JPH10191335A - ブロック歪低減方法及び装置 - Google Patents
ブロック歪低減方法及び装置Info
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- JPH10191335A JPH10191335A JP35170296A JP35170296A JPH10191335A JP H10191335 A JPH10191335 A JP H10191335A JP 35170296 A JP35170296 A JP 35170296A JP 35170296 A JP35170296 A JP 35170296A JP H10191335 A JPH10191335 A JP H10191335A
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Abstract
を低減する際に、高周波成分の欠落なく、補正による破
綻が生じないようにする。 【解決手段】 Y_IN端子12からの入力画像データを、
加算器21、ブロック歪判定部22、補正値算出部2
3、フィルタ回路24及び切換スイッチ26に送る。補
正値算出部23で求められた補正値は加算器21に送ら
れて入力画像データと加算されて補正された信号が切換
スイッチ25に送られる。切換スイッチ25は、加算器
21からの補正された信号と、フィルタ回路24からの
フィルタ処理された信号とを、ブロック境界での隣接画
素の差分である境界差分の大きさに応じて切り換えて切
換スイッチ26に送る。切換スイッチ26は、ブロック
歪か否かの判定結果に応じて加算器25からの歪低減さ
れた信号と入力画像データとを切り換えてY_OUT 端子よ
り出力する。
Description
画データ等の入力データをブロック化してDCT符号化
等を施すようなブロック符号化におけるブロック歪を低
減するためのブロック歪低減方法及び装置に関するもの
である。
率よく圧縮符号化するための符号化方式として、ブロッ
クDCT(離散コサイン変換)符号化等のブロック符号
化が知られている。
タ等の圧縮/伸張の際には、ブロック歪(ブロック雑
音)が発生することがあり、圧縮率が高くなるほど歪を
発生させ易い。このブロック歪は、DCT符号化等がブ
ロック内の閉じた空間で変換を行っており、ブロック境
界を越えた相関を考慮していないため、ブロック境界で
の連続性が保存できず、隣接ブロックとの境界部での再
生データ値のずれが雑音として知覚されるものである。
画像データをブロック符号化した場合に発生するブロッ
ク歪は、一種の規則性を有するため一般のランダム雑音
に比べて知覚され易く、画質劣化の大きな要因となって
いる。
ば、「井田、駄竹,“MC−DCT符号化方式における
ノイズ除去フィルタ”,1990年電子情報学会春季全国大
会講演論文集,7-35」の文献においては、画像本来の情
報であるエッジを保存し、それらのノイズを除去するた
め、フィルタのon,offの決定に量子化ステップサイズを
用いたり、処理していく方向を変えて複数回処理を行う
技術が開示されている。また、「井澤,“画像のブロッ
ク符号化における適応形雑音除去フィルタの特性”,信
州大学工学部紀要 第74号、pp.89-100 」の文献にお
いては、周辺ブロックまで抜き出してDCT変換を行い
ノイズ周波数成分を除去する技術が開示されている。
ズ除去フィルタをon,offする方法では、処理が簡単な反
面、画像の高周波成分が欠落して、解像度が劣化すると
いう欠点がある。
いる方法では、解像度が保存されながら効果的なブロッ
ク歪の低減が行えるものの、処理が複雑でコストが嵩
み、特に民生用機器等に適用するには不適当である。
たものであり、処理が簡単で、高周波成分の欠落もな
く、安定したブロック歪の低減あるいは除去が図れるよ
うなブロック歪低減方法及び装置を提供することを目的
とする。
ク歪低減を行う際には、ブロック歪を低減するための複
数種類のブロック歪低減処理の内の1つを制御信号に応
じて選択し、この選択されたブロック歪低減処理を入力
画像データに対して施したブロック歪低減信号を出力す
ることにより、上述した課題を解決する。
種類のブロック歪低減処理の選択された1つのみを施す
ようにしてもよく、また、入力画像データに対して複数
種類のブロック歪低減処理をそれぞれ施して得られた複
数種類の処理済みの信号の1つを選択するようにしても
よい。
理としては、少なくとも補正値を上記入力画像データに
加算して補正された信号を得る処理と、入力画像データ
