滤波装置的制作方法

专利名称：滤波装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种滤波(Filter)装置，其用于消除在对分割成不同尺寸的块 (Block)来进行编码的图像信息进行解码时生成的块噪声。
背景技术：
图像编码技术，从电视机到可进行图像处理的便携式电话，应用在身边的多种映 像设备中。在图像编码技术的领域中，一般而言，是将图像数据(图像信息)分割成多个块， 以分割的块单位来进行正交变换，并对所得到的变换系数进行量化，在此基础上，通过所量 化的变换系数的可变长编码来进行编码。根据这样的编码方法，因在量化中信息会损失，从 而在图像中会产生劣化。特别地，因在作为执行正交变换的单位的各块的边界处产生大的 失真(即，块噪声)，从而在图像中易产生大的劣化。若在图像编码处理中，在各块的边界处 产生块噪声，则在对所编码的图像进行解码时也会产生块噪声，故收视图像的用户容易感 到不自然。因此，在一般的图像解码装置(或者图像编码装置)中，为了消除块噪声，利用 了对在各块的边界处生成的块噪声进行滤波处理的滤波装置。在非专利文献1中，关于基本的滤波处理技术进行了公开。关于在非专利文献1 中记载的滤波处理技术，参照图16在以下进行说明。图16是示意地表示了在块边界处的 像素以及该像素的像素值的图。在图16中，将像素值为p0的像素P0、像素值为qO的像素QO之间作为块的边界， 随着远离边界，依次为像素P1、P2、P3以及像素Q1、Q2、Q3。另外，将在各像素中的像素值分 别设置为pl、p2、p3以及像素值q I、q2、q3。即，在图16中，对于块边界处相邻的两个块， 将其中一个块的像素值表示为Pk (k为根据到边界的距离所定的值)，将另一个块的像素值 表示为qk(k为根据到边界的距离所定的值)。此外，在图16中，关于边界是水平方向的边 界还是垂直方向的边界，没有区分。另外，在非专利文献1中，关于多种滤波处理进行了公开，但在本说明书等中，将 举出利用了被称作BS = 4的模式的滤波处理为例来进行说明。在BS = 4中，利用下式(13)以及式(14)，d = ABS (p0-q0)…(13)ap = ABS (p2_q0)…(14)来计算表示边界的状态的值“d”以及“ap”。下一步，滤波装置在所计算出的“d”以及“即”对规定的阈值α、β满足d < α、 且ap< β时，实施滤波处理。此外，当不满足上述条件时，不执行对于处理对象像素的滤 波处理。当满足上述条件时，即实施滤波处理时，滤波装置基于图17(a)以及图17(b)所示 的滤波系数(加权)，对成为滤波处理的处理对象的像素实施滤波处理。即，利用下列式子p0' = (p2+2 X pl+2 X pO+2 X q0+ql) /8
Pl'=(p2+pl+p0+q0)/4
P2'=(2 X p3+3 X p2+p1+pO+qO)/8
q0'=(q2+2 X ql+2 X qO+2 X pO+pl)/8
ql'=(q2+ql+q0+p0)/4
q2'=(2 X q3+3 X q2+ql+q0+p0)/8
来计算经滤波处理后的像素值。此外，上式中的像素值PO‘、pl'、p2'、q0'、ql'以及q2'’表示了在滤波处理后的各处理对象像素中的像素值。另外，图17(a)以及图
17(b)是表示了在实施滤波处理后的各像素值中的滤波系数的图。这样，在非专利文献1中，关于通过参照成为滤波处理的对象的处理对象像素周 边的像素的像素值、以及成为滤波处理的对象的边界周边的像素的像素值来实施滤波处理 的滤波处理方法，进行了公开。然而，在非专利文献1中所公开的滤波处理方法要求运算量 非常大的处理，故在实际的滤波处理中，利用对在非专利文献1中记载的处理技术进行了 简化的技术(例如，专利文献1)。而即使是在专利文献1中记载的滤波处理技术，滤波装置也与非专利文献1的所 公开的滤波处理技术相同，计算表示在实施滤波处理前的块边界的状态的值。即，滤波装置 计算ABS(pl-q0)、ABS(p0-q0)以及ABS (qO-ql)。然后，当表示这些块边界的状态的值小于 规定的阈值时，滤波装置对成为滤波处理的对象的处理对象像素实施滤波处理。此外，当这 些值在规定的阈值以上时，不执行对处理对象像素的滤波处理。当计算出的表示块边界的状态的值小于规定的阈值时，即实施滤波处理时，专利 文献1中记载的滤波装置利用块边界像素的周边的像素Pl以及像素Ql的像素值Pl以及 像素值ql来进行直线插值(interpolation)，并计算与块边界相邻的像素PO以及像素QO 的滤波处理后的像素值PO'以及像素值q0'。具体而言，利用下式(15)以及式(16)p0' = pl+(pl_ql)/3... (15)q0' = q0+(ql_pl)/3... (16)来计算滤波处理后的像素PO'的像素值p0'以及像素QO'的像素值q0'。图18是示意地表示专利文献1中的滤波处理的图。此外，在专利文献1中，除了上述的滤波处理技术以外，还关于通过参照更多的像 素来实施曲线的插值的方法进行了公开。近年来，随着编码对象图像的高精细化，探讨了进行正交变换的块尺寸的扩大 (例如，参照非专利文献2)。如非专利文献2公开所示，当扩大了进行正交变换的块的尺寸 时，图像的低频成分、即图像中的缓慢变化会容易表现。专利文献1 日本公开专利公报“特开2005-39766号公报”(
公开日2005年2月 10日)非专利文献1 :ITU-T、“IS0/IEC14496-10，，、2003 年 5 月、第 144 153 页非专利文献2 境田慎一等、“AVC/H. 264 ^直交変換寸^ <拡張(二 J 3超高細映 像符号化”，即“利用AVC/H. 264的正交变换尺寸扩大的超高精细映像编码”、电子信息通 信学会综合大会D-11-41 (2006)当扩大实施正交变换等变换的块的尺寸时，与实施正交变换等变换的块的尺寸相 对应的滤波处理是必要的。即，有必要也对于比现有技术更大尺寸的块实施滤波处理。
然而，在非专利文献1记载的滤波处理技术中，必须参照在成为滤波处理的对象 的处理对象像素周边的像素的像素值、以及成为滤波处理的对象的边界周边的像素的像素 值。因此，当实施正交变换的块的尺寸较大时，即使是现有技术的块尺寸，原本庞大的运算 量也会变得进一步庞大。即，在非专利文献1中记载的滤波处理技术不能成为对于比现有 技术更大尺寸的块的滤波处理的现实方法。另外，在专利文献1中记载的滤波处理方法，是在不考虑成为滤波处理的对象的 处理对象像素的原始的像素值的前提下进行插值的方法，故当实施滤波处理的范围变大 时，将不能进行适当的插值。因此，在实施了滤波处理的解码图像中，依然会有产生画质的 劣化的问题。

发明内容
本发明正是鉴于上述问题点而提出的，其主要目的在于，能够提供一种滤波装置， 其既抑制因块尺寸的变大而引起的运算量的增加，又防止所解码的图像的画质的劣化。为了解决上述课题，本发明的滤波装置，其用于在对分割成尺寸不同的多个块而 进行了编码的图像信息进行解码时，修正位于某块和与该某块相邻的相邻块之间的边界附 近且属于所述某块的处理对象像素的像素值，该滤波装置的特征在于包括第一判定单元，其判定所述某块的尺寸是否在第一阈值以上；和像素值计算单元，其当所述某块的尺寸在所述第一阈值以上时，基于属于该某块 的至少1个像素的像素值与属于所述相邻块的至少1个像素的像素值来计算上述处理对象 像素的修正后的像素值。本发明的滤波装置包括像素值计算单元，其当某块的尺寸在第一阈值以上且在某 块中的边界像素的像素值、和在相邻块中与该边界像素相邻的相邻像素的像素值之间的差 分绝对值比第二阈值小时，基于处理对象像素的修正前的像素值、以及相邻像素的像素值， 来计算处理对象像素的修正后的像素值。在本发明的滤波装置进行的第一阈值以上的尺寸的块中的滤波处理中，参照最小 需要的像素的像素值，来计算处理对象像素的修正后的像素值。即，通过最小需要的运算 量，能够对处理对象像素实施滤波处理。这样，本发明的滤波装置将起到这样的效果能够既抑制因成为块噪声的消除对 象的块的尺寸的变大而引起的运算量的增加，又防止在解码的图像中的画质的劣化。在本发明的滤波装置中，进一步地，上述像素值计算单元，当上述处理对象像素在 行以及列方向的任意一个的方向上均位于上述某块与上述相邻块之间的边界附近时，优选 将与上述行方向的边界像素相邻的相邻像素的像素值、以及与上述列方向的边界像素相邻 的相邻像素的像素值用作为上述相邻像素的像素值。根据上述构成，当处理对象像素在行方向以及列方向的任意一个方向上均位于某 块与相邻块之间的边界附近时，即，当处理对象像素包含在与块的角落那样的，与相邻的块 的水平方向以及垂直方向的任意一个边界部均接近的区域中时，能够同时实施水平方向的 滤波处理和垂直方向的滤波处理。这样，能够防止因对处理对象像素2重地实施水平方向的滤波处理和垂直方向的 滤波处理而造成的画质的劣化。即，起到能够进一步防止解码了的图像的画质劣化。
