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One-dimensional signal adaptive filter for reducing block making effect and filtering method

阅读:535发布:2021-01-16

专利汇可以提供One-dimensional signal adaptive filter for reducing block making effect and filtering method专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a one-dimensional signal adaptive filtering method for reducing the block making effect of a high compression encoding system by executing filtering with a generated weighting value and generating a new picture element value. SOLUTION: A ceritical value calculation part 110 receives a prescribed quantized step Q from a picture preservation part 100 and calculates a critical value T. When Q is not less than four, a frame to be filtered is an interframe and Q is smaller than 19, the critical value T is set to be Q and the critical value T is set to be 19 when Q is not less than 19. A gradation operation is executed on respective picture elements constituting a one.dimensional window. A critical value comparison part 130 compares the result values by individual picture elements in the one-dimensional window with the critical value T calculated in the critical value calculation part 110 and judges the presence or absence of an edge. A binary edge map generation part 140 generates results compared in the critical value comparison part 130 as the binary values by individual picture elements. When the picture element is not the edge, the weighting value is appropriately set and weighting filtering is executed.,下面是One-dimensional signal adaptive filter for reducing block making effect and filtering method专利的具体信息内容。

【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】 一つのフレームが所定のサイズを有するブロックで構成される時、画像データのブロック化効果の低減のための一次元信号適応フィルタリング方法において、 (a) 前記ブロックの境界線に沿って予め設定されたサイズを有する一次元ウィンドーを適用し、前記一次元ウィンドーを構成する各画素に対し所定の階調演算を行なう階調演算段階と、 (b) 前記一次元ウィンドーを構成する各画素に対し、所定の量子化ステップ(Q)関数によって決まる前記画素に対応する臨界値を計算する段階と、 (c) 前記階調演算された一次元ウィンドー内の各画素別結果値を前記計算された臨界値と比較し、該結果を各画素別2進値として生成する2進エッジマップ生成段階と、 (d) 前記生成された2進エッジマップ情報に予め設定されたサイズの一次元フィルターウィンドーを適用し、前記一次元フィルターウィンドー内に属する2進エッジマップ情報によって加重値を生成する加重値生成段階と、 (e) 前記生成された加重値を以てフィルタリングし、新たな画素値を生成する段階とを含むことを特徴とする一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項2】 前記(a)段階の一次元ウィンドーは、 その中心画素が前記ブロックの境界線を介して位置し、 1×4のサイズを有する一次元水平ウィンドーと、 4×1のサイズを有する一次元垂直ウィンドーとからなることを特徴とする請求項1に記載の一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項3】 前記(a)段階の一次元ウィンドーは、 その中心画素が前記ブロックの境界線を介して位置し、 1×6のサイズを有する一次元水平ウィンドーと、 6×1のサイズを有する一次元垂直ウィンドーとからなることを特徴とする請求項1に記載の一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項4】 前記(c)段階において各画素別生成される2進値が水平及び垂直ウィンドーに対し異なる場合は、 エッジと決めることを特徴とする請求項2または3に記載の一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項5】 量子化器の量子化ステップ(Q)が予め設定された値N1より小さければフィルタリングを行なわないことを特徴とする請求項2または3に記載の一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項6】 前記(b)段階は、 前記水平一次元ウィンドーの各画素を左側よりそれぞれ
    p0、p1、p2及びp3とする時、 フィルタリングしようとするフレームがイントラフレームであれば、臨界値Tはブロック境界に隣接した境界線の左側の画素p1及び上側の画素に対しては2Q−4 と設定される一方、その他の画素p0、p2、p3に対してはQ+2 と設定され、 フィルタリングしようとするフレームがインタフレームで、さらに前記Qが前記N1より大きくかつ予め設定された値N2より小さければ、臨界値TはQと設定され、 フィルタリングしようとするフレームがインタフレームで、しかも前記QがN2以上ならば、臨界値Tは予め設定された値N3と設定されることを特徴とする請求項2に記載の一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項7】 前記(b)段階は、 前記水平一次元ウィンドーの各画素を左側よりそれぞれ
    p0、p1、p2、p3、p4及びp5とする時、 フィルタリングしようとするフレームがイントラフレームであれば、臨界値はブロック境界に隣接した境界線の左側の画素p2及び上側の画素に対しては2Q−4と設定される一方、その他の画素p0、p1、p3、p4及びp5に対してはQ+2 と設定され、 フィルタリングしようとするフレームがインタフレームで、さらに前記Qが前記N1より大きくかつ予め設定された値N2より小さければ、臨界値TはQと設定され、 フィルタリングしようとするフレームがインタフレームで、しかも前記Qが前記N2以上ならば、臨界値Tは予め設定された値N3と設定されることを特徴とする請求項3
    に記載の一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項8】 前記N1=4であり、 前記N2=N3=19であることを特徴とする請求項6または7
    に記載の一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項9】 前記(a)段階で行なわれる前記一次元ウィンドー内の各画素に対する階調演算は、 前記一次元ウィンドー内の各画素に隣接する画素の差に対する絶対値であることを特徴とする請求項2に記載の一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項10】 1×4のサイズを有する一次元水平ウィンドーに含まれた4つの画素を左側よりそれぞれp0、
    p1、p2及びp3とし、対応する画素値をa、b、c及びd
