(57)【要約】【課題】  映像信号の符号化において文字周辺に発生するモスキートノイズを低減することのできる映像信号符号化装置を提供する。【解決手段】  テロップ検出部１０が、フレームバッファ１１からマクロブロック単位での映像信号を読み出し、このマクロブロックに白レベルが多いとき、隣接ブロックにデータがあるとき、メディアンフィルタの結果が連続性を示しているときにテロップ（文字領域）と判断し、ＤＣＴ／量子化部３０がこのテロップ領域（文字領域）に対して、テロップらしいと判断したときの係数を用いて量子化パラメータを変えて、テロップ領域を量子化して、この後で符号化させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号をフレームバッファに記憶し、該フレームバッファの映像を離散コサイン変換によって周波数領域の映像データに変換して、符号化データを得る映像信号符号化装置において、
前記フレームバッファに１フレームの映像データが保存される毎に、ｍ・ｎの画素単位のブロックを検出し、該検出したブロック内の最大輝度値又は、最大輝度値と最小輝度値の差分値を求めると共に、隣接ブロックのデータの有無を判断し、かつ、前記最大輝度値又は、前記最大輝度値と最小輝度値との差分値を代表値とし、この値が一定レベル以上かどうかを判断し、一定レベル以上のときに、この値に対して所定の方向にメディアンフィルタをかけた結果で連続性を判断し、これらの判断結果の係数値とをテロップらしさの情報として出力するテロップ検出部と、
前記映像データ及び前記テロップらしさの情報とを入力し、前記ブロックに対して前記テロップらしさの情報と判断した係数値で量子化係数を変えて前記ブロック内のデータを量子化して、前記符号化データにさせる量子化部と
を有することを特徴とする映像信号符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像データの圧縮を行う映像符号化装置において、映像のテロップ領域を検出することによって、劣化の少ない映像符号化データを得る映像信号符号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年始まったディジタル放送では、送信局において映像信号を圧縮して放送（送信）し、これを受信者宅のチューナに内蔵されたデコーダにより復号して画像データをテレビモニターに映し出すようにしている。なお、このような映像信号の圧縮を符号化と称している。
【０００３】
このような放送に用いられる映像信号の符号化は、圧縮率が高く、かつ圧縮による映像の劣化が少ない高画質な圧縮方法が望まれている。
【０００４】
そして、このような圧縮方法（符号化方法）として、放送分野においては、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ）２方式で規格化されたフォーマットによるデータ圧縮が行われている。
【０００５】
ＭＰＥＧ２では映像の時間的な相関性と空間的な相関性および人間の視覚的な特性を元にした圧縮が行われているが、実際には、映像信号を圧縮する符号化装置の性能で符号化後のデータ量と画質が決定される。
【０００６】
映像符号化で対象とする映像信号のデータは、一般に連続する映像フレームの同位置での画素値が近い値であるという時間的な冗長性を持つ。そこでＭＰＥＧ２方式では、この冗長性を取り除くために、あるフレームを符号化する際に、前後のフレーム間での動きを含んだ予測処理を行い、それらの差分を算出する。また、一つのフレーム内では、そのフレーム内の画像自体に起因する冗長性を持つ。このためＭＰＥＧ２方式では、このようなフレーム内における冗長性を取り除くために、映像信号を離散コサイン変換（ＤＣＴ）によって周波数領域の信号に変換し、さらに映像信号の特性と人間の視覚特性を考慮した形での量子化を行っている（特許文献１および２など参照）。
【０００７】
図７は、このようなＭＰＥＧ２方式による従来の映像信号符号化装置の構成を示すブロック図である。なお、ＭＰＥＧ２方式自体については、ＩＳＯ−ＩＥＣ１１７２−２，ＩＴＵ−ＴＨ．２６２／ＩＳＯ−ＩＥＣ１３８１８−２に詳細な説明がなされているので、ここでは概略のみを、図示するＭＥＰＧ２方式を採用した符号化装置の一例を参照して説明する。
【０００８】
