(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆変換を用いて復号される画像データのブロックベースの圧縮の際に生じるブロック効果誤差を補償するために、画像データに前処理を施す画像データ前処理方法において、
（ａ）上記ブロックベースの圧縮及び復号の際に上記画像データに生じる誤差に相当する誤差を表す誤差補償データを生成するために、該画像データにブロックベースの圧縮を施した後、該圧縮された画像データを復号し、該復号された画像データと圧縮前の画像データの差分を該誤差補償データとするステップと、
（ｂ）上記誤差補償データと上記画像データを混合して、上記ブロックベースの圧縮及び復号が適用された後のブロック効果誤差を低減させる前処理画像データを生成するステップと、
を有する画像データ前処理方法。
【請求項２】
上記ステップ（ａ）は、
（ｃ）上記画像データを第１の遅延時間遅延させることによって遅延画像データを生成するステップと、
（ｄ）上記第１の遅延時間において、上記画像データにブロックベースの圧縮を施して圧縮データを生成し、該圧縮データを逆量子化して逆量子化データを生成し、該逆量子化データに上記逆変換を施して処理データを生成するステップと、
（ｅ）上記遅延画像データと上記処理データのいずれか一方から、該遅延画像データと該処理データの他方を減算することによって上記誤差補償データを生成するステップと、
を含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の画像データ前処理方法。
【請求項３】
上記ステップ（ｂ）は、
（ｆ）上記画像データを第２の遅延時間遅延させることによって更なる遅延画像データを生成するステップと、
（ｇ）上記第２の遅延時間の後に、上記誤差補償データと上記更なる遅延画像データを混合して上記前処理画像データを生成するステップと、
を含むことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の画像データ前処理方法。
【請求項４】
上記ステップ（ｅ）は、上記遅延画像データから上記処理データを減算して上記誤差補償データを生成するステップを含み、
上記ステップ（ｇ）は、上記誤差補償データを上記更なる遅延画像データに加算して上記前処理画像データを生成するステップを含むことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の画像データ前処理方法。
【請求項５】
上記ステップ（ｅ）は、上記処理データから上記遅延画像データを減算して上記誤差補償データを生成するステップを含み、
上記ステップ（ｇ）は、上記更なる遅延画像データから上記誤差補償データを減算して上記前処理画像データを生成するステップを含むことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の画像データ前処理方法。
【請求項６】
上記ステップ（ｅ）は、上記遅延画像データから上記処理データを減算して上記誤差補償データを生成するステップを含むことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の画像データ前処理方法。
【請求項７】
上記ブロックベースの圧縮は、ＭＰＥＧ符号化であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の画像データ前処理方法。
【請求項８】
逆変換を用いて復号される画像データのブロックベースの画像圧縮の際に生じるブロック効果誤差を補償するために、画像データに前処理を施す画像データ前処理装置において、
上記ブロックベースの画像圧縮及び復号の際に上記画像データに生じる誤差に相当する誤差を表す誤差補償データを生成するために、該画像データにブロックベースの圧縮を施した後、該圧縮された画像データを復号し、該復号された画像データと圧縮前の画像データの差分を該誤差補償データとする画像データを処理する手段と、
上記誤差補償データと上記画像データを混合して、上記ブロックベースの画像圧縮及び復号が適用された後のブロック効果誤差を低減させる前処理画像データを生成する混合手段と、
を備える画像データ前処理装置。
【請求項９】
