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WO2005002230A1 - ポストフィルタ及びポストフィルタ処理方法並びに映像信号復号化装置 - Google Patents

ポストフィルタ及びポストフィルタ処理方法並びに映像信号復号化装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2005002230A1
WO2005002230A1 PCT/JP2003/016759 JP0316759W WO2005002230A1 WO 2005002230 A1 WO2005002230 A1 WO 2005002230A1 JP 0316759 W JP0316759 W JP 0316759W WO 2005002230 A1 WO2005002230 A1 WO 2005002230A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filter
pixel
block
video signal
post
Prior art date
Application number
PCT/JP2003/016759
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tomonori Fukuta
Yoshiko Hatano
Junko Shinohara
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha filed Critical Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Publication of WO2005002230A1 publication Critical patent/WO2005002230A1/ja

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/85—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression
    • H04N19/86—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving reduction of coding artifacts, e.g. of blockiness
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/117—Filters, e.g. for pre-processing or post-processing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/80—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation

Definitions

  • the present invention relates to a boost filter, a boost filter processing method, and a video signal decoding device.
  • the present invention relates to a post filter applied to a decoding device for decoding a video signal.
  • a decoding device for decoding a video signal.
  • block distortion generated at the time of encoding is used. It is a technology that can demonstrate its true value in reducing or eliminating it. Background art
  • the following patent document proposes a technique of filtering a block distortion generated at a block boundary based on information of motion compensation.
  • Non-Patent Document 1 since many adjacent pixels are used as judgment elements in the filter judgment, there is a problem that the amount of calculation for the judgment processing and the filter processing is large. In addition, a large amount of computation inevitably increases power consumption. Increased power consumption is a major problem, especially for devices with small battery capacity such as mobile terminals.
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned concerns, and has as its object to reduce the circuit scale by reducing the amount of calculation and to reduce power consumption.
  • the post filter of the present invention includes:
  • a boost filter disposed at a subsequent stage of a decoding circuit that outputs a signal obtained by decoding a video signal encoded in units of blocks as a decoded video signal
  • the N-th block and the N-th block included in the decoded video signal are adjacent to each other across a block boundary
  • the pixel amplitude value of the pixel c which is within the N_1st block and which is closest to the block boundary is C, and the pixel amplitude of the pixel b which is on the extension line including the pixel c and is adjacent to the pixel c
  • the value is B
  • the pixel amplitude value of the pixel a adjacent to the pixel b is A
  • the pixel amplitude value of a pixel d adjacent to the pixel c across the block boundary in the Nth block and on the extension line is D
  • the pixel amplitude of a pixel e adjacent to the pixel d is The value is E
  • the pixel adjacent to the pixel e is ⁇
  • F is the pixel amplitude value of
  • a filter determiner that determines whether or not block distortion has occurred at the block boundary based on at least the pixel amplitude values C and D, and outputs the determination result
  • the filter processing is performed on the decoded video signal based on at least the pixel amplitude values C and D, and the processing result is displayed. Filter to output as signal
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a video signal decoding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an input signal of an encoding method according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for defining pixel values around a block boundary according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a filter determination procedure according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing another filter determination procedure according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing processing of the filter A according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating another configuration of the Boost filter according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing processing of the filter A according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a post filter according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a filter determination procedure according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing processing of a filter according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram showing a data table according to the fifth embodiment of the present invention. '
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a video signal decoding apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a post filter according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram showing a configuration of another Bost filter according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a flowchart showing a filter determination procedure according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a flowchart showing another filter determination procedure according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of a video signal decoding device according to Embodiment 7 of the present invention.
  • FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a post filter according to Embodiment 7 of the present invention.
  • FIG. 20 is a diagram showing a configuration of another Bost filter according to Embodiment 7 of the present invention.
  • FIG. 21 is a flowchart illustrating a filter determination procedure according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 shows another filter determination procedure according to Embodiment 7 of the present invention. It is a flowchart shown.
  • FIG. 23 is a block diagram showing a configuration of a video signal decoding device according to Embodiment 8 of the present invention.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating a configuration of a Bost filter according to Embodiment 8 of the present invention.
  • FIG. 25 is a diagram showing a configuration of another Bost filter according to Embodiment 8 of the present invention.
  • FIG. 26 is a flowchart showing a filter determination procedure according to Embodiment 8 of the present invention.
  • FIG. 27 is a flowchart showing another filter determination procedure according to the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is a diagram showing a configuration of a Bost filter according to Embodiment 9 of the present invention.
  • FIG. 29 is a flowchart showing a filter determination procedure according to Embodiment 9 of the present invention.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating processing of the filter A according to the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 31 is a diagram defining pixel values around a block boundary according to Embodiment 10 of the present invention.
  • FIG. 32 is a diagram showing a configuration of a post filter according to Embodiment 10 of the present invention.
  • FIG. 33 is a flowchart showing a filter determination procedure according to Embodiment 10 of the present invention.
  • FIG. 34 is a diagram showing processing of the filter C according to Embodiment 10 of the present invention.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described based on illustrated embodiments.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a video signal decoding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the MPEG 4 standard is used as a video compression standard of a video signal decoding device
  • the subject of the present invention is applicable to all such video signal decoding devices that decode coded video signals obtained by coding video signals in units of blocks. It is possible.
  • a video signal decoding device using a video compression standard such as MPEG1, 'MPEG2, H.263, or the like.
  • the main part of the video signal decoding apparatus is roughly divided into a decoding circuit 100 and a post-filter 109 arranged at the subsequent stage or on the output side.
  • the post filter 109 serving as a core part of the present embodiment performs a specific filter decision on the decoded video signal output from the decoding circuit 100 and then performs a specific filter determination on the input decoded video signal.
  • filter processing interpolation processing
  • the function of such a post / letter 109 will be described later.
  • the input buffer 101 receives and stores the elementary stream of the MPEG 4. Then, the elementary stream stored in the input buffer 101 is sent to the variable-length decoder 102 for variable-length decoding. As a result, the variable-length decoder 102 Outputs data such as data and motion vector data. Among the outputs of the variable length decoder 102, the coefficient data is sent to the inverse quantizer 103 and inversely quantized. Then, the inverse quantizer 103 transmits its output as an input of the inverse DCT unit 104.
  • the inverse DCT unit 104 performs an inverse DCT transform to obtain a frame image (intra-frame coded image, Generate and output inter-frame prediction coded images and bidirectional prediction coded images).
  • a frame image is provided to the adder 105 for synthesizing the image.
  • the motion vector data is sent to the motion compensator 108. If the frame image is an intra-frame coded image, the adder 105 outputs the frame image as it is to the post filter 109 as a decoded video signal.
  • the adder 105 outputs the result of the addition to the post filter 109 as a Ning signal video signal.
  • the decoded video signal is also input to the previous frame memory 106 and the current frame memory 107 inside the decoding circuit 100.
  • the previous frame memory 106 stores the image of the frame one before the currently decoded image
  • the current frame memory 107 stores the currently decoded image. I have.
  • the output of the previous frame memory 106 and the output of the current frame memory 107 are both supplied to the input of the motion compensator 108, and the output of the inverse DCT unit 104 is interframe predictive coding.
  • the motion compensator 108 uses the output of the previous frame memory 106 and the motion vector from the variable length decoder 102 in the forward direction. Prediction, the backward prediction using the output of the current frame memory 107 and the motion vector of the variable-length decoder 102, and the bidirectional prediction, , Are input to the adder 105.
  • a video signal is divided into macroblocks, and data is compressed in units of subdivided blocks. Therefore, the decoded video signal obtained by decoding the data compressed and encoded based on the MPEG 4 standard has a block boundary that does not exist in the video signal before being encoded. Block distortion is noticeable. Therefore, the decoded video signal is transmitted to the boss located at the subsequent stage of the decoding circuit 100.
  • the filter is converted into a display video signal from which block distortion has been reduced or eliminated by the filter 109, and further converted into a standard video signal by the display buffer 110, and then a display device (not shown), etc. Often sent to.
  • the configuration and operation of the Bost filter 109 which forms the core will be described.
  • the possed filter 109 performs block distortion determination and filter processing using, for example, pixel values B, C, D, and E before and after the block boundary as shown in FIG.
  • Post filter 109 (i) Based on the pixel values of each two pixels before and after the block boundary included in the decoded video signal (B, C, D, E in Fig. 3, a total of four pixel values) It is determined whether or not block distortion has occurred at the block boundary, and a filter determiner 111 that outputs the determination result, and (ii) that the filter determiner 111 determines that block distortion has occurred.
  • the decoded video signal is filtered based on each of the two pixel values before and after the block boundary (B, C, D, and E in Fig. 3).
  • filter A a filter 112 that outputs the processed video signal as a display video signal.
  • the decoded video signal output from the adder 105 is supplied to the post filter 109 as both inputs of the filter determiner 11 ⁇ and the filter A112.
  • the determination method or the determination processing operation in the filter determiner 111 will be described later. If the filter determiner 111 determines that block distortion has occurred by a determination method described later, the filter determiner 111 instructs the filter A 112 to execute filter processing. Sends a control signal that is an ON signal to be commanded. On the other hand, if it is determined that no block distortion has occurred, the filter determiner 111 sends the filter All 2 an OFF signal to instruct the filter All 2 to execute no filtering. Is transmitted.
  • the filter All 2 reduces or removes block distortion from the decoded video signal according to the command of the filter ⁇ N signal.
  • Filter processing (details of which will be described later) is performed, and the display video signal from which block distortion has been reduced or eliminated is output to the display buffer 110.
  • the filter All 2 does not perform the filter processing to reduce or remove the block distortion, and the input decoded video signal is directly used as the display decoded image signal to be displayed in the display buffer. Output to 1 1 0.
  • block distortion means a step-like difference between the amplitude values of pixels before and after the block boundary (hereinafter, the amplitude value of one pixel is referred to as “pixel value”).
  • the pixel values around the block boundary that is, the pixel values of the two pixels before and after the block boundary (a total of four pixel values), as shown in FIG.
  • the pixel value C of the pixel c immediately before the pixel c, the pixel value B of the pixel b immediately before the pixel c, the pixel value D of the pixel d immediately after the block boundary, and the pixel of the pixel e one pixel after the pixel d Define the value E and each.
  • the “pixel value” is a luminance, a color difference signal, an RGB value, or the like.
  • the filter ′ in order to distinguish the case where block distortion has occurred at the block boundary from the original boundary of the image, the filter ′ is not always executed, but the filter shown in FIG.
  • the determiner 111 determines whether or not block distortion has occurred. Therefore, the filter decision unit 111 uses the pixel values B to E of the pixels around the block boundary to determine whether the difference between the two pixel values B and C before and after the boundary is block distortion, Determine if there is any.
  • the filter decision unit 111 uses the pixel values B to E of the pixels around the block boundary to determine whether the difference between the two pixel values B and C before and after the boundary is block distortion, Determine if there is any.
  • a pixel value boundary may accidentally occur on a block boundary. At this time, it is generally considered that the difference between the two pixel values before and after the boundary is relatively large, that is, there is a large color change.
  • the filter judgment unit .111 sets the absolute value of the difference between the two pixel values before and after the block boundary to be less than a predetermined value (hereinafter, referred to as a “first threshold”). If so, it is determined that there is block distortion.
  • the filter determination process in the filter determiner 111 is shown in the flowchart of FIG.
  • the first threshold value for determining the filtering process is represented by K. 'At this time, the filter decision unit 1 1 1
  • step 201 If the first arithmetic expression is satisfied in step 201, and the filter determiner 111 determines that there is a difference in pixel values, the filter determiner 111 proceeds to the next step 202a At
  • the filter determiner 111 determines that there is block distortion, and transmits an ON signal to the filter A 112.
