JPH08191444A - ビデオ信号復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非常にシンプルで、しかもなおディジタル映
像信号の歪を効果的に除去することができるビデオ信号
復号化装置を提供することを目的とする。 【構成】 復号化されたブロックが、エッジブロック検
出器５８により、平滑化すべきエッジを含むエッジブロ
ックであるかどうかの決定が行われる。もし、エッジブ
ロックであるなら、その復号化されたブロックは、適応
エッジ強調フィルタ６２に入力される。そして、適応平
均化処理が、平滑化されるべきピクセルと同じ側にある
近傍ピクセルだけに適用される。この適応エッジ強調フ
ィルタ６２により、復号化画像のエッジに現れるリンギ
ングが効果的に除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオ信号復号化装置
に関するものであり、例えば、変換符号化技術を用いて
符号化されたディジタルビデオ信号を復号化するとき、
その復号化信号の歪を除去して出力することができるビ
デオ信号復号化装置である。

【０００２】

【従来の技術】ビデオ信号及びそれと関連するオーディ
オ信号のディジタル伝送及び記憶は、アナログ信号に比
べて優れた品質とより高い柔軟性のために、昨今頻繁に
取りざたされるようになってきている。しかしながら、
ディジタルビデオ画像は、それを表現するために大量の
データを必要とするので、そのこと自体が、広範囲に渡
る用途に制限を加えている。符号化（圧縮）技術は、そ
のビデオ信号を表わすために必要とされるデータ量を削
減するために開発されたものである。

【０００３】ビデオ信号の圧縮のための種々の圧縮技術
が検討されてきている。これらの方法は、通常、実際に
損失するデータが多い。普通の視聴者が復号化されたビ
デオ信号を見たとき、その復号化ビデオ信号と符号化さ
れていないその原信号との間に差が見受けられないの
は、データに含まれる重要な情報を表わす、より少ない
ビットだけを使用しようとすることによる。

【０００４】圧縮の一般的形式の一つとして、変換符号
化をディジタル信号に適用して、そのディジタル信号を
空間領域から他の領域（例えば、周波数領域）に変換す
るものがある。変換符号化は、変換のエネルギー圧縮特
性を利用して、画像ピクセルを非相関化し、変換領域で
画像の冗長度をより効率的に取り除くことができる。

【０００５】空間領域における冗長度除去のための種々
の変換技術が検討されている。離散コサイン変換（ＤＣ
Ｔ）は、効率及び実現の容易さの点で、最も優れた変換
であることが分かっている。このため、ＤＣＴは、ＪＰ
ＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐ
ｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉ
ｃｙｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）フェーズ１、
ＭＰＥＧフェーズ２、Ｈ．２６１（テレコンファレンス
のために主に使用されるＣＣＩＴＴ規格）等、最近制定
された国際標準化機構（ＩＳＯ）による規格の基本の中
心技術となっている。

【０００６】ＤＣＴ方法を使用して画像を圧縮するため
に、画像は、正方形のピクセルのブロック（８×８ピク
セルブロック）に分割され、そして、これら各ブロック
は、ＤＣＴを使用して、ＤＣＴ係数を含む変換ブロック
（８×８）に変換される。一般に、画像の近傍のピクセ
ルは相関が高いため、ＤＣＴは、画像ピクセルを低周波
領域である変換ブロックの最上部左隅の２、３のＤＣＴ
係数にエネルギーを集中して変換することができる。そ
して、これらの変換ブロックは量子化係数に量子化さ
れ、ランレングス符号化及び可変長符号化が行われ、ラ
ンレングス符号化データでの統計的冗長度はさらに減少
する。

【０００７】ＤＣＴのエネルギー圧縮特性は、相関の高
いピクセルのブロックに容易に適用され得る。しかしな
がら、エッジブロック、すなわちエッジを横切り極端な
変化を有するエッジの部分を含むブロックの場合、信号
エネルギーの圧縮は効率的に行うことができない。

