(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向および垂直方向に沿った複数の画素から構成された２次元ブロック単位で画像を処理する際に生じるブロックノイズを除去するブロックノイズ除去装置において、
前記ブロック内の各画素と前記各画素の周囲の２画素からなる３つの画素に対する夫々の平滑化用重み係数を、前記ブロック内の画素毎に記憶する記憶手段と、
前記夫々の平滑化用重み係数を用いて前記各画素の画素値と前記各画素の周囲の２画素の夫々の画素値を重み付け加算して平滑化する処理を、前記ブロック内の画素毎に行う平滑化処理手段と、
前記記憶手段に記憶する前記平滑化用重み係数を予め設定する設定手段と、
を備え、
前記各画素の周囲の２画素は、前記各画素の水平方向に隣接する画素であって前記ブロックの中心から離れる方向側にある水平隣接画素と、前記各画素の垂直方向に隣接する画素であって前記ブロックの中心から離れる方向側にある垂直隣接画素、であり、
前記設定手段は、
前記ブロックの中心から前記各画素の中心を結ぶ線分に沿って、前記各画素の中心から前記ブロックの中心と反対方向に延びるベクトルの水平成分と垂直成分の大きさが等しい場合には、前記水平隣接画素に対する前記平滑化用重み係数と前記垂直隣接画素に対する前記平滑化用重み係数とを夫々等しい値に設定し、
前記ベクトルの水平成分が垂直成分よりも大きい場合には、前記水平隣接画素に対する前記平滑化用重み係数を前記垂直隣接画素に対する前記平滑化用重み係数よりも大きい値に設定し、
前記ベクトルの水平成分が垂直成分よりも小さい場合には、前記水平隣接画素に対する前記平滑化用重み係数を前記垂直隣接画素に対する前記平滑化用重み係数よりも小さい値に設定する、
ことを特徴とするブロックノイズ除去装置。
【請求項２】
前記各ブロックを構成する複数の画素を、当該各ブロックのコーナー部に対応する第１の画素グループ、この第１の画素グループ以外で前記各ブロックの辺に対応する第２の画素グループ、前記第１及び第２の画素グループ以外の第３の画素グループに分類し、前記第１の画素グループの各画素の画素値をａ０、前記水平隣接画素及び前記垂直隣接画素の画素値を夫々ａ１およびａ２、平滑化後の第１の画素グループの各画素の画素値をａと定めると、前記設定手段により、前記各画素、前記水平隣接画素、および前記垂直隣接画素の平滑化用重み付け係数が共に１／３に設定されるとともに、
前記平滑化処理手段は、前記各ブロックにおける前記第１の画素グループの各画素の画素値ａ０、前記隣接画素の画素値ａ１・ａ２および前記平滑化用重み付け係数１／３を用いて、下式
【数１】
ａ＝（１／３）＊（ａ０＋ａ１＋ａ２）
に基づく平滑化処理を実行して前記各画素の画素値ａを求める手段であることを特徴とする請求項１記載のブロックノイズ除去装置。
【請求項３】
前記第２の画素グループの各画素の画素値をｂ０、当該各画素に隣接する前記水平隣接画素及び前記垂直隣接画素の内、前記ベクトルの水平成分と垂直成分のうちの成分の大きい側の第１の隣接画素の画素値をｂ１、成分の小さい側の第２の隣接画素の画素値をｂ２、平滑化後の前記第２の画素グループの各画素の画素値をｂと定めると、前記設定手段により、前記各画素、前記第１および第２の隣接画素の平滑化用重み付け係数がそれぞれ２／３、１／３および０に設定されるとともに、
前記平滑化処理手段は、前記各ブロックにおける前記第２の画素グループの各画素の画素値ｂ０、前記第１の隣接画素の画素値ｂ１、平滑化用重み係数２／３および１／３を用いて、下式
【数２】
ｂ＝（１／３）＊（２ｂ０＋ｂ１）
に基づく平滑化処理を実行して前記各画素の画素値ｂを求める手段であることを特徴とする請求項２記載のブロックノイズ除去装置。
【請求項４】
前記第３の画素グループの各画素の画素値をｃ０、平滑化後の前記第３の画素グループの各画素の画素値をｃと定めた場合において、
（ａ）前記ベクトルの水平成分および垂直成分のどちらか一方が他方より大きい場合、
前記各画素に隣接する前記水平隣接画素及び前記垂直隣接画素の内、前記ベクトルの水平成分と垂直成分のうちの成分の大きい側の第１の隣接画素の画素値をｃ１、成分の小さい側の第２の隣接画素の画素値をｃ２とするとき、
前記設定手段により、前記各画素、前記第１および第２の隣接画素の平滑化用重み付け係数がそれぞれ５／６、１／６および０に設定され、
前記平滑化処理手段は、前記各ブロックにおける前記第３グループの各画素の画素値ｃ０、前記第１の隣接画素の画素値ｃ１および前記平滑化用重み付け係数５／６および１／６を用いて、下式
【数３】
ｃ＝（１／６）＊（５ｃ０＋ｃ１）
に基づく平滑化処理を実行して前記各画素の画素値ｃを求める一方、
（ｂ）前記ベクトルの垂直成分および水平成分の大きさが等しく、かつ前記各画素が前記ブロック中心に隣接しない場合、
前記設定手段により、前記各画素および隣接画素の平滑化用重み付け係数がそれぞれ４／６および１／６にそれぞれ設定され、
前記平滑化処理手段は、前記各ブロックにおける前記第３グループの各画素の画素値ｃ０、前記隣接画素の画素値ｃ１・ｃ２および前記平滑化用重み付け係数４／６および１／６を用いて、下式
【数４】
ｃ＝（１／６）＊（４ｃ０＋ｃ１＋ｃ２）
に基づく平滑化処理を実行して前記各画素の画素値ｃを求めるとともに、
（ｃ）前記ベクトルの垂直成分および水平成分の大きさが等しく、かつ前記各画素が前記ブロック中心に隣接する場合、
当該ブロック中心に隣接する各画素の平滑化用重み付け係数を、前記第１及び第２のグループの各画素に設定された平滑化用重み付け係数および前記第３のグループにおける他の画素に設定された平滑化用重み付け係数よりも大きな値に設定する手段であることを特徴とする請求項２または３記載のブロックノイズ除去装置。
【請求項５】
前記水平方向および垂直方向に沿った画素数は４であり、前記各２次元ブロックは（４×４）画素から成るブロックである際に、
前記設定手段により、前記第３グループのブロック中心に隣接する各画素の平滑化用重み付け係数が３／４に設定され、前記水平隣接画素及び前記垂直隣接画素の平滑化用重み付け係数が夫々１／８に設定され、
前記平滑化処理手段は、前記各ブロックにおける前記第３グループのブロック中心に隣接する各画素の画素値ｃ０、前記水平隣接画素及び前記垂直隣接画素の夫々の画素値ｃ１及びｃ２、並びに前記平滑化用重み付け係数３／４及び１／８を用いて、下式
【数５】
ｃ＝（１／８）＊（６ｃ０＋ｃ１＋ｃ２）
に基づく平滑化処理を実行して前記各画素の画素値ｃを求めるとともに、
前記水平方向および垂直方向に沿った画素数は８であり、前記各２次元ブロックは（８×８）画素から成るブロックである際に、
前記設定手段により、前記第３グループのブロック中心に隣接する各画素の平滑化用重み付け係数が１に設定され、前記水平隣接画素及び前記垂直隣接画素の平滑化用重み付け係数が夫々０に設定され、
前記平滑化処理手段は、前記各ブロックにおける前記第３グループのブロック中心に隣接する各画素の画素値ｃ０および平滑化用重み付け係数１に基づいて、当該画素値ｃ０を平滑化後の画素値ｃとして求める手段であることを特徴とする請求項４記載のブロックノイズ除去装置。
【請求項６】
水平方向および垂直方向に沿った複数の画素から構成された２次元ブロック単位で画像を処理する際に生じるブロックノイズを除去するブロックノイズ除去装置において、