  • the first threshold value K will be described.
  • the value of the first threshold value K is sufficiently large, block distortion is determined up to the boundary of the pixels that should exist.
  • the filter determiner 111 uses Expression (2) (second operation, Expression) as a determination condition. This is because when the amount of information allocated at the time of encoding is small, the decoded block is likely to lose information around the block boundary, and when block distortion occurs, equation (2) may be satisfied. Because it is almost. On the other hand, when Equation (1) is satisfied but Equation (2) is not satisfied, this is almost always a pixel boundary included in the original video signal. For example, in the case of a striped pattern. With this effect, it is possible to improve the accuracy of the block distortion determination. It should be noted that the determination order or the steps 201 and 202a of the equations (1) and (2) shown in FIG. 4 may be exchanged.
  • Equation (2) the determination for detecting a step-like change was made by Equation (2).
  • equation (2) can be replaced with equation (3).
  • the expression (, 3) is defined as the second operation expression. .
  • FIG. 5 shows a flowchart in the case where the equations (1) and ('3) are used.
  • FIG. 5 is different from the flowchart of FIG. 4 in that step 202a is replaced with step 202. '
  • the filter processing of the filter A112 is determined as shown in FIG. That is, the filter processing shown in FIG. 6 performs linear interpolation using equation (4).
  • the pixel value of each of two pixels (for a total of four pixels) before and after the block boundary is used to determine (I) whether or not the pixel is a step and the magnitude of the difference between the pixel values.
  • the filter processing is performed by correcting the pixel values C and D of each one pixel at the boundary by using a straight line.
  • Table 1 shows the environment in which the filter processing time was measured. MPEG4 and a screen size of QVGA (320 pixels x 240 lines) were used.
  • Table 2 shows the measurement time. Table 2 shows the total The measurement time includes the decoding time at a frame rate of 15 fps with a bit rate of 384 kbps.
  • the ONZOFF signal is output from the filter determiner 11 1 to the filter A 1 12, and the filter processing in the filter All 2 is performed based on the received signal.
  • the filter processing is performed by the filter A112, and the output from the filter A112 is performed in response to the switching signal from the filter determiner 111.
  • the configuration may be such that one of the decoded video signals 115 is selected.
  • the post filter 109 is configured as shown in FIG. May be. Second embodiment
  • the second embodiment is to improve the correction method of the filter A112 in the first embodiment, and there is no difference in other points. Therefore, in this embodiment, FIGS. 1 and 5 are referred to. That is, the feature of this embodiment is that, as shown in FIG. 8, smooth interpolation processing using a predetermined function is performed on the pixel values of each of two pixels before and after the block boundary (for a total of four pixels). Therefore, the two pixel values before and after the block boundary are changed so as to be smoothly interpolated.
  • Odor T uses a power of 2, but it may be a natural number or a rational or irrational power, but must be a number greater than 0.
  • equation (7) Part of equations (5) and (6) is defined as in equation (7).
  • the maximum slope of the capturing straight line is the filter determination value KZ3, and therefore, the equation (8) is defined.
  • equation (7) may be a function of a monotonous increase passing through the origin and may be equation (9).
  • a feature of the third embodiment is that the video signal decoding apparatus according to the first or second embodiment determines whether or not to perform filter processing in the post filter 109 (see FIG. 5 '). ) Has been changed. Therefore, also in the present embodiment, the configuration operation of both circuits 100 and 110 in FIG. 1 is used.
  • the filter of the post-filter 109 converts the decoded video signal into () based on the two pixel values before and after the block boundary in response to the reception of the ON signal output from the filter determiner 111a. And (ii) a second filter for the decoded video signal based on the two pixel values before and after the block boundary in response to the reception of the ON signal output by the filter decision unit 111a. And a filter B1113 for performing filter processing.
  • the filter A112 corresponds to the filter A (FIG. 1) in the first embodiment. Therefore, it can be said that the addition of the filter B113 has a feature of the present embodiment. Therefore, the post filter 109 further includes a switch 114 for switching the outputs of the first and second filters 112, 113 according to the switching signal output from the filter determiner 111a. I have. Details are as follows.
  • the decoded video signal output from the adder 105 is input to the filter determiner 111a, the filter A112, and the filter B113.
  • the determination method in the filter determiner 111a will be described later.
  • the filter determiner 111a determines that block distortion has occurred based on the input decoded video signal
  • the filter determiner 111a Fill command to perform filter processing While the filter operation ON signal (control signal) is output, a filter OFF signal (control signal) is sent to the filter Bl13 to instruct not to perform the filter processing.
  • the filter determiner 111a transmits to the switch 114 a switching signal instructing to output the output of the filter A112 as a display decoded video signal.
  • switch 114 is switched to the output of filter A112. In this way, the decoded display video signal from which the block distortion has been reduced or eliminated is output to the display buffer 110 via the output terminal of the filter A112 and the switch 114.
  • the filter determiner 111a determines that block distortion has occurred based on the input decoded video signal
  • the filter determiner 111a A filter OFF signal that instructs not to perform filter processing is sent, and a filter ON signal that instructs that filter processing is performed is sent to filter B113, and conversely, filter B11 is sent.
  • a switch signal for instructing the output of 3 to be output as the final decoded video signal is transmitted to the switch 114.
  • the switch 114 switches its switching terminal to the output terminal side of the filter B 113. Therefore, the decoded video signal is subjected to the second filter processing by the filter B 113 and then sent to the display buffer 110 as a display video signal.
  • the filter discriminator 111a transmits the filter OFF signal to the filter A111.
  • the filter OFF signal is sent to the filters B1 13 and the switch 1 1 4 is switched to the filter A side.
  • any one of the filter A 112 and the filter B 113 is used. Does not perform any filtering on A decoded video signal having the same content as the signal at the time of input to the boost filter 109 is directly supplied to the switch 114 as an input.
  • the decoded video signal is sent as it is to the display buffer 110 as a display decoded video signal.
  • the post filter shown in FIG. 9 selects either the output from filter All 2, the output from filter B 113, or the decoded video signal 1 15. It is good also as composition which performs.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a judgment processing operation in the filter judgment unit 11a.
  • the filter decision unit 1 1 1 a determines in step 201 that the block boundary pixels C and D do not satisfy Equation (1), the difference between the block boundary pixel values C and D is It is not regarded as distortion, and as a result, it is determined that no filtering is performed, and the ⁇ FF signal is transmitted to both filters 112, 113. In this case, as described above, the result is the same regardless of whether the switching signal output from the filter decision unit L11a instructs the output of both filters 112 and 113. is there.
  • the filter determiner 1 1 1a determines whether the block boundary 4-pixel values B, C, D, and E satisfy Expression (1) and do not satisfy Expression (3). However, it is determined that the second filter processing is newly performed in the filter B113, and the filter ON signal is transmitted only to one of the filters B113, and the output of the filter B113 is transmitted to the output of the filter B113. It also outputs a switching signal to command the switching of. Note that the filter processing in the filter B 113 will be described later. On the other hand, when the pixel values B, C, D, and E of the block boundary 4 satisfy both the equations (1) and (3), the filter determiner 1 1 1a performs the processing according to the first embodiment.
  • the first filter processing similar to that of the second embodiment is to be executed in the filter A 1 12, and the above-described filter ON signal, the filter OFF signal, and the switching signal 1 1 2, Filter B Sent to 1 1 3 and switch 1 1 4
  • the filter B 113 performs a filtering process as exemplified in FIG.
  • This filter processing performs the interpolation processing given by Expressions (5) and (6) or Expressions (10) and (11).
  • these functions may be any functions that satisfy the conditions described in the second embodiment.
  • both the filter A112 and the filter B113 execute the interpolation processing using the same function. That is, when the first filter processing is performed using the equations (5 ′) and (6) in the filter A 112, the equation (5) and the equation (6) are also applied to the filter B 113. Executing the second filter process defined in (2)) With such a configuration, the process at the block boundary can be made smoother, and the image quality can be further improved. Moreover, the amount of computation does not increase significantly in the decision flow of the Boost filter 109 (see Fig. 10). With a small increase in the amount of computation, finoleta performance can be further improved. There is also the advantage that it can be done.
  • Fourth embodiment performs the interpolation processing given by Expressions (5) and
  • the feature of the fourth embodiment lies in that different functions are used as the functions of the filter A 112 and the filter B 113 in the third embodiment.For example, in the case of the 7-filter A 112, Expressions (5) and (6) are used, and Expression (10) and Expression (11) are used in the filter B113. Alternatively, the opposite usage relationship may be used.
  • the feature of the present embodiment is that the filter in the post filter 109 is described as follows: “In the arithmetic expression used in the filter processing, each of the positions in relation to the function expression using the position data of each of the two pixel values before and after the block boundary as a variable. It has a data table consisting of four values calculated in advance for each data, and the filter processing is executed by referring to this data table for each position data. That is, the fifth embodiment is characterized in that the filtering operation in any one of the first to fourth embodiments is simplified by referring to a table.
  • the distance X from the block boundary is expressed by the following equation (1 2). Since it is fixed, the term (f (x)) related to the distance X from the block boundary is calculated in advance in the arithmetic expression used in the filter processing, and the calculated value for each distance X is configured as table data. It is possible to do so. If such table data is stored in advance in the filter A 112 and the finalizer B 113, the filter refers to the data in the above table when executing the filter processing. As a result, the calculation of the term f (x) relating to the distance X does not need to be performed again. It becomes possible.
  • the part of equation (7) is tabulated and
  • the table is configured as shown in FIG. In FIG. 1.2, ⁇ is set to 0.1 in equation (7), and a value obtained by rounding the calculation result of equation (7) to the third decimal place is used as table data. Since the pixel value is a positive number, a decimal number is used in the table of FIG. 12; however, in general, the arithmetic unit that performs the filtering process has a bit shift function. Can be multiplied by a power of 2, and the final operation result can be obtained by bit shift.
  • the filter determiner sets a threshold based on the encoding parameter output from the decoding circuit. That is, in each of the first to fifth embodiments, the threshold value K for judging the filtering process is a constant value determined prior to decoding.
  • the threshold value K for judging the filtering process is a constant value determined prior to decoding.
  • the encoding parameter is an amount characterizing the encoding step when the video signal is encoded by, for example, the MPEG-4 method.
  • the coding parameters include the quantization parameter Qp, There is an inter-block ratio and the like.
  • the intra-block / inter-block ratio is the ratio between the number of macroblocks coded as intra macroblocks and the number of macroblocks coded with intermacroblocks. When is large, it means that there are many intra macroblocks, and at this time the code amount is large. In other words, the intra-block / inter-block ratio can also be treated as an amount characterizing encoding.
  • a quantization parameter QP hereinafter, referred to as Qp
  • Qp takes a value in the range from '1 to 31. '
  • FIG. 14 or FIG. 14 An example of the configuration of the boost filter 109a is shown in FIG. 14 or FIG.
  • encoding parameters are given as new inputs to the filter determiner 111 or the filter determiner 111a in FIG. 1 or FIG. 9, respectively.
  • Fig. 16 and Fig. 17 show the flow chart of the filter judgment in the filter judgment unit 11b and 11c, respectively.
  • the post filter shown in FIG. 14 may be configured to select either the output from the filter A 112 or the decoded video signal 115 as shown in FIG.
  • the Bost filter shown in FIG. 15 is configured to select one of the output from the filter A.112, the output from the filter B113, and the decoded video signal 115. It is good. Seventh embodiment,
  • a feature of the present embodiment is that the filter determiner sets the above-described threshold based on a control value input from the outside.
  • the control value input from the outside is, for example, a value set by the user.
  • the first threshold value K for filter processing determination in each of Embodiments 1 to 5 is a predetermined value determined in advance prior to decoding.
  • the first threshold value K can be changed based on a control value input from the outside.
