(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターレース信号である入力画像のフレーム単位にサブバンド分割形符号化を行うインターレース信号符号化装置であって、
前記入力画像をフレーム単位で供給され、垂直方向のナイキスト周波数を最大利得とし直流応答が０であるＦＩＲ型高域通過フィルタをｈ（ｙ）と表し、ｈ（ｙ）の係数の絶対値和を｜ｈ（ｙ）｜と表し、ｈ（ｙ）の係数の自乗和の平方根を｜｜ｈ（ｙ）｜｜と表し、ｈ（ｙ）の係数がｈ１，…，ｈｎのｎ個であったとすると、各係数をｈｋ／｜｜ｈ（ｙ）｜｜（ただし、ｋ＝１，…，ｎ）或いはｈｋ／｜ｈ（ｙ）｜とするＦＩＲ型高域通過フィルタｈ（ｙ）を用い、前記入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）に対してｈ（ｙ）を施した結果のスカラー値をＩ（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）と表し（ただし「＊」は畳み込み和を示す）、入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）の位置（ｘ，ｙ）におけるｈ（ｙ）の適用対象となるＩ（ｘ，ｙ）の画素の自乗和の平方根を｜｜Ｉ（ｘ，ｙ）｜｜と表すとき、位置（ｘ，ｙ）における櫛状部分の検出程度を表す量α（ｘ，ｙ）を、α（ｘ，ｙ）＝｜Ｉ（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）｜／｜｜Ｉ（ｘ，ｙ）｜｜により演算して出力する櫛状部分検出部と、
垂直方向のナイキスト周波数を最大利得１とするＦＩＲ型高域通過フィルタにより構成され、前記入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）に対して高域通過フィルタリングを行った結果のＩ（ｘ，ｙ）＊ｆ（ｙ）を画素単位で出力する垂直高域通過フィルタと、
前記櫛状部分検出部の出力する検出程度を表す量に応じた割合で前記入力画像の画素値から前記垂直高域通過フィルタの出力値を減算混合して、定数ｃを用いるとき、Ｉ（ｘ，ｙ）−ｃα（ｘ，ｙ）Ｉ（ｘ，ｙ）＊ｆ（ｙ）で表される画像を出力する混合器とを有し、
前記混合器の出力をフレーム単位でサブバンド分割形符号化器に供給して画像符号化を行うことを特徴とするインターレース信号符号化装置。
【請求項２】
インターレース信号である入力画像のフレーム単位にサブバンド分割形符号化を行うインターレース信号符号化装置であって、
前記入力画像をフレーム単位で供給され、垂直方向のナイキスト周波数を最大利得とし直流応答が０であるＦＩＲ型高域通過フィルタをｈ（ｙ）と表し、ｈ（ｙ）の係数の絶対値和を｜ｈ（ｙ）｜と表し、ｈ（ｙ）の係数の自乗和の平方根を｜｜ｈ（ｙ）｜｜と表し、ｈ（ｙ）の係数がｈ１，…，ｈｎのｎ個であったとすると、各係数をｈｋ／｜｜ｈ（ｙ）｜｜（ただし、ｋ＝１，…，ｎ）或いはｈｋ／｜ｈ（ｙ）｜とするＦＩＲ型高域通過フィルタｈ（ｙ）を用い、前記入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）に対してｈ（ｙ）を施した結果のスカラー値をＩ（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）と表し（ただし「＊」は畳み込み和を示す）、入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）の位置（ｘ，ｙ）におけるｈ（ｙ）の適用対象となるＩ（ｘ，ｙ）の画素の絶対値和を｜Ｉ（ｘ，ｙ）｜と表し、前記入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）の画素の取りうる値の最大値をＡと表すとき位置（ｘ，ｙ）における櫛状部分の検出程度を表す量α（ｘ，ｙ）を、α（ｘ，ｙ）＝｜Ｉ（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）｜／｜Ｉ（ｘ，ｙ）｜或いは、α（ｘ，ｙ）＝｜Ｉ（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）｜／Ａにより演算して出力する櫛状部分検出部と、