上記画像データを処理する手段は、
上記画像データを第１の遅延時間遅延させることによって遅延画像データを生成する手段と、
上記第１の遅延時間において上記画像データにブロックベースの画像圧縮を施して圧縮データを生成し、該第１の遅延時間において圧縮データを逆量子化して逆量子化データを生成し、該第１の遅延時間において逆量子化データに上記逆変換を施して処理データを生成する圧縮手段と、
上記遅延画像データと上記処理データのいずれか一方から、該遅延画像データと該処理データの他方を減算することによって上記誤差補償データを生成する手段と、
を有することを特徴とする請求の範囲第８項に記載の画像データ前処理装置。
【請求項１０】
上記圧縮手段は、ＭＰＥＧ符号化手段であることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の画像データ前処理装置。
【請求項１１】
上記画像データを処理する手段は、
上記画像データを第１の遅延時間遅延させることによって遅延画像データを生成する第１の遅延手段と、
上記画像データに応じた変換画像データを出力する変換手段と、該変換画像データに応じた量子化画像データを出力する量子化手段と、該量子化画像データに応じた逆量子化画像データを出力する逆量子化手段と、該逆量子化画像データに応じた逆変換画像データを出力する逆変換手段とを有する上記第１の遅延手段に並列に接続されたブロックベース圧縮手段と、
上記遅延画像データと上記処理データのいずれか一方から、該遅延画像データと該処理データの他方を減算することによって、上記誤差補償データを生成する減算手段と、
を有することを特徴とする請求の範囲第８項に記載の画像データ前処理装置。
【請求項１２】
上記混合手段は、
上記画像データを第２の遅延時間遅延させることによって第２の遅延画像データを生成する上記第１の遅延手段に並列に接続された第２の遅延手段と、
上記誤差補償データと上記第２の遅延画像データを混合して上記前処理画像データを生成する混合回路と、
を有することを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の画像データ前処理装置。
【請求項１３】
上記減算手段は、上記第１の遅延画像データから上記処理データを減算して上記誤差補償データを生成する手段を有し、
上記混合回路は、上記誤差補償データを第２の遅延画像データに加算して上記前処理画像データを生成する加算器を有することを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の画像データ前処理装置。
【請求項１４】
上記圧縮手段は、ＭＰＥＧ符号化手段であることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の画像データ前処理装置。
【請求項１５】
画像データをブロックベースの画像圧縮するシステムにおいて、
逆変換を用いて復号される画像データのブロックベースの画像圧縮の際に生じるブロック効果誤差を補償するために、画像データに前処理を施す前処理プロセッサであって、該ブロックベースの画像圧縮及び復号の際に該画像データに生じる誤差に相当する誤差を表す誤差補償データを生成するために、該画像データにブロックベースの圧縮を施した後、該圧縮された画像データを復号し、該復号された画像データと圧縮前の画像データの差分を該誤差補償データとし、該誤差補償データと該画像データを混合して、該ブロックベースの画像圧縮及び復号が適用された後のブロック効果誤差を低減させる前処理画像データを生成する前処理プロセッサと、
上記前処理画像データが供給され、該前処理画像データにブロックベースの画像圧縮を施して、上記画像データに直接ブロックベースの画像圧縮を適用したときに直接的に得られる圧縮画像データのブロック効果誤差よりも少ないブロック効果誤差を示す圧縮画像データを生成するブロックベース圧縮手段と、
備えるシステム。
【請求項１６】
更に、
上記圧縮画像データを蓄積する蓄積手段と、
上記蓄積手段から蓄積圧縮画像データが供給され、該蓄積圧縮画像データを復号して表示のための画像データを生成する復号手段と、
を備える請求の範囲第１５項に記載のシステム。
【請求項１７】
更に、
