JPH0993580A - 画像復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 隣接するブロック間において、ブロック歪み
を視覚的に目立たない範囲で除去しつつ原画像の再現性
を向上する。 【解決手段】この画像復号化装置の歪み判定部８は、可
変長符号化した画像データが可変長符号デコード部２、
逆量子化部３および逆直交変換部４などによりブロック
単位に復号化されたとき、隣り合うブロックに対して、
ブロック境界に沿った互いの画素間一つ一つの差ｄを求
め、それぞれを加算してその総和ｓｄを求めると共に、
各ブロック境界に沿った各画素の境界方向の高周波成分
の総和HP1、HP2 と、互いの高周波成分差の絶対値［HP1
-HP2 ］を求め、それぞれ求めた高周波成分差［HP1-HP2
］と画素間差の総和ｓｄとを、予め個々に対して設定
されているしきい値Ｔｓｄ、Ｔｈｐと比較して、互いが
しきい値Ｔｓｄ、Ｔｈｐよりも大きい場合のみブロック
歪み発生と判定し歪み除去部９に歪みを除去させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像データを（ｎ
×ｍ）、例えば 8× 8などの画素群を一単位とするブロ
ック毎に分割し圧縮符号化して得られた可変長符号化信
号を元の画像データに復号化する画像復号化装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像のディジタル圧縮処理につい
て検討がなされ、高能率に圧縮を行う規格が多数提案さ
れている。特に、動画像信号を高能率に圧縮する方式と
して、入力画像を（ｎ×ｍ）のブロックに分割し、ブロ
ック毎に直交変換を施すＭＰＥＧ方式などが広く知られ
ている。

【０００３】以下、図６を参照して従来の画像復号化装
置について説明する。

【０００４】同図に示すように、従来の画像復号化装置
は、端子１、可変長符号デコード部２、逆量子化部３、
逆直交変換部４、加算器５、リファレンスメモリ部６お
よび端子７などから構成されている。

【０００５】この場合、まず、圧縮符号化された入力信
号が端子１から可変長符号デコード部２に入力されてデ
コードされる。この可変長符号デコード部２でデコード
された可変長復号化信号１０２は、逆量子化部３で逆量
子化制御信号によって逆量子化され、変換係数信号１０
３が出力される。このときこの逆量子化制御信号が大き
いほど符号化の際、粗い量子化が施されているため、変
換係数信号１０３に含まれる量子化誤差は大きくなる。

【０００６】次に、変換係数信号１０３は、ブロック毎
に逆直交変換部４で逆直交変換され、逆直交変換画像信
号１０４が得られる。

【０００７】この逆直交変換画像信号１０４は、時間方
向に予測符号化された画像の場合、リファレンスメモリ
部６によって生成される参照画像信号１０６と加算器５
で加算され、再度、リファレンスメモリ部６に入力さ
れ、復号画像信号１０７として端子７より出力される。

【０００８】一方、逆直交変換画像信号１０４が時間方
向の予測符号化を用いないイントラ符号化画像の場合
は、参照画像信号は常に０となるので、逆直交変換画像
信号１０４がそのままリファレンスメモリ部６に入力さ
れて復号画像信号１０７が端子７より出力される。

【０００９】ところで、このような画像符号化方式で
は、絵柄の細かい画像が動くときなどは、イントラで符
号化される傾向が強くなり、また符号化ビットレートの
制限よりも量子化スケールが大きくなり、直交変換時の
変換係数信号に、大きな量子化誤差が含まれてしまう傾
向がある。

【００１０】量子化誤差は、復号画像信号のブロック境
界において段差を発生させ、いわゆるブロック歪みとな
るため、これが大きい場合、視覚的に目立つ画質劣化を
引き起こす。

【００１１】ここで、図７および図９を参照して上記ブ
ロック歪みがどのような場合に発生し視覚的に目立つか
について説明する。

【００１２】図７（ａ）に示すように、隣接する４つの
ブロックの全てに斜め方向のエッジが存在する比較的高
い周波数を持つ原画像の場合、この原画像に対して粗い
量子化スケールで符号化および復号化を行った場合、復
号画像には、図７（ｂ）に示すように、隣接する４つの
ブロックの全てに高周波成分が含まれていることからブ
ロック境界全てにブロック歪みが発生する。この場合、
周辺ブロックとの関係でブロック歪みは、視覚的にさほ
ど目立たないと言える。

【００１３】−方、図８（ａ）に示すように、隣接する
４つのブロックのうち、左上のブロックのみに斜め方向
のエッジが存在する原画像の場合、上記同様に粗い量子
化スケールで符号化および復号化を行った場合、高周波
成分を表す変換係数が失われるため、復号画像は、図８
（ｂ）に示すようにエッジが膨らんだようにぼかされて
しまい、結果としてブロック境界に段差を発生する。こ
の場合、周辺のブロックに高周波成分がないため、この
ブロック歪みは視覚的に目立つ画質劣化となってしま
う。

