JP4475196B2

JP4475196B2 - ブロックノイズ検出装置及びブロックノイズ検出プログラム

Info

Publication number: JP4475196B2
Application number: JP2005210735A
Authority: JP
Inventors: 康夫鈴木
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2005-07-21
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2025-07-21
Also published as: JP2007028460A

Description

本発明はブロックノイズ検出装置及びブロックノイズ検出プログラムに係り、特に映像信号をデジタル画像圧縮して伝送、記録するときに、符号化及び復号化する際に生じるブロックの境界で発生するブロックノイズを検出するブロックノイズ検出装置及びコンピュータにブロックノイズを検出させるブロックノイズ検出プログラムに関する。

映像信号をデジタル圧縮する際の圧縮符号化方式として、符号化対象の映像信号の水平方向及び垂直方向に隣接する複数の画素を１つの矩形ブロックとして、このブロック単位で圧縮符号化を行う方式が知られている。このような圧縮符号化方式により圧縮符号化処理された映像信号は、記録媒体あるいは伝送路等を介した後、復号化処理が矩形ブロック単位で行われ、元の映像信号が復元される。

そして、このような圧縮符号化及び復号化方式において、記録媒体あるいは伝送路における映像信号の情報量を小さく抑えたい場合に圧縮率を大きくすると、矩形ブロック間で階調差が生じる。一般に、この階調差によるノイズがブロックノイズと呼ばれる。このようなブロックの境界で発生するブロックノイズを検出する方法としては、一般的には映像圧縮データ復号化装置の情報によりブロックの境界を検出する方法がある。

また、映像圧縮データ復号化装置のブロック境界情報がない時のブロックノイズ検出方法も従来知られている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１記載の従来のブロックノイズ検出装置では、検出対象の映像信号の水平方向と垂直方向の各高域成分を水平高域フィルタ、垂直高域フィルタでそれぞれ抽出し、抽出した各高域成分を絶対値化した後、水平累積加算部、垂直累積加算部でそれぞれの絶対値信号を累積加算して、水平周期的にピーク値を持った水平１次元信号と垂直周期的にピーク値を持った垂直１次元信号とを得る。

そして、上記の水平１次元信号に基づいて水平ピーク検出部により水平方向のブロックサイズ間隔で水平方向のピーク位置を検出すると共に、上記の垂直１次元信号に基づいて垂直ピーク検出部により垂直方向のブロックサイズ間隔で垂直方向のピーク位置を検出した後、それらのピーク位置検出信号に基づいてブロック境界部分を検出し、そこがブロックノイズが発生する個所であるとして検出する。

また、特許文献２記載の従来のブロックノイズ検出装置では、注目点を挟む水平方向又は垂直方向に隣接する２つのブロックの各画素間の差分の絶対値であるブロック境界差分値と、隣接画素間の差分値である隣接差分値とを用いることによって、ブロックノイズの発生するブロック境界の検出を行うようにしている。

特開２０００−５０２７５号公報特開２００２−２３２８８９号公報

しかるに、上記の映像圧縮データ復号化装置の情報によりブロックの境界を検出する方法では、映像圧縮データ復号化装置よりのブロック境界情報がなければブロックノイズを検出することができない。例えば、テレビ受像機で外部入力からブロックノイズがある映像信号が入力された場合は、映像圧縮データ復号化装置のブロック境界情報がないため、ブロックの境界で発生するブロックノイズを検出できない。

一方、特許文献１記載の従来のブロックノイズ検出装置では、映像圧縮データ復号化装置よりのブロック境界情報が無くてもブロックノイズを検出することはできるが、ブロック境界周期性検知に累積加算器を使用するため、入力映像信号量が増えると累積加算器の回路規模が大きくなってしまう。

また、特許文献２記載の従来のブロックノイズ検出装置では、映像圧縮データ復号化装置よりのブロック境界情報が無くてもブロックノイズを検出することはできるが、隣接差分値の平均値よりブロック境界差分値を算出しているため、本来の映像信号やランダムノイズをブロック境界差分値と認識してしまう問題がある。