入力された映像信号は、前処理部９を介してフレームバッファ１１に入力される。フレームバッファ１１には複数フレームの映像信号が前処理部９によって記憶される。記憶された映像信号は、輝度信号が１６×１６画素単位のブロック（一つひとつのブロックをマクロブロックと称する）で処理される。
【０００９】
また、２種類の色信号（Ｃｂ／Ｃｒ）がそれぞれ縦方向にサブサンプリングされて、それぞれ８×８画素のブロックとして処理される。
【００１０】
フレームバッファ１１に記憶された映像信号はフレームごとに動きベクトル検出部（ＭＥ）１３により読み出だされる。ベクトル検出部１３は、読み出した映像信号と、後述のリファレンスバッファ２９から読み出した再生映像信号のフレームとを比較して、フレーム間予測による動きベクトルを検出する。この予測処理は、予測処理自体は周知のとおり過去、未来、それら両方の３モード存在し、与えられたピクチャタイプによって決定される。
【００１１】
検出された動きベクトルは動き補償部（ＭＣ）１５に入力される。動き補償部１５は、動きベクトルとリファレンスバッファ２９から読み出された再生映像信号を入力とし、マクロブロック単位でパターンマッチングを行って動き補償を行い、動き補償映像信号を出力する。
【００１２】
動き補償映像信号、すなわち、動きのあるマクロブロックの信号は、第１可変長符号化部（第１ＶＬＣ）１７に入力されてマクロブロックごとに符号化処理が行われる。
【００１３】
また、動き補償部１５からの動き補償映像信号は、減算器１９にも入力されている。減算器１９はフレームバッファ１１から読み出された映像信号と動き補償映像信号とを減算してそれらの差分となる映像信号を出力する。これによりフレーム間における時間的な冗長性が取り除かれる。
【００１４】
そして、減算器１９から出力された差分映像信号はＤＣＴ／量子化部２１に入力される。ＤＣＴ／量子化部２１は、入力された差分映像信号をまず、離散コサイン変換（ＤＣＴ）を行ってＤＣＴ係数を算出し、このＤＣＴ係数と後述の量子化量制御部（ＲＣ）３３からの量子化パラメータに基づいて、マクロブロックごとに量子化を行う。
【００１５】
量子化は、量子化マトリックスという、たとえば８×８の２次元周波数を視覚特性で重み付けした値と、その全体をスカラー倍する量子化スケールという値で乗算した値を量子化値として、ＤＣＴ係数をその量子化値で除算することにより行われる。
【００１６】
ＤＣＴ／量子化部２１によって量子化された映像信号は、第２可変長符号化部（第２ＶＬＣ）２３でマクロブロックごとに符号化される。これによりフレーム内の冗長性が取り除かれて符号化されることになる。
【００１７】
そして、動き補償されて第１可変長符号化部１７によって符号化されたデータと、量子化されて第２可変長符号化部２３により符号化されたデータがマルチプレクサー（ＭＵＸ）３１に入力されて、１つのストリームとなるように多重化された符号化データとして出力される。
【００１８】
マルチプレクサー３１からは量子化量制御部３３が、第１および第２可変長符号化部１７および２３から入力されたデータの発生符号量を取得して、発生符号量に基づき量子化パラメータを算出してＤＣＴ／量子化部２１に供給している。なお、量子化量制御部３３によって供給される量子化パラメータは、符号化データの単位時間当たりのデータ量が適切な範囲で収まるように制御される。
【００１９】
前記のＤＣＴ／量子化部２１によって量子化された映像信号は、逆量子化／ＩＤＣＴ部２５へも入力されていて、この符号化装置内において再生映像信号（ローカルデコード）が作り出される。
【００２０】
逆量子化／ＩＤＣＴ部２５では、入力された量子化後の映像信号に上記の量子化値を乗算することにより、元のＤＣＴ係数に近似した値を求め、逆ＤＣＴを行って、前記の差分映像信号を出力する。
【００２１】
そして、加算器２７によって、逆量子化／ＩＤＣＴ部２５から出力された差分映像信号と動き補償部１５から出力された動き補償映像信号とが加算されて、リファレンスバッファ２９に再生映像信号としてフレームごとに記憶される。このリファレンスバッファ２９に記憶された再生映像信号は、すでに説明したとおり、動きベクトル検出部１３および動き補償部１５において動き予測処理の参照映像信号として用いられる。
【特許文献１】特開２００２−９４９８７号公報
【特許文献２】特開２００３−２５９３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