  • FIG. 18 shows the overall configuration of the device according to the seventh embodiment.
  • the post finalizer 109b is newly controlled from the outside.
  • FIG. 19 or FIG. 20 shows a detailed configuration example of the post-filter letter 109 b.
  • external control is given as a new input to the filter determiner 111 or the filter determiner 111a in FIG. 1 or FIG. 9, respectively. .
  • This external control amount is defined as an external control value CK.
  • a new filter threshold is defined as a threshold Th-i.
  • Th_i K + ⁇ (14)
  • Th_i ⁇
  • Equation (14) or Equation (15) can be applied.
  • the external control value ⁇ works to adjust the threshold value ⁇ which was originally determined as a fixed value.
  • equation (15) the external control value ⁇ works to replace the original fixed value ⁇ .
  • the filter decision unit may use these equations (1 4) and (15) separately, or may use both equations (1 4) and (1 5) may be used as a combination.
  • -New filter threshold value Th h-i is shown in Fig. 21 or Fig. 22 for each filter judgment slow chart in filter judgment unit 1 lid or filter judgment unit 1 1 1 e, respectively. .
  • the arithmetic expression of step 2 ⁇ 1 b is given by the expression (16) in place of the expression (1) in each of the first to fifth embodiments.
  • the Bost filter shown in FIG. 19 may be configured to select either the output from the filter A 112 or the decoded video signal 115 as shown in FIG.
  • the post filter shown in FIG. 20 is configured such that the output power from the filter A 112, the output from the filter B 113, or the decoded video signal 115 is selected. Is also good. Eighth embodiment.
  • a feature of this embodiment is that the filter determiner sets a threshold value based on an encoding parameter output from the decoding circuit and a control value input from the outside. .
  • the coding parameter is used as the threshold in the sixth embodiment.
  • the threshold value can be changed under external control together with the encoding parameter. ⁇ .
  • FIG. 23 shows the overall configuration of the apparatus according to the eighth embodiment.
  • the post-filter 109c receives the coding parameters from the variable-length decoder 102a as inputs for the filter threshold control, and also receives a new external control signal as input.
  • FIG. 24 or FIG. 25 shows the configuration of the post filter 109c.
  • the coding parameter and the external control value are set to the threshold value for the filter decision unit 111 or the filter decision unit 111a in FIG. 1 or FIG. 9, respectively. Provide as new input for decision.
  • Th—k two Q p + / 3 (17)
  • the filter threshold Th—k is defined as in equation (17).
  • the setting of the threshold value by this equation (17) means that it is possible to perform filter control by controlling the value as the bias, while performing adaptive filter processing based on the Qp value. Which means
  • FIG. 26 or FIG. 27 the flow for providing the filter judgment processing in the filter judgment unit 111 f or the filter judgment unit 111 g is shown in FIG. 26 or FIG. 27, respectively. Shown in the figure.
  • Each step 201c in FIG. 26 or FIG. 27 corresponds to a case where equation (1) in each of the first to fifth embodiments is replaced with equation (18).
  • the post filter shown in FIG. 24 may be configured as shown in FIG. 7 to select either the output from the filter A 112 or the decoded video signal 115. Select the post filter shown in Fig. 25 from the output power from filter A 112, the output power from filter B 113, the output power from these, and the decoded video signal 115. It is good also as composition which performs. Ninth embodiment.
  • Embodiments 1 to 8 describe examples in which the filter discriminator performs block distortion judgment using two pixels before and after a block boundary. However, in the present embodiment, a case will be described where the block distortion is determined using one pixel before and after each block boundary.
  • FIG. 28 shows a configuration example of the post filter 109.
  • the post filter shown in FIG. 28 performs the filter judgment processing in the filter judgment unit 111 shown in FIG. 1 according to the flowchart shown in FIG. . Therefore, FIG. 29 is a flowchart showing the judgment processing operation in the filter judgment unit 111h. If the pixel values C and D do not satisfy Equation (1) in step 201, the filter determiner 1 1 1 h determines that block distortion has occurred, and performs filter processing with the filter A 1 1.2. A signal for performing the above is output, and in step 203, the filter processing is performed by the filter A112. On the other hand, if the pixel values C and D do not satisfy the expression (1) in step 201, it is determined that no block distortion has occurred, and the filter processing in the filter A 112 is not performed.
  • the flowchart shown in FIG. 29 is obtained by omitting step 202 from the flowchart shown in FIG. Equation (19) using the pixel value C and the pixel value D is used for the filter processing in step 203.
  • a post filter as in the present embodiment may be used.
  • the post-filter shown in FIG. 28 may be configured to select either the output from the filter A 112 or the decoded video signal 115 as shown in FIG.
  • the case where threshold value K is used in step 201 has been described, but TH-i, TH_, k quantization parameter Qp may be used as the threshold value. 10th embodiment
  • FIG. 32 shows a configuration example of the post filter 109.
  • the Bost filter shown in FIG. 32 performs the filter determination process in the filter determination unit 111 in FIG. 1 according to the flowchart shown in FIG. Therefore, FIG. 33 is a flowchart showing the judgment processing operation in the filter judgment unit 111 i.
  • the filter determiner 1 1 1 i regards the difference between the block boundary pixel value C and the block as block distortion. Therefore, the filter processing is performed in any one of the filter A112, the filter B113, and the filter C111''6.
  • the pixel values C and D satisfy Expression (1) in step 201, it is determined that no block distortion has occurred, and no filtering is performed. If it is determined in step 201 that block distortion has occurred, the process proceeds to step 206 and the relationship between the pixel values A, B, and C, and the pixel values D, E, and The respective relations of F are determined according to equation (2 0). [Equation 20]