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、映像圧縮データ復号化装置よりのブロック境界情報が無くても、ブロックノイズが発生している入力映像信号よりブロックノイズの検出を正確に行い得るブロックノイズ検出装置及びブロックノイズ検出プログラムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、第１の発明は、映像信号を複数の画素からなるブロック単位で圧縮符号化して得られた符号化映像信号を、ブロック単位で復号化する際に復号映像信号にブロックノイズが生じた場合、そのブロックノイズが生じたブロック境界を検出するブロックノイズ検出装置において、復号映像信号の水平期間における複数の画素のそれぞれについて、隣接画素との差分絶対値を計算し、複数の画素にそれぞれ対応する画素位置における隣接画素差分絶対値を抽出する抽出手段と、ブロック単位の水平方向画素数ｍ（ｍは２以上の自然数）で定まる水平方向所定期間内に時系列的に並ぶｍ個の画素位置における隣接画素差分絶対値を、その値が大きい順に順位付けすると共に、水平方向所定期間内の予め設定された１つの画素位置である注目画素位置における隣接画素差分絶対値の順位が少なくとも最大の順位を含む一以上の予め定めた所定の順位であるときは、注目画素位置における隣接画素差分絶対値を水平方向所定期間での代表値として出力し、順位が所定の順位でないときは数値０を代表値として出力する処理を、水平方向所定期間を水平方向に１画素ずつずらしながら実行し、各水平方向所定期間における代表値を、水平期間における各画素位置毎の代表値として出力する順位付け手段と、順位付け手段から水平期間における各画素位置毎に出力される代表値を入力として受け、水平期間を水平方向所定期間毎に区切り、その各水平方向所定期間内に並ぶｍ個の画素位置を時系列的に前方から順に第１番目〜第ｍ番目の画素位置としたとき、区切った各水平方向所定期間内の同じ順番の画素位置同士における代表値の平均値を算出する平均値算出手段と、平均値算出手段により算出された第１番目〜第ｍ番目の各画素位置における平均値のうち、最も大なる平均値が２番目に大なる平均値に基づき求まる所定値以上のときは、最も大なる平均値に対応した画素位置を抽出し、水平期間内において抽出した画素位置に対応する水平方向所定期間の周期単位で現れる全ての画素位置を、ブロック境界のある画素位置として検知する検知手段と、検知手段によりブロック境界が検知された画素位置において、順位付け手段から固定値が出力されているか否かを判断し、固定値が出力されていない場合にその画素位置をブロックノイズが発生している水平方向のブロック境界として検出するブロック境界検出手段とを有することを特徴とする。

この発明では、ブロックの水平方向画素数ｍで定まる水平方向所定期間内に時系列的に並ぶｍ個の画素位置における隣接画素差分絶対値を、その値が大きい順に順位付けすると共に、水平方向所定期間内の予め設定された１つの画素位置である注目画素位置における隣接画素差分絶対値の順位が少なくとも最大の順位を含む一以上の予め定めた所定の順位であるときは、注目画素位置における隣接画素差分絶対値を水平方向所定期間での代表値として出力し、順位が所定の順位でないときは数値０を代表値として出力する処理を、水平方向所定期間を水平方向に１画素ずつずらしながら実行する順位付けを行い、順位付けして得られた水平方向所定期間内のｍ個の第１番目〜第ｍ番目の画素位置の同じ順番の画素位置同士における代表値の平均値を算出し、それらの平均値のうち、最も大なる平均値が２番目に大なる平均値に基づき求まる所定値以上のときは、最も大なる平均値に対応した画素位置に対応する水平方向所定期間内の水平方向所定期間の周期単位で現れる全ての画素位置をブロック境界のある画素位置とし、かつ、その画素位置において、順位付け手段から代表値として隣接画素差分絶対値が出力されるとき、その画素位置をブロックノイズが発生している水平方向のブロック境界として検出するようにしたため、入力された復号映像信号のみを用いてブロックノイズが発生している水平方向のブロック境界を検出できる。

また、上記の目的を達成するため、第２の発明は、上記の順位付け手段から出力された代表値が、予め設定した互いに異なる第１の閾値と第２の閾値との間の値であるという条件を満足するか否か判定し、順位付け手段から出力された代表値が条件を満足するときは、その出力値を平均値算出手段及び水平境界検出手段へ出力し、条件を満足しないときは、順位付け手段から出力される代表値の平均値算出手段及びブロック境界検出手段への出力を遮断する判定手段を更に有することを特徴とする。

この発明では、順位付け手段から出力された代表値が第１の閾値と第２の閾値の範囲内の値でないときは、順位付け手段から出力される代表値の平均値算出手段及びブロック境界検出手段への出力を遮断するようにしたため、順位付け手段から出力される代表値が第１の閾値と第２の閾値の範囲内の値でないときは、上記の代表値はブロックノイズに比べて非常に大きいか、非常に小さいために、その代表値に対応する画素位置は、ブロックノイズが発生している水平方向のブロック境界位置ではないと判断できる。

また、上記の目的を達成するため、第３の発明は、映像信号を複数の画素からなるブロック単位で圧縮符号化して得られた符号化映像信号を、ブロック単位で復号化することにより復号映像信号にブロックノイズが生じた場合、そのブロックノイズが生じたブロック境界を検出するブロックノイズ検出装置において、第１の発明の水平方向を垂直方向に変更したものである。この第３の発明では、入力された復号映像信号のみを用いてブロックノイズが発生している垂直方向のブロック境界を検出できる。

また、上記の目的を達成するため、第４の発明は、第３の発明に、順位付け手段から出力された代表値が、予め設定した互いに異なる第１の閾値と第２の閾値との間の値であるという条件を満足するか否か判定し、順位付け手段から出力された代表値が条件を満足するときは、その出力値を平均値算出手段及び垂直境界検出手段へ出力し、条件を満足しないときは、順位付け手段から出力される代表値の平均値算出手段及びブロック境界検出手段への出力を遮断する判定手段を更に有する構成としたものである。

