JPH11196419A

JPH11196419A - 画像信号処理装置及び画像信号処理方法

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Publication number: JPH11196419A
Application number: JP36150097A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kobayashi; 博小林; Minoru Morio; 稔森尾; Motoki Kato; 元樹加藤; Shinya Iki; 信弥伊木; Koji Obata; 功史小幡
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-21
Anticipated expiration: 2017-12-26
Also published as: US20020141503A1; US6825886B2; JP4186242B2; US6466625B1

Abstract

(57)【要約】【課題】画像を符号化または復号するときに生ずるモ
スキートノイズを抑制するとともにブロック歪を抑制す
る。【解決手段】画像にフィルタリング処理を施すフィル
タ手段と、このフィルタ手段を含み、画像にブロック符
号化処理を施す圧縮符号化手段５と、圧縮符号化手段５
で圧縮符号化された画像に復号処理を施す復号手段１３
と、復号手段１３で復号処理が施された画像のブロック
歪を少なくとも低減する処理を行うノイズ低減手段１４
とを備えることで、画像に圧縮符号化処理及び復号処理
を施すときに生ずるノイズを効果的に低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像信号及び静
止画像信号を、例えば光ディスクや磁気テープ等の記録
媒体に記録再生したり、テレビ会議システム、テレビ電
話システムや放送機器等、動画像信号及び静止画像信号
を転送路を介して送信側から受信側に伝送する場合等に
用いて好適な画像信号処理装置及び画像信号処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、静止画データや動画像データ等を
効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。

【０００３】このように符号化による画像データ等の圧
縮／伸張の際には、リンギングノイズ（モスキートノイ
ズ）やブロック歪が発生することがあり、圧縮率が高く
なるほどノイズを発生させ易い。また、このノイズは、
入力される画像データが複雑であるほど生じさせ易い。
この結果、圧縮／伸張された画像データが示す画像に
は、ノイズによる劣化が生ずるという不都合が生ずる。

【０００４】このような圧縮／伸張の際に生ずる画像デ
ータのノイズによる画像劣化を少なくするために、従来
では、例えばＬＰＦ（ローパスフィルタ）等のプリフィ
ルタを使用し、符号化を行う前の入力画像を示す画像デ
ータに対してフィルタリング処理を施すことが多い。

【０００５】図４４は、上記プリフィルタを使用する従
来の動画像信号の符号化装置の一例である。

【０００６】図４４に示す符号化装置では、端子２０１
から入力されるディジタル動画像信号は、プリフィルタ
回路２０２でフィルタリング処理される。このフィルタ
リング処理がなされた処理画像信号Ｓ２１１は、符号化
回路２０５へ入力される。

【０００７】符号化回路２０５は、動き補償フレーム間
予測とＤＣＴ等の変換符号化を組み合わせたハイブリッ
ド符号化方法を用いてディジタル動画像信号に符号化処
理を施すものである。すなわち、符号化回路２０５は、
入力信号Ｓ２１１に対してフレーム間／内適応予測を施
し、演算器２０６にて予測誤差信号ＤＣＴを施す。そし
て、量子化器２０８にて、上記計算されたＤＣＴ係数を
量子化し、符号化出力信号Ｓ２１５を端子２２０から出
力する。ここで、量子化器２０８は、出力信号Ｓ２１５
のビットレートが一定となるような量子化ステップサイ
ズを決定している。

【０００８】一方、出力信号Ｓ２１５は、逆量子化器２
０９にて逆量子化された後、逆ＤＣＴ器２１０にて逆Ｄ
ＣＴ処理され予測誤差信号が復元され、さらに演算器２
１１にて当該予測誤差信号に予測画像信号が加算されて
局部復号がなされる。この加算により得られた復号画像
信号Ｓ２１３がフレームメモリ２１２へ記憶される。

【０００９】一般に、符号化回路２０５では、入力動画
像の絵柄が複雑だったり、動きが大きい程、フレーム間
差分信号Ｓ２１２が大きくなる。このとき、符号化の発
生情報量を定められたビットレートに抑えるために、量
子化器２０８にて粗い量子化を用いると、視覚上目立つ
ブロック歪が発生し、主観画像が劣化する。

【００１０】そこで、図４４に示した符号化装置では、
入力画像のフレーム間差分信号の大きさがフレーム間予
測符号化の発生符号量に影響を与えることを考慮して、
入力画像のフレーム間差分信号の大きさに応じて、入力
画像に対するプリフィルタのローパス通過帯域を制限し
ている。これにより、予測誤差信号のエネルギが減衰さ
れ、粗い量子化を防ぐことができるので、主観画像を向
上させることができる。

【００１１】つぎに、この符号化装置における可変プリ
フィルタ制御方法について説明する。

【００１２】演算器２０４では、端子２０１から入力さ
れる画像信号Ｓ２１０とフレームメモリ２１２から入力
される画像信号Ｓ２１４とのフレーム間差分ｒが計算さ
れる。ここで、画像信号Ｓ２１４は、入力画像信号Ｓ２
１０のフレーム間予測で参照される信号である。フレー
ム間差分ｒは、プリフィルタ制御部２０３へ入力され、
このプリフィルタ処理部２０３では、上記フレーム間差
分ｒの大きさに応じてプリフィルタのローパス通過帯域
を制御するためのパラメータとしてプリフィルタ係数ｋ
を生成出力する。当該プリフィルタ２０２は、図４５の
２次元ローパスフィルタ特性を持ち、ローパス通過帯域
は、上記プリフィルタ係数ｋに対して単調増加である。
図４６には、フレーム間差分ｒとプリフィルタ係数ｋの
関係を示す。このように、プリフィルタ制御器２０３で
は、上記関係により、入力画像のフレーム間差分信号の
大きさに応じてプリフィルタのローパス特性を制御して
いる。

【００１３】また、復号後に、モスキートノイズ及びブ
ロック歪を低減する手法としては、画像の局所統計量と
符号化情報をもとにブロックレベルのマクロな特性と画
素レベルのミクロな特性から画素単位の雑音量の予測を
行い、適応フィルタリングにより雑音の成分を除去する
方式を採用したものがある。

【００１４】また、ブロック歪又はモスキートノイズを
低減する手法としては、上述の手法の他に、画像信号を
復号して出力するとき、復号後の画像信号にフィルタリ
ングを行うポストフィルタ処理を行う手法がある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した符
号化前のプリフィルタ処理により、モスキートノイズを
抑制できるものの、特に動きが激しい絵柄の画像におい
ては、ブロック歪を効果的に除去できないばかりか、プ
リフィルタ処理により高周波成分が低減され、プリフィ
ルタ処理を施した画像について復号処理を行うと、ブロ
ック歪のみが目につくといった問題点がある。

【００１６】また一方で、後者の復号処理後のポストフ
ィルタ処理は、符号化側での処理を行わないため符号化
後の符号化効率に変化はなく、特に動きが激しく、動き
の予測が困難な入力画像に対して、画面全体に渡って量
子化が粗くなり、復号後の総合的な画質を低下させる、
という問題点がある。

【００１７】すなわち、従来の画像符号化／復号装置で
は、符号化前のプリフィルタ処理と復号後のポストフィ
ルタ処理が独立に行われており、効果的なノイズ除去を
行うことができないという欠点がある。

【００１８】そこで、本発明は、上述したような実情に
鑑みて提案されたものであり、入力された動画像または
静止画像を符号化または復号するときに生ずるモスキー
トノイズを抑制するとともにブロック歪を抑制する画像
信号処理装置及び画像信号処理方法を提供することを目
的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決する本
発明に係る画像処理装置は、画像に圧縮符号化処理及び
復号処理を施す画像信号処理装置において、画像にフィ
ルタリング処理を施すフィルタ手段と、画像にブロック
符号化処理を施す圧縮符号化手段と、圧縮符号化手段で
圧縮符号化された画像に復号処理を施す復号手段と、復
号手段で復号処理が施された画像のブロック歪を少なく
とも低減する処理を行うノイズ低減手段とを備えること
を特徴とするものである。

【００２０】このような画像信号処理装置によれば、入
力された画像に対して圧縮符号化手段を通過させる前に
フィルタ手段でフィルタリング処理を行い、復号手段で
復号された画像のブロック歪をノイズ低減手段で低減す
る処理を行う。

【００２１】また、本発明に係る画像処理方法は、入力
画像にフィルタリング処理を施し、フィルタリング処理
が施された入力画像にブロック符号化処理を施し、ブロ
ック符号化処理が施された入力画像に復号処理を施し、
復号処理が施された入力画像のブロック歪を少なくとも
低減するノイズ低減処理を行うことを特徴とする。

【００２２】このような画像信号方法によれば、入力さ
れた画像に対して圧縮符号化を行う前にフィルタリング
処理を行い、復号された後に画像のブロック歪を低減す
る処理を行う。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００２４】本発明に係る画像信号処理装置及び画像信
号処理方法は、図１に示す光ディスク記録再生装置１に
適用される。

【００２５】この図１に示す光ディスク記録再生装置１
の記録系は、入力端子２から画像信号が入力されるＡ／
Ｄ変換回路３と、Ａ／Ｄ変換回路３から画像データが入
力されるＮＴＳＣ（National Television System Commi
ttee）デコーダ４と、ＮＴＳＣデコーダ４から画像デー
タが入力されるＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Gro
up）エンコーダ５と、ＭＰＥＧエンコーダ５から画像デ
ータが入力されるＥＣＣエンコーダ６と、ＥＣＣ（Erro
r Correction Codes）エンコーダ６から画像データが入
力される８−１４変調回路７と、８−１４変調回路７か
ら画像データが入力されるＲＦアンプ８とで構成されて
いる。

【００２６】Ａ／Ｄ変換回路３は、入力端子２からのＮ
ＴＳＣ方式の画像信号が入力されて、Ａ／Ｄ変換処理を
施す。このＡ／Ｄ変換回路３は、Ａ／Ｄ変換処理を施す
ことで、アナログ方式の画像信号をディジタル方式の画
像データとする。そして、このＡ／Ｄ変換回路３は、画
像データをＮＴＳＣデコーダ４に出力する。

【００２７】ＮＴＳＣデコーダ４には、Ａ／Ｄ変換回路
３からのＮＴＳＣ方式の画像データが入力される。この
ＮＴＳＣデコーダ４は、ＮＴＳＣ方式で圧縮符号化され
た画像データにデコート処理を施す。このＮＴＳＣデコ
ーダ４は、デコード処理を施すことで、画像データを伸
張する。そして、このＮＴＳＣデコーダ４は、画像デー
タをＭＰＥＧエンコーダ５に出力する。

【００２８】ＭＰＥＧエンコーダ５は、ＮＴＳＣデコー
ダ４からの画像データにブロックＤＣＴ（Discrete Cos
ine Transform：離散コサイン変換）符号化処理を施
す。このＭＰＥＧエンコーダ５は、画像データに符号化
処理を施すことで、ＭＰＥＧ方式の画像データとする。
このとき、ＭＰＥＧエンコーダ５では、例えば量子化ス
ケール等の符号化情報を画像データに付加してビットス
トリームとする。

【００２９】また、このＭＰＥＧエンコーダ５には、詳
細な構成を後述するプリフィルタを備えている。このＭ
ＰＥＧエンコーダ５は、プリフィルタにより、フィルタ
リング処理を行うことで、圧縮符号化された画像データ
に生ずるブロック歪や、モスキートノイズを低減させ
る。そして、このＭＰＥＧエンコーダ５は、画像データ
をＥＣＣエンコーダ６に出力する。

【００３０】ＥＣＣエンコーダ６は、ＭＰＥＧエンコー
ダ５からのビットストリームにエラーコレクションを付
加する。そして、このＥＣＣエンコーダ６は、このビッ
トストリームを８−１４変調回路７に出力する。

【００３１】８−１４変調回路７は、ＥＣＣエンコーダ
６からのビットストリームに８−１４変調等の信号処理
を施す。この８−１４変調回路７は、８−１４変調等を
施したビットストリームをＲＦアンプ８に出力する。

【００３２】ＲＦアンプ８は、８−１４変調回路７から
のビットストリームに増幅処理を施して、光ピックアッ
プ９に出力する。

【００３３】そして、この光ディスク記録再生装置１の
記録系は、光ディスクＤに光ピックアップ９を介して画
像を示すビットストリームを記録する。

【００３４】また、光ディスク記録再生装置１の再生系
は、光ディスクＤに記録された画像データを光ピックア
ップ９を介して入力されるＲＦアンプ１０と、ＲＦアン
プ１０から画像データが入力される８−１４復調回路１
１と、８−１４復調回路１１から画像データが入力され
るＥＣＣデコーダ１２と、ＥＣＣデコーダ１２から画像
データが入力されるＭＰＥＧデコーダ１３と、ＭＰＥＧ
デコーダ１３から画像データが入力されるノイズ低減回
路１４と、ノイズ低減回路１４からノイズが抑制された
画像データが入力される画質補正回路１５と、画質補正
回路１５から画像補正がなされた画像データが入力され
るＮＴＳＣエンコーダ１６と、ＮＴＳＣエンコーダ１６
からＮＴＳＣ方式の画像データが入力されるＤ／Ａ変換
回路１７とで構成されている。

【００３５】ＲＦアンプ１０は、光ピックアップ９で検
出した光ディスクＤからの画像データに増幅処理を施
す。このＲＦアンプ１０は、増幅処理を施した画像デー
タを８−１４復調回路１１に出力する。

【００３６】８−１４復調回路１１は、ＲＦアンプ１０
からの画像データに８−１４復調処理を施す。この８−
１４復調回路１１は、復調処理を施した画像データをＥ
ＣＣデコーダ１２に出力する。

【００３７】ＥＣＣデコーダ１２は、８−１４復調回路
１１からの画像データにデコード処理を施すことで、上
述のＥＣＣエンコーダ６で付加したエラーコレクション
の処理を行う。そして、このＥＣＣデコーダ１２は、デ
コード処理を施した画像データをＭＰＥＧデコーダ１３
に出力する。

【００３８】ＭＰＥＧデコーダ１３は、ＥＣＣデコーダ
１２からのＭＰＥＧ方式の画像データにデコード処理を
施す。このＭＰＥＧデコーダ１３は、デコード処理を施
した画像データをノイズ低減回路１４に出力する。

【００３９】ノイズ低減回路１４は、詳細な構成を後述
が、フィルタリング処理を行うことで、ＭＰＥＧデコー
ダ１３からの画像データに対してノイズ低減処理を施
す。このノイズ低減回路１４は、ノイズ低減処理を施す
ことで、ＭＰＥＧデコーダ１３でデコード処理を行った
ことで生じたモスキートノイズやブロック歪を低減す
る。また、このノイズ低減回路１４は、後述する制御回
路１９と接続されており、この制御回路１９からの制御
信号に応じて制御動作する。そして、このノイズ低減回
路１４では、ノイズ低減処理を施した画像データを画質
補正回路１５に出力する。

【００４０】画質補正回路１５は、ノイズ低減回路１４
からの画像データに画質補正処理を施す。この画質補正
回路１５は、画質補正処理として例えば輪郭補正処理等
を行う。また、この画質補正回路１５は、後述する制御
回路１９と接続されており、この制御回路１９からの制
御信号に応じて制御動作される。そして、この画質補正
回路１５は、画質補正処理を施した画像データをＮＴＳ
Ｃエンコーダ１６に出力する。

【００４１】ＮＴＳＣエンコーダ１６は、画質補正回路
１５からの画像データにエンコード処理を施す。このＮ
ＴＳＣエンコーダ１６は、エンコード処理を施すこと
で、画像データをＮＴＳＣ方式で圧縮符号化された画像
データとする。そして、このＮＴＳＣエンコーダ１６
は、圧縮符号化された画像データをＤ／Ａ変換回路１７
に出力する。

【００４２】Ｄ／Ａ変換回路１７は、ＮＴＳＣエンコー
ダ１６からのＮＴＳＣ方式の画像データにＤ／Ａ変換処
理を施す。このＤ／Ａ変換回路１７は、Ｄ／Ａ変換処理
を施すことで、アナログ方式のＮＴＳＣ方式の画像信号
とする。そして、このＤ／Ａ変換回路１７は、Ｄ／Ａ変
換処理を施した画像信号を出力端子１８に出力する。

【００４３】さらに、この光ディスク記録再生装置１の
再生系には、上述のノイズ低減回路１４及び画質補正回
路１５に制御信号を供給する制御回路１９と、例えばユ
ーザにより操作されて制御回路１９に入力信号を供給す
る操作入力部２０とが備えられている。

【００４４】制御回路１９は、例えばマイクロコンピュ
ータ等で構成され、上述のノイズ低減回路１４または画
質補正回路１５に制御信号を供給する。この制御回路１
９は、操作入力部２０からの入力信号に応じて例えばブ
ロック歪を低減を行うための制御信号をノイズ低減回路
１４に供給する。また、この制御回路１９は、画質補正
を行うか否かを示す制御信号や、画質補正の程度を示す
制御信号を画質補正回路１５に供給する。

【００４５】操作入力部２０は、例えばユーザ等がブロ
ック歪低減のオン／オフの制御を行うときに選択的に例
えばスイッチ等が押圧されることで入力信号を生成出力
する。また、この操作入力部２０は、画質補正の程度を
ユーザが制御することができるスイッチ等も設けられて
おり、ユーザが選択的にスイッチを押圧することで入力
信号を生成出力する。

【００４６】つぎに、上述したプリフィルタを備えるＭ
ＰＥＧエンコーダ５の構成の一例について説明する。

【００４７】図２に示す第１の構成例のＭＰＥＧエンコ
ーダ５において、入力端子２１から入力されるディジタ
ル動画像信号Ｓ３０は、フレームメモリ群２２に送ら
れ、記憶される。

【００４８】このフレームメモリ群２２に記憶された画
像データＳ２３を用いて、動きベクトル検出回路２５
は、フレーム間の動きベクトルを検出する。具体的に言
うと、動きベクトル検出回路２５では、フレームを小ブ
ロックに分割し、この小ブロック単位に動きベクトルＭ
Ｖを計算する。ここで、小ブロックは例えば１６画素×
１６ラインで構成されており、動きベクトル検出は例え
ば参照フレームと現在の小ブロックとのパターンマッチ
ングで行う。すなわち、式(1) に示すように、現在の小
ブロックの信号Ａijと、任意の動きベクトルにより参照
される小ブロックの信号Ｆijの差の絶対値の和Ｅf を求
める。

【００４９】Ｅf ＝ Σ｜Ａij−Ｆij｜（i=0〜15, j=0〜15） (1) 動きベクトル検出回路２５は、上記Ｅf の値が最小とな
る動きベクトルを動きベクトル信号ＭＶとして出力す
る。

【００５０】画像データＳ２３と動きベクトル信号ＭＶ
は、符号化難易度測定回路２７へ入力され、ここで入力
画像の小ブロック毎に、その符号化難易度ｄ(d_curren
t) が計算される。この第１の構成例での符号化難易度
ｄは、後述する動画像符号化回路２４での発生符号量を
定められたビットレートに圧縮する時の難易度を表すパ
ラメータである。符号化難易度測定回路２７の具体的な
構成例については、後述する。