受信機と、該受信機に上記圧縮画像データを送信する手段とを含む通信リンクと、
受信機に接続され、該受信機に送信されてくる圧縮画像データをを復号して表示のための画像データを生成する復号手段と、
を備える請求の範囲第１５項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、画像データを圧縮する際に、画像データに前処理を施す画像データ前処理方法及び装置に関する。特に、本発明は、画像データの圧縮の際に生じる「ブロック効果」を相殺する画像データ前処理方法及び装置に関する。ここで用いられる「ブロック効果」の用語は、画像データをブロック毎に変換し、変換データを量子化（圧縮）した後、量子化データを逆量子化（伸長）し、そして、逆量子化データをブロック毎に逆変換し、逆変換データを表示する際に、表示装置に表示された復号画像において、画像データのブロック毎の変換の結果生じるブロック間の不連続性を意味する。
背景技術
動画像は、通常、画像データの連続したフレームとして表示され、各フレームが画像を決定する。カラー画像データの各フレームは、通常、画素のストリームとして処理され、各画素は、色成分（例えば赤成分ワード、緑成分ワード、青成分ワード等）から構成されている。各フレームは、通常、画素の２次元配列として表示され、フレームは、色成分データが順次実質的に重ね合わされた画素の２次元配列から構成される（例えば、赤成分ワードの配列は、緑成分ワードの配列と青成分ワードの配列によって重ね合わされる）。
画像データの各フレームは、データの「ブロック」として表されるデータの部分集合に細分割され、画像データの各ブロックは、画像の対応する部分（通常、画像の色成分データの配列の１つの小さな矩形の部分配列）を決定する。画像データのブロックは、例えば、ＭＰＥＧ符号化における従来の画像圧縮（「ＭＰＥＧ」として知られているＩＳＯ規格に準拠した圧縮）方法の離散コサイン変換（ＤＣＴ）及び量子化の際に処理されるデータの基本単位である。
請求の範囲を含む本明細書において、「ブロックベースの圧縮」の用語は、画像データのフレームをブロック毎に変換し、そして変換データを量子化して、表示（あるいは更なる処理）のための復号フレームを生成するために、後にブロック毎に復号される量子化（圧縮）データのフレームを生成するあらゆる範疇の圧縮方法に基づいた圧縮を意味する。従来のＭＰＥＧ符号化方法は、ブロックベースの圧縮である。
請求の範囲を含む本明細書において、「ブロック効果」の用語は、画像データの復号フレームのブロック間の不連続性（特に復号フレームによって決定される表示された画像が、視覚的に明らかに不連続なもの）を意味し、復号フレームは、画像データのフレームに「ブロックベースの圧縮」を施すことによって得られた圧縮フレームを復号することにより、生成されたものである。
通常のブロックベースの圧縮方法は、入力データのブロックを（１回に１ブロック毎）ＤＣＴ変換し、変換画像データを生成する変換処理と、その変換画像データの各ワードを（平均）より少ないビット数の量子化ワードに置き換える量子化処理とを含む。量子化（圧縮）データは、任意の符号化（例えば冗長を減少させるための符号化）が施された後、蓄積又は伝送される。このような圧縮方法としては、ＤＣＴ変換以外に、離散サイン変換、離散フーリエ変換等の様々な種類があり、変換処理の際に入力データの各ブロックに施される。
圧縮データは、蓄積や伝送された後、復号される（通常は、更に、必要に応じて、データを表示するための形式にする処理が施される）。任意の最初の復号処理（例えば冗長を減少させる符号化と逆の処理）の後、圧縮データは逆量子化（伸長）され、逆量子化データのブロックは、（１回に１ブロック毎）逆変換（例えば逆離散コサイン変換、すなわち「ＩＤＣＴ」）される。逆変換データの各フレームは、表示又は更に処理が施される復号データのフレームである。
本発明の実施例では、データの各ブロックは、モノクロ画像データのフレームにおけるＮ×Ｍ個のサンプルのセットである。本発明の他の実施例では、データの各ブロックは、カラー画像データのフレームにおける色成分のＮ×Ｍ個のサンプルのセットである。後者の例では、カラービデオデータのフレームは、赤色成分のフレーム、緑色成分のフレーム及び青色成分のフレームから構成され、そして、各ブロックは、８×８個の赤（又は緑、又は青）色成分サンプルのセットである。そのようなセットにおける６４個の各サンプルは、カラー画像の２４ビットの画素の赤（又は緑、又は青）色成分を決定する８ビットのワードからなる。