前記ブロック内の各画素と前記各画素の周囲の２画素からなる３つの画素に対する夫々の平滑化用重み係数を、前記ブロック内の画素毎に記憶すると共に、予め設定された輪郭識別用の閾値を記憶する記憶手段と、
前記各画素の画素値と前記各画素の周囲の２画素の夫々の画素値との差の絶対値を求め、求めた夫々の前記絶対値が前記閾値を超えたか否か判断する判断手段と、
前記夫々の平滑化用重み係数を用いて前記各画素の画素値と前記各画素の周囲の２画素の夫々の画素値を重み付け加算して平滑化する処理を、前記ブロック内の画素毎に行う平滑化処理手段と、
前記記憶手段に記憶する前記平滑化用重み係数を予め設定する設定手段と、
を備え、
前記各画素の周囲の２画素は、前記各画素の水平方向に隣接する画素であって前記ブロックの中心から離れる方向側にある水平隣接画素と、前記各画素の垂直方向に隣接する画素であって前記ブロックの中心から離れる方向側にある垂直隣接画素、であり、
前記設定手段は、
前記ブロックの中心から前記各画素の中心を結ぶ線分に沿って、前記各画素の中心から前記ブロックの中心と反対方向に延びるベクトルの水平成分と垂直成分の大きさが等しい場合には、前記水平隣接画素に対する前記平滑化用重み係数と前記垂直隣接画素に対する前記平滑化用重み係数とを夫々等しい値に設定し、
前記ベクトルの水平成分が垂直成分よりも大きい場合には、前記水平隣接画素に対する前記平滑化用重み係数を前記垂直隣接画素に対する前記平滑化用重み係数よりも大きい値に設定し、
前記ベクトルの水平成分が垂直成分よりも小さい場合には、前記水平隣接画素に対する前記平滑化用重み係数を前記垂直隣接画素に対する前記平滑化用重み係数よりも小さい値に設定し、
前記平滑化処理手段は、
前記判断手段によって前記絶対値が前記閾値を超えたと判断された場合には、前記閾値を超えたことに対応する前記水平隣接画素及び前記垂直隣接画素の双方または一方の画素値を前記各画素の画素値とみなして平滑化処理を行う、
ことを特徴とするブロックノイズ除去装置。
【請求項７】
前記水平方向および垂直方向に沿った画素数は４であり、前記各２次元ブロックは（４×４）画素から成るブロックであることを特徴とする請求項１又は６記載のブロックノイズ除去装置。
【請求項８】
前記水平方向および垂直方向に沿った画素数は８であり、前記各２次元ブロックは（８×８）画素から成るブロックであることを特徴とする請求項１又は６記載のブロックノイズ除去装置。
【請求項９】
水平方向および垂直方向に沿った複数の画素から構成された２次元ブロック単位で画像を処理する際に生じるブロックノイズを除去するブロックノイズ除去方法において、
前記ブロック内の各画素と前記各画素の周囲の２画素からなる３つの画素に対する夫々の平滑化用重み係数を、前記ブロック内の画素毎に記憶手段に記憶し、
前記夫々の平滑化用重み係数を用いて前記各画素の画素値と前記各画素の周囲の２画素の夫々の画素値を重み付け加算して平滑化する処理を、前記ブロック内の画素毎に行い、
前記記憶手段に記憶する前記平滑化用重み係数を予め設定する、
ステップを備え、
前記各画素の周囲の２画素は、前記各画素の水平方向に隣接する画素であって前記ブロックの中心から離れる方向側にある水平隣接画素と、前記各画素の垂直方向に隣接する画素であって前記ブロックの中心から離れる方向側にある垂直隣接画素、であり、
前記係数を設定するステップでは、
前記ブロックの中心から前記各画素の中心を結ぶ線分に沿って、前記各画素の中心から前記ブロックの中心と反対方向に延びるベクトルの水平成分と垂直成分の大きさが等しい場合には、前記水平隣接画素に対する前記平滑化用重み係数と前記垂直隣接画素に対する前記平滑化用重み係数とを夫々等しい値に設定し、
前記ベクトルの水平成分が垂直成分よりも大きい場合には、前記水平隣接画素に対する前記平滑化用重み係数を前記垂直隣接画素に対する前記平滑化用重み係数よりも大きい値に設定し、
前記ベクトルの水平成分が垂直成分よりも小さい場合には、前記水平隣接画素に対する前記平滑化用重み係数を前記垂直隣接画素に対する前記平滑化用重み係数よりも小さい値に設定する、
ことを特徴とするブロックノイズ除去方法。
【請求項１０】
水平方向および垂直方向に沿った複数の画素から構成された２次元ブロック単位で画像を処理する際に生じるブロックノイズを除去するステップを実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記憶媒体であって、
前記ステップは、
前記ブロック内の各画素と前記各画素の周囲の２画素からなる３つの画素に対する夫々の平滑化用重み係数を、前記ブロック内の画素毎に記憶手段に記憶し、
前記３つの平滑化用重み係数を用いて前記各画素の画素値と前記各画素の周囲の２画素の夫々の画素値を重み付け加算して平滑化する処理を、前記ブロック内の画素毎に行い、
前記記憶手段に記憶する前記平滑化用重み係数を予め設定する、
ステップを備え、
前記各画素の周囲の２画素は、前記各画素の水平方向に隣接する画素であって前記ブロックの中心から離れる方向側にある水平隣接画素と、前記各画素の垂直方向に隣接する画素であって前記ブロックの中心から離れる方向側にある垂直隣接画素、であり、
前記係数を設定するステップでは、
前記ブロックの中心から前記各画素の中心を結ぶ線分に沿って、前記各画素の中心から前記ブロックの中心と反対方向に延びるベクトルの水平成分と垂直成分の大きさが等しい場合には、前記水平隣接画素に対する前記平滑化用重み係数と前記垂直隣接画素に対する前記平滑化用重み係数とを夫々等しい値に設定し、
前記ベクトルの水平成分が垂直成分よりも大きい場合には、前記水平隣接画素に対する前記平滑化用重み係数を前記垂直隣接画素に対する前記平滑化用重み係数よりも大きい値に設定し、
前記ベクトルの水平成分が垂直成分よりも小さい場合には、前記水平隣接画素に対する前記平滑化用重み係数を前記垂直隣接画素に対する前記平滑化用重み係数よりも小さい値に設定する、
ことを特徴とするコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を、水平方向および垂直方向に沿った複数の画素から構成されたブロック単位で例えば圧縮（符号化）処理・伸長（復号化）処理する際に生じるブロックノイズを除去するためのブロックノイズ除去方法、ブロックノイズ除去装置およびコンピュータが読取り可能な記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のマルチメディア社会の急激な進展により、文書情報等に加えて、画像情報を扱う機会が大幅に増加している。この画像情報を、そのままディジタル化して例えば通信や記憶すると仮定すると、文書情報等をディジタル化して通信・記憶する場合と比較して膨大な情報量（データ量）を通信・記憶しなければならないため、ディジタル化した画像（画像データ）を圧縮して通信・記憶することにより、画像データ通信時間の短縮および画像データ記憶容量（メモリ容量）の縮小等を実現している。
【０００３】
上記画像圧縮処理（画像符号化処理）方式・方法としては、２次元離散コサイン変換（ＤＣＴ）に基づく符号化が多く用いられる。
【０００４】