【００５１】次に、プリフィルタ制御回路２８へは、上
述のように求めた現在の符号化対象の小ブロックの符号
化難易度ｄが入力される。

【００５２】また、プリフィルタ制御情報記憶回路２６
には、過去に入力された小ブロックで使われたプリフィ
ルタ係数が記憶されている。ここで、このプリフィルタ
制御情報記憶回路２６には、現在の小ブロックのフレー
ム上での位置を表すブロックアドレスmb_addressと現在
の小ブロックの動きベクトル信号ＭＶとが入力され、そ
れらに基づいて、このプリフィルタ制御情報記憶回路２
６では、現在の小ブロックがフレーム間予測で参照する
小ブロックで使用されたローパスプリフィルタの通過帯
域制限を指定するパラメータとしてのフィルタ係数ｋ_r
efを読み出す。このフィルタ係数ｋ_refは、プリフィル
タ制御回路２８へ入力される。なお、上記フィルタ係数
ｋ_refを読み出す場合には、ブロックアドレスmb_addre
ssだけを使用して、フレーム間予測で参照するフレーム
上の同じブロックアドレスmb_addressの位置にある小ブ
ロックで使用されたローパスプリフィルタの通過帯域制
限を指定するパラメータを上記フィルタ係数ｋ_refとし
て読み出すようにしても良い。この場合は、プリフィル
タ制御情報記憶回路２６へ動きベクトル信号ＭＶを入力
する必要はない。

【００５３】プリフィルタ制御回路２８は、上記符号化
難易度ｄとフィルタ係数ｋ_refが入力されると、これら
に基づいて、現在の小ブロックに使用するローパスプリ
フィルタの通過帯域制限を指定するパラメータとしてフ
ィルタ係数ｋ_currentを生成出力し、これをプリフィル
タ２３へ入力する。ここで、当該プリフィルタ２３の特
性は、図４６に示すような特性とする。従って、ここで
は、フィルタ係数ｋ_currentが小さいほど、通過帯域の
狭いローパスフィルタ特性とする。

【００５４】なお、プリフィルタ２３の特性は、図４６
に示した特性のローパスフィルタに限らず、これ以外の
特性をもつローパスフィルタであってもよい。

【００５５】プリフィルタ制御回路２８で計算されたフ
ィルタ係数ｋ_currentは、また、プリフィルタ制御情報
記憶回路２６へ入力されて記憶され、これが未来に入力
される小ブロックに使うプリフィルタ係数を決定する時
の参照値（フィルタ係数ｋ_ref）として利用されること
になる。

【００５６】フィルタ係数ｋ_currentの計算方法の例に
ついて以下に説明する。ここでは、図３に示すように入
力動画像の入力順にＮフレーム毎（Ｎ≧１）のグループ
を作り、このグループを処理の１単位としている。以
下、図４のフローチャートを用いて、プリフィルタ係数
の制御について説明する。

【００５７】図４に示すフローチャートにおいて、先
ず、ステップＳＴ１１では、現在の符号化対象のフレー
ムを含むＮフレーム間でのフィルタの制御を開始する。

【００５８】ステップＳＴ１２では、そのＮフレーム間
での符号化難易度の平均値ｄ_aveを計算し、次のステッ
プＳＴ１３では、そのＮフレーム間でのプリフィルタ係
数の代表値ｋ_gopを計算する。プリフィルタ係数の代表
値ｋ_gopは、Ｎフレーム間での符号化難易度の平均値ｄ
_aveに対して、代表的な（平均的な）プリフィルタ係数
への対応が、予め経験的に決められている。ここでは、
図４６で示すように、符号化難易度が大きいほど、通過
帯域の狭いローパスフィルタ特性を対応付けておく（す
なわちｋ_gopが小さくなる）。上記符号化難易度の平均
値ｄ_aveとプリフィルタ係数の代表値ｋ_gopの対応関係
は、例えば図５に示すようになる。

【００５９】次に、ステップＳＴ１４では、１フレーム
内でのフィルタの制御を開始する。

【００６０】先ず、ステップＳＴ１５では、現在の符号
化対象の小ブロックの符号化難易度ｄ（以下ｄ_current
とする）を読み込み、ステップＳＴ１６では、図３に示
すように現在の小ブロックがフレーム間予測で参照する
小ブロックで使用されたローパスプリフィルタ係数ｋ_r
efを読み込む。

【００６１】次に、ステップＳＴ１７では、上記符号化
難易度ｄ_current とローパスプリフィルタ係数ｋ_ref
から現在の小ブロックで使用するローパスプリフィルタ
係数ｋ_currentを計算する。

【００６２】上記ローパスプリフィルタ係数ｋ_current
の計算例を図６に示す。この図６に示す計算例では、先
ず、式(a) のように、上記ｄ_currentとｋ_gopとから統
計的にｋ_currentを仮に計算するが、ここでは、上記ｄ
_currentが上記ｄ_aveより大きければ、上記ｋ_current
は上記ｋ_gopよりも小さくなり（すなわち通過帯域の狭
いローパスフィルタ特性となり）、逆に、上記ｄ_curre
ntが上記ｄ_aveより小さければ、上記ｋ_currentは上記
ｋ_gopよりも大きくなる（すなわち通過帯域の広いロー
パスフィルタ特性となる）。上記符号化難易度ｄ_curre
ntと上記ローパスプリフィルタ係数ｋ_currentとの対応
関係は、例えば図７に示すようになる。この図６に示す
計算例では、次に、条件(b)及び条件(c)のように、上記
ローパスプリフィルタ係数ｋ_currentと現在の小ブロッ
クがフレーム間予測で参照する小ブロックで使用された
ローパスプリフィルタ係数ｋ_refとを比較する。そし
て、上記ｋ_currentとｋ_refの変化が、予め決めた閾値
より大きい時は、その変化を抑えるように制御する。具
体的には、図６に示す計算例では、条件(b) のように、
上記ｋ_currentがｋ_refのＡ倍（Ａ＞１）より大きい時
は、当該ｋ_currentをＡ倍のｋ_refへ変更する。また、
条件(c) のように、上記ｋ_currentが上記ｋ_refのＢ倍
（Ｂ＜１）より小さい時は、上記ｋ_currentをＢ倍のｋ
_refへ変更する。以上のようにして、現在の小ブロック
で使用するローパスプリフィルタ係数ｋ_currentを計算
する。

【００６３】図４のフローチャートに戻って、上述した
ステップＳＴ１７の次のステップＳＴ１８では、現在の
小ブロックがフレーム内の最後のブロックであるか否か
の判定をする。このステップＳＴ１８の判定において、
現在の小ブロックがフレーム内の最後のブロックでない
と判定した場合は、ステップＳＴ１５へ戻る。一方、こ
のステップＳＴ１８の判定において、現在の小ブロック
がフレーム内の最後のブロックであると判定した場合
は、ステップＳＴ１９へ進む。

【００６４】ステップＳＴ１９では、現在のフレームが
Ｎフレームからなるグループの最後のフレームであるか
否かの判定をする。このステップＳＴ１９の判定におい
て、現在のフレームがＮフレームからなるグループの最
後のフレームでないと判定した場合はステップＳＴ１４
へ戻り、一方、現在のフレームがＮフレームからなるグ
ループの最後のフレームであると判定した場合はステッ
プＳＴ２０に進む。

【００６５】このステップＳＴ４９にて、Ｎフレームか
らなるグループでのフィルタの制御を終了する。

【００６６】以上のようにして、プリフィルタ制御回路
２８は、プリフィルタ係数ｋ_currentを決定する。

【００６７】なお、図４のフローチャートにおけるステ
ップＳＴ１６，ＳＴ１７において、上記フィルタ係数ｋ
_refを使用する代わりに、現在の小ブロックがフレーム
間予測で参照する小ブロックの符号化難易度ｄ_refを使
用しても良い。

【００６８】この場合のプリフィルタ係数ｋ_currentの
計算方法の例について、図８に示すフローチャートを用
いて説明する。この図８のフローチャートにおいて前述
の図４のフローチャートとの違いは、ステップＳＴ２６
とステップＳＴ２７であり、それぞれ図４ではステップ
ＳＴ１６とステップＳＴ１７に対応する。なお、この図
８におけるステップＳＴ２１からステップＳＴ２５まで
は、図４におけるステップＳＴ１１からステップＳＴ１
５の場合と同じであり、図８のステップＳＴ２８以降も
図４のステップＳＴ１８以降と同じであるので、それら
のステップの説明は省略する。

【００６９】この図８のフローチャートにおいて、ステ
ップＳＴ２６では、図３に示したように現在の小ブロッ
クがフレーム間予測で参照する小ブロックの符号化難易
度ｄ_refを読み込む。

【００７０】次にステップＳＴ２７では、現在の符号化
対象の小ブロックの符号化難易度ｄ_currentと上記符号
化難易度ｄ_refから現在の小ブロックで使用するローパ
スプリフィルタ係数ｋ_currentを計算する。

【００７１】図９には、当該ローパスプリフィルタ係数
ｋ_currentの計算例を示す。この図９に示す計算例で
は、条件(d) と条件(e) のように、上記現在の符号化対
象の小ブロックの符号化難易度ｄ_currentと現在の小ブ
ロックがフレーム間予測で参照する小ブロックで使用さ
れた符号化難易度ｄ_refとを比較する。そして、ｄ_cur
rentとｄ_refの変化が、予め決めた閾値より大きい時
は、その変化を抑えるように制御する。具体的には、条
件(d) のように、上記ｄ_currentが上記ｄ_refのＣ倍
（Ｃ＞１）より大きい時は、当該ｄ_currentをＣ倍のｄ
_refへ変更する。また、条件(e) のように、上記ｄ_cur
rentが上記ｄ_refのＤ倍（Ｄ＜１）より小さい時は、当
該ｄ_current をＤ倍のｄ_ref へ変更する。以上のよう
にして、現在の小ブロックで使用する符号化難易度ｄ_c
urrentを検査する。次に、図９の式(f)のように、上記
ｄ_currentとｋ_gopとから統計的にｋ_currentを仮に計
算する。

【００７２】上述した図９のフローチャートの場合、図
２のプリフィルタ制御情報記憶回路２６には、過去に計
算された小ブロックの符号化難易度ｄ_refが記憶されて
いて、現在の小ブロックのブロックアドレスmb_address
と動きベクトル信号ＭＶからフレーム間予測で参照する
小ブロックの符号化難易度ｄ_refを読み出す。

【００７３】なお、この時、前述したように、上記符号
化難易度ｄ_refを読み出す場合に、ブロックアドレスmb
_addressだけを使用して、フレーム間予測で参照するフ
レーム上の同じブロックアドレスmb_addressの位置にあ
る小ブロックで使用されたローパスプリフィルタの通過
帯域制限を指定するパラメータをフィルタ係数d_refと
して読み出しても良い。この場合は、プリフィルタ制御
情報記憶回路２６へ動きベクトル信号ＭＶを入力する必
要がない。

【００７４】図２に戻って、プリフィルタ２３は、現在
の小ブロックに対して、プリフィルタ係数ｋ_currentで
指定されるローパスフィルタ処理を施して、処理画像信
号Ｓ２２を出力する。

【００７５】当該処理画像信号Ｓ２２とその動きベクト
ル信号ＭＶは、動画像符号化回路２４へ入力され、ここ
で所定のフレーム間予測符号化処理が施され、符号化ビ
ットストリームＳ２４として出力端子２９から出力され
る。

【００７６】図１０は、図２の動画像符号化回路２４の
構成例を示したものである。なお、この図１０には、動
画像符号化回路２４の具体例として、例えばいわゆるＭ
ＰＥＧ方式のような動き補償フレーム間予測とＤＣＴと
を組み合わせたハイブリッド符号化を行うものを示して
いる。

【００７７】この図１０において、入力端子３０には前
記動きベクトル検出回路２５から入力される動きベクト
ル信号ＭＶが供給される。一方、入力端子３１からは、
当該動画像符号化回路（ハイブリッド符号化器）２４へ
の入力動画像信号Ｓ６５が供給される。

【００７８】また、当該動画像符号化回路２４の動き補
償フレーム間／内予測回路３２は、画像メモリを備え、
上記入力端子３０からの動きベクトル信号ＭＶに基づい
て当該画像メモリから読み出した予測画像信号Ｓ６８を
出力する。

【００７９】演算器３３は、上記入力端子３１からの入
力動画像信号Ｓ６５を加算信号とし、上記動き補償フレ
ーム間／内予測回路３２からの上記予測画像信号Ｓ６８
を減算信号として加算処理を行うことにより、上記入力
動画像信号Ｓ６５と予測画像信号Ｓ６８の差分を計算
し、当該差分を予測残差信号Ｓ６６として出力する。な
お、シーンチェンジがあった時は予測を行わず、入力動
画像信号Ｓ６５がそのまま取り出される。

【００８０】次に、予測残差信号Ｓ６６（予測を行わな
い時は原信号）は、ＤＣＴ回路３４に送られる。このＤ
ＣＴ回路３４では上記予測残差信号Ｓ６６に対して２次
元ＤＣＴを施す。このＤＣＴ回路３４から出力されたＤ
ＣＴ係数は、量子化回路３５にてスカラー量子化され
る。この量子化回路３５の量子化出力信号は、可変長符
号化（ＶＬＣ）回路３６と逆量子化回路３７とに送られ
る。ＶＬＣ回路３６では、上記量子化出力信号に対して
例えばハフマン符号化を施す。このＶＬＣ回路３６の出
力信号はバッファメモリ３８に送られる。当該バッファ
メモリ３８では出力端子３１から伝送路に出力するデー
タ列のビットレートを平滑化する。また、当該バッファ
メモリ３８がオーバーフローしそうになった時には、そ
のことを量子化制御情報として量子化回路３５にフィー
ドバックする。このとき、量子化回路３５では量子化ス
テップを大きくし、これにより量子化回路３５から出力
される情報量が小さくなされる。

【００８１】一方、逆量子化回路３７では、量子化回路
３５より供給される量子化ステップ情報ｑ_step に対応
して、上記量子化出力信号に逆量子化処理を施す。当該
逆量子化回路３７の出力は、逆ＤＣＴ回路３９に入力さ
れ、ここで逆ＤＣＴ処理されて復号された予測残差信号
Ｓ６７が、演算器４０へ入力される。

【００８２】また、この演算器４０には、演算器３３に
供給されている予測画像信号Ｓ６８と同一の信号が供給
されている。演算器４０は、上記予測残差信号Ｓ６７に
予測画像信号Ｓ６８を加算する。これにより、局所復号
した画像信号が得られる。この画像信号は、受信側での
出力画像と同じ信号である。

【００８３】次に、図１１には、図２の符号化難易度測
定回路２７の構成例を示す。この図１１の構成は、基本
的には図１０で説明した動画像符号化回路２４と同じで
あり、異なる点は、量子化回路４１で固定の量子化スケ
ールが使用される点と、ＶＬＣ回路３６からの発生符号
量についてバッファメモリの占有量の管理をしない点で
ある。すなわち、ＶＬＣ回路３６からの発生符号量は、
カウンタ４２にて、小ブロック毎にビット量が数えあげ
られ、符号化難易度ｄが出力端子４３から出力される。

【００８４】以上のような構成の動画像符号化回路２４
では、入力動画像信号Ｓ３０の現在の符号化対象となっ
ているフレームを、少なくとも１画素からなる小ブロッ
クに分割し、この小ブロック単位に符号化難易度（動画
像符号化装置の発生符号量を定められたビットレートに
圧縮する時の難易度を表すパラメータ）を計算し、当該
現在の符号化対象の小ブロックに対してローパスプリフ
ィルタ処理を施す場合に、現在の小ブロックの符号化難
易度と現在の小ブロックがフレーム間予測で参照する小
ブロックで使われたプリフィルタ制御情報とに基づいて
適応的にローパスプリフィルタの特性を決定し、この特
性によりローパスプリフィルタ処理した動画像信号に対
して符号化処理を施す。

【００８５】すなわち、本発明の第１の構成例の動画像
符号化回路２４では、フレーム間予測符号化を施す動画
像信号に対するプリフィルタ処理の際のフィルタ特性を
決定する場合に、現在の符号化対象の小ブロックの符号
化難易度とともに、フレーム間予測で参照される小ブロ
ックで使われたプリフィルタ制御情報を合わせて考慮し
ている。

【００８６】具体的には、先ず第１段階として、視覚特
性を考慮して、局所的に速い動きや複雑な絵柄であって
符号化難易度の大きい部分では、通過帯域の比較的狭い
ローパスフィルタを選択し、一方、遅い動きや平坦な絵
柄であって符号化難易度の小さい部分では、通過帯域の
比較的広いローパスフィルタを選択するようにしてい
る。次に第２段階として、現在の符号化対象の小ブロッ
クがフレーム間予測で参照する小ブロックで使われたプ
リフィルタ制御情報を考慮して、フレーム間予測符号化
効率が低下しないように、第１段階で選択されたフィル
タ特性を修正して、最終的に現在の符号化対象の小ブロ
ックに対するプリフィルタ特性を決定するようにしてい
る。これにより、ローパスプリフィルタ処理された動画
像は、符号化画質の主観的印象が良く、かつ符号化効率
の良いものとなる。

【００８７】次に、ＭＰＥＧエンコーダ５の第２の構成
例の動画像符号化装置を図１２に示す。

【００８８】この図１２に示す第２の構成例において、
上述した第１の構成例の動画像符号化回路２４との大き
な違いは、プリフィルタ制御回路２８に入力する符号化
難易度ｄ（ｄ_current）として、動きベクトル検出回路
４４から出力される予測残差、すなわち前述の式(1) で
計算される、現在のブロックの信号Ａijと任意の動きベ
クトルにより参照されるブロックの信号Ｆijの差の絶対
値の和Ｅf を用いている点である。なお、以下に説明す
る第２の構成例については、ＭＰＥＧエンコーダ５と同
一部分については同一符号を符することでその説明を省
略する。

【００８９】この図１２において、入力端子２１から入
力されるディジタル動画像信号Ｓ１００は、フレームメ
モリ群２２に送られ、記憶される。このフレームメモリ
群２２に記憶された画像データＳ１０３を用いて、動き
ベクトル検出回路４４は、フレーム間の動きベクトルを
前記第１の構成例で説明したように検出する。そして、
動きベクトル検出回路４４は、入力画像の小ブロック毎
に動きベクトル信号ＭＶと上述の式(1)から計算される
予測残差Ｅｆを計算する。当該予測残差Ｅｆは、その小
ブロックの符号化難易度ｄとして、動きベクトル検出回
路４４から出力される。

【００９０】プリフィルタ制御回路２８へは、現在の符
号化対象の小ブロックの符号化難易度ｄが入力される。
また、プリフィルタ制御情報記憶回路２６には、過去に
入力された小ブロックで使われたプリフィルタ係数が記
憶されている。ここで、このプリフィルタ制御情報記憶
回路２６には、現在の小ブロックのフレーム上での位置
を表すブロックアドレスmb_addressと現在の小ブロック
の動きベクトル信号ＭＶが入力され、このプリフィルタ
制御情報記憶回路２６では、これらに基づいて現在の小
ブロックがフレーム間予測で参照する小ブロックで使用
されたローパスプリフィルタの通過帯域制限を指定する
パラメータとしてフィルタ係数ｋ_refを読み出し、これ
をプリフィルタ制御回路２８へ入力する。なお、フィル
タ係数ｋ_refを読み出す場合は、ブロックアドレスmb_a
ddressだけを使用して、フレーム間予測で参照するフレ
ーム上の同じブロックアドレスmb_addressの位置にある
小ブロックで使用されたローパスプリフィルタの通過帯
域制限を指定するパラメータをフィルタ係数ｋ_refとし
て読み出しても良い。この場合は、プリフィルタ制御情
報記憶回路２６へ動きベクトル信号ＭＶを入力する必要
はない。