【００１４】そこで、近年では、上記したブロック歪み
を除去する技術が発案されている。例えば特開平５−６
３９９７号公報などには、逆直交変換回路の後段にブロ
ック歪を除去する歪除去回路と、逆量子化回路からブロ
ック毎の空間周波数成分を取り込み、各ブロック毎の変
換係数を判定する係数判定回路と、この係数判定回路の
判定結果に応じて歪み除去特性を決定する歪除去特性決
定回路とを有する画像信号復号化装置が開示されてい
る。

【００１５】この場合、逆量子化回路からブロック毎の
空間周波数成分を基に、歪み除去特性が可変される。

【００１６】ところで、図９（ａ）に示すように、隣接
する４つのブロックのうち、左上のブロックに画像境界
とブロック間境界都が一致する画像が存在し、他のブロ
ックには画像が存在しない場合、このような原画像をエ
ンコード／デコードし、上記歪み除去技術を適用してブ
ロック歪みを除去すると、図９（ｂ）に示すように、画
像の接するブロック間境界がぼかされてしまい、原画像
の鮮鋭度が失われてしまう。

【００１７】すなわち、高周波成分を持つブロックと、
持たないブロックが隣接している原画像を粗く量子化し
た場合は、視覚的に目立つブロック歪みとそうでないも
のが発生することになり、隣接するブロックの画像状況
に応じてブロック単位に歪み除去を行ったり、歪み除去
を全く行わなくする必要がある。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の画像復号化装置では、圧縮符号化された画像デ
ータを復号化するにあたり、ブロック毎の空間周波数成
分のみを基に、大まかに歪み除去特性を決定して、全て
のブロック歪みが除去されるため、ブロック歪み自体は
目立たなくなるものの、ブロック境界の鮮鋭度が失わ
れ、原画像の再現性が低下するという問題があった。

【００１９】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、隣接するブロック間において、視覚的
に目立つブロック歪みを除去しつつ原画像の再現性を向
上することのできる画像復号化装置を提供することを目
的としている。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１記載の画像復号化装置は、（ｎ×ｍ）
の画素群を１ブロックとして圧縮符号化した画像データ
を復号化する画像復号化装置において、前記圧縮符号化
した画像データをブロック単位に復号化する復号化手段
と、前記復号化手段により復号化された画像データの隣
り合うブロックに対して、ブロック境界に沿った隣接す
る画素一つ一つのレベル差を算出し、それぞれのレベル
差を加算して画素間レベル差の総和を求める手段と、前
記ブロック境界に沿ったそれぞれのブロックの複数の画
素について、境界ライン方向の高周波成分の総和を算出
し、さらに隣り合うブロック間の高周波成分差を求める
手段と、前記求められた高周波成分差と前記画素間レベ
ル差の総和とを、予め個々に設定されているしきい値と
比較して、互いがしきい値よりも大きい場合、ブロック
境界に視覚的に目立つ歪みが発生しているものと判定す
る歪み判定手段と、前記歪み判定手段により歪みが発生
しているものと判定されたブロック境界の画素レベル間
差を小さくするように画像データを補正する歪み除去手
段とを具備している。

【００２１】この請求項１記載の発明の場合、隣接する
各ブロックの境界ラインに沿った画素について、画素間
のレベル差を算出し、それぞれを加算して画素間のレベ
ル差の総和を求める。また隣接するブロック間の境界ラ
インに沿った画素について境界方向の高周波成分を算出
し、それらを加算して総和を求めた後に互いのブロック
間の高周波成分の差をとる。そして、画素間レベル差の
総和としきい値Ｔｓｄとを比較すると共に高周波成分差
としきい値Ｔｈｐとを比較する。

【００２２】そして、画素間レベル差の総和がしきい値
Ｔｓｄよりも大きく、かつ高周波成分差がしきい値Ｔｈ
ｐよりも大きい場合、視覚的に目立つブロック歪みが生
じていると判断され、ブロック境界の画素レベル間差を
小さくするように画像データが補正される。

【００２３】したがって、図９（ａ）に示したようにブ
ロック境界に沿ったエッジを有する原画像の場合には歪
み除去が行われなくなり、原画像をそのエッジがぼける
ことなく再現できる。

【００２４】また請求項２記載の画像復号化装置は、請
求項１記載の画像復号化装置において、前記復号化手段
が、圧縮符号化された画像データを可変長復号化するデ
コード手段と、前記デコード手段によりデコードされた
信号を逆量子化制御信号によって逆量子化する逆量子化
手段と、前記逆量子化手段により逆量子化された信号を
逆直交変換モードに応じてフレーム単位かフィールド単
位かを判定し、判定した単位で２次元逆直交変換する逆
直交変換手段と、前記逆直交変換手段により逆直交変換
された復号画像信号に参照画像信号を加算する加算手段
と、前記加算手段により加算された復号画像信号を基に
各ブロックを再構成し、再構成した復号画像信号と、そ
の１フィールド前の復号画像信号とを前記歪み判定手段
へ出力するリファレンスメモリ手段とを有することを特
徴としている。