  • FIG. 34 shows the pixel values B, C, D, and E determined according to the equation (21). Note that Y in equation (21) corresponds to a new pixel value. That is, it corresponds to 81, Cl, Dl, and E1 in FIG.
  • step 206 If formula (2 1) is not satisfied in step 206, the process proceeds to step '202, and the relationship between pixel values B and C and the relationship between pixel values D and E are determined according to formula (3).
  • Equation (3) If it is determined that Equation (3) is satisfied, it is considered that there is block distortion due to pixels b and c and pixels d and e.
  • the pixel values C and D are determined according to (4). ',
  • step 202 If equation (3) is not satisfied in step 202, it is considered that the block distortion exists only in pixels C and D, so go to step 205 and determine the pixel value according to equation (19). Determine C and D.
  • the post filter shown in FIG. 32 is, as shown in FIG. 7, any one of the output from the filter A11, the output from the filter B113, and the decoded video signal 115. It is also possible to adopt a configuration in which the selection is made.
  • threshold value K is used in step 201
  • TH-i, TH-k, and quantization parameter Qp may be used as the threshold value.
  • the post filter of the present invention includes:
  • the N-th block and the N-th block included in the decoded video signal are adjacent to each other across a block boundary
  • the pixel amplitude value of the pixel c in the N-th block and closest to the block boundary is C
  • the pixel amplitude value of the pixel b adjacent to the pixel c along one predetermined direction is B
  • the pixel amplitude value of the pixel a adjacent to the pixel b Is A
  • the pixel amplitude value of a pixel d adjacent to the pixel c across the block boundary is D
  • the pixel e of a pixel e adjacent to the pixel d is
  • the amplitude value is E
  • the pixel amplitude value of the pixel f adjacent to the pixel e is F
  • a filter determiner that determines whether or not block distortion has occurred at the block boundary based on at least the pixel amplitude values C and D, and outputs the determination result
  • filter processing is performed on the decoded video signal based on at least the pixel amplitude values C and D, and the processing result is displayed.

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Abstract

　フィルタ判定器（１１１）は、ブロック境界前後の少なくとも各１画素の振幅値を用いて、ブロック境界にブロック歪みが発生しているか否かを判定し、判定結果をフィルタ（１１２）に出力する。ブロック境界にブロック歪みが発生しているとの判定結果を受信するときは、フィルタ（１１２）は、ブロック境界前後の少なくとも各１画素の振幅値を用いて復号映像信号に対するフィルタ処理を行い、処理結果を表示映像信号として出力する。これより演算量を少なくすることができ、回路規模を小さくすことと、消費電力を低減することが可能となる。

Description

ボストフィルタ及びボストフィルタ処理方法並びに映像信号復号化装置 技術分野
この発明は、 映像信号を復号化する復号化装置において適用されるポ ストフィルタに関しており、 例明 ば携帯電話等の携帯端末や TV電話シ ステム等の映像表示装置において、 符号化時に生じるブロック歪みの低 減ないしはその除去に対して、 その真価書を発揮し得る技術である。 背景技術
多くのビデオ圧縮規格、 例えば、 I TU— T H. 26 3、 MPEG (M o t i o n P i c t u r e E x p e r t s G r o u p) 1、 MP EG 2、 MP EG 4などでは、 画像をいくつかの小さいブロックに 分けて圧縮を行うため、 圧縮率が きくなるにつれて、 ブロックの境界 が目立つといぅブロック歪みが発生する。 このブロック歪みを解決する ために、 幾つかの解決方法が提案されている。
例えば、 ブロック境界に発生するブロック歪みを、 動き補償の情報を 基にしてフィルタリングを行うと言う技術が、 下記特許文献において、 提案されている。
更に、 フィルタ判定に際して、 ブロック境界隣接 8画素を使用して判定 処理を行う技術が、 下記非特許文献において、 提案されている。
特開 200 2— 3 3043 6号公報 （第 1一 24頁、 第 1図） I TU— T、 「 I SO/l EC 1 44 9 6— 2 : 200 1」 、 2 0 0 1年 7月、 p. 44 9— 45 1 明の開示 しかしなが'ら、 従来の技術においては、 動きべク トルを利用し多段の 判定フローを用いているため、 演算量が多くなると言う問題点がある。 そして、 演算量が多いため、 その様な演算処理を m子回路で実現するこ とを考えると、 勢い、 回路規模が大きくならざるを得ないと言う問題点 も生じる。 この点は、 特に、 上記の特許文献 1における技術において、 顕著である。
更に、 上記の非特許文献 1における様な提案においては、 フィルタ判 定に際して多くの隣接画素を判定要素とするので、 判定処理及びフィル タ処理のための演算量が多いと言う問題点がある。 また、 演算量が多い と必然的に消費電力が増大することとなる。 消費電力の増大は特に、 携 帯端末等のバッテリ容量の小さな機器においては大きな問題点となる。 本発明は、 上述の様な懸案事項を解消するためになされたものであり 、 演算量を少なくすることより回路規模を小さくすることと、 消費電力 を低減することを目的とする。
本発明のポストフィルタは、
プロック単位で符号化処理された映像信号を複号化した信号を復号映 像信号として出力する復号化回路の後段に配置されるボストフィルタで あって、
前記復号映像信号に含まれる、 第 N— 1番目のプロックと第 N番目の ブロックとがプロック境界を挟んで隣接し、
当該第 N _ 1番目のプロック内にあり、 当該プロック境界に最も近い 画素 cの画素振幅値を C、 当該画素 cを含む延長線上にあって、 当該画 素 cに隣接する画素 bの画素振幅値を B、 当該画素 bに隣接する画素 a の画素振幅値を A、
前記第 N番目のブロック内にあり、 前記延長線上にある、 前記プロッ ク境界を挟んで前記画素 cに隣接する画素 dの画素振幅値を D、 当該画 素 dに隣接する画素 eの画素振幅値を E、 当該画素 eに隣接する画素 ί の画素振幅値を Fとしたとき、
少なくとも前記画素振幅値 C及ぴ Dとに基づいて、 前記プロック境界 においてプロック歪みが発生しているか否かを判定し、 当該判定結果を 出力するフィルタ判定器と、
前記プロック境界においてプロック歪みが発生しているとの前記判定 結果を受信するときは、 少なくとも前記画素振幅値 C及び Dとに基づい て前記復号映像信号に対するフィルタ処理を行い、 当該処理結果を表示 映像信号として出力するフィルタと
を備えるものである。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の実施の形態 1に係る映像信号復号 fヒ装置の構成を 示すブロック図であ 。
第 2図は、 本発明の実施の形態 1に係る符号化方式の入力信号を示す 図である。
第 3図は、 本発明の実施の形態 1におけるプロック境界周辺の画素値 を定義する図である。
第 4図は、 本発明の実施の形態 1におけるフィルタ判定手順を示すフ ローチャートである。 第 5図は、 本発明の実施の形態 1における他のフィルタ判定手順を示 すフローチヤ一卜である。
第 6図は、 本発明の実施の形態 1におけるフィルタ Aの処理を示す図 である。
第 7図は、 本発明の実施の形態 1における他のボストフィルタ構成を 示す図である。
第 8図は、 本発明の実施の形態 2におけるフィルタ Aの処理を示す図 である。 ( 第 9図は、 本発明の実施の形態 3におけるポス トフィルタの構成を示 す図である。
第 1 0図は、 本発明の実施の形態 3にお ίナるフィルタ判定手順を示す フローチヤ一トである。
第 1 1図は、 本発明の実施の形態 3におけるフィルタ Βの処理を示す 図である。
第 1 2図は、.本発明の実施の形態 5におけるデータテーブルを示す図 である。 '
第 1 3図は、 本発明の実施の形態 6に係る映像信号複号化装置の構成 を示すブロック図である。
' 第 1 4図は、 本発明の実施の形態 6におけるポス トフィルタの構成を 示す図である。
第 1 5図は、 本発明の実施の形態 6における他のボストフィルタの構 成を示す図である。
第 1 6図は、：本発明の実施の形態 6におけるフィルタ判定手順を示す フローチヤ一トである。
第 1· 7図は、 本発明の実施の形態 6における他のフィルタ判定手順を 示すフローチヤ一トである。
第 1 8図は、 本発明の実施の形態 7に係る映像信号復号化装置の構成 を示すブロック図である。
第 1 9図は、 本発明の実施の形態 7におけるポス トフィルタの構成を 示す図である。
第 2 0図は、 本発明の実施の形態 7における他のボストフィルタの構 成を示す図である。
第 2 1図は、 本発明の実施の形態 7におけるフィルタ判定手順を示す - フローチヤ一トである。
第 2 2図は、 本発明の実施の形態 7における他のフィルタ判定手順を 示すフローチヤ一トである。
, 第 2 3図は、 本発明の実施の形態 8に係る映像信号復号化装置の構成 を示すプロック図である。
第 2 4図は、 本発明の実施の形態 8におけるボストフィルタの構成を '示す図である。
第 2 5図は、 本発明の実施の形態 8における他のボストフィルタの構 成を示す図である。
第 2 6図は、 本発明の実施の形態 8におけるフィルタ判定手順を示す フローチヤ一トである。
第 2 7図は、 本発明の実施の形態 8における他のフィルタ判定手順を 示すフローチヤ一トである。
第 2 8図は、 本発明の実施の形態 9におけるボストフィルタの構成を 示す図である。
第 2 9図は、 本発明の実施の形態 9におけるフィルタ判定手順を示す フローチャートである。
第 3 0図は、 本発明の実施の形態 9におけるフィルタ Aの処理を示す 図である。
第 3 1図は、 本発明の実施の形態 1 0におけるブロック境界周辺の画 素値を定義する図である。
第 3 2図は、 本発明の実施の形態 1 0におけるポストフィルタの構成 を示す図である。
第 3 3図は、 本発明の実施の形態 1 0におけるフィルタ判定手順を示 すフローチヤ一トである。
第 3 4図は、 本発明の実施の形態 1 0におけるフィルタ Cの処理を示 す図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明を図示した実施形態に基づいて説明する。
第 1の実施の形態 '
第 1図は、 本発明の実施の形態 1に係る映像信号複号化装置の構成を 模式的に示すブロック図である。 尚、 本発明の各実施の形態 1〜 1 0に おいては、 その便宜上、 映像信号復号化装置のビデオ圧縮規格として、 MP EG 4規格を使用した一例について記載する。 但し、 本発明の主題 は、 プロック単位で映像信号を符号化することで得られた符号化映像信 号を復号化する映像信号複号化装置であれば、 その様な全てのものに適 用可能である。 その様な装置としては、 例えば、 MPEG1、' MP EG 2、 H. 26 3等のビデオ圧縮規格を使用する映像信号復号化装置があ る。
