JPH11298898A - ブロック歪低減回路 - Google Patents

ブロック歪低減回路

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JPH11298898A
JPH11298898A JP12281098A JP12281098A JPH11298898A JP H11298898 A JPH11298898 A JP H11298898A JP 12281098 A JP12281098 A JP 12281098A JP 12281098 A JP12281098 A JP 12281098A JP H11298898 A JPH11298898 A JP H11298898A
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JP
Japan
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block
correlation
circuit
value
image
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JP12281098A
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English (en)
Inventor
Tomoaki Uchida
友昭 打田
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 斜め方向のエッジ成分を有する画像に対し
て、映像がぼけてしまうことなく効果的にブロック歪を
低減することができるブロック歪低減回路を提供する。 【解決手段】 ブロック端検出回路31によってブロッ
クの境界を検出する。相関方向検出回路32によって相
関方向と相関値を検出する。レベル差検出回路35は相
関値がしきい値Thより小さいかどうかを検出する。フ
ィルタリング回路33は画像データにローパスフィルタ
処理を施す。切り替え回路36は、ブロックの境界で相
関値がしきい値Thより小さいときのみフィルタリング
回路33の出力を選択し、そうでない場合、遅延回路3
4の出力を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、変換符号化により
圧縮された画像データを復号化する画像復号化装置と共
に用いられ、画像復号化装置によって復号化された画像
データのブロック歪を低減するブロック歪低減回路に関
する。
【0002】
【従来の技術】通常、画像情報はデータ量が多く、従来
から効率よく伝送したり、保存するために、種々のデー
タ圧縮技術が開発されている。その中で、動き補償予測
と離散型コサイン変換(DCT:Discrete Cosine Tran
sformation)を組み合わせた技術が広く使用されてい
る。このような変換符号化データ圧縮技術には、データ
圧縮の対象となる画素画像をまずブロック分割し、分割
されたブロック毎に変換符号化データを圧縮する。
【0003】図6は、一般的な画像符号化装置を示すブ
ロック図である。この画像符号化装置は、入力される画
像信号10を動き補償予測し、ブロック分割して変換符
号化データ圧縮し、符号化画像信号20を出力するもの
である。そして、前処理部11,動き補償予測部12,
直交変換部13,量子化部14,可変長符号化部15,
メモリ16を備えて構成される。
【0004】図6において、前処理部11は、入力され
た画像信号10を圧縮に適するように周波数帯域制限
し、ノイズの除去等を行う。動き補償予測部12は、P
ピクチャ,Bピクチャの場合、メモリ16に蓄えた画像
データと入力された画像データとの間でフレーム間等の
動きベクトルを検出し、次段に伝送する時間軸方向の差
分値を、その動きベクトルに基ずき削減する。直交変換
部13は、画像信号をブロック分割し、2次元DCT等
の直交変換を行う。
【0005】そして、量子化部14は、量子化テーブル
等を用いてデータ圧縮された符号化画像信号を生成す
る。可変長符号化部15は、入力された符号化画像信号
を、例えばハフマン符号化等を用いてさらにデータ圧縮
を行い、量子化幅データ、動きベクトルデータ、符号化
モードデータ等の補助データを含む最終的な符号化画像
信号20を生成する。
【0006】図7は、一般的な画像復号化装置を示すブ
ロック図である。この画像復号化装置には符号化画像信
号20が入力され、図6における画像信号10に相当す
る復号画像信号30を生成するものである。この画像復
号化装置は、可変長復号部21,逆量子化部22,逆直
交変換部23,動き補償復号部24,メモリ25を備え
て構成される。
【0007】図7において、可変長復号部21は、可変
