Способ удаления блочности, устройство для удаления блочности, программа для удаления блочности и машиночитаемый носитель записи, записываемый посредством этой программы

Способ удаления блочности, устройство для удаления блочности, программа для удаления блочности и машиночитаемый носитель записи, записываемый посредством этой программы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способу удаления блочности, используемому в устройстве кодирования видеосигнала и устройстве декодирования видеосигнала, которые реализуют кодирование на блочной основе, устройству для него, программе для удаления блочности, используемой для осуществления упомянутого способа удаления блочности, и машиночитаемому носителю записи, записываемому посредством упомянутой программы.

По заявке испрашивается приоритет по дате подачи японской патентной заявки № 2008-271496, поданной 22 октября 2008 года.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

При кодировании видеосигнала inter-кодирование с предсказанием (компенсация движения) для выполнения предсказания между разными кадрами использует декодированное изображение как опорное изображение. Поэтому, когда кодирование выполняется при низкой скорости передачи битов, происходит блочное искажение, которое ухудшает декодируемое изображение, и, соответственно, существует проблема увеличения ухудшения качества изображения из-за ссылки на ухудшенное изображение.

Следовательно, предложен и представлен внутриконтурный фильтр для уменьшения блочного искажения для стандартов кодирования видеосигнала. Кроме того, даже в MPEG (Экспертная группа по вопросам движущегося изображения) ISO (Международная организация по стандартизации) и VCEG (Экспертная группа ITU по вопросам кодирования изображения) ITU-T (Сектор телекоммуникаций Международного союза электросвязи) сделано много предложений в отношении фильтров, в том числе префильтров и постфильтров, а также внутриконтурных фильтров, которые теперь активно обсуждаются. В отличие от префильтров и постфильтров, если используется внутриконтурный фильтр, то качество отфильтрованного изображения улучшается, и также улучшается влияние на последующие кадры, ссылающиеся на это изображение, вследствие этого обеспечивается возможность улучшения качества всего видео (улучшение эффективности кодирования). Поэтому сильно ожидается улучшение внутриконтурных фильтров.

В действующих стандартах кодирования видеосигнала, например, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.261, H.262 и H.264, при кодировании видеоинформации изображение разделяют на M*N блоков (М и N являются кратными 2, например, 4, 8 или 16) и после этого кодируют. После разделения получают разность между блоком, который должен быть обработан, и опорным блоком (декодированным блоком) внутри кадра или между кадрами, разностный сигнал подвергается ортогональному преобразованию, выполняется квантование, и применяется энтропийное кодирование, и получающийся в результате сигнал выводится в виде двоичных данных.

С использованием того факта, что зрение человека является нечувствительным к высокой частоте, когда выполняется квантование, высокочастотные составляющие изображения удаляются. На данном этапе, так как высокочастотные составляющие удаляются поблочно блок за блоком, в декодируемом изображении выделяются границы блоков, и на них накладывается блочный шум. В частности, если количество кодирования, выделяемое видеосигналу является маленьким (т.е. с низкой скоростью передачи битов), то наблюдается высокий уровень блочного шума.

В inter-кодировании с предсказанием типа компенсации движения, для уменьшения избыточности во временной области передаются разностный сигнал между предшествующим или последующим опорным кадром и кадром, который должен быть обработан, и вектор движения (количество движения). В этом inter-кодировании с предсказанием типа компенсации движения, когда изображение, на которое ссылаются, включает в себя шум блочной формы и, соответственно, ухудшается, разностный сигнал, который получается при вычислении разности между опорным кадром и кадром, который должен быть обработан, увеличивается, что в результате приводит к ухудшению эффективности кодирования.

Соответственно, в H.264/AVC, когда опорный кадр, то есть декодированное изображение, сохраняется в памяти для кадров, используется фильтр для уменьшения блочного шума, формируемого при кодировании. Этот фильтр называется фильтром для удаления блочности.

Следует отметить, что вышеупомянутое описание раскрыто в патентном документе 1 Sakae Okubo, Shinya Kadono, Yoshihiro Kikuchi, Teruhiko Suzuki, "Revised edition H.264/AVC textbook", Impress, 2006 на стр.140-144 и стр.269.

На фиг.24A изображено положение фильтра для удаления блочности в процессе кодирования, и фиг.24B изображает положение фильтра для удаления блочности в процессе декодирования.