すなわち、このＤＣＴを用いた符号化を行なう際には、前処理として、１フレームのディジタル画像（画像データ）を、例えば水平方向および垂直方向がそれぞれＮ画素から構成されたＮ×Ｎのブロックに領域分割する。そして、画像データを構成する各画像ブロックに対して２次元直交変換（ＤＣＴ）処理および量子化処理をそれぞれ施すことにより、画像データを符号化（圧縮）している。
【０００５】
また、符号化された画像データに対して、上記ブロック単位で逆量子化処理および逆ＤＣＴ処理を施すことにより、画像データを復号化（復元）することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の画像をブロック単位で圧縮処理する画像圧縮処理方法においては、画像をブロック単位で処理しているため、隣接するブロック間の境界部分において階調差が生じ、この階調差に起因して、復調された画像における上記ブロック間の境界部分（輝度差・色差）が目だってしまうという、いわゆるブロックノイズが発生する。
【０００７】
したがって、上記ブロック単位の画像圧縮処理方法を用いる際には、上記ブロックノイズを除去することが必要である。
【０００８】
この点、従来では、画像全体を平滑化（スムージング）することにより、上記ブロック境界部分のブロックノイズを除去している。
【０００９】
しかしながら、上記画像全体平滑化によるブロックノイズ除去方法では、画像全体が暈けてしまい、その結果、画像中の輪郭までも暈けるという問題が生じている。
【００１０】
そこで、隣接するブロック間の境界を挟んで隣接する画素どうしのみを平均化して上記ブロック境界部分のブロックノイズを除去する方法が考えだされている。
【００１１】
しかしながら、このブロック間の境界画素平均化によるブロックノイズ除去方法では、ブロック間の境界を挟んで隣接する画素どうしのみを平均化しているため、同一ブロック内において、平均化処理した領域（ブロックのエッジ領域に対応する画素）と平均化処理していない領域（上記ブロックのエッジ領域以外の領域の画素；ブロックの中央領域）との間で新たな境界が発生することになり、上記境界に起因したノイズ（以下、境界ノイズと呼ぶ）により、復元した画像を見辛くしている。
【００１２】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、ブロック単位の画像圧縮処理方法を用いる際において、画像全体を暈けさせることなく、かつ境界ノイズを発生させることなくブロックノイズを除去できるブロックノイズ除去方法、ブロックノイズ除去装置およびコンピュータが読取り可能な記憶媒体。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するための第１の発明によれば、水平方向および垂直方向に沿った複数の画素から構成された２次元ブロック単位で画像を処理する際に生じるブロックノイズを除去するブロックノイズ除去装置において、前記各ブロックの中心に対する当該各ブロック内の各画素と当該各画素に対して垂直方向側および水平方向側にそれぞれ隣接する隣接画素との位置関係に応じて予め設定された前記各画素およびその隣接画素それぞれの平滑化用重み付け係数を記憶する記憶手段と、前記各ブロックの各画素の画素値を、前記記憶手段に記憶された当該各画素の平滑化用重み付け係数、前記各画素の隣接画素の画素値および前記隣接画素の重み付け係数に基づいて平滑化する平滑化手段とを備えている。
【００１４】
第１の発明において、前記各画素およびその隣接画素それぞれの平滑化用重み付け係数を、前記各ブロックの中心および当該各ブロック内の各画素の中心を結ぶ線分の長さと、前記線分に沿って当該各画素中心から離れる方向へ延びるベクトルの垂直成分および水平成分の大きさとに基づいて設定する設定手段を備えている。
【００１５】
第１の発明において、前記設定手段は、前記各画素の中心から離れる方向に延びるベクトルの垂直成分および水平成分の大きさが等しい場合に、当該隣接画素それぞれの平滑化用重み付け係数を等しい値にそれぞれ設定し、当該ベクトルの垂直成分および水平成分の内のどちらか一方が大きい場合、成分の大きい側の隣接画素の平滑化用重み付け係数を成分の小さい側の隣接画素の平滑化用重み付け係数よりも大きく設定する手段である。
【００１６】
第１の発明において、前記各ブロックを構成する複数の画素を、当該各ブロックのコーナー部に対応する第１の画素グループ、この第１の画素グループ以外で前記各ブロックの辺に対応する第２の画素グループ、前記第１・第２の画素グループ以外の第３の画素グループに分類し、前記第１の画素グループの各画素の画素値をａ０、当該各画素の隣接画素の画素値をａ１およびａ２、平滑化後の第１の画素グループの各画素の画素値をａと定めると、前記設定手段により、前記各画素および隣接画素の平滑化用重み付け係数が共に１／３に設定されるとともに、前記平滑化処理手段は、前記各ブロックにおける前記第１の画素グループの各画素の画素値ａ０、前記隣接画素の画素値ａ１・ａ２および前記平滑化用重み付け係数１／３を用いて、下式
【数６】
ａ＝（１／３）＊（ａ０＋ａ１＋ａ２）
に基づく平滑化処理を実行して前記各画素の画素値ａを求める手段である。
【００１７】
第１の発明において、前記第２の画素グループの各画素の画素値をｂ０、当該各画素の隣接画素の内の成分の大きい側の第１の隣接画素の画素値をｂ１、成分の小さい側の第２の隣接画素の画素値をｂ２、平滑化後の前記第２の画素グループの各画素の画素値をｂと定めると、前記設定手段により、前記各画素、前記第１および第２の隣接画素の平滑化用重み付け係数がそれぞれ２／３、１／３および０に設定されるとともに、前記平滑化処理手段は、前記各ブロックにおける前記第２の画素グループの各画素の画素値ｂ０、前記第１の隣接画素の画素値ｂ１、平滑化用重み係数２／３および１／３を用いて、下式
【数７】
ｂ＝（１／３）＊（２ｂ０＋ｂ１）
に基づく平滑化処理を実行して前記各画素の画素値ｂを求める手段である。
【００１８】
第１の発明において、前記第３の画素グループの各画素の画素値をｃ０、当該各画素の隣接画素の画素値をｃ１およびｃ２、平滑化後の前記第３の画素グループの各画素の画素値をｃと定めた場合において、前記各画素の中心から離れる方向に延びるベクトルの垂直成分および水平成分の内のどちらか一方が大きい際に、その成分の大きい側の第１の隣接画素の画素値をｃ１、成分の小さい側の第２の隣接画素の画素値をｃ２とすると、前記設定手段により、前記各画素、前記第１および第２の隣接画素の平滑化用重み付け係数がそれぞれ５／６、１／６および０に設定され、前記平滑化処理手段は、前記各ブロックにおける前記第３グループの各画素の画素値ｃ０、前記第１の隣接画素の画素値ｃ１および前記平滑化用重み付け係数５／６および１／６を用いて、下式
【数８】
ｃ＝（１／６）＊（５ｃ０＋ｃ１）
に基づく平滑化処理を実行して前記各画素の画素値ｃを求める一方、前記各画素の中心から離れる方向に延びるベクトルの垂直成分および水平成分の大きさが等しく、かつ前記各画素が前記ブロック中心に隣接しない際に、前記設定手段により、前記各画素および隣接画素の平滑化用重み付け係数がそれぞれ４／６および１／６にそれぞれ設定され、前記平滑化処理手段は、前記各ブロックにおける前記第３グループの各画素の画素値ｃ０、前記隣接画素の画素値ｃ１・ｃ２および前記平滑化用重み付け係数４／６および１／６を用いて、下式
【数９】
ｃ＝（１／６）＊（４ｃ０＋ｃ１＋ｃ２）