長復号化テーブル等を用いて入力された符号化画像信号
20を復号する。逆量子化部22は、可変長復号部21
より得られる逆量子化データを用いて、可変長復号部2
1からの復号化画像信号より周波数成分信号を生成す
る。逆直交変換部23は、その周波数成分信号に対して
逆直交変換(逆DCT)を行い、画像信号を生成する。
動き補償復号部24は、Pピクチャ,Bピクチャの場
合、動きベクトルに基づき、逆直交変換部23より入力
された画像信号とメモリ25に蓄えた画像データから復
号画像信号30を生成する。またIピクチャの場合に
は、逆直交変換部23より入力された画像信号から復号
画像信号30を生成する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このような画像データ
の符号化及び復号化の処理において、復号画像信号30
は完全には画像信号10に復元されず、画像信号10に
対して歪が発生する。特に、動きの激しい画像に対して
は、動き補償予測部12によるデータ量の削減効果が低
下し、量子化部14の量子化幅が大きくなるため、逆量
子化部22の出力信号は、量子化部14の入力信号に対
して歪が増大する。このため、従来においては、主とし
て低域周波数成分の歪がブロック歪として表れ、高域周
波数成分の歪がモスキートノイズとして表れ、画質を劣
化させていた。
【0009】ブロック歪を低減する従来の技術として
は、特開平9−307855号公報(従来例1)や特開
平5−316361号公報(従来例2)に記載のものが
ある。従来例1では、ブロック境界に対し直角方向に1
次元ローパスフィルタをかけ、ブロック歪を低減するよ
うにしている。この従来例1では、斜め方向の周波数成
分(斜め方向のエッジ成分)を持つ画像に対しては、1
次元ローパスフィルタによって映像がぼけてしまう欠点
がある。
【0010】また、従来例2では、水平方向にエッジが
検出された場合には、水平方向のブロック境界に対し直
角方向に1次元ローパスフィルタをかけ、垂直方向にエ
ッジが検出された場合には、垂直方向のブロック境界に
対し直角方向に1次元ローパスフィルタをかけ、画像が
平坦な場合には、水平垂直両方向のブロック境界に対し
2次元ローパスフィルタをかけることによって、それぞ
れの場合に応じて適応処理してブロック歪を低減するよ
うにしている。
【0011】この従来例2では、斜め方向のエッジ成分
がある場合にフィルタ処理をしないとブロック歪が軽減
されないし、フィルタ処理をすれば上記の従来例1と同
様、映像がぼけてしまう欠点がある。
【0012】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、斜め方向のエッジ成分を有する画像に対し
て、映像がぼけてしまうことなく効果的にブロック歪を
低減することができるブロック歪低減回路を提供するこ
とを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の技術の課題を解決するため、変換符号化により圧縮さ
れた画像データを復号化する画像復号化装置と共に用い
られ、前記画像復号化装置によって復号化された画像デ
ータのブロック歪を低減するブロック歪低減回路におい
て、ブロック分割された前記画像データのブロックの境
界を検出するブロック境界検出手段(31)と、注目画
素の周辺画素より前記画像データの振幅変化の最も小さ
い方向を検出して相関方向とそのときの相関値を検出す
る相関方向検出手段(32)と、前記相関方向検出手段
によって検出された相関値が所定の値より小さいかどう
かを検出する相関値レベル検出手段(35)と、前記ブ
ロック境界検出手段の検出出力と前記相関値レベル検出
手段の検出出力とを用いることによって、前記注目画素
が前記ブロックの境界に位置し、かつ、前記相関値が所
定の値より小さいときのみ、前記注目画素に対し、前記
相関方向検出手段によって検出された相関方向に前記ブ
ロックの境界を跨がってローパスフィルタ処理を施すフ
ィルタリング手段(33,34,36)とを設けて構成
したことを特徴とするブロック歪低減回路を提供するも
のである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明のブロック歪低減回
路について、添付図面を参照して説明する。図1は本発
明のブロック歪低減回路の一実施例を示すブロック図、
図2〜図5は注目画素とブロックの境界との関係の例を
示す図である。
【0015】図1に示す本発明のブロック歪低減回路
は、図7に示す画像復号化装置と共に用いられるもので
あり、図7に示す画像復号化装置の後段に接続される。
図1において、図7の画像復号化装置より出力された復
号画像信号30は、ブロック端検出回路31,相関方向
