JPH0775103A - 画像符号化装置 - Google Patents
画像符号化装置Info
- Publication number
- JPH0775103A JPH0775103A JP5178142A JP17814293A JPH0775103A JP H0775103 A JPH0775103 A JP H0775103A JP 5178142 A JP5178142 A JP 5178142A JP 17814293 A JP17814293 A JP 17814293A JP H0775103 A JPH0775103 A JP H0775103A
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- JP
- Japan
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- block
- image signal
- image
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- processing
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- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Color Television Systems (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 テレビジョン信号等の画像信号の高能率符号
化装置において、ブロック単位の処理をするために各処
理ブロック境界で不連続点が発生することにより復号画
像に生じるブロック歪を軽減する。 【構成】 伝送または蓄積された圧縮画像信号は、エン
トロピー復号化器６で量子化された係数に復号され、逆
変換することにより、画像信号が復元される。復元され
た画像信号は、量子化による情報削減により、ブロック
歪が生じているため、さらに誤差付加回路９により特定
画素に誤差を加え、出力端子１０より画質改善された画
像信号を得る。復号した画像の処理ブロックの境界を中
心に注目画素を設け、各注目画素のレベル値に誤差を加
えることにより、ブロック境界の不連続性を拡散し、ブ
ロック歪の判別をできなくする。
化装置において、ブロック単位の処理をするために各処
理ブロック境界で不連続点が発生することにより復号画
像に生じるブロック歪を軽減する。 【構成】 伝送または蓄積された圧縮画像信号は、エン
トロピー復号化器６で量子化された係数に復号され、逆
変換することにより、画像信号が復元される。復元され
た画像信号は、量子化による情報削減により、ブロック
歪が生じているため、さらに誤差付加回路９により特定
画素に誤差を加え、出力端子１０より画質改善された画
像信号を得る。復号した画像の処理ブロックの境界を中
心に注目画素を設け、各注目画素のレベル値に誤差を加
えることにより、ブロック境界の不連続性を拡散し、ブ
ロック歪の判別をできなくする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン信号等の
画像信号の画像符号化装置に関し、より詳細には、ブロ
ック単位で圧縮処理を行なった画像において、復号画像
のブロック境界の特定画素に誤差を付加し、ブロック境
界を判別しやすくしてブロック歪の改善を図るようにし
た高能率符号化装置に関する。
画像信号の画像符号化装置に関し、より詳細には、ブロ
ック単位で圧縮処理を行なった画像において、復号画像
のブロック境界の特定画素に誤差を付加し、ブロック境
界を判別しやすくしてブロック歪の改善を図るようにし
た高能率符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像信号を高能率符号化するための方法
として、変換符号化方式が提案されている。これは画像
を複数個のサンプル（例えば、８×８画素）からなるブ
ロックに分割し、各ブロックに対して、離散コサイン変
換等の直交変換を行った後、変換によって得られる係数
を量子化することにより情報量を削減し、さらにエント
ロピー符号化を行うものである。画像信号のような強い
相関性を有する信号は、直交変換をした結果、変換係数
は低次の係数に集中する傾向にある。従って、低次の変
換係数についてはきめ細かく量子化し、高次の変換係数
については粗く量子化し、場合によっては高次の係数を
削除することにより圧縮効果を高めている。
として、変換符号化方式が提案されている。これは画像
を複数個のサンプル（例えば、８×８画素）からなるブ
ロックに分割し、各ブロックに対して、離散コサイン変
換等の直交変換を行った後、変換によって得られる係数
を量子化することにより情報量を削減し、さらにエント
ロピー符号化を行うものである。画像信号のような強い
相関性を有する信号は、直交変換をした結果、変換係数
は低次の係数に集中する傾向にある。従って、低次の変
換係数についてはきめ細かく量子化し、高次の変換係数
については粗く量子化し、場合によっては高次の係数を
削除することにより圧縮効果を高めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
画像符号化処理を施すことにより、高周波成分等の信号
の一部が失われるため、逆変換による信号の再生処理を
施しても完全に原画像信号を復元することはできず、画