【００９１】プリフィルタ制御回路２８は、上記符号化
難易度ｄとフィルタ係数ｋ_refが入力されると、これら
の基づいて現在の小ブロックに使用するローパスプリフ
ィルタの通過帯域制限を指定するパラメータとしてフィ
ルタ係数ｋ_currentを生成出力し、これをプリフィルタ
２３へ入力する。ここで、当該プリフィルタ２３の特性
は、例えば前述した図４５のような特性とする。したが
って、ここでは、上記フィルタ係数ｋ_currentが小さい
ほど、通過帯域の狭いローパスフィルタ特性となる。

【００９２】なお、プリフィルタ２３の特性は、図４５
に示した特性のローパスフィルタに限らず、これ以外の
特性をもつローパスフィルタであってもよい。

【００９３】プリフィルタ制御回路２３で計算されたフ
ィルタ係数ｋ_currentは、また、プリフィルタ制御情報
記憶回路２６へ入力されて記憶され、これが未来に入力
される小ブロックに使うプリフィルタ係数を決定する時
の参照値ｋ_refとして利用されることになる。

【００９４】なお、フィルタ係数ｋ_currentの計算方法
の例は、第１の構成例において図６を用いて説明した方
法と同様である。

【００９５】プリフィルタ２３は、現在の小ブロックに
対して、プリフィルタ係数ｋ_currentで指定されるロー
パスフィルタ処理を施して、処理画像信号Ｓ１０２を出
力する。

【００９６】当該処理画像信号Ｓ１０２とその動きベク
トル信号ＭＶは、動画像符号化回路２４へ入力され、所
定のフレーム間予測符号化処理（例えばいわゆるＭＰＥ
Ｇ方式の符号化処理）が施され、この符号化ビットスト
リームＳ１０４が出力端子２９から出力される。なお、
動画像符号化回路２４の構成は、第１の構成例において
図１０を用いて説明したものと同様である。

【００９７】このような構成の動画像符号化装置では、
プリフィルタ制御回路２８に入力する符号化難易度ｄ
（ｄ_current）として、動きベクトル検出回路４４から
出力される予測残差、すなわち、現在のブロックの信号
Ａijと任意の動きベクトルにより参照されるブロックの
信号Ｆijの差の絶対値の和Ｅf を用いることにより、フ
レーム間予測符号化効率が低下しないように、選択され
たフィルタ特性を修正して、最終的に現在の符号化対象
の小ブロックに対するプリフィルタ特性を決定する。こ
れにより、ローパスプリフィルタ処理された動画像は、
符号化画質の主観的印象が良く、かつ符号化効率の良い
ものとすることできる。

【００９８】なお、特開平６−２２５２７６号公報に開
示されている動画像符号化におけるプリフィルタ制御方
法及び装置も、入力画像信号に対してプリフィルタ処理
を行うようにしているが、この公報記載の技術は、１画
面内でプリフィルタ係数を変えることは行っておらず画
面内では一定で、また複数フレーム単位でフィルタ係数
を一定にしている。

【００９９】これに対して、上述のような第１の構成例
や第２の構成例の動画像符号化回路では、フレーム間予
測符号化を施す動画像信号に対するプリフィルタ処理の
際のフィルタ特性を、画面を分割する小ブロック単位の
符号化難易度ｄに応じて適応的に変更可能としているの
で、視覚特性を考慮して、画面内の局所的に速い動きや
複雑な絵柄であり符号化難易度の大きい部分では通過帯
域の比較的狭いローパスフィルタを選択でき、一方、遅
い動きや平坦な絵柄であり符号化難易度の小さい部分で
は通過帯域の比較的広いローパスフィルタを選択でき
る。さらにこの小ブロック単位のプリフィルタ係数を決
定する場合には、上記小ブロックの符号化難易度ｄだけ
でなく、現在の符号化対象の小ブロックがフレーム間予
測で参照する小ブロックで使われたプリフィルタ制御情
報をも合わせて考慮しており、フレーム間予測符号化効
率が低下しないように、上述のように選択されたフィル
タ特性を修正して、最終的に現在の符号化対象の小ブロ
ックに対するプリフィルタ特性を決定するようにしてい
るので、ローパスプリフィルタ処理された動画像は、従
来よりも、符号化画質の主観的印象が良く、かつ符号化
効率の良いものとすることできる。

【０１００】ところで、ＭＰＥＧ方式などで用いられて
いるフレーム間予測符号化では、図１３に示すように予
測を行わないで内部符号化するＩピクチャと、順方向予
測のみを行うＢピクチャと、双方向予測を行うＰピクチ
ャがあり、一般に、これらの画像間では符号化難易度の
ダイナミックレンジや小ブロック毎の符号化難易度の分
布が異なっている。ＭＰＥＧ方式では、このように符号
化難易度の特性の異なる画像が連続しているため、全入
力画像の符号化難易度に従ってローパスフィルタ処理の
フィルタ特性を決定すると、時間的に近接する画像間で
フィルタ特性が極端に異なることに起因する主観的画質
の劣化が生じる可能性がある。

【０１０１】上述の第１及び第２の構成例により説明し
た動画像符号化回路においては、入力画像の小ブロック
の符号化難易度と当該小ブロックが画像間予測で参照す
る小ブロックで使われたフィルタ制御情報とに基づい
て、ローパスフィルタ処理のフィルタ特性を決定してい
るが、内部符号化を行うＩピクチャや、フィルタ特性の
参照画像との間にＢピクチャが存在するＰピクチャ及び
時間的に連続する画像間のフィルタ特性に関して考慮し
ていない。

【０１０２】また、フレーム間予測を行う画像におい
て、予測を行わずに内部符号化を行う小ブロックが存在
することがあるため、同一画像内においても、空間的に
近接する小ブロックと比較して、極端に符号化難易度の
高い小ブロックが存在することがある。

【０１０３】このような画像に対して、小ブロック毎の
符号化難易度に従って適応的にローパスフィルタ処理の
フィルタ特性を決定すると、時間的／空間的に局所的に
ローパスの通過帯域の異なる小ブロックが存在すること
になり、主観的画質の劣化が生じる可能性がある。

【０１０４】そこで、図１４に示す本発明の第３の構成
例の動画像符号化回路では、フレーム間予測符号化を施
す動画像信号に対するプリフィルタ処理の際のフィルタ
特性を決定する場合に、入力動画像信号Ｓ３０の現在の
符号化対象となっているフレームを、少なくとも１画素
からなる小ブロックに分割し、現在の符号化対象の画像
がフィルタ特性画像であるか非フィルタ特性画像である
かの判定を行い、現在の小ブロックのプリフィルタ情報
とともに、フレーム間予測で参照される小ブロックで使
われたプリフィルタ制御情報及び時間的に近接する画像
の空間的に同じ位置の小ブロックで使われたプリフィル
タ制御情報を合わせて考慮している。なお、以下の第３
の構成例の説明においては、上述の第１の構成例と同一
の部分については同一符号を付することでその説明を省
略する。

【０１０５】具体的には、先ず第１段階として、ＭＰＥ
Ｇ方式における、Ｉ、Ｐ、Ｂピクチャなどの符号化タイ
プによって符号化難易度が異なることを考慮して、特定
の符号化タイプの入力画像をフィルタ特性画像として判
定し、それ以外の符号化タイプの画像を非フィルタ特性
画像として判定する。ここで、例えばフィルタ特性画像
にはＰピクチャを用い、非フィルタ特性画像にはＩ、Ｂ
ピクチャを用いる。

【０１０６】入力画像をフィルタ特性画像として判定し
た場合は所定の方法で当該画像の小ブロック毎の符号化
難易度を計算し、所定の方法で当該画像内で当該符号化
難易度を平滑化する。

【０１０７】第２段階として視覚特性を考慮して、局所
的に速い動きや複雑な絵柄であるために符号化難易度の
大きい小ブロックでは、通過帯域の比較的狭いローパス
フィルタを選択し、一方、遅い動きや平坦な絵柄である
ために符号化難易度の小さい小ブロックでは、通過帯域
の比較的広いローパスフィルタを選択するようにしてい
る。更に、現在の符号化対象の小ブロックがフレーム間
予測で参照する小ブロックで使われたプリフィルタ制御
情報を考慮し、主観的に画質が劣化せず、かつ、フレー
ム間予測符号化効率が低下しないように、選択されたフ
ィルタ特性を修正して、現在の符号化対象の小ブロック
に対するプリフィルタ特性を決定する。非フィルタ特性
画像の場合は、第２段階として現在の符号化対象の小ブ
ロックがフレーム間予測で参照する過去参照画像の小ブ
ロックで使われたプリフィルタ制御情報と未来参照画像
の小ブロックで使われたプリフィルタ制御情報から所定
の方法で内挿補間を行い当該画像の小ブロックのプリフ
ィルタ特性を算出する。更に、時間的に近接する画像の
空間的に同じ位置の小ブロックで使われたプリフィルタ
の制御情報を考慮して、主観的に画質が劣化せず、か
つ、フレーム間予測符号化効率が低下しないように、算
出したフィルタ特性を修正して、現在の符号化対象の小
ブロックに対するプリフィルタ特性を決定する。

【０１０８】ここで、非フィルタ特性画像が予測を用い
ない内部符号化画像、例えばＭＰＥＧ方式におけるＩピ
クチャである場合には、時間的に前後するＰピクチャの
空間的に同じ位置の小ブロックのプリフィルタ制御情報
に基づいて内挿補間を行い、現在の符号化対象の小ブロ
ックのプリフィルタ特性を決定する。

【０１０９】これらにより、ローパスプリフィルタ処理
された動画像は、符号化画質の主観的印象が良く、かつ
符号化効率の良いものとなる。

【０１１０】この図１４に示す本発明の第３の構成例の
動画像符号化回路において、入力端子２１から入力され
るディジタル動画像信号Ｓ３０は、フレームメモリ群２
２に送られ、記憶される。

【０１１１】ＭＰＥＧ方式においては、予測符号化を行
う際に、双方向予測を行うことから、図１５（ａ），
（ｂ）に示すように画像の入力順序と符号化順序が異な
るため、フレームメモリ群２２では符号化順序に従って
入力画像の順序入替えを行う。このフレームメモリ群２
２に記憶された画像データＳ２３を用いて、動きベクト
ル検出回路２５は、フレーム間の動きベクトルを検出す
る。具体的に言うと、動きベクトル検出回路２５では、
フレームを小ブロックに分割し、この小ブロック単位に
動きベクトルＭＶを計算する。ここで、小ブロックは例
えば１６画素×１６ラインで構成されており、動きベク
トル検出は例えば参照フレームと現在の小ブロックとの
パターンマッチングで行う。すなわち、上述の式(1) に
より、現在の小ブロックの信号Ａijと、任意の動きベク
トルにより参照される小ブロックの信号Ｆijの差の絶対
値の和Ｅf を求める。

【０１１２】動きベクトル検出回路２５は、上記Ｅf の
値が最小となる動きベクトルを動きベクトル信号ＭＶと
して出力する。

【０１１３】画像処理タイプ判定回路４５では、入力さ
れた画像データＳ２３のピクチャータイプによって、出
力する回路切替え信号pict_type の内容を変え、以降の
処理を変える。

【０１１４】画像データＳ２３がフィルタ特性画像とし
て用いる画像、例えばＰピクチャ、であったならば、画
像データＳ２３を符号化難易度測定回路４６に入力し、
回路切替え信号pict_type(1)を動きベクトル検出回路２
５及びプリフィルタ制御情報記憶回路２６に入力する。

【０１１５】回路切替え信号pict_type(1)を入力された
動きベクトル検出回路２５では、動きベクトル信号ＭＶ
を動画像符号化回路２４、プリフィルタ制御情報記憶回
路２６及び符号化難易度測定回路４６に入力する。

【０１１６】画像データＳ２３と動きベクトル信号ＭＶ
を入力された符号化難易度測定回路４６では、入力画像
の小ブロック毎に、その符号化難易度ｄ(ｄ＿raw) を計
算する。

【０１１７】この第３の構成例での符号化難易度ｄ(ｄ
＿raw) 、後述する動画像符号化回路２４での発生符号
量を定められたビットレートに圧縮する時の難易度を表
すパラメータである。符号化難易度測定回路４６の具体
的な構成例については、後述する。

【０１１８】符号化難易度平滑化回路４７では、近接す
る小ブロック間で、フィルタ係数が極端に異なることを
避けるために、入力したｄ(ｄ＿raw) をフレーム内で平
滑化し、平滑化符号化難易度情報ｄ(ｄ＿current) を計
算する。符号化難易度平滑化回路４７では、横方向にi
番目、縱方向にj番目の現在の符号化対象の小ブロック
の符号化難易度をｄ(i,j)としたとき、例えば次の式
(2) ｄ(ｄ＿current)＝{ｄ(i-1,j-1)＋ｄ(i,j-1)＋ｄ(i-1,j+1) ＋ｄ(i-1,j) ＋ｄ(i,j) ＋ｄ(i+1,j) ＋ｄ(i-1,j+1)＋ｄ(i,j+1)＋ｄ(i+1,j+1)}／９ (2) により平滑化を行う。

【０１１９】次に、プリフィルタ制御回路２８へは、上
述のように求めた現在の符号化対象の小ブロックの符号
化難易度ｄ(ｄ＿current) が入力される。

【０１２０】また、プリフィルタ制御情報記憶回路２６
には、過去に入力された小ブロックで使われたプリフィ
ルタ係数が記憶されている。

【０１２１】ここで、このプリフィルタ制御情報記憶回
路２６には、現在の小ブロックのフレーム上での位置を
表すブロックアドレスmb＿address と現在の小ブロック
の動きベクトル信号ＭＶ及び回路切替え信号pict_type
(1)が入力され、それらに基づいて、このプリフィルタ
制御情報記憶回路２６では、現在の小ブロックがフレー
ム間予測で参照する小ブロックで使用されたローパスプ
リフィルタの通過帯域制限を指定するパラメータとして
のフィルタ係数ｋ＿ref(1)を読み出し、プリフィルタ制
御回路２８へ入力する。

【０１２２】なお、上記フレーム間予測で参照する小ブ
ロックのフィルタ係数ｋ＿ref(1)を読み出す場合には、
ブロックアドレスmb＿address だけを使用して、フレー
ム間予測で参照するフレーム上の同じブロックアドレス
mb＿addressの位置にある小ブロックで使用されたロー
パスプリフィルタの通過帯域制限を指定するパラメータ
を上記フィルタ係数ｋ＿ref(1)として読み出すようにし
ても良い。この場合は、プリフィルタ制御情報記憶回路
２６へ動きベクトル信号ＭＶを入力する必要はない。

【０１２３】プリフィルタ制御回路２８は、上記符号化
難易度ｄ(ｄ＿current) とフィルタ係数ｋ＿ref(1)が入
力されると、これらに基づいて、現在の小ブロックに使
用するローパスプリフィルタの通過帯域制限を指定する
パラメータとしてフィルタ係数ｋ＿current を生成出力
し、これをプリフィルタ２３へ入力する。

【０１２４】プリフィルタ制御回路２８で計算されたフ
ィルタ係数ｋ＿current は、また、プリフィルタ制御情
報記憶回路２６へ入力されて記憶され、これが未来に入
力される小ブロックに使うプリフィルタ係数を決定する
時の参照値（フィルタ係数ｋ＿ref）として利用される
ことになる。

【０１２５】次に、画像データＳ２３が非フィルタ特性
画像、例えばＭＰＥＧ方式におけるＩ、Ｂピクチャ、で
あったならば、画像処理タイプ判定回路４５は現在の小
ブロックのフレーム上での位置を表すブロックアドレス
mb＿address をプリフィルタ制御情報記憶回路２６に入
力し、回路切替え信号pict_type(2)を動きベクトル検出
回路２５及びプリフィルタ制御情報記憶回路２６に入力
する。

【０１２６】回路切替え信号pict_type(2)を入力された
動きベクトル検出回路２５では、動きベクトル信号ＭＶ
を動画像符号化回路２４及びプリフィルタ制御情報記憶
回路２６に入力する。

【０１２７】現在の小ブロックのブロックアドレスmb＿
address と現在の小ブロックの動きベクトルＭＶを入力
されたプリフィルタ制御情報記憶回路２６は現在の小ブ
ロックがフレーム間予測で参照する未来参照画像と過去
参照画像の小ブロックで使用されたローパスプリフィル
タの通過帯域制限を指定するパラメータとしてのフィル
タ係数ｋ＿ref(2)、ｋ＿ref(3)と時間的に近接する画像
の空間的に同じ位置の小ブロックで使用されたローパス
プリフィルタの通過帯域制限を指定するパラメータとし
てのフィルタ係数ｋ＿ref(4)を読み出し、内挿補間回路
４８に入力する。

【０１２８】なお、上記フィルタ係数ｋ＿ref(2)、ｋ＿
ref(3)を読み出す場合には、ブロックアドレスmb＿addr
ess だけを使用して、フレーム間予測で参照するフレー
ム上の同じブロックアドレスmb＿address の位置にある
小ブロックで使用されたローパスプリフィルタの通過帯
域制限を指定するパラメータを上記フィルタ係数ｋ＿re
f(2)、ｋ＿ref(3)として読み出すようにしても良い。こ
の場合は、プリフィルタ制御情報記憶回路２６へ動きベ
クトル信号ＭＶを入力する必要はない。

【０１２９】現在の小ブロックのパラメータとしてのフ
ィルタ係数ｋ＿ref(2)、ｋ＿ref(3)、ｋ＿ref(4)を入力
された内挿補間回路４８は、過去参照画像のフィルタ係
数ｋ＿ref(2)と未来参照画像のフィルタ係数ｋ＿ref(3)
を基に内挿補間を行い、更に時間的に近接する画像の空
間的に同じ位置の小ブロックのフィルタ係数ｋ＿ref(4)
を用いて現在の小ブロックのフィルタ係数ｋ＿current
を生成出力し、これをプリフィルタ２３へ入力する。

【０１３０】ここで、現在の小ブロックと時間的に近接
する画像の空間的に同じ位置の小ブロックで使用された
フィルタ係数ｋ＿ref(4)を用いず、現在の小ブロックが
フレーム間予測で参照する小ブロックで使用されたフィ
ルタ係数ｋ＿ref(2)、ｋ＿ref(3)のみを読み出して現在
の小ブロックのフィルタ係数ｋ＿current を生成出力す
ようにしても良い。

【０１３１】また、非フィルタ特性画像が例えばＭＰＥ
Ｇ方式のＩピクチャーのように、フレーム間予測を行わ
ない画像であった場合には、時間的に前後するフィルタ
特性画像の空間的に同じ位置の小ブロックのフィルタ係
数を過去参照画像のフィルタ係数ｋ＿ref(2)と未来参照
画像のフィルタ係数ｋ＿ref(3)として読み出し、内挿補
間を行う。この場合は時間的に近接する画像の空間的に
同じ位置の小ブロックのフィルタ係数ｋ＿ref(4)は用い
ない。

【０１３２】内挿補間回路４８で計算されたフィルタ係
数ｋ＿current は、また、プリフィルタ制御情報記憶回
路２６へ入力されて記憶され、これが未来に入力される
小ブロックに使うプリフィルタ係数を決定する時の参照
値（フィルタ係数ｋ＿ref ）として利用されることにな
る。

【０１３３】以上のようにして、適応的にプリフィルタ
２３のフィルタ係数を決定し、符号化画質の主観的印象
が良く、かつ符号化効率の良い符号化方式を実現する。

【０１３４】ここで、当該プリフィルタ２３の特性は、
例えば上述の図４５のような特性とする。したがって、
ここでは、フィルタ係数ｋ＿current が小さいほど、通
過帯域の狭いローパスフィルタ特性となる。また、プリ
フィルタ２３は、上述の図４５に示した特性のローパス
フィルタやこれ以外の特性をもつローパスフィルタを用
いることができる。