ところで、このような映像信号の符号化においては、復号した映像、すなわち再生映像にモスキートノイズと称されるノイズが発生する場合がある。モスキートノイズは、映像内の物体や文字の輪郭などに多く見られる蚊が飛んでいるようなノイズで、ＤＣＴ／量子化部における量子化の際に高周波成分の量子化が荒くなった場合に発生する。
【００２３】
したがって、このようなモスキートノイズは、量子化レートが低いときに発生しやすいノイズである。特に、高周波成分を多く含む場合、たとえば映像内に挿入されたテロップなどによる文字は、そのエッジが強調されるため高周波成分を多く含むようになり、モスキートノイズの発生が顕著で、視聴者に映像劣化として知覚されやすいという問題があった。
【００２４】
そこで、本発明の目的は、映像信号の符号化において文字周辺に発生するモスキートノイズを低減することのできる映像信号符号化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、映像信号をフレームバッファに記憶し、該フレームバッファの映像を離散コサイン変換によって周波数領域の映像データに変換して、符号化データを得る映像信号符号化装置において、前記フレームバッファに１フレームの映像データが保存される毎に、ｍ・ｎの画素単位のブロックを検出し、該検出したブロック内の最大輝度値又は、最大輝度値と最小輝度値の差分値を求めると共に、隣接ブロックのデータの有無を判断し、かつ、前記最大輝度値又は、前記最大輝度値と最小輝度値との差分値を代表値とし、この値が一定レベル以上かどうかを判断し、一定レベル以上のときに、この値に対して所定の方向にメディアンフィルタをかけた結果で連続性を判断し、これらの判断結果の係数値とをテロップらしさの情報として出力するテロップ検出部と、前記映像データ及び前記テロップらしさの情報とを入力し、前記ブロックに対して前記テロップらしさの情報と判断した係数値で量子化係数を変えて前記ブロック内のデータを量子化して、前記符号化データにさせる量子化部とを備えたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００２６】
以上本発明によれば、映像信号の中から文字領域（テロップ）を検出して、検出された文字領域に対しては量子化量が多くなるようにしたので、文字領域を含んだ映像信号の圧縮符号化を行った場合でも、文字領域の輪郭部分に発生するモスキートノイズを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２８】
図１は、本実施の形態の映像信号符号化装置の概略構成図である。本実施の形態は、図７と同様な、前処理部９と、フレームバッファ１１と、動きベクトル検出部１３と、動き補償部１５と、第１可変長符号化部17（第１ＶＬＣともいう）と、減算器１９と、第２可変長符号化部２３と、逆量子化／ＩＤＣＴ部２５と、加算器２７と、リファレンスバッファ２９と、マルチプレクサ３１（ＭＵＸともいう）と、量子化制御部３３とを有していると共に、本実施の形態の主要な構成要件であるテロップ検出部１０と、テロップの判定条件が記憶されたメモリ１０ａと、ＤＣＴ／量子化部３０とを備えて、テロップ検出部１０が、フレームバッファ１１からマクロブロック単位での映像信号を読み出し、このマクロブロックに白レベルが多いとき、隣接ブロックにデータがあるとき、メディアンフィルタの結果が連続性を示しているときにテロップ（文字領域）と判断し、ＤＣＴ／量子化部３０がこのテロップ領域（文字領域）に対して、テロップらしいと判断したときの係数を用いて量子化パラメータを変えて、マクロブロック（テロップ領域）を量子化して、この後で符号化させる。
【００２９】
前処理部９は、映像信号の輝度信号が水平方向１６×垂直方向１６画素単位のブロック（マクロブロック）で、また、２種類の色信号（Ｃｂ／Ｃｒ）がそれぞれ縦方向にサブサンプリングし、それぞれ８×８画素のブロックとしてフレームバッファ１１に記憶する。
【００３０】
フレームバッファ１１は、輝度信号が水平方向１６×垂直方向１６画素単位のブロック（マクロブロック）で、また、２種類の色信号（Ｃｂ／Ｃｒ）がそれぞれ縦方向にサブサンプリングされて、それぞれ８×８画素のブロックが記憶される。
【００３１】
