JPH06141303A

JPH06141303A - デコーダ

Info

Publication number: JPH06141303A
Application number: JP29007492A
Authority: JP
Inventors: Akira Aoki; 亮青木; Katsumi Tawara; 勝己田原; Hisayoshi Moriwaki; 久芳森脇
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-10-28
Filing date: 1992-10-28
Publication date: 1994-05-20

Abstract

(57)【要約】【目的】輪郭など画像本来の高域成分を残してブロック
歪みのような高域成分だけを除去する。【構成】ブロック毎に予測符号化及び離散コサイン変換
された入力信号ｆは逆量子化回路３５を経てＤＣＴ係数
分離回路４４に供給される。ここではＤＣＴ係数が低周
波の方から高周波の方にかけて並べ変えられ、これが原
点からジグザグに探査されて係数分離スレッショルドで
低域成分のＤＣＴ係数と高域成分のＤＣＴ係数に分離さ
れる。そして、高域成分のＤＣＴ係数はＨＰＦ４５を経
て加算回路４６に供給される。低域成分のＤＣＴ係数は
ＬＰＦ４７に供給される。ＬＰＦ４７では低域成分に含
まれる高周波成分、すなわちブロック歪みが除去され
る。ＨＰＦ４５は低域側のＬＰＦ４７の特性をフラット
にするために設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ビデオ信号処理系に
適用して好適なデコーダに関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオ信号などを圧縮して伝送する技術
に予測符号化方式を用いた技術が知られている。予測符
号化方式は相関を利用したデータ圧縮方式であって、す
でに符号化済みの過去の画素から現在の画素を予測し、
その予測誤差を符号化するものである。この予測符号化
には１フレームを複数のブロックに分割し、各ブロック
毎に符号化する方式がある。

【０００３】図３は１フレーム前の画素データから現フ
レームにおけるデータを予測するいわゆるフレーム間予
測符号化回路１０を示す。本図において入力端子１１に
は伝送すべき入力信号例えばビデオ信号が供給され、こ
れがＡ／Ｄ変換器１２で所定ビット数のディジタル信号
に変換される。ディジタル化されたこのビデオ信号ａは
減算器１３で予測ビデオ信号ｂとの差が取られ、この差
のビデオ信号が予測誤差信号ｃとして使用される。ビデ
オ信号ａには相関があるため、１フレーム前の周囲の画
素から予測した信号ｂと予測される信号ａとの差である
この予測誤差信号ｃは小さな値となる。

【０００４】上述の例では、予測誤差信号ｃは離散コサ
イン変換（ＤＣＴ）回路１４に供給される。ここで直交
変換された予測誤差信号（ＤＣＴ係数）ｄは量子化回路
１５で量子化される。この時、急激に変化するところは
粗く量子化しても目立ちにくいという人間の視覚特性を
利用して量子化されるもので、ゼロ近傍の量子化ステッ
プ幅は小さくし、ゼロ点から離れるにしたがって量子化
ステップ幅を広くするような非線形量子化によってデー
タの圧縮が図られる。量子化された予測誤差信号ｅはジ
グザグ回路１６でライン走査からジグザグ走査の状態に
変換され、これが例えば可変長符号化回路１７で符号化
されて出力端子１８に導出され、ここから符号化信号ｆ
が外部に伝送される。

【０００５】また、予測誤差信号ｃを形成するための予
測ビデオ信号ｂは次のようにして生成される。すなわ
ち、量子化された予測誤差信号ｅはまず逆量子化回路２
１において量子化する前の予測誤差信号ｄ´に逆変換さ
れ、これがさらに逆・離散コサイン変換回路（ＩＤＣ
Ｔ）２２に供給されて減算器１３の出力と同様な信号形
式となるように逆変換される。逆変換された予測誤差信
号ｃ´は加算器２３において予測ビデオ信号ｂと加算さ
れた後１フレームの遅延回路２４に供給される。

【０００６】１フレームだけ遅延されたこのビデオ信号
ｇは動き補正回路２５に供給されて動き検出量に応じた
係数が掛けられてこれが予測ビデオ信号ｂとなされる。
２６は動き検出回路でその動き検出量ｎによって係数制
御が行なわれる。

【０００７】このようにして圧縮された符号化信号ｆ
は、受信側のデコーダ（復号器）で復号化されてモニタ
ーなどに映し出される。図４は従来のデコーダ３０の系
統を示す。このデコーダ３０では、入力端子３１に入力
した符号化信号ｆがＢＣＨ回路３２に供給され、ここで
ＢＣＨコード（bose chaudhuri hocquenghes code)が付
加された後、受信バッファ３３を介してＩＶＬＣ（逆可
変長符号化）回路３４に供給される。ＩＶＬＣ回路３４
では符号化信号ｈが復号され、これが逆量子化回路３５
に供給されて量子化される前の信号に変換される。