【０１３５】フィルタ係数ｋ＿current の計算方法の例
について以下に説明する。ここでは、図１６に示すよう
に入力動画像の入力順に、フィルタ特性画像、非フィル
タ特性画像の双方を含むＮフレーム毎（Ｎ≧１）のグル
ープを作り、このグループを処理の１単位としている。
図１７のフローチャートを用いて、プリフィルタ係数の
制御について説明する。

【０１３６】図１７のフローチャートにおいて、先ず、
ステップＳＴ３１では、現在の符号化対象のフレームを
含むＮフレーム間でのフィルタの制御を開始する。

【０１３７】ステップＳＴ３２では、そのＮフレーム間
でのフィルタ特性画像の符号化難易度の平均値ｄ＿ave
を計算し、次のステップＳＴ３３では、そのＮフレーム
間でのプリフィルタ係数の代表値ｋ＿gop を計算する。
プリフィルタ係数の代表値ｋ＿gop は、Ｎフレーム間で
の符号化難易度の平均値ｄ＿ave に対して、代表的な
（平均的な）プリフィルタ係数への対応が、予め経験的
に決められている。ここでは、上述の図４６に示したよ
うに、符号化難易度が大きいほど、通過帯域の狭いロー
パスフィルタ特性を対応付けておく（すなわちｋ＿gop
が小さくなる）。上記符号化難易度の平均値ｄ＿ave と
プリフィルタ係数の代表値ｋ＿gop の対応関係は、例え
ば上述の図５に示すようになる。

【０１３８】次に、ステップＳＴ３４では、現在符号化
対象フレームがフィルタ特性画像であるか、非フィルタ
特性画像であるかの判定を行う。フィルタ特性画像であ
るならば、ステップＳＴ３５へ進み、非フィルタ特性画
像であるならば、ステップＳＴ４２に移る。

【０１３９】ステップＳＴ３５では、フィルタ特性画像
の１フレーム内でのフィルタの制御を開始する。先ず、
ステップＳＴ３６では、現在の符号化対象の小ブロック
の平滑化した符号化難易度ｄ（以下ｄ＿current とす
る）を読み込み、ステップＳＴ３７では、図１６（ａ）
に示すように現在の小ブロックがフレーム間予測で参照
する小ブロックで使用されたローパスプリフィルタ係数
ｋ＿ref(1)を読み込む。

【０１４０】次に、ステップＳＴ３８では、上記符号化
難易度ｄ＿current とローパスプリフィルタ係数ｋ＿re
f(1)から現在の小ブロックで使用するローパスプリフィ
ルタ係数ｋ＿current を例えば上述の図９に示した計算
例と同様に計算する。

【０１４１】次のステップＳＴ３９では、現在の小ブロ
ックがフレーム内の最後のブロックであるか否かの判定
をする。このステップＳＴ３９の判定において、現在の
小ブロックがフレーム内の最後のブロックでないと判定
した場合は、ステップＳＴ３６へ戻る。一方、このステ
ップＳＴ３９の判定において、現在の小ブロックがフレ
ーム内の最後のブロックであると判定した場合は、ステ
ップＳＴ４０へ進む。

【０１４２】ステップＳＴ４０では、現在のフレームが
Ｎフレームからなるグループの最後のフィルタ特性画像
であるか否かの判定をする。このステップＳＴ４０の判
定において、現在のフレームがＮフレームからなるグル
ープの最後のフィルタ特性画像でないと判定した場合は
ステップＳＴ３４へ戻り、一方、現在のフレームがＮフ
レームからなるグループの最後のフィルタ特性画像であ
ると判定した場合はステップＳＴ４１に進む。

【０１４３】ステップＳＴ４２では、非フィルタ特性画
像の１フレーム内でのフィルタの制御を開始する。先
ず、ステップＳＴ４３では、図１６（ｂ）に示すように
現在の小ブロックがフレーム間予測で参照する、過去参
照画像と未来参照画像の小ブロックで各々使用されたロ
ーパスプリフィルタ係数ｋ＿ref(2)とｋ＿ref(3)を読み
込み、ステップＳＴ４４では、図１６（ｂ）に示すよう
に時間的に近接するフレームの空間的に同じ位置の小ブ
ロックで使用されたローパスプリフィルタ係数ｋ＿ref
(4)を読み込む次に、ステップＳＴ５４では、上記フィ
ルタ係数ｋ＿ref(2)とｋ＿ref(3)とｋ＿ref(4)から現在
の小ブロックで使用するローパスプリフィルタ係数ｋ＿
currentを計算する。

【０１４４】図１８に上記ローパスプリフィルタ係数ｋ
＿current の計算例を示す。現在の符号化対象画像と過
去参照画像、未来参照画像が図１６（ｂ）に示すような
位置関係である場合、図１８に示す計算例では、先ず、
式(g) のように、上記ｋ＿ref(2)とｋ＿ref(3)からｋ＿
current を各々の画像の距離に従った内挿補間によって
計算する。次に、条件(h)及び条件(i)のように、現在の
符号化対象画像の小ブロックと時間的に近接する画像の
空間的に同じ位置の小ブロックで使用されたローパスプ
リフィルタ係数ｋ＿ref(4)とを比較する。そして、上記
ｋ＿current とｋ＿ref(4)の変化が、予め決めた閾値よ
り大きい時は、その変化を抑えるように制御する。

【０１４５】具体的には、図１８に示す計算例では、条
件(h) のように、上記ｋ＿currentがｋ＿ref(4)のＥ倍
（Ｅ＞１）より大きい時は、当該ｋ＿current をＥ倍の
ｋ＿ref(4)へ変更する。また、条件(i) のように、上記
ｋ＿current が上記ｋ＿ref(4)のＦ倍（Ｄ＜１）より小
さい時は、上記ｋ＿current をＦ倍のｋ＿ref(4)へ変更
する。以上のようにして、現在の小ブロックで使用する
ローパスプリフィルタ係数ｋ＿current を決定する。

【０１４６】また、非フィルタ特性画像がＩピクチャで
ある場合は、過去参照画像の同じ位置の小ブロックで使
用したローパスフィルタ係数をｋ＿ref(2)とし、未来参
照画像の同じ位置の小ブロックで使用したローパスフィ
ルタ係数をｋ＿ref(3)として同様に計算する。

【０１４７】図１７のフローチャートに戻って、上述し
たステップＳＴ４５の次のステップＳＴ４６では、現在
の小ブロックがフレーム内の最後のブロックであるか否
かの判定をする。このステップＳＴ４６の判定におい
て、現在の小ブロックがフレーム内の最後のブロックで
ないと判定した場合は、ステップＳＴ４３へ戻る。一
方、このステップＳＴ４６の判定において、現在の小ブ
ロックがフレーム内の最後のブロックであると判定した
場合は、ステップＳＴ４７へ進む。

【０１４８】ステップＳＴ４７では、現在のフレームが
Ｎフレームからなるグループの最後の非フィルタ特性画
像であるか否かの判定をする。このステップＳＴ４７の
判定において、現在のフレームがＮフレームからなるグ
ループの最後の非フィルタ特性画像でないと判定した場
合はステップＳＴ４７へ戻り、一方、現在のフレームが
Ｎフレームからなるグループの最後の非フィルタ特性画
像であると判定した場合はステップＳＴ４１に進む。

【０１４９】このステップＳＴ４１にて、Ｎフレームか
らなるグループでのフィルタの制御を終了する。

【０１５０】以上のようにして、プリフィルタ制御回路
２８及び、内挿補間回路４８では、プリフィルタ係数ｋ
＿current を決定する。

【０１５１】なお、図１７のステップＳＴ３７，ＳＴ３
８，ＳＴ４３，ＳＴ４４，ＳＴ４５において、上記フィ
ルタ係数ｋ＿ref(1)，ｋ＿ref(2)，ｋ＿ref(3)，ｋ＿re
f(4)を使用する代わりに、現在の小ブロックがフレーム
間予測で参照する小ブロックの符号化難易度ｄ＿ref
(1)，ｄ＿ref(2)，ｄ＿ref(3)，ｄ＿ref(4)を使用して
も良い。

【０１５２】なお、この場合は、画像処理タイプ判定回
路４５において入力画像を非フィルタ特性画像と判定し
た場合でも画像データＳ１２３を符号化難易度測定回路
４６に入力し、動きベクトル検出回路２５から動きベク
トル信号ＭＶを符号化難易度測定回路４６に入力して符
号化難易度ｄ＿ref(4)を計算する必要がある。この場合
のプリフィルタ係数ｋ＿current の計算方法の例につい
て、図１９を用いて説明する。この図１９において前述
の図１７のフローチャートとの違いは、ステップＳＴ５
７，ＳＴ５８，ＳＴ６３，ＳＴ６４，ＳＴ６５であり、
それぞれ図１７ではステップＳＴ３６，ＳＴ３８，ＳＴ
４３，ＳＴ４４，ＳＴ４５に対応する。なお、この図１
９のステップＳＴ５１〜ＳＴ５６，ステップＳＴ５９〜
ＳＴ６２，ステップＳＴ６５以降は各々、図１７のステ
ップＳＴ３１〜ＳＴ３６，ステップＳＴ３９〜ステップ
ＳＴ４２，ステップＳＴ４６以降と同じであるので、そ
れらのステップの説明は省略する。

【０１５３】この図１９において、ステップＳＴ５７で
は、図１６（ａ）に示したように現在の小ブロックがフ
レーム間予測で参照する小ブロックの符号化難易度ｄ＿
ref(1)を読み込む。次にステップＳＴ５８では、現在の
符号化対象の小ブロックの符号化難易度ｄ＿current と
上記符号化難易度ｄ＿ref(1)から現在の小ブロックで使
用するローパスプリフィルタ係数ｋ＿current を例えば
上述の図９に示した計算例と同様に計算する。

【０１５４】また、ステップＳＴ６３では、図１６
（ｂ）に示すように現在の小ブロックがフレーム間予測
で参照する、過去参照画像と未来参照画像の小ブロック
で各々使用された符号化難易度ｄ＿ref(2)とｄ＿ref(3)
を読み込み、ステップＳＴ６４では、図１６（ｂ）に示
すように時間的に近接するフレームの空間的に同じ位置
の小ブロックで使用されたローパスプリフィルタ係数ｋ
＿ref(4)を読み込む。

【０１５５】図２０には上記ローパスプリフィルタ係数
ｋ＿current の計算例を示す。現在の符号化対象画像と
過去参照画像、未来参照画像が図１６（ｂ）に示すよう
な位置関係である場合、図２０に示す計算例において
は、先ず、式(j) のように、上記ｄ＿ref(2)とｄ＿ref
(3)からｄ＿currentを内挿補間によって計算する。次
に、条件(k)及び条件(l)のように、現在の符号化対象画
像の小ブロックと時間的に近接する画像の空間的に同じ
位置の小ブロックの符号化難易度係数ｄ＿ref(4)とを比
較する。そして、上記ｄ＿current とｄ＿ref(4)の変化
が、予め決めた閾値より大きい時は、その変化を抑える
ように制御する。

【０１５６】具体的には、図２０に示す計算例では、条
件(k) のように、上記ｄ＿currentがｄ＿ref(4)のＣ倍
（Ｃ＞１）より大きい時は、当該ｄ＿current をＣ倍の
ｄ＿ref(4)へ変更する。また、条件(l) のように、上記
ｄ＿current が上記ｄ＿ref(4)のＤ倍（Ｄ＜１）より小
さい時は、上記ｄ＿current をＤ倍のｄ＿ref(4)へ変更
する。以上のようにして、現在の小ブロックの符号化難
易度ｄ＿current を決定する。そして、条件(j)のよう
に上記符号化難易度ｄ＿current とｋ＿gopから現在の
小ブロックで使用するローパスプリフィルタ係数ｋ＿cu
rrent を計算する。

【０１５７】また、非フィルタ特性画像がＩピクチャで
ある場合は、過去参照画像の同じ位置の小ブロックの符
号化難易度をｄ＿ref(2)とし、未来参照画像の同じ位置
の小ブロックの符号化難易度をｄ＿ref(3)とする。

【０１５８】上述した図１９のフローチャートの場合、
プリフィルタ制御情報記憶回路２６には、過去に計算さ
れた小ブロックの符号化難易度ｄ＿ref が記憶されてい
て、現在の小ブロックのブロックアドレスmb＿address
と動きベクトル信号ＭＶからフレーム間予測で参照する
小ブロックの符号化難易度ｄ＿ref を読み出す。

【０１５９】なお、この時、前述したように、上記符号
化難易度ｄ＿ref を読み出す場合に、ブロックアドレス
mb＿address だけを使用して、フレーム間予測で参照す
るフレーム上の同じブロックアドレスmb＿address の位
置にある小ブロックで使用されたローパスプリフィルタ
の通過帯域制限を指定するパラメータをフィルタ係数d
＿refとして読み出しても良い。この場合は、プリフィ
ルタ制御情報記憶回路２６へ動きベクトル信号ＭＶを入
力する必要がない。

【０１６０】図１４に戻って、プリフィルタ２３は、現
在の小ブロックに対して、プリフィルタ係数ｋ＿curren
t で指定されるローパスフィルタ処理を施して、処理画
像信号Ｓ１２２を出力する。

【０１６１】当該処理画像信号Ｓ２２とその動きベクト
ル信号ＭＶは、動画像符号化回路２４へ入力され、ここ
で所定のフレーム間予測符号化処理が施され、符号化ビ
ットストリームＳ２４として出力端子２９から出力され
る。

【０１６２】プリフィルタ２３の構成例を図２１に示
す。この図２１に示す構成例において、入力端子５０に
は当該プリフィルタ２３への入力画像信号Ｓ３００が供
給される。一方、入力端子５１にはプリフィルタ制御回
路２８又は内挿補間によるプリフィルタ制御回路２８か
ら入力されるローパスプリフィルタ係数ｋ＿current が
入力される。

【０１６３】ここで、ローパスプリフィルタ係数ｋ＿cu
rrent は、０≦ｋ＿current ≦１の値を取るように定め
る。

【０１６４】入力画像信号Ｓ３００は、ローパスフィル
タ５２に入力され、ここでローパスフィルタ処理され
る。ローパスフィルタ５２による処理画像信号Ｓ３０１
は、演算器５３に入力される。演算器５３は、処理画像
信号Ｓ３０１と入力画像信号Ｓ３００との差分信号Ｓ３
０２を出力する。ここに、Ｓ３０２＝Ｓ３０１−Ｓ３００である。

【０１６５】次に、差分信号Ｓ３０２は、演算器５４に
入力される。演算器５４は、差分信号Ｓ３０２にローパ
スプリフィルタ係数ｋ＿current を乗算した信号Ｓ３０
３を出力する。ここに、Ｓ３０３＝Ｓ３０２×ｋ＿current である。

【０１６６】次に、演算器５４からの信号Ｓ３０３は、
演算器５５に入力される。演算器５５は、信号Ｓ３０３
と入力画像信号Ｓ３００との加算信号であるプリフィル
タ処理画像信号Ｓ３０４を出力する。ここに、Ｓ３０４＝Ｓ３０３−Ｓ３０２＝（１−ｋ＿current）×Ｓ３００＋（１−ｋ＿curren
t）×Ｓ３０１である。

【０１６７】また、動画像符号化回路２４には、例えば
上述の図１１に示した構成のものが用いられる。また、
符号化難易度測定回路４６には、例えば上述の図１１に
示した構成のものが用いられる。

【０１６８】次に、本発明の第４の構成例の動画像符号
化回路を図２２に示す。

【０１６９】この図２２に示す第４の構成例において、
上述した第３の構成例の動画像符号化回路との大きな違
いは、プリフィルタ制御回路６７に入力する符号化難易
度ｄ（ｄ＿current ）として、動きベクトル検出回路６
６から出力される予測残差、すなわち前述の式(1) で計
算される、現在のブロックの信号Ａijと任意の動きベク
トルにより参照されるブロックの信号Ｆijの差の絶対値
の和Ｅf を用いている点である。

【０１７０】この図２２において、入力端子６０から入
力されるディジタル動画像信号Ｓ１００は、フレームメ
モリ群６１に送られ、記憶される。このフレームメモリ
群６１に記憶された画像データＳ１０３を用いて、動き
ベクトル検出回路６６は、フレーム間の動きベクトルを
前記第３の構成例で説明したにように検出する。

【０１７１】動きベクトル検出回路６６では、入力画像
の小ブロック毎に動きベクトル信号ＭＶと上述の式(1)
から計算される予測残差Ｅf を計算し、動きベクトル信
号ＭＶを動画像符号化回路６３とプリフィルタ制御情報
記憶回路６５に入力する。

【０１７２】画像処理タイプ判定回路６４では、入力さ
れた画像データの処理番号pict＿numberより、現在処理
中の画像がフィルタ特性画像であるか非フィルタ特性画
像であるかの判定を行う。現在処理中の画像がフィルタ
特性画像、例えばＰピクチャ、であったならば、回路切
替え信号pict_type(1)をフィルタ制御情報記憶回路６５
と動きベクトル検出回路６６に入力する。

【０１７３】回路切替え信号pict_type(1) を入力され
た動きベクトル検出回路６６では、予測残差Ｅf を、そ
の小ブロックの符号化難易度ｄ(ｄ＿raw)として出力す
る。

【０１７４】符号化難易度平滑化回路６９では、近接す
る小ブロック間で、フィルタ係数が極端に異なることを
避けるために、入力したｄ(ｄ＿raw )をフレーム内で平
滑化し、平滑化符号化難易度情報ｄ(ｄ＿current )を計
算する。符号化難易度平滑化回路６９での平滑化処理は
第３の構成例と同様に行う。プリフィルタ制御回路６７
へは、現在の符号化対象の小ブロックの符号化難易度ｄ
(ｄ＿current) が入力される。また、プリフィルタ制御
情報記憶回路６５には、過去に入力された小ブロックで
使われたプリフィルタ係数が記憶されている。ここで、
このプリフィルタ制御情報記憶回路６５には、現在の小
ブロックのフレーム上での位置を表すブロックアドレス
mb＿address と現在の小ブロックの動きベクトル信号Ｍ
Ｖ及び、回路切替え信号pict_type(1)が入力される。

【０１７５】このプリフィルタ制御情報記憶回路６５で
は、これらに基づいて現在の小ブロックがフレーム間予
測で参照する小ブロックで使用されたローパスプリフィ
ルタの通過帯域制限を指定するパラメータとしてフィル
タ係数ｋ＿ref(1)を読み出し、これをプリフィルタ制御
回路６７へ入力する。

【０１７６】なお、フィルタ係数ｋ＿ref(1)を読み出す
場合は、ブロックアドレスmb＿address だけを使用し
て、フレーム間予測で参照するフレーム上の同じブロッ
クアドレスmb＿address の位置にある小ブロックで使用
されたローパスプリフィルタの通過帯域制限を指定する
パラメータをフィルタ係数ｋ＿ref として読み出しても
良い。この場合は、プリフィルタ制御情報記憶回路６５
へ動きベクトル信号ＭＶを入力する必要はない。