垂直方向のナイキスト周波数を最大利得１とするＦＩＲ型高域通過フィルタにより構成され、前記入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）に対して高域通過フィルタリングを行った結果のＩ（ｘ，ｙ）＊ｆ（ｙ）を画素単位で出力する垂直高域通過フィルタと、
前記櫛状部分検出部の出力する検出程度を表す量に応じた割合で前記入力画像の画素値から前記垂直高域通過フィルタの出力値を減算混合して、定数ｃを用いるとき、Ｉ（ｘ，ｙ）−ｃα（ｘ，ｙ）Ｉ（ｘ，ｙ）＊ｆ（ｙ）で表される画像を出力する混合器とを有し、
前記混合器の出力をフレーム単位でサブバンド分割形符号化器に供給して画像符号化を行うことを特徴とするインターレース信号符号化装置。
【請求項３】
インターレース信号である入力画像のフレーム単位にサブバンド分割形符号化を行うインターレース信号符号化装置であって、
前記入力画像をフレーム単位で供給され、垂直方向のナイキスト周波数を最大利得とし直流応答が０であるＦＩＲ型高域通過フィルタをｈ（ｙ）と表し、ｈ（ｙ）の係数の絶対値和を｜ｈ（ｙ）｜と表し、ｈ（ｙ）の係数の自乗和の平方根を｜｜ｈ（ｙ）｜｜と表し、ｈ（ｙ）の係数がｈ１，…，ｈｎのｎ個であったとすると、各係数をｈｋ／｜｜ｈ（ｙ）｜｜（ただし、ｋ＝１，…，ｎ）或いはｈｋ／｜ｈ（ｙ）｜とするＦＩＲ型高域通過フィルタｈ（ｙ）を用い、前記入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）の位置（ｘ，ｙ）におけるｈ（ｙ）の適用対象となる入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）の画素の平均値をＩａｖと表し、Ｉ（ｘ，ｙ）−ＩａｖをＩ’（ｘ，ｙ）と表し、Ｉ’（ｘ，ｙ）に対してｈ（ｙ）を施した結果のスカラー値をＩ’（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）と表し（ただし「＊」は畳み込み和を示す）、入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）の位置（ｘ，ｙ）におけるｈ（ｙ）の適用対象となるＩ’（ｘ，ｙ）の画素の自乗和の平方根を｜｜Ｉ’（ｘ，ｙ）｜｜と表し、入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）の位置（ｘ，ｙ）におけるｈ（ｙ）の適用対象となるＩ’（ｘ，ｙ）の画素の絶対値和を｜Ｉ’（ｘ，ｙ）｜と表し、前記入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）の画素の取りうる値の最大値をＡと表すとき、位置（ｘ，ｙ）における櫛状部分の検出程度を表す量α（ｘ，ｙ）を、α（ｘ，ｙ）＝｜Ｉ’（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）｜／｜｜Ｉ’（ｘ，ｙ）｜｜或いは、α（ｘ，ｙ）＝｜Ｉ’（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）｜／｜Ｉ’（ｘ，ｙ）｜或いは、α（ｘ，ｙ）＝｜Ｉ’（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）｜／Ａにより演算して出力する櫛状部分検出部と、
垂直方向のナイキスト周波数を最大利得１とするＦＩＲ型高域通過フィルタにより構成され、前記入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）に対して高域通過フィルタリングを行った結果のＩ（ｘ，ｙ）＊ｆ（ｙ）を画素単位で出力する垂直高域通過フィルタと、
前記櫛状部分検出部の出力する検出程度を表す量に応じた割合で前記入力画像の画素値から前記垂直高域通過フィルタの出力値を減算混合して、定数ｃを用いるとき、Ｉ（ｘ，ｙ）−ｃα（ｘ，ｙ）Ｉ（ｘ，ｙ）＊ｆ（ｙ）で表される画像を出力する混合器とを有し、
