JPH08181990A - Image decoder - Google Patents
Image decoderInfo
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- JPH08181990A JPH08181990A JP32252694A JP32252694A JPH08181990A JP H08181990 A JPH08181990 A JP H08181990A JP 32252694 A JP32252694 A JP 32252694A JP 32252694 A JP32252694 A JP 32252694A JP H08181990 A JPH08181990 A JP H08181990A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はブロック分割された画素
画像を直交変換後に量子化し、更に可変長符号化した画
像信号を画素画像に復号する画像復号化装置に係わり、
特に復号化後の画素画像のノイズ除去を行う画像復号化
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image decoding apparatus for quantizing a block-divided pixel image after orthogonal transformation and further decoding a variable length coded image signal into a pixel image.
In particular, the present invention relates to an image decoding device that removes noise from a pixel image after decoding.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般的に、画像復号化装置は画像情報は
データ量が多く、特に動画像は膨大なデータ量を有して
いる。したがって、従来の画像復号化装置において、こ
のような画像情報を伝送したり、記録するためには何ら
かの高能率な圧縮を行うことが必要になる。高能率な画
像データの圧縮方式としては直交変換符号化を利用して
高圧縮を達成する方法が一般的である。この方法につい
ての一例を図4を用いて以下に説明する。2. Description of the Related Art Generally, an image decoding apparatus has a large amount of image information, and particularly a moving image has a huge amount of data. Therefore, in the conventional image decoding apparatus, it is necessary to perform some kind of highly efficient compression in order to transmit or record such image information. As a highly efficient compression method of image data, a method of achieving high compression using orthogonal transform coding is generally used. An example of this method will be described below with reference to FIG.
【0003】まず入力画像信号Aをブロック化回路11
により所定のブロックに分割し、分割されたブロックに
対して直交変換回路12で直交変換を施して周波数成分
信号Bを生成する。この直交変換としては、例えば、2
次元フーリエ変換や、Walsh-Hadamard変換、Karhunen-L
oeve変換、離散コサイン変換(DCT)等がある。次に
直交変換データを量子化ステップ幅制御回路13で設定
された量子化ステップ幅(QS)で量子化回路14によ
り線形量子化を行う。更に量子化結果Bqは可変長符号
化回路15により可変長符号を割り当て符号化画像信号
Cを生成する。First, the input image signal A is blocked by the blocking circuit 11
Is divided into predetermined blocks, and the orthogonal transformation circuit 12 performs orthogonal transformation on the divided blocks to generate a frequency component signal B. As this orthogonal transformation, for example, 2
Dimensional Fourier transform, Walsh-Hadamard transform, Karhunen-L
There are oeve transform, discrete cosine transform (DCT), and the like. Next, the orthogonal transformation data is linearly quantized by the quantization circuit 14 with the quantization step width (QS) set by the quantization step width control circuit 13. Further, the quantization result Bq is assigned a variable length code by the variable length coding circuit 15 to generate a coded image signal C.
【0004】図5に一般的な画像の復号化装置のブロッ
ク図を示す。この復号化装置は、図3の画像符号化装置
で生成された符号化画像信号Cから、入力画像信号Aに
対応する再生画像信号A’を生成するものである。伝送
されてきた符号化画像信号は、可変長復号回路21によ
り可変長復号化を行い、次に逆量子化回路22により可
変長復号部21で得られた量子化ステップ幅(QS)で
逆量子化を行う。更に逆直交変換23により再生画像信
号A’を得る。このとき、直交変換および量子化は非可
逆変換であるため画像復号装置により得られた画像信号
A’は誤差を含んでおり、特に量子化/逆量子化による
量子化誤差が再生画像の画質劣化の原因となっており、
量子化ステップ幅が大きいほど量子化誤差は大きくなり
再生画像信号の画質劣化が目立つようになる。この変換
係数の量子化誤差は再生画像においてブロックの境界部
分に不連続が発生するブロック歪みや、エッジ近傍の平
坦部分にもや状のものが見えるモスキートノイズとして
現れてしまう。FIG. 5 shows a block diagram of a general image decoding apparatus. This decoding device generates a reproduced image signal A ′ corresponding to the input image signal A from the encoded image signal C generated by the image encoding device of FIG. The transmitted encoded image signal is subjected to variable length decoding by the variable length decoding circuit 21, and then the inverse quantization circuit 22 performs inverse quantization with the quantization step width (QS) obtained by the variable length decoding unit 21. To convert. Further, the inverse orthogonal transform 23 obtains the reproduced image signal A ′. At this time, since the orthogonal transformation and the quantization are irreversible transformations, the image signal A ′ obtained by the image decoding device includes an error, and particularly, the quantization error due to the quantization / inverse quantization deteriorates the image quality of the reproduced image. Is causing
The larger the quantization step width, the larger the quantization error and the more noticeable the deterioration of the image quality of the reproduced image signal. The quantization error of the transform coefficient appears as block distortion in which a discontinuity occurs at a block boundary portion in a reproduced image, or mosquito noise in which a flat shape is visible in a flat portion near an edge.