    とし、前記画素p3の右側の画素をp4、対応する画素値をeとする時、 前記画素p0に対する階調演算値は|a−b|となり、前記画素p1に対しては|b−c|、前記画素p2は|c−d
    |及び前記画素p3は|d−e|と計算され、4×1のサイズを有する一次元垂直ウィンドーに対しても前記水平ウィンドーと同様な原理で前記垂直ウィンドー内の各画素に対する演算値が計算されることを特徴とする請求項9に記載の一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項11】 前記(a)段階で行なわれる前記一次元ウィンドー内の各画素に対する階調演算は、 前記一次元ウィンドー内の各画素に隣接する画素の差に対する絶対値であることを特徴とする請求項3に記載の一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項12】 1×6のサイズを有する一次元水平ウィンドーを構成する6つの画素を左側よりそれぞれp0、
    p1、p2、p3、p4及びp5とし、対応する画素値をa、b、
    c、d、e及びfとし、かつ、前記画素p5の右側の画素をp6、対応する画素値をgとする時、 前記画素p0に対する階調演算値|a−b|となり、前記画素p1に対しては|b−c|、前記画素p2は|c−d
    |、前記画素p3は|d−e|、前記画素p4は|e−f|
    及び前記画素p5は|f−g|と計算され、 6×1のサイズを有する一次元垂直ウィンドーに対しても前記水平ウィンドーと同様な原理で前記垂直ウィンドー内の各画素に対する演算値が計算されることを特徴とする請求項11に記載の一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項13】 前記(d)段階の一次元フィルターウィンドーは、 1×4のサイズを有するフィルターウィンドーであることを特徴とする請求項2に記載の一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項14】 前記一次元フィルターウィンドーに含まれた4つの画素を左側よりそれぞれs0、s1、s2及びs3
    とする時、前記(d)段階の一次元フィルターウィンドーは、 前記画素s1及び画素s2に対してのみ適用し、ここで、前記画素s1に対し適用されるフィルターウィンドーの基本加重値は(1、2、1、1)で、かつ前記画素s2に対し適用されるフィルターウィンドーの基本加重値は(1、
    1、2、1)であり、 前記画素s1に対するフィルターウィンドーの加重値は、 前記画素s2がエッジであれば加重値を生成せず、前記画素s1がエッジでなく、かつ前記フィルターウィンドー内の他の画素s0、s2、s3もエッジでなければ、前記基本加重値(1、2、1、1)を設定し、前記フィルターウィンドー内の他の画素s0、s2、s3がエッジであれば、前記基本加重値に対しエッジの画素の加重値は0と設定し、
    画素s2の加重値が0と設定されれば画素s3の加重値も0
    と設定し、 さらに、前記画素s2に対するフィルターウィンドーの加重値生成も前記画素s1と同様な原理で行なわれることを特徴とする請求項13に記載の一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項15】 前記一次元フィルターウィンドーに含まれた4つの画素を左側よりそれぞれs0、s1、s2及びs3
    とする時、前記加重値生成段階の一次元フィルターウィンドーは、 前記画素s1及び画素s2に対してのみ適用し、 前記加重値生成段階及び画素値生成段階は、 前記一次元フィルターウィンドーの各画素あたりエッジ情報に応じて予め設定された加重値を適用し、ビット移動演算を行なうことにより新たな画素値を生成することを特徴とする請求項13に記載の一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項16】 前記加重値生成段階の一次元フィルターウィンドーは、 1×4、あるいは4×1のサイズを有するフィルターウィンドーであり、 前記(e)段階のフィルタリングは、 ブロックの境界線を中心として左右もしくは上下の6つの画素をs0、s1、s2、s3、s4及びs5とする時、前記画素
    s1、s2、s3及びs4に対し前記フィルターウィンドーを用いてフィルタリングを行なうが、但し、前記(c)段階で生成された情報がエッジの画素に対してはフィルタリングを行なうことなく、エッジでない画素に対してのみフィルタリングを行なうことを特徴とする請求項3に記載の一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項17】 前記画素s1に対するフィルターウィンドーは(s0、s1、s2、s3)を構成要素とし、かつ該基本加重値を(1、2、1、1)にしてフィルタリングし、 前記画素s2に対するフィルターウィンドーは(s1、s2、
    s3、s4)を構成要素とし、かつ該基本加重値を(1、
    2、1、1)にしてフィルタリングし、 前記画素s3に対するフィルターウィンドーは(s1、s2、
    s3、s4)を構成要素とし、かつ該基本加重値を(1、
    1、2、1)にしてフィルタリングし、 前記画素s4に対するフィルターウィンドーは(s2、s3、
    s4、s5)を構成素とし、かつ該基本加重値を(1、1、
    2、1)にしてフィルタリングするが、 但し、前記画素s1に対するフィルターウィンドーの加重値は、 前記画素s1がエッジであれば加重値を生成せず、前記画素s1がエッジでなく、かつ前記フィルターウィンドー内の他の画素s0、s2、s3もエッジでなければ、前記基本加重値を設定し、前記フィルターウィンドー内の他の画素
    s0、s2、s3がエッジであれば前記基本加重値に対するエッジの画素の加重値は0と設定し、画素s2の加重値が0
    と設定されれば画素s3の加重値も0と設定し、 前記画素s2、s3及びs4に対するフィルターウィンドーの加重値生成も前記画素s1と同様な原理で行なわれることを特徴とする請求項16に記載の一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項18】 ブロックの境界線を中心として左右もしくは上下の6つの画素をs0、s1、s2、s3、s4及びs5とする時、前記画素s1、s2、s3及びs4に対し前記一次元フィルターウィンドーを用いてフィルタリングを行い、 前記加重値生成段階及び画素値生成段階は、 前記一次元フィルターウィンドーの各画素あたりエッジ情報に応じて予め設定された加重値を適用し、ビット移動演算を行なうことにより新たな画素値を生成することを特徴とする請求項3に記載の一次元信号適応フィルタリング方法。
  • 【請求項19】 画像データを一時保存する画像保存部と、 前記画像保存部の所定の量子化ステップ(Q)関数によって臨界値を計算する臨界値計算部と、 前記画像保存部の画像フレームが所定のサイズを有するブロックに区分される時、前記ブロックの境界線に沿って予め設定されたサイズを有する一次元ウィンドーを適用し、前記一次元ウィンドーを構成する各画素に対し所定の階調演算を行なう階調演算部と、 前記階調演算部で計算された前記一次元ウィンドーの各画素別結果値を前記臨界値計算部で計算された臨界値T
    と比較する臨界値比較部と、 前記臨界値比較部で比較された結果を各画素別2進値として生成する2進エッジマップ生成部と、 前記2進エッジマップ生成部で生成された2進エッジマップ情報に対し予め設定されたサイズの一次元フィルターウィンドーを適用し、前記一次元フィルターウィンドー内に属する画素に対しエッジの画素に対しては加重値を生成することなく、エッジでない画素に対しては加重値を生成するフィルター加重値生成部と、 前記フィルター加重値生成部で生成された加重値を以てフィルタリングを行い、新たな画素値を生成する一次元加重フィルターとを含むことを特徴とする一次元信号適応フィルター。
  • 【請求項20】 前記階調演算部の一次元ウィンドーは、 その中心画素が前記ブロックの境界線を介して位置し、 1×4のサイズを有する一次元水平ウィンドーと、 4×1のサイズを有する一次元垂直ウィンドーとからなることを特徴とする請求項19に記載の一次元信号適応フィルター。
  • 【請求項21】 前記階調演算部の一次元ウィンドーは、 その中心画素が前記ブロックの境界線を介して位置し、 1×6のサイズを有する一次元水平ウィンドーと、 6×1のサイズを有する一次元垂直ウィンドーとからなることを特徴とする請求項19に記載の一次元信号適応フィルター。
  • 【請求項22】 前記一次元加重フィルターは、 そのサイズが1×4であることを特徴とする請求項19
    に記載の一次元信号適応フィルター。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【発明の属する技術分野】本発明はデータのフィルタリングに係り、特にブロック化ノイズ低減のための一次元信号適応フィルター及びフィルタリング方法に関する。