に基づく平滑化処理を実行して前記各画素の画素値ｃを求めるとともに、前記各画素の中心から離れる方向に延びるベクトルの垂直成分および水平成分の大きさが等しく、かつ前記各画素が前記ブロック中心に隣接する際において、当該ブロック中心に隣接する各画素の平滑化用重み付け係数を、前記第１・第２のグループの各画素に設定された平滑化用重み付け係数および前記第３のグループにおける他の画素に設定された平滑化用重み付け係数よりも大きな値に設定する手段である。
【００１９】
第１の発明において、前記水平方向および垂直方向に沿った画素数は４であり、前記各２次元ブロックは（４×４）画素から成るブロックである際に、前記設定手段により、前記第３グループのブロック中心に隣接する各画素および隣接画素の平滑化用重み付け係数がそれぞれ３／４および１／８に設定され、前記平滑化処理手段は、前記各ブロックにおける前記第３グループのブロック中心に隣接する各画素の画素値ｃ０、前記隣接画素の画素値ｃ１・ｃ２および前記平滑化用重み付け係数３／４および１／８を用いて、下式
【数１０】
ｃ＝（１／８）＊（６ｃ０＋ｃ１＋ｃ２）
に基づく平滑化処理を実行して前記各画素の画素値ｃを求めるとともに、前記水平方向および垂直方向に沿った画素数は８であり、前記各２次元ブロックは（８×８）画素から成るブロックである際に、前記設定手段により、前記第３グループのブロック中心に隣接する各画素および隣接画素の平滑化用重み付け係数がそれぞれ１および０に設定され、前記平滑化処理手段は、前記各ブロックにおける前記第３グループのブロック中心に隣接する各画素の画素値ｃ０および平滑化用重み付け係数１に基づいて、当該画素値ｃ０を平滑化後の画素値ｃとして求める手段である。
【００２０】
上述した目的を達成するための第２の発明によれば、水平方向および垂直方向に沿った複数の画素から構成された２次元ブロック単位で画像を処理する際に生じるブロックノイズを除去するブロックノイズ除去装置において、前記各ブロックの中心に対する当該各ブロック内の各画素と当該各画素に対して垂直方向側および水平方向側にそれぞれ隣接する隣接画素との位置関係に応じて予め設定された前記各画素およびその隣接画素それぞれの平滑化用重み付け係数を記憶し、かつ予め設定された輪郭識別用の閾値を記憶する記憶手段と、前記各ブロックの各画素の画素値およびその隣接画素の画素値間の差の絶対値を求め、求めた差の絶対値が前記閾値を超えたか否か判断する判断手段と、この判断手段により、前記差の絶対値が前記閾値を超えたと判断された隣接画素の画素値を当該各画素の画素値とみなし、前記各画素の画素値を、前記記憶手段に記憶された当該画素の平滑化用重み付け係数、当該画素の隣接画素の画素値および前記隣接画素の重み付け係数に基づいて平滑化する平滑化手段とを備えている。
【００２１】
第１、第２の発明において、前記水平方向および垂直方向に沿った画素数は４であり、前記各２次元ブロックは（４×４）画素から成るブロックである。
【００２２】
第１、第２の発明において、前記水平方向および垂直方向に沿った画素数は８であり、前記各２次元ブロックは（８×８）画素から成るブロックである。
【００２３】
上述した目的を達成するための第３の発明によれば、水平方向および垂直方向に沿った複数の画素から構成された２次元ブロック単位で画像を処理する際に生じるブロックノイズを除去するブロックノイズ除去方法において、前記各ブロックの中心に対する当該各ブロック内の各画素と当該各画素に対して垂直方向側および水平方向側にそれぞれ隣接する隣接画素との位置関係に応じて、前記各画素およびその隣接画素それぞれの平滑化用重み付け係数を設定するステップと、前記各画素およびその隣接画素毎にそれぞれ設定された平滑化用重み付け係数をメモリに記憶するステップと、前記各ブロックの各画素の画素値を、前記メモリに記憶された当該各画素の平滑化用重み付け係数、前記各画素の隣接画素の画素値および前記隣接画素の重み付け係数に基づいて平滑化するステップとを備えている。
【００２４】
さらに、上述した目的を達成するための第４の発明によれば、水平方向および垂直方向に沿った複数の画素から構成された２次元ブロック単位で画像を処理する際に生じるブロックノイズを除去する処理を実行するためのコンピュータが読取り可能な記憶媒体であって、前記各ブロックの中心に対する当該各ブロック内の各画素と当該各画素に対して垂直方向側および水平方向側にそれぞれ隣接する隣接画素との位置関係に応じて設定された前記各画素およびその隣接画素それぞれの平滑化用重み付け係数を前記コンピュータにより同記憶媒体あるいは他の記憶媒体に記憶させる手段と、前記各ブロックの各画素の画素値を、前記記憶媒体あるいは他の記憶媒体に記憶された当該各画素の平滑化用重み付け係数、前記各画素の隣接画素の画素値および前記隣接画素の重み付け係数に基づいて前記コンピュータにより平滑化させる手段とを備えている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態に係わるブロックノイズ除去装置を含む画像処理システムの概略構成を示すブロック図である。
【００２７】
図１によれば、画像処理システム１は、画像撮影装置（例えば、ＴＶカメラ）等により撮影されたフレーム単位の画像（静止画像、動画像）に基づく例えばカラーの入力映像信号ＳＩ［（Ｒ、Ｇ、Ｂ）信号、復号映像信号｛輝度信号Ｙ、赤色色差信号（Ｃｒ）、青色色差信号（Ｃｂ）あるいは、輝度信号Ｙ、色信号水平周波数成分Ｕ、色信号垂直周波数成分Ｖ｝等］をディジタル形の複数（３値）の画像データ｛（Ｒ、Ｇ、Ｂ）信号に対応する（Ｒ、Ｇ、Ｂ）画像データ、上記（Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂ）信号に対応する（Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂ）画像データ、（Ｙ、Ｕ、Ｖ）信号に対応する（Ｙ、Ｕ、Ｖ）画像データ等）｝に変換するＡ／Ｄ変換器３と、Ａ／Ｄ変換器３に変換された複数（３値）の画像データ（以下、第１〜第３の画像データと呼ぶ）をそれぞれ記憶する複数のフレームメモリＦ１・・・Ｆ１を有する第１の記憶部４とを備えている。
【００２８】
また、画像処理システム１は、フレームメモリＦ１に記憶された第１〜第３の画像データを、それぞれ例えばフレームの垂直方向および水平方向に対応する垂直方向および水平方向に沿った画素数（ピクセル）が４である（４行４列：４×４）の２次元ブロックに領域分割し、分割した第１〜第３の画像データの各２次元画像ブロックに対して２次元直交変換（ＤＣＴ）処理および量子化処理をそれぞれ施すことにより、第１〜第３の画像データの各ブロック画像データを符号化（圧縮）する圧縮処理部６とを備えており、この圧縮処理により得られた第１の画像データに対応する第１の圧縮画像データ（符号データ）、第２の画像データに対応する第２の圧縮画像データ（符号データ）および第３の画像データに対応する第３の圧縮画像データ（符号データ）を、伝送媒体（電話回線、光ファイバ等）７を介して伝送したり、画像記憶媒体（光記憶媒体や磁気記憶媒体等）８に記憶することにより、伝送速度の向上および画像記憶媒体の記憶容量の節約等を実現している。
【００２９】