この発明では、順位付け手段から出力された代表値が第１の閾値と第２の閾値の範囲内の値でないときは、順位付け手段から出力される代表値の平均値算出手段及びブロック境界検出手段への出力を遮断するようにしたため、順位付け手段から出力される代表値が第１の閾値と第２の閾値の範囲内の値でないときは、上記の代表値はブロックノイズに比べて非常に大きいか、非常に小さいために、その代表値に対応する画素位置は、ブロックノイズが発生している垂直方向のブロック境界位置ではないと判断できる。

また、上記の目的を達成するため、第５の発明のブロックノイズ検出プログラムは、映像信号を複数の画素からなるブロック単位で圧縮符号化して得られた符号化映像信号を、ブロック単位で復号化する際に復号映像信号にブロックノイズが生じた場合、そのブロックノイズが生じた水平方向のブロック境界を、コンピュータにより検出させるブロックノイズ検出プログラムであって、第１の発明のブロックノイズ検出装置によるブロックノイズ検出をコンピュータにより実行させることを特徴とする。

また、上記の目的を達成するため、第６の発明のブロックノイズ検出プログラムは、映像信号を複数の画素からなるブロック単位で圧縮符号化して得られた符号化映像信号を、ブロック単位で復号化する際に復号映像信号にブロックノイズが生じた場合、そのブロックノイズが生じた垂直方向のブロック境界を、コンピュータにより検出させるブロックノイズ検出プログラムであって、第３の発明のブロックノイズ検出装置によるブロックノイズ検出をコンピュータにより実行させることを特徴とする。

本発明によれば、入力された復号映像信号のみを用いてブロックノイズが発生している水平方向のブロック境界又は垂直方向のブロック境界を検出できるようにしたため、映像圧縮データ復号化装置の情報がない場合でも、ブロックの境界で発生するブロックノイズを検出することができる。

また、本発明によれば、順位付け手段から出力された代表値が第１の閾値と第２の閾値の範囲内の値でないときは、その代表値に対応する画素位置は、ブロックノイズが発生している水平方向又は垂直方向のブロック境界位置ではないと判断するようにしたため、順位付け手段から出力される代表値が第１の閾値と第２の閾値の範囲内の値でない本来の復号映像信号をブロックノイズが生じたブロックの水平境界又は垂直境界であると誤検出することを防止できる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になるブロックノイズ検出装置の第１の実施の形態のブロック図を示す。本実施の形態は、水平方向のブロックノイズを検出する装置で、垂直ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１、水平方向所定期間内の隣接画素差分絶対値抽出回路１２、隣接画素差分値の順位付けによる注目画素差分絶対値抽出回路１３、ブロック水平画素周期による平均値算出回路１４、ブロック水平画素周期性検知回路１５、及びブロック水平境界検出回路１６からなる。

垂直ＬＰＦ１１は、ある圧縮符号化方式によりブロック単位で圧縮符号化された映像信号が、所定の伝送路を経て復号化回路（図示せず）に供給されてブロック単位で復号化された復号映像信号が入力され、その復号映像信号の垂直方向の低域成分を抽出する。これは、ブロック水平境界をより検出し易くするため、水平方向の成分はすべて残し、垂直方向の高域成分を減衰させるためである。

垂直ＬＰＦ１１は、例えば図３のブロック図に示す構成とされており、縦続接続された４つのラインメモリ２１、２２、２３及び２４により入力復号映像信号を１ラインずつ順次に遅延する。ラインメモリ２１、２２、２３から出力された１ライン遅延復号映像信号、２ライン遅延復号映像信号、３ライン遅延復号映像信号は乗算器２５、２６、２７でそれぞれ別々に所定の乗算係数と乗算された後、加算器２８に供給され、ここで非遅延復号映像信号とラインメモリ２４から出力された４ライン遅延復号映像信号とそれぞれ加算合成される。

加算器２８で加算合成して得られた合成映像信号は乗算器２９で所定の係数と乗算されてレベル調整された後出力される。この加算器２９から出力される信号は、入力復号映像信号の隣接する５ラインの垂直方向の各画素値を演算することにより得られた、垂直方向の低域成分であり、図１の水平方向所定期間内の隣接画素差分絶対値抽出回路１２に供給される。

水平方向所定期間内の隣接画素差分絶対値抽出回路１２は、入力信号（入力映像信号の垂直方向の低域成分）の水平方向所定期間内の隣接画素差分絶対値を抽出する。すなわち、この隣接画素差分絶対値抽出回路１２は、ブロックノイズのブロック水平画素数を例えば８画素とした場合、水平方向所定期間を８画素とし、図４に示すように、この水平方向所定期間において水平方向に時系列的に並ぶ８つの画素Ｐ１〜Ｐ８のそれぞれと、その直ぐ左隣にある画素Ｐ０〜Ｐ７との間の差分値の絶対値を算出し、図５に示すように各８画素の差分値の絶対値（隣接画素差分絶対値）を算出する。