ブロックベースの圧縮アルゴリズムは、ラインスキャンフォーマットではなく、Ｎ×Ｍブロックフォーマットで画像データを処理する。例えば、静止画像用のＩＳＯ「ＪＰＥＧ」、テレビジョン会議用のＣＣＩＴＴ勧告「Ｈ．２６１」、ビデオ圧縮用のＩＳＯ「ＭＰＥＧ」として知られている従来のブロックベースの画像圧縮アルゴリズムは、全て８×８ブロックのフォーマットで画像データを処理する。そのようなアルゴリズムによって処理されるブロックフォーマットのデータの各セットは、通常、「最小符号化単位」のシーケンスである。各最小符号化単位は、それぞれの色成分の所定数のブロックからなる。異なる色成分は、異なる解像度でサンプルすることができるので、最小符号化単位における色成分当たりのブロック数は、色成分によって異なる（なお、最小符号化単位における各色成分のブロックは全て、画像の同じ領域に対応している）。従来のＪＰＥＧ、Ｈ．２６１又はＭＰＥＧの圧縮を実行する場合には、入力データは、８×８ブロックフォーマット（Ｍ＝Ｎ＝８）のデータからなる最小符号化単位のスキャンフォーマットで画像圧縮手段に供給される。そのような最小符号化単位のスキャンフォーマットの入力データは、例えば青ワードの８×８ブロック、緑ワードの８×８ブロック、赤ワードの８×８ブロックが順次連続したシーケンスである。
画像データを符号化するためのＭＰＥＧ規格は、提案されている次世代のディジタルテレビジョン（ＴＶ）伝送システムの多くに適用される。しかしながら、ＭＰＥＧ復号画像は、所謂「モスキートノイズ」と「ブロック効果」の問題がある。様々な後処理（すなわちＭＰＥＧ復号の後処理）の技術が、ＭＰＥＧ復号画像のブロック効果を低減するために提案されている。しかしながら、それらは、最終的に表示された画像において、望ましくない不鮮明さを生じる。
本発明は、画像データをブロックベースの圧縮方法（例えばＭＰＥＧ符号化）に基づいて圧縮及び復号する前に、画像データにある種の前処理を施すことによって、ブロック効果を相殺する。
発明の開示
本発明は、画像データにブロックベースの圧縮を施す際に、画像データを前処理する画像データ前処理方法及び装置に関し、圧縮データを復号した画像上に現れる「ブロック効果」として知られているものを（少なくとも部分的に）補償するために、画像データは、ブロックベースの圧縮を施す前に前処理が施される。発明者は、ブロックベースの圧縮における望ましくないブロック効果は、入力データを（例えば、ＭＰＥＧのブロックベースの圧縮における離散コサイン変換により）変換する最初の処理の後の量子化によって、生じることを確認した。本発明は、入力データに誤差補償データを混合することによって入力データを「前処理」し、その後、前処理された入力データにブロックベースの圧縮を施す。この結果、前処理された入力データにブロックベースの圧縮を施すとともに、圧縮データを復号する際に生じる誤差は、誤差補償データを（少なくとも部分的に）相殺し、それによって、前処理なしで生じるブロック効果を（少なくとも部分的に）補償する。
本発明に係る画ぞデータ前処理方法は、逆変換を用いて復号される画像データのブロックベースの圧縮の際に生じるブロック効果誤差を補償するために、画像データに前処理を施す画像データ前処理方法において、ブロックベースの圧縮及び復号の際に画像データに生じる誤差に相当する誤差を表す誤差補償データを生成するために、画像データにブロックベースの圧縮を施した後、圧縮された画像データを復号し、復号された画像データと圧縮前の画像データの差分を誤差補償データとするステップと、誤差補償データと画像データを混合して、ブロックベースの圧縮及び復号が適用された後のブロック効果誤差を低減させる前処理画像データを生成するステップとを有する。