【０００８】図１は、ＤＣＴを異なる性質のピクセルの
ブロックに適用する効果を示す図である。図１の（ａ）
に示される（前記エッジブロックでない）非エッジブロ
ックでは、図１の（ｂ）に示すように、それに対応する
変換ブロックは、８×８ブロックの最上部左隅にエネル
ギーが集中している。この変換ブロックの量子化、すな
わちランレングス符号化及び可変長符号化は、ほとんど
ビットを発生させず、効率のよい圧縮を達成することが
できる。図１の（ｃ）に示されるエッジブロックの場
合、図１の（ｄ）に示されるように、それに対応する変
換ブロックは、非常にランダムに分布するＤＣＴ係数を
有している。このような変換ブロックは、量子化すなわ
ち、ランレングス符号化及び可変長符号化が困難であ
り、したがって、エッジブロックの圧縮を効率的に行う
ことができない。さらに、より多くのビットを圧縮する
ために、量子化パラメータは、そのブロックの上左隅部
の低周波係数を保存するように設計されており、そのエ
ッジブロックが当該デコーダによって復号化されると、
より多くのエラーを発生させる原因となる。このエラー
が、再構成されたブロックのエッジの周りに現れるリン
ギング（コロナ）の原因となる。

【０００９】図２は、図１のリンギングをより明確に示
した図である。すなわち、（図２の（ａ）に示すよう
な）理想的な垂直エッジブロックが、ＤＣＴ化され、量
子化され、そして次に逆量子化され、逆ＤＣＴ化され
て、図２の（ｂ）に示すような復号化ブロックとなる。
このブロックに対応するグラフが、図２の（ｃ）及び図
２の（ｄ）にそれぞれプロットされている。これより、
リンギングの原因となるリップルが、エッジの両側に生
じることが分かる。

【００１０】エッジ情報は、他の高周波ピクセル領域に
比べて、人間の眼に対しては非常に感知されやすいもの
であるため、エッジの周りの歪、すなわち、リンギング
は、視る人にとつて不快感の一つの原因となる。

【００１１】この問題点を解決するために、我々の初期
の特許、すなわちＰＡＴ９２／００９（特開平４−１７
５１９８）により、エッジの周りのリンギングを除去す
る効果的な方法が提供されている。先の発明では、復号
化ブロックは、前記復号化ブロックをエッジブロックと
非エッジブロックに分類するエッジブロック検出プロセ
スにて処理され、そして次に、リンギングを除去するた
めにエッジブロックを適応平滑化プロセスに入力され
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】一般に、ＤＣＴはディ
ジタル画像の圧縮に効果的であることが分かっている。
しかしながら、ピクセルのブロックが、極端に鋭く変化
するエッジを含んでいるとき、ＤＣＴのエネルギー圧縮
特性はもはや有効でなくなる。これが、そのブロックの
エッジの周りのリンギングを有する復号化されたエッジ
ブロックとなる。エッジは重要な情報を含んでいるた
め、このような歪は、見る人にとって不快な歪となる。

【００１３】このようなリンギングは、平滑化フィルタ
を使用して、復号化ブロックを平滑化することによって
除去することができる。しかしながら、平均フィルタ及
びメディアンフィルタのような周知の平滑化フィルタ
は、エッジのコントラストをも取り除いてしまい、オリ
ジナルのシャープエッジにブレアリング効果を形成して
しまう。したがって、これらの平滑化フィルタは、リン
ギング除去には適していない。

【００１４】さらに、エッジ情報を含むこれらのブロッ
クのみを適応性フィルタにかけるためのエッジブロック
検出アルゴリズムは、非エッジブロックからエッジブロ
ックの間を微分するように設計される必要がある。現在
使用可能なエッジブロック検出アルゴリズムの大部分
は、多くの数学計算、例えば、二乗化関数、二乗根関数
の使用又は意思決定に役立つ周囲ブロックの使用を含ん
でいる。これは、エッジ強調フィルタを実施するために
必要なハードウェアをより複雑にしている。