【０１７７】プリフィルタ制御回路６７は、上記符号化
難易度ｄとフィルタ係数ｋ＿ref(1)が入力されると、こ
れらに基づいて現在の小ブロックに使用するローパスプ
リフィルタの通過帯域制限を指定するパラメータとして
フィルタ係数ｋ＿current を生成出力し、これをプリフ
ィルタ６２へ入力する。ここで、当該プリフィルタ６２
の特性は、例えば前述した図４５のような特性とする。
したがって、ここでは、上記フィルタ係数ｋ＿current
が小さいほど、通過帯域の狭いローパスフィルタ特性と
なる。

【０１７８】なお、プリフィルタ６２の特性は、図４５
に示した特性のローパスフィルタに限らず、これ以外の
特性をもつローパスフィルタであってもよい。

【０１７９】プリフィルタ制御回路６７で計算されたフ
ィルタ係数ｋ＿current は、また、プリフィルタ制御情
報記憶回路６５へ入力されて記憶され、これが未来に入
力される小ブロックに使うプリフィルタ係数を決定する
時の参照値ｋ＿ref として利用されることになる。

【０１８０】また、画像処理タイプ判定回路６４におい
て、入力されたpict＿number より、現在処理中の画像
が非フィルタ特性画像、例えばＩ、Ｂピクチャ、である
と判定した場合、回路切替え信号 pict_type(2) をフィ
ルタ制御情報記憶回路６５と動きベクトル検出回路６６
に入力し、現在の小ブロックのフレーム上での位置を表
すブロックアドレスmb＿address をプリフィルタ制御情
報記憶回路６５と内挿補間回路７０に入力する。

【０１８１】回路切替え信号 pict_type(2) を入力され
た動きベクトル検出回路６６では、予測残差Ｅf の出力
を行わない。

【０１８２】現在の小ブロックのブロックアドレスmb＿
address と現在の小ブロックの動きベクトルＭＶ及び、
回路切替え信号 pict_type(2) を入力されたプリフィル
タ制御情報記憶回路６５は現在の小ブロックがフレーム
間予測で参照する未来参照画像と過去参照画像の小ブロ
ックで使用されたローパスプリフィルタの通過帯域制限
を指定するパラメータとしてのフィルタ係数ｋ＿ref
(2)、ｋ＿ref(3)と時間的に近接する画像の空間的に同
じ位置の小ブロックで使用されたローパスプリフィルタ
の通過帯域制限を指定するパラメータとしてのフィルタ
係数ｋ＿ref(4)を読み出し、内挿補間回路７０に入力す
る。

【０１８３】なお、上記フィルタ係数ｋ＿ref(2)、ｋ＿
ref(3)を読み出す場合には、ブロックアドレスmb＿addr
ess だけを使用して、フレーム間予測で参照するフレー
ム上の同じブロックアドレスmb＿address の位置にある
小ブロックで使用されたローパスプリフィルタの通過帯
域制限を指定するパラメータを上記フィルタ係数ｋ＿re
f(2)，ｋ＿ref(3)として読み出すようにしても良い。こ
の場合は、プリフィルタ制御情報記憶回路６５へ動きベ
クトル信号ＭＶを入力する必要はない。

【０１８４】現在の小ブロックの動きベクトル信号ＭＶ
及び、パラメータとしてのフィルタ係数ｋ＿ref(2)，ｋ
＿ref(3)，ｋ＿ref(4)を入力された内挿補間回路７０
は、過去参照画像のフィルタ係数ｋ＿ref(2)と未来参照
画像のフィルタ係数ｋ＿ref(3)を基に内挿補間を行い、
更に時間的に近接する画像の空間的に同じ位置の小ブロ
ックのフィルタ係数ｋ＿ref(4)を用いて現在の小ブロッ
クのフィルタ係数ｋ＿current を生成出力し、これをプ
リフィルタ６２へ入力する。

【０１８５】ここで、現在の小ブロックと時間的に近接
する画像の空間的に同じ位置の小ブロックで使用された
フィルタ係数ｋ＿ref(4)を用いず、現在の小ブロックが
フレーム間予測で参照する小ブロックで使用されたフィ
ルタ係数ｋ＿ref(2)、ｋ＿ref(3)のみを読み出して現在
の小ブロックのフィルタ係数ｋ＿current を生成出力す
るようにしても良い。

【０１８６】また、非フィルタ特性画像が例えばＭＰＥ
Ｇ方式のＩピクチャーのように、フレーム間予測を行わ
ない画像であった場合には、時間的に前後するフィルタ
特性画像の空間的に同じ位置の小ブロックのフィルタ係
数を過去参照画像のフィルタ係数ｋ＿ref(2)と未来参照
画像のフィルタ係数ｋ＿ref(3)として読み出し、内挿補
間を行う。この場合は時間的に近接する画像の空間的に
同じ位置の小ブロックのフィルタ係数ｋ＿ref(4)は用い
ない。

【０１８７】また、Ｉピクチャーにおいても、動き予測
を行っている場合には、Ｉピクチャーもフィルタ特性画
像として用いても良い。ここで、当該プリフィルタ６２
の特性は、例えば前述した図４５のような特性とする。
したがって、ここでは、フィルタ係数ｋ＿current が小
さいほど、通過帯域の狭いローパスフィルタ特性とな
る。

【０１８８】内挿補間回路７０で計算されたフィルタ係
数ｋ＿current は、また、プリフィルタ制御情報記憶回
路６５へ入力されて記憶され、これが未来に入力される
小ブロックに使うプリフィルタ係数を決定する時の参照
値（フィルタ係数ｋ＿ref ）として利用されることにな
る。

【０１８９】以上のようにして、適応的にプリフィルタ
６２のフィルタ係数を決定し、符号化画質の主観的印象
が良く、かつ符号化効率の良い符号化方式を実現する。

【０１９０】フィルタ係数ｋ＿current の計算方法は、
第１の構成例において図６を用いて説明した計算例と同
様である。

【０１９１】プリフィルタ６２は、現在の小ブロックに
対して、プリフィルタ係数ｋ＿current で指定されるロ
ーパスフィルタ処理を施して、処理画像信号Ｓ１０２を
出力する。

【０１９２】当該処理画像信号Ｓ１０２とその動きベク
トル信号ＭＶは、動画像符号化回路６３へ入力され、所
定のフレーム間予測符号化処理（例えばいわゆるＭＰＥ
Ｇ方式の符号化処理）が施され、この符号化ビットスト
リームＳ１０４が出力端子６８から出力される。動画像
符号化回路６３の構成は、第２の構成例において図１０
を用いて説明したものと同様である。

【０１９３】このような第３の構成例の動画像符号化回
路では、フレーム間予測符号化を施す動画像信号に対す
るプリフィルタ処理の際のフィルタ特性を、画面を分割
する小ブロック単位の符号化難易度ｄに応じて適応的に
変更可能としているので、視覚特性を考慮して、画面内
の局所的に速い動きや複雑な絵柄であり符号化難易度の
大きい部分では通過帯域の比較的狭いローパスフィルタ
を選択でき、一方、遅い動きや平坦な絵柄であり符号化
難易度の小さい部分では通過帯域の比較的広いローパス
フィルタを選択できる。

【０１９４】また、ＭＰＥＧ方式のように画像毎に符号
化難易度の異なる符号化方式を考慮し、連続する画像間
で極端にプリフィルタ係数が異なることがないようにす
るために、符号化難易度を参照する画像を特定してい
る。

【０１９５】更に、第４の構成例の動画像符号化装置で
は、上記小ブロックの符号化難易度ｄだけでなく、現在
の符号化対象の小ブロックがフレーム間予測で参照する
小ブロック及び、近接する画像の空間的に同じ位置の小
ブロックで使われたプリフィルタ制御情報をも合わせて
考慮しており、フレーム間予測符号化効率が低下しない
ように、上述のように選択されたフィルタ特性を修正し
て、最終的に現在の符号化対象の小ブロックに対するプ
リフィルタ特性を決定するようにしているので、ローパ
スプリフィルタ処理された動画像は、従来よりも、符号
化画質の主観的印象が良く、かつ符号化効率の良いもの
とすることができる。

【０１９６】ここで、上述した第１乃至第４の構成例の
動画像符号化装置での符号化により得られた符号化ビッ
トストリームは、信号記録媒体に記録されたり、伝送路
を介して伝送されることになる。

【０１９７】つぎに、上述したノイズ低減回路１４の構
成の一例について説明する。このノイズ低減回路１４
は、図２３に示すように、入力端子７１から入力された
ＭＰＥＧデコーダ１３からの画像データが入力されるブ
ロック歪低減回路７２と、ブロック歪低減回路７２から
画像データが入力されるフィールド巡回型ノイズ低減回
路７３とを備え、フィールド巡回型ノイズ低減回路７３
からの出力を出力端子７４から上述の画質補正回路１５
に出力する。

【０１９８】ブロック歪低減回路７２は、図２４に示す
ように構成されている。この図２４に示したブロック歪
低減回路７２において、クロマ信号入力端子７６には、
上述のＭＰＥＧエンコーダ５でブロック符号化等の圧縮
符号化が施された後にＭＰＥＧデコーダ１３で復号され
た画像データのクロマ成分が入力され、輝度信号入力端
子７７には、輝度成分が入力される。

【０１９９】ＨＤ・ＶＤ入力端子７８には、水平同期信
号及び垂直同期信号が入力され、制御信号発生部７９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。

【０２００】輝度信号入力端子７７より入力された輝度
信号は、補正信号算出部８０と、パラメータ算出部８１
と、エッジ抽出部８２と、切換選択スイッチ８３と、動
き検出部８４とに送られる。

【０２０１】補正信号算出部８０において、上記入力さ
れた輝度信号が加算器８５及び補正値算出部８６に送ら
れている。補正値算出部８６では、境界の両隣の画素の
隣接差分から補正後の傾きを予測して補正値を求め、ま
た、ブロック歪判定部からの補正強／弱情報に基づいて
これに応じた補正を求め、さらに境界の距離に反比例し
た各画素毎の補正値を求める。この補正値算出部８６か
らの補正値を加算器８５に送って上記入力輝度信号と加
算している。

【０２０２】また、入力輝度信号は、エッジ抽出部８２
のＨＰＦ（ハイパスフィルタ）８７に入力され、エッジ
要素の検出の為に２次微分を行なう。本実施の形態で
は、例えばラプラシアンを用いて、エッジ要素の抽出を
行なう。ＨＰＦ８７でエッジ抽出された信号は、最大値
抽出部８８に入力される。ここでは、次段の２値化部８
９で必要なしきい値を求める為に、ブロック境界をはさ
んだエッジ抽出ブロック内において最大値の検出を行な
う。

【０２０３】２値化部８９では、最大値抽出部８８で求
められたしきい値と、ＨＰＦ８７でエッジ要素抽出され
た信号が入力され、しきい値をもとに、信号の２値化を
行なう。ハフ変換部９０では、２値化された信号をもと
に、ブロック境界をはさむエッジ抽出ブロック内でハフ
変換を行ない、これによりエッジ要素をパラメータ空間
（ρ、θ）に写像することにより、ブロック内の直線
（ρ０、θ０）を求める。求まったρ０、θ０はブロッ
ク歪判定部９１へ入力される。

【０２０４】また、輝度信号入力端子７７からの上記入
力輝度信号は、パラメータ演算部８１のパラメータ演算
回路９２へ入力され、ブロック歪判定部９１で必要な補
正ブロック内のパラメータを求める。

【０２０５】また、上記入力輝度信号は、動き検出部８
４のメモリ９３へ入力され、メモリコントローラ９４か
らの制御によって書き込みが行われる。メモリコントロ
ーラ９４によって、メモリ９３から読みだされた前フィ
ールドの輝度信号は、パターンマッチング部９５へ入力
され、一方で入力された輝度信号とパターンマッチング
が行なわれる。このパターンマッチングの演算結果は動
きベクトル判定部９６へ入力され、動きの大きさを判断
できる。ここで、求まった動きの有無はブロック歪判定
部９１に入力される。

【０２０６】ブロック歪判定部９１では、エッジ抽出部
からのブロック内の直線成分（ρ０、θ０）とパラメー
タ演算部からの補正ブロック内のパラメータと動き検出
部からの動きの大きさを用いて、ブロック歪か否かの判
定、ブロック歪補正値を制御して使うか（弱）否か
（強）の判定を行ない、この補正強／弱信号を補正信号
算出部８０の補正値算出回路３２へ送り、また補正ＯＮ
／ＯＦＦ信号を切換選択スイッチ（セレクタ）８３のコ
ントロール端子に送る。

【０２０７】また、上記入力輝度信号は、補正信号算出
部８０の加算器８５に入力され、輝度信号と補正値算出
部８６から求めた補正値を加算することにより、ブロッ
ク歪除去された信号が求められ、切換選択スイッチ（セ
レクタ）８３へ送られる。

【０２０８】セレクタ８３では、ブロック歪判定部９１
からのブロック歪ＯＮ／ＯＦＦ信号に応じて、入力され
た輝度信号をそのまま出力するか、補正された信号を出
力するかを選択する。

【０２０９】一方、入力されたクロマ信号は遅延回路９
７に入力され、補正回路を通過する輝度信号との遅延を
合わせる。

【０２１０】なお、セレクタ８３を使わずに、ブロック
歪判定部９１からのブロック歪ＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＦ
Ｆの場合には補正値算出部８５からの出力である補正信
号を０にする方法を用いてもよい。

【０２１１】なお、この図２４のノイズ除去回路７２で
は、輝度信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
を施すことができる。

【０２１２】次に、上記図２４で示す構成のブロック歪
低減回路７２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２５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
２５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。

【０２１３】この図２５において、最初のステップＳＴ
７１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、ＹＥ
Ｓの場合は処理を終了し、ＮＯの場合に次のステップＳ
Ｔ７２に進む。

【０２１４】ここで、ブロック歪低減処理のために用い
られる画素について、図２６を参照しながら説明する。
この図２６の例では、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ＤＣＴブロックを構成
する場合の処理対象の具体例を示している。すなわち、
図中の左右のＤＣＴブロック１００Ｌ，１００Ｒのブロ
ック境界から左側及び右側にそれぞれ５画素ずつがブロ
ック歪低減処理に用いられ、ブロック境界から４画素ず
つが補正範囲とされるとき、エッジ抽出ブロック１０１
はブロック境界を中心とする８×８画素のブロックであ
り、ブロック歪補正処理ブロック１０３は、このエッジ
抽出ブロック１０１内の１ライン上の８画素から成るブ
ロックである。上記図２６の最初のステップＳＴ７１で
は、ブロック歪補正処理が全ての補正処理ブロック１０
２について行われたか否かを判別している。

【０２１５】次のステップＳＴ７２では、ブロック歪か
否かの判定に必要とされるパラメータとしての境界差分
｜tmp0｜、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。

【０２１６】｜tmp0｜＝｜f-e｜｜tmp｜＝（｜b-a｜+｜c-b｜+｜d-c｜+｜e-d｜+｜g-f｜
+｜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２７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｜tm
p｜は、ブロック歪処理ブロック１０２についての各隣
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。

【０２１７】次に、ステップＳＴ７３において、補正処
理ブロックに対応する上記エッジ抽出ブロック１０１内
のエッジ抽出を行ない、直線成分（ρ０、θ０）を求め
る。このエッジ抽出処理の詳細については、後ほど説明
する。

【０２１８】次に、ステップＳＴ７４に進んで、補正処
理ブロックを挟む上記２つのＤＣＴブロック１００Ｌ，
１００Ｒについて、動きの大きさを調べる。この動き検
出動作の詳細については、後ほど説明する。

【０２１９】次に、ステップＳＴ７５ａでは、上記各ス
テップＳＴ７２，ＳＴ７３，ＳＴ７４で求めたパラメー
タ、直線成分（ρ０、θ０）、及び動きの大きさを用い
て、このブロック境界にブロック歪があるかどうかの判
定と補正の強さの判定処理を行なう。このブロック歪判
定処理の一例については、後ほど説明する。

【０２２０】次のステップＳＴ７５ｂで、ブロック歪あ
りとされればステップＳＴ７６ａに進み、ブロック歪無
しとされればステップＳＴ７８に進む。

【０２２１】ブロック歪と判定されれば、ステップＳＴ
７６ａに進み、画像の性質、特に線形性に基づいて、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、上記境界差分｜tmp0｜を所定の
閾値corr_th で弁別して補正の強さを切り換えることが
好ましく、この場合、｜tmp0｜＜corr_th となって補正
の強さを強（補正強）とするとき、補正量｜σ｜を、｜σ｜＝（｜tmp0｜−｜step｜）／２とし、｜tmp0｜≧corr_th となって補正弱のとき、上記
補正量｜σ｜を半分に減らして、｜σ｜＝（｜tmp0｜−｜step｜）／４の補正を行う。

【０２２２】これは、上記境界差分｜tmp0｜が所定の閾
値corr_th より大きい場合は、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、上記補正の
強さを強／弱に切り換えるものである。

【０２２３】次のステップＳＴ７６ｂでは、得られた補
正値｜σ｜から、各画素毎の補正値を求める。隣の補正
範囲とのつなぎ目を滑らかにする為、またブロック歪は
境界付近程強く現れることから、次の式に示すように、
境界からの距離に反比例した補正値を求める。

【０２２４】具体的には、図２７の補正範囲１０２内の
各画素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。

【０２２５】次のステップＳＴ７６ｃでは、上記ステッ
プＳＴ７６ｂで求められた各画素ｂ〜ｉ毎の補正値｜σ
b｜〜｜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。

【０２２６】具体的には、補正前の各画素ｂ〜ｉの入力
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。

【０２２７】次のステップＳＴ７７では、このようにブ
ロック歪補正処理された信号を出力する。

【０２２８】上記ステップＳＴ７５ｂでブロック歪でな
いと判定されれば、ステップＳＴ７８に進んで、補正範
囲の原信号をそのまま出力する。

【０２２９】次に、上記ステップＳＴ７３におけるエッ
ジ検出処理の動作の一例について、図２７を参照しなが
ら説明する。

【０２３０】図２７の最初のステップＳＴ８１では、エ
ッジ要素抽出の為、エッジ抽出ブロック内の入力信号に
対して、２次元ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）、例えばラ
プラシアンフィルタをかけている。

【０２３１】この２次元のラプラシアンフィルタとして
は、例えば図２８の係数のようなものが挙げられるが、
この図２８の例に限定されるものではなく、また例え
ば、 Sobelオペレータ、 Prewittオペレータ、Kirschオ
ペレータ、Robinsonオペレータ等の種々の変形が考えら
れる。

【０２３２】次に、ステップＳＴ８２に進んで、上記Ｈ
ＰＦをかけたブロック内の信号の最大値Ｍaxを検出し、
次のステップＳＴ８３でこの最大値Ｍaxに基づく閾値Th
resh（例えばThresh＝Ｍax／２）を用いて２値化を行
い、エッジ要素を抽出する。すなわちこの２値化は、入
力信号Ｓin＞Threshのとき、出力信号Ｓout ＝１とし、
Ｓin≦Threshのとき、Ｓout ＝０とするような処理であ
る。

【０２３３】次に、ステップＳＴ８４に進んで、抽出さ
れたエッジ要素に、ハフ変換を行ない、パラメータ空間
（ρ，θ）に写像する。このハフ変換は、ブロック内の
エッジ要素（ｘ，ｙ）をパラメータ空間（ρ，θ）に、ｘcosθ＋ｙsinθ＝ρ の式により写像するものである。

【０２３４】次のステップＳＴ８５で、このパラメータ
空間で多くの点が集まる（ρ０，θ０）を検出する。こ
の（ρ０，θ０）を通過する直線がエッジ抽出ブロック
内で検出された直線エッジということになり、ステップ
ＳＴ８６でパラメータ（ρ，θ）を出力している。

