JPH0346482A - 動画像符号化のブロック歪除去方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、テレビ会議、テレビ電話など動画像信号を画
素ブロックに分割し、画素ブロック毎に変換等の演算、
データ圧縮のための量子化を行いビットレートを低減し
てデジタル伝送する方式及び装置に関する。

（従来の技術） 画像信号の伝送に際し、重畳するノイズを原画像の鮮明
さを損なわずに除去するための工夫は従来より多く試み
られている。その中で、画像中のエツジを保存しながら
ランダムノイズなどを除去する画像フィルタも多数提案
されている。

こうしたフィルタでは、各画素毎に周辺の画素の信号レ
ベルを参照してそれを基に演算を行い、新たな信号レベ
ルを当該画素に上書きするいう処理を画像全面に対し反
復的に行っている。

上述の演算例としては、 （ａ）当該画素およびその周辺の画素の信号レベルを参
照して、その値に平滑化のための係数を乗じて加重平均
をとるもの、 （ｂ）周辺参照画素の信号レベルの配置によりエツジの
方向を判定し、これを保存するよう加重平均の係数の組
合せを適応的に選択するもの、（ｃ）周辺参照画素の信
号レベルに関しヒストグラムをつくり、その中間の値を
当該画素の新しい信号レベルとするものなどがある。

（発明が解決しようとする課題） 動画像信号を画素ブロックに分割し画素ブロック毎に変
換等の演算及びデータ圧縮のための量子化を行う符号化
方式においては、伝送ビットレートが低い場合には粗い
量子化が行われるので、画素ブロック境界部で不自然な
不連続状態（ブロック歪）が生じ画質上悪影響を及ぼす
。

こうした歪を除去し、しかも画像本来のエツジをできる
だけ鈍化させない画像処理をするため、エツジ保存の平
滑化処理を行うことが必要となる。しかし、従来のエツ
ジ保存形フィルタは画像全面に一様に演算を行う方式で
あるため、ブロック歪はエツジとして扱われ効果的な平
滑化が成されないという問題点があった。

本発明は画素ブロックの境界部に着目し、画像本来のエ
ツジを保存しながらブロック歪を効果的に除去すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の特徴は、低ビツトレート動画像復号化器と独立
的に接続でき、復号化器の出力と画素ブロックのサイズ
より画像本来のエツジ（画像の輪かく）を鈍化させるこ
となしに、ブロック歪を効果的に除去できるエツジ保存
形のブロック歪除去装置にある。

第１図に本装置のブロック図を示す。ブロック境界周辺
部の画素信号レベルを選択する入力部１１と、入力され
た信号を参照画素列として並べるための入力信号遅延部
１２と、参照画素の信号レベルより当該ブロック境界に
平滑化処理を行うか否か判定する、すなわちブロック歪
検出を行なう平滑化判定部１４と、平滑化判定部よりの
平滑化要否（ＯＮｌｏＦＦ）制御信号を受け、要（ＯＮ
）の場合には当該画素に平滑化のための演算を行う、す
なわちブロック歪除去を行なう平滑化演算部１３とで構
成し、演算処理結果を出力するエツジ保存形のブロック
歪除去装置である。

（実施例） ブロック境界周辺部の画素信号レベルを選択する入力部
１１においては、ブロック境界を挟んで対称でかつブロ
ック境界に垂直な方向に並ぶ４画素の信号レベルを入力
する。選択入力する例を第２図に示す。第２図のとおり
横方向のブロック境界に対しては縦方向の４画素の信号
が、縦方向のブロック境界に対しては横方向の４画素の
信号が入力される。入力部１１の出力信号は入力信号遅
延部１２に参照画素列として並べる。

平滑化判定部１４では、参照画素列の信号レベルからブ
ロック境界部に平滑化処理の必要があるか否か、すなわ
ちブロック歪検出処理を次の判定アルゴリズムにより決
定検出する。