【００１５】本発明は、従来のこのような課題を考慮
し、非常にシンプルで、しかもなおディジタル映像信号
の歪を効果的に除去することができるビデオ信号復号化
装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、入
力ビデオ信号の各フレームをより小さいピクセルデータ
のブロックに分割する分割手段、前記ブロックを変換係
数のブロックに変換する変換符号化手段、前記変換係数
から量子化係数のブロックを生成するための量子化手段
及び、前記量子化係数をランレングス・可変長符号化し
て、符号化ビットを出力するランレングス・可変長符号
化手段を備えたビデオ信号符号化装置から出力された前
記符号化ビットを復号化して、前記量子化係数のブロッ
クに再構成する可変長・ランレングス復号化手段と、前
記復号化された量子化係数のブロックを逆量子化する逆
量子化手段と、前記逆量子化された量子化係数のブロッ
クを逆変換係数のブロックに変換し、復号化ブロックを
出力する逆変換符号化手段と、前記復号化ブロックが所
定の形態および／または大きさのエッジを含むエッジブ
ロックに分類されるか否かを判定し、エッジブロックと
判定された復号化ブロックを抽出するエッジブロック検
出手段と、エッジブロックと分類された前記復号化ブロ
ックの歪を除去する適応エッジ強調フィルタとを備えた
ことを特徴とするビデオ信号復号化装置である。

【００１７】請求項２の本発明は、前記エッジブロック
検出手段は、前記復号化ブロックの平均値を計算し、前
記復号化ブロックの最大値及び最小値を計算し、前記平
均値と前記最大値との差の絶対値を計算し、前記平均値
と前記最小値との差の絶対値を計算し、前記差の絶対値
のいずれかが、所定の第１のしきい値よりも大きいなら
ば、前記復号化ブロックをエッジブロックであるとみな
し、そうでなければ、非エッジブロックであるとみなす
ことを特徴とする請求項１記載のビデオ信号復号化装置
である。

【００１８】請求項３の本発明は、エッジブロックに分
類された前記復号化ブロックに対して、適応平均化処理
を用いて、ピクセルごとに畳み込みを実行する前記適応
エッジ強調フィルタは、畳込み実行中のピクセルの近傍
ピクセルすべてに対して、前記近傍ピクセルと前記畳み
込み実行中のピクセルとの差が、所定の第２のしきい値
より小さいか否かを判定し、前記判定が小さい近傍ピク
セルを用いて平均化処理を施し、前記近傍ピクセルの畳
み込みを実行することを特徴とする請求項１又は２記載
のビデオ信号復号化装置である。

【００１９】請求項４の本発明は、前記ビデオ信号符号
化装置が、前記ブロックを前記変換符号化手段で処理す
る前に、前記ブロックの時間冗長度を除去するため、動
き補償処理を施す動き補償手段を備え、前記復号化ブロ
ックを前記エッジブロック検出手段で処理する前に、逆
動き補償処理を施す逆動き補償手段を備えたことを特徴
とする請求項１記載のビデオ信号復号化装置である。

【００２０】

【作用】本発明では、可変長・ランレングス復号化手段
は、符号化ビットを復号化し、量子化係数のブロックに
再構成するものである。逆量子化手段は、前記復号化さ
れた量子化係数のブロックを逆量子化するものである。
逆変換符号化手段は、前記逆量子化された量子化係数の
ブロックを逆変換係数のブロックに変換して、復号化ブ
ロックを出力するものである。エッジブロック検出手段
は、前記復号化ブロックが所定の形態および／または大
きさのエッジを含むエッジブロックに分類されるか否か
を判定し、エッジブロックと判定された復号化ブロック
を抽出するものである。適応エッジ強調フィルタは、エ
ッジブロックと分類された前記復号化ブロックの歪を除
去するものである。