ここで、図５において、１は図４の画素Ｐ１とＰ０との差分絶対値、２は図４の画素Ｐ２とＰ１との差分絶対値、３は図４の画素Ｐ３とＰ２との差分絶対値、４は図４の画素Ｐ４とＰ３との差分絶対値、５は図４の注目画素Ｐ５と画素Ｐ４との差分絶対値、６は図４の画素Ｐ６と注目画素Ｐ５との差分絶対値、７は図４の画素Ｐ７とＰ６との差分絶対値、８は図４の画素Ｐ８とＰ７との差分絶対値を示す。

図１の隣接画素差分絶対値抽出回路１２は、上記の水平方向所定期間内の８つの画素と、その直ぐ左隣にある画素との差分値の絶対値を算出する処理を、水平方向に１画素ずつずらしながら実行する。このようにして隣接画素差分絶対値抽出回路１２により算出された、水平方向所定期間内の上記の８つの隣接画素差分絶対値は、隣接画素差分値の順位付けによる注目画素差分絶対値抽出回路１３に供給される。

この注目画素差分絶対値抽出回路１３は、入力された図５の１〜８で示した８つの隣接画素差分絶対値を大きい順に順位付けし、この８つの隣接画素差分絶対値のうちほぼ中央位置にある図５に５で示す注目画素の差分絶対値（注目画素差分絶対値）が、予め定めた所定順位のとき、例えば順位が１番目か２番目のとき、その注目画素差分絶対値を代表値として出力する。また、注目画素差分絶対値抽出回路１３は、注目画素差分絶対値が上記の所定順位でない時、例えば大きい方から１番目または２番目の値ではない時は、予め定めた固定値”０”を代表値として出力する。

この注目画素差分絶対値抽出回路１３による処理は、注目画素差分絶対値抽出回路１３に入力される８つの隣接画素差分絶対値が、隣接画素差分絶対値抽出回路１２において、水平方向所定期間内の８つの画素と、その直ぐ左隣にある画素との差分値の絶対値を算出する処理を、水平方向に１画素ずつずらしながら実行して得られた８つの隣接画素差分絶対値であるから、水平方向に１画素ずつずらしながら入力される８つの隣接画素差分絶対値に対して上記の代表値を出力する処理である。

図１のブロック水平画素周期による平均値算出回路１４は、上記の注目画素差分絶対値抽出回路１３からの代表値、すなわち、注目画素差分絶対値又は”０”を入力として受け、その入力値に基づきブロック水平画素周期による平均値算出を行う。例えば、ブロック水平画素周期が８画素のときは、ブロック水平画素周期による平均値算出回路１４は８個の平均値算出器を並列に備え、上記の注目画素差分絶対値抽出回路１３から出力された値（注目画素差分絶対値又は”０”）を、その８個の平均値算出器に水平方向の画素の順に巡回的に供給され、水平方向所定期間の周期単位で、かつ、全ての画素について、注目画素入力値の平均値を算出する。

すなわち、ブロック水平画素周期による平均値算出回路１４は、図６に示すように、１フレーム内の全画素を、１フレームの画面の左上から注目画素入力値を画素毎に見ていき、図６に１〜８で示す８つの画素のそれぞれの画素位置で抽出された注目画素差分絶対値又は固定値”０”を８個の平均値算出器で別々に平均値（ブロック水平画素周期による平均値）を算出する。すなわち、図６に１〜８で示す水平画素周期内の８つの画素のうち、同じ番号（同じ順番）の画素の値同士の間で平均値が算出され、その結果、全部で８つの平均値（ブロック水平画素周期による平均値）が算出されることになる。なお、この平均値の算出は１フレーム毎に行われるのではなく、この平均値の算出は、上記のように水平方向所定期間の８つの入力画素単位毎に区切って行われる。

図１のブロック水平画素周期性検知回路１５は、ブロック水平画素周期による平均値算出回路１４により算出された８つのブロック水平画素周期による平均値よりブロックノイズ境界の周期性を検知する。すなわち、ブロック水平画素周期性検知回路１５は、入力された８つのブロック水平画素周期による平均値を順位付けし、１番目に大きい平均値が２番目に大きい平均値のｎ倍以上の時（ｎは任意の数）、８水平画素周期で１番目に大きい平均値の部分（１番目に大きい平均値が得られる画素位置）がブロックノイズ境界周期だと検出する。１番目に大きい平均値が２番目に大きい平均値のｎ倍以上ではない時は、図６に１〜８で示す８つの画素のいずれもブロックノイズ境界周期ではないと検知する。

図１のブロック水平境界検出回路１６は、ブロック水平画素周期性検知回路１５から図６に１〜８で示す８つの画素のいずれかがブロックノイズ境界周期であることを示す水平画素周期性検出信号が入力された場合、注目画素が前記ブロックノイズ境界周期に該当し、注目画素差分絶対値抽出回路１３から出力される値が０値以外の値である時は、その画素位置がブロックノイズの発生する水平方向のブロック境界（すなわち、ブロック水平境界）だと検出する。