アルゴリズム中の計算および判定で画素配置と信号レベ
ルの関係例を第３図に示す。参照画素の信号レベルより
判定パラメータｄｏ、ｄ、、ｄ２を計算する。

ｄ、　　＝　　ｌｓｏ　　−Ｓ二１ ｄｌ　　＝　　ｌｓ＋　　−５ｏｌ ｄｉ　：　ｌｓ’ｏ　−ｓ？１ これらの値と閾値ＴｈＡ、Ｔｈａの大小比較から、ｄ０
≦ＴｈＡ：平滑化否（ＯＦＦ　） ｄ、＞ＴｌＩＡａｎｄ　（ｄ、≦ＴｈＢ　ａｎｄ　ｄｉ
≦Ｔｈ８）：平滑化要（ＯＮ） ｄｏ＞ＴｈＡ　ａｎｄ　（ｄｔ　＞Ｔｈｌ　Ｏｒ　　ｄ
ａ＞Ｔｈａ）：平滑化否（ＯＦＦ　） と平滑化要否（ＯＮｌｏＦＦ）を判定する。

平滑化演算部１３においては、平滑化判定部１４より平
滑化要（ＯＮ）の信号を受けた場合のみブロック境界に
直接液する２画素に同時に例えばつぎの平滑化処理、す
なわちブロック歪除去処理を行う。これは重み付けをし
た平均化処理である。第３図を例にとると平滑化該当画
素Ｘ。、ｘ二の新たな信号レベルＳ。−ｎｅｗ１ｓ雫。

、Ｗは、Ｓｏ−ｎｅｗ　＝（ｓ＋　＋　２ＸＳｏ　＋　
Ｓｏ）　／　４ｓｏ−ｒ、。”　（Ｓｏ　＋　２ｘＳｏ
　＋　Ｓ：）　／　４として与えられる。

実際にＣ：ＣＩＴＴ標準化作業に用いられているテスト
動画像ＣＬＡＩＲＥを６４ＫＢＩＴ／Ｓで符号化した３
２フレ一ム分について、上述のアルゴリズムを用いた本
発明を適用してみた結果、本発明を適用しない復号化画
像の対原画Ｓ／Ｎが改善されることが確認された。さら
に、肉眼による主観調査ではＳ／Ｎ比の改善以上に視覚
的印象が改善されていることが判明した。なお、この時
の平滑化判定部での平滑化要（ＯＮ）率は１７．３０％
である。

本発明がエツジを保存する効果を示すための目安として
符号化前の原画像に対し直接本発明を適用した結果、平
滑化要（ＯＮ）率２．４２％、Ｓ／Ｎ比６７、１８ｄＢ
と不必要な平滑化処理はほぼ行っていないことが判った
。

（発明の効果） 本発明は、動画像の符号化で符号化ビットレートが低い
場合において発生する画素ブロック境界部での不自然な
不連続状態（ブロック歪）を、画像本来のエツジを保存
しながら効果的に除去できる。このことはブロック歪に
よる視覚上の見ずらさを除去できるということである。

また本発明は、符号化の際に使われる可変なパラメータ
、例えば動き補償量、量子化ステップサイズなどを用い
ないので復号化器に独立して接続でき、本発明装置によ
る機能追加が容易である。

また、比較的簡潔な平滑化判定アルゴリズム、平滑化演
算アルゴリズムを用いているので装置構成も簡易であり
、エツジ保存ブロック歪除去処理を効果的にかつ容易に
可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置ブロック図を示す。 第２図は、画素ブロック、ブロック境界及び参照画素の
位置関係を示す。 第３図は、参照画素の信号レベルと０Ｎ１０ＦＦ判定パ
ラメータの関係を示す。 １１・・・入力部、 １２・・・入力信号遅延部、 １３・・・平滑化演算部、 １４・・・平滑化判定部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像を複数の画素ブロックに分割し、各ブロック
   毎に量子化を行なう方式において、 画素ブロックの境界部で複数の画素の演算により、画像
   本来のエッジの部分であるか量子化によるブロック歪で
   あるかを検出する第１のステップと、 ブロック歪を検出した場合にブロック境界に接する画素
   に対しブロック歪を除去する平滑化処理を行なう第２の
   ステップと を含むことを特徴とする画素ブロックのブロック歪除去
   方法。
2. （２）画像を複数のブロックに分割し、各ブロック毎に
   量子化を行なう装置において、 画素ブロックの境界部の複数の画素の演算により、当該
   個所が画像本来のエッジの部分であるか、量子化による
   ブロック歪であるかを判定する判定手段と、 該判定手段がブロック歪と判定したときにブロック境界
   に接する画素に対しブロック歪を除去する平滑化処理手
   段とを有することを特徴とする、画素ブロックの歪除去
   装置。