【００２５】この請求項２記載の発明の場合、復号化手
段が、デコード手段、逆量子化手段、逆直交変換手段、
加算手段、リファレンスメモリ手段などからなるので、
請求項１記載の画像復号化装置を従来の装置に外付けす
る形で適用できる。

【００２６】請求項３記載の画像復号化装置は、請求項
１記載の画像復号化装置において、前記復号化手段が、
圧縮符号化された画像データを可変長復号化するデコー
ド手段と、前記デコード手段によりデコードされた信号
を逆量子化制御信号によって逆量子化する逆量子化手段
と、前記逆量子化手段により逆量子化された信号を逆直
交変換モードに応じてフレーム単位かフィールド単位か
を判定し、判定した単位で２次元逆直交変換する逆直交
変換手段と、前記逆直交変換手段により逆直交変換され
た復号画像信号に参照画像信号を加算する加算手段と、
前記加算手段により加算された復号画像信号を基に各ブ
ロックを再構成し、再構成した復号画像信号を前記歪み
判定手段へ出力するフレームメモリ手段と、前記フレー
ムメモリ手段により記憶された復号画像信号の１フィー
ルド前の信号が記憶され、歪み判定時に前記歪み判定手
段により読み出されるフィールドメモリ手段とを有する
ことを特徴としている。

【００２７】この請求項３記載の発明の場合、フレーム
メモリ手段の他にフィールドメモリ手段を有しているの
で、歪み判定手段は、判定に必要な１フィールド前の信
号をフィールドメモリ手段から読み出すことができる。

【００２８】請求項４記載の画像復号化装置は、請求項
１記載の画像復号化装置において、前記復号化手段が、
圧縮符号化された画像データを可変長復号化するデコー
ド手段と、前記デコード手段によりデコードされた信号
を逆量子化制御信号によって逆量子化する逆量子化手段
と、前記逆量子化手段により逆量子化された信号を逆直
交変換モードに応じてフレーム単位かフィールド単位か
を判定し、判定した単位で２次元逆直交変換する逆直交
変換手段と、前記逆直交変換手段により逆直交変換され
た（ｎ×ｍ）の画素群を１ブロックとした復号画像信号
に参照画像信号を加算する加算手段と、前記加算手段に
より加算された（ｎ×ｍ）の画素群を１ブロックとした
復号画像信号が前記歪み除去手段を通じて入力され、そ
れを基に各ブロックを再構成し、再構成した復号画像信
号を出力するリファレンスメモリ手段とを有することを
特徴としている。

【００２９】この請求項４記載の発明の場合、加算手段
により加算された（ｎ×ｍ）の画素群を１ブロックとし
た復号画像信号を基に、歪みの判定を行えるので、再構
築後の復号画像信号からブロック毎に画素データを切り
出すことなく、歪み判定処理を行える。

【００３０】請求項５記載の画像復号化装置は、請求項
１乃至４いずれか一記載の画像復号化装置において、前
記歪み判定手段が、符号化時に設定される逆量子化制御
信号または符号化がフレーム単位で処理されたか否かを
示すマクロブロックイントラ信号および前フレームとの
輝度の差を示す直流レベル間差信号のうち、少なくとも
１つを利用してしきい値を設定することを特徴としてい
る。

【００３１】この請求項５記載の発明の場合、圧縮符号
化時に設定されるさまざまな制御信号を基に、各しきい
値を可変できるので、場合に応じた歪み除去の細かな制
御が可能になる。

【００３２】請求項６記載の画像復号化装置は、請求項
１乃至５いずれか一記載の画像復号化装置において、前
記歪み判定手段が、符号化時に設定された前記逆直交変
換モードを歪み判定のための制御信号とすることを特徴
としている。

【００３３】この請求項６記載の発明の場合、歪み判定
手段は、符号化時に設定された逆直交変換モードを歪み
判定のための制御信号とするので、画像信号をフィール
ドモードの場合とフレームモードの場合に応じて歪み判
定を行うことができる。

【００３４】上記により、隣接するブロック間におい
て、視覚的に目立つブロック歪みを除去しつつ原画像の
再現性を向上することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００３６】図１は本発明の画像復号化装置の第１の実
施形態の構成を示す図、図２はこの画像復号化装置の歪
み判定部８の詳細構成を示す図、図３はこの画像復号化
装置の動作を示す図である。