前記混合器の出力をフレーム単位でサブバンド分割形符号化器に供給して画像符号化を行うことを特徴とするインターレース信号符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインターレース信号符号化装置に関し、特に、インターレーステレビジョン動画信号をウエーブレット変換を用いたサブバンド符号化により圧縮符号化するインターレース信号符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高精細なＨＤＴＶ（高精細テレビジョン）などのインターレーステレビジョン動画信号をウエーブレット変換によるサブバンド分解・合成を用いて、静止画像を高画質に圧縮符号化する技術として、ＩＳＯ／ＩＥＣ  ＦＣＤ１５４４４−１：“ＪＰＥＧ  ２０００  Ｐａｒｔ  Ｉ  Ｆｉｎａｌ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ  Ｄｒａｆｔ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  １．０”，ＩＳＯ／ＩＥＣ  ＪＴＣ  １／ＳＣ  ２９／ＷＧ１，Ｎ１６４６Ｒ（Ｍａｒ．２０００）（文献１）や、上野幾朗，渥美栄司，小野文孝：“静止画符号化の新国際標準方式（ＪＰＥＧ２０００）の概要”，映像情報メディア学会誌，Ｖｏｌ．５４，Ｎｏ．２（Ｆｅｂ．２０００）（文献２）等に記載されたＪＰＥＧ２０００ｐａｒｔ−１方式（以下ＪＰ２と略す）がある。
【０００３】
更に、ＪＰ２をテレビジョン信号などの動画像の符号化に適用する方式として、久下哲郎：“Ｍｏｔｉｏｎ−ＪＰＥＧ２０００規格化の現状と課題”，映像情報メディア学会誌，Ｖｏｌ．５４，Ｎｏ．１２（Ｄｅｃ．２０００）（文献３）等に記載されたＭｏｔｉｏｎ−ＪＰＥＧ２０００規格がある。これは、テレビジョン信号を各静止画のシーケンスとみなし、フレーム単位（あるいはフィールド単位）に独立にＪＰ２により符号化（イントラフレーム符号化）するものであり、編集用途などの映像素材の加工処理に適した動画像符号化である。ＤＣＴ変換を用いた現在のＪＰＥＧ方式によるテレビジョン信号のイントラフレーム符号化に比較して、動画像のＪＰ２符号化は、格段の圧縮性能もつことが示されている。
【０００４】
以下、ＪＰ２の符号化方式の概要について説明する。図２にＪＰ２符号化処理の概要の流れを示す。サブバンド分割符号化対象の入力画像をウエーブレット変換により２次元の空間周波数領域のサブバンドに分解する。この分解は、１次元のウエーブレット変換を水平・垂直に多段に施すことによって行われる。１次元のウエーブレット変換は、入力信号ｉ（ｔ）に対し、１次元の低域通過フィルタＦＬ（Ｚ）と、１次元の高域通過フィルタＦＨ（Ｚ）を施すもので、各々の出力を２：１にサブサンプルして分解レベル１の低域信号Ｌ１と高域信号Ｈ１を各々得る。更に、この分解を低域信号Ｌ１に対して行い、分解レベル２の低域信号Ｌ２，高域信号Ｈ２を得る。更に、この分解を分解レベルｉの低域信号Ｌｉに対して繰り返し行うことで、分解レベルｎにおいて、下記のｎ＋１個の１次元サブバンド分解を得る。
【０００５】
Ｈ１，Ｈ２，…，Ｈｎ，Ｌｎ                          …（１）
画像信号に対する２次元サブバンド分解は、まず、画像を垂直方向に走査して得られる１次元信号ｉ（ｔ）に上記のｎレベルのサブバンド分解を行った後、得られた（１）式で表されるｎ＋１個の各サブバンド信号（画像）を、水平方向にｎレベルで１次元サブバンド分解することで、下記の３ｎ＋１個の階層的なサブバンド分解（多重解像度変換）を実現する。
【０００６】
Ｌ１Ｈ１，Ｈ１Ｌ１，Ｈ１Ｈ１，…，ＬｉＨｉ，ＨｉＬｉ，ＨｉＨｉ，
…，ＬｎＨｎ，ＨｎＬｎ，ＨｎＨｎ，ＬｎＬｎ          …（２）
なお、ＬｉＨｉは第ｉレベル分解の水平方向の低域信号Ｌｉと垂直方向の高域信号Ｈｉによる２次元サブバンドを表し、ＨｉＬｉは第ｉレベル分解の水平方向の高域信号Ｈｉと垂直方向の低域信号Ｌｉによる２次元サブバンドを表し、ＨｉＨｉは第ｉレベル分解の水平方向の高域信号Ｈｉと垂直方向の高域信号Ｈｉによる２次元サブバンドを表し、ＬｎＬｎは第ｎレベル分解の水平方向の低域信号Ｌｎと垂直方向の低域信号Ｌｎによる２次元サブバンドを表しており、他も同様である。図３に水平・垂直方向のサブバンド分解の組み合わせによる２次元空間周波数領域の分割の様子を示す。
【０００７】
以下、各サブバンド信号を、ＪＰ２の用語に従い「変換係数」と呼ぶことにする。ＪＰ２では、次の処理として、各サブバンドの変換係数値を整数化し、コードブックと呼ばれる単位に分割して、この単位でエントロピー符号化（２値適応的算術符号化）を行う。各サブバンド信号の量子化は「ビットプレーン量子化」が用いられるが、これは、以下で説明するように、２値適応的算術符号化の処理プロセスと深く関係している。