Процесс с использованием фильтра для удаления блочности применяется к границе каждого блока из 16 блоков (4×4), которые получаются посредством разделения одного макроблока (далее в этом документе сокращенно как MB). Кроме того, в случае границы MB, если присутствует смежный MB, то могут быть получены пикселы, требуемые для фильтра, и, соответственно, к нему применяется идентичный процесс.

На фиг.25A и фиг.25B изображены конкретные позиции, которые должны быть обработаны. Здесь на фиг.25A изображена позиция фильтра относительно границы блока в вертикальном направлении. Кроме того, на фиг.25B изображена позиция фильтра относительно границы блока в горизонтальном направлении. Отметим, что, по существу, обрабатываются только части, указанные сплошными линиями, если MB, который должен быть обработан, рассматривается как блоки 8*8 сигнала яркости, в то время как обрабатываются обе части, указанные как сплошными линиями, так и пунктирными линиями, если MB, который должен быть обработан, рассматривается как блоки 4×4 сигнала яркости и сигнала цветности.

Следует отметить, что вышеупомянутое описание раскрыто в Непатентном документе 2 ITU-T Study Group 16-Questions 6/16: "Draft new Corrigendum 1 to H.264 Advanced video coding for generic audiovisual services", 2005 на стр.182-193.

В зависимости от характеристик изображения существует позиция, где блочное искажение формируется легко, и позиция, где блочное искажение не формируется легко, и, соответственно, процесс фильтра для удаления блочности применяется адаптивно. В частности, процесс изменяется в соответствии со следующими условиями.

Устойчивость границы (значение Bs)

Абсолютное значение разности между пикселами на границе

Устойчивость границы определена в нижеследующей Таблице 1.

Таблица 1
По меньшей мере, один из двух блоков является intra-кодированным (intra-режим) и находится на границе MB.	Bs=4
Любой из двух блоков находится в intra-режиме, но не на границе MB.	Bs=3
Ни один блок не находится в intra-режиме, и любой из блоков имеет коэффициент ортогонального преобразования.	Bs=2
Ни один не находится в intra-режиме, ни один не имеет коэффициента преобразования, опорные кадры являются разными, номера опорных кадров являются разными и значения вектора движения являются разными.	Bs=1
Ни один не находится в intra-режиме, ни один не имеет коэффициента преобразования и опорные кадры и значения вектора движения являются идентичными.	Bs=0

Как изображено на фиг.25A и фиг.25B, при предположении того, что значение пиксела одного блока равно p_m (0≤m<4: чем позиция ближе к границе блока, тем меньше значение нижнего индекса), и значение пиксела другого блока равно q_n (0≤n<4: чем позиция ближе к границе блока, тем меньше значение нижнего индекса), фильтр для удаления блочности задействуется, если удовлетворяются следующие два условия.

1. Bs>0

2. |p₀-q₀|<α && |p₁-p₀|<β && |q₁-q₀|<β

Здесь, α и β определяются однозначно, в зависимости от параметра квантования (QP), который устанавливается при кодировании. Кроме того, с использованием двух параметров, флажка slice_alpha_c0_offset_div2 и флажка slice_beta_offset_div2, включенных в заголовок слайса, пользователь также может регулировать α и β.

Кроме того, в дополнение к вышеупомянутым двум параметрам, фильтром для удаления блочности можно управлять на трех уровнях, как представлено ниже, посредством двух параметров, а именно deblocking_filter_controlpresent_flag и disable_deblocking_filter_idc, в наборе параметра изображения (часть заголовка)

1. Фильтр для удаления блочности применяется к границам блока и границам MB.

2. Фильтр для удаления блочности применяется только к границам MB.

3. Фильтр для удаления блочности не применяется.

Следует отметить, что, несмотря на то, что они не относятся к фильтру для удаления блочности, предлагаются различные схемы для улучшения intra-предсказания. Авторы настоящего изобретения также предлагают схему для улучшения intra-предсказания с назначением весов в соответствии с текстурой в изображении и последующим выполнением предсказания (см. Shohei Matsuo, Seishi Takamura, Kazuto Kamikura, Yoshiyuki Yashima: "A Study on weighted intra prediction", Picture Coding Symposium Japan, PCSJ2007, Непатентный документ 3).