【００２１】復号化ブロックのリンギングは、その値が
リップルの形であるピクセルで構成されていることが分
かった。極端な垂直エッジブロックの事例を図２に示し
た。例えば、復号化画像のエッジの周りを平滑化させる
場合、しかもなおエッジコントラストを保持することに
よって、このリップルの大きさを減少させることができ
る一つの方法が提案されている。これは、（エッジブロ
ックが）濾波される必要がある復号化画像において、こ
れらのブロックを識別するための簡単なエッジブロック
検出処理が最初に行なわれる。そして次に、その平滑フ
ィルタリング動作のために、エッジと同じ側のピクセル
だけを適応的に選択し、それに平滑化フィルタリング動
作が適用される。

【００２２】その最初のステップでは、デコーダから復
号化ブロックが受け取られ、その復号化ブロックがどの
ようなエッジ情報を含んでいるかを決定するために、エ
ッジブロック検出手段に入力される。もし平滑化すべき
エッジ情報がブロックに存在するならば、そのブロック
はエッジブロックとして分類される。そうでない時、そ
れは非エッジブロックとして分類される。次に、エッジ
ブロックは、平均化処理のためにエッジの同じ側から近
傍ピクセルのみを使用して、平均化処理を適応的に実行
する適応エッジ強調フィルタに入力される。近傍ピクセ
ルは、平滑化されるべきピクセルとしてのエッジと同じ
側にあるのか、あるいは、しきい値処理技術を使ってそ
のエッジと異なる側にあるのかで分類される。もし近傍
ピクセルの値が、しきい値よりも小さいことにより平滑
化されるべきピクセルと異なるならば、それは、平滑化
されるべきピクセルとしてのエッジと同一側にあるもの
として分類される。そうでなければ、それは平滑化され
るべきエッジと異なる側にあるとして分類される。そし
て、平均化処理は、平滑化されるべきピクセルと同じ側
にあるこれらの近傍ピクセルだけに平均値の計算を適用
する。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００２４】まず、ビデオ信号符号化装置について説明
する。図３は、ビデオ信号符号化装置の１例の構成図で
ある。その構成を動作とともに以下に説明する。入力デ
ィジタルインターレース・ビデオシーケンスは、フレー
ムごとにフレームメモリ３１に最初に入力される。動き
検出と動き補償技術を含む圧縮システムでは、入力ビデ
オフレームは、予測フレーム（Ｐフレーム）又はイント
ラフレームに（Ｉフレーム）に分類される。このＩフレ
ームは、他のフレームから独立して符号化される。すな
わち、他のいかなるフレームも使用することなく圧縮さ
れる。Ｉフレームは、簡単なランダムアクセス、高速フ
ォワード／リバースそして簡単なエラー回復を可能にす
るために周期的に使用される。Ｐフレームは、符号化さ
れるフレームの内容を予測するため、予め符号化された
フレームを使用して、動き検出と動き補償を用いた符号
化が行われる。動き検出と動き補償は、ディジタルビデ
オシーケンスにおける時間冗長度を減少させるために使
用され、それにより圧縮率が増加する。

【００２５】入力ディジタルフレームが、フレームメモ
リ３１に入力されると、同時にそれは、動き検出処理の
ため、ライン２９を通して基準フレームメモリ１２に入
力され、そして、ライン３０を通してブロックサンプリ
ング回路２に入力される。このブロックサンプリング回
路２で、画像はピクセルデータの空間的に非重複である
ブロックに分割される。適応性の妥当なレベルを与える
ために、８×８ピクセルのブロックサイズが使用され
る。