【００３７】図１において、１は可変長符号化データ１
０１が入力される端子である。２は可変長符号デコード
部であり、端子１に入力された可変長符号化データ１０
１を可変長復号化信号１０２にデコードするものであ
る。３は逆量子化部であり、可変長復号化信号１０２を
逆量子化制御信号に応じて逆量子化し、変換係数信号１
０３を出力するものである。４は逆直交変換部であり、
変換係数信号１０３を逆直交変換し、逆直交変換画像信
号１０４を出力するものである。５は加算器であり、逆
直交変換画像信号１０４とリファレンスメモリ部６から
の参照画像信号１０６とを加算し、加算した画像信号１
０５としてリファレンスメモリ部６に入力するものであ
る。６はリファレンスメモリ部であり、加算器５で加算
された画像信号を１フィールド前の画像信号と共に記憶
し、かつ画像の再構築を行うものである。８は歪み判定
部であり、リファレンスメモリ部６により再構築された
復号画像信号１０７と１フィールド前の復号画像信号１
０８と、可変長復号時に設定されたさまざまなモード条
件制御信号が入力され、それらを基に各ブロック毎に視
覚的に目立つブロック歪みを判定するものである。９は
歪み除去部であり、歪み判定部８によりブロック歪みが
発生しているものと判定されたブロックの画素データを
補正してブロック歪みを除去するものである。上記可変
長符号デコード部２、逆量子化部３、逆直交変換部４、
加算器５、リファレンスメモリ部６などから復号化手段
が構成されている。

【００３８】図２に示すように、歪み判定部８は、端子
５０、５１を有するブロック間画素レべル間差算出回路
１０、このブロック間画素レべル間差算出回路１０から
出力されたブロック間画素レべル間差信号としきい値Ｔ
ｓｄの信号とを比較し、ブロック間画素レべル間差信号
がしきい値Ｔｓｄよりも大きかった場合、有意な信号を
出力する比較回路１１、隣接するブロックについてそれ
ぞれの境界方向の高周波成分を算出し、互いの差を算出
する高周波成分ブロック間差算出回路１２、この高周波
成分ブロック間差算出回路１２から出力された高周波成
分差信号としきい値Ｔｈｐの信号とを比較し、高周波成
分差信号がしきい値Ｔｈｐよりも大きかった場合、有意
な信号を出力する比較回路１３、比較回路１１、１３か
ら有意な信号が入力されたときのみ信号を出力する論理
積回路１４、この論理積回路１４からの信号と、ブロッ
ク期間遅延調整信号１１６とを基にブロック期間を遅延
させる遅延調整回路１５、ＭＰＥＧストリーム中に含ま
れるさまざまな条件信号、例えば逆量子化制御信号（量
子化のスケールを示す信号）、符号化がフレーム単位で
処理されたか否かを示すマクロブロックイントラ信号
（画像の動きが激しいとき立つ信号）、直流レベル間差
信号（前フレームとの輝度の差を示す信号）などが端子
５３、５４、５５から入力されるしきい値設定回路１
６、端子５６から水平同期信号が入力され、端子５７か
ら垂直同期信号が入力され、ブロック期間遅延調整信号
１１６とブロック境界位置信号１１７とを出力するブロ
ック境界タイミング発生回路１７、ブロック境界位置信
号１１７が入力されたときのみ判定信号５２を出力する
選択回路１８などから構成されている。上記遅延調整回
路１５には、選択回路１９が設けられている。

【００３９】ブロック間画素レベル差算出回路１０に
は、ブロック間の画素レベル間差の絶対値ｄを求めるた
めの一画素分の遅延器６１、引き算器６２および絶対値
回路６３などと、それをブロック内の一つ一つの画素に
ついて境界ライン方向に加算し、その画素レベル総和信
号ｓｄを算出する総和算出器６４などが設けられてい
る。またこのブロック間画素レベル差算出回路１０に
は、端子５８より入力される逆直交変換モード信号を基
に、直交変換がフィールドモードのときは入力端子ａを
選択し、またフレームモードの場合は入力端子ｂを選択
する選択回路６５が設けられている。したがって、逆直
交変換モードに応じたブロック境界ラインについての総
和を計算できる。

【００４０】上記高周波成分ブロック間差算出回路１２
には、各ブロックの境界ライン方向（垂直方向）に並ぶ
画素の高周波成分を通過させる高域通過フィルタ（垂直
ＨＰＦ）７１、絶対値回路６３、上記同様に直交変換の
モードに応じた画像総和算出器６４、選択回路７２、隣
接するブロックの高周波成分の総和ΗＰ１、ΗＰ２の差
の絶対値［ΗＰ１−ΗＰ２］を求める遅延器６１、引き
算器６２および絶対値回路６３などが設けられている。

【００４１】この第１の実施形態の画像復号化装置で
は、端子１より入力された信号１０１は、可変長符号デ
コード部２、逆量子化部３、逆直交変換部４、加算器
５、リファレンスメモリ部６などにより復号化処理が施
され、リファレンスメモリ部６より復号画像信号１０７
と、１フィールド前の復号画像信号１０８とが同時に出
力され、歪み判定部８と歪み除去部９とにそれぞれ入力
される。