このようにして、本実施の形態によれば、映像圧縮データ復号化装置のブロックノイズ境界情報を必要としないでブロックノイズの発生した水平方向のブロック境界を検出することができる。また、本実施の形態によれば、ブロック境界周期性検知に累積加算器を使用せず、平均値から水平画素周期性を検知しているため、入力映像信号量が増えても累積加算器に比べて回路規模は小さくて済む。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図２は本発明になるブロックノイズ検出装置の第２の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図２に示す第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に、２つの閾値による注目画素差分絶対値判定回路１７を追加した点に特徴がある。

図２において、２つの閾値による注目画素差分絶対値判定回路１７は、２つの閾値ＡとＢを設け（ただし、閾値Ａ＞閾値Ｂ、ＡとＢは任意の数）、注目画素差分絶対値抽出回路１３から供給される注目画素差分絶対値と比較し、閾値Ａ≧注目画素差分絶対値≧閾値Ｂの不等式を満足するときは、注目画素差分絶対値抽出回路１３から供給された注目画素差分絶対値をそのまま出力し、上記の不等式を満足しないとき（注目画素差分絶対値が閾値Ａより大きいか、閾値Ｂより小さいとき）は”０”を出力する。

２つの閾値による注目画素差分絶対値判定回路１７から出力された信号は、ブロック水平画素周期による平均値算出回路１４とブロック水平境界検出回路１６にそれぞれ供給される。これにより、注目画素差分絶対値が閾値Ａより大きいか、閾値Ｂより小さいときは、ブロックノイズ以外の信号だと判断し、注目画素差分絶対値抽出回路１３から出力された注目画素差分絶対値が後段に送られないため、本来の映像信号をブロックノイズが生じた水平方向のブロック境界（ブロック水平境界）だと検出してしまう誤検出を防ぐことができ、これにより、ブロック水平境界を正確に検出できる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図７は本発明になるブロックノイズ検出装置の第３の実施の形態のブロック図を示す。本実施の形態は、垂直方向のブロックノイズを検出する装置で、水平ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１、垂直方向所定期間内の隣接画素差分絶対値抽出回路３２、隣接画素差分値の順位付けによる注目画素差分絶対値抽出回路３３、ブロック垂直画素周期による平均値算出回路３４、ブロック垂直画素周期性検知回路３５、及びブロック垂直境界検出回路３６からなる。

水平ＬＰＦ３１は、ある圧縮符号化方式によりブロック単位で圧縮符号化された映像信号が、所定の伝送路を経て復号化回路（図示せず）に供給されてブロック単位で復号化された復号映像信号が入力され、その復号映像信号の水平方向の低域成分を抽出する。これは、ブロック垂直境界をより検出し易くするため、垂直方向の成分はすべて残し、水平方向の高域成分を減衰させるためである。

水平ＬＰＦ３１は、例えば図９のブロック図に示す構成とされており、縦続接続された４つの１画素遅延器４１、４２、４３及び４４により入力復号映像信号を１画素期間ずつ順次に遅延する。１画素遅延器４１、４２、４３及び４４から出力された１画素期間遅延復号映像信号、２画素期間遅延復号映像信号、３画素期間遅延復号映像信号は乗算器４５、４６、４７でそれぞれ別々に所定の乗算係数と乗算された後、加算器４８に供給され、ここで非遅延復号映像信号と１画素遅延器４４から出力された４画素期間遅延復号映像信号とそれぞれ加算合成される。

加算器４８で加算合成して得られた合成映像信号は乗算器４９で所定の係数と乗算されてレベル調整された後出力される。この加算器４９から出力される信号は、入力復号映像信号の隣接する５画素期間の水平方向の各画素値を演算することにより得られた、水平方向の低域成分であり、図７の垂直方向所定期間内の隣接画素差分絶対値抽出回路３２に供給される。

垂直方向所定期間内の隣接画素差分絶対値抽出回路３２は、入力信号（入力映像信号の水平方向の低域成分）の垂直方向所定期間内の隣接画素差分絶対値を抽出する。すなわち、この隣接画素差分絶対値抽出回路３２は、ブロックノイズが発生するブロック境界のあるブロックの垂直画素数を例えば８画素とした場合、垂直方向所定期間を８画素とし、図１０に示すように、この垂直方向所定期間において垂直方向に時系列的に並ぶ８つの画素Ｄ１〜Ｄ８のそれぞれと、その直ぐ上隣にある画素Ｄ０〜Ｄ７との間の差分値の絶対値を算出し、各８画素の差分値の絶対値（隣接画素差分絶対値）を算出する。