【０００８】
２値適応的算術符号化による変換係数の符号列の生成は、変換係数の値をＬＳＢからＭＳＢまでのビットプレーンに分解し、各ビットプレーン毎にスキャンすることで可逆な符号列を生成する。ビットプレーン量子化は、この符号列の生成過程でＬＳＢからＭＳＢに向けて下位のビットプレーンから順にデータを廃棄するもので、ビット切り捨て（ｂｉｔ  ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎ）とも呼ばれる。すなわち、変換係数の２進表現での上位ビットから下位ビット方向に優先度を付けて上位ビット群を選択するもので、２のベキ乗にステップ幅に限定した量子化と等価になる。
【０００９】
係数ビットプレーンのＭＳＢからＬＳＢに向けて２値適応的算術符号を行うのに際し、符号化対象のビットプレーンでは、先行して符号化されている上位ビットプレーンの状態に依存して符号化を行う。すなわち、符号化対象のあるビットについて、
（ａ）有意係数ビット（係数の上位ビットで既に１が現れている）の場合、
（ｂ）非有意係数ビット（上位ビットが全てゼロ）であって，同一ビットプレーン上の空間近傍に有意係数が含まれる場合、
（Ｃ）それ以外の場合、
の３通りに分類し、各々に対応した符号化パス
（ａ）Ｓｉｇｎｉｆｃａｎｃｅ  ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ  ｐａｔｈ
（ｂ）Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ  ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ  ｐａｔｈ
（ｃ）Ｃ１ｅａｎｕｐ  ｐａｔｈ
を切り替える。更に、対象のビットプレーンがＬＬ，ＬＨ，ＨＬ，ＨＨの何れに属するかというサブバンド分解の性質を考慮しつつ、各パス毎に異なるコンテキスト分類を行う。これらの前処理を“Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｂｉｔ  Ｍｏｄｅｌｉｎｇ”と言う。こうして生成される符号を上記のパス番号順に並べることで、画質に大きく寄与する符号である重要な情報が先行するように符号列を形成する。
【００１０】
更に、符号列の形成において、前述の階層的にサブバンド分解されたサブバンド信号を、前述の分解レベルｉの逆順ｎ，ｎ−１，…，１に並べた上で、各サブバンド信号の係数ビットプレーンをＭＳＢからＬＳＢに向けて２値適応的算術符号化を行う。このため、分解レベルｉが小さいサブバンド信号ほど、前記符号列の後尾に位置することになるので、ビット切り捨ての程度が大きく、従って、量子化誤差が大きくなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
高精細なＨＤＴＶなどインターレース走査によるテレビジョン動画信号で動きが発生する場合、すなわち、被写体の物理的な移動や、カメラのパンまたはチルトまたはズームなどが起こると、フレーム画像上、オブジェクトのエッジ部分に、走査線１本毎の水平方向の櫛状部分が発生する。
【００１２】
例えば、図４（Ａ）に示す被写体（フレーム画像）を矢印で示すように水平方向に移動すると、図４（Ｂ）に示す第１フィールドで走査された走査線と、第２フィールドで走査された走査線との間に、楕円で囲む部分において櫛状部分が発生する。また、図５（Ａ）に示す被写体（フレーム画像）が接近する移動、もしくはカメラのズームアップがあると、図５（Ｂ）に示す第１フィールドで走査された走査線と、第２フィールドで走査された走査線との間において各走査線の端部近傍に櫛状部分が発生する。また、図６（Ａ）に示す被写体（フレーム画像）が垂直方向に移動、もしくはカメラのチルト操作があると、図６（Ｂ）に示す第１フィールドで走査された走査線と、第２フィールドで走査された走査線との間において各走査線の端部近傍に櫛状部分が発生する。
【００１３】