【０２３５】次に、上記図２５のステップＳＴ７４での
動き検出処理の動作の一例について、図２９を参照しな
がら説明する。

【０２３６】この図２９の動き検出処理においては、上
記図２７における処理する補正処理ブロックのブロック
境界を挟む左右のＤＣＴブロック１００Ｌ，１００Ｒに
ついて、パターンマッチングを行なう。

【０２３７】パターンマッチングはＤＣＴブロック内の
総ての画素について、同一位置の前フィールドの画素を
メモリーから読みだし（ステップＳＴ９２）、次の式
（１）に示す演算式の処理を行い（ステップＳＴ９
３）、メモリに現フィールドの画素を書き込む（ステッ
プＳＴ９４）。

【０２３８】この式（１）において、Ｓn(i,j)は、ｎフ
ィールドにおける位置（ｉ，ｊ）の画素の輝度信号を示
し、BLK_H，BLK_Vは、それぞれＨ，Ｖ方向のＤＣＴブロ
ックサイズを示している。

【０２３９】これらのステップＳＴ９２〜ＳＴ９４の処
理について、ＤＣＴ（Ｍ×Ｎ）ブロック内の全ての画素
について、処理が終わったか否かを最初のステップＳＴ
９１で判別し、ＹESのとき（処理が終了したとき）には
ステップＳＴ９５に進んで、上記式（１）で求めたＣｒ
の値に応じて、動き判定を行っている。

【０２４０】このステップＳＴ９５の動き判定として
は、上記Ｃｒの値に対して所定の閾値mov_thＬ，mov_th
Ｈ（ただしmov_thＬ＜mov_thＨ）を設定し、Ｃｒ＜mov_thＬのとき、動き小 mov_thＬ≦Ｃｒ＜mov_thＨのとき、動き中 mov_thＨ≦Ｃｒのとき、動き大のような判定を行うことが挙げられる。

【０２４１】なお、この図２９の例では、パターンマッ
チングをＤＣＴブロック内の総ての画素について行った
が、この例にのみ限定されるものではなく、例えば、Ｌ
ＰＦをかけ、２、４画素の間引き処理を行なった後、間
引かれた画素についてパターンマッチングを行なう等の
変形も考えられる。

【０２４２】また、図２９の例では、動きの大きさを求
める手段として、同一位置のＤＣＴブロックに対するパ
ターンマッチングを用いたが、この例にのみ限定される
ものではなく、例えば、動き補償範囲内のすべての試行
ベクトルについてパターンマッチングＣ（ｋ）を比較
し、最小のＣ（ｋ）を与える試行ベクトルを動きベクト
ルとして動きの有無を求める変形や、代表点マッチング
を行なう等の変形も考えられる。

【０２４３】次に、上記図２５のステップＳＴ７５ａ，
ＳＴ７５ｂにおけるブロック歪判定動作の一例につい
て、図３０を参照しながら説明する。

【０２４４】この図３０に示す例においては、パラメー
タ判定と動き検出による判定とを組み合わせて用いてい
る。

【０２４５】まず、上記図２６の補正処理ブロックのブ
ロック境界を挟む左右のＤＣＴブロック１００Ｌ，１０
０Ｒについて、上述したようなパターンマッチングを行
って、動きの大きさを調べ、ステップＳＴ１０１で、検
出された動きが小であるか否かを判別する。両方のＤＣ
Ｔブロック１００Ｌ，１００Ｒ内の動きが小さいとされ
れば、量子化誤差は無いと判断し、ステップＳＴ１０６
に進んで、ブロック歪補正をかけずに処理を終了する。

【０２４６】ステップＳＴ１０１でＮＯ、すなわち動き
が小さくないときには、次のステップＳＴ１０２に進ん
で、直線エッジがブロック境界上に存在するか否かを判
別する。このとき、ρ０＝エッジ抽出ブロックサイズ／
２，θ０＝π／２とする。ステップＳＴ１０２で境界上
にあると判別されれば、強いブロック歪があるとされ、
ステップＳＴ１０８に進んで、ブロック歪（強）の補正
をかける。

【０２４７】ステップＳＴ１０２でＮＯと判別されれ
ば、ステップＳＴ１０３に進んで、上記図４の左右のＤ
ＣＴブロック１００Ｌ，１００Ｒの境界の近傍領域（エ
リア）内を直線エッジが通過するか否かを判別する。通
過すれば、弱いブロック歪があるとして、ステップＳＴ
１０７に進んで、ブロック歪（弱）の補正をかける。

【０２４８】ステップＳＴ８３でＮＯと判別されたとき
には、パラメータを用いてブロック歪の判定を行って、
補正強か（ステップＳＴ１０４）、補正弱か（ステップ
ＳＴ１０５）の判別を行う。補正強と判別されたときに
はステップＳＴ１０８に進み、補正弱と判別されたとき
にはステップＳＴ１０７に進む。それ以外は、補正ｏｆ
ｆとされ、ステップＳＴ１０６に進む。

【０２４９】ここで、上記ブロック歪判定の一例を説明
すると、上記パラメータ｜tmp0｜、｜tmp｜及び｜diff
｜に基づいて、次のような条件判別を行うことによりブ
ロック歪か否かの判定を行う。この判定条件は、 (1) 周辺と比べて突出した段差であるか否か。：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。

【０２５０】これらの３つの判定条件の全てが満たされ
れば、ブロック歪ありとされる。また、補正の強さは、
上記境界差分｜tmp0｜が所定の閾値corr_th より小さい
か否かに応じて決定しており、｜tmp0｜＜corr_th のとき、補正強｜tmp0｜≧corr_th のとき、補正弱ただし、corr_th＜div_th としている。

【０２５１】ここで、上記各閾値div_th，corr_th の値
は、上記動き検出処理により得られた動きの大きさによ
って適応的（アダプティブ）に変化させることが好まし
い。例えば、動き大のとき、div_th ＝DIV_TH （定数） corr_th＝CORR_TH（定数）動き中のとき、div_th ＝DIV_TH／２ corr_th＝CORR_TH／２とすればよい。

【０２５２】なお、動き検出処理における動きの大きさ
は、大／中／小の３段階にのみ限定されるものではな
く、上記各閾値div_th，corr_th の値も上記動き大／中
の２段階には限定されず、さらに細かい段階に変化させ
るようにしてもよい。

【０２５３】次に、上記図２７と共に説明したエッジ抽
出処理の方法としては、前述のハフ変換を用いずに、以
下に述べるような簡易な方法で行うこともできる。

【０２５４】この簡易なエッジ抽出の場合の動作を説明
するためのフローチャートを図３１に示し、このエッジ
抽出を用いる場合のブロック歪低減回路の概略構成のブ
ロック図を図３２に示す。

【０２５５】この例においては、先ず、図３１のステッ
プＳＴ１１１に示すように、エッジ抽出を１次元（水平
方向）の２次微分（ＢＰＦ：バンドパスフィルタ）によ
り行なっている。２次微分特性の伝達関数Ｈ（ｚ）とし
ては、例えば、Ｈ（ｚ）＝（−１＋２ｚ-1−ｚ-2）／４が挙げられる。

【０２５６】２次微分信号の絶対値をとった後、ステッ
プＳＴ１１２では処理ブロック内で最大値の検出を行
い、この最大値を用いて次のステップＳＴ１１３でＢＰ
Ｆ処理画像の２値化を行い、エッジ検出を行なう。２値
化する際の閾値は、前述の例と同様に、例えばブロック
内で２次微分および絶対値処理して得た最大値の１／２
とすればよい。

【０２５７】図３２のエッジ抽出部８２’では、端子７
７からの輝度信号入力を、ＢＰＦ８７’で上述のように
２次微分し、絶対値化回路１１０で絶対値をとり、最大
値検出回路８８で最大値を検出している。最大値検出回
路８８からの閾値２値化回路８９に送り、絶対値化回路
１１０からの信号を２値化している。２値化回路８９か
らの出力は、垂直相関検出部１１１に送られる。

【０２５８】垂直相関検出部１１１では、このようにし
て抽出されたエッジ成分のブロック境界における垂直相
関の強さを求める。このときの垂直相関の強さを求める
方法の一例を図３３を用いて説明する。

【０２５９】この図３３において、注目するブロック境
界を含む領域ｂとその近傍の領域ａおよびｃに分割す
る。先に抽出したエッジ成分の数を各領域毎に算出す
る。これらをＥａ、Ｅｂ、Ｅｃとする。図３３におい
て、エッジとして抽出された画素を１と記し、エッジで
はないと判別された画素を０と記している。本例では、
Ｅａ＝５、Ｅｂ＝１２、Ｅｃ＝５となる。

【０２６０】ブロック境界を含む領域とそうでない領域
におけるエッジ成分の数の比Ｋｖを求め、クラス分けを
行なう（図３１のステップＳＴ１１４）。

【０２６１】例えば、Ｋｖ≧４の時、クラス１２≦Ｋｖ＜４の時、クラス２１≦Ｋｖ＜２の時、クラス３Ｋｖ＜１の時、クラス４とする。図３４の例では、Ｋｖ＝（２×１２）／（５＋５）＝２．４なのでクラス２となる。

【０２６２】次に、図３２のブロック歪の判定部９１’
の役割について説明する。各クラスに応じて重み係数Ｋ
ｃを割り当てる。この各クラス毎の重み係数Ｋｃとして
は、例えばクラス重み係数Ｋｃ１１２０．７５３０．５４０．２５とすることが挙げられる。

【０２６３】一方、パラメータ算出部で求めた各パラメ
ータ値から、補正ＯＦＦ／弱／強の判定を行ない、重み
係数Ｋｐを得る。

【０２６４】補正段階重み係数ＫｐＯＦＦ０弱０．５強１重み係数ＫｃおよびＫｐの積（Ｋｃｐ＝Ｋｃ×Ｋｐ）後
を補正値算出部に送り、ブロック歪補正量の制御を行な
う。

【０２６５】よって、ブロック境界部の垂直相関が強い
場合には、補正量が大きくなり、ブロック歪の除去が効
果的に行うことができる。つまり、ブロック歪の検出精
度を高めることになる。

【０２６６】なお、図３２の他の構成及び動作は、上述
した図２５の例と同様であるため、対応する部分に同じ
指示符号を付して説明を省略する。

【０２６７】本例では、クラスおよび補正段階をそれぞ
れ４および３段階として説明したが、特にこれに限定さ
れず、例えば重み係数Ｋ_cを下記の式により求めても良
い。

【０２６８】Ｋ_c＝Ｅ_b／（Ｅ_a＋Ｅ_b＋Ｅ_c）また、相関検出部から得たクラスにより、ブロック歪判
定部の検出の閾値であるdiv-thの値を制御してもよい。
例えば、垂直相関が弱い程、ブロック歪である可能性が
低いので、検出の閾値div_thの値を大きくし、検出しに
くい方向へ制御する。

【０２６９】なお、本発明の実施の形態におけるエッジ
抽出部、補正信号算出部、ブロック歪判定パラメータ算
出部等については、上述したようなアルゴリズムを用い
たが、これらのアルゴリズムにのみ限定されるものでは
なく、例えば、補正信号算出部にはＬＰＦを用いたり、
エッジ抽出部にはエッジ追跡によるエッジ抽出法などの
種々のエッジ抽出法、ブロック歪判定部には種々のパラ
メータを使うといった種々の変形が考えられる。

【０２７０】また、上述した実施の形態は輝度信号の水
平方向に対してブロック歪補正をかける例であるが、こ
の例にのみ限定されるものではなく、例えば、垂直方向
やクロマ信号にブロック歪補正をかけるといった種々の
変形が考えられる。

【０２７１】上述のブロック歪低減回路によれば、入力
画像データのエッジ成分を抽出し、動きを検出し、ブロ
ック歪判定に必要なパラメータを求め、これらのエッジ
抽出結果、動き検出結果、及びパラメータ演算結果に基
づいてブロック歪を判定し、この判定結果に応じてブロ
ック歪補正をかけているため、ブロック歪の判定にエッ
ジ成分情報や動き検出情報を用いることによりブロック
歪の判定が有効に行え、誤判定を防止できる。従って、
ブロック歪の誤判定により生じていた弊害、例えば完全
に歪が除去できなかったり、エッジを誤補正して擬似エ
ッジを発生させたりするような問題点を回避することが
できる。

【０２７２】次に、フィールド巡回型ノイズ低減回路７
３の具体例について、図３４を参照しながら説明する。

【０２７３】図３４の入力端子１２０には、上記図２４
のブロック歪低減回路７２からの映像信号が入力されて
いる。この入力映像信号Ｖinが減算器１２１、１２２に
それぞれ供給される。減算器１２１からの出力信号は、
出力端子１２３を介して取り出されると共に、フィール
ドメモリ１２４に書き込まれる。フィールドメモリ１２
４と関連して、メモリコントローラ１２５が設けられて
いる。メモリコントローラ１２５は、フィールドメモリ
１２４の書き込み動作及び読み出し動作を制御するため
のもので、フィールドメモリ１２４の読出データは、書
き込みデータに対して１フィールド遅延されたものであ
る。すなわち、出力信号をＶout とし、フィールド遅延
をＦ-1と表すとき、フィールドメモリ１２４からの出力
信号は、Ｖout・Ｆ-1 となり、このフィールド遅延出力
信号が減算器１２４に供給される。減算器１２２では、
入力信号Ｖinから上記フィールド遅延出力信号Ｖout・
Ｆ-1 を減算して出力する。

【０２７４】減算器１２２からの出力信号は、帯域制限
用のＬＰＦ（ローパスフィルタ）１２６を介し、非線形
回路１２７に送られる。非線形回路１２７は、入力信号
であるＬＰＦ１２６からの出力のレベルに応じて帰還係
数Ｋを乗じるもので、例えばＲＯＭにより構成される。
この非線形回路１２７は、小さい範囲のフィールド差分
をノイズ成分として出力し、大きいフィールド差分は、
動きにより発生したものとして、出力を０とするような
入出力特性を有している。すなわち、ノイズ成分はフィ
ールド間の相関が小さくかつ小振幅である、という特性
を利用して、非線形回路１２７がノイズ成分を抽出す
る。

【０２７５】この非線形回路１２７からの出力信号Ｋ・
（Ｖin−Ｖout・Ｆ-1）が減算器１２１に供給され、入
力映像信号Ｖinから減算される。これは、減算器１２１
において抽出されたノイズ成分を入力映像信号Ｖinから
減算することによって、ノイズの低減された出力映像信
号Ｖout を得ることに相当する。

【０２７６】ここで、Ｖout ＝Ｖin−Ｋ・（Ｖin−Ｖout・Ｆ-1）Ｖout・（１−Ｋ・Ｆ-1）＝Ｖin・（１−Ｋ）より、出力映像信号Ｖout は、Ｖout ＝Ｖin・（１−Ｋ）／（１−Ｋ・Ｆ-1）となる。

【０２７７】次に、図１の画質補正回路１５の具体例と
しての輪郭強調回路について、図３５を参照しながら説
明する。

【０２７８】図３５は、画質補正回路１５となる輪郭強
調回路の構成例を示している。この図３５において、入
力端子１３０には、図１のノイズ低減回路１４からの画
像データ、より具体的には図３４のフィールド巡回型ノ
イズ低減回路７３から出力端子７４を介して得られた画
像データが供給される。入力端子１３０からの入力信号
は、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）１３１及び加算器１
３２に供給される。ＢＰＦ１３１では、画像の輪郭成分
などの中高周波数成分が抽出される。この抽出された輪
郭成分などは、コアリング回路１３３に送られて、小振
幅信号であるノイズ成分などを除去するような非線形処
理（コアリング処理）が施された後、利得制御（ゲイン
コントロール）回路１３４に送られて、補正量の制御が
なされ、補正信号として加算器１３２に送られる。

【０２７９】また、端子１３５には、上記図１のマイク
ロコンピュータなどを制御回路１９からの制御信号が供
給されており、この制御信号はコアリング回路１３３及
び利得制御回路１３４に送られている。すなわち、図１
の操作入力部２０には、輪郭強調の制御スイッチなども
設けられており、このスイッチなどを操作することによ
り輪郭強調の効果の程度を制御できるようになってい
る。

【０２８０】このようにして、輪郭強調回路において映
像信号の中高周波数成分が強調され、画像の精細度を上
げている。

【０２８１】以上説明した画質補正回路１５によれば、
ブロックＤＣＴ符号化等を用いて画像圧縮／伸張した際
に発生するブロック歪などのノイズを先に除去している
ため、この後に輪郭強調等の画質補正を効果的に行うこ
とができる。

【０２８２】また、画質補正回路１５では、輪郭強調回
路などの後処理において、重み付けした符号化情報を用
いて適応的処理を施しても良い。

【０２８３】すなわち、ブロック歪判定の誤判定による
破綻を軽減するために、ブロック歪の補正量を例えばブ
ロック境界の段差の大きさに応じて制御することが考え
られる。この場合、ブロック境界の段差が大きいとき、
補正量は小さくなり、ブロック境界の段差は若干残るこ
とになる。そこで、このような残留ブロック歪を強調し
ないように、重み付けした符号化情報を用いて輪郭強調
の適応的処理を行う。図３６は、このような変形例にお
ける輪郭強調回路の構成を示すブロック図である。この
図３６の利得制御回路１３４において、上記図１の制御
回路１９から端子１３５を介して供給される制御信号に
対して、例えば端子１３６からの符号化情報として量子
化ステップの値、端子１３７からの復号画像情報として
ブロック境界の段差の値及びブロック境界からの距離に
より、ウェイティング（重み付け）回路１３８ｂで重み
付けを行う。利得制御回路１３４に供給するパラメータ
としてのゲイン（利得）値Ｇは、上記図１の制御回路１
９におけるゲイン（利得）設定値をＧst、量子化ステッ
プ重み付け係数をＫQ 、境界距離の重み付け係数をＬW
とするとき、例えば次の式により求める。Ｇ＝Ｇst×（ＫQ／８）×（ＬW／４）この式中の１／８，１／４は、正規化のための除数であ
る。

【０２８４】ここで、図３７は量子化ステップコード及
びブロック境界段差に対する量子化ステップ重み付け係
数を示し、図３８はブロック境界距離に対する境界距離
重み付け係数を示している。

【０２８５】具体例を挙げて説明する。端子１３５から
の制御信号としてのゲイン設定値が２のとき、量子化ス
テップコード及びブロック境界段差が与えられて図３７
のテーブルより量子化ステップ重み付け係数が例えば４
となり、ブロック境界からの距離１が図３８のテーブル
に与えられて境界距離重み付け係数値２を得たとする。
このときの利得制御回路１３４に供給されるパラメー
タ、すなわちゲインＧは、Ｇ＝２ ×（４／８）×（２／４）＝０．５となり、輪郭強調効果は弱まる。

【０２８６】これは、コアリング回路１３３に関しても
同様である。すなわち、図３６のコアリング回路１３３
において、端子１３５から供給される制御信号としての
パラメータに対して、例えば端子１３６からの符号化情
報としての量子化ステップの値、端子１３７からの復号
画像情報としてのブロック境界の段差の値及びブロック
境界からの距離により、ウェイティング（重み付け）回
路１３８ａで重み付けを行う。

【０２８７】図３９は量子化ステップコード及びブロッ
ク境界段差に対するコアリング重み付け係数を示してい
る。コアリング回路１３３に供給するパラメータの値Ｃ
は、上記図１の制御回路１９におけるコアリング設定値
をＣst、重み付け係数をＫC、境界距離の重み付け係数
をＬW とするとき、例えば次の式により求める。Ｃ＝Ｃst×ＫC×（ＬW／４）この式中の１／４は、正規化のための除数である。