テロップ検出部１０は、フレームバッファ１１に１フレームの映像データが保存される毎に、マクロブロックの座標を求めると共に、マクロブロックＢｉの輝度のレベルで白色が多いか、マクロブロックＢｉの左右ブロックから横書き文字か、、メディアンフィルタの値から連続しているかどうかを判定し、この３つの結果でテロップらしい係数を求め、マクロブロックの座標とこの係数とをテロップらしい情報Ｆｉとして送出する。これらの判定条件はメモリ１０ａに保存されている。
【００３２】
動きベクトル検出部１３は、フレームバッファ１１から読み出した映像信号と、後述のリファレンスバッファ２９から読み出した再生映像信号のフレームとを比較して、フレーム間予測による動きベクトルを検出する。この予測処理は、予測処理自体は周知のとおり過去、未来、それら両方の３モード存在し、与えられたピクチャタイプによって決定される。
【００３３】
動き補償部１５は、検出された動きベクトルとリファレンスバッファ２９から読み出された再生映像信号を入力とし、マクロブロック単位でパターンマッチングを行って動き補償を行い、動き補償映像信号を第１可変長符号化部（第１ＶＬＣ）１７及び減算器１９、加算器２７に出力する。
【００３４】
第１可変長符号化部（第１ＶＬＣ）１７は、動き補償映像信号、すなわち、動きのあるマクロブロックの信号を入力して符号化処理を行った符号化されたデータをマルチプレクサ３１に出力する。
【００３５】
また、第１可変長符号化部１７により符号化されたデータと、量子化されて第２可変長符号化部２３により符号化されたデータがマルチプレクサー（ＭＵＸ）３１に入力されて、１つのストリームとなるように多重化された符号化データとして出力する。
【００３６】
減算器１９は、フレームバッファ１１から読み出された映像信号と動き補償映像信号とを減算してそれらの差分映像信号をＤＣＴ／量子化部３０に出力する。これによりフレーム間における時間的な冗長性が取り除かれる。
【００３７】
ＤＣＴ／量子化部３０は、ＤＣＴ部２１ａと量子化部２１ｂと粗くするか細かくするかの係数の値を記憶したメモリ３０ｂとを備えている。
【００３８】
ＤＣＴ部２１ａは、減算器１９から入力された差分映像信号をまず、離散コサイン変換（ＤＣＴ）を行ってＤＣＴ係数を算出し、このＤＣＴ係数で映像データの処理を行う。
【００３９】
量子化部２１ｂは、量子化マトリックスという、たとえば８×８の２次元周波数を視覚特性で重み付けした値と、その全体をスカラー倍する量子化パラメータ（量子化係数）という値で乗算した値を量子化値として、ＤＣＴ係数をその量子化値で除算する。
【００４０】
また、量子化部２１ｂは、フレームの映像が粗いか、やさしいか、難しい映像かでテロップ検出部１０からのテロップらしい情報Ｆｉの係数を用いて、量子化係数を変えて、テロップ検出部１０からのマクロブロックの範囲のデータを量子化して出力する。
【００４１】
第２可変長符号化部２３は、ＤＣＴ／量子化部３０によって量子化された映像信号をマクロブロックごとに符号化する。これによりフレーム内の冗長性が取り除かれて符号化されることになる。
【００４２】
逆量子化／ＩＤＣＴ部２５は、量子化後の映像符号に量子化値を乗算することにより、元のＤＣＴ係数に近似した値を求め、逆ＤＣＴを行って、差分映像信号を加算器２７に出力する。
【００４３】
加算器２７は、逆量子化／ＩＤＣＴ部２５から出力された差分映像信号と動き補償部１５から出力された動き補償映像信号とを加算して、リファレンスバッファ２９に再生映像信号としてフレームごとに記憶する。
【００４４】
このリファレンスバッファ２９に記憶された再生映像信号は、動きベクトル検出部１３および動き補償部１５において動き予測処理の参照映像信号として用いられる。
【００４５】
マルチプレクサ３１（ＭＵＸ）は、動き補償されて第１可変長符号化部１７によって符号化されたデータと、量子化されて第２可変長符号化部２３により符号化されたデータとを入力し、１つのストリームとなるように多重化して出力（多重化された符号化データ）する。
【００４６】
量子化量制御部３３は、第１および第２可変長符号化部１７および２３から入力されたデータの発生符号量を取得して、発生符号量に基づき量子化パラメータを算出してＤＣＴ／量子化部３０に供給する。なお、量子化量制御部３３によって供給された量子化パラメータは、符号化データの単位時間当たりのデータ量が適切な範囲で収まるように制御されている。
【００４７】