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМЫ, КОТОРЫЕ РЕШАЮТСЯ ПОСРЕДСТВОМ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В стандартном фильтре для удаления блочности всегда используются пикселы в направлении (90°), перпендикулярном к границе блока, и адаптивно применяется фильтр в соответствии с двумя условиями, а именно (i) устойчивость границы и (ii) абсолютное значение разности между выбранными пикселами.

Однако так как в стандартной технологии обрабатываются только пикселы в перпендикулярном направлении, то, если изображение, которое должно быть закодировано, содержит текстуру в присущем ему наклонном направлении (например, наклонный узор или линию), то существует вероятность того, что эта текстура становится неясной.

Другими словами, несмотря на то что процесс стандартного фильтра для удаления блочности применяется адаптивно, он не содержит механизма обработки с учетом направления текстуры, изначально включенной в изображение. Поэтому в стандартной технологии, фильтр применяется даже к текстуре, которая должна по существу быть сохранена, и соответственно существует вероятность того, что наклонная составляющая текстуры сглаживается, вследствие чего ухудшается субъективное качество изображения.

Настоящее изобретение выполнено с учетом таких обстоятельств, и его задачей является обеспечение новой технологии удаления блочности, в которой сохраняются текстуры в наклонных направлениях, которые должны быть сохранены в изображении, и блочный шум может быть эффективно уменьшен. Кроме того, в результате его задачей является не только улучшение субъективного качества изображения одного изображения, но также и улучшение характеристик inter-кодирования с предсказанием посредством ссылки на изображение с улучшенным качеством изображения, так что может быть улучшена эффективность кодирования всей видеоинформации.

СРЕДСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ УПОМЯНУТЫХ ПРОБЛЕМ

Для решения упомянутых задач предложен способ удаления блочности в соответствии с настоящим изобретением, который является способом удаления блочности для уменьшения блочного искажения в схеме кодирования видеосигнала для выполнения кодирования с предсказанием на основе блоков и в схеме декодирования видеосигнала для декодирования видеосигнала, закодированного посредством упомянутой схемы кодирования видеосигнала, и этот способ включает в себя: этап обнаружения по обнаружению, для каждого блока, направления, в котором изменяется значение пиксела, которое представляется краем, который указывает направление изменения значения пиксела в каждом блоке, этап определения по определению направления, в котором фильтр для удаления блочности должен быть применен к границе блока, на основе направления края, обнаруженного для блока, который должен быть обработан, который включает в себя границу блока, подвергающуюся удалению блочности, и на основе направления края, обнаруженного для блока, соприкасающегося с блоком, который должен быть обработан, и этап фильтрации по применению фильтра для удаления блочности к границе блока в соответствии с определенным направлением.

В способе удаления блочности в соответствии с настоящим изобретением, для каждого блока, на этапе обнаружения может быть обнаружена составляющая в горизонтальном направлении изменения значения пиксела в каждом блоке, может быть обнаружена составляющая в вертикальном направлении изменения значения пиксела в каждом блоке, и может быть обнаружено направление края на основе обнаруженной составляющей в горизонтальном направлении и обнаруженной составляющей в вертикальном направлении.

В способе удаления блочности в соответствии с настоящим изобретением, для каждого блока, на этапе обнаружения может быть получена информация по режиму предсказания, которая используется, когда выполняется intra-кодирование каждого блока, и может быть обнаружено направление края на основе полученной информации относительно режима предсказания.

Способ удаления блочности в соответствии с настоящим изобретением может также включать в себя этап вычисления по вычислению, для каждого блока, устойчивости края на основе обнаруженной составляющей в горизонтальном направлении и обнаруженной составляющей в вертикальном направлении, причем на этапе определения может сравниваться устойчивость края, вычисленная для блока, который должен быть обработан, с предварительно определенным пороговым значением, и, когда устойчивость края меньше или равна предварительно определенному пороговому значению, может изменяться направление, в котором должен быть применен фильтр для удаления блочности, которое определено на основе направления края, на направление, ортогональное к границе блока.

В способе удаления блочности в соответствии с настоящим изобретением, когда информация по режиму предсказания для блока, который должен быть обработан, представляет режим предсказания с использованием среднего значения пиксела как сигнала предсказания, на этапе определения может быть изменено направление, в котором должен быть применен фильтр для удаления блочности, которое определено на основе направления края, на направление, ортогональное к границе блока.