【００４２】歪み判定部８では、復号画像信号１０７、
１０８とを基に復号画像信号１０７の歪み判定処理を行
い、視覚的に目立つブロック歪みを検出すると、歪み検
出信号１０９を歪み除去部９に出力し、リファレンスメ
モリ部６より入力された復号画像信号１０７の歪みを除
去させる。歪み除去部９は、歪み検出信号１０９の入力
によって、ブロック間の画素レベル間差を小さくするよ
うに画素データを補正し、歪みを除去した復号画像信号
１１０を出力する。

【００４３】ここで、歪み判定部８の動作について説明
する。

【００４４】歪み判定部８には、端子５０より復号画像
信号１０７が入力され、また端子５１より１フィールド
前の復号画像信号１０８が入力される。これらの信号
は、ブロック間画素レべル間差算出回路１０および高周
波成分ブロック間差算出回路１２にそれぞれ入力され
る。

【００４５】図３に示すように、ブロック間画素レベル
差算出回路１０では、隣接するブロック間の境界ライン
３０を挟んで対向する波線領域３２ａ、３２ｂ内の各画
素について、それぞれのレベル差（絶対値）ｄを求め、
各ブロックの境界ライン３０方向について加算し、その
画素レベル総和ｓｄを算出する。

【００４６】ここで、直交変換がフィールドモードのと
きは、端子５８より入力される逆直交変換モード信号に
より選択回路６５の入力端子ａを選択し、フレームモー
ドの場合は、選択回路６５の入力端子ｂを選択すること
で、逆直交変換モードに応じた境界ライン３０方向の画
素間差の総和ｓｄが計算される。

【００４７】次に、高周波成分ブロック間差算出回路１
２では、まず図３の各ブロックの境界ライン３０に沿っ
た波線領域３２ａ、３２ｂ内の画素について、境界ライ
ン３０方向に高域通過フィルタをかける。

【００４８】さらにそれぞれの波線領域３２ａ、３２ｂ
内の各画素の高周波成分を加算し、それぞれの総和ΗＰ
１およびΗＰ２を算出し、さらに互いの差の絶対値［Η
Ｐ１−ΗＰ２］を求める。なおここでは［ ］を絶対値
記号とする。

【００４９】このとき、ブロツク間画素レベル間差算出
回路１０と同様、逆直交変換モード信号によって選択回
路７２を制御することで、逆直交変換モードに応じたブ
ロック境界ライン３０についての高周波成分総和信号Ｈ
Ｐ１、ΗＰ２を計算できる。次に、画素レベル差の総和
ｓｄおよび高周波成分差の総和［ＨＰ１−ＨＰ２］を、
それぞれに設定されているしきい値Τｓｄおよびしきい
値Τｈｐと比較回路１１および比較回路１３で比較し、
それぞれの総和信号が各しきい値Τｓｄ、Τｈｐよりも
大きい場合、比較回路１１、１３から真が出力され、論
理積回路１４により、ブロック境界に視覚的に目立つブ
ロック歪みが発生しているものと判定され、それ以外で
は、比較回路１１、１３から偽が出力される。

【００５０】以上の歪み判定条件を数式で表すと、 ｓｄ＞Τｓｄ、かつ［ΗＰ１−ΗＰ２］＞Τｈｐ となり、この条件が整ったときのみ、歪み有りと判定す
る。

【００５１】次に、この画像復号化装置の動作を図７〜
図９の画像にあてはめてみる。

【００５２】まず、図７（ａ）の原画像をエンコード／
デコードして得られた図７（ｂ）の復号画像について歪
み判定部８が歪み判定する場合、隣接するブロックの各
高周波成分総和信号ＨＰ１、ＨＰ２が共に大きいため、
互いの差は小さくなり、比較回路１３の出力が偽とな
り、歪み判定部８は視覚的に目立つブロック歪みと判断
しない。

【００５３】また、図８（ａ）の原画像をエンコード／
デコードして得られた図８（ｂ）の復号画像について歪
み判定部８が歪み判定する場合、ブロック境界よりも左
側のブロックの高周波成分総和信号ΗＰ１は大きくなる
一方、右側のブロックの高周波成分総和信号ΗＰ２はほ
ぼ０であり小さくなる。

【００５４】このため、互いの差の絶対値［ＨＰ１−Η
Ｐ２］が大きくなり、比較回路１３の出力は真となる。
したがって、この場合、歪み判定部８では、視覚的に目
立つブロック歪みが発生しているものと判定し、そのブ
ロックについては、歪み除去部９によりブロック境界の
画素レベル間差が小さくなるように画像データが補正さ
れ、ブロック歪みが低減または除去される。

