フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07105946B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3981651B2 (ja) * | 1993-03-25 | 2007-09-26 | セイコーエプソン株式会社 | 画像処理装置 |
| US6975777B1 (en) | 1999-03-26 | 2005-12-13 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Apparatus and method of block noise detection and reduction |
| WO2011125445A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-13 | シャープ株式会社 | 画像フィルタ装置、符号化装置、および、復号装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62196990A (ja) * | 1986-02-25 | 1987-08-31 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像デ−タの直交変換符号化方法 |
-
1989
- 1989-12-04 JP JP31352789A patent/JPH07105946B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03174891A (ja) | 1991-07-30 |
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