【００２６】前記フレームがＩフレームとして分類され
るならば、そのサンプルされたブロックは、ライン１３
を通してＤＣＴ５に入力される。ここで、周知の変換符
号化方法、すなわち離散コサイン変換（ＤＣＴ）が実行
されて、ＤＣＴ係数のブロックを得るためそのピクセル
データを変換する。次にそのＤＣＴ係数は、ライン１７
を通して量子化係数を造るための量子化器６に入力され
る。量子化器６は、秒ごとに等しく一定量のデータを確
実に発生させる速度コントローラ７によって与えられる
量子化マトリックスと量子化ステップサイズを使用す
る。次に、量子化された係数は、その量子化係数のラン
レングス符号化と可変長符号化を実行するために、ライ
ン１８を通してランレングス・可変長符号化回路８に入
力される。そのランレングス・可変長符号化回路８は、
記憶したり受信器に送信したりする形態のビットストリ
ーム２０を出力する。また、そのランレングス・可変長
符号化回路８からの出力情報は、ライン２１を通して速
度コントローラ７にも入力される。また、量子化器６の
出力、すなわち量子化係数は、ライン２３を通して、逆
量子化係数を得るために、量子化の反対を実行する逆量
子化器９にも入力される。次に、これらの逆量子化係数
は、ライン２４を通して、逆ＤＣＴ係数を得るために逆
ＤＣＴ処理のための逆ＤＣＴ１０に入力される。この逆
ＤＣＴ係数もまた復号化ピクセルブロックである。次
に、その復号化ピクセルブロックは、再構成（復号化と
もいう）フレームを形成するために、ライン２５を通し
てローカル復号化フレームメモリ手段１１に入力され
る。前記再構成フレームは、Ｐフレームのピクセルブロ
ックのための動き補償回路４の処理に使用される。

【００２７】Ｐフレームの場合、（Ｉフレームについて
行われる処理に比べて）２つの追加処理が実行される。
ブロックサンプリング回路２からのピクセルデータのブ
ロック（符号化されるブロック）は、ライン１３を通し
てＤＣＴ５に入力される代わりに、ライン１４を通して
動きベクトル検出回路３に入力される。動きベクトル検
出は、前のフレームのピクセルデータから最もうまく一
致したブロックを見つけることによって行われる。先行
フレームから最もうまく一致したブロックの水平及び垂
直オフセットが得られ、それは動きベクトルを共に形成
するためのものである。次に、ピクセルデータのブロッ
クとそれに対応する動きベクトルは、ライン１５を通し
て動き補償回路４に入力される。動き補償回路４では、
予め再構成されたフレームからのデータブロック（予測
ブロックと呼ばれる）が、動きベクトルによって与えら
れたオフセットを使用することにより、ライン２６を通
してローカル復号化フレームメモリ１１から得られる。
符号化されるブロック値と予測ブロック値の差は、その
差の値から構成される差分ブロックを得るために計算さ
れる。もしこの差分ブロックのエネルギー（例えば、ブ
ロックの標準偏差を計算する）が符号化されるブロック
のエネルギーよりも小さいならば、このブロックは、動
き補償を用いて符号化される。そうでなければ、符号化
されるブロックはそのまま符号化される。１つの情報ビ
ットが、動き補償がブロックに対して行われるかどうか
を指示するために使用される。もし動き補償するための
ブロックであるならば、この差分ブロックは、離散コサ
イン変換のためにライン１６を通してＤＣＴ５に入力さ
れる。そうでなければ、（差分ブロックではなく）符号
化されたブロックが、ライン１６を通してＤＣＴ５に入
力される。他の処理はＩフレームの場合と同様である。
動きベクトルはまた、サイド情報として、ライン１６を
通してＤＣＴ５に、ライン１７を通して量子化器６に、
ライン１８を通してランレングス・可変長符号化回路８
に送られる。そして、差分ブロックの可変レングス符号
化情報によって多重化される。

【００２８】図４は、本発明のビデオ信号復号化装置に
かかる１実施例の構成図である。その構成を動作ととも
に以下に説明する。前記ビデオ信号符号化装置から伝送
される符号化ビデオ信号のビットストリームである入力
符号化情報は、可変長・ランレングス復号化回路４１に
入力され、その可変長符号がデマルチプレクスされて復
号化される。その結果、その符号化フレームの各量子化
係数ブロックと、そのサイド情報（すなわち、動きベク
トルと、ブロックが動き補償されているか否かの情報ビ
ット）ブロックとが造られる。また、可変長・ランレン
グス復号化回路４１は、フレームがＩフレームまたはＰ
フレームのどちらであるかを調べるために、復号化され
るフレームのフレーム番号をチェックする。その復号化
された量子化係数ブロックは、ライン４２を通して逆量
子化器４３に入力され逆量子化される。そして、逆ＤＣ
Ｔ４５に入力され、逆離散コサイン変換処理が行われ
る。復号化ピクセルデータの一連のブロックである逆Ｄ
ＣＴ４５の出力は、ライン４６を通してスイッチＳ１
（５３）に送られる。また、可変長・ランレングス復号
化回路４１で得られたサイド情報は、ライン４２を通し
て逆量子化器４３、逆ＤＣＴ４５そして、ライン４６を
通してスイッチＳ１（５３）に送られる。