上記の櫛状部分は、空間周波数の垂直成分のナイキスト周波数（垂直方向のサンプリング周波数の１／２の周波数）、すなわち、フレーム中に存在する垂直方向に最高の周波数成分を持つ領域である。前述の垂直方向の１次元サブバンド分解の第１レベルである高域信号Ｈ１は、入力信号に高域通過フィルタＦＨ（Ｚ）を施した後、２：１のサブサンプルにより得られるので、上記櫛状部分は高域信号Ｈ１に属することがわかる。一方、上記櫛状部分は、水平方向にある程度の長さを持っていることから、水平方向の著しい高域成分は持たない。以上より、この櫛状部分は、主として前述したサブバンド分解における第１レベルのＬ１Ｈ１領域に属する。
【００１４】
ここで、このＬ１Ｈ１領域の信号は、前述のように、ＪＰ２では形成される符号列の後尾に配置されることになるので、ビットプレーン量子化において、量子化ステップの２のべき乗値が大きくなり、その結果、他のＬＬに近いサブバンド領域に比べて量子化誤差が大きくなり、結果として、復号画像では、元画像に比べレベル方向の誤差が大きくなる。フレーム画像で観測する限り櫛状領域の空間的な形状はそのままであり、櫛のレベル方向の誤差が大きくなるに過ぎない。従って、さほどの劣化はフレーム画像上では検知しにくい。
【００１５】
ところがインターレース走査により、走査線交互にフィールド単位の画像に時間的に分離されるため、フィールド周期の動画像として観測すると、動きのある物体のエッジ近傍にレベル方向の歪みを持つブロック状の領域がフィールド周期で検知されることになる。すなわち、動物体の垂直方向のエッジ近傍に、ブロック状の歪が発生することになる。このように、静止画用途のＪＰ２は、インターレース走査されたテレビジョン信号などの動画の符号化において欠陥を持つという問題があった。
【００１６】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、既存のサブバンド分割形符号化アルゴリズムを一切変更することなく、動物体の垂直方向のエッジ近傍に発生する画質劣化を低減し高画質を実現するインターレース信号符号化装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、入力画像をフレーム単位で供給され垂直方向のナイキスト周波数を最大利得とし直流応答が０であるＦＩＲ型高域通過フィルタをｈ（ｙ）と表し、ｈ（ｙ）の係数の絶対値和を｜ｈ（ｙ）｜と表し、ｈ（ｙ）の係数の自乗和の平方根を｜｜ｈ（ｙ）｜｜と表し、ｈ（ｙ）の係数がｈ１，…，ｈｎのｎ個であったとすると、各係数をｈｋ／｜｜ｈ（ｙ）｜｜（ただし、ｋ＝１，…，ｎ）或いはｈｋ／｜ｈ（ｙ）｜とするＦＩＲ型高域通過フィルタｈ（ｙ）を用い、前記入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）に対してｈ（ｙ）を施した結果のスカラー値をＩ（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）と表し（ただし「＊」は畳み込み和を示す）、入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）の位置（ｘ，ｙ）におけるｈ（ｙ）の適用対象となるＩ（ｘ，ｙ）の画素の自乗和の平方根を｜｜Ｉ（ｘ，ｙ）｜｜と表すとき、位置（ｘ，ｙ）における櫛状部分の検出程度を表す量α（ｘ，ｙ）を、α（ｘ，ｙ）＝｜Ｉ（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）｜／｜｜Ｉ（ｘ，ｙ）｜｜により演算して出力する櫛状部分検出部と、
垂直方向のナイキスト周波数を最大利得１とするＦＩＲ型高域通過フィルタにより構成され、前記入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）に対して高域通過フィルタリングを行った結果のＩ（ｘ，ｙ）＊ｆ（ｙ）を画素単位で出力する垂直高域通過フィルタと、
前記櫛状部分検出部の出力する検出程度を表す量に応じた割合で前記入力画像の画素値から前記垂直高域通過フィルタの出力値を減算混合して、定数ｃを用いるとき、Ｉ（ｘ，ｙ）−ｃα（ｘ，ｙ）Ｉ（ｘ，ｙ）＊ｆ（ｙ）で表される画像を出力する混合器とを有し、
前記混合器の出力をフレーム単位でサブバンド分割形符号化器に供給して画像符号化を行うことことにより、
