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公開番号2025036764
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2025002780,2023147920
出願日2025-01-08,2019-10-21
発明の名称符号化装置、復号装置、及びプログラム
出願人日本放送協会
代理人弁理士法人キュリーズ
主分類H04N 19/117 20140101AFI20250306BHJP(電気通信技術)
要約【課題】圧縮効果を損なうことなく、ブロックひずみを低減させる。
【解決手段】符号化装置1は、入力画像と予測画像の残差画像に直交変換処理を行って直交変換係数を算出する変換部13と、量子化パラメータに基づいて直交変換係数を量子化して量子化係数を生成する量子化部14と、量子化係数を符号化して符号化データを生成するエントロピー符号化部24と、量子化パラメータに基づいて量子化係数から直交変換係数を復元し、該直交変換係数に逆直交変換を行って復元した残差画像に予測画像を加算してフィルタ処理前画像を生成する画像復号部10と、フィルタ処理前画像にフィルタ処理を行い、フィルタ処理前画像の輝度信号レベルを輝度閾値と比較し、輝度信号レベルの範囲に応じてフィルタの強度を制御するデブロッキングフィルタ部18とを備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
入力画像を符号化する符号化装置であって、
入力画像と該入力画像の予測画像との差を示す残差画像に対して直交変換処理を行って変換係数を算出する変換部と、
量子化パラメータに基づいて、前記変換係数を量子化して量子化係数を生成する量子化部と、
前記量子化係数を符号化して符号化データを生成するエントロピー符号化部と、
前記量子化パラメータに基づいて、前記量子化係数から変換係数を復元し、該変換係数に対して逆変換を行って復元した残差画像に前記予測画像を加算してフィルタ処理前画像を生成する画像復号部と、
前記フィルタ処理前画像に対して、フィルタ処理を行うデブロッキングフィルタ部と、を備え、
前記デブロッキングフィルタ部は、前記フィルタ処理前画像の輝度信号レベルを輝度閾値と比較した結果に応じてフィルタ強度を制御し、
前記デブロッキングフィルタ部は、前記フィルタ処理前画像に対応する一対の隣接ブロックにおける境界部分の複数の画素それぞれの画素値の平均を求めることで、前記フィルタ処理前画像の輝度信号レベルを算出し、
前記デブロッキングフィルタ部は、シーケンス単位で、前記輝度閾値を決定することを特徴とする、符号化装置。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
入力画像の符号化データを復号する復号装置であって、
符号化データを復号して、変換係数を量子化した量子化係数を取得するエントロピー復号部と、
量子化パラメータに基づいて、前記量子化係数から変換係数を復元し、該変換係数に対して逆変換を行って復元した残差画像に予測画像を加算してフィルタ処理前画像を生成する画像復号部と、
前記フィルタ処理前画像に対してフィルタ処理を行うデブロッキングフィルタ部と、を備え、
前記デブロッキングフィルタ部は、前記フィルタ処理前画像の輝度信号レベルを輝度閾値と比較した結果に応じてフィルタ強度を制御し、
前記デブロッキングフィルタ部は、前記フィルタ処理前画像に対応する一対の隣接ブロックにおける境界部分の複数の画素それぞれの画素値の平均を求めることで、前記フィルタ処理前画像の輝度信号レベルを算出し、
前記デブロッキングフィルタ部は、シーケンス単位で、前記輝度閾値を決定することを特徴とする、復号装置。
【請求項３】
コンピュータを、請求項１に記載の符号化装置又は請求項２に記載の復号装置として機能させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、デブロッキングフィルタ処理を行う符号化装置、復号装置、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
主流となっているＭＰＥＧに代表される映像符号化方式では、リアルタイム処理の実現のし易さから、フレーム（あるいはピクチャ）などと呼ばれる映像の単位をブロック状の小領域に分割し、ブロック単位で変換や予測などの技術を駆使して符号化(圧縮)を行っている。このような符号化方式では、隣接するブロック間の符号化制御の違いに起因して、ブロック境界において品質差がひずみとなって知覚される。Ｈ．２６４／ＡＶＣ（Advanced Video Coding）やＨ．２６５／ＨＥＶＣ（High Efficiency Video Coding）と呼ばれる近年の符号化方式では、このような符号化ひずみを低減するために、デブロッキングフィルタと呼ばれる処理が採用されている。