    【0002】

    【従来の技術】国際標準化機構(International Standa
    rdization Organization :ISO)のMPEG及びITU (Intern
    ational Telecommunication Union)のH. 263 を含む大部分の画像符号化標準は、ブロックに基づいた動き推定及びブロック離散余弦変換(DCT)処理を用いている。 前記ブロックに基づいた符号化は、特に映像が高圧縮される時、周知のブロック化効果を引き起こす。 典型的なブロック化効果としては、隣接する画素間に画素値が相対的に類似している等質領域における格子ノイズと画像のエッジ部分に沿って画像エッジが階段状に現われる階段ノイズが挙げられる。

    【0003】前記格子ノイズは、圧縮されたデータが復元されてから画面上にディスプレーされる際に、ブロックに基づいて処理された跡がブロック間の縁部に現われ、見る人にブロック間の縁部であることを分からせる。 同じく、階段ノイズも画像の縁部が階段状に現われ、画像の縁部が凹凸を感じさせる。 かかるブロックに基づいた符号化の際に生じるブロック化効果を低減するため、幾つかの方法が提案されてきている。 まず、H.
    261 では、ループフィルターとして単純な3×3の低域通過フィルターが使われ、これにより前記ブロック化効果を低減している。 しかしながら、前記3×3の低域通過フィルターを使えば、計算量が多くなってしまい、ブロック化効果を除去するには限界がある。

    【0004】

    【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した問題点に鑑みて成されたものであり、前記ブロックに基づいた符号化時に生じるブロック化効果を大幅に減らすため、一次元フィルターウィンドー及び一次元信号適応フィルターを使用することによって、高圧縮符号化システムのブロック化効果の低減のための一次元信号適応フィルタリング方法及び一次元信号適応フィルターを提供することをその目的とする。

    【0005】

    【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため、本発明に係る一つのフレームが所定のサイズを有するブロックで構成される時、画像データのブロック化効果の低減のための一次元信号適応フィルタリング方法は、前記ブロックの境界線に沿って予め設定されたサイズを有する一次元ウィンドーを適用し、前記一次元ウィンドーを構成する各画素に対し所定の階調演算を行なう階調演算段階と、前記一次元ウィンドーを構成する各画素に対し、所定の量子化ステップ(Q)関数によって決まる前記画素に対応する臨界値を計算する段階と、前記階調演算された一次元ウィンドー内の各画素別結果値を前記計算された臨界値と比較し、該結果を各画素別2進値として生成する2進エッジマップ生成段階と、前記生成された2進エッジマップ情報に予め設定されたサイズの一次元フィルターウィンドーを適用し、前記一次元フィルターウィンドー内に属する2進エッジマップ情報によって加重値を生成する加重値生成段階と、前記生成された加重値を以てフィルタリングし、新たな画素値を生成する段階とを含むことが好ましい。

    【0006】前記階調演算段階の一次元ウィンドーは、
    その中心画素が前記ブロックの境界線を介して位置し、
    1×4のサイズを有する一次元平ウィンドーと、4×
    1のサイズを有する一次元垂直ウィンドーとからなることが好ましい。 さらに、前記階調演算段階の一次元ウィンドーは、その中心画素が前記ブロックの境界線を介して位置し、1×6のサイズを有する一次元水平ウィンドーと、6×1のサイズを有する一次元垂直ウィンドーとからなることが好ましい。

    【0007】前記2進エッジマップ生成段階において各画素別生成される2進値が水平及び垂直ウィンドーに対し異なる場合はエッジと決め、前記量子化器の量子化ステップ(Q)が予め設定された値N1より小さければフィルタリングを行なわないことを特徴とする。 1×4のサイズを有する水平及び垂直のウィンドーに対し、前記臨界値T計算段階は、フィルタリングしようとするフレームがイントラフレームであれば、臨界値Tはブロック境界に隣接した境界線の左側の画素p1及び上側の画素に対しては2Q−4 と設定される一方、その他の画素p0、p2、
    p3に対してはQ+2 と設定され、フィルタリングしようとするフレームがインタフレームで、さらに前記Qが前記
    N1より大きくかつ予め設定された値N2より小さければ、
    臨界値TはQと設定され、フィルタリングしようとするフレームがインタフレームで、しかも前記QがN2以上ならば、臨界値Tは予め設定された値N3と設定されることが好ましい。

