[发明专利]噪声检测方法、噪声检测装置及图象编码装置无效

专利信息
申请号: 00123622.9 申请日: 2000-08-25
公开(公告)号: CN1286575A 公开(公告)日: 2001-03-07
发明(设计)人: 近藤敏志;岩崎荣次;谷内弘志;高桥秀也 申请(专利权)人: 松下电器产业株式会社
主分类号: H04N7/50 分类号: H04N7/50;G06T1/00
代理公司: 中科专利商标代理有限责任公司 代理人: 汪惠民
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 噪声 检测 方法 装置 图象 编码
【说明书】:

发明涉及一种被压缩了的图象的解码技术,特别是涉及检测并消除因编码而产生的编码噪声的技术。

近年,MPEG(Moving Picture Coding Experts Group)方式等作为在广播、通信和储蓄领域中的图象的高效压缩编码方法被广泛应用。在MPEG方式中是通过从图象中去除空间方向及时间方向的冗余度来进行编码的。

离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,以下称为DCT)和量化处理被用于去除空间方向的冗余度。首先,在把图象划分成8×8象素的称为块的单元后,借助于DCT变换成频域的系数(以下称为DCT系数),再对DCT系数进行量化处理。

量化处理就是用带有与DCT区域的各频率对应的值的量化矩阵和量化标度这两者除DCT系数的处理。通过此量化处理,DCT系数值小的频率成分的值变成0。一般来说,图象信号其能量集中在低区,因此,通过此量化处理,高频成分被消除。但是,越在高频区人类的视觉特性变得越差,因此,只要在量化处理中所用的量化标度小(只要量化的步长小),图象质量的变差就不显眼。

还有,运动补偿被用于去除时间方向的冗余度。在运动补偿中,以16×16象素的宏块为单元选出离参照帧最近的区域。然后对与参照帧之间的差分值编码。在运动不怎么快的情况下,差分值基本上为0,因此,可以减少时间方向的冗余度。

通常,在MPEG方式中,如果码的传输比特率高(压缩率低)则图象质量的变差就非常不显眼。但是,如果比特率低(压缩率高)则编码噪声开始显眼,图象质量变差。典型的MPEG方式中的编码噪声有块噪声[blocking artifact也称为块失真(blockdistortion)]及蚊噪声[ringing artifact也称为环噪声(ringing noise)、电晕噪声(corona noise)]。

块噪声为当块边界非常清晰时呈现成瓷砖状的现象。这是由于不同块内的图象信号只带有低频成分、且相邻的块之间的频率成分值不同而产生的。

蚊噪声为象蚊子飞在边界周围那样时隐时现地产生的噪声。这是因本来图象信号所带有的高频成分通过量化处理消去而产生的。

块噪声及蚊噪声与模拟类的噪声不同,图象质量的变差非常显眼,因此,有几个除去这些噪声的方法被提出。

除去块噪声的方法的例子被公开在特开平5-308623号公报中(第1以往例)。在此以往例中,根据从DCT系数的最高频率及运动向量所求出的运动量确定滤波器的频率特性并进行滤波。

还有,在特开平7-17521号公报中公开了用量化标度及运动向量的大小决定滤波器特性并通过用决定了的滤波器对解码图象的块边界进行滤波来除去块噪声的方法(第2以往例)。在此以往例中,在量化标度大且运动向量小的情况下,只用量化标度决定滤波器特性。还有,在量化标度小且运动向量大的情况下,只用运动向量的大小决定滤波器特性。还有,在量化标度和运动向量的大小都是中等程度的情况下,用此两者决定滤波器特性。

另一方面,除去蚊噪声的方法的例子被公开在特开平6-311499号公报中(第3以往例)。在此以往例中,对各块的特定的DCT系数求绝对和,根据该值改变滤波器的阈值。还有,对于在帧之间进行了参照编码的帧相对于差分图象进行蚊噪声的消除,然后,通过把已经进行了蚊噪声的消除处理的参照帧相加得到解码图象。

一般来说,块噪声的产生不不是由DCT系数的最高频率决定,而是根据DCT系数的各频率成分的分布及相邻块之间的DCT系数的各频率成分的分布之差决定。但是,如上述第1以往例那样,如果只用DCT系数的最高频率成分确定滤波器的频率特性,则块噪声的消除能力降低。

还有,在上述第1以往例那样的方法中有如下问题。即如果分别对水平方向及垂直方向分别确定滤波器特性,则确定滤波器特性所需要的运算处理量增加。还有,如果根据DCT系数确定滤波器的频率特性,则在进行帧间编码(非内编码)的情况下,块噪声的检测能力降低。还有,在进行这样的控制即运动量越大则进行越强的滤波时,参照帧的性质不被考虑。例如,在即便运动量大也可以进行正确的运动补偿的情况下,即使差分图象为0也进行滤波,由此在图象上产生模糊等图象质量问题。因此,对于被进行非内编码的图象会导致图象质量变差。

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