В способе удаления блочности в соответствии с настоящим изобретением, на этапе определения может определяться направление, в котором должен быть применен фильтр для удаления блочности, согласно данным, хранящимся в средстве для хранения, в котором хранится информация, которая описывает корреляцию между направлением края блока, который должен быть обработан, направлением края блока, соприкасающегося с блоком, который должен быть обработан, и направлением, в котором должен быть применен фильтр для удаления блочности, с использованием направления края, обнаруженного для блока, который должен быть обработан, и направления края, обнаруженного для блока, соприкасающегося с блоком, который должен быть обработан, в качестве ключа.

Устройство для удаления блочности в соответствии с настоящим изобретением является устройством для удаления блочности для уменьшения блочного искажения, происходящего в схеме кодирования видеосигнала для выполнения кодирования с предсказанием на основе блоков и в схеме декодирования видеосигнала для декодирования видеосигнала, закодированного посредством упомянутой схемы кодирования видеосигнала, и это устройство включает в себя: средство обнаружения для обнаружения, для каждого блока, направления, в котором изменяется значение пиксела, которое представляется краем, который указывает направление изменения значения пиксела в каждом блоке, средство определения для определения направления, в котором к границе блока должен быть применен фильтр для удаления блочности, на основе направления края, обнаруженного для блока, который должен быть обработан, который включает в себя границу блока, подвергающуюся удалению блочности, и на основе направления края, обнаруженного для блока, соприкасающегося с блоком, который должен быть обработан, и средство фильтрации для применения к границе блока фильтра для удаления блочности в соответствии с определенным направлением.

Устройство для удаления блочности в соответствии с настоящим изобретением может также включать в себя средство для хранения информации, которая описывает корреляцию между направлением края блока, который должен быть обработан, направлением края блока, соприкасающегося с блоком, который должен быть обработан, и направлением, в котором должен быть применен фильтр для удаления блочности, причем средство определения определяет направление, в котором должен быть применен фильтр для удаления блочности, согласно данным, хранящимся в средстве для хранения, с использованием направления края, обнаруженного для блока, который должен быть обработан, и направления края, обнаруженного для блока, соприкасающегося с блоком, который должен быть обработан, в качестве ключа.

Программа для удаления блочности в соответствии с настоящим изобретением является программой для удаления блочности для исполнения вышеупомянутых способов удаления блочности на компьютере.

Машиночитаемый носитель записи в соответствии с настоящим изобретением является машиночитаемым носителем записи, на котором записана программа для удаления блочности для исполнения вышеупомянутых способов удаления блочности на компьютере.

Как описано выше, с точки зрения изображения, содержащего много краев в наклонных направлениях, которые не сохраняются стандартными фильтрами для удаления блочности, и которые рассматриваются как вызывающие ухудшения качества изображения, настоящее изобретение может уменьшать блочный шум, присутствующий на границе блока, с сохранением текстур в наклонных направлениях, которые должны быть сохранены. Соответственно, может быть осуществлено улучшение субъективного качества изображения.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, декодированное изображение имеет высокое качество изображения, и, соответственно, настоящее изобретение может уменьшать разностный сигнал в inter-кодировании с предсказанием, который ссылается на это изображение, в результате может быть осуществлено улучшение эффективности кодирования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах:

Фиг.1 изображает схему, иллюстрирующую основные принципы настоящего изобретения;

Фиг.2 изображает схему направления края;

Фиг.3 изображает блок-схему, на которой изображено устройство для удаления блочности в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.4 изображает блок-схему последовательности операций, исполняемую устройством для удаления блочности в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг.5 изображает блок-схему последовательности операций, исполняемую устройством для удаления блочности в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг.6 изображает блок-схему последовательности операций, исполняемую устройством для удаления блочности в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг.7 изображает блок-схему последовательности операций, исполняемую устройством для удаления блочности в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг.8 изображает блок-схему последовательности операций, исполняемую устройством для удаления блочности в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг.9 изображает блок-схему последовательности операций, исполняемую устройством для удаления блочности в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг.10 изображает схему процесса обнаружения направления края;

Фиг.11 изображает схему процесса обнаружения направления края;

Фиг.12 изображает схему типов края, которые классифицируют направления края;