【０００８】逆量子化回路３５の出力信号は逆ジグザグ
回路３６に供給され、ここでジグザグ走査状態で伝送さ
れて来た信号がもとのライン走査状態に変換される。逆
ジグザグ回路３６の出力はＩＤＣＴ回路３７に供給さ
れ、ここで逆・離散コサイン変換が行なわれて直交変換
する前の信号が得られる。このデータは加算回路３８及
びフレームメモリ３９を経てＬＰＦ（ローパスフィル
タ）４０に供給され、ここで平滑処理が行なわれて出力
端子４１にデジタルビデオ信号ｉが導出される。なお、
フレームメモリ３９の出力はループフィルタ４２を介し
て加算回路３８に供給され、ここでＩＤＣＴ回路３７の
出力に加算されるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のフレ
ーム間予測符号化回路１０で例えば６４Ｋｂｐｓ程度の
低ビットレートとなるように画像信号をブロック毎に符
号化した場合、符号化後のデータは各ブロック間の境界
部が不連続になり易い。これを上述のような従来のデコ
ーダ３０で復号すると各ブロックの境界部にブロック歪
みと呼ばれるモザイク状のノイズが発生する。そのた
め、従来のデコーダ３０にはブロック歪みを除去する目
的でＬＰＦ４０が設けられて平滑化処理が行なわれてい
る。

【００１０】しかし、ＬＰＦ４０で一様に平滑化処理を
行なうと画像本来の高域成分が失われてしまい、画像の
輪郭がボケるという問題がある。これを避けるため一般
的にはフレームメモリ３９の出力をブロック歪み検出回
路４３に供給し、ここで高域成分がブロック歪みなのか
それとも輪郭なのかを判断し、ブロック歪みのときだけ
平滑化処理を行なうようなことも行なわれているが、こ
の方法では高域成分がブロック歪みなのかそれとも輪郭
なのかを判断するのが非常に困難で、ブロック歪みだけ
を正確に除去することは殆ど不可能である。

【００１１】そこでこの発明は、上述したような課題を
解決したものであって、輪郭など画像本来の高域成分を
残してブロック歪みだけを除去することが可能なデコー
ダを提案するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明においては、１フレームが複数のブロックに
分割され、各ブロック毎に予測符号化されたデータを復
号するためのデコーダにおいて、逆量子化後のＤＣＴ係
数が高周波ＤＣＴ係数と低周波ＤＣＴ係数とに分離さ
れ、その後予測符号化データの復号手段にそれぞれ供給
されて低周波と高周波の復号処理が別個独立に行なわれ
てから合成されることを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】図１において、ブロック毎に予測符号化及び離
散コサイン変換された入力信号ｆはＢＣＨ回路３２、受
信バッファ３３、ＩＶＬＣ（逆・可変長符号化）回路３
４及び逆量子化回路３５を経てＤＣＴ係数分離回路４４
に供給される。ここでは、図２に示すようにＤＣＴ係数
が低域成分側から高域成分側に並べ変えられ、これがジ
グザグに探査されて係数分離スレッショルドを境にして
低域成分のＤＣＴ係数と高域成分のＤＣＴ係数に分離さ
れる。

【００１４】そして、高域成分のＤＣＴ係数と低域成分
のＤＣＴ係数はそれぞれ図１の逆ジグザグ回路３６Ａ，
３６Ｂ、ＩＤＣＴ（逆・離散コサイン変換）回路３７
Ａ，３７Ｂ、加算回路３８Ａ，３８Ｂ、フレームメモリ
３９Ａ，３９Ｂを介して、高域成分のＤＣＴ係数はＨＰ
Ｆ（ハイパスフィルタ）４５に供給され、低域成分のＤ
ＣＴ係数はＬＰＦ（ローパスフィルタ）４７に供給され
る。

【００１５】ＬＰＦ４７では低域成分に含まれる高周波
成分、すなわちブロック歪みが除去される。ＨＰＦ４５
は低域側のＬＰＦ４７の特性をフラットにするために設
けられている。ＨＰＦ４５とＬＰＦ４７の出力は加算回
路４６で加算され、これによってデジタルビデオ信号ｉ
が出力端子４１に導出されて伝送される。

【００１６】

【実施例】続いて、本発明に係わるデコーダの一実施例
について、図面を参照して詳細に説明する。なお、上述
と同様な部分には同一の符号を付けて詳細な説明は省略
した。