図７の隣接画素差分絶対値抽出回路３２は、上記の垂直方向所定期間内の８つの画素と、その直ぐ上隣にある画素との差分値の絶対値を算出する処理を、垂直方向に１画素ずつずらしながら実行する。このようにして、隣接画素差分絶対値抽出回路３２において算出された、垂直方向所定期間内の上記の８つの隣接画素差分絶対値は、隣接画素差分値の順位付けによる注目画素差分絶対値抽出回路３３に供給される。

この注目画素差分絶対値抽出回路３３は、入力された８つの隣接画素差分絶対値を大きい順に順位付けし、この８つの隣接画素差分絶対値のうちほぼ中央位置にある図１０にＤ５で示す注目画素の差分絶対値（注目画素差分絶対値）が、予め定めた所定順位のとき、例えば順位が１番目か２番目のとき、その注目画素差分絶対値を代表値として出力する。また、注目画素差分絶対値抽出回路３３は、注目画素差分絶対値が上記の所定順位でない時、例えば大きい方から１番目または２番目の値ではない時は、予め定めた固定値”０”を代表値として出力する。

この注目画素差分絶対値抽出回路３３による処理は、注目画素差分絶対値抽出回路３３に入力される８つの隣接画素差分絶対値が、隣接画素差分絶対値抽出回路３２において、垂直方向所定期間内の８つの画素と、その直ぐ上隣にある画素との差分値の絶対値を算出する処理を、垂直方向に１画素ずつずらしながら実行して得られた８つの隣接画素差分絶対値であるから、垂直方向に１画素ずつずらしながら入力される８つの隣接画素差分絶対値に対して上記の代表値を出力する処理である。

図７のブロック垂直画素周期による平均値算出回路３４は、上記の注目画素差分絶対値抽出回路３３からの注目画素差分絶対値又は”０”を入力として受け、その入力値に基づきブロック垂直画素周期による平均値算出を行う。例えば、ブロック垂直画素周期が８画素のときは、ブロック垂直画素周期による平均値算出回路３４は、上記の注目画素差分絶対値抽出回路３３からの注目画素差分絶対値又は”０”を垂直８画素周期で平均値を算出する。

すなわち、ブロック垂直画素周期による平均値算出回路３４は、図１１に示すように、１フレーム内の全画素を、１フレームの画面の左上から垂直方向に注目画素入力値を画素毎に見ていき、図１１に１〜８で示す８つの画素のそれぞれの画素位置で抽出された注目画素差分絶対値を８つの平均値算出器で別々に平均値（ブロック垂直画素周期による平均値）を算出する。すなわち、図１１に１〜８で示す垂直画素周期内の８つの画素のうち、同じ番号（同じ順番）の画素の値同士の間で平均値が算出され、その結果、全部で８つの平均値（ブロック垂直画素周期による平均値）が算出されることになる。なお、この平均値の算出は１フレーム毎に行われるのではなく、上記のように垂直方向所定期間の８つの入力画素単位毎に区切って行われる。

図７のブロック垂直画素周期性検知回路３５は、ブロック垂直画素周期による平均値算出回路３４により算出された８つのブロック垂直画素周期による平均値よりブロックノイズ境界の周期性を検知する。すなわち、ブロック垂直画素周期性検知回路３５は、入力された８つのブロック垂直画素周期による平均値を順位付けし、１番目に大きい平均値が２番目に大きい平均値のｎ倍以上の時（ｎは任意の数）、８周期で１番目に大きい平均値の部分（１番目に大きい平均値に対応した画素位置）がブロックノイズ境界周期だと検出する。１番目に大きい平均値が２番目に大きい平均値のｎ倍以上ではない時は、図１１に１〜８で示す８つの画素のいずれもブロックノイズ境界周期ではないと検知する。

図７のブロック垂直境界検出回路３６は、ブロック垂直画素周期性検知回路３５から図１１に１〜８で示す８つの画素のいずれかがブロックノイズ境界周期であることを示す垂直画素周期性検出信号が入力された場合、注目画素が前記ブロックノイズ境界周期に該当し、注目画素差分絶対値抽出回路３３から出力される値が０値以外の値である時は、その画素位置がブロックノイズの発生するブロック垂直境界だと検出する。

このようにして、本実施の形態によれば、映像圧縮データ復号化装置のブロックノイズ境界情報を必要としないで、ブロックノイズが生じた垂直方向のブロック境界を検出することができる。また、本実施の形態によれば、ブロック境界周期性検知に累積加算器を使用せず、平均値から垂直画素周期性を検知しているため、入力映像信号量が増えても累積加算器に比べて回路規模は小さくて済む。

次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図８は本発明になるブロックノイズ検出装置の第４の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図７と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図８に示す第４の実施の形態は、図７に示した第３の実施の形態に、２つの閾値による注目画素差分絶対値判定回路３７を追加した点に特徴がある。

図８において、２つの閾値による注目画素差分絶対値判定回路３７は、２つの閾値ＡとＢを設け（ただし、閾値Ａ＞閾値Ｂ、ＡとＢは任意の数）、注目画素差分絶対値抽出回路３３から供給される注目画素差分絶対値と比較し、閾値Ａ≧注目画素差分絶対値≧閾値Ｂの不等式を満足するときは、注目画素差分絶対値抽出回路３３から供給された注目画素差分絶対値をそのまま出力し、上記の不等式を満足しないとき（注目画素差分絶対値が閾値Ａより大きいか、閾値Ｂより小さいとき）は”０”を出力する。