検出回路32,フィルタリング回路33,遅延回路34
に入力される。
【0016】図2〜図5において、破線はブロックの境
界を、○は各画素を、Aで示す◎は注目画素をそれぞれ
示している。注目画素Aに対し、その近傍の画素を
1 ,B2 ,B3 ,C1 ,C2 ,C3 と称する。画素B
1 ,B2 ,B3 は注目画素Aと同一ブロック内の画素で
あり、画素C1 ,C2 ,C3 は注目画素Aとは異なるブ
ロックの画素である。これら図2〜図5は、注目画素A
のブロック境界に対する位置の違いを示すものである。
本発明のブロック歪低減回路は、これらのいずれに対し
ても、基本的に同一の処理を施す。
【0017】再び図1に戻り、ブロック端検出回路31
は、入力された復号画像信号30のブロック端(ブロッ
ク境界)を検出することによって、注目画素Aがブロッ
ク境界に位置しているかどうかを判定する。これは、こ
のブロック歪低減回路では、図2〜図5に破線で示すブ
ロック境界の画素のみに対してフィルタリング処理を行
うからである。相関方向検出回路32には、ブロック端
検出回路31の検出出力が入力される。これによって、
相関方向検出回路32は、注目画素Aとブロック境界と
が図2〜図5のいずれの関係であるかを判別することが
できる。
【0018】そして、相関方向検出回路32は、注目画
素Aと画素B1 ,B2 ,B3 とのそれぞれの差分の絶対
値から最小値を検出することによって、相関方向を検出
する。ブロックを跨がってしまう画素C1 ,C2 ,C3
との相関方向は検出しない。例えば、注目画素Aと画素
1 とが最小値を示すとすると、この方向が映像信号の
振幅変化が最も少ないことになる。即ち、2次元周波数
特性でのスペクトル分布が最も少ない方向が判定され
る。相関方向検出回路32によって検出された相関方向
の検出信号(検出方向)は、フィルタリング回路33に
入力される。相関方向検出回路32によって検出された
相関方向を示す最小値(相関値)は、レベル差検出回路
35に入力される。
【0019】フィルタリング回路33は、ブロック歪を
低減するため、1次元ローパスフィルタ処理をこの相関
方向に行う。これによって、映像信号のぼけ感が軽減さ
れる。さらに詳細に説明すれば、フィルタリング回路3
3は、注目画素Aに対する相関方向の画素、即ち、画素
1 と注目画素Aと画素C1 に対し、例えばそれぞれ、
1/3,1/3,1/3を乗じ、これらを加算した値を
注目画素Aの値とする。これは、1/3,1/3,1/
3のタップ係数を持つ1次元ローパスフィルタを施すこ
とである。なお、1次元ローパスフィルタのタップ係数
はこれに限定されることはない。このように、フィルタ
リング回路33は、注目画素に対して相関方向に、ブロ
ックを跨がってローパスフィルタをかける。
【0020】ブロック境界で振幅の大きいエッジ成分が
ある場合は、注目画素Aと画素B1との差分の絶対値は
大きくなる。また、本来、ブロック歪により発生するブ
ロック境界での振幅レベルの変動値は小さい値である。
そこで、レベル差検出回路35によって、相関方向検出
回路32により検出された相関値が所定のしきい値Th
より小さいかどうかを判定する。相関値がしきい値Th
より大きければ、上記のフィルタリング処理をしないよ
うにする。これは、ブロック歪の低減効果よりも振幅の
大きい画像エッジでのローパスフィルタによるぼけ感が
生じないようにするためである。
【0021】レベル差検出回路35の検出出力は、切り
替え回路36に入力される。また、ブロック端検出回路
31の検出出力も、切り替え回路36に入力される。切
り替え回路36にレベル差検出回路35及びブロック端
検出回路31の検出出力を入力することによって、必要
な場合のみ、即ち、注目画素Aがブロック境界であっ
て、かつ、相関値がしきい値Thより小さいときのみ、
フィルタリング回路33によってフィルタリング処理さ
れた信号を選択するようにする。
【0022】切り替え回路36には、フィルタリング回
路33の出力と遅延回路34の出力とが入力される。遅
延回路34は、フィルタリング回路33によってフィル
タリング処理した信号と遅延量を合わせるためのもので
ある。切り替え回路36は、上記の2つの条件を満たす
ときのみフィルタリング回路33の出力を選択し、そう
でないときには遅延回路34の出力を選択する。
【0023】このようにして、切り替え回路36から
は、ブロック歪が低減された復号画像信号40が出力さ
れる。
【0024】なお、図1の構成では、フィルタリング回
路33と遅延回路34と切り替え回路36とが、ブロッ
ク境界検出手段であるブロック端検出回路31の検出出
力と、相関値レベル検出手段であるレベル差検出回路3
5の検出出力とを用いることによって、注目画素Aがブ
ロックの境界に位置し、かつ、相関方向検出回路32に