一方、画像処理システム１は、伝送媒体７を介して伝送されてきた第１〜第３の圧縮画像データ、あるいは画像記憶媒体８に記憶された第１〜第３の圧縮画像データを、上記圧縮処理部６の圧縮処理に対応する復号化処理（逆量子化処理、逆ＤＣＴ処理）により復号化することにより、ブロック単位の第１〜第３の画像データ（２次元画像ブロック）を復元し、復元した第１〜第３の画像データを第２の記憶部１０の複数のフレームメモリＦ２・・・Ｆ２にそれぞれ記憶する復号化処理部１１とを備えている。
【００３０】
そして、本実施形態の画像処理システム１は、複数のフレームメモリＦ２、Ｆ２にそれぞれ記憶された第１〜第３の画像データにそれぞれ含まれるブロックノイズを、各画像データ毎に除去するブロックノイズ除去装置１２を備えている。
【００３１】
さらに、画像処理システム１は、ブロックノイズが除去された第１〜第３の画像データを、（Ｒ、Ｇ、Ｂ）信号や復号映像信号｛（Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂ）信号、（Ｙ、Ｕ、Ｖ）信号｝等の映像信号ＳＯに変換して出力するＤ／Ａ変換器１３とを備えている。
【００３２】
図２は、１フレーム分の画像データ（第１の画像データ、第２の画像データ、第３の画像データ）が複数の２次元ブロック（８×８の２次元ブロック）に領域分割された状態を概念的に示す図である。
【００３３】
図２によれば、１フレームの画像データは、例えば垂直方向に８個、水平方向に８個（８行８列：８×８）の複数の２次元ブロックとして構成されており、図中上から第１ブロック行：第１ブロックＢ１、第２ブロックＢ２、・・・、第８ブロックＢ８、第２ブロック行：第９ブロックＢ９、第１０ブロックＢ１０、・・・、第１６ブロックＢ１６、・・・、第８ブロック行：第５７ブロックＢ５７、第５８ブロックＢ５８、・・・、第６４ブロックＢ６４となっている。
【００３４】
ブロックノイズ除去装置１２は、図１に示すように、後述するメモリに記憶されたプログラムに従って動作して、第２の記憶部１０のフレームメモリＦ２に記憶された画像データ（第１の画像データ〜第３の画像データ）を、上記各ブロック毎に平滑化処理するための平滑化処理部（平滑化処理コンピュータ）２０と、この平滑化処理部２０の処理に必要なプログラム、データを予め記憶するとともに、平滑化処理時におけるデータを記憶するための記憶媒体（メモリ）２１とを備えている。
【００３５】
メモリ２１には、画像データの各ブロック（Ｂ１、Ｂ２、・・・、Ｂ６３、Ｂ６４）の各画素およびその各画素に垂直方向側・水平方向側にそれぞれ隣接する画素（以下、隣接画素という）それぞれに対して設定された平滑化用重み付け係数が予め記憶されており、平滑化処理部２０は、画像データの各ブロック（Ｂ１、Ｂ２、・・・、Ｂ６３、Ｂ６４）の各画素の濃度値（画素値）を、その各画素自体の画素値、メモリ２１に記憶された各画素の平滑化用重み付け係数、各画素の隣接画素の画素値およびメモリ２１に記憶された隣接画素の平滑化用重み付け係数に基づいて平滑化処理するようになっている。なお、メモリ２１には平滑化処理用のプログラムを記憶しておき、上記各画素の平滑化用重み付け係数およ隣接画素の平滑化用重み付け係数を他の記憶媒体に記憶させておくことも可能である。
【００３６】
図３は、画像データにおける、４×４（４行４列）の２次元ブロックＢｋ（ｋ＝１、２、・・・、６４）の各画素およびその２次元ブロックＢｋに隣接する他ブロックＢｋ−１、Ｂｋ−ｎ、Ｂｋ＋１、Ｂｋ＋ｎの画素をそれぞれ示す図である。
【００３７】
図３によれば、２次元ブロックＢｋの１列１行目の画素｛アドレス：Ｂｋ（１、１）｝の画素値がｐ１１に設定され、以下、Ｂｋの１列２行目の画素｛Ｂｋ（１、２）｝の画素値→ｐ１２、１列３行目の画素｛Ｂｋ（１、３）｝の画素値→ｐ１３、・・・、４列３行目画素｛Ｂｋ（４、３）｝の画素値→ｐ４３、４列４行目画素｛Ｂｋ（４、４）｝の画素値→ｐ４４にそれぞれ設定されている。
【００３８】
また、１列目の画素｛Ｂｋ（１、１）〜Ｂｋ（１、４）｝にそれぞれ隣接するブロックＢｋ−１の画素｛Ｂｋ−１（４、１）〜Ｂｋ−１（４、４）｝の画素値がｓ１〜ｓ４、１行目の画素｛Ｂｋ（１、１）〜Ｂｋ（４、１）｝にそれぞれ隣接するブロックＢｋ−ｎの画素｛Ｂｋ−ｎ（１、４）〜Ｂｋ−ｎ（４、４）｝の画素値がｔ１〜ｔ４、４列目の画素｛Ｂｋ（４、１）〜Ｂｋ（４、４）｝にそれぞれ隣接するブロックＢｋ＋１の画素｛Ｂｋ＋１（１、１）〜Ｂｋ＋１（１、４）｝の画素値がｒ１〜ｒ４、４行目の画素｛Ｂｋ（１、４）〜Ｂｋ（４、４）｝にそれぞれ隣接するブロックＢｋ＋ｎの画素｛Ｂｋ＋ｎ（１、１）〜Ｂｋ＋ｎ（４、１）｝の画素値がｂ１〜ｂ４にそれぞれ設定されている。
【００３９】
ここで、図３に示すブロックＢｋの各画素Ｂｋ（１、１）〜Ｂｋ（４、４）の隣接画素を、以下のように定義する。
【００４０】
【外１】
0004265849.tif 000002
【００４１】
【外２】
0004265849.tif 000003
【００４２】
【外３】
0004265849.tif 000004
【００４３】
【外４】
0004265849.tif 000005
【００４４】
【外５】
0004265849.tif 000006
【００４５】
【外６】
0004265849.tif 000007
【００４６】
【外７】
0004265849.tif 000008
【００４７】
すなわち、ブロック中心点Ｏｃに隣接する画素Ｂｋ（２、２）の平滑化用重み付け係数は、他のグループの画素に設定される平滑化用重み付け係数（１／３、２／３）よりも大きくなるように設定される。
【００４８】
なお、第３の画素グループＧ３の他の画素Ｂｋ（３、２）、Ｂｋ（２、３）、Ｂｋ（３、３）の平滑化用重み付け係数、およびそれらの垂直側・水平側隣接画素の平滑化用重み付け係数も、同様の理由からそれぞれ“３／４”および“１／８”に設定される。
【００４９】
以上のようにして、全てのブロックＢｋ（ｋ＝１、２、・・・、６４）の全画素、その全画素それぞれに対応する垂直側・水平側隣接画素、すなわち、ブロックＢ１の各画素Ｂ１（１、１）〜Ｂ１（４、４）および上記各画素に対応する垂直側・水平側隣接画素、ブロックＢ２の各画素Ｂ２（１、１）〜Ｂ２（４、４）および上記各画素に対応する垂直側・水平側隣接画素、・・・、ブロックＢ６３の各画素Ｂ６３（１、１）〜Ｂ６３（４、４）および上記各画素に対応する垂直側・水平側隣接画素、ブロックＢ６４の各画素Ｂ６４（１、１）〜Ｂ６４（４、４）および上記各画素に対応する垂直側・水平側隣接画素に対してそれぞれ平滑化用重み付け係数が設定される。
【００５０】
上記全てのブロックＢｋ（ｋ＝１、２、・・・、６４）の全画素およびその全画素に対応する垂直側・水平側隣接画素に対する全ての平滑化用重み付け係数は、２次元ブロックを構成する垂直方向の画素数および水平方向の画素数が決定され、１フレームの画像データの全ての２次元ブロックが決定された際に、例えばブロックノイズ除去装置１の運用者によって、平滑化処理部２０が読取り可能なデータとして設定されるか、あるいは平滑化処理部２０の処理により自動的に設定される。
【００５１】
そして、設定された全てのブロックＢｋ（ｋ＝１、２、・・・、６４）の全画素および対応する垂直側・水平側隣接画素それぞれの平滑化用重み付け係数（平滑化用重み付け係数データ）は、対応するブロックの各画素と関連付けられてそれぞれメモリ２１に記憶される。
【００５２】