２つの閾値による注目画素差分絶対値判定回路３７から出力された信号は、ブロック垂直画素周期による平均値算出回路３４とブロック垂直境界検出回路３６にそれぞれ供給される。これにより、注目画素差分絶対値抽出回路３３から出力された値が閾値Ａより大きいか、閾値Ｂより小さいときは、ブロックノイズ以外の信号だと判断し、注目画素差分絶対値抽出回路３３から出力された値が後段に送られないため、本来の映像信号をブロックノイズが生じた垂直方向のブロック境界（ブロック垂直境界）だと検出してしまう誤検出を防ぐことができ、よって、ブロックノイズが生じたブロック垂直境界を正確に検出できる。

なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば図１、図２、図７、図８に示したブロックノイズ検出装置の構成をコンピュータにより実行させるコンピュータプログラムも本発明に包含するものである。このコンピュータプログラムは記録媒体に記録されていて、コンピュータに取り込まれてもよいし、通信ネットワークを介して配信されてコンピュータに取り込まれてもよい。

本発明装置の第１の実施の形態のブロック図である。本発明装置の第２の実施の形態のブロック図である。垂直ローパスフィルタの一例のブロック図である。水平方向所定期間にある画素とそのレベルの一例を示す図である。図１中の隣接画素差分絶対値抽出回路の動作説明図である。図１中のブロック水平画素周期による平均値算出回路、ブロック水平画素周期性検知回路の動作を説明する図である。本発明装置の第３の実施の形態のブロック図である。本発明装置の第４の実施の形態のブロック図である。水平ローパスフィルタの一例のブロック図である。垂直方向所定期間にある画素とそのレベルの一例を示す図である。図７中のブロック垂直画素周期による平均値算出回路、ブロック垂直画素周期性検知回路の動作を説明する図である。

符号の説明

１１垂直ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１２水平方向所定期間内の隣接画素差分絶対値抽出回路
１３、３３隣接画素差分値の順位付けによる注目画素差分絶対値抽出回路
１４ブロック水平画素周期による平均値算出回路
１５ブロック水平画素周期性検知回路
１６ブロック水平境界検出回路
１７、３７２つの閾値による注目画素差分絶対値判定回路
３１水平ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
３２垂直方向所定期間内の隣接画素差分絶対値抽出回路
３４ブロック垂直画素周期による平均値算出回路
３５ブロック垂直画素周期性検知回路
３６ブロック垂直境界検出回路