にローパスフィルタ処理を施してフィルタ出力を得る処
理とを含むことが挙げられる。また、上記複数種類のブ
ロック歪低減処理としては、補正値を上記入力画像デー
タに加算して補正された信号を得る際の補正量が異なる
複数の処理を含むことが挙げられる。さらに、上記複数
種類のブロック歪低減処理としては、入力画像データに
ローパスフィルタ処理を施してフィルタ出力を得る際の
フィルタ特性が異なる複数の処理を含むことが挙げられ
る。これらを任意に組み合わせてもよいことは勿論であ
る。
む隣接画素の差分を所定の閾値で弁別して得られる信号
を用いることが挙げられる。
/中/弱モードのような補正の強さが異なる複数の補正
モードを上記複数種類のブロック歪低減処理としてもよ
く、これを上記補正量やローパスフィルタ特性の違いに
よる複数の処理と組み合わせてもよい。
を適宜選択してブロック歪低減処理を施すことにより、
高周波成分の欠落なく、補正による破綻なく、ブロック
歪の低減、除去が行える。
ついて図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の
実施の形態となるブロック歪低減装置10の概略構成を
示すブロック図である。なお、ブロック歪低減は、ブロ
ック歪除去、ブロック雑音除去等とも称される。
は、ブロック符号化を含む画像符号化が施された後に復
号された映像信号あるいは画像データのクロマ信号、輝
度信号がそれぞれ供給される。このブロック符号化を含
む画像符号化の具体例としては、いわゆるMPEGの符
号化規格が挙げられる。このMPEGとは、ISO/I
EC JTC1/SC29(International Organization
for Standardization/ International Electrotechnic
al Commission, Joint Technical Committee1 / Sub Co
mmittee 29:国際標準化機構/国際電気標準会議 合同
技術委員会1/専門部会29)の動画像圧縮符号化の検
討組織(Moving Picture Experts Group)の略称であ
り、MPEG1標準としてISO11172が、MPEG2標準
としてISO13818がある。これらの国際標準において、マ
ルチメディア多重化の項目でISO11172-1及びISO13818-1
が、映像の項目でISO11172-2及びISO13818-2が、また音
声の項目でISO11172-3及びISO13818-3がそれぞれ標準化
されている。
1172-2又はISO13818-2においては、画像信号を、ピクチ
ャ(フレーム又はフィールド)単位で、画像の時間及び
空間方向の相関を利用して、圧縮符号化を行っており、
空間方向の相関の利用は、ブロックDCT符号化を用い
ることで実現している。
を含む圧縮符号化が施されて、シリアル伝送されたり記
録再生された後に、デコーダ側で逆DCTされた映像信
号データ(画像データ)のクロマ(色)成分及び輝度成
分が、図1のC_IN端子11及びY_IN端子12にそれぞれ
供給される。
のクロマ(色)成分は、遅延回路16を介してC_OUT 端
子17より取り出される。遅延回路16は、輝度成分に
ついてのブロック歪低減処理が施されるのに要する時間
を遅延させて、出力される輝度成分とクロマ成分とのタ
イミングを合わせるためのものである。
るパラメータが入力される。このパラメータは、ブロッ
ク歪低減(ブロック歪除去ともいう。)処理のオン/オ
フ、後述する補正の強さを表すモード、閾値(Threshol
d) 、ブロック境界位置等の情報であり、ブロック歪低
減装置10内の各回路に分配される。
され、制御信号発生部21に送られて、各回路で必要な
タイミング信号が作成される。この図1のブロック歪低
減装置10は、主としてH(水平)方向のブロック歪低
減のための構成を示しているが、V(垂直)方向も同様
であることは勿論である。また、CBLK_IN 端子13に
は、CBLK(コンポジットブランキング)信号が供給さ
れ、後述するブロック歪判定信号の有効/無効に用いら
れる。
ティビティ|tmp| 、ブロック境界の差分|tmp0|、境
界の隣接画素についての差分等を用いて、後述する条件
判別を行って、ブロック歪であるか否かの判定を行な
う。このとき、上記PARA_IN 端子からのパラメータによ
りブロック歪低減処理がオンで、かつ上記CBLK_IN 端子
13からのCBLK信号がオフのとき、ブロック歪判定信号
を有効にし、そうでない場合は、ブロック歪判定信号を