【００２９】スイッチＳ１（５３）は、フレーム番号を
チェックし、もし復号化されるフレームがＩフレームな
らば、前記逆ＤＣＴ４５の出力を、ライン４７を通して
エッジブロック検出手段器５８に入力する。もし、復号
化されるフレームがＰフレームならば、スイッチＳ１
（５３）は、ブロックが動き補償を用いて符号化された
かどうかを示す情報ビットをチェックする。もし、逆Ｄ
ＣＴ４５から出力されたブロックが動き補償されずに符
号化されたなら、スイッチＳ１（５３）は、そのブロッ
クをライン４７を通してエッジブロック検出器５８に送
り、その復号化ピクセルのブロックに関して再度エッジ
ブロック検出処理が行われる。もし、逆ＤＣＴ４５から
出力されたブロックが、動き補償を用いて符号化された
ならば、その復号化ピクセルのブロックは差分ブロック
であり、その予測ブロックは、逆動き補償回路４９で実
行される動き補償処理を用いて生成されなければならな
い。このような場合、スイッチＳ１（５３）は、逆ＤＣ
Ｔ４５の出力を逆動き補償回路４９に送る。予測ブロッ
クは、復号化した動きベクトルにより与えられたオフセ
ットを使用するローカル復号化フレームメモリ５５から
得られる。逆動き補償回路４９は、差ブロックに逆ＤＣ
Ｔ４５からの出力される予測ブロックを付加して再構成
ブロックを造る。この再構成ブロックは、ライン５０を
通してエッジブロック検出器５８に送られ、エッジブロ
ック検出処理が施される。

【００３０】エッジブロック検出器５８は、再構成ブロ
ックが平滑化すべきエッジ情報（エッジブロック）又は
非エッジ情報（非エッジブロック）のどちらを含むかを
チェックする。もしそれがエッジブロックであるなら
ば、そのブロックはライン６１を通して適応エッジ強調
フィルタ６２に送られ、そうでないときは、ライン６０
を通して復号化フレームメモリ５１に送られる。エッジ
ブロックの場合、適応エッジ強調フィルタ６２は、適応
フィルタリング処理を行いリンギングを除去し、そし
て、その処理されたブロックを、ライン６３を通して復
号化フレームメモリ５１に入力する。

【００３１】次に、復号化フレームメモリ５１に記憶さ
れているデータは、出力ライン５２を通して出力再構成
シーケンスとして出力される。また、この出力再構成シ
ーケンスは、次のフレームの動き補償のために、ライン
５７を通してローカル復号化フレームメモリ５５に送ら
れる。

【００３２】図５は、図４で示したエッジブロック検出
器５８の構成図である。復号化されたブロックがエッジ
ブロック検出器５８に入力されると、そのブロックの平
均値を計算する平均値計算回路７０に送られる。そし
て、そのブロックの平均値は、ライン７３を通して決定
回路７２に送られる。また、前記復号化されたブロック
は、その最大値と最小値が計算される最大・最小計算回
路７１に送られ、この結果はライン７４を通して決定回
路７２に送られる。その決定回路７２は、もし最大値と
平均値との差の絶対値が第１のしきい値４８よりも大き
いか、又は、もし最小値と平均値との差の絶対値が第１
のしきい値４８よりも大きい場合、その復号化されたブ
ロックをエッジブロックとみなし、そうでなければ、非
エッジブロックとみなす。なお、本実施例の第１のしき
い値は４８としたが、平滑化すべきエッジブロックを判
定することができる値であればよい。