よって検出された相関値が所定の値より小さいときの
み、注目画素Aに対し、相関方向検出回路32によって
検出された相関方向にブロックの境界を跨がってローパ
スフィルタ処理を施すフィルタリング手段として動作し
ていることが分かる。
【0025】以上の例では、注目画素Aと画素B1 とが
最小値を示す場合について示したが、注目画素Aと画素
2 とが最小値を示す場合には、フィルタリング回路3
3は、画素B2 と注目画素Aと画素C2 に対して上記の
ようなフィルタリング処理を施す。注目画素Aと画素B
3 とが最小値を示す場合には、フィルタリング回路33
は、画素B3 と注目画素Aと画素C3 に対して上記のよ
うなフィルタリング処理を施す。図2〜図5は、垂直方
向、水平方向の違いはあるものの、基本的な処理は同一
である。
【0026】本発明は以上説明した本実施例に限定され
ることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種
々変更可能である。本実施例では、ブロック端検出回路
31の検出出力を相関方向検出回路32に入力したが、
フィルタリング回路33に入力しても同様の動作をさせ
ることができる。
【0027】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のブ
ロック歪低減回路は、ブロック分割された画像データの
ブロックの境界を検出するブロック境界検出手段と、注
目画素の周辺画素より画像データの振幅変化の最も小さ
い方向を検出して相関方向とそのときの相関値を検出す
る相関方向検出手段と、この相関方向検出手段によって
検出された相関値が所定の値より小さいかどうかを検出
する相関値レベル検出手段と、ブロック境界検出手段の
検出出力と相関値レベル検出手段の検出出力とを用いる
ことによって、注目画素がブロックの境界に位置し、か
つ、相関値が所定の値より小さいときのみ、注目画素に
対し、相関方向検出手段によって検出された相関方向に
ブロックの境界を跨がってローパスフィルタ処理を施す
フィルタリング手段とを設けて構成したので、斜め方向
のエッジ成分を有する画像に対して、映像がぼけてしま
うことなく効果的にブロック歪を低減することができ
る。自然画では斜め方向の周波数成分を持つ画像が多い
ので、本発明は自然画に対して特に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】注目画素とブロックの境界との関係の例を示す
図である。
【図3】注目画素とブロックの境界との関係の例を示す
図である。
【図4】注目画素とブロックの境界との関係の例を示す
図である。
【図5】注目画素とブロックの境界との関係の例を示す
図である。
【図6】一般的な画像符号化装置を示すブロック図であ
る。
【図7】一般的な画像復号化装置を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
31 ブロック端検出回路(ブロック境界検出手段) 32 相関方向検出回路(相関方向検出手段) 33 フィルタリング回路 34 遅延回路 35 レベル差検出回路(相関値レベル検出手段) 36 切り替え回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】変換符号化により圧縮された画像データを
    復号化する画像復号化装置と共に用いられ、前記画像復
    号化装置によって復号化された画像データのブロック歪
    を低減するブロック歪低減回路において、 ブロック分割された前記画像データのブロックの境界を
    検出するブロック境界検出手段と、 注目画素の周辺画素より前記画像データの振幅変化の最
    も小さい方向を検出して相関方向とそのときの相関値を
    検出する相関方向検出手段と、 前記相関方向検出手段によって検出された相関値が所定
    の値より小さいかどうかを検出する相関値レベル検出手
    段と、 前記ブロック境界検出手段の検出出力と前記相関値レベ
    ル検出手段の検出出力とを用いることによって、前記注
    目画素が前記ブロックの境界に位置し、かつ、前記相関
    値が所定の値より小さいときのみ、前記注目画素に対
    し、前記相関方向検出手段によって検出された相関方向
    に前記ブロックの境界を跨がってローパスフィルタ処理
    を施すフィルタリング手段とを設けて構成したことを特
    徴とするブロック歪低減回路。
JP12281098A 1998-04-16 1998-04-16 ブロック歪低減回路 Pending JPH11298898A (ja)

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