在本发明的滤波装置中，进一步优选的是，在所述某块的各行所含的像素中，将从 与所述相邻块相邻的边界像素起，到在行方向上相邻的像素间的像素值的差分绝对值最初 在第三阈值以上的像素为止、或者在所述某块的各列所含的像素中，将从与所述相邻块相 邻的边界像素起，到在列方向上相邻的像素间的像素值的差分绝对值最初在第三阈值以上 的像素作为所述处理对象像素。根据上述构成，通过根据与相邻块相邻的边界像素来计算在行方向上相邻的像素 间的像素值的差分绝对值，从而能够更恰当对设定作为处理对象像素的像素的范围进行设定。这样，将起到以下效果本发明的滤波装置能够按行或者列恰当地设定在行或者 列中有可能成为实施滤波处理的对象的处理对象像素的像素的范围，即某块与相邻块之间 的边界的附近所示的范围。本发明的滤波装置，进一步优选的是，还包括第二判定单元，其在上述某块的尺寸 比上述第一阈值小时，判定与上述某块相邻的任意一个相邻块的尺寸是否在上述第一阈值 以上，且上述像素值计算单元的构成满足当上述相邻块的其中一个的尺寸在上述第一阈 值以上时，与上述相邻块的尺寸均比上述第一阈值小时比较，其滤波强度强。根据上述构成，较之于与某块相邻的相邻块的尺寸小于第一阈值时，当相邻的相 邻块的尺寸在第一阈值以上时，能够明显地消除易产生的块噪声。这样，起到能够进一步防止要解码的图像的画质的劣化的效果。在本发明的滤波装置中，进一步优选的是，上述像素值计算单元利用下式(1)，即WlXp+W2Xq/(ffl+ff 2)— (1)(上述式(1)中，ρ为上述处理对象像素的像素值，q为上述相邻像素的像素值，Wl 以及W2表示规定的加权系数)来计算上述处理对象像素的修正后的像素值。另外，在本发明的滤波装置中，进一步优选的是，上述像素值计算单元利用下式 ⑵，即WP Xp+WHX q+WV X r/ (WP+WH+WV)…O)(上述式O)中，ρ为上述处理对象像素的像素值，q为与行方向的边界像素相邻 的相邻像素的像素值，r为与列方向的边界像素相邻的相邻像素的像素值，WP、WH以及WV表 示规定的加权系数)来计算上述处理对象像素的修正后的像素值。为了解决上述课题，本发明的滤波处理方法，其用于在对分割成尺寸不同的多个 块来进行编码的图像信号进行解码时，修正位于某块和与该某块相邻的相邻块之间的边界 附近且属于所述某块的处理对象像素的像素值，该滤波处理方法的特征在于，包括第一判定步骤，其判定所述某块的尺寸是否在第一阈值以上；差分值计算步骤，其当所述某块的尺寸在所述第一阈值以上时，计算边界像素的 像素值和在所述相邻块中与该边界像素相邻的相邻像素的像素值之间的差分绝对值，其 中，所述边界像素是在具有上述处理对象像素的行以及列的至少其中一个所含的上述某块 内的像素，且是与上述相邻块相邻的像素；和像素值计算步骤，其当计算出的所述差分绝对值比第二阈值小时，基于所述处理 对象像素的像素值和所述相邻像素的像素值，计算该处理对象像素的修正后的像素值。根据上述构成，起到与本发明的滤波装置同样的作用效果。
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另外，关于具备本发明的滤波装置的解码装置以及编码装置，也包含在本发明的 范畴以内。此外，为了计算上述处理对象像素的修正后的像素值而参照的像素只要是属于上 述某块的至少1个像素、以及属于上述相邻块的至少1个像素，则能够起到与上述滤波装置 同样的效果。S卩，本发明的滤波装置，在对分割成尺寸不同的多个块而进行了编码的图像信号 进行解码时，修正位于某块和与该某块相邻的相邻块之间的边界附近且属于上述某块的处 理对象像素的像素值，该滤波处理装置的构成可以是，包括第一判定单元，其判定上述某 块的尺寸是否在第一阈值以上；和像素值计算单元，其当上述某块的尺寸在上述第一阈值 以上时，基于属于该某块的至少一个像素的像素值和属于上述相邻块的至少一个像素的像 素值，计算上述处理对象像素的修正后的像素值。另外，上述像素值计算单元，其构成可以 为当上述某块的尺寸在上述第一阈值以上时，相比在该某块的尺寸比所述第一阈值小时 使用的像素的数目，使用少数目的像素来计算所述处理对象像素的修正后的像素值。本发明的滤波装置，如上所述，包括像素值计算单元，其在成为消除块噪声的对象 的某块的尺寸为第一阈值以上、且某块的边界像素的像素值与在相邻块中与该边界像素相 邻的相邻像素的像素值之间的差分绝对值比第二阈值小时，基于位于某块与边界块之间的 边界附近的处理对象像素的修正前的像素值以及相邻像素的像素值，计算处理对象像素的 修正后的像素值。这样，本发明的滤波装置，起到以下效果既抑制因具有处理对象像素的对象块的 尺寸的变大而引起的运算量的增加，又能够防止所解码的图像的画质的劣化。


图1是表示实施方式1的滤波装置的要部构成的框图。图2是表示实施方式1的滤波装置的动作的流程图。图3是示意地表示在某图像数据中的块分割的图。图4是示意地表示在对象块的尺寸为阈值Thl以上的块中的具有处理对象像素的 区域的图。图5是示意地表示在块的边界部分的像素的图。图6是表示像素PO P7以及像素QO的滤波系数的一例的图。图7是示意地表示在对象块的尺寸小于阈值Thl、相邻块的尺寸在阈值Thl以上的 块中的具有处理对象像素的区域的图。图8是示意地表示在块的边界部分的像素的图。图9是表示阈值Th3的设定方法的流程图。图10是表示在对象块中、与相邻的块的水平方向以及垂直方向的任意一个的边 界部接近的区域的图。图11是示意地表示在图10中用斜线表示的区域中的像素的图。图12是示意地表示实施平面的滤波处理的区域的图。图13是表示在实施平面的滤波处理时的滤波系数的一例的图，(a)表示了 WV的 滤波系数，(b)表示了 WH的滤波系数，(c)表示了 WP的滤波系数。
图14是表示在实施平面的滤波处理时的滤波系数的变形例的一例的图，(a)表示 了 WV'的滤波系数，(b)表示了 WP'的滤波系数。图15是表示实施方式2的解码装置的要部构成的框图。图16是示意地表示在块边界中的像素以及该像素的像素值的图。图17是表示滤波系数的一例的图，(a)表示了在计算像素值p0'、pl'、p2'时 的滤波系数，(b)表示了在计算像素值q0'、ql'、q2'时的滤波系数。图18是示意地表示在现有技术中的滤波处理的图。附图标记说明1:滤波装置10:块尺寸判定部(第一判定单元)11:差分值计算部12:像素值 计算部13:相邻块尺寸判定部(第二判定单元)14:输出部100:图像解码装置101:可 变长编码解码部102:逆量化 逆变换部103:预测图像生成部104:帧存储器105:块尺
寸管理部
具体实施例方式[实施方式1]将本发明的滤波装置的一实施方式作为实施方式1，以下参照图1 14进行说明。 本发明的滤波装置用于消除在对分割成多个块进行编码的图像数据(图像信息)进行解码 时生成的块噪声。这样的块噪声在相邻块的边界特别明显。因此，本发明的滤波装置实施 滤波处理，其用于对位于块的边界附近的处理对象像素来消除块噪声。(滤波装置1的构成)图1表示本实施方式中的滤波装置1的构成。图1是表示滤波装置1的要部构成 的框图。如图1所示，滤波装置1将滤波处理前的像素值(修正前的像素值)作为输入，而 将滤波处理后的像素值(修正后的像素值)作为输出。像素值的输入输出的单位，可以是1 像素单位，也可以将在具有成为滤波处理的对象的处理对象像素的对象块中的块边界周边 的多个像素值作为进行输入输出的单位。另外，滤波装置1为了决定在计算滤波处理后的 像素值时参照的像素值，将参照其中具有实施滤波处理的处理对象像素的对象块的尺寸。滤波装置1，如图1所示，包括块尺寸判定部10、差分值计算部11、像素值计算部 12、相邻块尺寸判定部13、以及输出部14。关于各构件，以下进行说明。(块尺寸判定部10)块尺寸判定部10，在分割图像数据的多个块中，判定具有实施滤波处理的处理对 象像素的对象块的尺寸是否在阈值Thl以上。作为阈值Thl，能够使用诸如块的面积(包含在块中的像素的总数)的值。例如， 在将阈值Thl设定为IOM的情况下，块尺寸判定部10在8X8、16X 16、以及32X32尺寸的 块中，判定32X32尺寸的块为阈值Thl以上的尺寸。当然，作为阈值Thl，还能够使用除了 块的面积以外的值。作为除了块的面积以外的值，例如，能够将在块的纵向或者横向中的像 素的数目设置为阈值Thl。此外，在本说明书中，所说的成为滤波处理的对象的“块”与成为在变换或者逆变 换处理中的变换或者逆变换的单位的块是相同的。即，在本说明书等中所说的“块的尺寸” 是与在变换或者逆变换中的变换尺寸相同的尺寸。即，在滤波装置1中的块的尺寸等于在