【0005】そこで復号装置により再生された再生画像
に、ノイズ除去処理用として低域通過型濾波器(ローパ
スフィルタ)24をかけることが提案されている。Therefore, it has been proposed to apply a low-pass filter (low-pass filter) 24 to the reproduced image reproduced by the decoding device for noise removal processing.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記ロー
パスフィルタは画像中にエッジ等が含まれている場合
は、それがぼけてしまい、またローパスフィルタを通過
する低域の度合いを緩くすると、ノイズを完全に除去で
きないといった不具合があった。However, when the image or the like includes edges in the low pass filter, the image is blurred, and when the degree of low frequency passing through the low pass filter is loosened, noise is completely eliminated. There was a problem that it could not be removed.
【0007】この発明は前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、ブロック分割された画像信号を直交
変換後に量子化し、更に符号化した画像信号を、画像信
号に復号する画像復号化装置において、復号後の再生画
像のノイズを除去することができる画像復号化装置を提
供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and is an image decoding apparatus for quantizing a block-divided image signal after orthogonal transformation and further decoding the coded image signal into an image signal. In the above, it is an object of the present invention to provide an image decoding device capable of removing noise in a reproduced image after decoding.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明はこれらの課題を
解決するためのものであり、画像データをブロックに分
割し、この分割されたブロック毎に直交変換と量子化と
可変長符号を用いて圧縮された画像データを復号化する
画像復号化装置において、圧縮された画像データを可変
長復号する可変長復号手段と、前記可変長復号化手段か
らの復号化出力を逆量子化する逆量子化手段と、前記逆
量子化手段からの逆量子化出力を逆直交変換をする逆直
交変換手段と、前記逆直交変換手段からの出力に対して
ノイズ除去を行うノイズ除去処理手段と、前記可変長復
号手段より得られたブロックタイプ情報にもとづいてノ
イズ除去の特性に適したノイズ除去特性制御手段とを有
する画像復号化装置を提供する。The present invention is to solve these problems, and divides image data into blocks, and uses orthogonal transformation, quantization, and variable length coding for each of the divided blocks. In an image decoding apparatus for decoding compressed image data, a variable length decoding means for variable length decoding the compressed image data, and an inverse quantum for inverse quantizing the decoded output from the variable length decoding means. Conversion means, inverse orthogonal transformation means for performing inverse orthogonal transformation on the inverse quantized output from the inverse quantization means, noise removal processing means for removing noise from the output from the inverse orthogonal transformation means, and the variable Provided is an image decoding device having noise removal characteristic control means suitable for noise removal characteristics based on block type information obtained from long decoding means.
【0009】[0009]
【作用】本発明においては、可変長復号化手段からの復
号化出力を、逆量子化、逆直交変換することによって得
られる再生画像に対してノイズ除去処理を行う、ノイズ
除去回路の特性を前記可変長復号化手段によって得られ
るブロックタイプ情報、特に量子化ステップ幅に基づい
て変化させるものである。According to the present invention, the characteristic of the noise removing circuit for performing noise removing processing on the reproduced image obtained by performing inverse quantization and inverse orthogonal transformation on the decoded output from the variable length decoding means is described above. It is changed based on the block type information obtained by the variable length decoding means, particularly the quantization step width.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。図1は本発明による画像復号化装置の構成を
示すブロック図である。同図において、1は可変長復号
回路であり画像のブロック毎の符号データが復号され
る。そして逆量子化回路2、逆直交変換回路3、を介し
て加算回路4に出力される。この加算部4の出力は動き
補償予測回路5を経て自身に加算されると共にノイズ除
去回路6を通じて画像出力回路7に供給される。またノ
イズ除去制御回路8は可変長復号化回路1からのブロッ
クタイプ情報を受け量子化ステップ幅を検出し、適応的
にノイズ除去処理回路6を制御するものである。図1の
構成において、その動作を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an image decoding apparatus according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a variable length decoding circuit for decoding coded data for each block of an image. Then, it is output to the addition circuit 4 via the inverse quantization circuit 2 and the inverse orthogonal transformation circuit 3. The output of the adder 4 is added to itself through the motion compensation prediction circuit 5 and is supplied to the image output circuit 7 through the noise removal circuit 6. The noise removal control circuit 8 receives the block type information from the variable length decoding circuit 1 to detect the quantization step width, and adaptively controls the noise removal processing circuit 6. The operation of the configuration of FIG. 1 will be described.