Фиг.13 изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.14A изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.14B изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.14C изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.14D изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.14E изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.15A изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.15B изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.15C изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.15D изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.15E изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.15F изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.15G изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.16 изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.17A изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.17B изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.17C изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.17D изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.17E изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.17F изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.17G изображает схему, иллюстрирующую процесс определения фильтруемых пикселов;

Фиг.18 изображает поясняющую схему информации, хранящейся в запоминающем устройстве для информации, определяющей фильтруемые пикселы;

Фиг.19A изображает схему результатов эксперимента, выполненного для проверки эффективности первого варианта осуществления настоящего изобретения;

Фиг.19B изображает схему результатов эксперимента, выполненного для проверки эффективности первого варианта осуществления настоящего изобретения;

Фиг.20 изображает блок-схему устройства для удаления блочности в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.21 изображает блок-схему последовательности операций, исполняемую устройством для удаления блочности в соответствии со вторым вариантом осуществления;

Фиг.22 изображает блок-схему последовательности операций, исполняемую устройством для удаления блочности в соответствии со вторым вариантом осуществления;

Фиг.23 изображает блок-схему последовательности операций, исполняемую устройством для удаления блочности в соответствии с третьим вариантом осуществления;

Фиг.24A изображает схему, на которой изображена позиция, в которой фильтр для удаления блочности реализован в процессе кодирования;

Фиг.24B изображает схему, на которой изображена позиция, в которой фильтр для удаления блочности реализован в процессе кодирования;

Фиг.25A изображает схему, на которой изображена позиция фильтра для удаления блочности в отношении границы блока в вертикальном направлении;

Фиг.25B изображает схему, на которой изображена позиция фильтра для удаления блочности в отношении границы блока в горизонтальном направлении.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сначала, перед описанием вариантов осуществления настоящего изобретения, описывается фундаментальный принцип способа удаления блочности, устройства для удаления блочности и программы для удаления блочности, к которым относится настоящее изобретение. В способе удаления блочности, устройстве для удаления блочности и программе для удаления блочности, к которым относится настоящее изобретение, пикселы преобразуются при адаптивном изменении направления фильтра в соответствии с направлением текстуры, включенной в изображение, в дополнение к направлению, перпендикулярному к границе блока. В результате можно эффективно уменьшать блочный шум с сохранением текстуры, присущей изображению, так что можно осуществить фильтр для удаления блочности, который улучшает субъективное качество изображения.

Как изображено в части (a) фиг.1, предполагается, что в блоке, который должен быть закодирован, существует текстура в наклонном направлении.

В этом случае, если применяется стандартный фильтр для удаления блочности, как изображено в части (b) фиг.1, то блочный шум на границе блока может быть уменьшен, но наклонная текстура также сглаживается в зависимости от обстоятельств, так что на текстуру может быть оказано влияние.

Соответственно, процесс фильтрации выполняется в наклонном направлении в соответствии с направлением текстуры, как изображено в части (c) фиг.1, так что блочный шум уменьшается с сохранением текстуры. В результате может быть осуществлено улучшение субъективного качества изображения, и может быть осуществлено уменьшение разностного сигнала при ссылке на обработанное изображение, так что также можно осуществить улучшение эффективности кодирования.

После этого описана конфигурация устройства для удаления блочности для осуществления вышеупомянутого.

Для осуществления уменьшения блочного искажения, происходящего в схеме кодирования видеосигнала для выполнения кодирования с предсказанием на основе блоков и в схеме декодирования видеосигнала для декодирования видеосигнала, закодированного в соответствии с упомянутой схемой кодирования видеосигнала, устройство для удаления блочности включает в себя (1) средство обнаружения для обнаружения, для каждого блока, направления, в котором изменяется значение пиксела, которое представляется краем, который указывает направление изменения значения пиксела каждого блока, (2) средство определения для определения направления, в котором фильтр для удаления блочности применяется к границе блока, на основе направления края, обнаруженного для блока, который должен быть обработан, который содержит границу блока, подвергающуюся удалению блочности, и направления края, обнаруженного для блока, соприкасающегося с блоком, который должен быть обработан, (блока, соприкасающегося с блоком, который должен быть обработан, в направлении вверх, вниз, направо, налево и/или наискось), и (3) средство фильтрации для применения фильтра для удаления блочности к границе блока, подвергающейся удалению блочности в соответствии с направлением, определенным средством определения.