量子化歪を発生させる信号成分を低減させ、動物体の垂直方向のエッジ近傍に発生する画質劣化を解消することができる。本発明は、入力画像の量子化歪を発生させる信号成分を低減させているだけであるため、既存のサブバンド分割形符号化アルゴリズムを一切変更する必要はない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のインターレース信号符号化装置の一実施例のブロック構成図を示す。同図中、インターレース信号符号化装置は、入力端子１０よりフレーム単位の入力画像を供給され、その入力画像に存在する櫛状部分を検出してその垂直ナイキスト周波数成分の程度を検出する櫛状部分検出部１２と、入力画像に対する垂直高域通過フィルタ１４と、櫛状部分検出部１２の出力に応じて入力画像の画素値と垂直高域通過フィルタ１４の出力値とを混合する混合器１６とを備え、混合器１６の出力をＪＰＥＧ２０００方式などのサブバンド分割形符号化器１８に供給する。
【００２０】
櫛状部分検出部１２は、垂直方向のナイキスト周波数を最大利得としＤＣ応答が０であるＦＩＲ（有限インパルスレスポンス）型高域通過フィルタ及びスコア生成部から構成されており、ＦＩＲ型高域通過フィルタをｈ（ｙ）と表し、入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）に対してｈ（ｙ）を施した結果のスカラー値をＩ（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）と表し（ただし「＊」はＩ（ｘ，ｙ）とｈ（ｙ）の畳み込み和を示す）、ｈ（ｙ）の係数の絶対値和を｜ｈ（ｙ）｜と表し、入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）の位置（ｘ，ｙ）におけるｈ（ｙ）の適用対象となるＩ（ｘ，ｙ）の画素の自乗和の平方根を｜｜Ｉ（ｘ，ｙ）｜｜と表すとき、位置（ｘ，ｙ）における櫛状部分の検出程度を表す量α（ｘ，ｙ）（以下、αを「スコア」と呼ぶ）を次式により演算して出力する。
【００２１】
0003930259.tif 000002
なお、（３）式において、分母の｜ｈ（ｙ）｜の代わりに、ｈ（ｙ）の係数の自乗和の平方根｜｜ｈ（ｙ）｜｜を用いることもできる。或いは、（３）式において、分母の｜｜Ｉ（ｘ，ｙ）｜｜の代わりに、入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）の位置（ｘ，ｙ）におけるｈ（ｙ）の適用対象となるＩ（ｘ，ｙ）の画素の絶対値和｜Ｉ（ｘ，ｙ）｜、もしくは、Ｉ（ｘ，ｙ）の画素の取りうる値の最大値Ａを用いることもできる。例えばＩ（ｘ，ｙ）の各画素を８ビットで表している場合、Ａ＝２５５（１０進表示）となる。
【００２２】
更に、上記２通りの置き換えを併用して、櫛状部分の検出程度を表す量α（ｘ，ｙ）を次式により演算することもできる。
【００２３】
α（ｘ，ｙ）＝｜Ｉ（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）｜／（Ａ・｜｜ｈ（ｙ）｜｜）    …（４）
なお、｜｜ｈ（ｙ）｜｜，｜ｈ（ｙ）｜の値は、画素Ｉ（ｘ，ｙ）上の位置ｙには依存せず、ＦＩＲ型高域通過フィルタｈ（ｙ）の係数にのみ依存する定数であるので、ＦＩＲ型高域通過フィルタの係数を調整することにより、｜｜ｈ（ｙ）｜｜＝１或いは｜ｈ（ｙ）｜＝１となるＦＩＲ型高域通過フィルタｈ（ｙ）を構成する。このＦＩＲ型高域通過フィルタを用いることにより、（３）式、或いは（３）式の分母の｜ｈ（ｙ）｜の代わりに｜｜ｈ（ｙ）｜｜を用いた式、或いは（３）式の分母の｜｜Ｉ（ｘ，ｙ）｜｜の代わりに｜Ｉ（ｘ，ｙ）｜もしくはＡを用いた式、或いは（４）式それぞれと同等の特性のα（ｘ，ｙ）を得ることができる。
【００２４】
具体的には、あるＦＩＲ型高域通過フィルタｈ（ｙ）の係数がｈ１，…，ｈｎのｎ個であったとすると、各係数をｈｋ／｜｜ｈ（ｙ）｜｜（ただし、ｋ＝１，…，ｎ）或いはｈｋ／｜ｈ（ｙ）｜とする新たなＦＩＲ型高域通過フィルタを用いる。
【００２５】
以上をまとめると、位置（ｘ，ｙ）における櫛状部分の検出程度を表す量α（ｘ，ｙ）は、
α（ｘ，ｙ）＝｜Ｉ（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）｜／｜｜Ｉ（ｘ，ｙ）｜｜
或いは、
α（ｘ，ｙ）＝｜Ｉ（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）｜／｜Ｉ（ｘ，ｙ）｜
或いは、
α（ｘ，ｙ）＝｜Ｉ（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）｜／Ａ