また、本発明に係る画像データ前処理装置は、逆変換を用いて復号される画像データのブロックベースの画像圧縮の際に生じるブロック効果誤差を補償するために、画像データに前処理を施す画像データ前処理装置において、ブロックベースの画像圧縮及び復号の際に上記画像データに生じる誤差に相当する誤差を表す誤差補償データを生成するために、画像データにブロックベースの圧縮を施した後、圧縮された画像データを復号し、復号された画像データと圧縮前の画像データの差分を誤差補償データとする画像データを処理する手段と、誤差補償データと画像データを混合して、ブロックベースの画像圧縮及び復号が適用された後のブロック効果誤差を低減させる前処理画像データを生成する混合手段とを備える。
また、本発明に係るシステムは、画像データをブロックベースの画像圧縮するシステムにおいて、逆変換を用いて復号される画像データのブロックベースの画像圧縮の際に生じるブロック効果誤差を補償するために、画像データに前処理を施す前処理プロセッサであって、ブロックベースの画像圧縮及び復号の際に画像データに生じる誤差に相当する誤差を表す誤差補償データを生成するために、画像データにブロックベースの圧縮を施した後、圧縮された画像データを復号し、復号された画像データと圧縮前の画像データの差分を誤差補償データとし、誤差補償データと画像データを混合して、ブロックベースの画像圧縮及び復号が適用された後のブロック効果誤差を低減させる前処理画像データを生成する前処理プロセッサと、前処理画像データが供給され、前処理画像データにブロックベースの画像圧縮を施して、画像データに直接ブロックベースの画像圧縮を適用したときに直接的に得られる圧縮画像データのブロック効果誤差よりも少ないブロック効果誤差を示す圧縮画像データを生成するブロックベース圧縮手段と備える。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係る装置の好ましい実施例のブロック図である。
図２は、本発明に係る装置の他の好ましい実施例のブロック図である。
図３（ａ）は、入力画像データ信号を示すグラフである。
図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す信号の部分（座標Ｘ１と座標Ｘ２間の部分）に理想的な（無限の量子化レベルで）ＤＣＴ／量子化／ＩＤＣＴ処理を施した結果を示すグラフである。
図３（ｃ）は、図３（ａ）に示す信号の部分（座標Ｘ１と座標Ｘ２間の部分）に、有限の量子化レベルでＤＣＴ／量子化／ＩＤＣＴ処理を施した結果を示すグラフである。
図３（ｄ）は、図３（ａ）に示す信号全体に、図３（ｃ）の信号を生じさせるために適用されたのと同じＤＣＴ／量子化／ＩＤＣＴ処理を（ブロック毎に）施した結果を示すグラフである。
図３（ｅ）は、本発明に基づいて、図３（ａ）に示す信号に前処理を施した結果を示すグラフであり、図３（ｄ）に示す信号を生じさせるために適用されたのと同じＤＣＴ／量子化／ＩＤＣＴ処理の結果として生じるブロック効果を低減しているのを示している。
発明を実施するための最良の形態
本発明の好ましい実施例を、図１を参照しながら説明する。図１に示すシステムにおいて、画像データ源１は、画像データのストリームを前処理プロセッサ３に供給する。この実施例では、画像データはＹＵＶフォーマットのカラービデオデータからなる。前処理プロセッサ３は、順変換回路５、量子化回路７及び符号化回路９で画像データにブロックベースの圧縮を施す前に、画像データに前処理を施す。前処理プロセッサ３における前処理の目的は、順変換回路５、量子化回路７及び符号化回路９における圧縮、蓄積又は伝送手段１１における伝送又は蓄積、復号回路１３、逆量子化回路１４及び逆変換回路１５における復号の後に画像データの表示（表示装置１７上）に生じるブロック効果を（少なくとも部分的に）相殺する（compensate）ことである。
順変換回路５は、前処理プロセッサ３からの前処理データをブロック毎に変換する。この変換としては、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、離散フーリエ変換、又は他の適切な逆変換が可能な変換を用いることができる。この実施例では、順変換回路５は、供給されるデータをブロック毎にＤＣＴ変換する（そして、逆変換回路１５は、供給されるデータをブロック毎に「ＩＤＣＴ」、すなわち逆ＤＣＴ変換する）。