【００５５】さらに、図９（ａ）の原画像の垂直方向の
ブロック境界においては、垂直方向のエッジになってい
るため、画素間のレベル差は大きくなるものの、各ブロ
ックの垂直境界方向の高周波成分総和信号ＨΡ１、ΗＰ
２がほぼ０であり、それぞれの値が共に小さくなるた
め、互いの差分も小さくなり、この場合、歪み判定部８
では、ブロック歪みと判断されず、そのブロックの復号
画像はそのまま出力される。

【００５６】端子５３、５４、５５からしきい値発生回
路１６に入力された各制御信号（量子化スケール信号、
マクロブロックイントラ信号、直流レベル間差信号な
ど）により、しきい値発生回路１６には、しきい値Τｓ
ｄ、Τｈｐの信号が発生し、それぞれの比較回路１１、
１３に出力される。

【００５７】ここで、これらの各制御信号の意味につい
て説明する。

【００５８】まず、端子５３から入力する量子化スケー
ル信号は、量子化が粗いか細かいかを示す信号であっ
て、この量子化スケール信号が大きいときは、画像信号
が粗く量子化されているためブロック歪みが発生しやす
くなる。したがって、しきい値発生回路１６は、出力す
るしきい値Τｓｄ、Τｈｐの値を小さくし、歪み検出の
感度を上げるようにする。

【００５９】また端子５４から入力されるマクロブロッ
クイントラ信号は、マクロブロックがイントラで符号化
されているか否かを示す信号であり、例えばイントラの
場合は“１”が立ち、そうでない場合は、“０”が立
つ。

【００６０】例えばイントラ“１”の場合は、画像の動
きが激しいことを示しており、ブロック歪みが発生しや
すくなるので、この場合、しきい値発生回路１６は、出
力するしきい値Τｓｄ、Τｈｐを小さくする。

【００６１】さらに、端子５５から入力される直流レベ
ルフレーム差信号は、前フレームとの輝度の差を表す信
号であって、この直流レベルフレーム差信号の直流輝度
成分が前フレームより大きくなった場合は、ブロック歪
みが視覚的に目立つため、しきい値発生回路１６は、し
きい値Τｓｄ、Τｈｐを小さくし、歪み検出の感度を上
げる。

【００６２】各しきい値Τｓｄ、Ｔｈｐが入力された比
較回路１１、１３では、上記比較判定を行い、真または
偽の信号を論理積回路１４に出力する。

【００６３】この論理積回路１４は、比較回路１１、１
３からの信号それぞれが真のとき、出力信号をブロック
境界タイミング発生回路１７の出力であるブロック期間
遅延調整信号１１６によって制御される遅延調整回路１
５に入力し、常に入力画素信号が属するブロックの境界
ラインに沿ったブロック内の一つ一つの画素についての
演算結果を出力させる。

【００６４】この演算結果である遅延調整回路１５の出
力信号は、ブロック境界タイミング発生回路１７の出力
であるブロック境界位置信号１１７によって制御される
選択回路１８に入力され、入力画素信号がブロック境界
に沿っているときのみ、歪み判定回路が有意な歪み判定
信号が出力される。なおブロック境界タイミング発生回
路１７は、端子５６から入力される水平同期信号と、端
子５７から入力される垂直同期信号とを入力信号とす
る。

【００６５】このようにこの第１の実施形態の画像復号
化装置によれば、歪み判定部８が、入力された画像の動
き状態に応じて可変されるしきい値Ｔｓｄ、Ｔｈｐを基
に、人間の目に目立つブロック歪みについてのみブロッ
ク歪みと判定し、歪み除去部９に歪みを除去させるの
で、原画像の再現性を損なうことなく、より自然な形で
復号画像を再生できる。例えば図９（ａ）に示したよう
にブロック境界に沿ったエッジを有する原画像の場合に
は歪み除去が行われなくなり、原画像のエッジがぼける
ことなく再現されるようになる。

【００６６】次に、図４を参照して本発明の第２の実施
形態の画像復号化装置について説明する。図４は本発明
の第２の実施形態の画像復号化装置の構成を示す図であ
る。同図において、この第２の実施形態の画像復号化装
置が上記第１の実施形態の画像復号化装置と異なる点
は、歪み判定部８および歪み除去部９が加算器５とリフ
ァレンスメモリ部６との間に介在している点である。

【００６７】この第２の実施形態の場合、加算器５から
出力された復号画像信号１１１は、ブロックの再構成処
理が施される前の形式、つまり 8× 8などのブロック単
位の復号画像信号であり、歪み判定部８は、ブロック単
位の状態の復号画像信号１１１を基に歪み判定を行い、
判定信号１１２を歪み除去部９へ送り、歪み除去部９が
歪み除去した復号画像信号１１３がリファレンスメモリ
部６に記憶され、リファレンスメモリ部６により再構成
された復号画像信号１１５が外部へ出力される。またリ
ファレンスメモリ部６からブロック単位の復号画像信号
１１４が加算器５へフィードバックされる。これによ
り、歪み判定部８を直交変換モードで制御する必要がな
くなる。