【0011】直交変換および量子化は非可逆変換である
ため画像復号装置により得られた画像信号は誤差を含ん
でおり、特に量子化/逆量子化による量子化誤差が再生
画像の画質劣化の原因となっており、量子化ステップ幅
が大きいほど量子化誤差は大きくなり再生画像信号の画
質劣化が目立つようになる。この変換係数の量子化誤差
は再生画像においてブロックの境界部分に不連続が発生
するブロック歪みや、エッジ近傍の平坦部分にもや状の
ものが見えるモスキートノイズとして現れてしまう。こ
のモスキートノイズを除去するフィルタとしてシグマフ
ィルタを用いる。まずシグマフィルタに関して説明す
る。シグマフィルタは注目画素の近傍±3画素について
注目画素の差をとり、その絶対値がしきい値より小さい
場合にその差をある重み付けをして注目画素に加えてい
くものである。このフィルタにより平坦部に現れるもや
状のノイズは軽減される。したがって量子化誤差の小さ
い場合、つまり量子化ステップ幅の小さい場合は、モス
キートノイズの発生は少ないのでしきい値を小さくとる
ことによりフィルタの強度を弱くして画像のぼけを防
ぎ、またその結果としてエッジの保存も可能である。ま
た量子化誤差の大きい場合、つまり量子化ステップ幅の
大きい場合には、しきい値を大きくとることによりフィ
ルタの強度を強くしてモスキートノイズを除去する。以
下、図2においてノイズ除去制御回路について説明す
る。Since the orthogonal transformation and the quantization are irreversible transformations, the image signal obtained by the image decoding apparatus contains an error. Especially, the quantization error due to the quantization / inverse quantization causes the deterioration of the image quality of the reproduced image. Therefore, the larger the quantization step width, the larger the quantization error and the more noticeable the deterioration of the image quality of the reproduced image signal. The quantization error of the transform coefficient appears as block distortion in which a discontinuity occurs at a boundary portion of a block in a reproduced image or mosquito noise in which a haze is seen even in a flat portion near an edge. A sigma filter is used as a filter for removing this mosquito noise. First, the sigma filter will be described. The sigma filter takes the difference between the target pixels for ± 3 pixels in the vicinity of the target pixel, and when the absolute value is smaller than the threshold value, weights the difference and adds it to the target pixel. By this filter, the muffled noise appearing on the flat portion is reduced. Therefore, when the quantization error is small, that is, when the quantization step width is small, the mosquito noise is less likely to occur, so the threshold value is made smaller to weaken the filter strength and prevent blurring of the image. Edge preservation is also possible. When the quantization error is large, that is, when the quantization step width is large, the threshold value is increased to increase the filter strength and remove the mosquito noise. The noise removal control circuit will be described below with reference to FIG.
【0012】図1の可変長復号化回路1より入力された
ブロックタイプ情報は量子化ステップ幅検出回路9で検
出され、しきい値算出回路10で図1の6のノイズ除去
回路で使用されるしきい値を算出する。The block type information input from the variable length decoding circuit 1 of FIG. 1 is detected by the quantization step width detecting circuit 9 and used by the threshold value calculating circuit 10 in the noise removing circuit 6 of FIG. Calculate the threshold.
【0013】以上のような構成において、以下ノイズ除
去制御回路8をしきい値算出回路の特性を図3を用いて
説明する。図1の可変長復号部において、検出された量
子化ステップ幅が図3に示すXの範囲内にあればしきい
値をTH1の値とし、量子化ステップ幅がYの範囲にあ
ればしきい値はTH2の値、また量子化ステップ幅がZ
の範囲にあればしきい値をTH3の値をとるようなテー
ブルを用いることにより、符号化された量子化ステップ
幅において最もS/N比が高くなるようなフィルタの特
性が得られる。The characteristics of the noise removal control circuit 8 and the threshold value calculation circuit having the above configuration will be described below with reference to FIG. In the variable length decoding unit of FIG. 1, if the detected quantization step width is within the range of X shown in FIG. 3, the threshold is set to the value of TH1, and if the quantization step width is within the range of Y, the threshold is set. The value is TH2 and the quantization step width is Z
By using a table in which the threshold value is the value TH3 in the range of, the filter characteristic that the S / N ratio becomes highest in the encoded quantization step width can be obtained.
【0014】[0014]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ブロック
分割された画像を直交変換後に量子化し更に符号化した
画像信号を可変長復号部で復号されたブロックタイプ情
報にもとづいてブロック毎に適応的にノイズ除去の特性
を与えることのできるノイズ除去制御手段を有している
ために、量子化誤差の小さい量子化ステップ幅の小さい
場合はモスキートノイズの発生は少ないのでフィルタの
強度を弱くして画像のぼけを防ぎまたエッジの保存も可
能である。また量子化誤差の大きい場合つまり量子化ス
テップ幅の大きい場合にはフィルタの強度を強くしてモ
スキートノイズを除去する。As described above, according to the present invention, an image signal obtained by quantizing a block-divided image after orthogonal transformation and further encoding the image signal is applied to each block based on the block type information decoded by the variable length decoding unit. Since it has a noise removal control means that can give a characteristic of noise removal, if the quantization step width is small and the quantization step width is small, the mosquito noise is less likely to occur, so weaken the filter strength. Image blurring can be prevented and edges can be saved. If the quantization error is large, that is, if the quantization step width is large, the filter strength is increased to remove mosquito noise.