量子化回路７は、順変換回路５から出力される変換データを量子化し、量子化（圧縮）画像データを生成する。符号化回路９は、更に、量子化回路７から出力される量子化データを（例えば、冗長を減少させるために）符号化する。そして、符号化回路９から出力される圧縮画像データのストリームは、蓄積又は伝送手段１１によって伝送又は蓄積される。図１に示す装置の変形例では、符号化回路９を削除することができる。これらの変形例では、蓄積又は伝送手段１１は、量子化回路７から出力される圧縮データのストリームを蓄積又は伝送する。この実施例において、順変換回路５及び量子化回路７は、順変換回路５の入力端子に供給される画像データのストリームにＭＰＥＧ符号化（周知のブロックベースの圧縮方法）を施す。
蓄積又は伝送手段１１が圧縮データを伝送する通信リンクである実施例では、蓄積又は伝送手段１１は、受信した圧縮データを復号回路１３に出力する受信機を備える。蓄積又は伝送手段１１が蓄積装置である実施例では、復号回路１３は、蓄積又は伝送手段１１から、蓄積されている圧縮データを読み出す。どちらの実施例でも、復号回路１３は、受信した圧縮データに、例えば符号化回路９で適用された冗長を減少させる符号化とは逆の処理である最初の復号を施す。
図１に示すシステムの変形例（例えば、符号化回路９が削除されている実施例）では、復号回路１３を削除することができる。これらの変形例では、逆量子化回路１４は、蓄積又は伝送手段１１から出力される圧縮データのストリームを直接受信して、処理する。
逆量子化回路１４は、復号回路１３から出力される最初に復号されたデータ（又は、復号回路１３がない実施例では、蓄積又は伝送手段１１から出力される、復号されていない圧縮データ）を受信して、逆量子化を行い、逆量子化データを生成する。
逆変換回路１５は、逆量子化回路１４から出力される逆量子化データを受信し、そして、順変換回路５で実行された変換とは逆の変換（例えば、順変換回路５がＤＣＴ変換回路である実施例では、ＩＤＣＴ、すなわち逆離散コサイン変換）を施す。逆変換回路１５では、逆量子化データのブロックは、（１回に１ブロック毎に）逆変換される。逆変換回路１５から出力される逆変換データの各フレームは、表示装置１７に画像として表示することができる、又は更に処理が施される復号データのフレームである。
本発明の幾つかの実施例においては、図１に示す前処理プロセッサ３、順変換回路５、量子化回路７及び符号化回路９の機能を、本発明に基づいてプログラムされた単一のコンピュータ（ディジタルデータプロセッサ）で実行する。これらの実施例においては、図１に示す復号回路１３、逆量子化回路１４及び逆変換回路１５の復号機能も、適切にプログラムされた同一の（又は異なる）コンピュータで実行する。
次に、好ましい実施例を、図２を参照しながら説明する。図２に示す装置において、画像データ源１は、画像データのストリームを前処理プロセッサ２３（これは、図１に示す前処理プロセッサ３の好ましい実施例である）に供給する。前処理プロセッサ２３は、ＭＰＥＧエンコーダ２５で画像データに（ＭＰＥＧ符号化として知られている）ブロックベースの圧縮が施される前に、画像データに前処理を施す。ＭＰＥＧエンコーダ２５の出力端子から出力される圧縮画像データは、（例えば図１に示す蓄積又は伝送手段１１によって）蓄積又は伝送され、そして、表示のために復号される。
ＭＰＥＧエンコーダ２５は、ＤＣＴ回路３５と、量子化回路３６とを備える。ＤＣＴ回路３５は、前処理プロセッサ２３からの前処理データをブロック毎に離散コサイン変換する。量子化回路３６は、ＤＣＴ回路３５から出力される変換データを量子化し、ＭＰＥＧ符号化（圧縮）画像データのストリームをその出力端子から出力する。
前処理プロセッサ２３は、第１の遅延回路２８と、第１の遅延回路２８と並列に接続された第２の遅延回路２９と、第１の遅延回路２８と並列に接続されたブロックベースの圧縮回路（３０、３１、３１Ａ、３２）と、（第１の遅延回路２８の出力からＩＤＣＴ回路３２の出力を減算するように接続された）減算回路３３と、（減算回路３３の出力を第２の遅延回路２９の出力に加算するように接続された）加算回路３４とを備える。