【００３３】図６は、図４で示した適応エッジ強調フィ
ルタ６２のピクセルラベリングを示す図である。左側の
ピクセルのブロックは、エッジブロックとして分類され
た８×８の復号化されたブロックを表す。右側にその後
処理ブロックを示す。適応フィルタは、一度に一つ、復
号化されたブロックのピクセル値に適用され、再上部左
隅から開始し、水平に進み、最下部右隅で終了する。す
べてのピクセル値に対して、それに対応するフィルタが
施された値は、右側に示される図のように処理されたエ
ッジブロックに記憶される。例えば、エッジブロックの
第３行目の第４列目のピクセル（Ｐ０）の場合、適応フ
ィルタはその回りのピクセル（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ
３、．．．Ｐ８）を使用し、後処理値Ｓ０を造り、処理
されたエッジブロックに記憶する。

【００３４】図７は、図４で示した適応エッジ強調フィ
ルタによる処理のフローチャートである。適応エッジ強
調フィルタのルーチンに入力される各エッジブロックに
関して、それはピクセルごとに処理される。例えば、図
６で示したＰ０の場合、その周囲のピクセルはＰｉであ
り、ｉ＝１、２、３、．．．８である。Ｐ０とその周囲
のピクセルとの差が、予め設定されている第２のしきい
値１６よりも小さいかどうかを調べるためにチェックさ
れる。第２のしきい値１６よりも小さいということは、
Ｐ０とその周囲の特定できるピクセルは、その画像のエ
ッジと同じ側にあることを意味する。もし（Ｐｉ−Ｐ０
＜第２のしきい値１６）ならば、ｃｏｕｎｔの値は１だ
け増加され、Ｐｉの値もまたｓｕｍに加算される。

【００３５】全ての周囲のピクセルをくまなく走査した
後、ｃｏｕｎｔは下記のようにチェックされる。 もしｃｏｕｎｔの値が３又は７に等しいければ、ｃ
ｏｕｎｔは１だけ増加されて、そして、Ｐ０がｓｕｍに
加算される。 もしｃｏｕｎｔの値が５に等しいならば、ｃｏｕｎ
ｔは３だけ増加されて、そして、３×Ｐ０がｓｕｍに加
算される。 もしｃｏｕｎｔの値が６に等しいならば、ｃｏｕｎ
ｔは２だけ増加されて、そして、２×Ｐ０がｓｕｍに加
算される。

【００３６】この後、Ｓ０は、ｓｕｍをｃｏｕｎｔで割
ることによって計算される。なお、本実施例では、第２
のしきい値を１６に設定したが、周囲のピクセルが平滑
化すべきエッジと同じ側にあることができる値であれば
よい。

【００３７】検出されたエッジブロックに対して、適応
平滑化処理を実行することで、リンギング（コロナ）を
著しく除去することができる。その後処理フィルタを通
過した復号化ビデオシーケンスの主観的品質は、後処理
フィルタなしのものに比べて改善されていることを示し
た。図８は、（図２と同じ）復号化されたエッジブロッ
クと後処理が施されたエッジブロックを示した図であ
る。図８の（ｄ）から、後処理されたブロックは、リン
ギングが著しく除去されていることが分かる。

【００３８】ＭＰＥＧ、ＪＰＥＧ及びＨ．２６１の規格
において、復号化画像に対して平滑化処理を実行するこ
とは、余分な情報が符号化器によってデコーダに伝送さ
れる必要がないことを意味する。したがって、ビットシ
ンタックでの変更が不要となる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、復号化さ
れた画像に対して、エッジ周りのコロナノイズを著しく
除去することができるという効果を有する。また、デコ
ーダに伝送される他の追加情報も必要としないので、現
在のＭＰＥＧ、ＪＰＥＧ及びＨ．２６１の符号化規格に
対する変更も必要がない。そして、エッジブロックを処
理するためのエッジブロック検出手段と適応エッジ強調
フィルタとの構造が簡単なため、この装置のハードウェ
アの構成もまた非常に簡単なものとなる長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＤＣＴを異なる性質のピクセルのブロックに適
用する効果を示す図