第 1図に示す通り、 映像信号複号化装置の主要部は、 大別して、 復号 化回路 1 00と、 その後段ないしは出力側に配置されるボストフィルタ 1 0 9とから成る。 特に、 本実施の形態の中核部を成すポストフィルタ 1 0 9は、 復号化回路 1 00から出力される復号映像信号に対して特定— のフィルタ判定を施した上 、 当該入力復号映像信号に対してプロック 歪みを低減ないしは除去するフィルタ処理 （補間処理） を実行する。 こ の様なポス トフィ /レタ 1 0 9の機能は、 後述される。
始めに、 複号化回路 1 00の構成 '動作について記載する。 入力バッ ファ 10 1は、 MP EG 4のエレメンタリ 'ス トリームを受信して蓄え る。 その上で、 入力バッファ 1 0 1内に蓄えられたエレメンタリ 'ス ト リームは可変長復号器 1 0 2に送られて可変長復号され、 その結果、 可 変長復号器 1 0 2は、 係数データ、 動きべク トルデータ等のデータを出 力する。 可変長復号器 1 0 2の出力の内、 係数データは、 逆量子化器 1 0 3に送られて逆量子化される。 そして、 逆量子化器 1 0 3は、 その出 力を、 逆 DCT器 1 04の入力として送信する。 更に、 逆 DCT器 1 0 4は、 逆 DC T変換を行い、 フレーム画像 （フレーム内符号化画像、 フ レーム間予測符号化画像、 双方向予測符号化画像） を生成 · 出力する。 その結果、 このフレーム画像が、 画像を合成する加算器 1 0 5に与えら れる。 他方、 動きベク トルデータは、 動き補償器 1 0 8に送られる。 上記フレーム画像がフレーム内符号化画像の場合には、 加算器 1 0 5 は、 このフレーム画像をそのまま復号映像信号と してポス トフィルタ 1 0 9に出力する。 他方、 上記フレーム画像がフレーム間予測符号化画像 又は双方向予測^号化画像の場合には、 動き補償器 1 0' 8の出力と逆 D 〇丁器1 0 4の出力とが加算器 1 0 5において加算され、 加算器 1 0 5 は、 その加算結果を、 寧号映像信号として、 ポス トフィルタ 1 0 9に出 力する。 又、 復号映像信号は、 復号化回路 1 0 0内部の前フレームメモ リ 1 0 6と現フレームメモリ 1 0 7とにも、 入力される。
前フレームメモリ 1 0 6は、 現在複号化している画像よりも 1つ手前 のフレームの画像を保存しており、 現フレームメモリ 1 0 7は、. 現在復 号化している画像を保存している。 そして、 前フレームメモリ 1 0 6の 出力と現フレームメモリ 1 0 7の出力とは共に動き補償器 1 0 8の入力 に与えられており、 逆 D C T器 1 0 4の出力がフレーム間予測符号化画 像又は双方向予測符号化画像の場合には、 動き補償器 1 0 8において、 前フレームメモリ 1 0 6の出力と可変長復号器 1 0 2からの動きべク ト ルとを使う順方向の予測、 現フレームメモリ 1 0 7の出力と可変長復号 器 1 0 2の動きベク トルとを使った逆方向の予測、 更には、 双方向の予 測が成された、 動き補償ブレーム画像が、 加算器 1 0 5に入力される。
M P E G 4規格では、 第 2図に示す様に、 映像信号をマクロブロック に分割し、 更に細分化されたブロック単位でデータ圧縮をする。 そのた め、 M P E G 4規格に基づきデータ圧縮されて符号化されたデータを復 号化して得られた復号映像信号には、 符号化される前の映像信号には存 在しなかったプロックの境界が目立つブロック歪が生ずることが多い。 そのため、 復号映像信号は、 復号化回路 1 0 0の後段に配置されたボス トフィルタ 1 0 9によりプロック歪みが低減ないしは除去された表示映 像信号に変換され、 更に、 表示バッファ 1 1 0により標準的な映像信号 に変換された上で、 表示装置 （図示せず） 等に送出されることが多い。 次に、 中核部を成すボストフィルタ 1 0 9の構成■動作について記載 する。 ポズドフィルタ 1 0 9は、 例えば、 第 3図に示すようなブロック 境界におけるブロック境界前後の画素値 B、 C、 D、 Eを用いてブロッ ク歪みの判定およびフィルタ処理を行う。 ポストフィルタ 1 0 9力 ( i ) 復号映像信号に含まれるプロック境界の前後における各 2画素の画 素値 （第 3図の B、 C、 D、 E、 計 4個の画素値） に基づいてブロック 境界においてブロック歪みが発生しているか否かを判定し、 当該判定結 果を出力するフィルタ判定器 1 1 1と、 （ i i ) フィルタ判定器 1 1 1 からプロック歪みが発生しているとの判定結果を受信するときには、 ブ ロック境界前後の各 2画素値 （第 3図の B、 C、 D、 E、 計 4個の画素 値） に基づいて復号映像信号に対するフィルタ処理を行って、 フィルタ 処理後の映像信号を表示映像信号として出力する （第 1 ) フィルタ （以 下、 フィルタ Aと称す） 1 1 2とを備える。
即ち、 加算器 1 0 5の出力である復号映像信号は、 フィルタ判定器 1 1 Γ及びフィルタ A 1 1 2の両入力と して、 ポス トフィルタ 1 0 9に与 えられる。 尚、 フィルタ判定器 1 1 1における判定方法ないしは判定処 理動作については後述する。 フィルタ判定器 1 1 1が後述する判定方法 によってプロック歪みが発生しているとの判定した場合には、 フィルタ 判定器 1 1 1は、 フィルタ A 1 1 2に対して、 フィルタ処理の実行を指 令する O N信号である制御信号を送信する。 これに対して、 ブロック歪 みは発生していないと判定した場合には、 フィルタ判定器 1 1 1は、 フ ィルタ A l l 2に対して、 フィルタ処理の非実行を指令する O F F信号 と しての制御信号を送信する。 フィルタ A l l 2は、 このフィルタ〇N 信号の指令に応じて、 復号映像信号からブロック歪みを低減ないしは除 去する （第 1 ) フィルタ処理 （その詳細は後述する） を実行し、 ブロッ ク歪みが低減ないしは除去された表示映像信号を表示バッファ 1 1 0に 出力する。 他方、 制御信号が O F Fの.時には、 フィルタ A l l 2は、 ブ 口ック歪みを低減ないしは取り除くフィルタ処理を行わず、' 入力された 復号映像信号をそのまま表示復号味像信号とレて表示バッファ 1 1 0に 出力する。
ポストフィルタ、1 0 9の役割は、 .プロッ 境界に発生するブロック歪 みを低減ないしは除去することである。 ここで、 「ブロック歪み」 とは 、 プロック境界前後における画素の振幅値 （以下、 1画素の振幅値を 「 画素値」 と称す） の間に、 段差状の差が生じるものである。
先ず、 ブロック境界の周辺の画素値、 即ち、 ブ':ロック境界前後におけ る各 2画素の画素値 （計 4個の画素値） の各々を、 第 3図に示す様に、 あるプロック境界の直前の画素 cの画素値 C、 画素 cよりも一つ手前の 画素 bの画素値 B、 当該プロック境界の直後の画素 dの画素値 D、 画素 dよりも一つ後の画素 eの画素値 Eと、 それぞれ定義する。 ここで、 「 画素値」 とは、 輝度、 色差信号、 若しくは、 R G B値等である。
本実施の形態においては、 プロック境界において、 ブロック歪みが発 生している場合と、 画像本来の境界とを区別するために、 常にフィルタ ' 処理を実行するのではなくて、 第 1図のフィルタ判定器 1 1 1において 、 プロック歪みは発生しているか否かの判定を行う。 そこで、 フィルタ 判定器 1 1 1は、 ブロック境界周辺の画素の画素値 B〜Eを利用して、 境界前後の両画素値 B及び C間の差がプロック歪みであるのか、 それと もブロック歪みではないのかの判定を行う。 元の映像信号をプロック単 位に分割した場合に、 偶然、 ブロック境界に 画素値の境界が生じる場 合がある。 このとき、 一般に、 境界前後における両画素値の差は相対的 ' に大きな値であると、 つまり、 大きな色の変化があるものと考えられる 。 しかし、 情報量不足により発生するブロック歪みは、 元々画素値的に ' は連続的に変化しているところに擬似的にエッジが発生することである ので、 プロック歪みとなっている場合におけるプロック境界前後の両画 素値差の絶対値は、'元画像が持っている境界画素値の差の絶対値よりも ■ 小さいと、 考えられる。 そこで、 斯かる点に着眼して、 フィルタ判定器 . 1 1 1は、 ブロック境界前後の両画素値差の絶対値が所定の値 （以下、 「第 1のしきい値」 と称する） 未満になる場合に、 ブロック歪み有りと 判定する。
フィルタ判定器 1 1 1におけるフィルタ判定処理の一例を、 第 4図の フローチャートに示す。 ここで、 フィルタ処理判定のための上記第 1の しきい値を Kで表すものとする。' このとき、 フィルタ判定器 1 1 1は、 第 4図のステップ 2 0 1において、
【数 1】
0く I C一 D 1く K (1) 式 （1 ) で与えられる第 1演算式に基づき、 当該ブロックの境界に画素 値の差が有るか否かの判定を行う。
本ステップ 2 0 1において第 1演算式の成立が認められ、 フィルタ判 定器 1 1 1が画素値の差有りと判定した場合、 フィルタ判定器 1 1 1は 、 更に次のステップ 2 0 2 aにおいて、
【数 2】
B = Cかつ D = E (2)
' 式 （2 ) で与えられる第 2演算式の成立の有無を評価じて、 'ブロック歪 みであるか否かを判定する。 そして、 第 2演算式の成立が認められると 、 フィルタ判定器 1 1 1はブロック歪み有りと判定して、 フィルタ A 1 1 2に対して O N信号を送信する。
こで、 第 1のしきい値 Kについて述べる。 偶然にプロック境界に画 素値の境界が重なったとき、 第 1のしきい値 Kの値が十分大きいと、 こ の本来あるべき画素の境界までプロック歪みと判定してしまう。 発明者
'の実験によれば、 画素値が 8 b i t ( 2 5 6階調） で与えられるときに 、 K = 1 0乃至 K = 4 0程度の範囲内の値にしきい値 Kを設定した場合 に、 プロック歪みの低減効果が得られ、 且つ、 輪郭部のなまりが少なく 、 良好な結果が得られた。 ,
フィルタ判定器 1 1 1は、 第 4図に示す様に、 式 （2 ) (第 2演算,式 ) を判定の条件にしている。 これは、 符号化時 割り当てられた情報量 が少ない場合、 復号化されたプロックはプロック境界周辺の情報が欠落 する可能性が高く、 ブロック歪みとなっている場合に式 （2 ) を満たす 場合が殆どであるからであ.る。 他方、 式 （1 ) は満たすが式 （2 ) を満 たさない場合、 これは、 元の映像信号に含まれる画素境界である場合が 殆どである。 例えば、 縞模様の場合である。 この効果により、 ブロック 歪み判定の精度を向上することが可能となる。 尚、 第 4図に示される式 ( 1 ) 及び式 （2 ) の判定順序ないしはステップ 2 0 1 , 2 0 2 aを、 入れ替えても良い。
この様に、 式 （2 ) の成立によってブロック歪み有りと判定すること 、 即ち、 段差状の変化を検出することは、 非常に有効である。
上記記載においては、 段差状の変化を検出するための判断を、，式 （2 ) により行ったが、 画素値がデジタル値である以上、 1階調の差を以っ て画素値に差が有ると判定するのは問題がある。 よって、 式 （2 ) を、 式 （3 ) の様に置き換えることも可能である。 この場合には、 式 （, 3 ) が第 2演算式と定義される。 .
【数 3】
I B-C I <Lかつ I D— E I <L (3) 但し、 式 （3 ) 中の第 2のしきい値 Lは第 1のしきい値 Kに比べて十 分に小さな値、 例えば、 L= 2とする。 この様に式 (2) を置き換えて も発明の効果が変わらないことが、 発明者の実験で明らかになつている 。 式 （1 ) と式 （'3) とを用いた場合のフローチヤ トを第 5図に示す 。 第 5図は、 第 4図のフローチャートにおけるステップ 2 0 2 aがステ ップ 2 0 2となっている点が異なる。 '
次に、 フィルタ A 1 1 2におけるフィルタ処理の具体例について、 記 載する。 ここでは、 フィルタ A 1 1 2が有するフィルタ処理は、 第 6図 の様に定められている。 即ち、'第.6図に示されるフィルタ処理は、 式 （ 4) を用いた直線補間を行っている。
【数 4】
Y= I Β-Ε卜/ 3Xx+(C + D)Z2 (4) 第 6図に示される通り、 フィルタ A 1 1 ≤は、 画素値 B、 C、 D、 E を直線補間するフィルタである。 ここで、 Yは、 新しい画素値に対応す る。 即ち、 第 6図における C l、 D 1に対応するものであり、 x =— 0 . 5のとき Y = C 1であり、 x = 0. 5のとき Y = D 1となる。
以上の様に、 本実施の形態においては、 ブロック境界前後の各 2画素 (計 4画素分） の画素値を用いて、 （I ) 段差状であるか否かと画素値 の差の大きさとからブロック歪みの有無を判定し、 （ I I ) 更に、 境界 部の各 1画素の画素値 C、 Dを直線捕間により修正することで、 フィル タ処理を行っている。 この様な構成のため、 本実施の形態によれば、 演 算量が少なく且つ画像劣化の少ないボストフィルタを得ることことが出 来る。
ここで、 下記の表 i及び表 2を用いて、 本実施の形態で説明したフィ ルタの実測値について説明する。 表 1は、 フィルタ処理時間の計測を行 つた環境を示しており、 また、 MPEG4、 画面サイズ QVGA ( 3 2 0画素 X 2 4 0ライン） を使用した。 表 2は、 計測時間を示す。 なお、 表 2の計 測時間には、 ビッ トレート 3 8 4 k b p sによるフレームレート 1 5 f p sのデコード時間を含む。
表 2より、 2画素判定 · 2画素フィルタは、 従来例よりも遙かに少な い演算時間ですむことがわかる。 また、 フィルタが無い場合と比較して 、 大きな画質改善の効果が見られた。
【表 1】
計測環境
Figure imgf000015_0002
【表 2】
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0003
卓 Ui:fns なお、 本実施の形態では、 フィルタ判定器 1 1 1から O NZO F F信 号をフィルタ A 1 1 2に対し出力し、 受信した信号に基づいてフィルタ A l l 2でのフィルタ処理の有無を判定しているが、 第 7図に示すよう に、 フィルタ A 1 1 2でフィルタ処理を行い、 フィルタ判定器 1 1 1か らの切り替え信号に応じて、 フィルタ A 1 1 2からの出力か、 復号映像 信号 1 1 5のいずれかを選択するような構成としても良い。 以下の実施 の形態においても、 第 7図に示すようにポス トフィルタ 1 0 9を構成し ても良い。 第 2の実施の形態