像に歪が生じる。この歪は、符号化効率を上げれば上げ
るほど顕著に現れる。このような画像符号化処理による
歪は、大きく分けて下記の２種類あることが知られてい
る。１つは、モスキートノイズと呼ばれるもので、文字
や図形のエッジの付近に現れ、もやもやとしたノイズで
ある。これはエッジを含むような高周波成分の多いブロ
ックが、量子化処理により多量の情報を失うことによる
ものである。
画像符号化処理を施すことにより、高周波成分等の信号
の一部が失われるため、逆変換による信号の再生処理を
施しても完全に原画像信号を復元することはできず、画
像に歪が生じる。この歪は、符号化効率を上げれば上げ
るほど顕著に現れる。このような画像符号化処理による
歪は、大きく分けて下記の２種類あることが知られてい
る。１つは、モスキートノイズと呼ばれるもので、文字
や図形のエッジの付近に現れ、もやもやとしたノイズで
ある。これはエッジを含むような高周波成分の多いブロ
ックが、量子化処理により多量の情報を失うことによる
ものである。
【０００４】もう１つは、ブロック歪と呼ばれるもの
で、背景等の輝度変化の少ない所に目立つ歪みである。
これは処理ブロックの境界に沿って隣接するブロックの
輝度レベルが若干異なることにより、ブロックの境界が
判別可能となるために発生する。ブロック境界のレベル
差を無くすために、スムージングを施す方式も提案され
ているが、平坦な画像においては最低レベル差である１
レベルの差が発生している場合も多く、その誤差による
影響がかなりあることが分かっている。そのため従来の
スムージング処理を施しても画質改善の効果がでない。
で、背景等の輝度変化の少ない所に目立つ歪みである。
これは処理ブロックの境界に沿って隣接するブロックの
輝度レベルが若干異なることにより、ブロックの境界が
判別可能となるために発生する。ブロック境界のレベル
差を無くすために、スムージングを施す方式も提案され
ているが、平坦な画像においては最低レベル差である１
レベルの差が発生している場合も多く、その誤差による
影響がかなりあることが分かっている。そのため従来の
スムージング処理を施しても画質改善の効果がでない。
【０００５】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、ブロック処理と信号の脱落によって生じるブ
ロック歪を軽減し、高能率符号化による画質改善を実現
するようにした画像符号化装置を提供することを目的と
している。
たもので、ブロック処理と信号の脱落によって生じるブ
ロック歪を軽減し、高能率符号化による画質改善を実現
するようにした画像符号化装置を提供することを目的と
している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、画像信号または該画像信号に対する各種
予測誤差信号にブロック単位の直交変換を施す直交変換
手段と、該直交変換手段により得られたブロック内の係
数を量子化する量子化手段と、該量子化手段により量子
化された係数をエントロピー符号化するエントロピー符
号化手段と、該エントロピー符号化手段により符号化さ
れた圧縮画像信号を、量子化された係数に復号するエン
トロピー復号化手段と、さらに係数を復号する逆量子化
手段と、係数を逆変換して画像信号を復元する直交逆変
換手段とから成る画像符号化装置において、復元された
画像信号における処理ブロックの境界を中心とする特定
注目画素のレベル値に誤差を加える誤差付加手段を設け
たことを特徴としたものである。
成するために、画像信号または該画像信号に対する各種
予測誤差信号にブロック単位の直交変換を施す直交変換
手段と、該直交変換手段により得られたブロック内の係
数を量子化する量子化手段と、該量子化手段により量子
化された係数をエントロピー符号化するエントロピー符
号化手段と、該エントロピー符号化手段により符号化さ
れた圧縮画像信号を、量子化された係数に復号するエン
トロピー復号化手段と、さらに係数を復号する逆量子化
手段と、係数を逆変換して画像信号を復元する直交逆変
換手段とから成る画像符号化装置において、復元された
画像信号における処理ブロックの境界を中心とする特定
注目画素のレベル値に誤差を加える誤差付加手段を設け
たことを特徴としたものである。
【０００７】
【作用】本発明は、ブロック毎に直交変換を行って符号
化、復号化した画像信号のブロックの境界付近の特定画
素レベルに誤差を付加することを基本思想としている。
原画像と復号画像のブロック境界では、演算誤差や量子
化誤差の影響で微小レベルの誤差が一様に発生している
場合が多い。このため、ブロックの境界が判別できるこ
ととなり、視覚上ブロックノイズが目立っている。本発
明では、このブロック境界にノイズを加えるため、ブロ
ック境界に一様に発生していたノイズの規則性が崩れ、
ブロック境界の判別がしにくくなり、画質改善効果が上
がる。本発明の画像符号化処理は、補間によるスムージ
ング方法で対応できない微小レベルの誤差によるブロッ
ク歪においても改善効果がある。また、特定画素に誤差
信号を加える（例えば、１を加える）という簡単な処理
であるため、追加ハードウエアも簡単となり、低コスト
で実現できる。また、ソフトウエアによる実現も可能で
ある。
化、復号化した画像信号のブロックの境界付近の特定画
素レベルに誤差を付加することを基本思想としている。
原画像と復号画像のブロック境界では、演算誤差や量子
化誤差の影響で微小レベルの誤差が一様に発生している