【００６８】このようにこの第２の実施形態の画像復号
化装置によれば、加算器５の出力信号１１１はブロック
の再構成処理が施される前の形式であり、歪み判定部８
は、再構築後の復号画像信号１１５からブロックを切り
出して歪み判定する必要がなくなり、歪み判定処理を簡
単に行える。また歪み判定部８を直交変換モードで制御
する必要がなく、装置構成を簡素化できる。

【００６９】次に、図５を参照して本発明の第３の実施
形態の画像復号化装置について説明する。図５は本発明
の第３の実施形態の画像復号化装置の構成を示す図であ
る。同図において、この第３の実施形態の画像復号化装
置が、上記第１の実施形態の画像復号化装置と異なる点
は、リファレンスメモリ部６の他にフィールドメモリ部
４０を設けた点である。

【００７０】この第３の実施形態の画像復号化装置の場
合、歪み判定部８が、予めリファレンスメモリ部６か
ら、次に必要になるフィールド信号を読み込みフィール
ドメモリ部４０に蓄積しておき、リファレンスメモリ部
６から復号画像信号１０７が出力されたときに、歪み判
定部８は、判定処理に必要な１フィールド前の信号をフ
ィールドメモリ部４０から読み出す。

【００７１】このようにこの第３の実施形態の画像復号
化装置によれば、リファレンスメモリ部６からは、復号
画像信号１０７と同時に１フィールド前の復号画像信号
１０８が出力されない代わりに、その信号１０８をフィ
ールドメモリ部４０から読み出すので、歪み判定部８
は、第１の実施形態と同様に歪み判定を行うことができ
る。

【００７２】これにより、可変長信号デコード部２から
リファレンスメモリ部６までがパッケージングされた既
存のＩＣなどに、歪み判定部８、歪み除去部９およびフ
ィールドメモリ部４０を外付けする形でこの装置を実現
できる。

【００７３】なお本発明における歪み判定および歪み除
去は、画像の水平、垂直方向の両方あるいはいずれか一
方に対して行うものである。

【００７４】また上記しきい値発生回路１６の制御信号
として、量子化スケール信号、マクロブロックイントラ
信号、直流レベルフレーム差信号などを挙げたが、制御
信号としてこれらのうち所望の信号のみを使う構成も考
えられる。またこれらの信号以外の符号化パラメータや
画質の特徴を表す信号によって制御を行ってもよい。ま
た本発明では、歪み判定信号を真かあるいは偽かの２値
の信号としたが、２値に限らず３値、４値などと段階毎
の信号でもよく、この場合、歪み除去についてもオン、
オフの切り替えだけでなくその除去レベルを段階毎に可
変にしてもよい。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
素間レベル差の総和と高周波成分差とが共にしきい値よ
りも大きい場合、視覚的に目立つブロック歪みが生じて
いると判断され、ブロック境界の画素レベル間差を小さ
くするように画像データが補正されるので、例えばブロ
ック境界に沿ったエッジを有する原画像などの場合には
歪み除去が行われなくなり、原画像をそのエッジがぼけ
ることなく再現できる。この結果、隣接するブロック間
において、視覚的に目立つブロック歪みを除去しつつ原
画像の再現性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像復号化装置の第１の実施形態を示
す図である。

【図２】図１の画像復号化装置の歪み判定部の詳細構成
を示す図である。

【図３】図１の画像復号化装置の動作を示す図である。

【図４】本発明の画像復号化装置の第２の実施形態を示
す図である。

【図５】本発明の画像復号化装置の第３の実施形態を示
す図である。

【図６】従来の画像復号化装置を示す図である。

【図７】（ａ）は原画像内の４つのブロックのうち、全
てのブロックに斜め方向のエッジが存在する、つまり高
い周波数を持つ場合を示す図である。（ｂ）は復号画像
にブロック歪みが発生した様子を示す図である。

【図８】左上の（ａ）は原画像内の４つのブロックのう
ち、左上のブロックのみに斜め方向のエッジが存在する
場合を示す図である。（ｂ）は復号画像にブロック歪み
が発生した様子を示す図である。

【図９】（ａ）は原画像内の４つのブロックのうち、左
上のブロック内全てに画像が存在する場合を示す図であ
る。（ｂ）は復号画像の歪みを除去した様子を示す図で
ある。