ブロックベースの圧縮回路（３０、３１、３１Ａ、３２）は、（好ましくはＤＣＴ回路３５に相当する）ＤＣＴ回路３０を備え、ＤＣＴ回路３０は、画像データ源１からの画像データをブロック毎に離散コサイン変換して、変換画像データを量子化回路３１に出力する。量子化回路３１（量子化回路３６に相当する）は、ＤＣＴ回路３０から出力される変換データを量子化して、ＭＰＥＧ符号化画像データのストリームを生成し、ＭＰＥＧ符号化画像データのストリームを逆量子化回路３１Ａに供給する。逆量子化回路３１Ａは、ＭＰＥＧ符号化画像データを逆量子化して、逆量子化（伸長）データを生成する。ＩＤＣＴ回路３２は、逆量子化回路３１Ａから出力される逆量子化データが供給され、逆量子化データをブロック毎にＩＤＣＴ変換（ＤＣＴ回路３０におけるＤＣＴ変換の逆の変換）する。ＩＤＣＴ回路３２から出力される処理画像データ（ここでは、「テスト」データともいう。）は、減算回路３３の入力端子に供給される。ＩＤＣＴ回路３２から出力されたデータは、本発明に基づいて、ブロック効果を低減する。
第１の遅延回路２８は、ＤＣＴ回路３０、量子化回路３１、逆量子化回路３１Ａ及びＩＤＣＴ回路３２によって生じる処理遅延に相当する時間、画像データ源１から入力される画像データを遅延させる。減算回路３３は、第１の遅延回路２８から出力される遅延された画像データから、ＩＤＣＴ回路３２の出力端子から出力される処理画像データを減算する。減算回路３３から出力される差分データは、ＤＣＴ回路３０、量子化回路３１、逆量子化回路３１Ａ及びＩＤＣＴ回路３２での処理の間に生じたブロック誤差（及びその他の誤差）を表す誤差補償データである（したがって、ブロック誤差を含む誤差は、ＭＰＥＧエンコーダ２５におけるブロックベースの画像圧縮、及びＩＤＣＴ回路３２に類似又は同一の逆変換回路における復号の間に生じる誤差を示している）。
第２の遅延回路２９は、ＤＣＴ回路３０、量子化回路３１、逆量子化回路３１Ａ、ＩＤＣＴ回路３２及び減算回路３３によって生じる処理遅延に相当する時間、画像データ源１から入力される画像データを遅延させる。加算回路３４は、第２の遅延回路２９から出力される遅延された画像データに、減算回路３３から出力された誤差補償データを加算する。加算回路３４から出力される前処理画像データは、ＭＰＥＧエンコーダ２５に供給される。発明者は、ＭＰＥＧエンコーダ２５で処理され、ＩＤＣＴ回路３２に類似した（又は同一の）逆変換回路で復号された後において、前処理が施された画像データの方が、画像データ源１からの生の画像データ（すなわち、生の画像データは、直接ＭＰＥＧエンコーダ２５で処理され、ＩＤＣＴ回路３２に類似又は同一の逆変換回路で復号される画像データ）よりも、ブロック効果誤差が少ないことを確認している。
図２に示す前処理プロセッサ２３の幾つかの変形例においては、第１の遅延回路２８と第２の遅延回路２９のうち１つ又は両方は、（例えば、ＤＣＴ回路３０、量子化回路３１、逆量子化回路３１Ａ及びＩＤＣＴ回路３２によって生じる処理遅延を補償することが重要ではない場合）削除される。
図２に示す前処理プロセッサ２３の他の変形例では、減算回路３３は、減算回路３３から出力される信号の逆の信号を生成する減算回路に置き換えられる。（このような減算回路は、ＩＤＣＴ回路３２から出力される逆変換画像データから、第１の遅延回路２８から出力される遅延された画像データを減算する）。このような変形例では、加算回路３４は、第２の遅延回路２９から出力される遅延されたデータから「逆」の誤差補償データを減算する減算回路に置き換えられる。図２に示す前処理プロセッサ２３のこのような変形例は、もちろん上述した前処理プロセッサ２３と全く同じデータを出力する（画像データ源１からの同一の入力データに応じて）。
本発明に係る画像データ前処方法は、
ブロックベースの圧縮及び逆変換を用いた復号の際に入力画像データに生じる誤差に相当する誤差を表す誤差補償データを生成するために、画像データにブロックベースの圧縮を施した後、圧縮された画像データを復号し、復号された画像データと圧縮前の画像データの差分を誤差補償データとする画像データを処理するステップと、
誤差補償データと入力画像データ（典型的には、誤差補償データを生成するために処理される入力画像データと同一の遅延されたもの）を混合して、ブロック効果誤差を低減させる前処理画像データを生成するステップとを有する。
本発明に係る画像データ前処理方法の好ましい実施例は、
入力画像データに（ＤＣＴ又は他の変換を施し、そして、変換データを量子化することにより）ブロックベースの圧縮を施すステップと、