場合が多い。このため、ブロックの境界が判別できるこ
ととなり、視覚上ブロックノイズが目立っている。本発
明では、このブロック境界にノイズを加えるため、ブロ
ック境界に一様に発生していたノイズの規則性が崩れ、
ブロック境界の判別がしにくくなり、画質改善効果が上
がる。本発明の画像符号化処理は、補間によるスムージ
ング方法で対応できない微小レベルの誤差によるブロッ
ク歪においても改善効果がある。また、特定画素に誤差
信号を加える（例えば、１を加える）という簡単な処理
であるため、追加ハードウエアも簡単となり、低コスト
で実現できる。また、ソフトウエアによる実現も可能で
ある。
【０００８】
【実施例】実施例について、図面を参照して以下に説明
する。図１は、本発明による画像符号化装置の一実施例
を説明するための構成図で、図中、１は画像信号または
予測誤差信号の入力端子、２は直交変換回路、３は量子
化回路、４はエントロピー符号化回路、５は伝送路また
は蓄積メディア等の信号伝達媒体、６はエントロピー復
号化回路、７は逆量子化回路、８は直交逆変換回路、９
は誤差付加回路、１０は画質改善後の画像信号の出力端
子である。
する。図１は、本発明による画像符号化装置の一実施例
を説明するための構成図で、図中、１は画像信号または
予測誤差信号の入力端子、２は直交変換回路、３は量子
化回路、４はエントロピー符号化回路、５は伝送路また
は蓄積メディア等の信号伝達媒体、６はエントロピー復
号化回路、７は逆量子化回路、８は直交逆変換回路、９
は誤差付加回路、１０は画質改善後の画像信号の出力端
子である。
【０００９】入力端子１より入力された画像信号は、ｎ
×ｎのブロックに分割されて処理される。ブロックに分
割された画像信号は、直交変換回路２で、例えば、２次
元の離散コサイン変換が施されて変換係数が出力され
る。変換係数は量子化回路３で量子化される。一般に低
次の係数は細かく、高次の係数は粗く量子化される。量
子化された係数は、エントロピー符号化回路４で符号化
された後、伝送路５に出力または蓄積メディアに蓄積さ
れる。ここでエントロピー符号化における画質劣化は起
こらない。
×ｎのブロックに分割されて処理される。ブロックに分
割された画像信号は、直交変換回路２で、例えば、２次
元の離散コサイン変換が施されて変換係数が出力され
る。変換係数は量子化回路３で量子化される。一般に低
次の係数は細かく、高次の係数は粗く量子化される。量
子化された係数は、エントロピー符号化回路４で符号化
された後、伝送路５に出力または蓄積メディアに蓄積さ
れる。ここでエントロピー符号化における画質劣化は起
こらない。
【００１０】伝送または蓄積された圧縮画像信号は、エ
ントロピー復号化回路６で量子化された係数に復号され
る。さらに、逆量子化回路７で係数を復号したのち逆直
交変換回路８で逆変換することにより、画像信号が復元
される。復元された画像信号は、量子化による情報削減
により、ブロック歪が生じているため、さらに誤差付加
回路９により特定画素に誤差を加え、出力端子１０より
画質改善された画像信号を得る。
ントロピー復号化回路６で量子化された係数に復号され
る。さらに、逆量子化回路７で係数を復号したのち逆直
交変換回路８で逆変換することにより、画像信号が復元
される。復元された画像信号は、量子化による情報削減
により、ブロック歪が生じているため、さらに誤差付加
回路９により特定画素に誤差を加え、出力端子１０より
画質改善された画像信号を得る。
【００１１】すなわち、ブロック単位の処理を施した高
能率符号化画像を復号化した場合、非可逆符号化である
ために復号化画像のブロック境界で不連続点が発生し、
処理ブロックの境界が判別可能となるためにブロック歪
が発生する。そこで、復号した画像の処理ブロックの境
界を中心に注目画を設け、各注目画素のレベル値に誤差
を加えることによりブロック境界の不連続性を拡散し、
ブロック歪の判別をできなくする。
能率符号化画像を復号化した場合、非可逆符号化である
ために復号化画像のブロック境界で不連続点が発生し、
処理ブロックの境界が判別可能となるためにブロック歪
が発生する。そこで、復号した画像の処理ブロックの境
界を中心に注目画を設け、各注目画素のレベル値に誤差
を加えることによりブロック境界の不連続性を拡散し、
ブロック歪の判別をできなくする。
【００１２】図２（ａ）〜（ｄ）は、図１における誤差
付加回路の説明図で、図（ａ）は処理画像全体図、図
（ｂ）は処理画像の先頭ブロック付近の拡大図、図
（ｃ）は処理画像のうち誤差付加演算対象画素の例を示
した図、図（ｄ）はブロック内で処理できるように２０
３の誤差付加演算対象画素をブロック内にマッピングし
直した図である。
付加回路の説明図で、図（ａ）は処理画像全体図、図
（ｂ）は処理画像の先頭ブロック付近の拡大図、図
（ｃ）は処理画像のうち誤差付加演算対象画素の例を示
した図、図（ｄ）はブロック内で処理できるように２０
３の誤差付加演算対象画素をブロック内にマッピングし
直した図である。
【００１３】変換符号化を用いた画像処理は、図（ａ）
に示すように、全体の画像をｎ×ｎの小さなブロックに
分割されて処理されるため、図示の顔の絵は図のような
小ブロックの集まりで構成されている。このブロックの
単位で圧縮処理を行うため、非可逆符号化の場合は、ブ
ロックの境界にブロック歪が発生する。このブロック歪
を軽減するために、ブロックの境界付近の特定画素値に
誤差を付加する。誤差を付加するための誤差付加演算対