次に本実施形態に係るブロックノイズ除去装置１２の平滑化処理部２０の動作について説明する。
【００５３】
本実施形態において、画像撮影装置等により取得・生成されたフレーム画像に基づく映像信号ＳＩは、Ａ／Ｄ変換器３に入され、このＡ／Ｄ変換器３を介して第１〜第３の画像データに変換される。Ａ／Ｄ変換器３に変換された第１〜第３の画像データは、第１の記憶部４のフレームメモリＦ１・・・Ｆ１にそれぞれ記憶される。
【００５４】
そして、フレームメモリＦ１・・・Ｆ１に記憶された第１〜第３の画像データは、それぞれ圧縮処理部６により（４×４）の２次元ブロックＢ１〜Ｂ６４単位で符号化（圧縮）され、圧縮された第１の画像データに対応する第１の圧縮画像データ、第２の画像データに対応する第２の圧縮画像データおよび第３の画像データに対応する第３の圧縮画像データは、それぞれ伝送媒体７を介して伝送されるか、あるいは画像記憶媒体８に記憶される。
【００５５】
伝送媒体７を介して伝送されてきた第１〜第３の圧縮画像データ（あるいは、画像記憶媒体８に記憶された第１〜第３の圧縮画像データ)は、それぞれ上記圧縮処理に対応する（４×４）の２次元ブロック単位で復号化処理部１１により復号化（復元）され、復元された第１〜第３の画像データは、それぞれ第２の記憶部１０のフレームメモリＦ２・・・Ｆ２に記憶される。
【００５６】
このとき、ブロックノイズ除去装置１２の平滑化処理部２０は、フレームメモリＦ２・・・Ｆ２にそれぞれ記憶された第１〜第３の画像データに対してそれぞれ図６に示す処理を行なう。なお、以下の説明では、第１の画像データに対する平滑化処理について説明するが、第２の画像データおよび第３の画像データに対する平滑化処理も同様に行なわれる。
【００５７】
すなわち、平滑化処理部２０は、フレームメモリＦ２に記憶された第１の画像データにおける第１ブロック行Ｂ１〜Ｂ８の第１行目の各画素Ｂ１（１、１）、Ｂ１（２、１）、・・・、Ｂ８（３、１）、Ｂ８（４、１）の画素値を上記画素Ｂ１（１、１）から順次読み出し、第１行目の最終画素Ｂ８（４、１）の画素値を読み出した後は次の行（第２行目）に移り、対応する各画素Ｂ１（１、２）、Ｂ１（２、２）、・・・、Ｂ８（３、２）、Ｂ８（４、２）の画素値を上記画素Ｂ１（１、２）から順次読み出し、以下、各行毎に全ての画素の画素値を順次読み出す（図６；ステップＳ１）。
【００５８】
次いで、平滑化処理部２０は、読み出した各画素に関連する平滑化用重み付け係数をメモリ２１から読み出し（ステップＳ２）、各画素の画素値、各画素の平滑化用重み付け係数、各画素の垂直側隣接画素の画素値、垂直側隣接画素の平滑化用重み付け係数、各画素の水平側隣接画素の画素値および水平側隣接画素の平滑化用重み付け係数に基づいて平滑化処理を行ない、各画素の平滑化処理後の画素値を求める（ステップＳ３）。
【００５９】
すなわち、前掲図３に示すブロックＢｋ（ｋ＝１、２、・・・、６４）の各画素｛Ｂｋ（１、１）〜Ｂｋ（４、４）｝の平滑化処理後の画素値をｑ１１〜ｑ４４と設定すると、例えば、画素Ｂｋ（１、１）は第１の画像グループＧ１であるため、画素Ｂｋ（１、１）、画素Ｂｋ（１、１）の垂直側隣接画素Ｂｋ―ｎ（１、４）および水平側隣接画素Ｂｋ―１（４、１）それぞれの平滑化用重み付け係数は“１／３”であり、平滑化処理部２０は、画素Ｂｋ（１、１）の平滑化処理後の画素値ｑ１１を、画素Ｂｋ（１、１）の画素値ｐ１１、垂直側隣接画素Ｂｋ―ｎ（１、４）の画素値ｔ１、および水平側隣接画素Ｂｋ―１（４、１）の画素値ｓ１に基づいて下式
【数１１】
ｑ１１＝（１／３）・（ｐ１１＋ｔ１＋ｓ１）
により求める。
【００６０】
第１画素グループＧ１の他の画素Ｂｋ（４、１）、Ｂｋ（１、４）、Ｂｋ（４、４）の平滑処理後の画素値ｑ４１、ｑ１４、ｑ４４についても、画素Ｂｋ（１、１）の場合と同様に、下式
【数１２】
0004265849.tif 000009
により求める。
【００６１】
【外８】
0004265849.tif 000010
【００６２】
【数１３】
ｑ２１＝（１／３）・（２ｐ２１＋ｔ２）
により求める（画素値ｐ１１の平滑化重み付け係数は“０”であるため、画素値ｐ１１の項は消える）。
【００６３】
第２画素グループＧ２における対応するベクトルの“垂直成分＞水平成分”である他の画素Ｂｋ（３、１）、Ｂｋ（２、４）、Ｂｋ（３、４）の平滑処理後の画素値ｑ３１、ｑ２４、ｑ３４についても、画素Ｂｋ（２、１）の場合と同様に、下式
【数１４】
0004265849.tif 000011
により求める。
【００６４】
また、第２画素グループＧ２における対応するベクトルの“水平成分＞垂直成分”である他の画素Ｂｋ（１、２）、Ｂｋ（１、３）、Ｂｋ（４、２）、Ｂｋ（４、３）の平滑処理後の画素値ｑ１２、ｑ１３、ｑ４２、ｑ４３については、垂直側平滑化用重み付け係数が“０”、水平側平滑化用重み付け係数が“１／３”になり、それぞれ下式
【数１５】
0004265849.tif 000012
により求める。
【００６５】
他方、例えば、画素Ｂｋ（２、２）は第３の画像グループＧ３であるため、画素Ｂｋ（２、２）の平滑化用重み付け係数は、“３／４”、画素Ｂｋ（２、２）の垂直側隣接画素Ｂｋ（２、１）および水平側隣接画素Ｂｋ（１、２）それぞれの平滑化用重み付け係数は“１／８”であり、平滑化処理部２０は、画素Ｂｋ（２、２）の平滑化処理後の画素値ｑ２２を、画素Ｂｋ（２、２）の画素値ｐ２２、垂直側隣接画素Ｂｋ（２、１）の画素値ｐ２１、および水平側隣接画素Ｂｋ（１、２）の画素値ｐ１２に基づいて下式
【数１６】
0004265849.tif 000013
により求める。
【００６６】
第３画素グループＧ３の他の画素Ｂｋ（３、２）、Ｂｋ（２、３）、Ｂｋ（３、３）の平滑処理後の画素値ｑ３２、ｑ２３、ｑ３３についても、画素Ｂｋ（２、２）の場合と同様に、下式
【数１７】
0004265849.tif 000014
により求める。
【００６７】
なお、第１の画像データにおいて、最も外側に配置されたブロック（Ｂ１〜Ｂ８、Ｂ９、Ｂ１６、Ｂ１７、Ｂ２４、Ｂ２５、Ｂ３２、Ｂ３３、Ｂ４０、Ｂ４１、Ｂ４８、Ｂ４９、Ｂ５６、Ｂ５７、Ｂ５８〜Ｂ６４）における垂直側隣接画素、水平側隣接画素が存在しない画素｛例えば、ブロックＢ１の画素Ｂ１（１、１）〜画素Ｂ１（４、１）等｝については、上記存在しない隣接画素の画素値を自画素と同一の値として上記式に基づく演算を行なうようになっている。
【００６８】
例えば、画素Ｂ１（１、１）においては、垂直側画素および水平側画素の何れも存在しないため、垂直側画素の画素値ｔ１および水平側画素の画素値ｓ１を何れも自画素Ｂ１（１、１）の画素値ｐ１１として、上式
【数１８】
ｑ１１＝（１／３）・（ｐ１１＋ｐ１１＋ｐ１１）
を用いて画素Ｂ１（１、１）の平滑化後の画素値ｑ１１を求める。
【００６９】
そして、平滑化処理部２０は、上述した処理により求められた平滑化処理後の画素Ｂｋ（１、１）〜画素Ｂｋ（４、４）の画素値ｑ１１〜ｑ４４を、フレームメモリＦ２における対応する画素Ｂｋ（１、１）｛アドレスＢｋ（１、１）｝〜Ｂｋ（４、４）｛アドレスＢｋ（４、４）｝にそれぞれ書き込み、各画素Ｂｋ（１、１）〜Ｂｋ（４、４）の画素値を、ｐ１１〜ｐ４４からｑ１１〜ｑ４４にそれぞれ書き換える（ステップＳ４）。
【００７０】