    【0008】さらに、1×6のサイズを有する水平及び垂直のウィンドーに対し、前記臨界値T計算段階は、前記水平一次元ウィンドーの各画素を左側よりそれぞれp
    0、p1、p2、p3、p4及びp5とする時、フィルタリングしようとするフレームがイントラフレームであれば、臨界値はブロック境界に隣接した境界線の左側の画素p2及び上側の画素に対しては2Q−4 と設定される一方、その他の画素p0、p1、p3、p4及びp5に対してはQ+2
    と設定され、フィルタリングしようとするフレームがインタフレームで、さらに前記Qが前記N1より大きくかつ予め設定された値N2より小さければ、臨界値TはQと設定され、フィルタリングしようとするフレームがインタフレームで、しかも前記Qが前記N2以上ならば、臨界値Tは予め設定された値N3と設定されることが好ましい。

    【0009】1×4のサイズを有する一次元水平ウィンドーに含まれた4つの画素を左側よりそれぞれp0、p1、
    p2及びp3とし、対応する画素値をa、b,c及びdとし、前記画素p3の右側の画素をp4、対応する画素値をe
    とする時、前記画素p0に対する階調演算値は|a−b|
    となり、前記画素p1に対しては|b−c|、前記画素p2
    は|c−d|及び前記画素p3は|d−e|と計算され、
    4×1のサイズを有する一次元垂直ウィンドーに対しても前記水平ウィンドーと同様な原理で前記垂直ウィンドー内の各画素に対する演算値が計算されることを特徴とする。

    【0010】前記階調演算段階で行なわれる前記一次元ウィンドー内の各画素に対する階調演算は、1×6のサイズを有する一次元水平ウィンドーを構成する6つの画素を左側よりそれぞれp0、p1、p2、p3、p4及びp5とし、
    対応する画素値をa、b、c、d、e及びfとし、かつ、前記画素p5の右側の画素をp6、対応する画素値をg
    とする時、前記画素p0に対する階調演算値|a−b|となり、前記画素p1に対しては|b−c|、前記画素p2は|c−d|、前記画素p3は|d−e|、前記画素p4は|
    e−f|及び前記画素p5は|f−g|と計算され、6×
    1のサイズを有する一次元垂直ウィンドーに対しても前記水平ウィンドーと同様な原理で前記垂直ウィンドー内の各画素に対する演算値が計算されることを特徴とする。

    【0011】前記一次元フィルターウィンドーに含まれた4つの画素を左側よりそれぞれs0、s1、s2及びs3とする時、前記加重値生成段階の一次元フィルターウィンドーは、前記画素s1及び画素s2に対してのみ適用し、ここで、前記画素s1に対し適用されるフィルターウィンドーの基本加重値は(1、2、1、1)で、かつ前記画素s2に対し適用されるフィルターウィンドーの基本加重値は(1、1、2、1)であり、前記画素s1に対するフィルターウィンドーの加重値は、前記画素s2がエッジであれば加重値を生成せず、前記画素s1がエッジでなく、かつ前記フィルターウィンドー内の他の画素s0、s
    2、s3もエッジでなければ、前記基本加重値(1、2、
    1、1)を設定し、前記フィルターウィンドー内の他の画素s0、s2、s3がエッジであれば、前記基本加重値に対しエッジの画素の加重値は0と設定し、画素s2の加重値が0と設定されれば画素s3の加重値も0と設定し、さらに、前記画素s2に対するフィルターウィンドーの加重値生成も前記画素s1と同様な原理で行なわれることを特徴とする。

    【0012】前記画素s1に対するフィルターウィンドーは(s0、s1、s2、s3)を構成要素とし、かつ該基本加重値を(1、2、1、1)にしてフィルタリングし、前記画素s2に対するフィルターウィンドーは(s1、s2、s3、
    s4)を構成要素とし、かつ該基本加重値を(1、2、
    1、1)にしてフィルタリングし、前記画素s3に対するフィルターウィンドーは(s1、s2、s3、s4)を構成要素とし、かつ該基本加重値を(1、1、2、1)にしてフィルタリングし、前記画素s4に対するフィルターウィンドーは(s2、s3、s4、s5)を構成素とし、かつ該基本加重値を(1、1、2、1)にしてフィルタリングするが、但し、前記画素s1に対するフィルターウィンドーの加重値は、前記画素s1がエッジであれば加重値を生成せず、前記画素s1がエッジでなく、かつ前記フィルターウィンドー内の他の画素s0、s2、s3もエッジでなければ、
    前記基本加重値を設定し、前記フィルターウィンドー内の他の画素s0、s2、s3がエッジであれば前記基本加重値に対するエッジの画素の加重値は0と設定し、画素s2の加重値が0と設定されれば画素s3の加重値も0と設定し、前記画素s2、s3及びs4に対するフィルターウィンドーの加重値生成も前記画素s1と同様な原理で行なわれることを特徴とする。