9图像编码装置(未图示)中实施正交变换的尺寸，另外，等于在图像解码装置(未图示)中 实施正交逆变换的变换尺寸。例如，在使用8X8DCT进行正交变换的情况下，成为滤波处理 的对象的块的尺寸为8X8的尺寸。另外，存在有这样的情况在图像编码装置中，在正交变换前进行缩小·间隔取值 (采样=Sampling),而在图像解码装置中的正交逆变换后进行扩大·插值。在这种情况下， 成为滤波处理的对象的块的尺寸，不会是与所述的进行了正交变换的变换尺寸相同的尺 寸。这种情况下的块的尺寸是与正交变换前的缩小 间隔取值前的块的尺寸(扩大 插值 后的块的尺寸)相同的尺寸。此外，块的尺寸不是标量值，而是由横X纵表示的矢量值。在此，所说的表示块的尺寸的“AXA”，表示了在块中的横方向的像素的数目与纵 方向的像素的数目。即，在本说明书等中的“8X8”，意味着是由横方向上的8像素、纵方向 上的8像素共计64像素构成的块。(差分值计算部11)差分值计算部11计算像素值的差分绝对值。更具体地说，计算与对象块相邻的相 邻块的像素相邻的像素即边界像素的像素值、和在相邻块中与边界像素相邻的相邻像素的 像素值之间的差分绝对值。另外，根据不同情况，也计算对象块中的像素的像素值的差分绝 对值。在差分值计算部11中计算的差分绝对值根据对象块的尺寸来决定。关于在怎样的 情况下计算怎样的差分绝对值，下面将详述。此外，在本说明书等中的“相邻”，意思是对于成为基准的像素或者块，在纵方向 (垂直方向)或者横方向(水平方向)相接。即，而对于成为基准的像素或者块而言在倾斜 方向上相接的块或者像素，不包含在本说明书等中相邻的像素或者块的范畴中。另外，在本说明书等中的“差分绝对值”意思是像素值的差分的绝对值。(像素值计算部I2)像素值计算部12通过对对象块中的处理对象像素进行滤波处理，来计算处理对 象像素中的滤波处理后的处理后像素值。关于根据处理对象像素的滤波处理前的处理前像 素值来计算处理后像素值的计算方法，其根据对象块的尺寸大小进行决定。关于在怎样的 情况下用怎样的计算方法，下面将详述。(相邻块尺寸判定部13)相邻块尺寸判定部13，当对象块的尺寸比阈值Thl小时，判定与对象块相邻的任 意一个的相邻块的尺寸是否在阈值Thi以上。即，判定在与对象块相邻的块中是否有阈值 Thl以上的尺寸的块。(输出部14)输出部14将处理对象像素的处理前像素值置换成像素值计算部12计算出的处理 后像素值。即，是置换处理对象像素的像素值的像素值置换单元。此外，关于处理后像素值 的输出目的地，可根据装备了滤波装置1的装置以及滤波装置1的用途，适当改变。例如， 当滤波装置1作为环路(Loop)滤波而装备在图像解码装置中时，输出部14对存储了解码 图像的帧(Frame)存储器进行输出。(滤波装置1的动作的概要)接下来，关于滤波装置1的动作的概要，参照图2以下进行说明。图2是表示滤波 装置1的动作的概要的流程图。
首先，滤波装置1设定其中具有实施滤波处理的处理对象像素的对象块(步骤 Si)。接下来，块尺寸判定部10判定对象块的尺寸是否在阈值Thl以上(步骤S2)。当对 象块的尺寸在阈值Thl以上时(在步骤S2中为“是”)，差分值计算部11计算差分绝对值 (步骤S3)。此外，关于在步骤S3中所算出的差分绝对值，下面将详述。像素值计算部12，当在步骤S3中所计算出的差分绝对值比阈值Th2(第二阈值) 小时，计算处理对象像素的处理后像素值(步骤S4)。此外，当差分绝对值在阈值Th2以上 时，像素值计算部12不计算处理对象像素的处理后像素值。即，滤波装置1中止对处理对 象像素的滤波处理。最后，输出部14输出已计算出的处理后像素值(步骤S5)。以下，将在 对象块的尺寸为阈值Thl以上时的滤波装置1的处理称作类型(PatterrOA。另一方面，当对象块的尺寸小于阈值Thl时(在步骤S2中为“否”)，相邻块尺寸 判定部13判定与对象块相邻的相邻块的尺寸是否在阈值Thl以上(步骤S6)。当相邻块的 尺寸在阈值Thl以上时(在步骤S6中为“是”)，差分值计算部11计算差分绝对值(步骤 S7)。此外，此时在差分值计算部11中所计算的差分绝对值与在步骤S3中所计算的差分绝 对值不同。关于在步骤S7中计算的差分绝对值，下面将详述。像素值计算部12，当在步骤S7中计算出的差分绝对值比规定的阈值小时，计算处 理对象像素的处理后像素值(步骤S8)。此外，在步骤S8中的处理后像素值的计算方法与 在步骤S4中的处理后像素值的计算方法不同。另外，当差分绝对值在规定以上时，像素值 计算部12不计算处理对象像素的处理后像素值。即，中止对处理对象像素的滤波处理。最后，输出部14输出已计算出的处理后像素值(步骤S5)。以下，将在对象块的尺 寸小于阈值Thl、且相邻块的尺寸在阈值Thl以上时的滤波装置1的处理称作类型B。另外，当相邻块的尺寸小于阈值Thl时(在步骤S6中为“否”)。差分值计算部11 计算差分绝对值(步骤S9)。此外，此时差分值计算部11计算的差分绝对值与在步骤S3以 及步骤S7中所计算的差分绝对值不同。关于在步骤S9中所计算的差分绝对值，下面将详 述。像素值计算部12，当在步骤S9中计算出的差分绝对值比规定的阈值小时，计算处 理对象像素的处理后像素值(步骤S10)。此外，在步骤SlO中的处理后像素值的计算方法 与在步骤S4以及步骤S8中的处理后像素值的计算方法不同。另外，当差分绝对值在规定 以上时，像素值计算部12不计算处理对象像素的处理后像素值。即，中止对处理对象像素 的滤波处理。最后，输出部14输出已计算出的处理后像素值(步骤S5)。以下，将在对象块的尺 寸小于阈值Thl、且相邻块的尺寸也小于阈值Thl时的滤波装置1的处理称作类型C。如以上说明，滤波装置1的处理按照对象块的块尺寸以及与对象块尺寸相邻的相 邻块尺寸的尺寸，分成3种处理类型(类型A C)。关于这3种处理的详细情况，以下将说明。(类型A当对象块的尺寸在阈值Thl以上时)关于具有滤波处理的处理对象像素的对象块的尺寸在阈值Thl以上时的处理对 象像素的像素值的计算方法(类型A)的详细情况，参照图3 6以下进行说明。在此，在本项中，以成为滤波处理的对象的图像如图3所示进行分割的情况为例 进行说明。图3是示意地表示在某图像中的块分割的一例的图。如图3所示，成为滤波处理的对象的图像，被分割成32X32的尺寸的块、16X16的尺寸的块、以及8X8的尺寸的块 的3种尺寸的块。S卩，图3所示的图像数据根据不同尺寸的块进行分割。另外，在本项中，以阈值Thl为“1024”的情况为例进行说明。因此，在图3中，在 阈值Thl以上的块是32X32的尺寸的块。即，根据类型A的动作来实施滤波处理的像素为 图4中用斜线所示区域的像素。图4是示意地表示在对象块的尺寸为阈值Thl以上的块中 具有实施滤波处理的像素的区域的图。图5是示意地表示由图4中的斜线表示的区域中所含的像素的图。即，是示意地 表示在块的边界部分的像素的图。在图5中，关于互为相邻的块，将其中一个块的像素设为 Pi，而将另一个块的像素设为像素Qi (i为0 n，n为任意的整数)。此外，在像素Pi以及 像素Qi中的i离块边界越近，其值越小。另外，在图5中，将与像素Pi以及像素Qi对应的像素值分别表示为像素值pi以 及像素值qi，而将与处理对象像素1 的处理前的像素值pk对应的处理后的像素值表示为 Pk'。在此，k为阈值Th3以下的整数。在本项中，以k为0 7的情况，即阈值Th3 = 7 的情况为例进行说明。