次に、量子化データを逆量子化し、逆量子化データを逆変換（例えばＩＤＣＴ変換）して「テスト」データを生成するステップと、
入力データとテストデータとの差分を（例えば、入力データを遅延したものからテストデータを減算し、又はテストデータから入力データを遅延したものを減算することにより）求めて、誤差補償データを生成するステップと、
誤差補償データと入力画像データ（典型的には、誤差補償データを生成するために処理される入力画像データと同じ遅延されたもの）を混合して、（後に続くブロックベースの圧縮及び逆変換を用いた復号の際に生じる）ブロック効果誤差を低減させる前処理画像データを生成するステップとを有する。前処理データは、ブロックベースの圧縮及び逆変換を適用した復号の後における意味において、ブロック効果誤差を低減し、前処理データは、本発明に基づいた前処理に行わずにブロックベースの圧縮及び逆変換を用いて復号された同一の画像データよりもブロック効果誤差を少なくする。
本発明に係る画像データ前処理方法は、更に、前処理画像データ（本発明に基づいて前処理された画像データ）にブロックベースの圧縮を施すステップを有するようにしてもよい。また、オプションとして、本発明に係る画像データ前処理方法は、圧縮前処理データを逆変換するステップを有するようにしてもよい。
次に、本発明に係る画像データ前処理方法及び装置について、図３（ａ）乃至図３（ｅ）に示す画像データ信号を参照しながら説明する。
図３（ａ）は、入力画像データ信号を表すグラフである。この信号は、図３（ａ）の水平（Ｘ）軸上の位置に相当する座標と強度（Ｉ）によって決定される画素の連続で示される意味において、「一次元の」画像データ信号である。
図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す信号の部分（座標Ｘ１と座標Ｘ２間の線分に沿った画素）に理想的なブロックベースの圧縮及び逆変換処理、すなわち（無限の量子化レベルで）「ＤＣＴ／量子化／ＩＤＣＴ処理」を施した結果を示すグラフである。座標Ｘ１から座標Ｘ２までの範囲の外側にある図３（ｂ）の信号の「繰り返しの」部分は、離散コサイン変換（ＤＣＴ）と、それに続く逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）により得られたものである。
図３（ｃ）は、図３（ａ）に示す信号の同一の部分（座標Ｘ１と座標Ｘ２間の線分に沿った画素）に、有限の量子化レベルでＤＣＴ／量子化／ＩＤＣＴ処理を施した結果を示すグラフである。
図３（ｄ）は、図３（ａ）に示す信号全体に、図３（ｃ）の信号を生じさせるために適用されたのと同じＤＣＴ／量子化／ＩＤＣＴ処理を（ブロック毎に）施した結果の画像データ信号を示すグラフである。図３（ｄ）は、隣接する部分（ブロック）間の境界の不連続として容易に認識できる誤差を示している。
図３（ｅ）は、本発明に基づいて、図３（ａ）に示す信号に前処理を施した結果を示すグラフである（例えば、前処理プロセッサ２２に入力される信号が図３（ａ）に示す画像データ信号である場合、図３（ｅ）に示す信号は、図２に示す前処理プロセッサ２３の出力を表している）。図３（ｅ）に示す信号は、ブロック間において不連続を有している。しかしながら、これらの不連続から生じる誤差は、後に図３（ｅ）信号に対して、図３（ｄ）に示す信号を生じさせるために適用されたのと同じＤＣＴ／量子化／ＩＤＣＴ処理を施すことにより、（少なくとも部分的に）相殺される。
本発明の範囲及び趣旨を逸脱せずに、本発明に係る上述した方法及び装置は当該分野の標準的な技術を用いて様々な変更や変形が可能であることは明らかである。ここでは、本発明を好ましい実施例を用いて説明したが、本発明は、このような特定の実施例に限定されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図３（ｃ）】
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【図３（ｄ）】
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【図３（ｅ）】
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