    【0013】前記本発明の他の技術的課題を達成するため、本発明に係る一次元信号適応フィルターは、画像データを一時保存する画像保存部と、前記画像保存部の所定の量子化ステップ(Q)関数によって臨界値を計算する臨界値計算部と、前記画像保存部の画像フレームが所定のサイズを有するブロックに区分される時、前記ブロックの境界線に沿って予め設定されたサイズを有する一次元ウィンドーを適用し、前記一次元ウィンドーを構成する各画素に対し所定の階調演算を行なう階調演算部と、前記階調演算部で計算された前記一次元ウィンドーの各画素別結果値を前記臨界値計算部で計算された臨界値Tと比較する臨界値比較部と、前記臨界値比較部で比較された結果を各画素別2進値として生成する2進エッジマップ生成部と、前記2進エッジマップ生成部で生成された2進エッジマップ情報に対し予め設定されたサイズの一次元フィルターウィンドーを適用し、前記一次元フィルターウィンドー内に属する画素に対しエッジの画素に対しては加重値を生成することなく、エッジでない画素に対しては加重値を生成するフィルター加重値生成部と、前記フィルター加重値生成部で生成された加重値を以てフィルタリングを行い、新たな画素値を生成する一次元加重フィルターとを含むのが好ましい。

    【0014】

    【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づいて本発明の好ましい実施例につきさらに詳しく述べる。 (実施例1)図1は、本発明に係る一次元信号適応フィルターの実施例の構成を示したブロック図であり、画像保存部100 、臨界値計算部110 、階調演算部120 、臨界値比較部130 、2進エッジマップ生成部140 、フィルター加重値生成部150 及び一次元加重フィルター160 を含んでなる。 図2(A)は本発明の第1の実施例であり、
    画像フレームが8×8(あるいは16×16)の画素サイズを有するブロックに区分される時、ブロック200 と1×
    4のサイズを有する一次元ウィンドー210 、220 を示している。 図2(B)は本発明の第2の実施例であり、画像フレームが8×8(あるいは16×16)の画素サイズを有するブロックに区分される時、ブロック205 と1×6
    のサイズを有する一次元ウィンドー215 、225 を示している。 また、図3は前記第1の実施例に係る動作を、図4は前記第2の実施例に係る動作を示したフローチャートである。

    【0015】以下、前記図2(A)に示した1×4の一次元ウィンドーを適用する場合の一実施例につき述べる。 前記画像保存部100 はブロック化効果を含んでいる画像データを一時保存する。 前記臨界値計算部110 は、
    前記画像保存部100 より所定の量子化ステップQを受け取ってから臨界値Tを計算する。 本実施例では、前記量子化器の量子化ステップQが4より小さければフィルタリングを行なわず、量子化ステップが4以上の場合にのみ信号適応フィルタリングを行なう(ステップ300 )。

    【0016】さらに、前記臨界値計算部110 で計算される臨界値Tはフィルタリングしようとするフレームがイントラフレームかインタフレームかによって変わる(ステップ305)。 1×4のサイズを有する一次元水平ウィンドー210 属する4つの画素を左側よりそれぞれp0、p1、
    p2及びp3とし、かつ対応する画素値をa、b、c及びd、前記画素p3の右側の画素をp4、対応する画素値をe
    とする時、仮に、フィルタリングしようとするフレームがイントラフレームなら、臨界値T1、T2を前記ブロック境界線に隣接した画素p1に対する階調演算|b−c|に対しては2Q−4 と設定し、その他の画素p0、p2、p3に対してはQ+2 と設定する(ステップ310)。

    【0017】さらに、フィルタリングしようとするフレームがインタフレームであれば、前記Qが19より小さいかを検査し(ステップ315)、19より小さければ臨界値T
    をQと設定し(ステップ320)、前記Qが19以上なら臨界値Tを19と設定する(ステップ325)。 階調演算部120
    は、前記画像保存部100 の画像フレームが所定のサイズを有するブロックに区分される時、前記ブロックの境界線に沿って予め設定されたサイズ、好ましくは、1×4
    のサイズを有する一次元ウィンドーを適用し、前記一次元ウィンドーを構成する各画素に対して隣接画素間の絶対値演算を通じた階調演算を行なう(ステップ330)。

    【0018】図2(A)は、画像フレームが8×8(或いは16×16)の画素サイズを有するブロックに区分される時、前記ブロック200 と一次元ウィンドー210 、220
    を示している。 また、前記一次元ウィンドー210 、220
    は該中心画素b、cが前記ブロック200 の境界線230 、
    240 を介して位置し、1×4のサイズを有する一次元水平ウィンドー210 及び4×1のサイズを有する一次元垂直ウィンドー220 とからなる。

    【0019】さらに、前記一次元水平ウィンドー210 内に属する各画素に対する階調演算は、前記画素に隣接する画素との差に対し絶対値を取ることによって計算される。 すなわち、前記画素p0に対する階調演算値は|a−
    b|と計算され、前記画素p1に対しては|b−c|、前記画素p2は|c−d|、前記画素p3は|d−e|と計算される。 同じく、前記4×1のサイズを有する一次元垂直ウィンドー220 に対しても前記水平ウィンドー210 と同様な原理で前記一次元垂直ウィンドー220 内の各画素に対する演算が計算される。 ここで、前記階調演算は前記ブロック200の左側の境界線230 及び上部境界線240
    に対してのみ行なわれば良い。 前記ブロック200 の右側の境界線250 及び下部境界線260 に対する階調演算は、
    右側のブロック270 及び下部ブロック280 にて処理される。

    【0020】前記臨界値比較部130 は、前記階調演算部
    120 で計算された前記一次元ウィンドーの各画素別結果値を前記臨界値計算部110 で計算された臨界値Tと比較してから、エッジであるかを判断する(ステップ335)。
    さらに、2進エッジマップ生成部140 は、前記臨界値比較部130 で比較された結果を各画素別2進値として生成する(ステップ340)。