象画素の選択例を以下に示す。
に示すように、全体の画像をｎ×ｎの小さなブロックに
分割されて処理されるため、図示の顔の絵は図のような
小ブロックの集まりで構成されている。このブロックの
単位で圧縮処理を行うため、非可逆符号化の場合は、ブ
ロックの境界にブロック歪が発生する。このブロック歪
を軽減するために、ブロックの境界付近の特定画素値に
誤差を付加する。誤差を付加するための誤差付加演算対
象画素の選択例を以下に示す。
【００１４】図（ｂ）は、図（ａ）を拡大した図であ
る。ブロックの境界は縦境界と横境界があり、両方の境
界を含む処理領域として点線で示される領域を選択して
順次処理を施す。図（ｃ）は、図（ｂ）の太線部の４つ
のブロックを抜き出して拡大したものである。処理対象
画素は、この太線の領域内における各処理ブロックの境
界線を中心に縦横共に誤差が拡散するよう、また、縦横
のブロック境界のクロス点を中心に処理対象画素が現れ
るように決定した（これは処理対象画素の決定方法の一
例である）。誤差付加処理は、ブロック間にまたがるよ
りもブロック内でとじたほうが都合がよいため、処理対
象画素を１つのブロック内にマッピングし直したのが図
（ｄ）である。図（ｃ）の太線内の１／４の単位で図に
示すようにマッピングし直す。この操作により、処理の
単位は従来どおりブロック単位となり、各ブロックの処
理対象画素に以下の処理を施すこととなる。図中の◆印
が誤差付加処理対象画素である。
る。ブロックの境界は縦境界と横境界があり、両方の境
界を含む処理領域として点線で示される領域を選択して
順次処理を施す。図（ｃ）は、図（ｂ）の太線部の４つ
のブロックを抜き出して拡大したものである。処理対象
画素は、この太線の領域内における各処理ブロックの境
界線を中心に縦横共に誤差が拡散するよう、また、縦横
のブロック境界のクロス点を中心に処理対象画素が現れ
るように決定した（これは処理対象画素の決定方法の一
例である）。誤差付加処理は、ブロック間にまたがるよ
りもブロック内でとじたほうが都合がよいため、処理対
象画素を１つのブロック内にマッピングし直したのが図
（ｄ）である。図（ｃ）の太線内の１／４の単位で図に
示すようにマッピングし直す。この操作により、処理の
単位は従来どおりブロック単位となり、各ブロックの処
理対象画素に以下の処理を施すこととなる。図中の◆印
が誤差付加処理対象画素である。
【００１５】したがって、誤差付加処理は、ブロック単
位に図（ｄ）で示される対象画素に対して施される。誤
差付加処理の例を以下に示す。 （１）対象画素に定数（例１，１）を加える。 （２）対象画素に定数（例０.９８）を乗じる。 以上のように、図（ｄ）の◆印で示される処理対象画素
に対し、上記処理をブロック単位に施すことにより、ブ
ロック境界付近の画素に誤差が付加されて拡散されるた
め、ブロック歪が除去される。
位に図（ｄ）で示される対象画素に対して施される。誤
差付加処理の例を以下に示す。 （１）対象画素に定数（例１，１）を加える。 （２）対象画素に定数（例０.９８）を乗じる。 以上のように、図（ｄ）の◆印で示される処理対象画素
に対し、上記処理をブロック単位に施すことにより、ブ
ロック境界付近の画素に誤差が付加されて拡散されるた
め、ブロック歪が除去される。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、復元された画像信号における処理ブロックの
境界を中心とする特定注目画素のレベル値に誤差を加え
るようにしたので、復号画像の処理ブロック境界に発生
するブロックノイズが周辺画素に分散されるため、ブロ
ック境界が判別できなくなり、視覚上ブロックノイズが
軽減されるという効果がある。
によると、復元された画像信号における処理ブロックの
境界を中心とする特定注目画素のレベル値に誤差を加え
るようにしたので、復号画像の処理ブロック境界に発生
するブロックノイズが周辺画素に分散されるため、ブロ
ック境界が判別できなくなり、視覚上ブロックノイズが
軽減されるという効果がある。
【図１】本発明による画像符号化装置の一実施例を説明
するための構成図である。
するための構成図である。
【図２】図１における誤差付加回路の説明図である。
１…画像信号または予測誤差信号の入力端子、２…直交
変換回路、３…量子化回路、４…エントロピー符号化回
路、５…伝送路または蓄積メディア等の信号伝達媒体、
６…エントロピー復号化回路、７…逆量子化回路、８…
直交逆変換回路、９…誤差付加回路、１０…画質改善後
の画像信号の出力端子。
変換回路、３…量子化回路、４…エントロピー符号化回
路、５…伝送路または蓄積メディア等の信号伝達媒体、
６…エントロピー復号化回路、７…逆量子化回路、８…
直交逆変換回路、９…誤差付加回路、１０…画質改善後
の画像信号の出力端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｍ 7/40 8842−5Ｊ Ｈ０４Ｎ 1/41 Ｂ 11/04 Ｚ 7337−5Ｃ
Claims (1)
- 【請求項１】 画像信号または該画像信号に対する各種
予測誤差信号にブロック単位の直交変換を施す直交変換
手段と、該直交変換手段により得られたブロック内の係
数を量子化する量子化手段と、該量子化手段により量子
化された係数をエントロピー符号化するエントロピー符
号化手段と、該エントロピー符号化手段により符号化さ
れた圧縮画像信号を、量子化された係数に復号するエン