この結果、第１のフレーム画像データを構成する各２次元ブロックＢｋ（ｋ＝１、２、・・・、６４）全体、すなわち、各ブロックＢｋ（ｋ＝１、２、・・・、６４）の全ての画素が、対応する垂直側隣接画素および水平側隣接画素により平滑化され、隣接するブロック間の境界部分を含む各ブロック内の各画素の隣接画素に対する階調差が抑制される。この結果、上記階調差に伴う輝度差・色差等がなめらかになり、この輝度差・色差等に起因したブロックノイズが除去される。
【００７１】
ブロックノイズ除去装置１２は、上述した平滑化処理を、フレームメモリＦ２に記憶された第２〜第３の画像データに対しても同様に行なっているため、第２のフレーム画像データを構成する各ブロックＢｋ（ｋ＝１、２、・・・、６４）の全ての画素、および第３のフレーム画像データを構成する各ブロックＢｋ（ｋ＝１、２、・・・、６４）の全ての画素が、それぞれ対応する垂直側隣接画素および水平側隣接画素により平滑化され、各ブロック内の各画素の隣接画素に対する階調差が抑制される。この結果、上記階調差に伴う色変化がなめらかになり、階調差に起因したブロックノイズが除去される。
【００７２】
上述したように、ブロックノイズが除去された状態でフレームメモリＦ２、Ｆ２にそれぞれ記憶された第１の画像データ〜第３の画像データは、Ｄ／Ａ変換器１３に送られ、このＤ／Ａ変換器１３のＤ／Ａ変換処理により映像信号ＳＯとして出力される。
【００７３】
この結果、出力された映像信号ＳＯを例えばディスプレイ等に表示すれば、映像信号ＳＯに基づく表示画像には、ブロック間の階調差に起因したブロックノイズ（輝度差・色変化等）が消滅しており、圧縮・復元した画像の画質を向上させることができる。
【００７４】
そして、本実施形態では、画像全体を単純に平滑化する処理を行なわずに、復元した画像から上記ブロックノイズを除去することができるため、復元画像中の輪郭を暈けさせることがなく、復元画像の画質を高く維持することができる。
【００７５】
さらに、本実施形態では、ブロック境界部分のみを平滑化せずにブロック全体を平滑化の対象としているため、復元画像中に、平滑化領域と平滑化していない領域との間の境界差に起因した境界ノイズを発生させることがなく、復元画像を非常に自然な見え具合にすることができる。
【００７６】
そして、本実施形態では、ブロック全体を平滑化の対象としているものの、ブロック全体（全ての画素）を、共通の重み付け係数を用いて単純に平均化するのではなく、ブロック内の各画素のブロック中心に対する位置関係に応じて最適に設定された重み付け係数を用いて、垂直側隣接画素（１画素）および水平側隣接画素（１画素）により平滑化しているため、平滑化に伴う暈けの量も１画素程度と最低限に抑制することができ、復元画像の画質および輪郭部分等の視認性を向上させることができる。
【００７７】
また、例えば、大きなグラディエーション（傾き）が大きな範囲で出ているブロックを有する画像の場合においても、上記グラディエーションは、なめらかな輝度変化・色変化で表示されることになり、復元画像の画質および視認性をさらに向上させることができる。
【００７８】
なお、本実施形態によれば、フレーム画像データの全ての画素に対して、垂直側隣接画素（１画素）および水平側隣接画素（１画素）に基づく平滑化処理を実行しているため、画像に含まれる輪郭が、最低限度（１画素分）だけ暈ける結果となる。
【００７９】
したがって、演算対象となる各画素の画素値およびその各画素に対する隣接画素の画素値間の差の絶対値が、所定の閾値（ブロック間の輝度、色の差等よりも大きく、輪郭を識別できる所定の値）Ｎよりも大きい場合には、その画素および隣接画素間を、画像に含まれる物体の輪郭としてみなし、平滑化の対象にはしないこともできる。
【００８０】
すなわち、平滑化処理部２０は、上記ステップＳ２の処理に続いて、例えば第１の画素グループＧ１の平滑化対象画素（例えば、Ｂｋ（１、１））に対して、垂直側隣接画素Ｂｋ―ｎ（１、４）および水平側隣接画素Ｂｋ―１（４、１）を用いて平滑化する際に、画素Ｂｋ（１、１）の画素値ｐ１１と各隣接画素Ｂｋ―ｎ（１、４）の画素値ｔ１およびＢｋ―１（４、１）の画素値ｓ１との差の絶対値｜ｐ１１−ｔ１｜および｜ｐ１１−ｓ１｜をそれぞれ求め（図７；ステップＳ２ａ）、求めた差の絶対値｜ｐ１１−ｔ１｜および｜ｐ１１−ｓ１｜がメモリ２１に記憶された上記閾値Ｎを超えているか否か判断する（ステップＳ２ｂ）。
【００８１】
この判断の結果、上記差の絶対値｜ｐ１１−ｔ１｜および｜ｐ１１−ｓ１｜の内の何れか一方が閾値Ｎを超えている場合（ステップＳ２ｂ→ＹＥＳ）、平滑化処理部２０は、閾値Ｎを超えた差の絶対値（例えば、｜ｐ１１−ｔ１｜が超えたとする）に係わる隣接画素（Ｂｋ―ｎ（１、４））の画素値ｔ’１を、平滑化対象画素Ｂｋ（１、１）の画素値ｐ１１とみなし（ステップＳ２ｃ）、ステップＳ３の処理、すなわち、平滑化対象画素Ｂｋ（１、１）の平滑化処理後の画素値ｑ１１を、画素Ｂｋ（１、１）の画素値ｐ１１、垂直側隣接画素Ｂｋ―ｎ（１、４）の画素値ｔ’１（＝ｐ１１）、および水平側隣接画素Ｂｋ―１（４、１）の画素値ｓ１に基づいて下式
【数１９】
ｑ１１＝（１／３）・（ｐ１１＋ｔ’１＋ｓ１）
により求める（ステップＳ３ａ）。
【００８２】
上記ステップＳ２ｃおよび３ａの処理は、平滑化対象画素と隣接画素との差の絶対値の内の何れか一方が閾値Ｎを超えている全ての画素に対して行なわれる。
【００８３】
一方、平滑化処理部２０は、ステップＳ３ｂの判断の結果、上記差の絶対値｜ｐ１１−ｔ１｜および｜ｐ１１−ｓ１｜の内の何れも閾値Ｎを超えていない場合（ステップＳ２ｂ→ＮＯ）、平滑化処理部２０は、上述したステップＳ３の処理に移行する。この移行は、ステップＳ２ｂによりＮＯと判断された全ての平滑化対象画素に対して行なわれる。
【００８４】
この結果、平滑化対象画素と隣接画素との差の絶対値が閾値Ｎを超えている隣接画素の画素値は、画素内の輪郭とみなして上記平滑化処理には用いられず、上記平滑化処理には平滑化対象画素の画素値を代用することができる。
【００８５】
したがって、画像内の輪郭部分においては暈けが全く、すなわち１画素分でさえも発生することがなくなり、さらに画質を向上させることができる。
【００８６】
なお、本実施形態においては、圧縮・復元処理するブロックを（４画素×４画素）の２次元ブロックとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、（画素×８画素）の２次元ブロックを用いた場合においても、同様のブロックノイズ除去処理を行なうことができる。
【００８７】
図８は、画像データにおける、８×８（８行８列）の２次元ブロックＣｋの各画素およびその２次元ブロックＣｋにおける左上１／４の画素およびその２次元ブロックＣｋに隣接する他ブロックＣｋ−１、Ｃｋ−ｎの画素をそれぞれ示す図である。
【００８８】
図８においても、図３と同様に、２次元ブロックＣｋの１列１行目の画素｛Ｃｋ（１、１）｝の画素値→ｐ１１、画素｛Ｃｋ（１、２）｝の画素値→ｐ１２、画素｛Ｃｋ（１、３）｝の画素値→ｐ１３、・・・、画素｛Ｃｋ（４、４）｝の画素値→ｐ４４、画素｛Ｃｋ（４、５）｝の画素値→ｐ４５、・・・、画素｛Ｃｋ（５、１）｝の画素値→ｐ５１、画素｛Ｃｋ（５、２）｝の画素値→ｐ５２、・・・、画素｛Ｃｋ（８、７）｝の画素値→ｐ８７、画素｛Ｃｋ（８、８）｝の画素値→ｐ８８にそれぞれ設定されている。
【００８９】