オフにする。このブロック歪判定信号がオフのとき、及
びブロック歪でないと判定されたときには、このブロッ
ク歪判定部22からの制御信号により切換スイッチ26
を切換制御して、Y_IN端子12から入力されたデータを
処理せずに、そのままY_OUT 端子18を介して出力す
る。
接画素についての差分である隣接差分に基づいて補正値
を求める。このとき、上記PARA_IN 端子からのパラメー
タとしての補正の強さを表すモード、例えば強/中/弱
モードに従って、求められた補正値をそのまま使うか、
補正値を抑制して使うかを選択する。また、図2に示す
ような例えばDCTブロック31に対して、ブロック境
界近傍の補正範囲33内の画素について、ブロック境界
からの距離に反比例した補正値を求める。この補正値を
求める際には、ブロック歪処理における1ブロック32
内の画素データが用いられる。補正値算出部23からの
補正値は、加算器21に送られて、上記Y_IN端子12か
らの入力画像データに加算されることにより、加算器2
1からはブロック歪補正された信号が求められ、切換ス
イッチ25に送られる。
1:2:1フィルタが用いられ、上記強モード時に使用
するローパスフィルタリング処理を行う。このフィルタ
リング処理は、図2のフィルタリング処理範囲34内の
画素について行う。また、上記強モード時に、加算器2
1からのブロック歪補正された信号を用いるか、このフ
ィルタ回路24からのローパスフィルタリングされた信
号を用いるかをブロック境界周辺の差分から判定し、こ
の判定結果を切換スイッチ25に切換制御信号として送
っている。
ロック歪補正された信号と、フィルタ回路24からの信
号とを切換選択して、切換スイッチ26に送っている。
切換スイッチ26は、この切換スイッチ25からの信号
と、上記Y_IN端子12からの信号とを切換選択して、Y_
OUT 端子18に送っている。
ければ、ブロック歪判定部22からの出力であるブロッ
ク歪除去された画像データが選択される。上記強モード
の場合には、フィルタ回路24からの判定結果に従っ
て、加算器21からのブロック歪補正された信号か、フ
ィルタ回路24からのフィルタ処理された信号を切換選
択する。
結果は、切換スイッチ26に切換制御信号として送ら
れ、ブロック歪であると判定された(判定信号がオン)
ならば、切換スイッチ26は切換スイッチ25からの出
力を選択する。ブロック歪でないと判定された(判定信
号がオフ)ならば、切換スイッチ26はY_IN端子12か
らの入力画像データを選択する。
号についてのみブロック歪低減処理を施すことを想定し
ているが、クロマ信号についても同様の処理を施すこと
ができ、この場合には、輝度信号との位相合わせのため
に設けている遅延回路16の代わりに、回路部21から
27までの構成を設けるようにすればよい。
られる画素を説明するための図であり、例えば、ブロッ
ク符号化にDCT符号化が用いられ、8×8画素でDC
Tブロック31を構成する場合に、ブロック境界から内
側及び外側にそれぞれ5画素ずつがブロック歪低減処理
における1ブロック32として用いられる。このとき、
ブロック境界から4画素ずつが補正範囲33として用い
られ、またブロック境界から2画素ずつが上記フィルタ
回路24によるフィルタリング処理範囲33とされてい
る。これらは画像のH(水平)方向の具体例であるが、
V(垂直)方向についても同様に考えられ、図2には、
例えばV方向のブロック歪処理における1ブロック37
を示している。
歪低減装置10は、例えば図3に示すようなビデオCD
プレーヤのブロック歪低減回路107として用いること
ができる。
OM等のディスク101から、光ピックアップ102に
より読み出されたRF信号は、RFアンプ103に入力
される。ここで増幅されたRF信号は、EFM(8−1
4変調)復調回路104で復調され、シリアルデータと
して、ディスク記録フォーマットのデコーダである例え
ばCD−ROMデコーダ105に入る。
ルデータから例えばMPEGビットストリーム信号に変
換し、MPEGデコーダ106に送る。このMPEG
は、上述したように、画像の時間及び空間方向の相関を
利用して圧縮符号化を行うものであり、空間方向の相関
性を利用するためにブロックDCT符号を採用してい
る。MPEGデコーダ6では、例えばMPEG1フォー
マットに従い復号を行っており、この復号の際に、逆量
子化器161による逆量子化処理後に逆DCT回路16
2による逆DCT処理を施す。さらに、必要に応じて補
間などの処理を行なった後出力する。