此外，关于阈值Th3的详细的设定方法下面将详述，故在此省略其说 明。在类型A的处理中，差分值计算部11计算边界像素的像素值与相邻像素的像素值 之间的差分绝对值，当像素值计算部12计算出的差分绝对值比阈值Th2小时，基于处理对 象像素的像素值和相邻像素的像素值，计算处理对象像素的修正后的像素值。若用具体例更详细地说明，则差分值计算部11计算与对象块相邻的相邻块的像 素相邻的作为对象块的像素的边界像素PO的像素值po、以及在相邻块中与边界像素PO相 邻的相邻像素QO的像素值qO之间的差分绝对值d。即，差分值计算部11，在图2的步骤S3 中，利用下式(1)d = ABS(pO-qO)··· (1)来计算差分绝对值d。接下来，像素值计算部12判定差分值计算部11计算出的差分绝对值d是否小于 阈值Th2。即，判定是否满足d < α ( α =阈值Th2)。当差分绝对值d小于阈值Th2时，即 d< α时，像素值计算部12基于处理对象像素1 的处理前的像素值pk以及相邻像素QO 的像素值q0，来计算处理对象像素1 的处理后的像素值沖‘。更具体地说，利用下式O)pk' = (WlXpk+W2XqO)/(ffl+ff2)— (2)来计算处理后的像素值pk'。此外，在式O)中，Wl以及W2是根据边界像素的像素数所设定的规定的滤波系数 (加权系数)，是满足0彡Wl、W2彡W1+W2的值。各像素的滤波系数的具体的例子在图6中表示。图6是表示像素PO P7以及像 素QO的滤波系数的一例的图。若用图6所示的滤波系数表示处理对象像素PO P7的处 理后的像素值PO' p7'的计算式，则为p0' = (4XpO+4XqO)/8pi' = (4Xpl+4XqO)/8p2' = (5Xp2+3XqO)/8
p3' = (5Xp3+3XqO)/8p4' = (6Xp4+2XqO)/8p5' = (6Xp5+2XqO)/8p6' = (6Xp6+2XqO)/8p7' = (7Xp7+lXqO)/8最后，输出部14输出像素值计算部12计算出的处理后像素值pk'。此外，关于输 出部14输出滤波处理后的像素值pk'的目的地，可以根据搭载了滤波装置1的装置的种类 而适当改变。此外，在此以处理对象像素为像素1 的情况为例进行了说明，但毋庸置疑地处理 对象像素也可以为像素Qk。在这种情况下，将上式O)中的像素值Pk以及像素值qO分别 换成像素值qk以及像素值pO即可。(关于类型A的处理动作的优点)如以上说明所述，在滤波装置1的类型A的处理中，仅根据处理对象像素1 的像 素值Pk以及相邻像素QO的像素值qO的两个像素的像素值，来计算处理对象像素1 的处 理后的像素值Pk'。这是由于，在块尺寸大的块中，即使利用处理对象像素1 周边的像素 的像素值来计算处理后的像素值Pk'，所计算的像素值Pk'的值也几乎不变化。若更具体地说明，则关于对分割成多个尺寸的块进行编码的编码方式的情况，含 高频成分的区域(像素值的变化大的区域)用小尺寸的块进行编码，含低频成分的区域 (像素值的变化小的区域)用大尺寸的块进行编码。特别地，在32X32的尺寸的块等大大 超过8 X 8尺寸的块中，仅由低频成分组成的区域多。因而，在大尺寸的块中，处理对象像素1 的像素值pk与处理对象像素1 的周边 的像素(例如，像素沖-1的像素值Pk-I以及像素沖+1的像素值pk+Ι)之间的差小。因此， 在计算处理后的像素值Pk'时，即使加到处理对象像素1 的像素值pk中而参照了处理对 象像素1 的周边的像素，所计算的像素值也几乎不变化。另外，若在某像素的滤波处理中利用其周边的像素值，则能够抑制像素值的变化。 然而，此效果对块边界附近的像素而言有效，但针对远离块边界的像素则不需要。在尺寸大 的块中，远离块边界的处理对象像素比尺寸小的块的情况下较多，故不必参照处理对象像 素周边的像素的像素值的处理对象像素也较多。这样，在阈值Thl以上的尺寸的块中的滤波处理中，为了计算滤波处理后的像素 值，仅用处理对象像素以及相邻像素的像素值就足够了。即，滤波装置1仅根据处理对象像 素1 的像素值Pk以及相邻像素QO的像素值qO这两个像素的像素值来计算处理对象像素 1 的处理后的像素值Pk'即可。这样，滤波装置1能够既抑制因块的尺寸变大引起的运算 量的增加，又防止解码图像中的画质的劣化。此外，在本说明书等中所说的“防止”，不表示完全防止画质的劣化的意思，而表示 与现有技术比较，即使只有一点儿劣化也要抑制。(类型B对象块的尺寸小于阈值Thl、相邻块的尺寸在阈值Thl以上的情况)接下来，关于具有滤波处理的处理对象像素的对象块的尺寸小于阈值Thl、相邻块 的尺寸在阈值Thl以上时的处理对象像素的像素值的计算方法(类型B)的详细情况，以下 进行说明。此外，在本项中，以与上述的类型A中的处理同样地、成为滤波处理的对象的图像如图3所示进行分割、且阈值Thl为“1024”的情况为例进行说明。S卩，阈值Thl以上的 块为32X32的尺寸的块，小于阈值Thl的块为8X8的尺寸以及4X4的尺寸的块。因此，根据类型B的动作来实施滤波处理的像素是图7所示的斜线表示的区域中 所含的像素。图7是示意地表示在对象块的尺寸小于阈值Thl、与对象块相邻的相邻块的尺 寸在阈值Thl以上的块中具有实施滤波处理的像素的区域的图。此外，在本项中，举出以图5所示的像素Qk为处理对象像素的情况为例进行说明。 即，与处理前的像素值qk对应的处理后的像素值为像素值qk'。此外，k为阈值Th3以下 的整数。在本项中，举阈值Th3 = 2的情况，即k = 0 2的情况为例进行说明。在类型B的处理中，差分值计算部11计算与对象块相邻的相邻块的像素相邻的且 为对象块的像素的边界像素QO的像素值q0、与在相邻块中与边界像素QO相邻的相邻像素 PO的像素值pO之间的差分绝对值d，并且，计算边界像素QO的像素值q0与像素Q2的像素 值q2之间的差分绝对值ap。即，差分值计算部11，在图2的步骤S7中，利用下式(3)以及 式d = ABS (p0-q0)…(3)ap = ABS (q2_q0)…来计算差分绝对值d以及差分绝对值ap。下一步，像素值计算部12判定计算出的差分绝对值d以及差分绝对值ap是否分 别小于规定的阈值α 1以及β 1。即，像素值计算部12判定是否满足d< α 1且ap< β 1。当差分值计算部11计算出的差分绝对值d以及差分绝对值ap满足d < α 1且ap < β 1时，像素值计算部12基于相邻像素PO的像素值pO、处理对象像素Qk的处理前的像 素值qk以及处理对象像素Qk周边的像素的像素值，来计算处理对象像素Qk的处理后的像 素值qk'。以下表示处理对象像素Q0、Q1以及Q2的处理后的像素q0'、ql'、q2'的具体的 计算式的一例。q0' = (q2+2 X ql+2 X qO+3 X pO) /8ql' = (q2+ql+q0+p0)/4q2' = (2 X q3+2 X q2+ql+q0+2 X pO) /8毋庸置疑地，下式中的滤波系数的数值是一例，其数值能够适当改变。最后，输出部14输出在像素值计算部12计算出的处理后像素值qk'。(类型C当对象块的尺寸小于阈值Thl、相邻块的尺寸也小于阈值Thl时)最后，关于当具有滤波处理的处理对象像素的对象块的尺寸小于阈值Thl、且相邻 块的尺寸小于阈值Thl时的处理对象像素的像素值的计算方法(类型C)的详细情况，以下 进行说明。在此，举出以与类型A以及类型B的情况同样地、图像数据如图3所示进行分割 的情况为例进行说明。在这种情况下，实施类型C的滤波处理的处理对象像素，是图4以及 图7中用斜线表示的区域以外的区域中所含的像素。类型C的处理，通过与现有技术的滤波装置的处理同样的方法来进行处理即可。 关于类型C的处理，以下具体说明。此外，在本项中，以图5中所示的像素1 为处理对象像 素1 的情况为例进行说明。即，与处理前的像素值Pk对应的处理后的像素值为pk'。在 此，k为阈值Th3以下的整数。在本项中，以阈值Th3 = 2的情况，S卩k = 0 2的情况为例进行说明。差分值计算部11计算与对象块相邻的相邻块的像素相邻的作为对象块的像素的 边界像素PO的像素值po、与在相邻块中与边界像素PO相邻的相邻像素QO的像素值q0之 间的差分绝对值d。并且，计算边界像素PO的像素值p0与像素P2的像素值p2之间的差分 绝对值ap。即，差分值计算部11在图2的步骤S9中，利用下式(5)以及(6)d = ABS (p0-q0)... (5)ap = ABS (p2_p0)…(6)来计算差分绝对值d以及差分绝对值ap。接下来，像素值计算部12判定差分值计算部11计算出的差分绝对值d以及差分 绝对值ap是否分别小于规定的阈值α 2以及β 2。即，像素值计算部12判定是否满足d