【図1】 本発明の画像復号化装置の一実施例を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image decoding apparatus of the present invention.
【図2】 図1のノイズ除去制御部の詳細を示したブロ
ック図である。FIG. 2 is a block diagram showing details of a noise removal control unit in FIG.
【図3】 本発明により得られたシミュレーション結果
をS/N比で現した図である。FIG. 3 is a diagram showing the S / N ratio of the simulation result obtained by the present invention.
【図4】 従来の直交変換を利用した従来の画像符号化
装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a conventional image coding apparatus using a conventional orthogonal transform.
【図5】 従来の直交変換を利用した従来の画像復号化
装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a conventional image decoding device using a conventional orthogonal transform.
1 可変長復号化回路 2 逆量子化回路 3 逆直交変換回路 4 加算回路 5 動き補償予測回路 6 ノイズ除去回路 7 画像出力回路 8 ノイズ除去制御回路 9 量子化ステップ幅検出回路 10 しきい値検出回路 11 ブロック化回路 12 直交変換回路 13 量子化ステップ幅制御回路 14 量子化回路 15 可変長符号化回路 21 可変長復号化回路 22 逆量子化回路 23 逆直交変換回路 24 ローパスフィルタ 1 Variable Length Decoding Circuit 2 Inverse Quantization Circuit 3 Inverse Orthogonal Transformation Circuit 4 Addition Circuit 5 Motion Compensation Prediction Circuit 6 Noise Removal Circuit 7 Image Output Circuit 8 Noise Removal Control Circuit 9 Quantization Step Width Detection Circuit 10 Threshold Detection Circuit 11 Blocking Circuit 12 Orthogonal Transform Circuit 13 Quantization Step Width Control Circuit 14 Quantization Circuit 15 Variable Length Coding Circuit 21 Variable Length Decoding Circuit 22 Inverse Quantization Circuit 23 Inverse Orthogonal Transformation Circuit 24 Low Pass Filter
Claims (1)
されたブロック毎に直交変換と量子化と可変長符号を用
いて圧縮された画像データを復号化する画像復号化装置
において、圧縮された画像データを可変長復号する可変
長復号手段と、前記可変長復号化手段からの復号化出力
を逆量子化する逆量子化手段と、前記逆量子化手段から
の逆量子化出力を逆直交変換をする逆直交変換手段と、
前記逆直交変換手段からの出力に対してノイズ除去を行
うノイズ除去処理手段と、前記可変長復号手段より得ら
れたブロックタイプ情報にもとづいてノイズ除去の特性
に適したノイズ除去特性制御手段とから構成されたこと
を特徴とする画像復号化装置。1. An image decoding apparatus that divides image data into blocks and decodes the compressed image data using orthogonal transform, quantization and variable length code for each of the divided blocks. Variable-length decoding means for variable-length decoding image data, dequantization means for dequantizing the decoded output from the variable-length decoding means, and inverse orthogonal transformation for dequantization output from the dequantization means An inverse orthogonal transformation means for
From noise removal processing means for removing noise from the output from the inverse orthogonal transformation means, and noise removal characteristic control means suitable for noise removal characteristics based on block type information obtained by the variable length decoding means. An image decoding device characterized by being configured.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32252694A JPH08181990A (en) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | Image decoder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32252694A JPH08181990A (en) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | Image decoder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08181990A true JPH08181990A (en) | 1996-07-12 |
Family
ID=18144656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32252694A Pending JPH08181990A (en) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | Image decoder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08181990A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6167164A (en) * | 1997-03-10 | 2000-12-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | One-dimensional signal adaptive filter for reducing blocking effect and filtering method |
US6882688B1 (en) | 1998-12-11 | 2005-04-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Deblocking filter arithmetic apparatus and deblocking filter arithmetic method |
JP2007028489A (en) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Noritsu Koki Co Ltd | Image processing apparatus and image processing program |
-
1994
- 1994-12-26 JP JP32252694A patent/JPH08181990A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6167164A (en) * | 1997-03-10 | 2000-12-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | One-dimensional signal adaptive filter for reducing blocking effect and filtering method |
US6882688B1 (en) | 1998-12-11 | 2005-04-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Deblocking filter arithmetic apparatus and deblocking filter arithmetic method |
JP2007028489A (en) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Noritsu Koki Co Ltd | Image processing apparatus and image processing program |
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