すなわち、この映像信号符号化装置は、圧縮符号化方式としてＭＰＥＧ２方式を用いるものであり、その基本構成は、従来と同様に、フレームバッファ１１に記憶された映像信号から、動きベクトル検出部１３、動き補償部１５、および第１可変長符号化部１７を経て動きのあるマクロブロックが符号化される一方、減算器１９によってフレーム間での冗長性が取り除かれ、ＤＣＴ／量子化部３０および第２可変長符号化部２３によってフレーム内における冗長性が取り除かれて符号化され、最後にマルチプレクサー３１によって多重化されて符号化データとして出力される。
【００４８】
そして、この映像信号符号化装置は、フレームバッファ１１に記憶された映像信号から文字領域を抽出して、文字領域に適した量子化量を決定させるテロップ検出部１０を有する。
【００４９】
このテロップ検出部１０は、一つひとつのフレームの中から符号化する領域が文字領域かどうかの判定を後述する記憶されている条件に基づいて行い、その結果を使用して文字領域であると判定された部分に対しては量子化量が多くなるように、ＤＣＴ／量子化部３０に対して量子化パラメータを供給し、文字領域における量子化を制御することになる。
【００５０】
（動作説明）
以下、このテロップ検出部１０において行われる文字領域の判定手順および量子化パラメータの設定手順について説明する。
【００５１】
図２は、テロップ領域（文字領域ともいう）の判定手順と量子化パラメータの設定手順を示すフローチャートである。また、図３〜６は、文字判定における１フレーム（１画面）の概念的な映像例を示す図面である。
【００５２】
まずここで、文字領域か否かの判定ために、映像中に含まれる文字領域として以下のような特徴点を前提条件とした。
【００５３】
（ａ）文字は白色が多い（輝度値が高い）、（ｂ）文字は横書きが多い、（ｃ）文字は連続性がある（文字がある程度連続する）、の３点である。
【００５４】
つまり、メモリ１０ａには、文字が白色が多いと判定するための輝度値のしきい値と、横書きが多いと判定するための条件と、文字が連続していると判定するための条件とが保存されている。
【００５５】
また、このような文字領域検出における検出領域のサイズは、ＭＰＥＧ２におけるマクロブロックのサイズと同じ１６×１６画素として処理することとしている。もちろん、他のブロックサイズを使用しても差し支えない。
【００５６】
以下に本実施の形態の映像信号符号化装置の動作を図２のフローチャートを用いて説明する。
【００５７】
初めに、テロップ検出部１０は、フレームメモリ１１に映像データが記憶されたかどうかを判定する（Ｓ１）。
【００５８】
ステップＳ１において、映像データが記憶されたと判定したときは、ライン番号Ｆｉ（Ｆｉ＝１）を設定し（Ｓ２）、このラインのマクロブロックＢｉ（１６×１６画素単位のマクロブロック）のデータを抽出する（Ｓ３）。読み出した映像例を図３に示す。図示するように、ここでは、映像に複数の文字列５１が存在する。なお、図において点線で示す格子枠は、一つひとつがマクロブロック５０を示す。
【００５９】
続いて、テロップ検出部１０は、マクロブロックＢｉ（１６×１６画素単位）の範囲座標ｇｉ（例えば４角）を読み込む（Ｓ４）。
【００６０】
次に、このマクロブロックＢｉのマクロブロック内で画素の最大輝度値Ｂｐを求め、これをマクロブロックの代表値とする（Ｓ５）。そして、この輝度値の代表値がメモリ１０ａの輝度値のしきい値（一定レベル）以上かどうかを判定する（Ｓ６）。
【００６１】
このとき、代表値は、上記（ａ）の条件から、注目するマクロブロック内に文字があれば、最大輝度値に近い値となる。
【００６２】
各マクロブロックを代表値で表した場合の映像例を図４に示す。図示するように、文字のあったマクロブロックは、その代表値が大きな値となるため、文字のあったマクロブロック全体が高輝度値の状態（白色）５３になる。
【００６３】
ステップＳ６において、マクロブロックの輝度の代表値がしきい値以上であると判定したときは、白色が多いと判定し、マクロブロックＢｉの範囲ｇｉを中心にして、左右のブロック（１６×１６画素単位）の輝度データを読み込み（Ｓ７）、左右のブロックに所定の輝度レベル以上のデータが存在するかどうかを判定する（Ｓ８）。
【００６４】
ステップＳ８において、左右ブロックにデータが存在するときは、横書きと判定する（Ｓ９）。そして、マクロブロックＢｉの範囲ｇｉを中心として横方向（左右ｎブロック）にメディアンフィルタをかけ（Ｓ１０）、この値の中央値（最大値）が所定レベル以上かどうかを判断する（Ｓ１１）。