像信号は、ノイズリデューサとしてのブロック歪低減回
路107に入力されるが、ここでの信号はMPEG1で
の圧縮/伸張によるノイズが含まれているので、ブロッ
ク歪低減回路107でこれらのノイズ除去を行なう。こ
のブロック歪低減回路107として、上述した図1に示
すような本発明の実施の形態が適用される。
TSCエンコーダ108で同期信号の付加、クロマ信号
の変調などを行ないNTSC映像信号を生成する。この
NTSC映像信号がD/A変換器109を介して出力端
子110に出力される。
イクロコンピュータ等を用いた制御回路111が設けら
れ、制御回路111に対しては操作部112からの制御
信号が供給される。操作部112には、ノイズリダクシ
ョン、例えばブロック歪低減の制御スイッチが設けられ
ており、ブロック歪低減のオン/オフの切り替えがなさ
れる。制御回路111は、ブロック歪低減回路107の
他の回路の制御にも用いられることが多い。
置10におけるブロック歪低減処理のアルゴリズムにつ
いて、さらに詳細に説明する。図4は、本発明の実施の
形態となるブロック歪低減方法のアルゴリズムを説明す
るためのフローチャートを示している。この図4の例で
は、H(水平)方向についての処理のアルゴリズムを示
しているが、V(垂直)方向についてのブロック歪低減
アルゴリズムは、H方向の処理がV方向に変わる以外は
同様であるため説明を省略する。
1では、H方向の総てのブロック境界について、ブロッ
ク歪低減処理が終了したか否かを判別しており、YES
の場合は処理を終了し、NOの場合に次のステップST
42に進む。
の判定に必要とされるパラメータとしての境界差分|tm
p0|、アクティビティ|tmp| 及び隣接差分|diff|
を、次の計算式により求める。
+|h-g|+|i-h|+|j-i|)/8 |diff2|=|d-c| |diff3|=|e-d| |diff4|=|g-f| |diff5|=|h-g| これらの計算式から明らかなように、境界差分|tmp0|
は、図2のDCTブロックの境界を挟んで隣接する画素
e,f間の差分の絶対値であり、アクティビティ|tmp
| は、ブロック歪処理の1ブロック32内での各隣接
画素間(ただしe,f間を除く)の差分の絶対値の平均
値であり、隣接差分|diff|は、画素c,d間、d,e
間、f,g間、g,h間の各差分の絶対値である。
び|diff|に基づいて、次のステップST43でブロッ
ク歪か否かの判定を行う。この判定条件は、 (1) 不連続なエッジ成分が存在するか否か。 :境界差分|tmp0|>アクティビティ|tmp| (2) 直流成分及び低周波成分の量子化誤差による段差で
あるか、すなわち、ブロック歪による段差であるか否
か。 :境界差分|tmp0|<閾値div_th ここで、閾値div_thとしては、本実施の形態では固定値
を用いたが、各ブロックの量子化ステップサイズの最大
値に比例した値を用いることもできる。 (3) 境界の両隣に境界の段差より大きな段差がないか、
すなわち、境界の両隣にエッジがないか否か。 :隣接差分|diff3|≦境界差分|tmp0| かつ、隣接差分|diff4|≦境界差分|tmp0| の3つである。
れば、ステップST44でブロック歪ありとされ、次の
ステップST45に進む。どれか1つでも満たされなけ
れば、ステップST44でブロック歪でないとされ、ス
テップST50に進む。ステップST50では、原信
号、すなわち上記図1のY_IN端子12に供給された入力
画像データをそのまま出力する。
づいて、隣接差分から補正後の境界段差|step|を、 |step|=|diff3+diff4|/2 の式から求める。そして、補正後にこれだけの境界段差
|step|を持たせるために必要な補正量|σ|を、 |σ|=(|tmp0|−|step|)/2 により求める。ここで、本実施の形態においては、境界
段差|step|を求めるために上記の式を用いたが、 |STEP|=|diff2+2(diff3+diff4)+diff5|/6 のように境界の傾きを周囲のアクティビティから予測し
て得られる|STEP|を上記境界段差|step|の代わりに
用いてもよい。
RA_IN 端子14に供給されたパラメータにより外部から
設定された例えば上記強/中/弱のモード設定に従って
補正値を求める。以下、強モード、中モード、弱モード
の順に説明する。
エッジが発生する。また、境界にエッジが存在している
のにブロック歪であると誤判断された場合、強く補正を
かけるとエッジ部分の尾が引くという破綻が生じる。こ