• 本実施の形態 2は、 実施の形態 1におけるフィルタ A 1 1 2の補正手 法を改善するものであり、 その他の点では相違はない。 従って、 本実施 の形態では、 第 1図及び第 5図を援用する。 即ち、 本実施の形態の特徴 点は、 第 8図に示す様に、 ブロック境界前後の各 2画素 （計 4画素分） の画素値に対して所定の関数を用いた平滑補間処理を行うことによ て 、 プロック境界前後の各 2画素値を滑らかに補間する様に変更した点に ある。
ここで、 第 8図においては、 式 （5) 及び式 （6) を用いて補間が行 われている。
【数 5】 '
Y=(C + D)/2+( (Β-Ε) Χ(1-2 " (λχ) ) (χ>0) (5) 【数 6】
Y=(C + D)/2-( (Β-Ε)Χ(1-2 " (lx) ) (x<0) · ·， · ·（6) ここで、 式 （5) 及び式 （6) におい Tは 2のべき乗を用いているが 、 自然数であって.も有理数、 無理数のべき乗でも良い。 但し、 0より大 きな数でなければならない。
【数 7】 f (x)= (1-2 " (λχ) ) (7)
【数 8】 m (x) = K/3x (8) 【数 9】
I m (x)- f (x) I >0 (x≤ I 1.5 I ) …… (9) 式 （5) 及び式 （6) の一部を、 式 （7) の様に定義する。 又、 実施 の形態 1の様に直線補間を行う場合における捕間直線の最大の傾きはブ ィルタ判定値 KZ 3なので、 式 （8) を定義する。 このとき、 式 （7) は、 原点を通る単調増加の関数で且つ式 （9) であれば良い。 これらの 条件を満たす様に設計すれば、 実施の形態 2におけるフィルタ A 1 1 2 の補間式を設定することが出来る。 つまり、 実施の形態 2におけるフィ ルタ A l 1 2の補間式は、 下記の式 （1 0) 及び^ (1 1) で与えられ るものであっても良い。
【数 1 0】
Y = (C + D)//2+( (B-E) X (1-ex (λχ) ) (χ>0) ·'···(10) 【数 1 1】
Υ = (C + D)/2-( (B-E) X (1-ex (λχ) ) (x>0) (11) 式 （5) 、 式 （6) 、 式 （7) 、 式 （1 0) 、 及び式 （1 1) におけ る； Iは、 式 （9) を満たす必要があるが、 発明者の実験により、 λ = 0 . 1乃至 λ = 0. 0 1程度の範囲内値に設定するのが良いことが判って いる。
この様に構成することにより、 ブロック境界での補間処理を滑らかに することが可能であり （平滑化補間処理） （第 8図に示す 4個の修正後 の画素値 Β 1〜Ε 1を参照） 、 画質向上が可能となる。 しかも、 第 5図 に示されたポストフィルタ 1 0 9の判定フローを変更すること無く、 フ -イルクの画質調整を簡易に行うことが可能である。 第 3の実施の形態
実施の形態 3の特徴点は、 実施の形態 1又は 2における映像信号復号 化装置における、 ポス トフィルタ 1 0 9内,の、 フィルタ処理を行うか否 かを判定するフロー （第 5図'参照） を変更した点にある。 従って、 本実 施の形態においても、 第 1図の両回路 1 00及び 1 1 0の構成 '動作を 援用する。
こ'こでは、 ポス トフィルタ 1 0 9の構成は、 第 1図に代わって、 第 9 図に示される通りとなる。 即ち、 第 9図においては、 ポストフィルタ 1 0 9のフィルタは、 （ ） フィルタ判定器 1 1 1 aが出力する ON信号 の受信に応じてプロック境界前後各 2画素値に基づいて復号映像信号に 対する第 1フィルタ処理を行うフィルタ A 1 1 2と、 （ i i ) フィルタ 判定器 1 1 1 aが出力す ON信号の受信に応じてプロック境界前後各 2画素値に基づいて復号映像信号に対する第 2フィルタ処理を行うフィ, ノレタ B 1 1 3とを有している。 これらのフィルタの内で フィルタ A 1 1 2は、 実施の形態 1におけるフィルタ A (第 1図） に相当するもので ある。 従って、 フィルタ B 1 1 3の追加に、 本実施の形態の特徴がある と言える。 そのため、 ポストフィルタ 1 0 9は、 フィルタ判定器 1 1 1 aが出力する切り換え信号に応じて第 1及び第 2フィルタ 1 1 2, 1 1 3の出力を切り換える切り換え器 1 14を、 更に備えている。 詳細は、 次の通りである。
先ず、 加算器 1 0 5から出力された復号映像信号は、 フィルタ判定器 1 1 1 a、 フィルタ A 1 1 2、 及びフィルタ B 1 1 3に入力される。 尚 、 フィルタ判定器 1 1 1 aにおける判定方法は後述される。
( I ) フィルタ判定器 1 1 1 aが入力復号映像信号に基づきプロック 歪みが発生していると判定した場合は、 フィルタ判定器 1 1 1 aは、 フ ィルタ A l 1 2に対して、 そのフィルタ処理を行う様に指令するフィル タ動作 O N信号 （制御信号） を出力する一方、 フィルタ B l 1 3に対し ては、 そのフィルタ処理を行わない様に指令するフィルタ O F F信号 （ 制御信号） を送信する。.と同時に、 フィルタ判定器 1 1 1 aは、 フィル タ A l 1 2の出力を表示復号映像信号として出力する様に指令する切り 換え信号を、 切り替え器 1 1 4に送信する。 その結果、 切り替え器 1 1 4は、 フィルタ A 1 1 2の出力側に切り替えられる。 この様にして、 ブ 口ック歪みを低減ないしは除去された表示復号映像信号が、 フィルタ A 1 1 2の出力端及び切り替え器 1 1 4を介し X、 表示バッファ 1 1 0に 出力される。
( I I ) 他方、 フィルタ判定器 1 1 1 aが入力復号映像信号に基づき ブロック歪みが発生していると判定した場合、 フィルタ判定器 1 1 1 a は、 フィルタ A 1 1 2に対して、 そのフィルタ処理を行わない様に指令 するフィルタ O F F信号を送信し、 逆にフィルタ B 1 1 3に対しては、 そのフィルタ処理を行う様に指令するフィルタ O N信号を送信すると共 に、 フィルタ B 1 1 3の出力を最終復号映像信号として出力する様に指 令する切り換え信号を、 切り替え器 1 1 4に送信する。 その結果、 切り 替え器 1 1 4は、 その切り替え端子をフィルタ B 1 1 3の出力端側に切 り替える。 よって、 復号映像信号は、 フィルタ B 1 1 3によって第 2フ ィルタ処理を施された上で、 表示映像信号として、 表示バッファ 1 1 0 に送られる。
( I I I ) これに対して、 フィルタ判定器 1 1 1 a力 ブロック歪み が発生していないと判定した場合には、 フィルタ判定器 1 1 1 aは、' フ ィルタ A 1 1 2にフィルタ O F F信号を、 フィルタ B 1 1 3にフィルタ O F F信号をそれぞれ送り、 切り替え器 1 1 4をフィルタ A側に切り替 える。 この場合、 切り替え器 1 1 4がフィルタ A 1 1 2及ぴフィルタ B 1 1 3のどちらの出力端をその出力端と接続していても、 フィルタ A 1 1 2及びフィルタ B 1 1 3の何れの側でもフィルタ処理を行わないので 、 ボス トフィルタ 1 0 9への入力時の信号と同じ内容を有する復号映像 信号が、 そのまま、 切り替え器 1 1 4の入力として与えられる。 従って 、 フィルタ処理を行わない場合においては、 復号映像信号がそのまま、 表示復号映像信号として、 表示バッファ 1 1 0に送られる。 なお、 第 9 図 示したポストフィルタを、 第 7図に示したように、 フィルタ A l l 2からの出力か、 フィルタ B 1 1 3からの出力か、 復号映像信号 1 1 5 のいずれかを選択するような構成としても良い。
第 1 0図は、 フィルタ判定器 1 1 1 aにおける判定処理動作を示すフ ローチャートである。 先ず、 フィルタ判定器 1 1 1 aは、 ステップ 2 0 1において、 ブロック境界画素 C、 Dが式 （1 ) を満たさないと判定し た場合、 当該ブロック境界画素値 C、 D間の差はブロック歪みとは見な さず、 その結果、 フィルタ処理をしないと判定し、 両フィルタ 1 1 2， 1 1 3に〇F F信号を送信する。 この場合、 フィルタ判定器: L 1 1 aが 出力する切り換え信号が、 両フィルタ 1 1 2 , 1 1 3の出力の何れを指 令していても、 結果は同じであることは上記の通りである。
次に、 フィルタ判定器 1 1 1 aは、 ステップ 2 0 2において、 当該ブ ロック境界 4画素値 B、 C、 D、 Eが式 （1 ) を満たす場合で且つ式 （ 3 ) を満たさない場合、 新たにフィルタ B 1 1 3において第 2フイノレタ 処理を行うことに決定し、 一方のフィルタ B 1 1 3.に对してのみフィル タ O N信号を送信すると共に、 フィルタ B 1 1 3の出力への切り換えを 指令する切り換え信号をも出力する。 尚、 フィルタ B 1 1 3におけるフ ィルタ処理については、 後述する。 これに対して、 当該ブロック境界 4 画素値 B、 C、 D、 Eが式 （ 1 ) 且つ式 （3 ) を共に満たす場合には、 フィルタ判定器 1 1 1 aは、 前述した実施の形態 1ないしは実施の形態 2と同様の第 1フィルタ処理をフィルタ A 1 1 2において実行させる旨 を、 判定 '決定し、 そのための既述したフィルタ O N信号 ' フィルタ O F F信号 '切り換え信号を、 それぞれ、 フィルタ A 1 1 2、 フィルタ B 1 1 3及び切り換え器 1 1 4に送信する。
第 1 0図のステップ 20 5において、 フィルタ B 1 1 3は、 第 1 1図 に例示する様なフィルタ処理を行う。 このフィルタ処理は、 式 （5) 及 び式 （6) 、 若しくは、 式 （1 0) 及び式 （1 1) で与えられる補間処 理を行うものである。 ここで、 .これらの関数は、 実施の形態 2において 述べた条件を満たす関数であれば良い。 伹し、 実施の形態 3においては 、 フィルタ A 1 1 2及びフィルタ B 1 1 3は共に、 同じ関数を用いて補 間処理を実行する。 つまり、 フィルタ A 1 1 2で式 （ 5') 及び式 （6) を用いて第 1フィルタ処理を行った場合には、 フィルタ B 1 1 3におい ても、 式 （5) ¾び式 （6) で規定される第 2フィルタ処理を実行する この様に構成することにより、 プロック境界での処理をより滑らかに することが可能であり、 画質の一層の向上化を図ることが可能となる。 しかも、 ボストフィルタ 1 09の判定フローにおいて大幅に演算量が増 えるわけではないので （第 10図参照）.、 少量の演算量増加で以つてフ ィノレタ性能のより一層の向上化を実現することが出来ると言う利点も得 られる。 第 4の実施の形態
本実施の形態 4の特徴点は、 実施の形態 3におけるフィルタ A 1 1 2 、 フィルタ B 1 1 3の関数として、 互いに別の関数を使用する点にある 例えば、 7ィルタ A 1 1 2においては式 （5) 及び式 （6) を使用し 、 フィルタ B 1 1 3においては、 式 （1 0) 及び式 （1 1) を使用する 。 あるいは、 この反対の使用関係でも良い。
この様に構成することにより、 フイノレタを柔軟に設計することが可能 となる。 すなわち、 フィルタ 1 1 2が行う処理とフィルタ 1 1 3が行う 処理とが同じであっても相違しても良く、 互いの処理内容は独立した関 係である。. 第 5の実施の形態
本実施の形態の特徴点は、 ポストフィルタ 1 0 9におけるフィルタが 、 「フィルタ処理において用いる演算式の内で、 ブロック境界前後各 2 画素値の各々の位置データを変数とする関数式に関して各位置データ毎 に予め計算された 4値より成るデータテーブル」 を有しており、 このデ ータテーブルを位置データ毎に参照することにより、 当該フィルタ処理 を実行する点にある。 即ち、 実施の形態 5は、 実施の形態 1乃至 4の何 れかにおけるフィルタ 理の演算をテーブル参照で簡略化した点を、 そ の特徴とする。
【数 1 2】
X = { — 1. 5、 一0. 5、 0. 5、 1. 5 } (12) 実施の形態 1乃至 4の各々において、 ブロック境界からの距離 Xは、 式 （1 2 ) の様に固定されているので、 フィルタ処理において用いる演 算式の内で、 ブロック境界からの距離 Xに関する項 （f ( x ) ) を予め 計算しておいて、 その距離 X毎の算出値をテーブルデータとして構成す ることが可能である。 この様なテーブルデータをフィルタ A 1 1 2、 フ イノレタ B 1 1 3内に予め格納させておけば、 当該フィルタは、' そのフィ ルタ処理実行の際に、 上記のテーブル内のデータを参照することで当該 距離 Xに関する項 f ( x ) の演算を改めて行うことが無くなり、 距離 X に関しないその他の演算部分、 即ち'、 画素値の差などの和差積の演算の みでフィルタ処理を行うことが可能となる。 例えば、 式 （5 ) 及び式 （ 6 ) を用いる場合においては、 式 （7 ) の部分がテーブル化され、 その テーブルは第 1 2図に示す様に構成される。 尚、 第 1. 2図においては、 式 （7 ) で λ = 0 . 1 としており、 且つ、 式 （7 ) の演算結果を小数点 第 3位で四捨五入して得られる値をテーブルデータとしている。 又、 画 素値は正数なので、 第 1 2図のテーブルでは小数を用いているが、 一般 に、 フィルタ処理を行う演算装置にはビッ トシフト機能があるので、 第 1 2図のテーブルの値を 2のべき乗倍して、 最終演算結果をビッ トシフ トにより求めることも可能である。 又、 実施の形態 1への本実施の形態 の適用においては、 式 （4 ) における関数部分 ί ( χ ) = χ / 3の各距 離 χ毎のデータがテーブル化される。
この様なテーブル参照構成により、 フィルタ内のフィルタ処理時の演 算量を減らすことが可能となるので、 C P U等から構成されるフィルタ 内の演算部への負担が軽減さ るため、 消費電力の削減化を図ることが 可能となる。 しかも、 演算量減少化の利点は、 回路を小規模化すること にも貢献し得る,。 ' 第 6の実施の形態