【０２８８】ところで、上述した図３６〜図３９の特性
は一例であって、これらに限定されるものではない。ま
た、上述したＭＰＥＧ規格で圧縮／伸張される場合、量
子化ステップはマクロブロック単位で変化する。このた
め、注目するブロック境界において、隣接するマクロブ
ロックの量子化ステップの差分を加味してもよい。

【０２８９】なお、画質補正回路１５は、上述した一例
に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、
輝度信号の処理のみならず、色信号についても同様に適
用可能であることは勿論である。

【０２９０】したがって、この輪郭補正回路を含む画質
補正回路１５では、圧縮符号化された映像信号を復号し
て信号処理する際に、復号された映像信号のノイズを低
減した後、ノイズ低減された映像信号に対して画質補正
を行っているため、輪郭強調等の画質補正を効果的に行
うことができる。

【０２９１】具体的には、ブロックＤＣＴ符号化等の画
像圧縮／伸張に伴って発生するブロック歪やモスキート
ノイズ等の量子化歪やノイズを低減、除去した後に、輪
郭強調等の画質補正を行うことにより、効果的なブロッ
ク歪やモスキートノイズの除去と輪郭強調等の画質補正
を行うことができる。

【０２９２】また、上記ノイズ低減の際に、映像信号の
画面内におけるノイズを低減し、次に画面間で発生する
ノイズを低減することにより、画面内で発生する歪やノ
イズと、画面間で発生する歪やノイズとを効果的に除去
することができる。

【０２９３】なお、上述の光ディスク記録再生装置１に
おいて、ＭＰＥＧエンコーダ５では、プリフィルタのオ
ン／オフを含む強さをシーケンス毎、ＧＯＰ毎、ピクチ
ャ毎、スライス毎、或いはマクロブロック毎にコード化
し、例えば画像データのヘッダにデータとして付加して
光ディスクＤに記録しても良い。また、このプリフィル
タの強さを示すデータを伝送路を介してノイズ低減回路
１４に伝送しても良い。

【０２９４】このように、光ディスク記録再生装置１に
おいて、スライス毎にプリフィルタの強さを示すデータ
を画像データに付加するときの一例について図２に示す
ＭＰＥＧエンコーダ５を用いて説明する。

【０２９５】スライス毎にプリフィルタ２３の強さを示
すデータを生成するときには、スライス毎におけるフィ
ルタ係数ｋ＿currentの各スライス毎における代表値を
決定することで生成する。この各スライス毎における代
表値を決定するときには、図４０に示すように、例えば
４段階にコード化することで決定する。この図４０によ
れば、フィルタ係数ｋ＿currentの大きさに応じてプリ
フィルタレベル（プリフィルタの強さ）のコード値を決
定する。すなわち、このプリフィルタレベルは、例えば
フィルタをオフ状態としている場合を０とし、弱，中，
強である場合をそれぞれ１，２，３としてコード値を決
定して、コード化を行う。

【０２９６】この代表値は、例えば各スライス内におけ
る小ブロックの平均値とする。そして、このコード化さ
れたプリフィルタ２３の強さが他の種々の付加情報とと
もに画像データのヘッダとして付加される。そして、こ
のプリフィルタ２３の強さを示すプリフィルタレベル
は、例えば動画像符号化回路２４で画像データに付加さ
れて光ディスクＤに記録される。そして、このプリフィ
ルタレベルは、ＭＰＥＧデコーダ１３を介してノイズ低
減回路１４及び画質補正回路１５に供給される。

【０２９７】また、このフィルタの強さを示すプリフィ
ルタレベルは、符号化情報として、例えばプリフィルタ
２３からノイズ低減回路１４及び／又は画質補正回路１
５に伝送路を介して入力されても良い。

【０２９８】このプリフィルタの強さを示すデータをノ
イズ低減回路１４で用いる一例について説明する。

【０２９９】上述のブロック歪低減回路７２でプリフィ
ルタレベルを用いる場合には、例えばＭＰＥＧエンコー
ダ５からのコード値に応じた係数Ｋｆｂを用いて、上述
の重み係数Ｋ_cを変化させる。すなわち、このブロック
歪低減回路７２では、プリフィルタレベルに応じてブロ
ック歪の補正の重み付け係数Ｋｃｆを下記のように定め
る。

【０３００】Ｋｃｆ＝Ｋｃ×Ｋｆｂここで、Ｋｆｂは、プリフィルタレベルに応じて図４１
に示すように割り当てる。

【０３０１】また、フィールド巡回型ノイズ低減回路に
おいては、図４２に示すように構成しても良い。すなわ
ち、この図４２に示したフィールド巡回型ノイズ低減回
路７３は、減算器１２１，減算器１２２と、周波数帯域
を制限するＬＰＦ１４０ａ，ＢＰＦ１４０ｂ，ＢＰＦ１
４０ｃと、非線形回路１４１ａ〜１４１ｃとフィールド
メモリ１２４と、メモリコントローラ１２５とで構成さ
れている。なお、以下の説明においては、上述のフィー
ルド巡回型ノイズ低減回路と同一の部分は同一の符号を
付することでその詳細な説明を省略する。

【０３０２】このフィールド巡回型ノイズ低減回路７３
では、ＬＰＦ１４０ａ，ＢＰＦ１４０ｂ，ＢＰＦ１４０
ｃを設けることで、周波数帯域毎に帰還量を制御する。
すなわち、このフィールド巡回型ノイズ低減回路７３で
は、端子１４２からプリフィルタレベルが非線形回路１
４１ａ〜１４１ｃに供給され、ＭＰＥＧエンコーダ５か
らのプリフィルタレベルに応じて帰還量を変化させる。
ここで、非線形回路１４１ａ〜１４１ｃでは、供給され
るプリフィルタレベルに応じて入出力特性を変化させ
る。

【０３０３】このフィールド巡回型ノイズ低減回路７３
では、例えば、プリフィルタレベルが強いときには高い
周波数帯域の帰還量を大きくするように制御する。これ
により、このフィールド巡回型ノイズ低減回路７３で
は、フィールド差分信号の高い周波数帯域の小振幅のノ
イズを低減することができる。なお、このフィールド巡
回型ノイズ低減回路７３では、各周波数帯域毎の境界で
急激に帰還量が変化しないように、なだらかにソフトス
イッチングを行うことが望ましい。

【０３０４】そして、各非線形回路１４１ａ〜１４１ｃ
を通過した画像データは、加算器１４３で加算処理され
て、減算器１２１に供給される。

【０３０５】これにより、上述のＭＰＥＧエンコーダ５
でプリフィルタが施された部分について復号を施した後
に生ずる高周波成分を効率的に除去することができる。
したがって、このフィールド巡回型ノイズ低減回路で
は、プリフィルタレベルの強さを示すデータを用いるこ
とで、ＭＰＥＧエンコーダ５で符号化を行って、復号し
た後の画像データに生ずるブロック歪やモスキートノイ
ズを除去することができる。

【０３０６】つぎに、プリフィルタレベルを図３６で示
す画質補正回路１５で用いる一例について説明する。

【０３０７】この画質補正回路１５では、ウェイティン
グ回路１３８ａ，１３８ｂで生成する重み付け係数を変
化させる。すなわち、この画質補正回路１５では、利得
制御回路１３４のゲインにプリフィルタレベルに応じた
係数Ｋｆｓを乗算し、コアリング回路１３３のコアリン
グ設定値にプリフィルタレベルに応じた係数Ｋｆｃを乗
算する。すなわち、コアリング回路ではコアリング設定
値をＣst’＝Ｃst×Ｋｆｓとし、利得制御回路１３４で
は、ゲインをＧ’＝Ｇ×Ｋｆｃとする。このプリフィル
タレベルに応じた重み付け係数Ｋｆｓ，Ｋｆｃは、図４
３（ａ）及び図４３（ｂ）に示すように、プリフィルタ
レベルに応じて変化させる。なお、上述のフィールド巡
回型ノイズ低減回路７３と同様に、周波数帯域によって
急激にゲイン、コアリング設定値が変化しないように、
周波数的になだらかにスイッチングすることが望まし
い。

【０３０８】したがって、このような画質補正回路１５
によれば、符号化して復号した後に生じた高周波成分に
応じて画質の補正を行うことができ、効率的に画質の補
正を行うことができる。

【０３０９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る画像信号処理装置では、画像にフィルタリング処理を
施すフィルタ手段と、画像にブロック符号化処理を施す
圧縮符号化手段と、圧縮符号化手段で圧縮符号化された
画像に復号処理を施す復号手段と、復号手段で符号処理
が施された画像のブロック歪を少なくとも低減する処理
を行うノイズ低減手段とを備えるので、入力された画像
に対して圧縮符号化手段を通過させる前にフィルタ手段
でフィルタリング処理を行い、復号手段で復号された画
像のブロック歪をノイズ低減手段で低減する処理を行う
ことができる。したがって、この画像信号処理装置で
は、フィルタリング処理を行うことで符号化効率を向上
させることができ、さらに復号後に生ずるブロック歪や
モスキートノイズを低減することができる。

【０３１０】したがって、このような画像信号処理装置
では、フィルタリング処理を行うことにより、入力した
画像の高周波成分を減少させることにより、復号後に生
ずるブロック歪等を顕著にし、当該ブロック歪等の検出
制度を向上させることができる。したがって、この画像
信号処理装置では、復号後において効率的にノイズ低減
手段によりノイズを低減させることができる。

【０３１１】また、本発明に係る画像信号処理装置は、
画像に圧縮符号化処理及び復号処理を施す画像信号処理
方法において、入力画像にフィルタリング処理を施し、
入力画像にブロック符号化処理を施し、圧縮符号化手段
で圧縮符号化された入力画像に復号処理を施し、復号手
段で符号処理が施された入力画像のブロック歪を少なく
とも低減する処理を行うので、入力された画像に対して
符号化を通過させる前にフィルタ手段でフィルタリング
処理を行い、復号手段で復号された画像のブロック歪を
ノイズ低減手段で低減する処理を行うことができる。し
たがって、この画像信号処理装置では、フィルタリング
処理を行うことで符号化効率を向上させることができ、
さらに復号後に生ずるブロック歪やモスキートノイズを
低減することができる。

【０３１２】したがって、このような画像信号処理装置
では、フィルタリング処理を行うことにより、入力した
画像の高周波成分を減少させ、復号後に生ずるブロック
歪等を顕著にし、当該ブロック歪等の検出精度を向上さ
せることができる。したがって、この画像処理装置で
は、復号後において効率的にノイズ低減手段によりノイ
ズを低減させることができる。

【０３１３】また、本発明に係る画像信号処理方法によ
れば、入力された画像に対して圧縮符号化を行う前にフ
ィルタリング処理を行い、復号された後に画像のブロッ
ク歪を低減する処理を行うので、入力された画像に対し
て圧縮符号化を行う前にフィルタリング処理を行い、復
号された画像のブロック歪を低減するノイズ低減処理を
行うことができる。したがって、この画像信号処理方法
では、フィルタリング処理を行うことで符号化効率を向
上させることができ、さらに復号後に生ずるブロック歪
やモスキートノイズを低減することができる。

【０３１４】したがって、このような画像信号処理方法
では、フィルタリング処理を行うことにより、入力した
画像の高周波成分を減少させ、復号後に生ずるブロック
歪等を顕著にし、当該ブロック歪等の検出精度を向上さ
せることができる。したがって、この画像処理方法で
は、復号後において効率的にノイズを低減させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態にかかる光ディスク記録再生装置
の一例を示すブロック図である。

【図２】プリフィルタを含むＭＰＥＧエンコーダの一例
を示すブロック図である。

【図３】フれーむと小ブロックの関係を示す図である。

【図４】プリフィルタ制御方法の一例を示すフローチャ
ートである。

【図５】符号化難易度の平均値ｄ_aveとプリフィルタ係
数の代表値ｋ_gopの対応関係を示す図である。

【図６】現在の小ブロックのフレーム間予測で参照され
る小ブロックで使われたプリフィルタ特性を考慮して、
プリフィルタ係数を計算する一例を示す図である。

【図７】符号化難易度ｄ_currentとローパスプリフィル
タ係数ｋ_currentとの対応関係を示す図である。

【図８】プリフィルタ係数ｋ_currentの計算方法の一例
を示すフローチャートである。

【図９】ローパスプリフィルタ係数ｋ_currentの計算例
を示す図である。

【図１０】動画像符号化装置内の動画像符号化回路の構
成例を示すブロック回路図である。

【図１１】動画像符号化装置内の符号化難易度測定回路
の構成例を示すブロック回路図である。

【図１２】動画像符号化装置の第２の構成例を示すブロ
ック回路図である。

【図１３】ＭＰＥＧ方式の予測構造及び各ピクチャタイ
プの構成を示す図である。

【図１４】動画像符号化装置の第３の構成例を示すブロ
ック回路図である。

【図１５】ＭＰＥＧ方式における表示順序と符号化順序
を示す図である。

【図１６】フィルタ特性画像と非フィルタ特性画像のフ
レームと小ブロックの関係を示す図である。

【図１７】プリフィルタ制御方法の一例を示すフローチ
ャートである。

【図１８】非フィルタ特性画像において、現在の小ブロ
ックのフレーム間予測で参照される小ブロックで使われ
たプリフィルタ特性を用いて内挿補間により、プリフィ
ルタ係数を計算する一例を示す図である。

【図１９】プリフィルタ係数ｋ＿current の計算方法の
一例を示すフローチャートである。

【図２０】非フィルタ特性画像のローパスプリフィルタ
係数ｋ＿current の計算例を示す図である。

【図２１】プリフィルタの構成例を示す図である。

【図２２】動画像符号化装置の第４の構成例を示すブロ
ック回路図である。

【図２３】ノイズ低減回路の構成例を示すブロック図で
ある。

【図２４】本発明に係る実施の形態となる画像データの
ブロック歪低減装置の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図２５】ブロック歪低減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。

【図２６】ブロック歪補正のためのブロック境界近傍の
画素を示す図である。

【図２７】エッジ抽出処理の動作の一例を説明するため
のフローチャートである。

【図２８】ラプラシアンフィルタの係数の一例を示す図
である。

【図２９】動き検出処理の動作の一例を説明するための
フローチャートである。

【図３０】ブロック歪判定処理の動作の一例を説明する
ためのフローチャートである。

【図３１】１次元の２次微分によりエッジ抽出を行う場
合の処理動作の一例を説明するためのフローチャートで
ある。

【図３２】図３１のエッジ抽出を行う場合の画像データ
のブロック歪低減装置の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図３３】垂直相関の強さを求める方法を説明するため
のＤＣＴブロック境界近傍の画素を示す図である。