<α 2 且 ap < β 2。当差分值计算部11计算出的差分绝对值d以及差分绝对值ap满足d < α 2且ap
<β 2时，像素值计算部12基于处理对象像素1 的处理前的像素值pk以及处理对象像素 1 周边的像素的像素值，来计算处理对象像素1 的处理后的像素值Pk'。以下表示处理对象像素P0、P1以及P2的处理后的像素p0'、pl'、p2'的具体的 计算式的一例。p0' = (p2+2 X pl+2 X pO+2 X q0+ql) /8pi' = (p2+pl+p0+q0)/4p2' = (2 X p3+3 X p2+p 1+pO+qO) /8毋庸置疑地，下式中的滤波系数的数值是一例，其数值能够适当改变。最后，输出部14输出像素值计算部12计算出的处理后像素值pk'。另外，可以将处理对象像素设为Qk。在这种情况下，将上式的“P”置换成“q”即 可。即变为q0' = (q2+2 X ql+2 X qO+2 X p0+pl) /8ql' = (q2+ql+q0+p0)/4q2' = (2 X q3+3 X q2+ql+q0+p0) /8在此，当与对象块相邻的相邻块的尺寸在阈值Thl以上时，与相邻块的尺寸小于 阈值Thl时比较，块的边界处的块噪声变得明显的情况多。这是由于，在比阈值Thl大的尺 寸的块中，块的像素值的变化小，即图像平坦。因此，在类型B的滤波处理中，相比类型C的 滤波处理，优选增强其滤波强度。S卩，当对类型B中的阈值α 1以及β 1和类型C中的阈值α 2以及β 2进行比较 时，优选满足α1>α2且β1>β2。这样，类型B的处理，其滤波更容易施加，故能够实 施比类型C的处理强的滤波。另外，也可以设定为把与类型B的处理中的各像素值相乘的滤波系数的值设定 得比类型C的处理低通效果更高。相比这种情况下的类型C的处理，类型B的处理能够对 处理对象像素实施滤波强度更强的处理。(类型A的变形例)如上所述，在基于类型A的处理的滤波方法中，当在与对象块相邻的相邻块中在 边界方向上垂直的成分的像素值的变化大时，即像素值q0周边的变化大时，仅使用相邻像
15素QO的像素值q0。然而，在与对象块相邻的相邻块中的相邻像素的像素值中，当该像素值 的周边的变化大时，会出现有滤波处理造成的像素值的变化延及对象块的情况。在这种情 况下，成为滤波处理对象的对象块有时会产生波动(产生线上的噪声)。这样的噪声，在滤 波对象范围变宽的情况下，特别显著，从而解码了的图像从视觉上看上去不自然的可能性高。因此，在这种情况下，优选在处理对象像素1 的像素值pk'的计算中不直接使用 相邻像素QO的像素值q0，而是使用预先滤波处理过的相邻像素的像素值。关于预先对相邻 像素进行滤波处理时的滤波处理(类型A的处理的变形例)，以下将具体说明。图8是图5的扩展图，不是仅表示与对象块相邻的1个边界，而是表示与对象块相 邻的边界整体的图。在图8中，在互为相邻的块中，将其中一个块的像素设为像素PijJf 另一个块的像素设为Qij(i为0 n，n为任意整数)。此外，像素Pij以及像素Qij中的i 离块边界越近，其值越小。j是用于表现在边界处垂直成分的索引，取从0到“对象块的垂 直方向的像素值-1”的值。因此，在像素Pij的像素值Pij'的计算时，对相邻块的各相邻像素QOj的像素值 qOj进行预滤波处理，并参照其滤波处理后的像素值q0j ‘。在这种情况下，若表示处理对象像素POj P7j的处理后的像素值pOj' p7j' 的计算式的一例，则为pOj' = (4Xp0j+4Xq0j' )/8plj' = (4Xplj+4Xq0j' )/8p2j' = (5Xp2j+3Xq0j' )/8p3j' = (5Xp3j+3Xq0j' )/8p4j' = (6Xp4j+2Xq0j' )/8p5j' = (6Xp5j+2Xq0j' )/8p6j' = (6Xp6j+2Xq0j' )/8p7j' = (7Xp7j+lXq0j' )/8此外，计算像素QOj的像素值qOj'即可，以使与边界方向垂直的像素间，实现低 通效果。例如，根据qOk' = (5Xq0k-l+6Xq0k+5Xq0k+l)/16这样的计算式计算即可。此 外，在此，k是j的取值范围内的任意的整数。通过进行这样的处理，即使在相邻像素的周边的像素值的变化大的情况下，也能 够防止解码了的图像中的块噪声的产生。另外，滤波处理的对象范围越宽，同样的变化在水平方向或者垂直方向的特定方 向上连续得越长。因此，在块边界产生的块噪声显著的可能性越高。即，即使是如上所述计 算出像素QOj的像素值qOj'的情况，也有在对象块和相邻块之间的块噪声显著的情况。在此情况下，如以下所示，优选使之满足随着滤波处理对象像素的位置离开块边 界，改变qOk'。更具体地说，优选使之满足取代像素值qOk'，使用根据作为利用了像素QOk的 像素值qOk'的计算式的下式q0k〃 = (5 XqOk-I' +6 XqOk' +5Xq0k+l' )/16
所计算的像素值q0k〃。同样地，当为像素值qOk"‘时，使用作为利用了像素QOk的像素值qOk"的计算 式的下式q0k〃 ‘ = (5XqOk-I" +6XqOk" +5Xq0k+l〃 )/16即可。通过这样，若表示处理对象像素POj P7j的处理后的像素值pOj' p7j'的计 算式的一例，则为p0j'=(4Xp0j+4Xq0j')/8plj'=(4Xplj+4Xq0j')/8p2j'=(5Xp2j+3Xq0j")/8p3j'=(5Xp3j+3Xq0j")/8p4j'=(6Xp4j+2Xq0j"')p5j'=(6Xp5j+2Xq0j"')p6j'=(6Xp6k+2Xq0j〃')p7j'=(7Xp7j+lXq0j"')此外，当对成为滤波处理对象的对象块中的1个边界进行每一次滤波处理时，随 时计算相邻块的相邻像素值qOj'、q0"等，会导致处理量的增加，不是优选方案。即，相邻 块的相邻像素值qOj'、q0"等，优选在滤波处理前预先进行计算。另外，在上述变形例中，举了垂直方向时的例子进行了说明，但毋庸置疑地当为水 平方向时也相同。(阈值Th3的详细设定方法)接下来，关于阈值Th3、即对象块中的处理对象像素的范围的设定，以下进行说明。 阈值Th3是从作为某块中的行或者列中所含的像素的与某块相邻的相邻块相邻的边界像 素起、到在行或者列方向上相邻的像素间的像素值的差分绝对值最初成为阈值Th4(第三 阈值)以上的像素为止的像素数。阈值Th3可以是预先所设定的值，也可以是根据规定的 算法所设定的值。换言之，滤波装置1，在某块的各行或者各列所含的像素中，将从与相邻块 相邻的边界像素起、到在行方向或者列方向上相邻的像素间的像素值的差分绝对值最初成 为阈值Th4以上的像素为止作为处理对象像素。此外，在本说明书等中所说的“像素数”，意味着表示以边界像素为基点的、是第几 个像素的值。具体而言，若参照图5进行说明，则像素数2的像素是在以像素PO为基点时 的像素P2。此外，像素数0的像素为像素P0。关于阈值Th3的设定方法，参照图9以下进行说明。图9是表示阈值Th3的设定 方法的流程图。此外，在本项中的像素1 ，表示了对象块中的任意的像素，像素值Pk表示了 像素1 的像素值。另外，k为任意的整数。k = 0的像素、即像素PO表示了在对象块中的 边界像素，随着k的值变大，离边界像素的距离越远。即，k的值与像素1 的像素数的值一 致。首先，滤波装置1将k的值设定为“0”，即将作为对象的像素设定为像素PO (步骤 S20)。接下来，差分值计算部11计算像素PO的像素值p0、和在与对象块相邻的相邻块中与 像素PO相邻的相邻像素QO的像素值q0之间的差分绝对值(步骤S21)。然后，差分值计算部11判定计算出的差分绝对值是否在阈值Th2以上(步骤S2》。当计算出的差分绝对值 在阈值Th2以上时(在步骤S22中为“是”)，滤波装置1中止对处理对象像素的滤波处理。 这与在上述的滤波装置1的动作(图2)中说明的步骤S4中的处理相同。