により演算することになる。
【００２６】
なお、入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）の位置（ｘ，ｙ）におけるｈ（ｙ）の適用対象となる画素の平均値をＩａｖと表し、Ｉ（ｘ，ｙ）−ＩａｖをＩ’（ｘ，ｙ）と表すとき、前記櫛状部分の検出の対象として、Ｉ（ｘ，ｙ）の代わりにＩ’（ｘ，ｙ）を用いることもできる。即ち、位置（ｘ，ｙ）における櫛状部分の検出程度を表す量α（ｘ，ｙ）を、
α（ｘ，ｙ）＝｜Ｉ’（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）｜／｜｜Ｉ’（ｘ，ｙ）｜｜
或いは、
α（ｘ，ｙ）＝｜Ｉ’（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）｜／｜Ｉ’（ｘ，ｙ）｜
或いは、
α（ｘ，ｙ）＝｜Ｉ’（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）｜／Ａ
により演算することもできる。
【００２７】
なお、櫛状部分検出部１２内のＦＩＲ型高域通過フィルタｈ（ｙ）としては、例えば、下記で表されるものを用いる。この実施例では、検出対象の画素位置（ｘ，ｙ）に対する係数は、フィルタの中心部分係数が１である。
【００２８】
３タップｈ１（ｙ）：｛−１／２，１，−１／２｝
９タップｈ２（ｙ）：｛１／２，−１，１，−１，１，−１，１，
−１，１／２｝
垂直高域通過フィルタ１４は、垂直方向のナイキスト周波数を最大利得１とするＦＩＲ型高域通過フィルタにより構成され、入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）に対して高域通過フィルタリングを行った結果のＩ（ｘ，ｙ）＊ｆ（ｙ）を画素単位で出力する。
【００２９】
混合器１６は、スコア量α（ｘ，ｙ）に応じて、入力画像の画素値Ｉ（ｘ，ｙ）と、垂直高域通過フィルタ１４の出力値Ｉ（ｘ，ｙ）＊ｆ（ｙ）とを次式の演算により混合する。
【００３０】
Ｉ（ｘ，ｙ）−ｃα（ｘ，ｙ）Ｉ（ｘ，ｙ）＊ｆ（ｙ）  …（５）
ここで、ｃは画像の性質により適宜な値をとる定数値である。定数ｃが大きいと、前記櫛状部分のレベル差を大幅に低下させるので、動物体のエッジ近傍に発生する符号化歪の除去効果が大きいが、櫛状部分領域でのフィールド間加算の程度も大きくなるため、結果として動きの滑らかさが失われる。定数ｃが小さいと、本発明の目的とする動物体のエッジ近傍の符号化歪を除去する効果が小さい。以上より、画像の性質や符号化する画像の用途に応じて、適切な定数ｃを選ぶ必要がある。
【００３１】
なお、
０≦ｃα（ｘ，ｙ）＜１
となるように、ｃα（ｘ，ｙ）の値を制限する。例えば、ｃα（ｘ，ｙ）が０以下になればｃ＝０とし、ｃα（ｘ，ｙ）が１以上になればｃα（ｘ，ｙ）＝１とするような制限を設ける。
【００３２】
即ち、制限関数
0003930259.tif 000003
を用いて、（５）式の代わりに、
Ｉ（ｘ，ｙ）−ＣＬＩＰ（ｃα（ｘ，ｙ））Ｉ（ｘ，ｙ）＊ｆ（ｙ）
とする。
【００３３】
混合器１６の出力はサブバンド分割形符号化器１８に供給され、ＪＰ２等のザブバンド分解・合成を用いてイントラフレーム圧縮符号化されて、端子２０より出力される。
【００３４】
このように、インターレースに起因する動物体の垂直方向のエッジ近傍に発生する水平櫛状部分を入力画像（符号化対象画像）のフレーム上で抽出し、抽出した画像部分に対して選択的に垂直ナイキスト周波数成分のレベルを低減させて量子化歪を発生させる信号成分を低減させることにより、動物体の垂直方向のエッジ近傍に発生するＪＰ２の画質劣化を解消することができる。また、入力画像の量子化歪を発生させる信号成分を低減させているだけであるため、ＪＰ２規格（コードストリームシンタックス）つまり既存のＪＰ２アルゴリズムを一切変更する必要はない。
【００３５】
なお、混合器１６の入力として、入力画像信号Ｉ（ｘ，ｙ）の代わりに、入力画像に対する垂直低域通過フィルタｇ（ｙ）を施した結果を入力し、混合器１６の出力を次式のようにしても良い。ただし、ｃ１，ｃ２は定数である。
【００３６】
0003930259.tif 000004
さらに、櫛状部分の水平末端部分などで検出スコアの空間分布をなだらかにするために、櫛状部分検出部１２を水平方向にもある程度の広がりをもたせた２次元Ｆ１Ｒフィルタｆ（ｘ，ｙ）としても良い。