の対策として、以下の条件のもとで、ローパスフィルタ
と通常の補正とを切り換えている。
場合の歪低減処理の切換を示しており、補正オフの範囲
51とフィルタ処理の範囲52とを上記閾値div_thで弁
別し、フィルタ処理の範囲52と上記通常の補正を行う
範囲53とを閾値edge_th で弁別している。ただし、di
v_th>edge_th である。
の全てが閾値edge_th 以下のとき、すなわち、|diff2
|≦edge_th かつ|diff3|≦edge_th かつ|tmp0|≦e
dge_thかつ|diff4|≦edge_th かつ|diff5|≦edge_t
hのとき、補正量|σ|=(|tmp0|−|step|)/2
の補正を行う。また、補正がオン状態で上記以外のと
き、すなわち、|diff2|>edge_th 又は|diff3|>ed
ge_th 又は|tmp0|>edge_th又は|diff4|>edge_th
又は|diff5|>edge_thのとき、上記図2の境界近傍の
4画素d,e,f,gに対してローパスフィルタをかけ
た値を、ブロック歪低減された画像データとして出力
し、残りの4画素b,c,h,iは原信号(入力画像デ
ータ)のまま出力する。ローパスフィルタは画像がぼけ
るという欠点を持つが、大きな破綻なしに、やや強めの
補正を実現できる。
ィルタの具体例を示しており、直列接続された2つの遅
延素子Dの両端(入出力端)からの信号にそれぞれ係数
1/4を乗算し、2つの遅延素子Dの接続点からの信号
に係数1/2を乗算して、これらの各係数乗算器からの
出力を加算するような、いわゆる1:2:1フィルタ6
0の例を示している。入力端子61に供給された入力信
号は、フィルタ60の入力側の1つの遅延素子Dを介し
て切換スイッチ63の被選択端子xに送られ、また、フ
ィルタ60の加算器からの出力は切換スイッチ63の被
選択端子yに送られている。切換スイッチ63は、選択
端子63からの制御信号により切換制御され、出力端子
64に選択出力を送っている。
2の画素d,e,f,gに対しては切換スイッチ63を
被選択端子y側に切換接続してローパスフィルタ出力
を、また画素b,c,h,iに対しては切換スイッチ6
3を被選択端子x側に切換接続して入力信号を選択して
いる。
に限定されず、処理対象画素もd〜gに限定されない。
また、各処理画素について異なるローパスフィルタを用
いてもよい。例えば図7のような構成のフィルタを用い
るようにしてもよい。
れた入力信号は、フィルタ60の入力側の1つの遅延素
子Dを介して切換スイッチ77の被選択端子xに送ら
れ、フィルタ60の加算器からの出力は切換スイッチ7
7の被選択端子zに送られており、これらの出力を加算
器75で加算して1/2乗算器76で1/2にした出力
が切換スイッチ77の被選択端子yに送られている。こ
の被選択端子yへの信号は、いわゆる1:6:1フィル
タ処理が施された信号となっている。この場合の切換選
択としては、例えば図2の画素d,gに対しては切換ス
イッチ77を被選択端子y側に切換接続して1:6:1
フィルタ出力を選択し、画素e,fに対しては切換スイ
ッチ77を被選択端子z側に切換接続して上述と同様の
1:2:1フィルタ出力を選択し、残りの画素b,c,
h,iに対しては切換スイッチ77を被選択端子x側に
切換接続して入力信号を選択することが挙げられる。こ
のような処理を行うことにより、入力信号とローパスフ
ィルタ出力とを滑らかにつなぐことができる。
場合は、本当はブロック境界にエッジが存在するのに、
ブロック歪判定で誤判定された可能性もあるので、誤補
正を回避するために、上記閾値corr_th で補正の大きさ
を切り換える。ただし、corr_th <div_thである。
換状態を示しており、補正オフの範囲54とフィルタ処
理の上記補正を行う範囲(55、56)とを閾値div_th
で弁別し、この補正を行う範囲内で、補正の大きさある
いは補正量の小さい範囲55と大きい範囲56とを上記
閾値corr_th で弁別している。
corr_th の上記範囲56では、補正量|σ|を上述した
強モードと同様に、|σ|=(|tmp0|−|step|)/
2の補正を行う。また、補正を行う場合で、|tmp0|≧
corr_th の上記範囲55では、補正量|σ|を半分に減
らして、|σ|=(|tmp0|−|step|)/4 の補正
を行う。
正の半分の |σ|=(|tmp0|−|step|)/4 としている。
記境界差分|tmp0|が閾値div_th以上(|tmp0|≧div_
th)の範囲57では補正オフとし、境界差分|tmp0|が