当计算出的差分绝对值小于阈值Th2时(在步骤S22中为“否”)，滤波装置1将k 的值加“1”(步骤S2!3)。接下来，差分值计算部11计算像素1 的像素值pk与像素P(k-l) 的像素值P(k-l)之间的差分绝对值(步骤S24)。下一步，滤波装置1判定在步骤SM中计 算出的差分绝对值是否在阈值Th4以上(步骤S2Q。此外，阈值Th4是在滤波装置1中预 先所设定的值。阈值Th4可以是滤波装置1中所固定的值，也可以是用户适当设定的值。当在步骤SM中计算出的差分绝对值在阈值Th4以上时(在步骤S25中为“否”)， 滤波装置1将此时的k的值减去“1”而得到的值设定为阈值Th3(步骤S26)。g卩，当k = 3 时，阈值Th3 = 2，滤波装置将像素PO 像素P2为止的像素作为滤波处理的对象像素。另一方面，当在步骤SM中计算出的差分绝对值小于阈值Th4时(在步骤S25中为 “是”)，滤波装置1判定此时的k的值是否小于规定值Tn (步骤S26)。当此时的k的值在规 定值Tn以上时(在步骤S27中为“否”)，滤波装置1将此时的k的值设定为阈值Th3 (步 骤S28)。当k = 3时，阈值Th3 = 3，滤波装置1将像素PO 像素P3为止的像素作为滤波 处理的对象像素。当此时的k的值小于规定值Tn时(在步骤S27中为“是”)，滤波装置1将此时的 k的值加“1”(步骤S2!3)，并再次执行从步骤SM开始的处理。按照这样，滤波装置1直到 在步骤SM中计算出的差分绝对值到达阈值Th4以上、或者k的值到达规定值Tn以上为止，
重复处理。此外，规定值Tn是在滤波装置1中预先所设定的值。规定值Tn用于在对象块中 设定能成为处理对象像素的像素的界限值。如上所述，由于针对位于远离块边界的地方的 像素、即距离边界像素的像素数大的像素，并没有滤波处理的必要，故规定值Tn的设定是 为了防止在步骤S24中计算出的差分绝对值小于阈值Th4的情况下、实施滤波处理一直到 没有必要实施滤波处理的像素。(根据规定的算法来设定阈值Th3的优点)在一般的编码技术中，生成与编码对象图像相近的预测图像，对作为编码对象图 像与预测图像之间的差的预测误差进行变换并编码。因此，成为滤波处理对象的对象块的 像素值变为根据预测图像和预测误差(逆变换后的信号)之和进行解码的产物。当执行变 换时的块的尺寸大时，能够期待预测误差在块内的像素值的变化小，但当预测图像中有大 的变化时，根据预测图像和预测误差之和而得到的解码图像中的像素值的变化不一定小。 即，由于预测图像的影响，当解码图像中的像素值的变化大时，有必要将实施滤波处理的范 围设定得小。然而，在非专利文献1以及专利文献1中记载的滤波处理技术中，能够判定是否对 块边界一律进行滤波处理，但不能对块边界的一部分进行滤波处理的这一类的处理。根据本实施方式的滤波装置1的构成，能够解决上述的问题点。即，滤波装置1，如 上面说明所述，通过计算相邻像素间的差分绝对值，能够适当设定在对象块的行或者列中 的阈值Th3的值。因此，当考虑到解码图像中像素值有变化时，在对象块的行或者列中，能 够适当改变实施滤波处理的像素的范围。毋庸置疑地，当考虑到解码图像中没有变化时，可
18以进行滤波处理直到规定的像素数的像素为止。(备注事项)在非专利文献1以及专利文献1中记载的滤波处理技术中，作为表示边界的状态 的值，计算相当于像素间的像素值的变换的值(例如，ABS(p2-pO)、ABS(pl-pO))，并判定是 否利用此值来实施滤波处理。然而，此判定充其量是判定对作为处理对象的边界整体是否 实施滤波处理，而不是判定从块的边界起到以何种程度远离像素数的像素为止进行滤波处理。(阈值Th3的设定方法的变形例)接下来，关于阈值Th3的设定方法的变形例进行说明。此变形例是考量了在与对 象块相邻的相邻块中与边界方向垂直的成分的像素值的变化大的情况、即像素QO周边的 像素值的变化大的情况下的方法。将对图8中的像素Pij的像素值pij进行滤波处理时的 阈值Th3以及规定值Tn分别设为Th3j、规定值Tnj。本变形例的情况，是基于像素值q0 j周边的值的差分绝对值和等，计算像素值q0 j 周边的变化的大小MAGj。更具体地说，利用下式MAGk = ABS(qOk-qOk-l)+ABS(qOk-qOk+1)来计算。此外，在此，k为j的取值范围内的任意的整数。接下来，基于计算出的MAGj的大小，从多个候补中选择阈值Th3j的值。例如，当 MAGj > Y 1时，设定阈值Th3 j = 2，当MAGj彡Y 1时，设定阈值Th3j = 4，当MAGj ^ y2 时，设定阈值Hi3j = 8。在此，Y 1、Y 2为规定的阈值，例如，Yl = 8，γ2 = 4。另外，规定值Tnj也与阈值Th3j同样，能够利用MAG进行设定。例如，当MAGj > Y 1时，设定规定值iTnj = 2，当MAGj彡Y 1时，设定规定值Tnj = 4，当MAGj ( Y 2时，设 定规定值iTnj = 8。只要是这些方法，都能够对使用上述的像素间的像素值的差分绝对值的方法进行 并用。此外，为了抑制滤波范围的变化，取代MAGj，优选使用在MAGj中施加了低通滤波 的值。更具体地说，取代MAGk，优选使用作为利用了 MAGk的计算式的下式MAGk' = (MAGk-1+2 X MAGk+2 X MAGk+1)/4而计算出的MAGk'。另外，作为用于抑制滤波范围的变化的别的方法，取代阈值Th3j，也可以使用在阈 值Th3j中施加了低通滤波的值。在这种情况下，可以利用阈值Th3k'，该阈值Th3k'通过使用作为已利用了阈值 Th3k的计算式的下式阈值 IM' = (Th3k-l+2 X Th3k+2 X Th3k+1) /4而计算出的阈值TMk ‘根据以上说明的阈值Th3的设定方法的变形例，即使在与对象块相邻的相邻块中 与边界方向垂直的成分的像素值的变化大时，也能够防止在滤波处理中成为滤波处理对象 的对象块产生波动(产生线上的噪声)。
(备注事项)上述说明中使用的规定的阈值Th2、Th4、Tn、α、β、α 1、β 1、α 2、β 2、γ 1、以及
Y 2优选根据量化参数进行改变。即，优选随着量化参数变大，改变阈值使其变大。另外，在对象块中成为处理对象像素的范围，其优选根据块的尺寸进行改变。艮口， 当阈值Th3不能根据边界的状态进行设定的情况下，按照每个块的尺寸来决定阈值Th3即 可。在这种情况下，随着块的尺寸变大，设定阈值Th3以使其变大。在这种情况下，随着块 的尺寸变大，按照每个块的尺寸来决定规定值Tn即可，以使规定值Tn也变大。(平面的滤波处理)在非专利文献1以及专利文献1中所记载的滤波处理技术，按顺序处理具有成为 滤波处理的对象的处理对象像素的对象块中的两个块边界(垂直方向的边界以及水平方 向的边界)。然而，如非专利文献1以及专利文献1记载的滤波处理技术所述，在按顺序对 垂直方向的边界以及水平方向的边界进行滤波处理的滤波处理技术中，与对垂直方向的边 界以及水平方向的边界同时进行滤波处理的情况相比较，解码图像的画质会产生劣化。若更具体地说明，则在图10所示的与块的角落那样的、与相邻的块的水平方向以 及垂直方向的任意一个的边界部均接近的区域中，2重地实施水平方向的滤波处理和垂直 方向的滤波处理。若2重实施滤波处理，则基于滤波处理的平滑化效果变得过强，故解码图 像的画质会产生劣化。另外，水平方向和垂直方向之间的权重产生差异，也会使解码图像的 画质产生劣化。因此，对于与块的角落那样的、与相邻的块的水平方向以及垂直方向的任意一个 的边界部均接近的区域，优选同时实施对水平方向的滤波处理和对垂直方向的滤波处理。 即，通过在一次的处理中同时实施对水平方向的滤波处理和对垂直方向的滤波处理，能够 防止2重实施滤波处理。此外，在本说明书等中，将对水平方向以及垂直方向同时实施的滤 波处理称作“平面的滤波处理”。图10是表示在对象块中的、与相邻的块的水平方向以及垂直方向的任意一个的 边界部均接近的区域的图。若更具体地说明，则在块x(对象块)中由斜线部表示的区域所 含的像素是从块X和块Y之间的边界(水平方向的边界)处的边界像素起阈值Th3以下、 且从块X与块Z之间的边界(垂直方向的边界)处的边界像素起阈值Th3以下的像素。图11表示在图10中用斜线表示的区域中的像素的一例。图11所示的像素Pi j， 是在图10中由块X的斜线表示的区域所含的像素。