【００６５】
なお、メディアンフィルタとはデータ列からｎ個のデータ値を観測した際に、中央値（メディアン）をその結果とするフィルタである。
【００６６】
これは、先の前提条件（ｂ）および（ｃ）から、文字は横書きで、かつ、ある一定以上の長さ（文字数）はあるという条件に基づき文字領域部分かどうかを判定するためである。  ここで用いたメディアンフィルタは横方向に３値のものである。３値のメディアンフィルタを用いると、横方向に連続するマクロブロック全てが文字領域である場合、３つのマクロブロックの代表値がどれも高輝度の値であるためメディアンフィルタの値もそれらマクロブロックの代表値に近い大きな値となる。これに対して、横方向に連続するマクロブロックのうち、一つでも文字領域ではないマクロブロックがある場合、３つのマクロブロックの代表値の内少なくとも一つが低い値となるので、メディアンフィルタの値は、それらマクロブロックの代表値の中間値となり、全てが文字領域であった場合よりも低い値となる。
【００６７】
この横方向に３値のメディアンフィルタをかけた場合の映像例を図５に示す。図示するように、メディアンフィルタを通すことで、マクロブロックの代表値が横方向に連続して高い部分だけ高輝度値の状態５３のままとなり、文字のあったマクロブロックと周辺画像のマクロブロックとの境界部分のマクロブロックはそれらの中間の輝度値の状態５５となる。
【００６８】
次に、ステップＳ１１において、隣接するブロックのデータ（文字）の輝度が所定レベル以上と判定したときは、文字が連続性ありと判断する（Ｓ１２）。そして、この結果からマクロブロックＢｉのフィールドがテロップらしいと判定する（Ｓ１３）。
【００６９】
つまり、ステップＳ６において、マクロブロックＢｉの輝度値が一定レベル以上と判定され（白色が多い）、マクロブロックの左右のブロックにデータが存在し（横書きと判定）、メディアンフィルタが連続性ありと判定したときに、テロップらしいと判定している。
【００７０】
次に、メディアンフィルタの結果ｇｂに対して２値又は多値での量子化（０．５、０．８．０．２・・・）を行う（Ｓ１４）。
【００７１】
そして、この量子化値ｇｂとマクロブロックＢｉの座標とをテロップらしい情報ＦｉとしてＤＣＴ／量子化部３０に出力する（Ｓ１５）。次に、ライン番号Ｆｉが最後かどうかを判断し（Ｓ１６）、最後でない場合はライン番号を更新して処理をステップＳ３に戻す（Ｓ１７）。
【００７２】
２値化を行うためのしきい値を２２０とした場合の映像例を図６に示す。なお、ここで輝度値は０〜２５５（１．０）までの２５６階とする。また、２値化によって得られる２値は、２２０未満を輝度値０、２２０以上を輝度値２５５とする。図示するように、２値化を行うことで、輝度値２２０以上のマクロブロックのみが高輝度値の状態５３となり、他の部分は輝度値０の状態（黒色）５９となる。これにより、文字領域とその他の領域が輝度値の差として明確に検出できるようになる。
【００７３】
なお、ＤＣＴ／量子化部３０によって処理される映像フレームは、減算器１９によって処理された映像フレームであって図３〜６に示したテロップ検出部１０により処理されて映像ではない。
【００７４】
一方、量子化部２１ｂは、減算器１９からの映像フレームがＤＣＴ部２１ａによってＤＣＴ処理が施されて量子化部２１ｂに出力されるのに伴って、テロップ検出部１０からのテロップらしい情報Ｆｉ（ブロックの座標、０．２又は０．８・・）を入力し、例えばテロップらしいと判定した係数が０．８の場合は、マクロブロックに細かくする係数を量子化係数に加味したデータにして出力する。また、０．２の場合は量子化を粗くするする。さらに、０．５の場合は、そのまま出力させる。
【００７５】
より、具体的には、映像フレームの画像がやさしい場合は、テロップらしい情報Ｆｉの係数（例えば０．２）を用いて細かく量子化する、画像が粗い場合は、テロップらしい情報Ｆｉの係数（例えば、０．８）を用いて細かく量子化する。
【００７６】
以上により、本実施の形態によれば、文字領域を検出して、文字領域と判断されたマクロブロックに対しては、ＤＣＴ／量子化部３０における量子化量を他のマクロブロックよりも多く符号量が与えられるように変更することとしたので、文字領域の輪郭部に多く発生するモスキートノイズを減少させることができる。
【００７７】