    【0021】一方、前記臨界値比較部130 及び2進エッジマップ生成部140 はソフトウェアとして具現される時、一つのモジュールで具現可能であり、前記モジュールを2進エッジマップ生成部170 と呼んでも良い。 前記臨界値比較部130 及び2進エッジマップ生成部140 の動作につきさらに詳細に述べると以下の通りである。 前記臨界値比較部130 で各画素別に計算された階調演算値を前記臨界値計算部110 で計算された臨界値Tと比較した結果、画素別階調演算の結果値が前記臨界値Tより大きければ、エッジと判断し、第1の画素p0のエッジ情報ed
    ge[0]=1と設定する。 仮に臨界値Tより小さければ、エッジでないと判断し、前記edge[0]=0と設定する。 同じく、同原理でedge[1] 、edge[2] 及びedge[3] に対する2進エッジマップ情報を求める。 このようにして、ブロックの境界線に沿って一次元ウィンドーを適用し、水平と垂直の方向に対し2進エッジマップ情報を生成する。
    一方、前記一次元ウィンドーを水平及び垂直の方向共に適用して、2進エッジ情報が水平及び垂直の方向に対し異なって計算される画素はエッジと判断し、2進エッジ情報は1と設定される。

    【0022】前記フィルター加重値生成部150 は、前記2進エッジマップ生成部140 で生成された2進エッジマップ情報に対し1×4のサイズを有する一次元フィルターウィンドーを適用し、前記一次元フィルターウィンドー内に属する2進エッジマップ情報を以て加重値を生成する。 前記一次元加重フィルター160 は、前記フィルター加重値生成部150 で生成された加重値を以て前記画像保存部100 のデータをフィルタリングし、新たな画素値を生成する。 前記一次元フィルターウィンドーに含まれた4つの画素を左側よりs0、s1、s2及びs3とし、対応するフィルター係数(或いは加重値)をw1、w2、w3及びw4
    とする時、フィルタリングは前記画素s1及び画素s2に対してのみ適用される。 換言すれば、前記フィルター加重値生成部150 で生成された加重値を以て一次元加重フィルター160 を行なうことによって、前記画素s1及びs2に対した画素値に新規に生成される。 すなわち、画素s1及びs2の画素値が画像保存部100 ではa2、a3であるとすれば、前記フィルター加重値生成部150 及び一次元加重フィルター160 を通じて信号適応フィルタリングされてからはa'2、a'3に変わるということである。

    【0023】前記フィルター加重値生成部150 及び一次元加重フィルター160 の動作につきさらに詳しく述べる。 まず、前記画素s1に対して適用されるフィルターウィンドーの基本加重値を図5(A)に図示の如く(1、
    2、1、1)と設定し、前記画素s2に対して適用されるフィルターウィンドーの基本加重値を図5(B)に図示の如く(1、1、2、1)と設定する。

    【0024】その後、前記画素s1に対するフィルターウィンドーの加重値を決めるため、前記画素s1がエッジであるかを検査し(ステップ345)、エッジなら加重値を生成せず、一次元フィルタリングを行なわない(ステップ
    360)。 仮に前記画素s1がエッジでないとすれば、前記フィルターウィンドー内の他の画素s0、s2、s3値に応じて適切に加重値を設定する(ステップ350)。 さらに具体的な例を上げれば、前記画素s1がエッジでなく、しかも前記フィルターウィンドー内の他の画素s0、s2、s3もエッジでなければ、図5(A)に示したフィルター加重値と決め、フィルタリングする。 仮に前記画素s1がエッジでなく、かつ前記フィルターウィンドー内の他の画素s0、
    s2、s3にエッジがあるとすれば、画素s0及びs1を検査してから、画素s0がエッジなら図6(A)に図示の如く、
    対応する加重値w1を0と設定し、仮に画素s2がエッジであるとすれば、図6(B)に図示の如く画素s2及びs3に対応する加重値w3、w4を0と設定する。 もし、画素s3がエッジであれば、図6(C)に示した如く、画素s3に対応する加重値w4を0と設定する。 同じく、画素s2に対しても前記画素s1と同原理で一次元フィルターウィンドーの加重値を設定する。

    【0025】以上述べたように、加重値が設定されれば、加重フィルタリングを行なう(ステップ355)。 前記設定された加重値に応じて加重フィルタリングの例を挙げれば以下の通りである。 前記一次元フィルターウィンドーの元の画素値をa、b、c及びdとする時、図6
    (A)に示した加重値に対する画素s1の画素値a'2は、
    (2b+c+d)/4+0.5 を計算した上で、整数部のみを取った値である。 図6(A)ないし図6(C)の'int' とは、整数値のみを取るというのを意味する。 同じく、図6(B)に対するa'2は(a+2b)/3+0.5 を計算した上で整数値を取り、図6(C)の場合は(a+2b+c)/4+0.
    5 を計算した上で整数値を取る。 画素s2に対しても前記画素s1と同一の原理で計算し、フィルタリングを行なう。

    【0026】一方、前記図6(A)ないし図6(C)に図示のようなフィルタリングは、浮動小数点演算が行なわれるので、場合によっては処理時間が長時間かかることもある。 従って、これを整数計算に基づいて処理することもありうる。 1×4のサイズの一次元ウィンドーの各画素をs0、s1、s2及びs3とし、対応する画素値をa、
    b、c及びdとする。 図7(A)は画素s0がエッジの場合の加重値を示している。 ここで、線影部分はエッジを示し、エッジの画素の加重値は0となる。 画素s1に対する画素値a'2は(2a+c+d)>>2と計算される。 すなわち、(2a+c+d)を計算した上で左側に2回移動する。 ここで、前記'>>'とは右側移動演算を言う。 同じく、図7
    (B)は画素s2及びs3がエッジの場合の加重値を示し、
    画素s1に対する画素値a'2は(6a+10b)>>4と計算される。 図7(C)はエッジの画素が存在しない場合の加重値を示し、画素s1に対する画素値a'2は(a+4b+2c+d)>>
    3と計算される。 図7(D)は画素s3がエッジの場合の加重値を示し、画素s1に対する画素値a'2は(a+2b+c)
    >>2と計算される。 図7(E)は画素s0及びs3がエッジの場合の加重値を示し、画素s1に対する画素値a'2は(10b+6c)>>4と計算される。 画素s2に対する画素値a'
    3も画素s1に対する画素値計算と同じ原理で計算される。