另外，在图11中，将在行方向上位于像 素Pij的最近位置的相邻像素表示为像素QOj，将在列方向上位于像素Pij的最近位置的相 邻像素表示为像素RiO。具有像素QOj的相邻块，是相对于块X在横方向上相邻的块Z，具有像素RiO的相 邻块是相对于块X在纵方向上相邻的块Y。换言之，在块X中的像素Pij是在行方向上与像 素QOj距离i个像素、且在列方向上与像素RiO距离j个像素的像素。另外，i以及j均是 阈值Th3以下的值。此外，在本说明书等中，“行”指的是在块中的纵方向的线(Line)，“列” 指的是在块中的横方向的线。在此，实施平面的滤波处理的像素，如图10所示，优选距离在垂直方向的边界处 的边界像素的像素数在阈值Th3以下、且距离在水平方向的边界处的边界像素的像素数在 阈值Th3以下的像素。因此，当在图4所示的区域中实施滤波处理时，平面的滤波处理仅限于图12中的由斜线表示的区域。S卩，针对作为在图12中由斜线表示的区域以外的区域、且 在图4中由斜线表示的区域，将实施水平方向或者垂直方向的滤波处理。(平面的滤波处理的详细情况)接下来，关于平面的滤波处理中的处理后的像素值的详细的计算方法进行说明。 此外，在本项中，举出处理对象像素Pij包含在32X32的尺寸的块中、像素Pij的行方向 上的相邻像素为像素QOj、像素Pij的列方向上的相邻像素为像素RiO的情况为例进行说 明。另外，在本项中，将像素Pij的滤波处理前的像素值设为像素值pij，像素QOj的像素值
设为像素值qOj，像素RiO的像素值设为riO，像素Pij的滤波处理后的像素值设为像素值 · /
PiJ °平面的滤波处理中的处理对象像素的处理后的像素值的计算方法基本上与类型A 中的处理后的像素值的计算方法相同。然而，当为平面的滤波处理时，将行方向的与边界像 素相邻的相邻像素的像素值、以及列方向的与边界像素相邻的相邻像素的像素值用作相邻 像素的像素值。即，使用相邻像素QOj的像素值qOj以及相邻像素RiO的像素值riO两个 相邻像素的像素值。因此，像素值计算部12基于像素值pij'和像素值qOj以及像素值riO，计算出处 理对象像素Pij的像素值Pij'。更具体地说，像素值计算部12利用下式(7)pij' = (WP X ρ i j +WV X q0 j +WH X r i 0) / (WP+WV+WH)...(7)来计算处理后的像素值pij'。在此，WP、WV、WH是滤波系数，WH是根据离行方向的边界像素POj的距离(像素数) 而进行设定的滤波系数，WV是根据离列方向的边界像素PiO的距离(像素数)而进行设定 的滤波系数，WP是根据WV的值以及WH的值而进行设定的滤波系数。即，通过WV = 16-i、 WH=16-j进行计算。另外，通过WP = 32-(WH或者WV)进行计算。此外，在WP计算时使用 的WH或者WV的值是像素数大的一方的值。即，当处理对象像素在水平方向上像素值为3、 在垂直方向上像素值为1时，使用WH的值。图13(a) (c)表示WP、WV以及WH的一例。另外，在上式(7)中，(WP+WV+WH)的值即除数(分母)成不了 2的乘方，故除法运 算的运算量有变大的可能。因此，可以使用使除数成为2的乘方(例如，1024)的滤波系数 WP'、WV'、WH'。通过使除数成为2的乘方，能够取代除法运算，使用移位(Shift)运算。这样的滤波系数WP'、WV'、WH'能够利用下式(8) (11)WV' =mXWV…(8)WH' =mXWH…(9)WP' = 1024-(WV' +WH' )...(10)m = 1024/ (WP+WV+WH)…(11)来进行计算。此外，“m”可以参照将(WP+WV+WH)的值与m的值相关联地进行记录的表格来设定。在这种情况下，根据下式(12)pij' =(WP' Xpij+ffV' XqOj+WH' XriO) >> 10…(12)来计算像素值pij'。图14(a)以及图14(b)是分别表示滤波系数WV'、WP'的一例的图。此外，在此，关于表示WH'的一例的图未进行表示，但关于WH'，将图14(a)中的“水平方向”和“垂直 方向”进行置换即可。(平面的滤波处理的优点)如以上说明所述，滤波装置1通过实施平面的滤波处理，能够防止2重实施对处理 对象像素的水平方向的滤波处理和垂直方向的滤波处理。因此，相比按顺序各自实施对水平方向的滤波处理和对垂直方向的滤波处理，起 到能够进一步防止解码后的图像的画质劣化的效果。另外，能够降低滤波处理的处理量。[实施方式2](图像解码装置100的构成)关于具备有本发明的滤波装置的图像解码装置，作为实施方式2，以下参照图15 进行说明。图15是表示实施方式2的图像解码装置100的要部构成的框图。此外，对与实 施方式1同样的构件付与同一记号，故省略其说明。如图15所示，图像解码装置100包括可变长编码解码部101、逆量化·逆变换部 102、预测图像生成部103、帧存储部104、块尺寸管理部105以及滤波装置1。在图像解码装 置100中的滤波装置1以外的构件，可以使用与现有技术的图像解码装置同样的构件。以下，一边关于除在实施方式1中详细说明的滤波装置1以外的各构件进行说明， 一边关于图像解码装置100的动作进行说明。(图像解码装置100的动作)可变长编码解码部101对表示解码对象块的预测残差数据等的编码参数的编码 数据进行可变长解码处理。逆量化 逆变换部102对所输入的参数进行逆量化且进行逆变 换。即，逆量化 逆变换部102对所解码的预测残差数据的量化系数进行逆量化并输出，并 且，对预测残差数据的变换系数进行逆正交变换并输出。另外，块尺寸管理部105保存通过 可变长解码处理所解码得到的变换尺寸。此外，作为逆变换中的变换方法，虽然一般是正交 变换，但是并不局限于此。例如，可以用利用QMF代表的滤波器组(Filter Bank)的方法， 也可以用加博(Gabor)函数代表的基于非正交基底的变换，还可以用微波(Wavelet)变换。在逆量化·逆变换部102中进行了逆变换的逆变换后的信号，其与在预测图像生 成部103中所生成的预测图像进行加法运算，并作为解码图像进行输出。所输出的解码图 像保存在帧存储器104中。滤波器装置1从块尺寸管理部105中取得具有处理对象像素的对象块的块尺寸以 及与对象块相邻的块的块尺寸。另外，滤波装置1参照被记录在帧存储器104中的像素值， 输出滤波处理后的像素值。即，在滤波装置1中经滤波处理后的像素的像素值被记录在帧 存储器104中。此时，在帧存储器104中，将在滤波装置1中经滤波处理后的像素值置换成 处理前的像素值。在帧存储器104中所保存的经滤波处理的图像用于在预测图像生成部103中的预 测图像的生成。另外，在滤波装置1中经滤波处理的图像作为输出图像而输出到图像解码 装置100的外部。S卩，滤波装置1，能够用作图像解码装置100中的环路滤波器(即，对保存 在帧存储器中的图像的滤波器)，另外，还能够用作后置(Post)滤波器(即，对输出图像的 滤波器)。(备注事项)
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说明书