閾値div_thより小さい(|tmp0|<div_th)範囲58
で、(|tmp0|−|step|)/4の補正量で補正を行っ
ている。
は、外部からのモード設定により選択されるものであ
り、ユーザが画像の内容等に応じて切換設定したり、映
像プログラムの種類(映画、ニュース、スポーツ等)の
識別コード等により自動設定されるようにすること等が
挙げられる。
ステップST46において、上述のような各モード設定
に従って得られた補正値|σ|から、各画素毎の補正値
を求める。
目を滑らかにするため、またブロック歪はブロック境界
付近に強く現れることを考慮して、ブロック境界からの
距離に反比例した補正を行うようにしている。
素b〜iについての各補正値をそれぞれ|σb|〜|σi
|とするとき、上記補正値|σ|を用いて、 |σe|=|σ| ,|σf|=|σ| |σd|=|σ|/2 ,|σg|=|σ|/2 |σc|=|σ|/4 ,|σh|=|σ|/4 |σb|=|σ|/8 ,|σi|=|σ|/8 のような各補正値をそれぞれ求める。
ST46で求められた各画素b〜i毎の補正値|σb|
〜|σi|を用いて、ブロック歪補正された映像信号
(画像データ)SBb〜SBiを求める。
画像データをSb〜Siとするとき、上記tmp0の正負に応
じて補正された画像データSBb〜SBiを、 tmp0≧0:SBb=Sb+|σb| ,tmp0<0:SBb=Sb−|σb| tmp0≧0:SBc=Sc+|σc| ,tmp0<0:SBc=Sc−|σc| tmp0≧0:SBd=Sd+|σd| ,tmp0<0:SBd=Sd−|σd| tmp0≧0:SBe=Se+|σe| ,tmp0<0:SBe=Se−|σe| tmp0≧0:SBf=Sf+|σf| ,tmp0<0:SBf=Sf−|σf| tmp0≧0:SBg=Sg+|σg| ,tmp0<0:SBg=Sg−|σg| tmp0≧0:SBh=Sh+|σh| ,tmp0<0:SBh=Sh−|σh| tmp0≧0:SBi=Si+|σi| ,tmp0<0:SBi=Si−|σi| とするような補正を行う。
ード設定に従って、ブロック歪除去(ブロック歪低減)
のオン/オフを行う。本実施の形態においては、上記図
1のPARA_IN 端子14からのパラメータによるモード設
定のブロック歪除去(ブロック歪低減)がオンモード
で、かつ図1のCBLK_IN 端子13のCBLK信号がオフのと
き、ブロック歪低減処理をオンするようにしている。こ
れがオンのとき、ステップST49に進み、オフのとき
ステップST50に進む。
理後の信号(補正された信号又はフィルタ処理された信
号)を出力し、ステップST50では原信号(上記入力
画像データ)をそのまま出力する。
き、周辺にエッジが存在する場合の破綻と改善の例を示
している。すなわち、図8の(A)は、通常の補正を行
った場合の破綻例を示し、周辺にエッジが存在している
とき、急峻なエッジを残したままデータを操作するの
で、この後のアナログ処理、例えばテレビジョン受像機
のアパーチャコントロールの処理等により、図中の矢印
Ea,Ebの部分に疑似エッジが発生することがある。
これに対して、図8の(B)のローパスフィルタを用い
た改善例によれば、急峻なエッジもなまらせる処理が行
われるため、後にアナログ処理されても疑似エッジは発
生しない。
境界にエッジが存在するにも拘わらずブロック歪と誤判
定された場合の破綻例(A)と改善例(B)とをそれぞ
れ示している。すなわち、図9の(A)は、通常の補正
を行ったことにより、元々のエッジが平坦化されてしま
い、図中の部分66が尾を引いたように見える破綻例を
示し、図9の(B)では、ローパスフィルタを用いたこ
とにより、元々のエッジは少々なまるが、尾を引く程で
はなくなっている。
(A)と改善例(B)とをそれぞれ示している。すなわ
ち、上記境界差分|tmp0|が|tmp0|≧corr_th となる
上記図5の(B)の範囲55において、通常の補正量
(|tmp0|−|step|)/2で補正した場合の破綻例を
図9の(A)に示しており、本来はエッジが存在するの
にブロック歪であると誤判定された場合に、強く補正を
かけることによって図中の部分67が尾を引いたように
見える。これに対して、図9の(B)の改善例では、補
正量を半分の(|tmp0|−|step|)/4にすることに
よって、上述のような誤補正を回避し、尾を引く現象を
防止している。
種類のブロック歪低減処理として、外部からのモード設
定に応じて、強/中/弱の3種類の補正モードを切換選