    【0027】(実施例2)以下、第2の実施例につき述べる。 すなわち、前記図2(B)に示したブロック205
    及び1×6のサイズを有する一次元ウィンドー215 、22
    5 を適用する場合につき述べる。 図4は、前記第2の実施例に係る動作を示したフローチャートである。

    【0028】前記画像保存部100 及び前記臨界値計算部
    110 の機能及び動作は前記第1の実施例と同じである。
    まず、第1の実施例と同じく、量子化器の量子化ステップQが4より小さければフィルタリングを行なわず、量子化ステップQが4以上の時にのみ信号適応フィルタリングを行なう(ステップ400)。 次に、前記臨界値計算部
    110 で計算される臨界値は、フィルタリングしようとするフレームがイントラフレームかインタフレームかによって変わる(ステップ405)。 すなわち、1×6のサイズを有する一次元水平ウィンドー210 に属する6つの画素を左側よりそれぞれp0、p1、p2、p3、p4及びp5とし、かつ、対応する画素値をa、b、c、d、e及びfとし、
    前記画素p5の右側の画素をp6、対応する画素値をgとする時、フィルタリングしようとするフレームがイントラフレームであれば、前記臨界値計算部110 においては、
    前記ブロック境界線に隣接した画素p2に対する階調演算値|c−d|に対しては臨界値をT1=2Q-4 と設定し、その他の画素p0、p1、p3、p4、p5に対しては臨界値T2=Q+2
    と設定する(ステップ410)。

    【0029】さらに、フィルタリングしようとするフレームがインタフレームであれば、前記Qが19より小さいかを検査して(ステップ415)、前記Qが19より小さければ臨界値T1=T2=Qと設定し(ステップ420)、前記Qが19
    以上なら臨界値T1=T2=19と設定する(ステップ425)。 一方、前記階調演算部120 は、前記画像保存部100 の画像フレームが所定のサイズを有するブロックに区分される時、前記ブロックの境界線に沿って1×6のサイズを有する一次元ウィンドーを適用し、前記一次元ウィンドーを構成する各画素に対し隣接画素間の絶対値演算を通じた階調演算を行なう(ステップ430)。 さらに、前記一次元ウィンドー215 、225 はその中心画素c、dが前記ブロック205 の境界線235 、245 を介して位置し、1×6
    のサイズを有する一次元水平ウィンドー215 及び6×1
    のサイズを有する一次元垂直ウィンドー225 とからなる。

    【0030】さらに、前記一次元水平ウィンドー215 内に属する各画素に対する階調演算は、前記画素に隣接する画素との差に対する絶対値を取ることにより計算される。 すなわち、前記画素p0に対する階調演算値は|a−
    b|と計算され、前記画素p1に対しては|b−c|と、
    前記画素p2は|c−d|と、前記画素p3は|d−e|
    と、前記画素p4は|e−f|と、前記画素p5は|f−g
    |と計算される。 同じく、前記6×1のサイズを有する一次元垂直ウィンドー225 に対しても前記水平ウィンドー215 と同様な原理で前記垂直ウィンドー225 内の各画素に対する演算が計算される。 ここで、前記階調演算は前記ブロック205 の左側の境界線235 及び上部境界線24
    5 に対してのみ行なえば良い。 前記ブロック205 の右側の境界線255 及び下部境界線265 は右側のブロック275
    及び下部ブロック285 にて処理される。

    【0031】前記臨界値比較部130 は、前記階調演算部
    120 で計算された前記一次元ウィンドーの各画素別結果値を前記臨界値計算部110 で計算された臨界値T1、T2と比較してから、エッジであるかを判断する(ステップ43
    5)。 さらに、2進エッジマップ生成部140 は、前記臨界値比較部130 で比較された結果を各画素別2進値として生成する(ステップ440)。

    【0032】一方、前記臨界値比較部130 及び2進エッジマップ生成部140 は、第1の実施例と同様にソフトウェアとして具現される時は一つのモジュールで具現可能であり、これを2進エッジマップ生成部170 と呼ぶ。 前記臨界値比較部130 及び2進エッジマップ生成部140 の動作につきさらに詳しく述べると以下の通りである。 前記臨界値比較部130 で各画素別に計算された階調演算値を前記臨界値計算部110 で計算された臨界値T1、T2と比較した結果、画素別階調演算の結果値が前記臨界値より大きければエッジと判断し、一番目の画素p0のエッジ情報edge[0] を'1' と設定する。 もし、臨界値より小さければエッジでないと判断し、前記edge[0] を'0' と設定する。 同じく、同原理で画素p1、p2、p3、p4及びp5に対する2進エッジマップ情報edge[1] 、edge[2] 、edge
    [3] 、edge[4] 及びedge[5] を求める。 ただし、前記ed
    ge[2] に対しては臨界値がT2となる。 このようにしてブロックの境界線に沿って一次元ウィンドーを適用し、水平と垂直の方向に対し2進エッジマップ情報を生成する。 一方、前記一次元ウィンドーを水平及び垂直の両方適用し、2進エッジ情報が水平及び垂直の両方向に対し異なって計算された画素はエッジと判断し、2進エッジ情報を'1' と設定する。