Claims

映像信号を複数の画素からなるブロック単位で圧縮符号化して得られた符号化映像信号を、前記ブロック単位で復号化する際に復号映像信号にブロックノイズが生じた場合、そのブロックノイズが生じたブロック境界を検出するブロックノイズ検出装置において、
前記復号映像信号の水平期間における複数の画素のそれぞれについて、隣接画素との差分絶対値を計算し、前記複数の画素にそれぞれ対応する画素位置における隣接画素差分絶対値を抽出する抽出手段と、
前記ブロック単位の水平方向画素数ｍ（ｍは２以上の自然数）で定まる水平方向所定期間内に時系列的に並ぶｍ個の画素位置における前記隣接画素差分絶対値を、その値が大きい順に順位付けすると共に、前記水平方向所定期間内の予め設定された１つの画素位置である注目画素位置における前記隣接画素差分絶対値の順位が少なくとも最大の順位を含む一以上の予め定めた所定の順位であるときは、前記注目画素位置における前記隣接画素差分絶対値を前記水平方向所定期間での代表値として出力し、前記順位が前記所定の順位でないときは数値０を前記代表値として出力する処理を、前記水平方向所定期間を水平方向に１画素ずつずらしながら実行し、前記各水平方向所定期間における代表値を、前記水平期間における各画素位置毎の代表値として出力する順位付け手段と、
前記順位付け手段から前記水平期間における各画素位置毎に出力される前記代表値を入力として受け、前記水平期間を前記水平方向所定期間毎に区切り、その各水平方向所定期間内に並ぶｍ個の画素位置を時系列的に前方から順に第１番目〜第ｍ番目の画素位置としたとき、前記区切った各水平方向所定期間内の同じ順番の画素位置同士における代表値の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段により算出された前記第１番目〜第ｍ番目の各画素位置における前記平均値のうち、最も大なる平均値が２番目に大なる平均値に基づき求まる所定値以上のときは、前記最も大なる平均値に対応した画素位置を抽出し、前記水平期間内において前記抽出した画素位置に対応する前記水平方向所定期間の周期単位で現れる全ての画素位置を、前記ブロック境界のある画素位置として検知する検知手段と、
前記検知手段により前記ブロック境界が検知された画素位置において、前記順位付け手段から前記固定値が出力されているか否かを判断し、前記固定値が出力されていない場合にその画素位置をブロックノイズが発生している水平方向のブロック境界として検出するブロック境界検出手段と
を有することを特徴とするブロックノイズ検出装置。
前記順位付け手段から出力された前記代表値が、予め設定した互いに異なる第１の閾値と第２の閾値との間の値であるという条件を満足するか否か判定し、前記順位付け手段から出力された前記代表値が前記条件を満足するときは、その出力値を前記平均値算出手段及び前記水平境界検出手段へ出力し、前記条件を満足しないときは、前記順位付け手段から出力される前記代表値の前記平均値算出手段及び前記ブロック境界検出手段への出力を遮断する判定手段を更に有することを特徴とする請求項１記載のブロックノイズ検出装置。
映像信号を複数の画素からなるブロック単位で圧縮符号化して得られた符号化映像信号を、前記ブロック単位で復号化する際に復号映像信号にブロックノイズが生じた場合、そのブロックノイズが生じたブロック境界を検出するブロックノイズ検出装置において、
前記復号映像信号の垂直期間における複数の画素のそれぞれについて、隣接画素との差分絶対値を計算し、前記複数の画素にそれぞれ対応する画素位置における隣接画素差分絶対値を抽出する抽出手段と、
前記ブロック単位の垂直方向画素数ｍ（ｍは２以上の自然数）で定まる垂直方向所定期間内に時系列的に並ぶｍ個の画素位置における前記隣接画素差分絶対値を、その値が大きい順に順位付けすると共に、前記垂直方向所定期間内の予め設定された１つの画素位置である注目画素位置における前記隣接画素差分絶対値の順位が少なくとも最大の順位を含む一以上の予め定めた所定の順位であるときは、前記注目画素位置における前記隣接画素差分絶対値を前記垂直方向所定期間での代表値として出力し、前記順位が前記所定の順位でないときは数値０を前記代表値として出力する処理を、前記垂直方向所定期間を垂直方向に１画素ずつずらしながら実行し、前記各垂直方向所定期間における代表値を、前記垂直期間における各画素位置毎の代表値として出力する順位付け手段と、
前記順位付け手段から前記垂直期間における各画素位置毎に出力される前記代表値を入力として受け、前記垂直期間を前記垂直方向所定期間毎に区切り、その各垂直方向所定期間内に並ぶｍ個の画素位置を時系列的に前方から順に第１番目〜第ｍ番目の画素位置としたとき、前記区切った各垂直方向所定期間内の同じ順番の画素位置同士における代表値の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段により算出された前記第１番目〜第ｍ番目の各画素位置における前記平均値のうち、最も大なる平均値が２番目に大なる平均値に基づき求まる所定値以上のときは、前記最も大なる平均値に対応した画素位置を抽出し、前記垂直期間内において前記抽出した画素位置に対応する前記垂直方向所定期間の周期単位で現れる全ての画素位置を、前記ブロック境界のある画素位置として検知する検知手段と、
前記検知手段により前記ブロック境界が検知された画素位置において、前記順位付け手段から前記固定値が出力されているか否かを判断し、前記固定値が出力されていない場合にその画素位置をブロックノイズが発生している垂直方向のブロック境界として検出するブロック境界検出手段と
を有することを特徴とするブロックノイズ検出装置。
前記順位付け手段から出力された前記代表値が、予め設定した互いに異なる第１の閾値と第２の閾値との間の値であるという条件を満足するか否か判定し、前記順位付け手段から出力された前記代表値が前記条件を満足するときは、その出力値を前記平均値算出手段及び前記垂直境界検出手段へ出力し、前記条件を満足しないときは、前記順位付け手段から出力される前記代表値の前記平均値算出手段及び前記ブロック境界検出手段への出力を遮断する判定手段を更に有することを特徴とする請求項３記載のブロックノイズ検出装置。
映像信号を複数の画素からなるブロック単位で圧縮符号化して得られた符号化映像信号を、前記ブロック単位で復号化する際に復号映像信号にブロックノイズが生じた場合、そのブロックノイズが生じた水平方向のブロック境界を、コンピュータにより検出させるブロックノイズ検出プログラムであって、
前記コンピュータを、
請求項１記載の前記抽出手段と、前記順位付け手段と、前記平均値算出手段と、前記検知手段と、前記ブロック境界検出手段として機能させることを特徴とするブロックノイズ検出プログラム。
映像信号を複数の画素からなるブロック単位で圧縮符号化して得られた符号化映像信号を、前記ブロック単位で復号化する際に復号映像信号にブロックノイズが生じた場合、そのブロックノイズが生じた垂直方向のブロック境界を、コンピュータにより検出させるブロックノイズ検出プログラムであって、
前記コンピュータを、
請求項３記載の前記抽出手段と、前記順位付け手段と、前記平均値算出手段と、前記検知手段と、前記ブロック境界検出手段として機能させることを特徴とするブロックノイズ検出プログラム。