本実施の形態の特徴点は、 フィルタ判定器が、 復号化回路より出力さ れる符号化パラメータに基づいて、 しきい値を設定する点にある。 . 即ち、 実施の形態 1乃至 5の各々においては、 フィルタ処理判定のた めのしきい値 Kは、 復号化に先立って決定される一定値である。 これに 対して、 実施の形態 6においては、 第 1 3図のブロック図に示す様に構 成することで、 可変長復号器 1 0 2 aからポストフィルタ 1 0 9 aに対 して符号化パラメータを入力として与えられる様に拡張している。 ここ で、 符号化パラメータとは、 映像信号を、 例えば M P E G 4の方式で以 つて符号化する場合において、 その符号化の工程を特徴づける量である 。 符号化パラメータには、 量子化パラメータ Q p、 イントラブロックノ インターブロック比率等がある。 その内、 イントラブロック インター ブロック比率とは、 マクロブロックをィントラマクロブ口ックとして符 号化した数とインターマクロブ口ックで符号化した数との比であり、 ィ ントラブロック /ィンタープロック比率が大きいときと言うのは、 イン トラマクロプロックが多いということであり、 このとき符号量が多くな る。 つまり、 イントラプロック/イン-タ.一プロック比率も符号化を特徴 づける量として取り扱うことが可能である。 以下では、 記載の便宜上、 符号化パラメータの一例として、 量子化パラメータ Q P (以下、 Q pと 記載する） を用いることとする。 尚、 M P E G 4においては、 Q pは、' 1から 3 1までの範囲内の値を取る。 '
Q pが大きいとき、 符号器で量子化される場合、 その符号量が小さく なる。 割り当てられた符号量が小さい場合、 復号化すると、 ブロック歪 みが発生する可能性が非常に大きい。 他方、 Q pが小さいと、き、 符号器 で量子化されるとき、 その符号量が大きくなり、 プロック歪みが発生し にくい。
つまり、 Q ρに応じてフィルタ判定しきい値をコントロールすること によって、 適応的にポス トフィルタを適用することが可能となる。 ボス トフィルタ 1 0 9 aの構成例を、 第 1 4図又は第 1 5図に示す。 これら の構成例は、 それぞれ、 第 1図又は第 9図におけるフィルタ判定器 1 1 1又はフィルタ判定器 1 1 1 aに対して、 符号化パラメータを新たな入 力として与えたものである。 フィルタ判定器 1 1 1 b又は 1 1 1 cにお けるフィルタ判定フローチヤ一トを、. それぞれ、 第 1 6·図又は第 1 7図 に示す。
第 1 6図又は第 1 7図の一例においては、 実^の形態 1乃至実施の形 態 5の各々における式 （1 ) は、 式 （1 3 ) に置き換えられている。 【数 1 3】
0 < i C一 D I く Q p (13) この様に変更することにより、 符号量に合わせた適応的なフィルタ処 理を実現することが可能となる。
なお、 第 1 4図に示したポストフィルタを、 第 7図に示したように、 フィルタ A 1 1 2からの出力か、 復号映像信号 1 1 5のいずれかを選択 するような構成としても良く、 また、 第 1 5図に示したボストフィルタ を、 フィルタ A.1 1 2からの出力か、 フィルタ B 1 1 3からの出力か、 復号映像信号 1 1 5のいずれかを選択するような構成としても良い。 第 7の実施の形態 、
本実施の形態の特徴点は、 フィルタ判定器が、 外部から入力される制 御値に基づいて、 既述のしきい値を設定する点にある。 外部から入力さ れる制御値とは、 例えば、 ユーザにより設定された値等である。 · 実施の形態 1乃至 5の各々におけるフィルタ処理判定のための第 1の しきい値 Kは、 復号化に先立って予め決定される一定値である。 これに 対して、 実施の形態 7では、 この第 1のしきい値 Kを外部から入力され る制御値に基づいて変更可能にしている。
実施の形態 7における装置全体構成,を、 第 1 8図に示す。 ポストフィ ノレタ 1 0 9 bは、 新たに外部からの制御を受ける。 ポストフイスレタ 1 0 9 bの詳細構成例を、 第 1 9図又は第 2 0図に示す。 これらの構成例は 、 各々、 第 1図又は第 9図に'おけるフィルタ判定器 1 1 1又はフィルタ 判定器 1 1 1 aに対して、 外部からの制御を新たな入力として与えたも のである。
この外部からの制御量を、 外部制御値 CKと定義する。 又、 新たなフィ ルタしきい値を、 しきい値 T h— i と定義する。 【数 1 4】
Th_i = K+ α (14)
【数 1' 5】
Th _ i = α (15) 外部制御値 αに基づくフィルタしきい値の更新方法としては、 例えば 、 式' （1 4) 又は式 （ 1 5 ) を適用することが出来る。 ここで、 式 （ 1· 4) においては、 外部制御値 αは、 元々固定値として定められていたじ きい値 Κを調整する様に働く。 他方、 式 （1 5) においては、 外部制御 値 αは、 元々の固定値 Κを置き換える様に働く。 尚、 フィルタ判定器は 、 これらの式 （1 4) と式 （1 5) と.を、 別々に使用する様にしても良 いし あるいは、 その時々に合わせて両式 （1 4) 、 ( 1 5) の組み合 わせとして使用'しても良い。 - 新しいフィルタしき.い値 T h— iで以つて、 フィルタ判定器 1 l i d 又はフィ タ判定器 1 1 1 eにおける各フィルタ判定スローチャートを 、 それぞれ、 第 2 1図又は第 2 2図に示す。 第 2 1図又は第 2 2図の各 々においては、 ステップ 2 ◦ 1 bの演算式は、 実施の形態 1乃至 5の各 々における式 （1 ) に代えて、 式 （1 6) で与えられる。 ' 【数 1 6】
0く I C-D ) く Th— i (16) この様に構成することにより、 外部から入力された制御値に基づいて しきい値を変更しながらのクイルタ制御を実行することが可能になる。 しかも、 外部制御値をユーザにより設定可能としたので、 ユーザの好み に合わせたフィルタ処理を行うことも可能となる。 なお、 第 1 9図に示したボストフィルタを、 第 7図に示したように、 フィルタ A 1 1 2からの出力か、 復号映像信号 1 1 5のいずれかを選択 するような構成としても良く、 また、 第 2 0図に示したポストフィルタ を、 フィルタ A 1 1 2からの出力力、 フィルタ B 1 1 3からの出力か、 復号映像信号 1 1 5のいずれかを選択するような構成としても良い。 第 8の実施の形態.
本実施の形態の特徴点は、 フィルタ判定器が、 複号化回路の出力であ る符号化パラメータ及び外部から入力される制御値に基づいてしきい値 を設定する点にある。 .
即ち、 既述した通り、 実施の形態 6においては、 しきい値として符号 化パラメータを用いている。 本実施の形態は、 この符号化パラメータと 合わせて、 外部からの制御を受けて、 しきい値を変更出来る様にしてい る。 · .
実施の形態 8における装置全体構成を、 第 2 3図に示す。 ポス トフィ ルタ 1 0 9 cは、 フィルタしきい値制御のために、 可変長復号器 1 0 2 aから符号化パラメータを入力として受け取ると共に、 新たに外部から の制御信号をも入力として受け取る。 ポス トフィルタ 1 0 9 cの構成を 第 2 4図又は第 2 5図に示す。 これらの構成例は、 それぞれ、 第 1図又 は第 9図におけるフィルタ判定器 1 1 1又はフィルタ判定器 1 1 1 aに 対して、 符号化パラメータと外部からの制御値とを、 しきい値決定のた めの新たな入力として与える。
そこで、 上記の外部からの制御信号を外部制御値 J3と.定義すると共に 、 新たなフィルタしきい値を T h— kと定義する。 便宜上、 以下の記載 においては、 符号化パラメータとして、 Q pを用いる。 【数 1 7】
Th— k 二 Q p+ /3 (17) フィルタしきい値 T h— kは、 式 （1 7 ) の様に定義される。 この式 ( 1 7 ) によるしきい値の設定は、 Q p値を基に適応的にフィルタ処理 を行うことに対して、 バイアスとして の値を制御してフィルタ制御を 行うことが可能であることを、 意味する。
新しいフィルタしきい値 T h— kで以つて、 フィルタ判定器 1 1 1 f 又はフィルタ判定器 1 1 1 gにおけるフィルタ判定処理を与えるフロー - , チャートを、 それぞれ、 第 2 6図又は第 2 7図に示す。 第 2 6図又は第 2 7図の各ステップ 2 0 1 cは、 実施の形態 1乃至 5の各々における式 ( 1 ) を、 式 （1 8 ) に置き換えたものに相当する。
【数 1 8】.
0< I C-D I く Th一 k (18) この様に構成することにより、 適応性を損な'うこと無く、 フィルタ制 御を行うことが可能になると共に、 ユーザの好みに合わせたフィルタ処 ' 理を行うことも可能となる。
なお、 第 2 4図に示したポストフィルタを、 第 7図に示したように、 'フィルタ A 1 1 2からの出力か、 復号映像信号 1 1 5のいずれかを選択 するような構成としても良く、 また、 第 2 5図に示したポス トフィルタ を、 フィルタ A 1 1 2からの出力力 \ フィルタ B 1 1 3力、らの出力力、、 復号映像信号 1 1 5のいずれかを選択するような構成としても良い。 第 9の実施の形態.
実施の形態 1から 8では、 フィルタ判定器において、 ブロックの境界 の前後各 2画素を使ってプロック歪の判定を実施した例について説明し たが、 本実施の形態では、 ブロック境界の前後各 1画素を使ってブロッ ク歪みの判定を行う場合を説明する。
ブロック境界の各 1画素は第 3図の画素値 C、 Dと考える。 また、 ポ ス トフィルタ 1 0 9の構成例を第 2 8図に示す。 第 2 8図に示されたポ ス トフィルタは、 第 1図におげるフィルタ判定器 1 1 1において、 第 2 9図に示すようなフローチヤ一トに従い、 フィルタ判定処理を行うもの である。 したがって、 第 2 9図は、 フィルタ判定器 1 1 1 hにおける判 定処理動作を示すフローチヤ一トとなる。 フィルタ判定器 1 1 1 hは、 ステップ 2 0 1で画素値 C、 Dが式 （1 ) を満たず場合はプロック歪み が発生していると判定し、 フィルタ A 1 1 .2にてフィルタ処理を行わし めるための信号を出力し、 ステップ 2 0 3にてフィルタ A 1 1 2による フィルタ処理を行う。 一方、 ステップ 2 0 1で画素値 C、 Dが式 （1 ) を満たさない場合は、 ブロック歪みは発生していないと判定し、 フィル タ A 1 1 2におけるフィルタ処理を行わなレ、。
すなわち、 第 2 9図に示すフローチャートは、 第 4図に示したフロー チャートにおいてステップ 2 0 2を省略したものである。 ステップ 2 0 3におけるフィルタ処理には画素値 Cと画素値 Dを用いた式 （1 9 ) を 用,いる。
• 【数 1 9】
Y= (C + D) /2 (19) 式 （ 1 9 ) を用いた補間処理は、 第 3 0図のようになる。
このように、 ブロックの境界の各 1画素によるフィルタ処理を行った 場合は、 判定処理が簡素で演算が早くなり、 プロック歪の低減も実現で きる。 すなわち、 特に回路規模の小規模化や消費電力の削減が強く求め られる場合においては、 本実施の形態のようなポス トフィルタを用いて あ良い。 なお、 第 2 8図に示したポストフィルタを、 第 7図に示したように、 フィルタ A 1 1 2からの出力か 復号映像信号 1 1 5のいずれかを選択 するような構成としても良い。 なお、 本実施の形態では、 ステップ 2 0 1でしきい値 Kを用いる場合について説明したが、 しきい値として、 T H— i、 T H_, k 量子化パラメータ Q pを用いてもよい。 第 1 0の実施の形態
実施の形態 9では、 フィルタ判定器おいて、 ブロックの境界の前後各 , 1画素を使ってブロック歪の判定を実施した例について説明した 、 本 実施の形態では、 ブロック境界の前後各 3画素を使ってプロック歪みの 判定を行う場合を説明する。 · ブロック境界,の各 3画素は第 3 1図の画素値 A、 B、 C、 D、 E、 F と考える。 また、 ポストフィルタ 1 0 9の構成例を第 3 2図に示す。 第 3 2図に示されたボストフィルタは、 第 1図におけるフィルタ判定器 1 1 1において、 第 3 3図に示すようなフローチャートに従い、 フィルタ '判定処理を行うものである。 したがって、 第 3 3図は、 フィルタ判定器 1 1 1 iにおける判定処理動作を示すフローチャートとなる。
フィルタ判定器 1 1 1 iは、 ステップ 2 0 1で画素値 C、 Dが式 （ 1 ) を満たす場合は、 当該ブロック境界画素値 C、 ひ間の差をブロック歪 みと見なす。 したがって、 フィルタ A 1 1 2、 フィルタ B 1 1 3、 フィ ' ノレタ C 1 1 ''6のいずれかにおいてフィルタ処理を行うこととなる。 一.方 、 ステップ 2 0 1で画素値 C、 Dが式 （ 1 ) を満たさ ぃ場合は、 ブロ ック歪みは発生していないと判定し、 フィルタ処理を行わなれない。 ス テツプ 2 0 1にてプロック歪みが発生していると判定された場合は、 ス テツプ 2 0 6に進み、 画素値 A、 B、 及び Cのそれぞれの関係、 並びに 画素値 D、 E、 及び Fのそれぞれの関係を式 （2 0 ) に従い判定する。 【数 20】
I A— B I <Lかつ I B— C I <Lかつ I A— C | <L
かつ I D— E Iくしかつ I E_F Iくしかつ i D— F I <L (20) > 式 （20).を満'たすと判定した場合は、 画素 aから画素 c、 及び画素 dから画素 f までのブロック歪みが存在すると考えられるので、 ステツ プ 20 7に進み、 式 （2 1) にしたがい画素値 B、 C、 D、 及び Eを決 定する。
【数 2 1】
Y= I A-F I /5Xx+(A+F)/2 (21) 第 34図に、 式 （2 1) にしたがい決定された画素値 B、 C、 D、 E を示す。 なお、 式 （2 1) における Yは、 新しい画素値に対応する。 即 ち、 第 34図にぉける8 1、 C l、 D l、 E 1に対応するものであり、
X =- 1. 5のとき Y = B 1、 X 0. 5のとき Y = C 1、 = 0.