    【0033】前記フィルター加重値生成部150 は、前記2進エッジマップ生成部140 で生成された2進エッジマップ情報に対して1×6のサイズを有する一次元フィルターウィンドーを適用し、前記一次元フィルターウィンドー内に属する2進エッジマップ情報に応じて加重値を生成する。 前記一次元フィルターウィンドーのサイズは1×6に限定されることなく、さらに拡張されることができ、従って、本発明が上記実施例に限定されないということは当業者に取って勿論である。

    【0034】前記一次元加重フィルター160 は、前記フィルター加重値生成部150 で生成された加重値を以て前記画像保存部100 のデータをフィルタリングし、新たな画素値を生成する。 ブロックの境界線を中心として左右もしくは上下の6つの画素をs0、s1、s2、s3、s4及びs5
    とし、対応するフィルター係数もしくは加重値をw0、w
    1、w2、w3、w4及びw5とする時、フィルタリングは前記画素s1、s2、s3及びs4に対して適用される。 前記フィルター加重値生成部150 で生成された加重値を以て一次元加重フィルター160 を行なうことによって、前記画素s
    1、s2、s3及びs4に対する画素値を新規に生成する。 換言すれば、画素s1、s2、s3及びs4の画素値が画像保存部
    100 ではa1、a2、a3及びa4とすれば、前記フィルター加重値生成部150 及び一次元加重フィルター160 を通じて信号適応フィルタリングされてからはa'1、a'2、a'3
    及びa'4に変わるということである。

    【0035】前記フィルター加重値生成部150 及び一次元加重フィルター160 の動作につきさらに詳細に述べる。 まず、前記画素s1及びs2に対して適用されるフィルターウィンドーの基本加重値を図5(A)に示した如く(1、2、1、1)と設定し、前記画素s3及びs4に対して適用されるフィルターウィンドーの基本加重値を図5
    (B)に示した如く(1、1、2、1)と設定する。

    【0036】それから、前記画素s1に対するフィルターウィンドーの加重値を決めるため、前記画素s1に対するフィルターウィンドーは画素s0、s1、s2及びs3からなり、前記画素s1がエッジであるかを検査してから(ステップ445)、エッジなら加重値を生成せず、一次元フィルタリングを行なわない(ステップ460)。 すなわち、s1の画素値は変更されずそのままである。 もし前記画素s1がエッジでなければ、前記画素s1に対するフィルターウィンドーを構成する画素s0、s1、s2、s3及び基本加重値(1、2、1、1)が決まり(ステップ447)、前記フィルターウィンドー内の他の画素s0、s2、s3値に応じて適切な加重値を設定する(ステップ450)。 さらに詳しく述べると、前記画素s1がエッジでなく、しかも前記フィルターウィンドー内の他の画素s0、s2、s3もエッジでなければ、図5(A)に示したフィルター加重値と決めフィルタリングする。 仮に前記画素s1がエッジでなく、かつ前記フィルターウィンドー内の他の画素s0、s2、s3にエッジがにあるとすれば、画素s0及びs1を検査した上で、
    画素s0がエッジなら図6(A)に図示の如く対応する加重値w0を0と設定し、もし画素s2がエッジであれば図6
    (B)に図示の如く画素s2及びs3に対応する加重値w2、
    w3を0と設定する。 もし画素s3がエッジなら、図6
    (C)に示した如く画素s3に対応する加重値w3を0と設定する。

    【0037】さらに、前記画素s2に対するフィルターウィンドーの加重値を決めるため、前記画素s2に対するフィルターウィンドーはs1、s2、s3及びs4からなり、前記画素s3に対するフィルターウィンドーはs2、s3、s4及び
    s5からなり、前記画素s4に対するフィルターウィンドーはs3、s4、s5及びs6からなる。 また、画素s2、s3及びs4
    に対する一次元フィルターウィンドーの加重値設定は前記設定された各画素に対応するフィルターウィンドーに対して前記画素s1と同様な原理で設定し、上記で設定されたように画素s2に対する基本加重値は(1、2、1、
    1)を使い、画素s3及びs4に対する基本加重値は(1、
    1、2、1)を使う。

    【0038】一方、以下の過程(ステップ445 ないしステップ465)は前記第1の実施例(ステップ355 ないしステップ365)と同一であるためその詳しい説明を省く。 上記した一実施例は符号化装置のループフィルターとして利用することもでき、かつ復号化装置にも利用可能なことは勿論である。 さらに、前記フィルタリングを単なる各8×8のサイズを有するブロック内部にのみ適用することによりモスキートノイズを減らせる。 これについての説明は当業者にとって明らかであるため省く。

    【0039】

    【発明の効果】本発明によれば、ブロックに基づいた圧縮復元された画像よりブロック化ノイズを除去することによって、圧縮復元された画像の品質を改良する効果を奏でる。

    【図面の簡単な説明】

    【図1】本発明に係る一次元信号適応フィルターの一実施例の構成を示したブロック図である。

    【図2】(A)は画像フレームが8×8(もしくは16×
    16)の画素サイズを有するブロックに区分される時、ブロックと1×4のサイズの一次元ウィンドーを示し、
    (B)は画像フレームが8×8(もしくは16×16)の画素サイズを有するブロックに区分される時、ブロックと1×6のサイズの一次元ウィンドーを示す。

    【図3】本発明の第1の実施例に係る動作を示すフローチャートである。

    【図4】本発明の第2の実施例に係る動作を示すフローチャートである。

    【図5】画素s1及び画素s2に対して適用されるフィルターウィンドーの基本加重値を示す。

    【図6】一次元フィルターウィンドーの各画素情報に係る加重値及び画素値を示す。

    【図7】一次元フィルターウィンドーの整数演算のための画素加重値及び画素値を示す。

    【符号の説明】 100 画像保存部 110 臨界値計算部 120 階調演算部 130 臨界値比較部 140 2進エッジマップ生成部 150 フィルター加重値生成部 160 一次元加重フィルター

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