択するようにしている。また、強モードにおいては、複
数種類のブロック歪低減処理として、補正値を加算する
補正処理と、ローパスフィルタによるフィルタ処理とを
用いて、上記境界差分|tmp0|の大きさに応じて処理を
切り換えている。さらに、中モードにおいては、補正量
の異なる2種類のブロック歪低減処理を用意して、通常
の補正と、通常の半分の補正量による補正とを、上記境
界差分|tmp0|の大きさに応じて切り換えている。この
ように、複数種類のブロック歪低減処理を切換選択する
ことにより、例えば映像内容に合わせたブロック歪低減
が可能であり、また通常の補正により悪影響が生じてし
まうような破綻を、ローパスフィルタ処理や少ない補正
量での補正等と組み合わせることにより未然に防止する
ことができる。
としては、上述したような補正量を入力画像データに加
算するような補正を必ず含ませる必要はなく、例えば、
異なる複数種類の特性のローパスフィルタ、例えばカッ
トオフ周波数が異なる複数のローパスフィルタ、による
フィルタ処理を複数種類のブロック歪低減処理として採
用するようにしてもよい。
性のフィルタを切換選択するようなブロック歪低減処理
の一例を示しており、上記境界差分|tmp0|(あるいは
上記各隣接差分|diff2|〜|diff5|のいずれか)が所
定の閾値div_thより大きくなる範囲71では処理をオフ
し、境界差分|tmp0|(及び上記各隣接差分|diff2|
〜|diff5|の全て)が閾値div_th以下のときに処理を
オンしている場合に、境界差分|tmp0|の値を閾値corr
_th (ただし corr_th<div_th)で区別している。例え
ば、|tmp0|<corr_th の範囲73では、上述したよう
ないわゆる1:6:1フィルタによるフィルタ処理を行
い、|tmp0|≧corr_th の範囲72では、上記1:2:
1フィルタによるフィルタ処理を行う。このようなフィ
ルタは、例えば上記図7の構成により実現でき、図7の
切換スイッチ77の被選択端子yに送られる信号が上記
1:6:1フィルタ処理出力となり、被選択端子zに送
られる信号が上記1:2:1フィルタ処理出力となる。
に係るブロック歪低減方法及び装置の実施の形態によれ
ば、高周波成分の欠落がなく解像度を保ったブロック歪
低減を行いながら、補正による破綻を軽減できる。ま
た、ハードウェア構成も簡易であるので、業務用のみな
らず、DCT符号化等のブロック符号化を用いた圧縮処
理を行う種々の民生機器、例えばビデオCDプレーヤ、
ディジタルビデオディスクプレーヤ、ディジタルテレビ
ジョン受像機、テレビ電話等にも搭載可能である。勿
論、ソフトウェア処理により上述したようなアルゴリズ
ムを実現することもでき、いわゆるインターネットやマ
ルチメディアでの動画のリアルタイム再生におけるブロ
ック歪低減、ブロック歪除去も容易に実現できる。さら
に、本実施の形態によれば、強/中/弱の3モードを持
っているので、映像の状態に合わせたブロック歪低減が
可能である。また、ブロック歪処理で用いるパラメータ
も外部から調整できるため、上記の3モードだけでなく
微調整も可能である。
限定されるものではなく、例えば、上記実施の形態にお
いては水平(H)方向の処理について述べたが、垂直
(V)方向についても同様に適用可能である。また、補
正値の計算やフィルタ処理の具体例は上述の例に限定さ
れないことは勿論である。
際には、ブロック歪を低減するための複数種類のブロッ
ク歪低減処理の内の1つを制御信号に応じて選択し、こ
の選択されたブロック歪低減処理を入力画像データに対
して施したブロック歪低減信号を出力しているため、高
周波成分の欠落なく、補正による破綻なく、ブロック歪
の低減、除去が行える。
は、少なくとも補正値を上記入力画像データに加算して
補正された信号を得る処理と、入力画像データにローパ
スフィルタ処理を施してフィルタ出力を得る処理とを含
むようにすることにより、補正による破綻が生じる恐れ
がある条件では、ローパスフィルタ処理を選んで、破綻
を防止することができる。これは、補正量が異なる複数
の処理を選択したり、フィルタ特性が異なる複数の処理
を選択することでも同様に実現でき、これらを任意に組
み合わせてもよい。
む隣接画素の差分を所定の閾値で弁別して得られる信号
を用いることにより、補正により破綻の生じ易い条件を
容易に判別できる。
務用のみならず、DCT符号化等のブロック符号化を用
いた圧縮処理を行う種々の民生機器等にも搭載可能であ
る。さらに、ソフトウェア処理により上述したようなア