また、１列目の画素｛Ｃｋ（１、１）〜Ｃｋ（１、８）｝にそれぞれ隣接するブロックＣｋ−１の画素｛Ｃｋ−１（８、１）〜Ｂｋ−１（８、８）｝の画素値がｓ１〜ｓ８、１行目の画素｛Ｃｋ（１、１）〜Ｃｋ（８、１）｝にそれぞれ隣接するブロックＣｋ−ｎの画素｛Ｃｋ−ｎ（１、８）〜Ｃｋ−ｎ（８、８）｝の画素値がｔ１〜ｔ８にそれぞれ設定されている。
【００９０】
【外９】
0004265849.tif 000015
【００９１】
【外１０】
0004265849.tif 000016
【００９２】
【外１１】
0004265849.tif 000017
【００９３】
【外１２】
0004265849.tif 000018
【００９４】
【外１３】
0004265849.tif 000019
【００９５】
【外１４】
0004265849.tif 000020
【００９６】
【外１５】
0004265849.tif 000021
【００９７】
【外１６】
0004265849.tif 000022
【００９８】
そして、第３の画素グループＧ３における対応する各ベクトルの垂直成分と水平成分との大きさが等しい画素｛Ｃｋ（２、２）、Ｃｋ（３、３）、Ｃｋ（４、４）｝におけるブロック中心点Ｏｃに隣接しない画素Ｃｋ（２、２）、Ｃｋ（３、３）については、画素Ｃｋ（２、２）、Ｃｋ（３、３）の重み付け係数の総和をそれぞれ“１”にすることを考慮して、画素Ｃｋ（２、２）、画素Ｃｋ（３、３）の平滑化用重み付け係数を“４／６”、垂直側・水平側の隣接画素の平滑化用重み付け係数を共に“１／６”にそれぞれ設定する。
【００９９】
一方、各ベクトルの垂直成分と水平成分との大きさが等しい画素におけるブロック中心点Ｏｃに隣接する画素Ｃｋ（４、４）については、第３のグループＧ３内において最もブロック中心点Ｏｃに近接する画素であるため、隣接画素の影響を最も受けないと判断し、上記画素Ｃｋ（４、４）の重み付け係数の総和を“１”にすることを考慮して、画素Ｃｋ（４、４）の平滑化用重み付け係数を“１”、垂直側・水平側の隣接画素の平滑化用重み付け係数を共に“０”に設定する。
【０１００】
すなわち、ブロック中心点Ｏｃに隣接する画素Ｃｋ（４、４）の平滑化用重み付け係数は、他のグループの画素に設定される平滑化用重み付け係数（１／３、２／３）および第３グループの他の画素に設定される平滑化用重み付け係数（４／６、５／６）よりも大きくなるように設定される。
【０１０１】
なお、図８に示す左上１／４の領域以外の残りの領域のブロックＣｋの各画素の平滑化用重み付け係数についても、上述した左上１／４の領域の各画素に設定された方式と同一の方式によりそれぞれ設定される。
【０１０２】
このように設定されたブロックＣｋの平滑化用重み付け係数を用いて、（４×４）のブロックＢｋと同様の平滑化処理により、各２次元ブロックＣｋ（ｋ＝１、２、・・・、６４）全体、すなわち、各ブロックＣｋ（ｋ＝１、２、・・・、６４）の全ての画素が、対応する垂直側隣接画素および水平側隣接画素により平滑化され、隣接するブロック間の境界部分を含む各ブロック内の各画素の隣接画素に対する階調差が抑制されるため、（４×４）ブロックＢｋを用いた場合と同様の効果が得られる。
【０１０３】
そして、本実施形態においては、複数の画像データ（Ｒ、Ｇ、Ｂデータや輝度・色データ）の双方に対してブロックノイズ除去処理を行なっているが、どちらか一方に対してのみ行なってもよい。
【０１０４】
また、対象となる画像を、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号や輝度・色信号から成るカラー画像としているが、輝度信号のみから成る白黒画像を対象とすることも可能である。
【０１０５】
さらに、本実施形態においては、各画素に対する平滑化処理を画像のコントラストを判断しながら行なうこともでき、また、各画素に対して平滑化処理を実行した後に、エッジエンハンスフィルタリング処理（エッジ強調処理；シャープ化、微分化）を行なうことも可能であり、さらに、輪郭成分が強調化・シャープ化された画像を得ることができる。
【０１０６】
本実施形態においては、ブロックノイズ除去装置１２を、メモリ２１に記憶されたプログラムに従って動作する平滑化処理部(平滑化処理コンピュータ）により構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ラッチ回路、ディレイ回路および係数乗算器等から構成されたハードワイヤードロジック型のディジタル回路により構成してもよい。
【０１０７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のブロックノイズ除去方法、ブロックノイズ除去装置およびコンピュータが読取り可能な記憶媒体によれば、ブロック境界部分のみを平滑化せずに、ブロック全体の各画素を平滑化しているため、上記ブロック境界部分のみを平滑化する方法を用いた際における平滑化領域と平滑化していない領域との間の境界差に起因した境界ノイズを発生させることがなく、復元画像の画質を向上させ、その見えやすさを非常に自然なものとすることができる。
【０１０８】
そして、本発明のブロックノイズ除去方法、ブロックノイズ除去装置およびコンピュータが読取り可能な記憶媒体によれば、ブロック全体（全ての画素）を、ブロック内の各画素のブロック中心に対する位置関係に応じて最適に設定された重み付け係数と、１画素分の垂直側隣接画素および水平側隣接画素とを用いて平滑化しているため、平滑化に伴う暈けの量も１画素程度と最低限に抑制することができ、復元画像の画質および輪郭部分等の視認性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るブロックノイズ除去装置を含む画像処理システムの概略構成を示すブロック図。
【図２】１フレーム分の画像データが複数の２次元ブロック（８×８の２次元ブロック）に領域分割された状態を概念的に示す図。
【図３】４×４の２次元ブロックの各画素およびその２次元ブロックに隣接する他ブロックの画素をそれぞれ示す図。
【図４】本実施形態における第１および第２の画素グループの画素に対する隣接画素およびその隣接画素のブロック中心からの位置関係をそれぞれ示す図。
【図５】本実施形態における第３の画素グループの画素に対する隣接画素およびその隣接画素のブロック中心からの位置関係を示す図。
【図６】図１に示す平滑化処理部の平滑化処理の一例を示す概略フローチャート。
【図７】本実施形態の変形例に係わる平滑化処理部の処理の一例を示す概略フローチャート。
【図８】本実施形態の変形例として、８×８の２次元ブロック（左上１／４）の各画素およびその２次元ブロックに隣接する他ブロックの画素をそれぞれ示す図。
【符号の説明】
１  画像処理システム
３  Ａ／Ｄ変換器
４  第１の記憶部
６  圧縮処理部
７  伝送媒体
８  画像記憶媒体
１０  第２の記憶媒体
１１  復号化処理部
１２  ブロックノイズ除去装置
１３  Ｄ／Ａ変換器
２０  平滑化処理部
２１  メモリ
【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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【図８】
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