【符号の説明】

１、７、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、
５７、５８、２…可変長符号デコード部、３…逆量子化
部、４…逆直交変換部、５…加算器、６…リファレンス
メモリ部、８…歪み判定部、９…歪み除去部、１０…ブ
ロック間画素レベル差算出回路、１１、１３…比較回
路、１２…高周波成分ブロック間差算出回路、１４…論
理積回路（ＡＮＤ）、１５…遅延調整回路、１６…しき
い値発生回路、１７、１８、１９、２０…選択回路、３
０…フィールドメモリ部、ＨＰ１、ＨＰ２…各ブロック
の境界方向の高周波成分の総和、Ｔｓｄ…画素間差の総
和ｓｄに対するしきい値、Ｔｈｐ…高周波成分差の絶対
値［ＨＰ１−ＨＰ２］に対するしきい値。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ｎ×ｍ）の画素群を１ブロックとして
   圧縮符号化した画像データを復号化する画像復号化装置
   において、 前記圧縮符号化した画像データをブロック単位に復号化
   する復号化手段と、 前記復号化手段により復号化された画像データの隣り合
   うブロックに対して、ブロック境界に沿った隣接する画
   素一つ一つのレベル差を算出し、それぞれのレベル差を
   加算して画素間レベル差の総和を求める手段と、 前記ブロック境界に沿ったそれぞれのブロックの複数の
   画素について、境界ライン方向の高周波成分の総和を算
   出し、さらに隣り合うブロック間の高周波成分差を求め
   る手段と、 前記求められた高周波成分差と前記画素間レベル差の総
   和とを、予め個々に設定されているしきい値と比較し
   て、互いがしきい値よりも大きい場合、ブロック境界に
   視覚的に目立つ歪みが発生しているものと判定する歪み
   判定手段と、 前記歪み判定手段により歪みが発生しているものと判定
   されたブロック境界の画素レベル間差を小さくするよう
   に画像データを補正する歪み除去手段とを具備したこと
   を特徴とする画像復号化装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像復号化装置におい
   て、 前記復号化手段が、 圧縮符号化された画像データを可変長復号化するデコー
   ド手段と、 前記デコード手段によりデコードされた信号を逆量子化
   制御信号によって逆量子化する逆量子化手段と、 前記逆量子化手段により逆量子化された信号を逆直交変
   換モードに応じてフレーム単位かフィールド単位かを判
   定し、判定した単位で２次元逆直交変換する逆直交変換
   手段と、 前記逆直交変換手段により逆直交変換された復号画像信
   号に参照画像信号を加算する加算手段と、 前記加算手段により加算された復号画像信号を基に各ブ
   ロックを再構成し、再構成した復号画像信号と、その１
   フィールド前の復号画像信号とを前記歪み判定手段へ出
   力するリファレンスメモリ手段とを有することを特徴と
   する画像復号化装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の画像復号化装置におい
   て、 前記復号化手段が、 圧縮符号化された画像データを可変長復号化するデコー
   ド手段と、 前記デコード手段によりデコードされた信号を逆量子化
   制御信号によって逆量子化する逆量子化手段と、 前記逆量子化手段により逆量子化された信号を逆直交変
   換モードに応じてフレーム単位かフィールド単位かを判
   定し、判定した単位で２次元逆直交変換する逆直交変換
   手段と、 前記逆直交変換手段により逆直交変換された復号画像信
   号に参照画像信号を加算する加算手段と、 前記加算手段により加算された復号画像信号を基に各ブ
   ロックを再構成し、再構成した復号画像信号を前記歪み
   判定手段へ出力するフレームメモリ手段と、 前記フレームメモリ手段により記憶された復号画像信号
   の１フィールド前の信号が記憶され、歪み判定時に前記
   歪み判定手段により読み出されるフィールドメモリ手段
   とを有することを特徴とする画像復号化装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の画像復号化装置におい
   て、 前記復号化手段が、 圧縮符号化された画像データを可変長復号化するデコー
   ド手段と、 前記デコード手段によりデコードされた信号を逆量子化
   制御信号によって逆量子化する逆量子化手段と、 前記逆量子化手段により逆量子化された信号を逆直交変
   換モードに応じてフレーム単位かフィールド単位かを判
   定し、判定した単位で２次元逆直交変換する逆直交変換
   手段と、 前記逆直交変換手段により逆直交変換された（ｎ×ｍ）
   の画素群を１ブロックとした復号画像信号に参照画像信
   号を加算する加算手段と、 前記加算手段により加算された（ｎ×ｍ）の画素群を１
   ブロックとした復号画像信号が前記歪み除去手段を通じ
   て入力され、それを基に各ブロックを再構成し、再構成
   した復号画像信号を出力するリファレンスメモリ手段と
   を有することを特徴とする画像復号化装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４いずれか一記載の画像復
   号化装置において、 前記歪み判定手段が、 符号化時に設定される逆量子化制御信号または符号化が
   フレーム単位で処理されたか否かを示すマクロブロック
   イントラ信号および前フレームとの輝度の差を示す直流
   レベル間差信号のうち、少なくとも１つを利用してしき
   い値を設定することを特徴とする画像復号化装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５いずれか一記載の画像復
   号化装置において、 前記歪み判定手段が、 符号化時に設定された前記逆直交変換モードを歪み判定
   のための制御信号とすることを特徴とする画像復号化装
   置。