ルゴリズムを実現することもでき、いわゆるインターネ
ット等での動画のリアルタイム再生におけるブロック歪
低減も可能である。
ロック歪低減装置の概略構成を示すブロック図である。
素を示す図である。
ロック歪低減装置が用いられたデコーダシステムの概略
構成を示すブロック図である。
方法の処理手順を説明するためのフローチャートであ
る。
界差分|tmp0|と処理との関係を説明するための図であ
る。
ク図である。
ロック図である。
その改善の一例を説明するための図である。
その改善の他の例を説明するための図である。
とその改善の一例を説明するための図である。
|tmp0|と処理との関係を説明するための図である。
正値算出部、 24フィルタ回路、 25,26 切換
スイッチ、 27 制御信号発生部
Claims (12)
- 【請求項1】 画像データのブロック符号化におけるブ
ロック歪を低減するためのブロック歪低減方法におい
て、 入力画像データにブロック歪があるかどうかを判定する
判定工程と、 上記ブロック歪を低減するための複数種類のブロック歪
低減処理の内の1つが制御信号に応じて選択されて上記
入力画像データに対して施されたブロック歪低減信号を
出力する工程と、 上記判定工程での判定結果に応じて上記ブロック歪低減
信号と上記入力画像データとを切換選択して出力する工
程とを有することを特徴とするブロック歪低減方法。 - 【請求項2】 上記複数種類のブロック歪低減処理は、
少なくとも補正値を上記入力画像データに加算して補正
された信号を得る処理と、入力画像データにローパスフ
ィルタ処理を施してフィルタ出力を得る処理とを含むこ
とを特徴とする請求項1記載のブロック歪低減方法。 - 【請求項3】 上記複数種類のブロック歪低減処理は、
補正値を上記入力画像データに加算して補正された信号
を得る際の補正量が異なる複数の処理を含むことを特徴
とする請求項1記載のブロック歪低減方法。 - 【請求項4】 上記複数種類のブロック歪低減処理は、
入力画像データにローパスフィルタ処理を施してフィル
タ出力を得る際のフィルタ特性が異なる複数の処理を含
むことを特徴とする請求項1記載のブロック歪低減方
法。 - 【請求項5】 上記制御信号は、ブロック境界を挟む隣
接画素の差分を所定の閾値で弁別して得られる信号であ
ることを特徴とする請求項1記載のブロック歪低減方
法。 - 【請求項6】 上記複数種類のブロック歪低減処理は、
補正の強さが異なる複数の補正モードを含むことを特徴
とする請求項1記載のブロック歪低減方法。 - 【請求項7】 入力される画像データが輝度信号及びク
ロマ信号からなり、上記輝度信号及び上記クロマ信号の
少なくとも一方に対して上記歪低減のための処理を施す
ことを特徴とする請求項1記載のブロック歪低減方法。 - 【請求項8】 画像データの水平方向及び垂直方向の少
なくとも一方に対して上記歪低減のための補正を施すこ
とを特徴とする請求項1記載のブロック歪低減方法。 - 【請求項9】 画像データのブロック符号化におけるブ
ロック歪を低減するためのブロック歪低減装置におい
て、 ブロック歪か否かを判定する判定手段と、 上記判定に基づいて歪を低減するための複数種類のブロ
ック歪低減処理の内の1つが制御信号に応じて選択され
て上記入力画像データに対して施されたブロック歪低減
信号を出力する手段と、 上記判定手段からの判定結果に応じて上記ブロック歪低
減信号と上記入力画像データとを切換選択して出力する
手段とを有することを特徴とするブロック歪低減装置。 - 【請求項10】 上記複数種類のブロック歪低減処理
は、少なくとも補正値を上記入力画像データに加算して
補正された信号を得る処理と、入力画像データにローパ
スフィルタ処理を施してフィルタ出力を得る処理とを含
むことを特徴とする請求項9記載のブロック歪低減装
置。 - 【請求項11】 上記ブロック歪低減信号を出力する手
段は、 補正値算出部からの補正値を上記入力画像データと加算
して補正された信号を得る手段と、 上記入力画像データにローパスフィルタ処理を施すフィ
ルタ手段と、 上記補正された信号とフィルタ手段からの信号とを制御
信号に応じて切換選択する手段とを有して成ることを特
徴とする請求項9記載のブロック歪低減装置。 - 【請求項12】 上記制御信号は、ブロック境界を挟む
隣接画素の差分を所定の閾値で弁別して得られる信号で
あることを特徴とする請求項9記載のブロック歪低減装
置。
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