したがって、本発明は、ＢＳディジタル放送、地上波ディジタル放送、などの放送における映像信号の符号化に最適である。また、本発明は、ビデオカメラなどにおいて映像信号を符号化する際に用いることができ、特に、ビデオカメラ自体にテロップ挿入機能などの文字情報の映像内への挿入編集機能がある場合には好適である。
【００７８】
なお、本実施の形態では、メディアンフィルタは横方向にのみかけることとしたが、これは、縦方向にもかけることができ、それにより縦書きの文字領域を検出することも可能である。
【００７９】
また、上記実施の形態では、２値化する場合のしきい値を、一例として２２０としているが、これは、たとえば予め文字領域であることがわかっているマクロブロックを上記と同じようにしてメディアンフィルタをかけて、その結果から適切な値を設定することが望ましい。また、メディアンフィルタの結果を２値化する代わり多値化してもよく、その場合は、上記ステップＳ５における判定を予め決められた多値化後の値から文字領域らしい値を判別するためのしきい値を設定して、それより大きいか否かにより判定するとよい。さらに、メディアンフィルタの大きさは、文字領域として判定したい文字列の連続性から適宜変更してもよい。すなわち、文字が長く連続した場合を文字領域として判定するのであればメディアンフィルタの大きさは大きくし、文字があまり長く連続しない場合を文字領域として判定するのであれば、メディアンフィルタの大きさを小さくする。
【００８０】
また、上記実施の形態では、マクロブロックの代表値をマクロブロック内の最大輝度値としたが、これは検出する文字（または文字列）に応じて適宜変更してもよい。たとえば、検出する文字として、黒文字や色文字を白線で縁取った文字（縁取り文字）で構成される文字領域、または一つのマクロブロックを構成する画素数（上記実施の形態では１６×１６）よりはるかに大きなサイズの文字で構成される文字領域などを検出する場合には、各マクロブロック内における各画素の輝度値を比較して最大輝度値と最小輝度値の差を代表値とすることで、これらの文字のエッジを検出することができるようになる。これは、一つのマクロブロック内で最大輝度値と最小輝度値が同時に存在する場合、そのマクロブロックに縁取り文字やマクロブロック単位より大きな文字のエッジが含まれている可能性が高いためである。
【００８１】
そして、モスキートノイズは、既に説明したように、主に文字のエッジなど高周波成分が含まれる領域に発生するため、この文字エッジのみを検出して、その部分に割り当てられる符号化量を多くすることでも、モスキートノイズを減らすことが可能となる。
【００８２】
さらに、上記実施の形態では、文字領域と判定されたマクロブロックに対する量子化パラメータを量子化量制御部によって供給される量子化パラメータよりも大きな値としているが、たとえば元々量子化量制御部から供給される量子化パラメータが、モスキートノイズが発生しないような大きな値であれば、文字領域に対してさらに大きな量子化パラメータを与える必要はないので、文字領域と判定されたマクロブロックに与える量子化パラメータの値を、モスキートノイズが発生する可能性があるときだけ大きくするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本実施の形態の映像信号符号化装置の概略構成図である。
【図２】本実施の形態の動作を説明するフローチャートである。
【図３】１フレームを読み出た映像例を示す図面である。
【図４】マクロブロックを代表値で表した場合の映像例を示す図面である。
【図５】横方向に３値のメディアンフィルタをかけた場合の映像例を示す図面である。
【図６】２値化を行った映像例を示す図面である。
【図７】従来の映像信号符号化装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  文字領域量子化量制御部
１１  フレームバッファ
１３  ベクトル検出部
１５  補償部
１７  第１可変長符号化部
１９  減算器
２１  ＤＣＴ／量子化部
２３  第２可変長符号化部
２５  逆量子化／ＩＤＣＴ部
２７  加算器
２９  リファレンスバッファ
３０  ＤＣＴ／量子化部
３１  マルチプレクサー
３３  量子化量制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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