【０００３】
ブロックひずみは、隣接する両ブロックの境界における信号が直交変換係数を量子化したことにより生じる信号劣化により、ブロック単位の処理であるがゆえに生じる処理の不連続性により、本来スムーズであるべき隣接領域において急峻な信号変動となって生じる。このひずみを軽減するためのデブロッキングフィルタは、一般的に信号の変動を緩やかにするローパスフィルタとして設計されている。量子化の粗さによって信号の劣化量が変動することから、量子化の粗さを規定する量子化パラメータによってフィルタの強度が制御されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
一方、新たな映像メディアの特徴として、従来の映像信号で表現できない黒と白の表現範囲を拡大したＨＤＲ（high dynamic range）信号の標準化が行われた。このＨＤＲ信号では、従来のＳＤＲ（Standard Dynamic Range）信号に比べて、光の強度が低いところから高いところ（すなわち、暗いところから明るいところ）までを限られたビット深度の中に記録するため、従来よりも極端なγ補正と呼ばれる信号抑圧処理が加えられている。ＨＤＲの方式としては、現在、ＡＲＩＢＳＴＤ－Ｂ６７で規定されているＨＬＧ（Hybrid-Log Gamma）方式と、ＳＭＰＴＥＳＴ.２０８４で規定されているＰＱ（Perceptual Quantize）方式があり、これらはＩＴＵ－ＲＢＴ.２１００として標準化されている。なお、将来的にはこれら以外の方式が規定される可能性もある。
【０００５】
図１に、ＳＤＲ信号と、ＨＬＧ方式及びＰＱ方式のＨＤＲ信号について、画像の輝度信号レベルと、表示装置に表示される表示輝度レベルとの対応関係（逆γ補正）を示す。なお、ＨＬＧ方式は表示装置のピーク輝度を最大値とする相対的なシステムであるため、図中ではピーク輝度を２０００ｃｄ/ｍ
2
として示す。また同様に、従来のＳＤＲ信号も表示装置のピーク輝度を最大値とする相対的なシステムであるため、現在市販されているディスプレイを例としてピーク輝度を５００ｃｄ/ｍ
2
として示す。
【０００６】
ＨＤＲ信号では、輝度信号レベルの変動に対する、表示輝度レベル（明るさ）の変化が、従来のＳＤＲ信号に比べ大きくなっている。そのため、信号レベルの大きい領域では、量子化ひずみによるブロックノイズが従来の信号劣化に比べ誇張されて表現される。特に、最も信号の抑圧度合いが大きいＰＱ方式では、輝度信号レベルに対する表示輝度レベルの変動が顕著であり、ブロックひずみによる信号劣化の影響もまた顕著である。この現象を低減するために、信号レベルに応じて量子化パラメータを小さくするという対策を行うことが一般的になっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
大久保榮監修、「インプレス標準教科書シリーズＨ．２６５／ＨＥＶＣ教科書」、株式会社インプレスジャパン、２０１３年１０月２１日
【発明の概要】
【０００８】
従来のデブロッキングフィルタでは、ブロック間のスムージングを実現するフィルタの強度を切り替えるための閾値がフレーム単位で量子化パラメータに応じて予め決められており、輝度信号レベルに応じた制御は行われていなかった。そのため、ＨＤＲ信号では、輝度信号レベルの差と表示輝度レベルの差の非線形性が強く、従来のデブロッキングフィルタではブロックひずみを十分に低減することが困難であった。また、従来のＳＤＲ信号でもガンマ補正による非線形性があるため、輝度レベルが高い領域においてデブロッキングフィルタの効果が低減するという課題があった。
【０００９】
また、量子化パラメータを必要以上に小さくすることにより、ブロックの平均的な誤差量を低減させることは可能であるが、量子化パラメータが小さくなることによりデブロッキングフィルタの作用も小さくなり、境界部において輝度信号レベルの差が顕著に表示されてしまうことを十分に改善することはできなかった。また、量子化パラメータを小さくすると情報量が増加するため、圧縮効果も低減してしまうという課題があった。
【００１０】
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、圧縮効果を損なうことなく、ブロックひずみを低減させることが可能な符号化装置、復号装置、及びプログラムを提供することにある。
（【００１１】以降は省略されています）

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