【００１７】図１は本発明によるデコーダの系統を示
す。このデコーダ３０は、図３に示したフレーム間予測
符号化回路１０などから伝送された符号化信号ｆを復号
するのに用いられる。この符号化信号ｆは上述のように
１フレームが複数のブロックに分割され、各ブロック毎
に予測符号化されると共に、ＤＣＴ（離散コサイン変
換）されている場合について説明する。

【００１８】さて、図１において入力端子３１に入力し
た符号化信号ｆはＢＣＨ回路３２、受信バッファ３３、
ＩＶＬＣ回路３４及び逆量子化回路３５を経てＤＣＴ係
数分離回路４４に供給される。このＤＣＴ係数分離回路
４４では、図２に示すように横軸が水平方向の空間周波
数を示し、縦軸が垂直方向の空間周波数を示す所定の範
囲に、入力したＤＣＴ係数が並べ変えられる。次に空間
周波数の低い方すなわち０点から空間周波数の高い方へ
とジグザグ探査が行なわれる。そして、係数分離スレッ
ショルドを境にして低域成分のＤＣＴ係数と高域成分の
ＤＣＴ係数とに分離される。

【００１９】このようにして分離された高域成分のＤＣ
Ｔ係数は逆ジグザグ回路３６Ａ（図１）に供給され、低
域成分のＤＣＴ係数も逆ジグザグ回路３６Ｂに供給され
る。逆ジグザグ回路３６Ａ，３６Ｂではジグザグ状の走
査状態になっていたデータがライン状の走査状態に変換
され、これがそれぞれＩＤＣＴ回路３７Ａ，３７Ｂで逆
・離散コサイン変換される。

【００２０】高域成分側のＩＤＣＴ回路３７Ａの出力は
加算回路３８Ａ及びフレームメモリ３９Ａを経てＨＰＦ
（ハイパスフィルタ）４５に供給され、ここで低周波成
分が除去されて加算回路４６に供給される。なお、ＨＰ
Ｆ４５は低域側のＬＰＦ４７の特性をフラットにするた
めに設けられている。

【００２１】一方、低域成分側のＩＤＣＴ回路３７Ｂの
出力は、加算回路３８Ｂおよびフレームメモリ３９Ｂを
経てＬＰＦ４７に供給され、ここで高周波成分すなわち
ブロック歪みが除去されて加算回路４６に供給され、こ
こで高域側の信号と加算されて出力端子４１に導出され
る。これによって、低域成分内のブロックの継目に発生
するブロック歪みが除去されるようになる。

【００２２】低域成分内に発生するブロック歪みは目立
ち易く、これを除去することにより高画質を達成するこ
とが可能になる。なお、高域成分内のブロック歪みは除
去されないが、これは目立たないため問題はない。ま
た、本発明のデコーダは図１から分かるように従来のデ
コーダの構成部品を並列に接続することによって簡単に
構成することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、１フレ
ームが複数のブロックに分割され、各ブロック毎に予測
符号化されたデータを復号するためのデコーダにおい
て、逆量子化後のＤＣＴ係数が高周波ＤＣＴ係数と低周
波ＤＣＴ係数とに分離され、その後予測符号化データの
復号手段にそれぞれ供給されて低周波と高周波の復号処
理が別個独立に行なわれてから合成されるものである。

【００２４】したがって、本発明によれば、低周波ＤＣ
Ｔ係数内に発生する高周波を除去することにより、輪郭
など画像本来の高周波成分を残したままでブロック歪み
だけを除去することが可能になるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるデコーダの系統図である。

【図２】ＤＣＴ係数の分離方法を説明する図である。

【図３】一般的なフレーム間予測符号化回路の系統図で
ある。

【図４】従来例に係わるデコーダの系統図である。

【符号の説明】

１０フレーム間予測符号化回路３０デコーダ３５逆量子化回路３６Ａ，３６Ｂ逆ジグザグ回路３７Ａ，３７Ｂ逆・離散コサイン変換回路４４ＤＣＴ係数分離回路４５ハイパスフィルタ４７ローパスフィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１フレームが複数のブロックに分割さ
れ、各ブロック毎に予測符号化されたデータを復号する
ためのデコーダにおいて、逆量子化後のＤＣＴ係数が高周波ＤＣＴ係数と低周波Ｄ
ＣＴ係数とに分離され、その後上記予測符号化データの
復号手段にそれぞれ供給されて低周波と高周波の復号処
理が別個独立に行なわれてから合成されることを特徴と
するデコーダ。
【請求項２】低周波用の上記復号手段にはブロック段
差を除去するためのフィルタが設けられていることを特
徴とする請求項１記載のデコーダ。
【請求項３】高周波用の上記復号手段には低周波復号
信号との周波数特性がフラットになるような特性補正用
のフィルタが設けられていることを特徴とする請求項１
記載のデコーダ。