【００３７】
また、櫛状部分検出部１２内のＦＩＲ型高域通過フィルタでは、検出対象の画素位置（ｘ，ｙ）に対する係数はフィルタの中心部分係数が１であり、垂直高域通過フィルタ１４は垂直方向のナイキスト周波数を最大利得１とするＦＩＲ型高域通過フィルタであるため、垂直高域通過フィルタ１４を上記櫛状部分検出部１２内の高域通過フィルタと同一特性とすることもできる。言い換えると、櫛状部分検出部１２内の高域通過フィルタ出力を垂直高域通過フィルタ１４出力に代えて使用することも可能である。
【００３８】
更に、櫛状部分検出部１２内のＦＩＲ型高域通過フィルタ或いは垂直高域通過フィルタ１４を、サブバンド分割形符号化器１８で使用される前記高域通過フィルタＦＨ（Ｚ）と同じ特性のフィルタとすることもできる。
【００３９】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１に記載の発明は、入力画像をフレーム単位で供給され、垂直方向のナイキスト周波数を最大利得とし直流応答が０であるＦＩＲ型高域通過フィルタをｈ（ｙ）と表し、ｈ（ｙ）の係数の絶対値和を｜ｈ（ｙ）｜と表し、ｈ（ｙ）の係数の自乗和の平方根を｜｜ｈ（ｙ）｜｜と表し、ｈ（ｙ）の係数がｈ１，…，ｈｎのｎ個であったとすると、各係数をｈｋ／｜｜ｈ（ｙ）｜｜（ただし、ｋ＝１，…，ｎ）或いはｈｋ／｜ｈ（ｙ）｜とするＦＩＲ型高域通過フィルタｈ（ｙ）を用い、前記入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）に対してｈ（ｙ）を施した結果のスカラー値をＩ（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）と表し（ただし「＊」は畳み込み和を示す）、入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）の位置（ｘ，ｙ）におけるｈ（ｙ）の適用対象となるＩ（ｘ，ｙ）の画素の自乗和の平方根を｜｜Ｉ（ｘ，ｙ）｜｜と表すとき、位置（ｘ，ｙ）における櫛状部分の検出程度を表す量α（ｘ，ｙ）を、α（ｘ，ｙ）＝｜Ｉ（ｘ，ｙ）＊ｈ（ｙ）｜／｜｜Ｉ（ｘ，ｙ）｜｜により演算して出力する櫛状部分検出部と、
垂直方向のナイキスト周波数を最大利得１とするＦＩＲ型高域通過フィルタにより構成され、前記入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）に対して高域通過フィルタリングを行った結果のＩ（ｘ，ｙ）＊ｆ（ｙ）を画素単位で出力する垂直高域通過フィルタと、
前記櫛状部分検出部の出力する検出程度を表す量に応じた割合で前記入力画像の画素値から前記垂直高域通過フィルタの出力値を減算混合して、定数ｃを用いるとき、Ｉ（ｘ，ｙ）−ｃα（ｘ，ｙ）Ｉ（ｘ，ｙ）＊ｆ（ｙ）で表される画像を出力する混合器とを有し、
前記混合器の出力をフレーム単位でサブバンド分割形符号化器に供給して画像符号化を行うことことにより、
量子化歪を発生させる信号成分を低減させ、動物体の垂直方向のエッジ近傍に発生する画質劣化を解消することができ、入力画像の量子化歪を発生させる信号成分を低減させているだけであるため、既存のサブバンド分割形符号化アルゴリズムを一切変更する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインターレース信号符号化装置の一実施例のブロック構成図である。
【図２】ＪＰ２符号化処理の概要の流れを示す図である。
【図３】水平・垂直方向のサブバンド分解の組み合わせによる２次元空間周波数領域の分割の様子を示す図である。
【図４】被写体またはカメラの移動による櫛状部分の発生を説明するための図である。
【図５】被写体またはカメラの移動による櫛状部分の発生を説明するための図である。
【図６】被写体またはカメラの移動による櫛状部分の発生を説明するための図である。
【符号の説明】
１２  櫛状部分検出部
１４  垂直高域通過フィルタ
１６  混合器
１８  サブバンド分割形符号化器
【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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