【図３４】フィールド巡回型ノイズ低減回路の一例を示
すブロック図である。

【図３５】画質補正手段としての輪郭強調回路の一例の
概略構成を示すブロック図である。

【図３６】輪郭強調回路の他の具体例を示すブロック図
である。

【図３７】量子化ステップコード及びブロック境界段差
に対する量子化ステップ重み付け係数の具体例を示す図
である。

【図３８】ブロック境界距離に対する境界距離重み付け
係数の具体例を示す図である。

【図３９】量子化ステップコード及びブロック境界段差
に対するコアリング重み付け係数の具体例を示す図であ
る。

【図４０】プリフィルタレベルと、フィルタ係数ｋ＿cu
rrentとの関係を示す図である。

【図４１】コード値に応じた係数Ｋｆｂとプリフィルタ
レベルとの関係を示す図である。

【図４２】フィールド巡回型ノイズ低減回路の他の一例
を示すブロック図である。

【図４３】（ａ）が重み付け係数Ｋｆｓとプリフィルタ
レベルとの関係を示す図であり、（ｂ）が重み付け係数
Ｋｆｃとプリフィルタレベルとの関係を示す図である。

【図４４】従来のノイズ低減回路の一例を示すブロック
図である。

【図４５】プリローパスフィルタの係数を示す図であ
る。

【図４６】プリフィルタ係数と符号化難易度との関係を
示す図である。

【符号の説明】

１光ディスク記録再生装置、５ＭＰＥＧエンコー
ダ、１３ＭＰＥＧデコーダ、１４ノイズ低減回路、
１５画質補正回路、１９制御回路、２０操作入力
部、２２，６１フレームメモリ群、２３，６２プリ
フィルタ、２４，６３動画像符号化回路、２５，４
４，６６動きベクトル検出回路、２６，６５プリフィ
ルタ制御情報記憶回路、２７，４６符号化難易度測定
回路、２８プリフィルタ制御回路、４５画像処理タイ
プ判定回路、４７，６９符号化難易度平滑化回路、４
８，７０内挿補間回路、５２ローパスフィルタ、７
２ブロック歪低減回路、７３フィールド巡回型ノイズ
低減回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊木信弥東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者小幡功史東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力画像に圧縮符号化処理及び復号処理
を施す画像信号処理装置において、入力画像にフィルタリング処理を施すフィルタ手段と、上記フィルタ手段でフィルタリング処理が施された画像
にブロック符号化処理を施す圧縮符号化手段と、上記圧縮符号化手段で圧縮符号化された画像に復号処理
を施す復号手段と、上記復号手段で復号処理が施された画像のブロック歪を
少なくとも低減する処理を行うノイズ低減手段とを備え
ることを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項２】上記ノイズ低減手段は、画面内における
ノイズを低減し、次に画面間で発生するノイズを低減す
ることを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理装
置。
【請求項３】画像に画質補正処理を行う画質補正手段
を備え、上記画質補正手段は、上記ノイズ低減手段によりノイズ
低減処理がなされた入力画像に画質補正処理を行うこと
を特徴とする請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項４】上記フィルタ手段は、入力画像にフィル
タリング処理を行うことで、上記復号手段で復号された
画像に輪郭部に生ずるモスキートノイズを低減すること
を特徴とする請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項５】上記フィルタ手段は、入力画像を少なくとも１画素からなる小ブロックに分割
する分割手段と、所定の方法により上記入力画像の小ブロックの符号化難
易度を計算する計算手段と、上記入力画像の小ブロックの符号化難易度と、当該入力
画像の小ブロックが画像間予測で参照する小ブロックで
使われたフィルタ制御情報とに基づいて、上記入力画像
の小ブロックに対して適応的にローパスフィルタ処理を
施す際のフィルタ特性を決定するフィルタ特性決定手段
とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像信号
処理装置。
【請求項６】上記フィルタ特性決定手段は、上記入力画像の小ブロックに使うローパスフィルタの帯
域制限値と、当該入力画像の小ブロックが画像間予測で
参照する小ブロックで使われたローパスフィルタの帯域
制限値とを比較して比較値を求める比較手段と、上記比較値が予め決められた閾値より大きい時は当該比
較値を上記閾値以内に抑えるように上記入力画像の小ブ
ロックに使うローパスフィルタの帯域制限値を制御する
制御手段とを備えることを特徴とする請求項５に記載の
画像信号処理装置。
【請求項７】上記計算手段は、上記入力画像に対して予測符号化及び／又は直交変換符
号化を施して係数データを生成する係数データ生成手段
と、当該係数データを一定の量子化ステップで量子化するこ
とにより上記小ブロック単位の発生符号量を求める発生
符号量生成手段とを備え、当該小ブロック単位で求めた発生符号量を上記符号化難
易度とすることを特徴とする請求項５に記載の画像信号
処理装置。
【請求項８】上記計算手段は、上記入力画像の画像間の動きベクトルを上記小ブロック
単位で検出して予測残差を求める予測残差生成手段を備
え、当該小ブロック単位で求めた予測残差を上記符号化難易
度とすることを特徴とする請求項５に記載の画像信号処
理装置。
【請求項９】上記フィルタ特性決定手段は、フレーム
間予測で参照されるフレーム上において上記入力画像の
小ブロックの動きベクトルにより参照される位置にある
小ブロックに基づいて上記入力画像の小ブロックに対し
て適応的にローパスフィルタ処理を施す際のフィルタ特
性を決定することを特徴とする請求項５に記載の画像信
号処理装置。
【請求項１０】上記フィルタ特性決定手段は、フレー
ム間予測で参照されるフレーム上において上記入力画像
の小ブロックの動きベクトルにより参照される位置にあ
る小ブロックに基づいて上記入力画像の小ブロックに対
して適応的にローパスフィルタ処理を施す際のフィルタ
特性を決定することを特徴とする請求項６に記載の画像
信号処理装置。
【請求項１１】上記フィルタ特性決定手段は、フレー
ム間予測で参照されるフレーム上において上記入力画像
の小ブロックと同じ空間的位置にある小ブロックに基づ
いて上記入力画像の小ブロックに対して適応的にローパ
スフィルタ処理を施す際のフィルタ特性を決定すること
を特徴とする請求項５に記載の画像信号処理装置。
【請求項１２】上記フィルタ特性決定手段は、フレー
ム間予測で参照されるフレーム上において上記入力画像
の小ブロックと同じ空間的位置にある小ブロックに基づ
いて上記入力画像の小ブロックに対して適応的にローパ
スフィルタ処理を施す際のフィルタ特性を決定すること
を特徴とする請求項６に記載の画像信号処理装置。
【請求項１３】上記フィルタ手段は、入力画像を少なくとも１画素からなる小ブロックに分割
する分割手段と、上記入力画像をフィルタ特性の参照画像とフィルタ特性
の非参照画像に分類する分類手段と、上記入力画像がフィルタ特性の参照画像である場合に
は、所定の方法により当該入力画像の小ブロックの符号
化難易度を計算する計算手段と、上記入力画像の小ブロックの符号化難易度と、当該入力
画像内の全小ブロックの符号化難易度を平滑化する平滑
化手段と、上記入力画像の小ブロックが画像間予測で参照する小ブ
ロックで使われたフィルタ制御情報とに基づいて、当該
入力画像の小ブロックに対して適応的にローパスフィル
タ処理を施す際のフィルタ特性を決定するフィルタ特性
決定手段と、上記入力画像がフィルタ特性の非参照画像である場合に
は、当該入力画像の小ブロックが画像間予測で参照する
過去参照画像における小ブロックで使われたフィルタ制
御情報と未来参照画像における小ブロックで使われたフ
ィルタ制御情報と時間的に近接する画像の空間的に同じ
位置の小ブロックで使われたフィルタ制御情報とに基づ
いて、上記入力画像の小ブロックに対して適応的にロー
パスフィルタ処理を施す際のフィルタ特性を決定するフ
ィルタ特性決定手段とを有することを特徴とする請求項
１に記載の画像信号処理装置。
【請求項１４】上記フィルタ特性決定手段は、上記入力画像がフィルタ特性の参照画像である場合に、
上記入力画像の小ブロックに使うローパスフィルタの帯
域制限値と、当該入力画像の小ブロックが画像間予測で
参照する小ブロックで使われたローパスフィルタの帯域
制限値とを比較して比較値を求める比較手段と、上記比較値が予め決められた閾値より大きい時は当該比
較値を上記閾値以内に抑えるように上記入力画像の小ブ
ロックに使うローパスフィルタの帯域制限値を制御する
制御手段と、上記入力画像がフィルタ特性の非参照画像である場合
に、上記入力画像の小ブロックが画像間予測で参照する
過去参照画像における小ブロックで使われたローパスフ
ィルタの帯域制限値と未来参照画像における小ブロック
で使われたローパスフィルタの帯域制限値から、内挿補
間によって当該入力画像の小ブロックのローパスフィル
タの帯域制限値を得る内挿補間手段とを備えることを特
徴とする請求項１３に記載の画像信号処理装置。
【請求項１５】上記計算手段は、上記入力画像に対して予測符号化及び／又は直交変換符
号化を施して係数データを生成する係数データ生成手段
と、上記係数データを一定の量子化ステップで量子化するこ
とにより上記小ブロック単位の発生符号量を求める発生
符号量生成手段とを備え、上記小ブロック単位で求めた発生符号量を上記符号化難
易度とすることを特徴とする請求項１３に記載の画像信
号処理装置。
【請求項１６】上記計算手段は、上記入力画像の画像間の動きベクトルを上記小ブロック
単位で検出して予測残差を求める予測残差生成手段を備
え、上記小ブロック単位で求めた予測残差を上記符号化難易
度とすることを特徴とする請求項１３に記載の画像信号
処理装置。
【請求項１７】上記フィルタ特性決定手段は、フレー
ム間予測で参照されるフレーム上において上記入力画像
の小ブロックの動きベクトルにより参照される位置にあ
る小ブロックに基づいて上記入力画像の小ブロックに対
して適応的にローパスフィルタ処理を施す際のフィルタ
特性を決定することを特徴とする請求項１３に記載の画
像信号処理装置。
【請求項１８】上記フィルタ特性決定手段は、フレー
ム間予測で参照されるフレーム上において上記入力画像
の小ブロックの動きベクトルにより参照される位置にあ
る小ブロックに基づいて上記入力画像の小ブロックに対
して適応的にローパスフィルタ処理を施す際のフィルタ
特性を決定することを特徴とする請求項１４に記載の画
像信号処理装置。
【請求項１９】上記フィルタ特性決定手段は、フレー
ム間予測で参照されるフレーム上において上記入力画像
の小ブロックと同じ空間的位置にある小ブロックに基づ
いて上記入力画像の小ブロックに対して適応的にローパ
スフィルタ処理を施す際のフィルタ特性を決定すること
を特徴とする請求項１３に記載の画像信号処理装置。
【請求項２０】上記フィルタ特性決定手段は、フレー
ム間予測で参照されるフレーム上において上記入力画像
の小ブロックと同じ空間的位置にある小ブロックに基づ
いて上記入力画像の小ブロックに対して適応的にローパ
スフィルタ処理を施す際のフィルタ特性を決定すること
を特徴とする請求項１４に記載の画像信号処理装置。
【請求項２１】上記ノイズ低減手段は、入力画像のエッジ成分を抽出するエッジ抽出手段と、入力画像の動きを検出する動き検出手段と、入力画像からブロック歪判定に必要なパラメータを算出
するパラメータ算出手段と、上記エッジ抽出の結果、上記動き検出の結果、及び上記
パラメータ演算の結果に基づいてブロック歪を判定する
ブロック歪判定手段と、上記ブロック歪を低減するための補正値を算出する補正
値算出手段と、上記ブロック歪の判定結果に応じた上記補正値による補
正を入力画像に対して施して出力する手段とを有するこ
とを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項２２】上記ブロック歪判定手段からの判定結
果に応じて、上記補正された信号と、上記入力画像とを
切り換えて出力する切換選択手段を有することを特徴と
する請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項２３】上記フィルタ手段は、輝度信号及び色
信号からなる入力画像にフィルタリング処理を施し、上
記ノイズ低減手段では、上記輝度信号及び上記色信号の
少なくとも一方に対して上記ノイズ低減処理を施すこと
を特徴とする請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項２４】上記ノイズ低減手段は、入力画像の垂
直方向、水平方向の少なくとも一方に対してノイズ低減
処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像信号
処理装置。
【請求項２５】入力画像を記録媒体に記録するととも
に、記録媒体に記録された入力画像を再生する記録再生
手段を備え、上記記録再生手段は、圧縮符号化手段で圧縮符号化され
た入力画像を記録媒体に記録するとともに、記録媒体に
記録された圧縮符号化された入力画像を再生することを
特徴とする請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項２６】上記圧縮符号化手段は、上記フィルタ
レベル検出手段で検出したフィルタレベルを入力画像に
付加して入力画像の圧縮符号化を行い、上記記録再生手
段は、上記圧縮符号化手段でフィルタレベルが付加され
た入力画像を記録媒体に記録することを特徴とする請求
項２５に記載の画像信号処理装置。
【請求項２７】上記フィルタ手段が行うフィルタリン
グ処理のフィルタレベルを検出するフィルタレベル検出
手段を備え、上記フィルタレベル検出手段は、検出したフィルタレベ
ルを上記ノイズ低減手段に供給し、上記ノイズ低減手段
は、上記フィルタレベルに応じて上記復号手段で復号処
理が施された入力画像のブロック歪を少なくとも低減す
る処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像信
号処理装置。
【請求項２８】上記フィルタレベル検出手段は、検出
したフィルタレベルを上記画質補正手段に供給し、上記
画質補正手段は、上記フィルタレベルに応じて復号処理
が施された入力画像に画質補正処理を行うことを特徴と
する請求項２７に記載の画像信号処理装置。
【請求項２９】入力画像に圧縮符号化処理及び復号処
理を施す画像信号処理方法において、入力画像にフィルタリング処理を施し、上記フィルタリング処理が施された画像にブロック符号
化処理を施し、上記ブロック符号化処理が施された画像に復号処理を施
し、上記復号処理が施された画像のブロック歪を少なくとも
低減するノイズ低減処理を行うことを特徴とする画像信
号処理方法。
【請求項３０】上記ノイズ低減処理が行われた画像に
画質補正処理を行うことを特徴とする請求項２９に記載
の画像信号処理方法。
【請求項３１】画像の画面内におけるノイズを低減
し、次に画面間で発生するノイズを低減することで上記
ノイズ低減処理を行うことを特徴とする請求項２９に記
載の画像信号処理方法。
【請求項３２】上記フィルタリング処理を行うこと
で、上記復号処理を行うことで画像の輪郭部に生ずるモ
スキートノイズを少なくとも低減することを特徴とする
請求項２９に記載の画像信号処理方法。
【請求項３３】画像を少なくとも１画素からなる小ブ
ロックに分割し、所定の方法により上記画像の小ブロ
ックの符号化難易度を計算し、上記画像の小ブロックの符号化難易度と、当該入力画像
の小ブロックが画像間予測で参照する小ブロックで使わ
れたフィルタ制御情報とに基づいて、上記入力画像の小
ブロックに対して適応的にローパスフィルタ処理を施す
際のフィルタ特性を決定することで上記フィルタリング
処理を行うことを特徴とする請求項２９に記載の画像信
号処理方法。
【請求項３４】上記入力画像の小ブロックに使うロー
パスフィルタの帯域制限値と、当該入力画像の小ブロッ
クが画像間予測で参照する小ブロックで使われたローパ
スフィルタの帯域制限値とを比較して比較値を求め、当該比較値が予め決められた閾値より大きい時は、当該
比較値を上記閾値以内に抑えるように、上記入力画像の
小ブロックに使うローパスフィルタの帯域制限値を制御
することを特徴とする請求項３３に記載の画像符号化方
法。
【請求項３５】上記入力画像に対して予測符号化及び
／又は直交変換符号化を施して係数データを生成し、当該係数データを一定の量子化ステップで量子化するこ
とにより上記小ブロック単位の発生符号量を求め、当該小ブロック単位で求めた発生符号量を上記符号化難
易度とすることを特徴とする請求項３３に記載の画像符
号化方法。
【請求項３６】上記入力画像の画像間の動きベクトル
を上記小ブロック単位で検出して予測残差を求め、当該小ブロック単位で求めた予測残差を上記符号化難易
度とすることを特徴とする請求項３４に記載の画像信号
処理方法。
【請求項３７】上記入力画像の小ブロックが画像間予
測で参照する小ブロックは、フレーム間予測で参照され
るフレーム上において上記入力画像の小ブロックの動き
ベクトルにより参照される位置にある小ブロックである
ことを特徴とする請求項３３に記載の画像信号処理方
法。
【請求項３８】上記入力画像の小ブロックが画像間予
測で参照する小ブロックは、フレーム間予測で参照され
るフレーム上において上記入力画像の小ブロックの動き
ベクトルにより参照される位置にある小ブロックである
ことを特徴とする請求項３４に記載の画像信号処理方
法。
【請求項３９】上記入力画像の小ブロックが画像間予
測で参照する小ブロックは、フレーム間予測で参照され
るフレーム上において上記入力画像の小ブロックと同じ
空間的位置にある小ブロックであることを特徴とする請
求項３３に記載の画像信号処理方法。
【請求項４０】上記入力画像の小ブロックが画像間予
測で参照する小ブロックは、フレーム間予測で参照され
るフレーム上において上記入力画像の小ブロックと同じ
空間的位置にある小ブロックであることを特徴とする請
求項３４に記載の画像信号処理方法。
【請求項４１】入力画像を所定の方法により、適応的
にローパスフィルタ処理を施す際のフィルタ特性を決定
する際に参照する参照画像と、適応的にローパスフィル
タ処理を施す際のフィルタ特性を決定する際に参照しな
い非参照画像に分類し、上記入力画像を少なくとも１画素からなる小ブロックに
分割し、上記入力画像がフィルタ特性の参照画像である場合は、
所定の方法により計算した当該入力画像内の小ブロック
の符号化難易度及び上記小ブロックに近接する同一画像
内の小ブロックの符号化難易度と、上記入力画像の小ブ
ロックが画像間予測で参照する小ブロックで使われたフ
ィルタ制御情報に基づいて、上記入力画像の小ブロック
に対して適応的にローパスフィルタ処理を施す際のフィ
ルタ特性を決定し、上記入力画像がフィルタ特性の非参照画像の場合は、上
記入力画像の小ブロックが画像間予測で参照する過去参
照画像における小ブロックのフィルタ制御情報と、未来
参照画像における小ブロックのフィルタ制御情報とに基
づいて、上記入力画像の小ブロックに対して適応的にロ
ーパスフィルタ処理を施す際のフィルタ特性を決定する
ことで上記ノイズ低減処理を行うことを特徴とする請求
項２９に記載の画像信号処理方法。
【請求項４２】上記入力画像がフィルタ特性の参照画
像である場合には、上記入力画像内の全小ブロックの符
号化難易度を当該入力画像内で平滑化して算出した小ブ
ロックのローパスフィルタの帯域制限値と、当該入力画
像の小ブロックが画像間予測で参照する小ブロックで使
われたローパスフィルタの帯域制限値とを比較して比較
値を求め、当該比較値が予め決められた閾値より大きい
時は、当該比較値を上記閾値以内に抑えるように、上記
入力画像の小ブロックに使うローパスフィルタの帯域制
限値を制御し、上記入力画像がフィルタ特性の非参照画像である場合に
は、当該入力画像の小ブロックが画像間予測で参照する
過去参照画像における小ブロックで使われたローパスフ
ィルタの帯域制限値と未来参照画像における小ブロック
で使われたローパスフィルタの帯域制限値から、所定の
方法で内挿補間によって上記入力画像の小ブロックに使
うローパスフィルタの帯域制限値を計算し、当該帯域制
限値と当該入力画像に時間的に近接する画像の空間的に
同じ位置の小ブロックで使われたローパスフィルタの帯
域制限値とを比較して比較値を求め、当該比較値が予め
決められた閾値より大きい時は、当該比較値を上記閾値
以内に抑えるように、上記入力画像の小ブロックに使う
ローパスフィルタの帯域制限値を制御することを特徴と
する請求項４１記載の画像信号処理方法。
【請求項４３】上記参照画像に対して予測符号化及び
／又は直交変換符号化を施して係数データを生成し、当
該係数データを一定の量子化ステップで量子化すること
により上記小ブロック単位の発生符号量を求め、当該小
ブロック単位で求めた発生符号量を上記符号化難易度と
することを特徴とする請求項４１に記載の画像信号処理
方法。
【請求項４４】上記参照画像の画像間の動きベクトル
を上記小ブロック単位で検出して予測残差を求め、当該
小ブロック単位で求めた予測残差を上記符号化難易度と
することを特徴とする請求項４１に記載の画像信号処理
方法。
【請求項４５】上記入力画像の小ブロックが画像間予
測で参照する小ブロックは、フレーム間予測で参照され
るフレーム上において上記入力画像の小ブロックの動き
ベクトルにより参照される位置にある小ブロックである
ことを特徴とする請求項４１に記載の画像信号処理方
法。
【請求項４６】上記入力画像の小ブロックが画像間予
測で参照する小ブロックは、フレーム間予測で参照され
るフレーム上において上記入力画像の小ブロックの動き
ベクトルにより参照される位置にある小ブロックである
ことを特徴とする請求項４２に記載の画像信号処理方
法。
【請求項４７】上記入力画像の小ブロックが画像間予
測で参照する小ブロックは、フレーム間予測で参照され
るフレーム上において上記入力画像の小ブロックと同じ
空間的位置にある小ブロックであることを特徴とする請
求項４１に記載の画像信号処理方法。
【請求項４８】上記入力画像の小ブロックが画像間予
測で参照する小ブロックは、フレーム間予測で参照され
るフレーム上において上記入力画像の小ブロックと同じ
空間的位置にある小ブロックであることを特徴とする請
求項４２に記載の画像信号処理方法。
【請求項４９】上記決定されたフィルタ特性でローパ
スフィルタ処理された画像信号に対し、符号化処理を施
すことを特徴とする請求項４１に記載の画像信号処理方
法。
【請求項５０】入力画像のエッジ成分を抽出し、上記入力画像の動きを検出し、上記入力画像からブロック歪判定に必要なパラメータを
演算し、上記エッジ抽出の結果、上記動き検出の結果、及び上記
パラメータ演算の結果に基づいてブロック歪を判定し、上記ブロック歪を低減するための補正値を算出し、上記ブロック歪の判定結果に応じた上記補正値による補
正を上記入力画像に対して施して出力することで上記ノ
イズ低減処理を行うことを特徴とする請求項２９に記載
の画像信号処理方法。
【請求項５１】上記ブロック歪を判定するときには、
ブロック歪の複数段階の強さを判定し、判定された強さ
に応じた補正量で補正を行わせることを特徴とする請求
項５０に記載の画像信号処理方法。
【請求項５２】上記入力画像が輝度信号及び色信号か
らなり、上記輝度信号及び上記色信号の少なくとも一方
に対して上記ノイズ低減処理を施すことを特徴とする請
求項２９に記載の画像信号処理方法。
【請求項５３】上記ノイズ低減処理は、画像の垂直方
向、水平方向の少なくとも一方に対してノイズ低減処理
を行うことを特徴とする請求項２９に記載の画像信号処
理方法。
【請求項５４】上記符号化処理された入力画像を記録
媒体に記録し、記録媒体に記録された圧縮符号化された
入力画像を再生することを特徴とする請求項２９に記載
の画像信号処理方法。
【請求項５５】上記フィルタリング処理におけるフィ
ルタレベルを検出し、フィルタレベルに応じて復号処理
を行い、復号処理が施された入力画像のブロック歪を少なくとも
低減する処理を行うことを特徴とする請求項２９に記載
の画像信号処理方法。
【請求項５６】上記フィルタリング処理におけるフィ
ルタレベルを検出し、検出したフィルタレベルに応じて復号処理が施された入
力画像に画質補正処理を行うことを特徴とする請求項５
５に記載の画像信号処理方法。
【請求項５７】検出したフィルタレベルを入力画像に
付加して画像の圧縮符号化を行い、フィルタレベルが付
加された画像を記録媒体に記録することを特徴とする請
求項５５に記載の画像信号処理方法。