20/21页 此外，在本实施方式中，关于在图像解码装置100中具备滤波装置1的情况进行了 例示，但毋庸置疑地也可以作为装备在图像编码装置中的环路滤波器来装备滤波装置1。在 这种情况下，关于滤波装置1以外的构件，能够使用与现有技术公知的图像编码装置同样 的构件。(程序以及记录介质)滤波装置1以及图像解码装置100所含的各部由硬件逻辑(Logic)构成即可。另 外，可以如下所示，利用CPU(Central Processing Unit 中央处理单元)通过软件来实现。S卩，滤波装置1以及图像解码装置100包括执行可实现各功能的程序的命令的 CPU、保存此程序的ROM (Read Only Memory 只读存储器)、将上述程序展开成可执行形式的 RAM (Random Access Memory 随机访问存储器)、以及保存上述程序以及各种数据的存储器 等的记忆装置(记录介质)。根据这样的构成，本发明的目的通过规定的记录介质能够实 现。此记录介质，将作为实现上述功能的软件的滤波装置1以及图像解码装置100的 程序的程序代码(执行形式程序、中间代码程序、源程序)用计算机可读取地进行记录即 可。对滤波装置1以及图像解码装置100供给此记录介质。这样，作为计算机的滤波装置1 以及图像解码装置100(或者CPU或者MPU)读出记录在所供给的记录介质中的程序代码， 并执行即可。将程序代码供给到滤波装置1以及图像解码装置100的记录介质并不局限于特定 的构造或者种类。即，此记录介质可以是例如磁带、盒带等的带类、包含软(Floppy:注册商 标)盘/硬盘等磁盘和⑶-R0M/M0/MD/DVD/⑶-R等光盘的盘类、IC卡(包含存储卡)/光 卡等卡类、或者掩模R0M/EPR0M/EEPR0M/闪存ROM等半导体存储器类等。另外，即使是滤波装置1以及图像解码装置100与通信网络可连接地构成，也能够 实现本发明的目的。在这种情况下，将上述程序代码经由通信网络供给到滤波装置1以及 图像解码装置100。此通信网络只要是能将程序代码供给到滤波装置1以及图像解码装置 100即可，不局限于特定的种类或者方式。例如，可以是因特网anternet)、内联网、外联 网、LAN、I SDN、VAN、CATV通信网、虚拟专用网(Virtual Private Network)、电话回路网、移 动通信网、卫星通信网等。构成此通信网络的传送介质，可以是可传送程序代码的任意的介质，不局限于特 定的构成或者种类。例如，可利用IEEE1394、USB(Universal Serial Bus :通用串行总线)、 电力线输送、有线电视回线、电话线、ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line :非对称 数字用户环路)回线等有线，也可利用IrDA或遥控器等红外线、Bluetooth(注册商标)、 802. 11无线、HDR、移动电话网、卫星回线、地面数字网等无线。此外，本发明也可以用表现 为电子传送上述程序代码、在载波中加入计算机数据信号的方式来实现。以上，基于实施方式具体地说明了本发明，但本发明不局限于上述的各实施方式， 在权利要求所示的范围内可以进行各种改变，在不同的实施方式中分别对公开的技术方法 组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围中。(产业上的可利用性)本发明的滤波装置，能够优选用作在图像或运动图像编码装置、以及图像或运动 图像解码装置中的环路滤波器或者后置滤波器而进行动作的滤波装置。
23·
权利要求
1.一种滤波装置，在对分割成尺寸不同的多个块而进行了编码的图像信息进行解码 时，用于对处理对象像素的像素值进行修正，该处理对象像素位于某块和与该某块相邻的 相邻块之间的边界附近且属于所述某块，该滤波装置的特征在于包括第一判定单元，其判定所述某块的尺寸是否在第一阈值以上；和像素值计算单元，其当所述某块的尺寸在所述第一阈值以上时，基于属于该某块的至 少1个像素的像素值与属于所述相邻块的至少1个像素的像素值来计算上述处理对象像素 的修正后的像素值。
2.如权利要求1所述的滤波装置，其特征在于，所述像素值计算单元，当所述某块的尺寸在所述第一阈值以上时，使用与在该某块的 尺寸比所述第一阈值小时使用的像素的数目还少的像素来计算所述处理对象像素的修正 后的像素值。
3.如权利要求1或2所述的滤波装置，其特征在于，还包括差分值计算单元，其当所述第一判定单元判定所述某块的尺寸在所述第一阈值 以上时，计算边界像素的像素值和在所述相邻块中且与该边界像素相邻的相邻像素的像素 值之间的差分绝对值，其中，所述边界像素是在具有所述处理对象像素的行以及列的至少 其中一个所含的所述某块内的像素、且是与所述相邻块相邻的像素，所述像素值计算单元，当所述差分值计算单元计算出的差分绝对值比第二阈值小时， 基于所述处理对象像素的像素值和所述相邻像素的像素值，计算该处理对象像素的修正后 的像素值。
4.如权利要求3所述的滤波装置，其特征在于，所述像素值计算单元，当所述处理对象像素在行方向以及列方向的任意一个方向上均 位于所述某块与所述相邻块之间的边界附近时，将与所述行方向的边界像素相邻的相邻像 素的像素值以及与所述列方向的边界像素相邻的相邻像素的像素值用作为所述相邻像素 的像素值。
5.如权利要求1 4中任意一项所述的滤波装置，其特征在于，根据所述某块的尺寸来决定作为所述处理对象像素而设定的像素的范围。
6.如权利要求1 4中任意一项所述的滤波装置，其特征在于，利用在所述某块的各行所含的像素的方向上相邻的像素间的像素值的差分绝对值、或 者在所述某块的各列所含的像素的列方向上相邻的像素间的像素值的差分绝对值来设定 所述处理对象像素。
7.如权利要求1 6中任意一项所述的滤波装置，其特征在于，还包括第二判定单元，其判定与所述某块相邻的相邻块的尺寸，所述像素值计算单元以根据所述第二判定单元判定的相邻块的尺寸来改变滤波强度 的方式构成。
8.如权利要求6所述的滤波装置，其特征在于，在所述某块的各行所含的像素中，将从与所述相邻块相邻的边界像素到在行方向上相 邻的像素间的像素值的差分绝对值最初成为第三阈值以上的像素作为所述处理对象像素、 或者在所述某块的各列所含的像素中，将从与所述相邻块相邻的边界像素到在列方向上相邻的像素间的像素值的差分绝对值最初成为第三阈值以上的像素作为所述处理对象像素。
9.如权利要求7所述的滤波装置，其特征在于，所述第二判定单元，当所述某块的尺寸比所述第一阈值小时，判定与所述某块相邻的 任意一个相邻块的尺寸是否在所述第一阈值以上，所述像素值计算单元，当所述相邻块的其中一个的尺寸在所述第一阈值以上时，按照 与当所述相邻块的尺寸均比所述第一阈值小时相比使滤波强度变强的方式来构成。
10.如权利要求3所述的滤波装置，其特征在于，所述像素值计算单元，利用下式(1)，即WlXp+W2Xq/ (W1+W2)— (1)来计算所述处理对象像素的修正后的像素值，其中，在上式(1)中，P为所述处理对象 像素的像素值，q为所述相邻像素的像素值，Wl以及W2表示规定的加权系数。
11.如权利要求4所述的滤波装置，其特征在于，所述像素值计算单元，利用下式O)，即WP Xp+WHX q+WV X r/ (WP+WH+WV)…O)来计算所述处理对象像素的修正后的像素值，其中，在上式O)中，P为所述处理对象 像素的像素值，q为与行方向的边界像素相邻的相邻像素的像素值，r为与列方向的边界像 素相邻的相邻像素的像素值，WP> WH以及WV表示规定的加权系数。
12.一种滤波处理方法，其在对分割成尺寸不同的多个块而进行了编码的图像信号进 行解码时，用于对处理对象像素的像素值进行修正，该处理对象像素位于某块和与该某块 相邻的相邻块之间的边界附近且属于所述某块，该滤波处理方法的特征在于，包括第一判定步骤，判定所述某块的尺寸是否在第一阈值以上；差分值计算步骤，当所述某块的尺寸在所述第一阈值以上时，计算边界像素的像素值 和在所述相邻块中与该边界像素相邻的相邻像素的像素值之间的差分绝对值，其中，所述 边界像素是在具有所述处理对象像素的行以及列的至少其中一个所含的所述某块内的像 素，且是与所述相邻块相邻的像素；和像素值计算步骤，当计算出的所述差分绝对值比第二阈值小时，基于所述处理对象像 素的像素值和所述相邻像素的像素值，计算该处理对象像素的修正后的像素值。
13.—种解码装置，其对按尺寸不同的块进行分割并进行了编码的图像信息进行解码， 其特征在于，具备权利要求1 11中任意一项所述的滤波装置。
14.一种编码装置，其将图像信息分割成尺寸不同的多个块并进行编码，其特征在于，具备权利要求1 11中任意一项所述的滤波装置。
全文摘要
本发明的滤波装置(1)包括差分值计算部(11)，其计算块尺寸在第一阈值以上的处理对象块的边界像素的像素值和与边界像素相邻的相邻像素的像素值之间的差分绝对值；和像素值计算部(12)，其当计算出的差分绝对值比第二阈值小时，基于位于处理对象块和相邻对象块之间的边界附近的处理对象像素的滤波处理前的像素值以及相邻像素的像素值，计算处理对象像素的滤波处理后的像素值。这样，能够提供一种既抑制因分割图像的块尺寸的变大而引起的运算量的增加、又防止解码图像的画质的劣化的滤波装置。
文档编号H04N7/26GK102077590SQ20098012420
公开日2011年5月25日 申请日期2009年6月30日 优先权日2008年7月3日
发明者猪饲知宏 申请人:夏普株式会社