【図２】図１のリンギングをより明確に示した図

【図３】ビデオ信号符号化装置の１例の構成図

【図４】本発明のビデオ信号復号化装置にかかる１実施
例の構成図

【図５】図４で示したエッジブロック検出器５８の構成
図

【図６】図４で示した適応エッジ強調フィルタ６２のピ
クセルラベリングを示す図

【図７】図４で示した適応エッジ強調フィルタの処理の
フローチャート

【図８】図２と同じ復号化されたエッジブロックと後処
理が施されたエッジブロックを示す図

【符号の説明】

２ ブロックサンプリング回路 ３ 動きベクトル検出回路 ４ 動き補償回路 ５ ＤＣＴ ６ 量子化器 ８ ランレングス・可変長符号化回路 ４１ 可変長・ランレングス復号化回路 ４３ 逆量子化器 ４５ 逆ＤＣＴ ４９ 逆動き補償回路 ５８ エッジブロック検出器 ６２ 適応エッジ強調フィルタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力ビデオ信号の各フレームをより小さ
   いピクセルデータのブロックに分割する分割手段、前記
   ブロックを変換係数のブロックに変換する変換符号化手
   段、前記変換係数から量子化係数のブロックを生成する
   ための量子化手段及び、前記量子化係数をランレングス
   ・可変長符号化して、符号化ビットを出力するランレン
   グス・可変長符号化手段を備えたビデオ信号符号化装置
   から出力された前記符号化ビットを復号化して、前記量
   子化係数のブロックに再構成する可変長・ランレングス
   復号化手段と、 前記復号化された量子化係数のブロックを逆量子化する
   逆量子化手段と、 前記逆量子化された量子化係数のブロックを逆変換係数
   のブロックに変換し、復号化ブロックを出力する逆変換
   符号化手段と、 前記復号化ブロックが所定の形態および／または大きさ
   のエッジを含むエッジブロックに分類されるか否かを判
   定し、エッジブロックと判定された復号化ブロックを抽
   出するエッジブロック検出手段と、 エッジブロックと分類された前記復号化ブロックの歪を
   除去する適応エッジ強調フィルタとを備えたことを特徴
   とするビデオ信号復号化装置。
2. 【請求項２】 前記エッジブロック検出手段は、 前記復号化ブロックの平均値を計算し、 前記復号化ブロックの最大値及び最小値を計算し、 前記平均値と前記最大値との差の絶対値を計算し、 前記平均値と前記最小値との差の絶対値を計算し、 前記差の絶対値のいずれかが、所定の第１のしきい値よ
   りも大きいならば、前記復号化ブロックをエッジブロッ
   クであるとみなし、そうでなければ、非エッジブロック
   であるとみなすことを特徴とする請求項１記載のビデオ
   信号復号化装置。
3. 【請求項３】 エッジブロックに分類された前記復号化
   ブロックに対して、適応平均化処理を用いて、ピクセル
   ごとに畳み込みを実行する前記適応エッジ強調フィルタ
   は、 畳込み実行中のピクセルの近傍ピクセルすべてに対し
   て、前記近傍ピクセルと前記畳み込み実行中のピクセル
   との差が、所定の第２のしきい値より小さいか否かを判
   定し、 前記判定が小さい近傍ピクセルを用いて平均化処理を施
   し、前記近傍ピクセルの畳み込みを実行することを特徴
   とする請求項１又は２記載のビデオ信号復号化装置。
4. 【請求項４】 前記ビデオ信号符号化装置が、前記ブロ
   ックを前記変換符号化手段で処理する前に、前記ブロッ
   クの時間冗長度を除去するため、動き補償処理を施す動
   き補償手段を備え、 前記復号化ブロックを前記エッジブロック検出手段で処
   理する前に、逆動き補償処理を施す逆動き補償手段を備
   えたことを特徴とする請求項１記載のビデオ信号復号化
   装置。