Также может быть обеспечено средство для хранения для хранения информации, которая описывает корреляцию между направлением края блока, который должен быть обработан, направлением края блока, соприкасающегося с блоком, который должен быть обработан, и направлением, в котором применяется фильтр для удаления блочности. В этом случае, средство определения обращается к данным, хранящимся в средстве для хранения, при использовании направлений края, обнаруженных для блока, который должен быть обработан, и для блока, соприкасающегося с блоком, который должен быть обработан, в качестве ключа, и определяет направление, в котором должен быть применен фильтр для удаления блочности.

При применении этой конфигурации, средство обнаружения может обнаруживать, для каждого блока, составляющую в горизонтальном направлении изменения значения пиксела каждого блока и составляющую в вертикальном направлении изменения значения пиксела каждого блока и может обнаруживать направление края, обнаруживаемое на основе обнаруженных составляющих в горизонтальном направлении и в вертикальном направлении.

В этом случае может быть обеспечено вычислительное устройство для вычисления, для каждого блока, устойчивости края на основе составляющих в горизонтальном направлении и в вертикальном направлении, обнаруженных средством обнаружения. Когда обеспечено вычислительное средство, средство определения может сравнивать устойчивость края, вычисленную для блока, который должен быть обработан вычислительным средством, с предварительно определенным пороговым значением, и если устойчивость края меньше или равна предварительно определенному пороговому значению, то направление, в котором должен быть применен фильтр для удаления блочности, направление, определяемое на основе направления края, обнаруженного средством обнаружения, может быть изменено на направление, ортогональное к границе блока, которая подвергается удалению блочности.

Кроме того, при применении этой конфигурации, средство обнаружения может получать, для каждого блока, информацию по режиму предсказания, которая используется, когда intra-кодирование выполняется для каждого блока, и может обнаруживать направление края на основе полученной информации по режиму предсказания.

В этом случае, если информация по режиму предсказания для блока, который должен быть обработан, представляет режим предсказания с использованием среднего значения пиксела как сигнала предсказания, то средство определения может изменить направление, в котором применяется фильтр для удаления блочности, направление, определяемое на основе направления края, обнаруженного средством обнаружения, на направление, ортогональное к границе блока, которая подвергается удалению блочности.

Способ удаления блочности, осуществляемый посредством операций вышеупомянутого средства обработки, может также быть осуществлен посредством компьютерной программы. Эта компьютерная программа может быть записана на подходящем машиночитаемом носителе информации или обеспечена через сеть, так что, когда реализуется способ удаления блочности, компьютерная программа устанавливается на компьютере и управляется средством управления, например CPU (Центральный процессор), для осуществления способа удаления блочности.

При использовании этой конфигурации фильтр для удаления блочности может быть применен даже в наклонном направлении относительно границы блока. В результате блочный шум, присутствующий на границе блока, может быть уменьшен при сохранении текстуры в наклонном направлении, которая должна быть сохранена, так что можно осуществить улучшение субъективного качества изображения.

Кроме того, так как качество декодированного изображения является высоким, то может быть уменьшен разностный сигнал в inter-кодировании с предсказанием, который ссылается на это изображение, в результате может также быть осуществлено улучшение эффективности кодирования.

Для сравнения, стандартный фильтр для удаления блочности может изменять пиксели только в направлении, перпендикулярном к границе блока. Соответственно, когда блочный шум, присутствующий на границе блока, сглаживается, текстуры в наклонных направлениях, которые изначально включены в изображение, становятся неясными, что может вызывать ухудшение субъективного качества изображения.

Далее, настоящее изобретение подробно описано в соответствии с его вариантами осуществления.

Далее в этом документе, "край" означает направление, в котором изменяется сигнал яркости, и это направление является перпендикулярным к направлению текстуры, как изображено на фиг.2.

ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Сначала описывается устройство 1 для удаления блочности в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.3 изображена конфигурация устройства 1 для удаления блочности в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Устройство 1 для удаления блочности реализовано в устройстве кодирования видеосигнала и устройстве декодирования видеосигнала, как изображено на фиг.24A и фиг.24B. Как изображено на фиг.3, устройство 1 для удаления блочности в соответствии с настоящим вариантом осуществления включает в себя узел 10 обнаружения края для выделения составляющих края в блоке, используемых узлом 40 определения пикселов, и для обнаружения направления края в блоке, запоминающий узел 20 для информации о направлении края для хранения результата обнаружения из узла 10 обнаружения края, запоминающий узел 30 для информации, определяющей фильтруемые пикселы, для хранения информации, используемой для определения пикселов (фильтруемых пикселов), которые должны быть обработаны фильтром для удаления блочности, узел 40 определения пикселов для определения пикселов, которые должны фактически фильтроваться на основе направления края, обнаруженного узлом 10 обнаружения края, согласно информации, хранящейся в запоминающем узле 20 для информации о направлении края и запоминающем узле 30 для информации, определяющей фильтруемые пикселы, узел 50 принятия решения об использовании фильтра для принятия решения о том, использовать или не использовать фильтрацию с использованием пикселов, определенных узлом 40 определения пикселов, узел 60 фильтрации для фильтрации пикселов, определенных узлом 40 определения пикселов, и узел 70 принятия решения о завершении процесса для принятия решения о том, завершать или не завершать процесс, посредством определения границы конечного блока MB.

Следует отметить, что информация, используемая для определения фильтруемых пикселов, хранящихся в запоминающем узле 30 для информации, определяющей фильтруемые пикселы, подробно описана со ссылкой на фиг.18.

Как изображено на фиг.3, узел 10 обнаружения края включает в себя узел 11 выделения составляющей края в направлении по оси x для выделения составляющей края в горизонтальном направлении каждого блока в MB, узел 12 выделения составляющей края в направлении по оси y для выделения составляющей края в вертикальном направлении каждого блока в MB и узел 13 определения направления края для определения направления края каждого блока посредством использования составляющих края, выделенных узлом 11 выделения составляющей края в направлении по оси x и узлом 12 выделения составляющей края в направлении по оси y, и сохранения направления края в запоминающем узле 20 для информации о направлении края.

Кроме того, как изображено на фиг.3, узел 40 определения пикселов включает в себя узел 41 проверки края смежного блока для проверки направления края, относящегося к каждой границе блока в MB, согласно информации, хранящейся в запоминающем узле 20 для информации о направлении края, и узел 42 определения фильтруемых пикселов для определения пикселов, которые должны быть обработаны фильтром для удаления блочности на основе направления края, проверяемого узлом 41 проверки края смежного блока, согласно информации, хранящейся в запоминающем узле 30 для информации, определяющей фильтруемые пикселы.

На фиг.4-9 изображен пример блок-схем, которые исполняются, когда устройство 1 для удаления блочности по настоящему варианту осуществления, выполненное, как указано выше, обрабатывает границы блока 4×4 в одном MB.

Далее подробно описан процесс, исполняемый устройством 1 для удаления блочности по настоящему варианту осуществления, в соответствии с этими блок-схемами.

Следует отметить, что далее в этом описании размер блока равен 4×4, а целью обработки является сигнал яркости, если не указано иное. Кроме того, в качестве направления края предполагаются четыре направления (горизонтальное (0°), вертикальное (90°) и наклонные (45° и 135°)).

1 Блок-схемы, исполняемые настоящим вариантом осуществления

1-1 Общая блок-схема

На фиг.4 изображена общая блок-схема, на которой представлена последовательность этапов способа, исполняемых устройством 1 для удаления блочности по настоящему варианту осуществления.

Здесь исполняется нижеследующий процесс в узле макроблока (MB) для применения его к макроблокам (MB), включенным в изображение, один за другим.

Как изображено в блок-схеме на фиг.4, на этапе S101, устройство 1 для удаления блочности по настоящему варианту осуществления сначала обнаруживает направления всех краев шестнадцати блоков 4×4 в MB, и сохраняет информацию о них в запоминающем узле 20 для информации о направлении края. Способ обнаружения направлений края описан ниже на этапах S201-S203 (см. блок-схему на фиг.5).

Далее, на этапе S102, выбирается направление фильтрации на основе направлений края, полученных на этапе S101. После выбора направления фильтрации, определяются 8 пикселов, требуемых фильтра для удаления блочности для процесса. Способ для выбора направления фильтрации и определения пикселов подробно описан ниже на этапах S601 и S602 (см. блок-схему на фиг.9).

Далее, на этапе S103, выбирается один невыбранный блок, и принимается решение о том, должен ли для выбранного блока использоваться фильтр для удаления блочности. Для прин