トロピー復号化手段と、さらに係数を復号する逆量子化
手段と、係数を逆変換して画像信号を復元する直交逆変
換手段とから成る画像符号化装置において、復元された
画像信号における処理ブロックの境界を中心とする特定
注目画素のレベル値に誤差を加える誤差付加手段を設け
たことを特徴とする画像符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5178142A JPH0775103A (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 画像符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5178142A JPH0775103A (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 画像符号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0775103A true JPH0775103A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=16043380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5178142A Pending JPH0775103A (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 画像符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0775103A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7432985B2 (en) | 2003-03-26 | 2008-10-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing method |
| WO2009151463A1 (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | Shenzhen Tcl New Technology Ltd | System and method for reducing video block artifacts |
| EP2288136A2 (en) | 2002-06-05 | 2011-02-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus, image processing method and computer program for removing noise in image data |
-
1993
- 1993-07-19 JP JP5178142A patent/JPH0775103A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2288136A2 (en) | 2002-06-05 | 2011-02-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus, image processing method and computer program for removing noise in image data |
| US8023764B2 (en) | 2002-06-05 | 2011-09-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus, image processing method, and a program, for removing low-frequency noise from image data |
| US8306357B2 (en) | 2002-06-05 | 2012-11-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus, image processing method, and computer program |
| US8744209B2 (en) | 2002-06-05 | 2014-06-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus and image processing method for visually reducing noise components contained in a low frequency range of image data |
| US7432985B2 (en) | 2003-03-26 | 2008-10-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing method |
| WO2009151463A1 (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | Shenzhen Tcl New Technology Ltd | System and method for reducing video block artifacts |
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