5のとき Y = D 1であり、 x= l . 5のとき Y = E 1となる。
ステップ 206にて式 （ 2 1 ) を満たさない場合は、 ステップ' 20 2 に進み、 画素値 B、 Cの関係、 及び画素値 D、 Eの関係を式 （3) に従 い判定する。
式 （3) を満たすと判定した場合は、 画素 b、 cと画素 d、 eによる ブロック歪みが存在すると考えられるので、 ステップ 203に進み、 式
(4) に従い画素値 C、 Dを決定する。 ' 、
' ステップ 20 2にて式 （3) を満たさない場合は、 ブ ΰック歪みは画 素 C、 及び Dにおいてのみ存在すると考えられるので、 ステップ 20 5 に進み、 式 （1 9) に従い画素値 C、 Dを決定する。
このように、 ブロックの境界の各 3画素によるフィルタ処理を行った 場合は、 多くの現象に対応できるのでプロック歪みの誤判定が少なくな り、 また、 3種類のフィルタ処理が可能となることから、 高品質な画像 を得ることができる。 すなわち、 特に高画質が強く求められる場合にお レ'、ては、 本実施の形態のようなポストフィルタを用いても良い。
なお、 第 3 2図に示したポストフィルタを、 第 7図に示したように、 フィルタ A l 1 2からの出力か、 フィルタ B 1 1 3からの出力か、 復号 映像信号 1 1 5のいずれかを選択するような構成と-しても良い。
さらに、 本実施の形態では、 ステップ 2 0 1でしきい値 Kを用いる 場合について説明'したが、 しきい値として、 T H— i、 T H— k、 量子 化パラメータ Q pを用いてもよい。
また、 ステップ 2 0 3、 2 0 7で直線補間処理を行う場合について 説明したが、 第 2の実施の形態で説明したような平滑補間処理を'行って ちょい。
以上、 本発明の実施の形態を詳細に開示し記述したが、 以上の記述は 本発明の適用可能な局面を例示したものであって、 本発明はこれに限定 されるものではない。 即ち、 記述した局面に対する様々な修正や変形例 を、 この発明の範囲から逸脱することの無い範囲内で考えることが可能 である。 産業上の利用可能性
本発明のポストフィルタは、
プロック単位で符号化処理された映像信号を齊号化した信号を復号映 像信号として出力する復号化回路の後段に配置されるボストフィルタで あって、
前記復号映像信号に含まれる、 第 N— 1番目のプロックと第 N番目の プロックとがプロック境界を挟んで隣接し、
当該第 N— 1番目のブロック内にあり、 当該プロック境界に最も近い 画素 cの画素振幅値を C、 所定の一方向に沿って、 当該画素 cに隣接す る画素 bの画素振幅値を B、 当該画素 bに隣接する画素 aの画素振幅値 を A、
前記第 N番目のブロック内にあり、 前記所定の一方向に沿って、 前記 プロック境界を挟んで前記画素 cに隣接する画素 dの画素振幅値を D、 当該画素 dに隣接する画素 eの画素振幅値を E、 当該画素 eに隣接する 画素 f の画素振幅値を Fとしたとき、
少なくとも前記画素振幅値 C及び Dとに基づいて、 前記ブロック境界 においてプロック歪みが発生しているか否かを判定し、 当該判定結果を • 出力するフィルタ判定器と、
前記プロック境界においてプロック歪みが発生しているとの前記判定 結果を受信するときは、 少なく とも前記画素振幅値 C及び Dとに基づい て前記復号映像信号に対するフィルタ処理を行い、 当該処理結果を表示 映像信号として出力するフィルタと
を備えることとした。 これにより、 複雑な演算を用いること無く、 ボス トフィルタ処理を.行うことが可能である。 しかも、 この様に演算が簡易 化されるため、 消費電力の削減、 及び、 回路の小規模化を図ることも可 能となる。 ·

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ブロック単位で符号化処理された映像信号を復号化した信号を復号 映像信号として出力する複号化回路の後段に配置されるボストフィルタ であつて、
前記復号映像信号に含まれる、 第 N— 1番目のプロックと第 N番,目の プロックとがプロック境界を挟んで隣接し、
当該第 N— 1番目のブロック内にあり、 当該プロック境界に最も近い 画素 cの画素振幅値を C、 当該画素 cを含む延長線上にあって、 当該画 素 cに隣接する画素 b .の画素振幅値を B、 当該画素 bに隣接する画素 a の画素振幅値を A、
前記第 N番目のブロック内にあり、 前記延長線上にある、 前記プロッ ク境界を挟んで前記画素 cに隣接する画素 dの画素振幅値を D、 当該画 素 dに隣接する画素 eの画素振幅値を E、 当該画素 eに隣接する画素 f , の画素振幅値を Fとしたとき、
少なく とも前記画素振幅値 C及び Dとに基づいて、 前記ブロック境界 においてプロック歪みが発生しているか否かを判定し、 当該判定結果を 出力するフィルタ判定器と、
.前記プロック境界においてプロック歪みが発生しているとの前記判定 結果を受信するときは、 少なく とも前記画素振幅値 C及び Dとに基づい て前記復号映像信号に対するフィルタ処理を行い、 当該処理結果を表示 映像信号として出力するフィルタと
を備えることを特徴とするボストフィルタ。
2 . 請求の範囲第 1項に記載のボストフィルタであって、
第 1のしきい値を Kとしたとき、
フィルタ判定器は、
以下の条件 （ i ) が成立する場合にブロック歪みが発生していると判 · 定すること
を特徴とするポストフイノレタ。
( i ) . 0 < I C— D I ぐ K
3. 請求の範囲第 2項に.記載のポストフィルタであって、
第 2のしきい値を Lとしたとき、
フィルタ判定器は、 .
さらに条件 （ i ) が成立する場合にブロック歪みが発生していると 判定すること
を特徴とするボストフィルタ,。
( i i ) . | B_C | < L、 且つ I D— E I < L
4. 請求の範囲第 3項に記載のポス トフィルタであって、
条件 （ i i ) が以下の条件 （ i i,i ) であることを特徴とする,ボスト フイノレタ。
( i i i ) . I A— B I < L.、 且つ i B— C I < L、 且つ I A— C i < L、 且つ I D-E I < L、 且つ I E_F | < L、 且つ | D— F | <L
5. 請求の^囲第 2項から第 4項のいずれか 1項に胃己載のポス トフィ ノレタであって、
第 1のしきい値 Kは、 画素振幅値のとり得る最大値の約 4 %から約 1 6%であること
を特徴とするポス トフィルタ。
6. 請求の範囲第 2項から第 4項のいずれか 1項に記載のボス トフィ ノレタであって、
フィルタ判定器は、 ' 、
複号化回路が出力する符号化パラメータ及ぴ 又は外部から入力され る制御値に基づいて、 第 1のしきい値及び Z又は第 2のしきい値を設定 すること ，
を特徴とするボス トフイノレタ。
7 . 請求の範囲第 1項に記載のポス トフィルタであって、
フィノレタは、
画素振幅値 C及び Dに基づいて、 画素 c及び dの新たな画素振幅値を 出力する'こと' .
を特徴とするポス トフィルタ。
8 . 請求の範囲第 1項に記載のポストフィルタであって、
フィルタは、 ".
画素振幅値 B、 C、 D、 及び Eに基づいて、 画素 c及ぴ dの新たな画 素振幅値を出力すること
を特徴とするポス トフィルタ。
9 . 請求の範囲第 1項に記 のボストフィルタであって、
フィノレタは、
画素振幅値 A、 B、 C、 D、 E、 及び Fに基づいて、 画素 b、 c、 d 、 及び eの新たな画素振幅値を出力すること
を特徴と 1 "るポス トフィルタ。
1 0 . 請求項の範囲第 1項に記載のポストフィルタであって、
フィルタは複数であって、
判定結果に基づいて、 当該複数のフィルタのいずれかの出力を表示映- 像信号として出力する切換器と
を備えることを特徴するポストフィルタ。
1 1 . 請求の範 H第 1 0項に記載のボス トフィルタであって、 + 各フィルタにおけるフィルタ処理内容は互いに独立であること を特徴とするポス トフィルタ。
•1 2 . 請求の範囲第 1 1項に記載のポス トフィルタであって、
フ'イノレタは、
各画素の位置についてのデータテーブルを有し、
当該データテ一ブルを参照してフィルタ処理を実行すること を特徴とするボストフイノレタ。
1 3 . ブロック単位で符号化処理された映像信号を復号化した信号を 復号映像信号としで出力する復号化ステップの後に行われるボスト、フィ ルタ処理方法であって、 '
.前記復号映像信号に含まれる、 第 N— 1番目のブロックと第 N番目の ブロックとがプロック境界を挟んで隣接し、
当該第 N— 1番目のブロック内にあり、 当該プロック境界に最も近い 画素 cの画素振幅値を C当該画素 cを含む延長線上にあって、 当該画素 cに隣接する画素 bの画素振幅値を B、 当該画素 bに隣接する画素 aの 画素振幅イ直を A、
前記第 N番目のブロック内にあり、 前記延長線上にある、 前記ブロッ ク境界を挟んで前記画素 cに隣接する画素 dの画素振幅値を D、 当該画' 素 dに隣接する画素 eの画素振幅値を E、 当該画素 eに隣接する画素 f の画素振幅値を Fとしたとき、
少なくとも前記画素振幅値 C及び Dとに基づいて、 前記ブロック境界 においてプロック歪みが発生しているか否かを判定し、 当該判定結果を 出力するフィルタ判定ステップと、
前記プロック境界においてプロック歪みが発生しているとの前記判定 結果を受信するときは、 少なくとも前記画素振幅値 C及び Dとに基づい て前記復号映像信号に対するフィルタ処理を行い、 当該処理結果を表示 映像信号として出力するフィルタステップと
を備えることを特徴とするボストフィルタ処理方法。
1 4 . 請求の範囲第 1項に記載の前記ポス トフィルタと、
複号化回路と
を備えることを特徴とする映像信号復号化装置。
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